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SMC電動(dòng)執(zhí)行器@smc電磁閥

價(jià)格
電議

型號(hào)
SMC電動(dòng)執(zhí)行器

品牌
smc

所在地
廣東省 東莞市

更新時(shí)間
2021-01-18 12:10:04

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    基本的執(zhí)行機(jī)構(gòu)用于把閥門(mén)驅(qū)動(dòng)至全開(kāi)或全關(guān)的位置。用于控制閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠的使閥門(mén)走到任何位置。盡管大部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)都是用于開(kāi)關(guān)閥門(mén),但是如今的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)出了簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)功能,它們包含了位置感應(yīng)裝置,力矩感應(yīng)裝置,電極保護(hù)裝置,邏輯控制裝置,數(shù)字通訊模塊及PID控制模塊等,而這些裝置全部安裝在一個(gè)緊湊的外殼內(nèi)。
    因?yàn)樵絹?lái)越多的工廠采用了自動(dòng)化控制,人工操作被機(jī)械或自動(dòng)化設(shè)備所替代,人們要求執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠起到控制系統(tǒng)與閥門(mén)機(jī)械運(yùn)動(dòng)之間的界面作用,更要求執(zhí)行機(jī)構(gòu)增強(qiáng)工作安全性能和環(huán)境保護(hù)性能。在一些危險(xiǎn)性的場(chǎng)合,自動(dòng)化的執(zhí)行機(jī)構(gòu)裝置能減少人員的傷害。某些特殊閥門(mén)要求在特殊情況下緊急打開(kāi)或關(guān)閉,閥門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)能阻止危險(xiǎn)進(jìn)一步擴(kuò)散同時(shí)將工廠損失減至少。對(duì)一些高壓大口徑的閥門(mén),所需的執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力矩非常大,這時(shí)所需執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須提高機(jī)械效率并使用高輸出的電機(jī),這樣平穩(wěn)的操作大口徑閥門(mén)。對(duì)于一些小扭矩的閥門(mén),精小型的電動(dòng)閥門(mén)也應(yīng)用而生,相比普通性具有重量輕,結(jié)構(gòu)緊湊,功能齊全等優(yōu)點(diǎn)
    2閥門(mén)
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    精小型
    精小型
    為了的實(shí)現(xiàn)過(guò)程自動(dòng)化,重要的是要確保閥門(mén)自身能夠滿足過(guò)程及管道內(nèi)介質(zhì)的特殊要求。通常生產(chǎn)過(guò)程和工藝介質(zhì)能夠決定閥門(mén)的種類,閥芯的類型以及閥內(nèi)件和閥門(mén)的結(jié)構(gòu)和材料。
    閥門(mén)選擇好后接下來(lái)就要考慮自動(dòng)化的要求即執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇??梢院?jiǎn)單的按兩種基本的閥門(mén)操作類型來(lái)考慮執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
    旋轉(zhuǎn)式閥門(mén)
     
    這類閥門(mén)包括:旋塞閥、球閥、蝶閥以及風(fēng)門(mén)或擋板。這類閥門(mén)需要已要求的力矩進(jìn)行90度旋轉(zhuǎn)操作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)
    多回轉(zhuǎn)閥門(mén)
     
    這類閥門(mén)可以是非旋轉(zhuǎn)提升式閥桿或旋轉(zhuǎn)非提升式桿,或者說(shuō)是他們需要多轉(zhuǎn)操作去驅(qū)動(dòng)閥門(mén)到開(kāi)或關(guān)的位置。這類閥門(mén)包括:直通閥(截止閥)、閘閥、刀閘閥等。作為一種選擇,直線輸出的氣動(dòng)或液動(dòng)氣缸或薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)也開(kāi)來(lái)驅(qū)動(dòng)上述閥門(mén)。
    3電動(dòng)多回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)
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    目前共有二種類型的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),一般分為部分回轉(zhuǎn)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(Part-Turn Electric Valve Actuator),和多回轉(zhuǎn)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(Multi-Turn Electric Valve Actuator)前者主要控制需要部分回轉(zhuǎn)的閥門(mén) 例如:球閥,蝶閥等,后者需要多圈數(shù)旋轉(zhuǎn)的閥門(mén),例如閘閥等。
    電力驅(qū)動(dòng)的多回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)是常用、可靠的執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型。使用單相或三相電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪或蝸輪蝸桿后驅(qū)動(dòng)閥桿螺母,閥桿螺母使閥桿產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)使閥門(mén)打開(kāi)或關(guān)閉。
    多回轉(zhuǎn)式電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以快速驅(qū)動(dòng)大尺寸閥門(mén)。為了保護(hù)閥門(mén)不受損壞,安裝在在閥門(mén)行程的終點(diǎn)的限位開(kāi)關(guān)會(huì)切斷電機(jī)電源,同時(shí)當(dāng)安全力矩被過(guò)時(shí),力矩感應(yīng)裝置也會(huì)切斷電機(jī)電源,位置開(kāi)關(guān)用于指示閥門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài),安裝離合器裝置的手輪機(jī)構(gòu)可在電源故障時(shí)手動(dòng)操作閥門(mén)。
    這種類型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是所有部件都安裝在一個(gè)殼體內(nèi),在這個(gè)防水、防塵、防爆的外殼內(nèi)集成了所有基本及的功能。主要缺點(diǎn)是,當(dāng)電源故障時(shí),閥門(mén)只能保持在原位,只有使用備用電源系統(tǒng),閥門(mén)才能實(shí)現(xiàn)故障安全位置(故障開(kāi)或故障關(guān))
     
