执行器在现代生产过程的自动化中发挥着非常重要的作用。人们常称其为兄弟实现生产过程的控制,因为它在自动控制系统中接受调节器的控制信号,自动改变调节变量,实现对被调节参数(如温度、压力等)的调节。 、流量、液位等)调整的目的是使生产过程按预定要求正常进行。
执行器的作用:
--控制阀门的开关,保证阀门正常工作所需的行程;闭合力;
--具有一定的切换速度,保证使用要求;
--与相关附件相结合,在发生意外故障时满足阀门的理想位置。
按应用分类
笔画( ):
控制直行程调节阀(直径一般为15~150mm)。输出推力:0.5~25KN,行程(10~100mm),行程速度(0.2~2.5mm/s);
角行程(-转):
90°角阀(如蝶阀、球阀)和风门控制。输出扭矩:50~(常用扭矩:100Nm,250Nm,700Nm电动执行机构,,,)行程90°,120°,行程速度(5~150S);
多圈:
多回转阀(如闸阀)的控制也是线性和角行程执行机构的基础。输出扭矩:30~,行程(0.25~50s),行程速度(1~120r/min)。
气动执行器
气动执行器接受气动控制器或阀门定位器输出的气压信号,并将其转换成推杆相应的线性位移来推动控制阀动作。
按结构可分为:启动膜式执行器和气缸式执行器。
气动执行器的分类
针对不同的进气位置,可分为:阀门);
当空气关闭时(进气口关闭阀门,使其弹簧复位打开阀门)。
气动执行器的主要部件
减压阀:降低控制气源的压力以适应执行器的工作压力;
过滤器:过滤器去除压缩空气中的水分和其他杂质,保证进入电动/气动转换器、定位器和执行器的压缩空气的清洁度。很多产品都是减压阀和过滤器一体化设计;
电/气转换器:将控制系统的4-20mA电流信号转换成3-15psi(0.2-1kg/cm)的气压控制信号;
定位器:是阀位控制的核心部件,精确控制调节阀的阀位。
气动执行器的主要功能
位置变送器:角位移由连杆和阀杆的位移同步产生,并转换成4~20mA的电信号,线性响应阀门的开度;
行程开关:通常安装在阀门的全开和全关位置,向控制系统发送阀门全开或全关信号;
为了实现一些特殊的控制功能,一些执行器还配备了其他控制元件,如实现联锁功能的电磁阀、实现保持位置功能的气锁、加速动作的空气放大器速度。储罐等
气动执行器常见故障及原因
调节阀不动。故障现象及原因如下:
无信号,无气源
1、气源未开启; 2、冬季气源因含水而结冰,导致风道堵塞或过滤器、减压阀堵塞; 3、空压机故障; 4、气源总管泄漏。
二、有气源,无信号
1、调节器故障; 2、信号管泄漏; 3、定位器波纹管漏气;
三定位器无气源
1、过滤器堵塞;2、减压阀故障;3、管路泄漏或堵塞。
四个定位器有气源,但无输出
定位器的孔口被堵塞。
五定位器输出正常,控制阀不动
1、阀芯脱落; 2、阀芯与阀座卡死;3、管道泄漏或堵塞; 4、阀座阀芯结冰或结焦;5、执行机构弹簧因长期不使用而生锈。
调节阀动作不稳定。故障现象及原因如下:
1。气源压力不稳定
1、压缩机容量太小; 2、减压阀故障。
2 信号压力不稳定
1、控制系统的时间常数(T=RC)不合适; 2、稳压器输出不稳定。
三个气源压力稳定,信号压力也稳定,但调节阀动作仍不稳定
1、定位器内放大器磨损或脏污,耗气量特别大时,会出现输出振荡; 2、定位器中放大器的喷嘴挡板不平行,挡板无法盖住喷嘴; 3、输出管道和线路泄漏; 4、膜盒漏水; 5、阀杆摩擦阻力大。
控制阀振荡,故障现场及原因分析如下:
控制阀在任何开度下振荡
1、支架不稳;2、附近有振动源;3、阀芯、衬套磨损严重;4、膜片漏水;< @5、定位器漏水;6、定位器输出端与膜盒之间的管路漏水; 7、包装太紧; 8、包装有偏差; 9、阀杆摩擦大。
第二个控制阀在接近全关位置时振荡
1、调节阀选用较大,常用于小开度; 2、单阀阀座介质的流动方向与关闭方向相反。
调节阀动作迟缓。呆滞现象及原因如下:
阀杆只有在向一个方向移动时才会变得迟缓
1、气动膜片执行器膜片损坏泄漏;2、执行器“O”型密封泄漏。
第二个阀杆往复运动时动作迟缓。
