开关型电动装置工作原理及拆装

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如果选择了非操持控制（即“点动”），则通过把黑色旋 钮保持在要求的位置“OPEN”或“CLOSE”,按需要确定其 时间的长短，这样就可以把执行机构点动到任意中间位置 。当放开旋钮时，执行机构也就停止动作。
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②远方控制 要把装置转换到远程控制，可把红色旋钮置于“REMOTE” 位置，这样就地的“OPEN/CLOSE”操作都被禁止。 红色选择旋钮可挂锁在其三种位置“LOCAL/STOP/REMOTE ”上把它锁住，防止误操作。 把红色旋钮置于“STOP”搁置就会停止执行机构，不管远 程控制信号如何变化。

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西博斯（SIPOS）电动执行机构 SIPOS电动执行机构都为分体式，即控制单元和驱动装置（ 即电机齿轮组合）是分开的，在安装空间不足的条件下， 在安装现场不便于就地操作的条件下，在高温或振动很大 的条件下，都能安全方便的进行操作。 ①专业型：多用于水汽循环管道上的关断门，如抽汽截止门 、凝泵入口门、汽泵出口门等。高加旁路和低加旁路三通 阀也使用的这类执行机构。 ②经济性：多用于给水汽泵进口门。
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结构


由上节可知，从功能单元上来讲，电动执行机构由伺服放 大器、电动操作机构、电机、减速器和位置馈送器等部分 组成。 本节对电动执行机构从结构上进行剖析，了解其具体的结 构。
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Limitorque Mx 执行机构 1-手轮；2-离合器手柄；3-注油孔；4-控制单元端盖； 5-控制显示屏；6-控制旋钮；7-接地端子；8-底座； 9-导线入口；10-接线盒；11-电机；12-铭牌；
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概述
目前，可供电厂选用的电动执行机构主要有： 罗托克（ROTORK） 西博斯（SIPOS） 奥玛（AUMA） 利米托克（Limitorque） ABB ……
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罗托克（ROTORK）电动执行机构 ①IQ系列：主要用于开式、闭式水系统的关断门 ②IQM系列：位于部分减温水管道作为调门来使用。 ③IQT系列：角行程，可用于带动管径较小的蝶阀、球阀。 ④AWT系列：拥有机械式开关反馈和力矩开关，和上仪ROTOR K系列比较类似，部分输水管道的关断门使用的是这类执 行机构。
开关型电动装置工作原理 拆装及
杨婕
华能济宁热电厂
内容简介
1、课程目标 2、电动执行机构概述
3、电动执行机构工作原理 4、结构 5、接线图
6、维护保养、现场调试及检修 7、故障分析
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Leabharlann Baidu
课程目标



对各类执行机构有一个整体的认识。 对电动执行机构工作原理、结构 、简单调试及检修的知 识有所了解。 对电动执行机构的常见故障及简单分析形成初步认识。为 电厂的长期安全、可靠、高效、稳定和经济运行培养合格 的、高素质的技术人员。
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电动执行机构有角行程和直行程两种，它将输入的电流信 号线性地转换成位移量或转角量。电动装置是由电机和减 速机组装成一体的驱动装置。 其中直行程用于闸阀(Z)和截止阀(J)，角行程用于蝶阀(D )和球阀(Q)。 这两种执行机构是以交流电机为动力的位置伺服机构，两 者电气原理完全相同，只是减速器不一样。
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②远程指示 图中，指示触点S1、S2、S3、S4中的每一项都可以设为下 列功能： A.阀位：全开、全关或任意中间位置。 B.状态：阀门正在开、正在关、正在运行、选择就地停止 、选择就地、选择远程、开阀或关阀联锁启动、紧急保护 启动。 C.阀门报警：电机在行程中力矩跳断、电机在开阀时力矩 跳断、电机在关阀时力矩跳断、阀门卡住、执行器被手轮 操作。 D.执行器报警：电源掉相、内部24VDC丢失、电池电压过 低、内部检测故障、温度保护器跳断。 33
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4、手轮，离合器手柄 要用手轮操作执行机构，需压下离合器手柄且同时慢慢地 旋转手轮直到离合器全部啮合为止。此时可以放开手柄， 手柄会回到它的初始位置，但是离合器将由弹簧加载的插 销保持在手轮方式。这样，就能进行手动操作了。 返回自动操作，只要通过使电机得电，这使弹簧加载的插 销跳闸并使离合器与手轮脱开并且与齿轮驱动器啮合。


