0 引言
RHA該系列電動執(zhí)行機構是重慶四川儀器自動化有限公司執(zhí)行分公司生產(chǎn)的電動執(zhí)行機構系列產(chǎn)品之一,廣泛應用于冶金、電力、建材、市政、石油天然氣、化工、機械、配套設施等領域。我公司煉鐵廠使用了大量這種類型的執(zhí)行機構,主要用于熱風爐氣體調節(jié)和風扇風門調節(jié)。
RHA電動執(zhí)行機構是世界上唯一的阻擋電機和S9工作系統(tǒng)執(zhí)行機構可用于高精度連續(xù)調節(jié)控制、高轉換頻率三位控制和遠程遙控;機械傳動采用全齒傳動技術,機械效率80%以上,是其他同類產(chǎn)品傳動方式的2-3倍。
1 設備簡介
RHA執(zhí)行機構包括下列部件:減速器、手輪、伺服電機、位置發(fā)生器和伺服放大器五部分組成。如圖1所示。
圖1
1.1 減速器
減速器采用高精度、高效的多級平齒輪傳動,將伺服電機的高速、小扭矩轉換為低速、大扭矩,驅動輸出軸輸出。
1.2 手輪
手輪輸入采用差分雙輸入系統(tǒng),即使在帶電條件下也是安全的。
當電源出現(xiàn)故障時,電機制動器自動釋放并鎖定電機轉軸,手輪軸齒輪與差動齒輪相結合。此時,如果手輪下方的擋塊被壓下,輸出軸的位置可以用手輪調整(只有當電機被制動門鎖定時,手輪操作才有效)。
1.3 伺服電機
伺服電機具有IEC34規(guī)定的S9工作制度,耐長期堵轉。
電機有兩個6極對稱定子繞組,相當于單相電容電機,鼠籠轉子具有阻尼特性,使電機在整個速度范圍內的功耗恒定,不會產(chǎn)生過熱。因此,電機是防堵塞的,不需要與定位或扭矩相關的切斷開關。電機特性曲線見圖2。
圖2
1.4 位置發(fā)生器
位置發(fā)生器是一種反饋信號裝置,用于連續(xù)定位控制,4~20mA直流信號輸出與轉角成比例。工作原理是通過自動轉換裝置將驅動杠桿的旋轉運動轉換為直線運動,然后通過差異變壓器和放大電路將直線運動轉換為與位移比的電流信號。
1.5 伺服放大器
伺服放大器具有位置反饋環(huán)和速度反饋環(huán)的雙環(huán)控制,與執(zhí)行機構相結合P位置自平衡系統(tǒng)的特性。
其中,執(zhí)行機構的位移與調整信號成比例,調整信號與放大器輸入電路中的位置反饋信號進行比較,其差值信號△Y轉換為可控制伺服電機供電壓的脈沖,實現(xiàn)控制電機的扭矩調節(jié);同時,速度反饋環(huán)引入伺服放大器,實現(xiàn)執(zhí)行機構動態(tài)力平衡的快速定位??刂铺匦郧€見圖3。
圖3
2 執(zhí)行機構安裝注意事項
首先應將執(zhí)行機構緊固在防振、防擠壓的臺面上。安裝時應采用合適的緊固螺栓固緊,防止松動。
特別注意安裝完成后,用通風塞代替執(zhí)行機構最高的油塞,防止執(zhí)行機構運行造成的內部壓力損壞密封。如果可能,執(zhí)行機構應使用球形鉸鏈連接直接安裝在終端調整機構(閥門等)上,以減少連接機構的傳動誤差,以提高控制精度。
如果單獨安裝,執(zhí)行機構和終端調整機構的相對運動會發(fā)生變化,單獨安裝也會導致杠桿安裝的變化,增加不嚴格關閉的機會。如圖4所示。
圖4
執(zhí)行機構在高溫環(huán)境下工作時,必須采取相應的預防措施,避免超過工作溫度。例如,在執(zhí)行機構的固定臺面上放置一層保護隔離物或附加一個合適的保護板。
執(zhí)行機構的安裝孔尺寸和現(xiàn)場的具體情況將執(zhí)行機構放置在與設備相應的位置。請注意,執(zhí)行機構的輸出臂和閥門應在同一平面內,向外小于10度,向內小于3度。當執(zhí)行機構到達終點時,杠桿與連桿之間的角度不得小于20度。用卷尺測量設備芯軸與執(zhí)行機構輸出軸之間的中心距離,確定連桿的大致長度,并將連桿與球形絞鏈焊接在一起,將連桿的長度調整到測量長度。
3 調試方法
