電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)和原理,常見故障及處理方法!
電動(dòng)調(diào)節(jié)閥是工業(yè)自動(dòng)化過程控制中的重要執(zhí)行元件。該結(jié)構(gòu)由電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥組成,通過機(jī)械連接、調(diào)試、安裝等方式連接組裝,形成電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
在過程控制系統(tǒng)中,執(zhí)行機(jī)構(gòu)接收調(diào)節(jié)器的指令信號(hào),并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移或線性位移,以操縱調(diào)節(jié)器,改變被控對(duì)象的能量或材料,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。過程控制。在任何自動(dòng)控制系統(tǒng)中,執(zhí)行器都是必不可少的部件。如果傳感器類似于控制系統(tǒng)的感覺器官,調(diào)節(jié)器就是控制系統(tǒng)的大腦,執(zhí)行器可以類似于完成特定工作的手。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)經(jīng)常在高溫、高壓、深冷、強(qiáng)腐蝕、高粘度、易結(jié)晶、閃蒸、氣蝕、高壓差等條件下工作,使用條件差,因此,它是整個(gè)控制系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選用或使用不當(dāng),往往會(huì)給生產(chǎn)過程的自動(dòng)化帶來困難。在許多情況下,由于介質(zhì)的易燃性、爆炸性和毒性,控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量會(huì)下降,調(diào)節(jié)會(huì)失效,甚至造成嚴(yán)重事故。因此,必須充分注意執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正確選擇、安裝和維護(hù)。
根據(jù)驅(qū)動(dòng)功率的不同,執(zhí)行機(jī)構(gòu)可分為氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的上部為執(zhí)行機(jī)構(gòu),執(zhí)行機(jī)構(gòu)接收調(diào)節(jié)器發(fā)出的0-10 mADC或4-20 mADC信號(hào),并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的線性位移,驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)閥的下部動(dòng)作,直接調(diào)節(jié)流體的流量。各種電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本相同,但調(diào)節(jié)閥(調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu))的結(jié)構(gòu)因操作條件的不同而不同,*常用的是單座和雙座。
其電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由隔離電氣部分和傳動(dòng)部分組成。電機(jī)是連接兩個(gè)隔離部件的中間部件。電機(jī)根據(jù)控制要求輸出扭矩,通過多級(jí)正齒輪傳遞給梯形螺桿。梯形螺釘將扭矩轉(zhuǎn)換為穿過螺紋的推力。因此,梯形螺桿通過自鎖輸出軸將線性行程傳遞給閥桿。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出軸上有防止傳動(dòng)的止動(dòng)環(huán),輸出軸的徑向鎖緊裝置也可以作為位置指示器。
輸出軸的止動(dòng)環(huán)上連接有一個(gè)旗桿。旗桿與輸出軸同步運(yùn)行。輸出軸的位移通過與旗桿連接的架板轉(zhuǎn)換成電信號(hào),作為閥位的比較信號(hào)和反饋輸出提供給智能控制板。同時(shí),執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程可由機(jī)架板上的兩個(gè)主限位開關(guān)限制,并由兩個(gè)機(jī)械限位開關(guān)保護(hù)。
