一、電動執行器選擇要素
選擇一臺合適的閥門執行機構類型和規格時必須考慮下列要素:
1、驅動能源
常用的驅動能源是電源或流體源,如果選擇電源為驅動能源,對于大尺寸閥門一般選用三相電源,對于小尺寸閥門可選用單相電源。一般電動執行機構可有多種電源類型供選擇。有時也可選直流供電,此時可通過安裝電池實現電源故障安全操作。流體源種類很多,首先可以是不同的介質如:壓縮空氣、氮氣、天然氣、液壓流體等,其次它們可以具備各種壓力,第三執行機構具有各種尺寸以提供輸出力活力矩。
2、閥門類型
當選擇閥門用執行機構時,必須要知道閥門的種類,這樣才可以選擇正確的執行機構類型。有些閥門需要多回轉驅動,有些需要單回轉驅動,有些需要往復式驅動,它們影響了執行機構類型的選擇。通常多回轉的氣動執行機構比電動多回轉執行機構價格要貴,但是往復式直行程輸出的氣動執行機構價格比電動多回轉執行機構便宜。
3、力矩大小
對于90度回轉的閥門如:球閥、蝶閥、旋塞閥,好通過閥門廠商獲得相應閥門力矩大小,大部分閥門廠商是通過測試閥門在額定壓力下閥門所需的操作力矩,他們將這一力矩提供給客戶。對于多回轉的閥門情況有所不同,這些閥門可分為:往復式(提升式)運動-閥桿不旋轉、往復式運動-閥桿旋轉、非往復式-閥桿旋轉,必須測量閥桿的直徑,閥桿連接螺紋尺寸已決定執行機構規格。
二、執行機構選型
一但執行機構類型和閥門所需驅動力矩確定了,就可以使用執行機構廠商提供的數據表或選型軟件進行選型。有時還需考慮閥門操作的速度和頻率。
流體驅動的執行機構可調節行程速度,但是三相電源的電動執行機構只有固定的行程時間。
部分小規格的直流電動單回轉執行機構可調節行程速度。
三、電動執行器結構原理
以MD系列電動執行機構的整體式比例調節型為例。
MD系列電動執行機構以交流伺服電動機為驅動裝置的位皿伺服機構,由配接的位置定位器PM-2控制板接受調節系統的4~20mA直流控制信號與位置發送器的位置反饋借號進行比較,比較后的信號偏差經過放大使功率級導通,電動機旋轉驅動執行機構的輸出件朝著減小這一偏差的方向移動(位置發送器不斷將輸出件的實際位置轉變為電信號—位盈反饋信號送至位致定位器),直到偏差信號小于設定值為止。此時執行機構的輸出件就穩定在與輸人信號相對應的位置上。
四、電動執行器預測維護
操作人員可以借助內置的數據存儲器來記錄閥門每次動作時力矩感應裝置測得的數據,這些數據可以用來監測閥門運行的狀態,可以提示閥門是否需要維修,也可以用這些數據來診斷閥門。
針對閥門可以診斷如下數據:
1、閥門密封或填料摩擦力
2、閥桿、閥門軸承的摩擦力矩
3、閥座摩擦力
4、閥門運行中的摩擦力
5、閥芯的所受的動態力
6、閥桿螺紋摩擦力
7、閥桿位置
上述大部分數據存在于所有種類的閥門,但著重點不同,例如:對于蝶閥,閥門運行中的摩擦力是可以忽略的,但對于旋塞閥這個力數值卻很大。不同的閥門具有不同的力矩運行曲線,例如:對于楔式閘飯,開啟和關閉力矩都非常大,其它行程時只有填料摩擦力和螺紋摩擦力,關閉時,液體靜壓力作用在閘板上增加了閥座摩擦力,終楔緊效應使力矩迅速增大直到關閉到位。所以根據力矩曲線的變化可以預測出將會發生的故障,可以對預測性維護提供有價值的信息。
8、過流保護
當執行機構在運動過程中電機電流超過預設的大電流值時,內部的邏輯電路將使得電機立即停止動作以防止電機燒毀。
9、減速、水壓沖擊保護
在閥門操作必須降低以防止水壓沖擊或水錘的場合,可選用中斷定時器功能,在接近目標位置的范圍內(此范圍可由用戶自行設定)進行脈沖點動操作,開啟和停止的脈沖操作時間周期可在1-99秒范圍內獨立調整。
10、聯鎖保護
執行機構在高度安全的場合提供了聯鎖控制方式,在聯鎖控制方式下,有效的開閥或關閥指令均需一個相應的聯鎖信號,在其中任意一個信號丟失的情況下,執行機構將保位。
11、緊急保護(ESD)
執行機構提供了靈活的緊急保護功能,可與任何遠程開關和模擬控制電路同時使用,也可超越就地和遠程信號。每臺執行機構均可單獨設定緊急保護時的動作方式,如全開、全關或保位。如果需要,ESD信號可設定為超越聯鎖控制、就地停止和電機溫度保護電路。
12、電氣保護
輸入輸出通道均采用光電隔離。
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