在初次安装无特殊说明的情况下，这四个触点均由其默认 设置，如下： 1）S1：全关时闭合； 2）S2：全开时闭合； 3）S3：全关时断开； 4）S4：全开时断开； 此外，一般还有四个附加的可反转触点S5、S6、S7和S8。 附加触点的功能均为独立、可组态的。设定方法与标准触 点一样，功能相同。

阀门报警：
阀门过紧或在行程中阻 塞 阀门粘住或卡住 阀门运行条件改变(压力 、流量等增大)

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控制报警：


执行器报警：


电池报警：


ESD信号有效 联锁信号有效


电机温度保护跳断 电源故障 执行器控制系统报警
电池电量过低 电池丢失
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接线图
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①三个电源 图中端子“1”、“2”、“3”为交流380V的三相电源线 ，主要用来为电机提供工作电压，通过电机开关模块实现 电机的正反转。电机定子线圈内部埋入了热敏电阻传感器 ，在电机过热时，可以提供保护跳断。 其中两相“3”、“1”经过变压整流后，为电动门内的控 制板及反馈信号提供直流24V的电源。 电池模块是在主电源失电的情况下为就地和远程阀位指示 提供临时电源。
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铜主轴 高力矩低惯量马达 防振支撑罩
椎型套管 容易将罩盖卸下 隔水端子箱盖
可分离法兰 ROTORK IQ2 结构
就地指示
就地控制 通讯接口



1、电机 可以是普通电机，也可以是伺服电机。但如今，伺服电机 的使用更为广泛。 电机内部的埋入式温度保护器可防止电机烧毁。在紧急保 护控制时可将温度保护装置旁路。 如：ROTORK IQ系列采用特别设计的高力矩、低惯量三相F 级绝缘的鼠笼电机。在标准电压下，以 33%的额定输出力 矩、25%的周期长度系数运行15分钟，其温升不超过B级绝 缘的允许值。

对于已组装好的阀门 和执行机构，在搬运 时应吊阀门而不能吊 执行机构。
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5、控制旋钮、就地LED显示
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①就地控制 一旦位置的极限已经设定，为了由控制器就地控制执行机 构，可把红色选择按钮置于“LOCAL”位置，然后通过黑 色选择按钮选择“OPEN”或“CLOSE”，实现开阀或关阀 。 如果选择了保持控制，当此控制开关被放开时执行机构还 会持续的运行，但在任何时候都可以通过把红色选择旋钮 置于“STOP”位置，或控制黑色旋钮使之反向来停止。
确定行程开关位置
检查控制回路二次接线及一次接线应符合 调整行程开关位置反馈 设计要求，保证无强电串入DCS模块，核 对熔断器或自动空气开关的容量应与执行 调整操作方向和执行机 机构的电机容量相匹配。电源电压等级应 构放大器 符合设计要求。
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监视继电器 在监视继电器打至不可用时，在远方将收到一个远方不可 操作的信号。下列任何一种或多种情况发生时，继电器将 动作： 1）单相或多相掉电 2）控制电路电源故障 3）电机温度保护跳断 4）选择就地控制 5）选择就地停止
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③远程控制 远程控制有6个控制输入端： 开阀、关阀、保持/停止 紧急保护（ESD） 开阀联锁、关阀联锁 紧急保护（ESD） 一个有效的紧急信号将超越任何现场或远程控制信号，紧 急保护操作电源的公共端开阀、关阀和停止的远程控制信 号。
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润滑维护、现场调试与检修
1）润滑 特定的执行机构通常使用特定的润滑类型，但在特殊的（ 如较低的温度）环境下使用，通常需要更换润滑油，具体 的类型需与制造厂联系。 2）维护 在正常工作条件下，执行机构是免维护的。但通常在驱动 轴每当达到1000000转或者动作3000个循环都需要检查一 次油位，对执行机构都不需要形式上的维护。
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在恶劣的条件下由于频繁地操作或高温对油面要作正规的 检查并且应该保证质量。 如果阀门只是偶尔进行操作，为了减少淤积、腐蚀等大大 增加阀门操作扭矩的危险，则需进行例行的维护程序。 阀杆应保持清洁润滑，以防产生较高的扭矩及阀杆过度的 磨损。
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3）现场调试
外观检查 校对控制回路 绝缘电阻检测 检查是否具备调试条件 记录调试参数 测量电机直流电阻 清理调试现场 确定行程开关位置 调整行程开关位置反馈 调整操作方向和执行机 构放大器
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③就地显示 LED显示正常的状态和阀位。在显示屏上会有一行显示“ ××% OPEN”，同时底下一行显示“STATUS OK”或“ALA RM”。 发光二极管指示（标准缺省的设定）
红色亮=阀全开 红色闪亮=阀开 绿色亮=阀全关 绿色闪亮=阀关 黄色亮=行程中间
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ALARM（报警）及可能的原因 显示屏的上半部分有四个报警图标，分别为阀门报警、控 制报警、执行器报警和电池报警。
把电机高转速、小 力矩的输出功率转 换成执行机构输出 轴的低转速、大力 矩的输出功率，从 而推动调节机构。
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电动操作器接受伺服放大器的输出信号，控制电机的正、 反转，再经减速器减速后变成输出力矩去推动调节机构动 作。与此同时，位置发送器将调节机构的位置转换成相应 的直流电流信号，用以指示阀位，并反馈到伺服放大器的 输入端，去平衡输入电流信号。当电流信号处于平衡状态 时，电机停止动作。
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2、减速器 减速器通过一系列的齿轮结构把电机高转速、小力矩的输 出功率转换成执行机构输出轴的低转速、大力矩的输出功 率，以推动调节机构。
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3、位置发送器（定位器） 位置发送器的作用是将执行机构输出轴当前所处的位置转 换成4～20mA（或0～10mA ）的直流电流信号，作为阀位 信号和反馈信号，用以指示阀位，并作为位置反馈信号If 反馈到伺服放大器的输入端，以实现整机负反馈。 差动变送器是位置发送器的主要部件，它将执行机构的位 移转变成电流信号输出。