電動(dòng)執(zhí)行器以電機(jī)為驅(qū)動(dòng)源,直流電流為控制反饋信號(hào)。原理框圖如圖3所示。當(dāng)控制器的輸入端有信號(hào)輸入時(shí),將信號(hào)與位置信號(hào)進(jìn)行比較。當(dāng)兩個(gè)信號(hào)之間的偏差大于規(guī)定的死區(qū)時(shí),控制器產(chǎn)生功率輸出,驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)沿減小偏差的方向轉(zhuǎn)動(dòng)減速器的輸出軸,直到偏差小于死區(qū)。此時(shí),輸出軸穩(wěn)定在與輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的位置。
控制器由主控制電路板、傳感器、帶LED的操作鍵、分相電容器、端子等組成。智能伺服放大器是基于一種特殊的單片機(jī)。模擬信號(hào)和閥阻信號(hào)通過輸入回路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。微處理器根據(jù)采樣結(jié)果顯示結(jié)果,通過人工智能控制軟件后輸出控制信號(hào)。
通過改變閥芯與閥座之間的流通面積,即改變閥門的阻力系數(shù),可以調(diào)整工藝參數(shù)。
下圖顯示了直通式單座和直通式雙座的典型結(jié)構(gòu)。它由上蓋(或高溫上蓋)、閥體、下蓋、閥芯和閥桿部件、閥座、填料、壓板等組成。
單閥座閥體內(nèi)只有一個(gè)閥芯和一個(gè)閥座,其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,泄漏?。ㄉ踔镣耆袛啵?,允許壓差小。因此,適用于泄漏量小、工作壓差小的場(chǎng)合。在應(yīng)用中,應(yīng)特別注意允許的壓差,防止閥門關(guān)閉。直通式兩座調(diào)節(jié)閥的閥體中有兩個(gè)滑閥和閥座。與同口徑的單座閥相比,流量約為20%-25%。由于上、下兩個(gè)閥芯體的作用可以相互抵消,但上、下兩個(gè)閥芯不易同時(shí)關(guān)閉,所以雙座閥具有允許壓差大、泄漏大的特點(diǎn)。因此,適用于兩端壓差大、泄漏要求低的清潔介質(zhì)。它不適用于高粘度和含纖維場(chǎng)合。
故障1:執(zhí)行器不動(dòng),但控制模塊的電源和信號(hào)燈亮。
處理方法:檢查電源電壓是否正確;電機(jī)是否斷開;十芯插頭是否從每線的端頭到端頭斷開;電機(jī)、電位器、電容器的插頭是否良好;通過以下方法判斷控制模塊是否良好:比較和交換的方法。
故障2:執(zhí)行器不移動(dòng),電源燈亮,信號(hào)燈熄滅。
處理方法:檢查輸入信號(hào)的極性是否正確,通過比較交換的方法判斷控制模塊是否良好。
故障3:調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)導(dǎo)致執(zhí)行器頻繁振蕩。
處理方法:調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)置不當(dāng),會(huì)引起系統(tǒng)不同程度的振蕩。對(duì)于單回路控制系統(tǒng),當(dāng)比值帶過小、積分時(shí)間過短、微分時(shí)間和微分增益過大時(shí),會(huì)發(fā)生振蕩。通過系統(tǒng)整定,可以合理地選擇這些參數(shù),使回路保持穩(wěn)定。
故障4:執(zhí)行器電機(jī)發(fā)熱快,擺動(dòng)爬行,短時(shí)間內(nèi)停止動(dòng)作。
處理方法:用交流2V電壓表測(cè)量控制模塊的輸入是否受交流干擾;檢查信號(hào)線是否與電源線隔離;電位器、電位器的分布是否良好;反饋模塊的動(dòng)作是否正常。
故障5:執(zhí)行機(jī)構(gòu)一步一步地移動(dòng),爬行并緩慢移動(dòng)。
處理方法:檢查操作員信號(hào)的工作時(shí)間是否正確。
故障6:執(zhí)行器位置反饋信號(hào)太大或太小。
處理方法:檢查“零”和“行程”電位器的調(diào)整是否正確,更換控制模塊進(jìn)行判斷。
故障7:執(zhí)行機(jī)構(gòu)加信號(hào)后完全打開或關(guān)閉,限位開關(guān)未停止。
處理方法:檢查控制模塊的功能選擇開關(guān)是否在正確位置,“零”和“行程”電位器的調(diào)整是否正確,更換控制模塊進(jìn)行判斷。
故障8:執(zhí)行器振蕩,吹口哨。
處理方法:主要是因?yàn)殪`敏度太高,不敏感區(qū)太小,太敏感,導(dǎo)致執(zhí)行器小回路不能穩(wěn)定而產(chǎn)生振蕩,可逆順時(shí)針微調(diào)靈敏度電位器降低靈敏度;流體壓力差NGE太多,執(zhí)行機(jī)構(gòu)推力不足;控制閥選擇太大,閥門經(jīng)常在小啟動(dòng)。做。
故障9:執(zhí)行器動(dòng)作異常,但限位開關(guān)動(dòng)作后電機(jī)不停機(jī)。
處理方法:檢查限位開關(guān)、限位開關(guān)接線是否有故障,更換控制模塊進(jìn)行判斷。
故障10:執(zhí)行器皮帶斷裂。
處理方法:檢查執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部傳動(dòng)部分是否損壞、卡滯,“零”和“行程”電位器調(diào)整是否正確,限位開關(guān)是否正確。