(1)位置調整:用工具打開位發(fā)罩,斷開大器短接線的36端和35端,使其處于手動狀態(tài)。通電后進行零位調整:搖動減速器手輪或使用放大器的手動操作功能(可通過短接連接端子36-34)△Y)或端子36-33(-△Y)),將減速器輸出臂運行到零位,調整位發(fā)軸6(粗調)至近4mA,然后調整零電位器2,使位發(fā)的 和-端輸出4±0.03mA(用萬用表監(jiān)控)此時,放大器22和23端應為4mA左右。滿位調整:搖動減速器手輪,使用放大器的手動操作功能將減速器輸出臂運行到滿位。此時,電流輸出應上升,否則應移動S2反向開關,然后調整零位。然后調整量程電位器1的 和-端輸出20±0.03mA(用萬用表監(jiān)控)此時,放大器22和23端應為20mA左右。重復上述調整,直至準確。見下圖5。
圖5 “S2”位發(fā)
(2)添加信號調整以下操作:在放大器的29端和30端之間輸入4~20mA電動執(zhí)行機構應在零到滿位之間正常運行直流信號,觀察22端和23端應在4~20之間mA之間的變化。如上述數(shù)字錯誤,應返回項2進行調試。見圖6。
圖6 位置發(fā)送器4-200mA的特性曲線
(3)在信號調試過程中,執(zhí)行機構的運動方向與信號輸入方向相反。如果執(zhí)行機構不受信號控制,應更換放大器的第10端和第12端接線,即電機 Y、-Y應更換繞組。
(4)在信號調試過程中,當執(zhí)行機構達到平衡點時,應更換放大器的第27端和第28端。如有輕微沖擊,應調整阻尼電位器。直到運行和顯示完全正常。
4 維護規(guī)程
(1)常規(guī)維護
檢查螺紋連接的松緊度
使用短時信號檢查制動器電磁線圈的電流±Y調整時,應清楚地聽到電機制動器發(fā)出滴答滴答的聲音,否則應重新調整制動器的氣隙。
(2)電機維護
一般來說,制動器只需要調整,制動器只需要在三位控制操作下。
(3)調整位發(fā)
位發(fā)通過齒盤,壓簧與執(zhí)行機構輸出軸相連,彎曲壓簧仔細調整,與齒盤緊密結合。
5 故障分析和排除
(1)在整個行程中使用手輪驅動帶終端控制器的執(zhí)行機構,說明機械有故障,否則可能是電氣故障。
(2)處理機械故障時,拆下執(zhí)行器與終端控制器的連接,檢查減速器。
(3)用信號源電動操作執(zhí)行機構。如果執(zhí)行器不工作,檢查電機控制、激磁繞組、電流和繞組電阻。如果正常,檢查電機和手輪的齒合傳動齒輪是否損壞;如果電機控制繞組異常損壞。
(4)用信號源電動操作執(zhí)行機構,如執(zhí)行器運行困難。檢查電路控制和放大板。
(5)用信號源電動操作執(zhí)行機構,如執(zhí)行器動作但無反饋信號輸出。用萬用表測量位發(fā)板信號輸出端,無電流信號輸出表示位發(fā)板損壞。
6 注意事項
(1)檢查電氣接線兩次以上,確保接線正確。
(2)輸出臂與連接桿的最小夾角應大于20度。
(3)放大器與調節(jié)器之間的距離最大為400米,放大器與減速器的距離最大為250米。
(4)擰緊接線螺釘、出線套螺釘和位發(fā)罩螺釘。
(5)操作時要特別注意安全,帶電時千萬不要用手觸摸放大器的接線端子,以免觸電傷亡。
(6)調節(jié)電動執(zhí)行機構使用的手動操作器應為無干接點輸出。
(7)接地線必須可靠接地。
7 結束語
我廠使用部分國產(chǎn)DKJ型式執(zhí)行器采用晶體管技術,恒流輸出特性差,防水防震性能差,電路板經(jīng)常燒壞,信號抗干擾性差。維護工作量大,后來更換RHA執(zhí)行器后,設備故障明顯減少,維修人員工作量大幅減少。提高了控制質量,保證了生產(chǎn)運行的控制。
參考文獻
[1]賈淑梅,劉振嵩.冶金工業(yè)自動化儀器和控制裝置[J].中國冶金建設協(xié)會.
[2]重慶川儀執(zhí)行分公司.RHA電動電動執(zhí)行機構產(chǎn)品使用說明書.
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