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奥玛（AUMA）电动执行机构：多用于循泵排空气门。 利米托克(LIMITORQUE)电动执行机构：其控制电机正反转 的接触器位于执行机构旁边控制箱内，通过控制箱上的就 地/远控、开关旋钮控制阀门。主要用于给水汽泵在循环 入口门。
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我公司电动执行机构配置情况： 汽机房凝汽器进、出口循环水管道蝶阀的执行机构为LIMI TORQUE MX 汽机房屋顶风机执行机构类型为瑞士BELIMO SMU230-SR 水厂滤池出水阀门的电动执行机构为AUMA ……
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可通过电动操作器实现控制系统的自动操作和手动操作的 相互切换。

方法很简单。此时，操作器的切换开关向“手 动”位置，且手轮与离合器处于啮合的状态， 由正、反操作按钮直接控制电机的电源，使电 机得电，实现执行机构输出轴的正转和反转， 即可实现手动操作向自动操作的切换。
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为了防止未经许可的对执行机构手动操作离合器可以用挂 锁保持在“电机”方式。 注意：不能通过手轮提起执行机构。
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外观检查 校对控制回路 绝缘电阻检测 检查是否具备调试条件
确定行程开关位置 执行机构外观应完整无损，机械动作应灵 活，无松动与卡涩现象，转换开关与操作 开关动作应正常 调整行程开关位置反馈 调整操作方向和执行机 构放大器 记录调试参数
测量电机直流电阻 清理调试现场
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外观检查 校对控制回路 绝缘电阻检测 检查是否具备调试条件 测量电机直流电阻
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工作原理
执行器原理框图
信号转换单元：把输入信号和反馈信号进行比较，输出给执 行机构 执行机构：根据输入信号产生相应的推力或位移。 阀门位置发生单元：产生动作过程中实际位置的反馈信号。 调节阀： 直接调节工质。
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执行机构接收来自控制器的控制信号，将其转换成相应的 角位移或直线位移，去改变调节机构的流通面积，从而调 节流入或流出被控过程的物料或能量，实现对温度、压力 、流量等过程被控参数的自动控制。 执行机构安装在现场，常常在高温、高压、易腐蚀、易结 晶、易燃易爆等恶劣条件下使用。
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电动执行机构系统方块图
DFC SM WF J DFD
伺服放大器 电机 位置发送器 减速器 电动操作器
执行机构
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将伺服放大器输出的电功率转换成机械 转矩，并当伺服放大器没有输出时，电 机能可靠地制动。
输入信号Ii 伺服放大器 位置反馈信号 If 操作器 电机 减速器
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位置发送器
将执行机构输出轴的位移线性地转换成0-10m A.DC或4-20mA.DC反馈信号，并作为位置反馈 信号反馈到伺服放大器的输入端。