1、阀体被粘性物质堵塞; 2、四氟盘根变硬或石墨——石棉盘根润滑油干涸; 3、填料压得太紧,摩擦阻力增大;4、阀杆不直,摩擦阻力大; 5、没有定位器的气动调节器也会导致动作迟缓。
调节阀泄漏量增加。泄漏原因如下:
当第一个阀门完全关闭时泄漏增加
1、阀芯磨损,内漏严重; 2、阀门没调好,阀门关不严就好了;
第二个阀门无法到达全关位置
1、介质压差过大,执行机构刚性小,阀门关闭不严;2、阀门内有异物;3、衬套已烧结。
电动执行器
电动执行器是电动单元组合仪表中的执行单元。采用单相交流电源供电,接受统一的标准直流信号,输出相应的角位移,操纵阻尼器、挡板等机械机构,可配备各种电动操作器,完成“手动-自动”调整系统。不受干扰的切换,对被调整对象进行远程手动操作,电动执行器还配有电气限位和机械限位双重保护,完成自动调整任务。已广泛应用于电力、冶金、石化及锅炉系统供水及风门调节等部门。
电动执行器的结构
电动执行器的结构电动执行器一般由四部分组成:伺服电机、控制器、减速器、辅助部件
作曲。
电机:
电机是一种开关电源,接受伺服放大器或电动操作器的输出,将电能转化为机械能,驱动执行器动作。
减速机:
减速机上有手动件、输出轴和机械限位块。减速机将电机的高速、小扭矩转化为低速、大扭矩的输出动力,带动阀机构动作。
控制部分接受并输出4-20mA模拟信号和数字信号,实现对执行器的自动控制,包括伺服放大器和位置变送器。新开发的智能技术还可以实现执行器的自动控制。功能设置、故障自诊断、状态报警及记录、显示、通讯功能。
位置发射器:
位置变送器由电源变压器、差动变压器、印刷电路板等部件组成。当减速机的输出轴运动时,凸轮随之转动,这是压在凸轮斜面上的差动变压器铁芯连杆的轴向位移。改变差动变压器线圈中铁芯的位置,使差动变压器输出相应位置的电压转换成标准直流电流信号(4~20mA)。
伺服放大器:
聚四氟乙烯放大器的调节原理类似于纯积分作用控制阀,只要指令模型与阀位反馈模型的偏差超过调节不敏感区的范围,伺服放大器就会一直发出打开命令或关闭命令。
它接受调节仪表的标准型号(4-20mA)和执行器的反馈信号,经比较放大后输出220V交流电驱动伺服电机正反转,连续调节阀位开度。
电动执行器的控制方式
电动执行器具有远程遥控、就地电控、就地手动三种控制方式。
1. 本地手动模式
当电动执行器需要就地手动操作时,当电动操作器将开关位置切换到“手动”位置时,转动电机末端的旋钮将其设置到“手动”位置,拉出手轮或执行器上的波手/自动切换手柄,摇动手轮即可实现手动操作。不就地操作时,务必将电动端的旋钮旋至“自动”位置,并推动第一个轮子。
2.本地电动模式
当执行器开关置于“本地”位置时,操作只需将旋转开关拨至“开”或“关”位置(或按“开”或“关”按钮)即可驱动电动正反转,执行器输出轴可实现向上或向下运动。在移动过程中观察电动操作器上的阀门位置。当阀门开度达到所需控制阀位置时,立即松开开关。
3.遥控模式
当电动执行器开关置于“自动”或“遥控”位置时,处于自动调节状态,接受DCS或控制器4-20mA直流指令信号,自动调节执行器阀位到预定位置。
电动执行器的调试
调试步骤:
1)检查执行器外观是否齐全,信号是否匹配;
< @2)完成执行器接线,检查接线是否正确。
执行器接线:1.电源线,220V或380V,气动阀门定位器一般不需要专用电源线; 2.模拟信号:指令信号4-20mA DC,从DCS或PLC到执行器,反馈模型为4-20mA DC,从执行器到DCS或PLC等; 3.开关信号(可选):全开、全闭行程开关信号、故障信号等
3)通风前,手动将执行器调到中间位置,然后将运行方式切换为“就地操作”,接通电源,先点动看执行器和阀门的运行方向检查动作方向是否相同。如果相反,则需要改变电源线的相位或改变执行器的正反转动作方式。
4)调整限位:通过执行机构将阀门移至“全关”位置电动执行机构,将万用表转至蜂鸣档,测量下关限“开点”是否变为“关”观点”;如果没有变化,则需要调整平仓限价,直到调整好;然后将阀门移动到“全开”位置,看“开限位”信号是否来,否则需要调整开限位。