    這種執(zhí)行機(jī)構(gòu)類似于電動(dòng)多回轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu),主要差別是執(zhí)行機(jī)構(gòu)終輸出的是1/4轉(zhuǎn)記90度的運(yùn)動(dòng)。新一代電動(dòng)單回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)合了大部分多回轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的復(fù)雜功能,例如:使用非進(jìn)入式用戶友好的操作界面實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定與診斷功能。
    單回轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊可以安裝到小尺寸閥門(mén)上,通常輸出力矩可達(dá)800公斤米,另外應(yīng)為所需電源較小,它們可以安裝電池來(lái)實(shí)現(xiàn)故障安全操作。
    選擇要素
     
    選擇一臺(tái)合適的閥門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型和規(guī)格時(shí)必須考慮下列要素:
    驅(qū)動(dòng)能源
     
    常用的驅(qū)動(dòng)能源是電源或流體源,如果選擇電源為驅(qū)動(dòng)能源,對(duì)于大尺寸閥門(mén)一般選用三相電源,對(duì)于小尺寸閥門(mén)可選用單相電源。一般電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可有多種電源類型供選擇。有時(shí)也可選直流供電,此時(shí)可通過(guò)安裝電池實(shí)現(xiàn)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(zhì)如:壓縮空氣、氮?dú)?、天然氣、液壓流體等,其次它們可以具備各種壓力,第三執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有各種尺寸以提供輸出力活力矩。
    閥門(mén)類型
     
    當(dāng)選擇閥門(mén)用執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí),必須要知道閥門(mén)的種類,這樣才可以選擇正確的執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型。有些閥門(mén)需要多回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng),有些需要單回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng),有些需要往復(fù)式驅(qū)動(dòng),它們影響了執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型的選擇。通常多回轉(zhuǎn)的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)比電動(dòng)多回轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)價(jià)格要貴,但是往復(fù)式直行程輸出的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)價(jià)格比電動(dòng)多回轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)便宜。
    力矩大小
     
    對(duì)于90度回轉(zhuǎn)的閥門(mén)如:球閥、碟閥、旋塞閥,好通過(guò)閥門(mén)廠商獲得相應(yīng)閥門(mén)力矩大小,大部分閥門(mén)廠商是通過(guò)測(cè)試閥門(mén)在額定壓力下閥門(mén)所需的操作力矩,他們將這一力矩提供給客戶。對(duì)于多回轉(zhuǎn)的閥門(mén)情況有所不同,這些閥門(mén)可分為:往復(fù)式(提升式)運(yùn)動(dòng)-閥桿不旋轉(zhuǎn)、往復(fù)式運(yùn)動(dòng)-閥桿旋轉(zhuǎn)、非往復(fù)式-閥桿旋轉(zhuǎn),必須測(cè)量閥桿的直徑,閥桿連接螺紋尺寸已決定執(zhí)行機(jī)構(gòu)規(guī)格。
    執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型
     
    一但執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型和閥門(mén)所需驅(qū)動(dòng)力矩確定了,就可以使用執(zhí)行機(jī)構(gòu)廠商提供的數(shù)據(jù)表或選型軟件進(jìn)行選型。有時(shí)還需考慮閥門(mén)操作的速度和頻率。
    流體驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)可調(diào)節(jié)行程速度,但是三相電源的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)只有固定的行程時(shí)間。
    部分小規(guī)格的直流電動(dòng)單回轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可調(diào)節(jié)行程速度。
    4結(jié)構(gòu)原理
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    以MD系列電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的整體式比例調(diào)節(jié)型為例。
    MD系列電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)以交流伺服電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)裝置的位皿伺服機(jī)構(gòu),由配接的位置定位器PM-2控制板接受調(diào)節(jié)系統(tǒng)的4~20mA直流控制信號(hào)與位置發(fā)送器的位置反饋借號(hào)進(jìn)行比較,比較后的信號(hào)偏差經(jīng)過(guò)放大使功率級(jí)導(dǎo)通,電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出件朝著減小這一偏差的方向移動(dòng)(位置發(fā)送器不斷將輸出件的實(shí)際位置轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)—位盈反饋信號(hào)送至位致定位器),直到偏差信號(hào)小于設(shè)定值為止。此時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出件就穩(wěn)定在與輸人信號(hào)相對(duì)應(yīng)的位置上。
    5組成部分
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    角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)
    角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)
    MD系列角行程調(diào)節(jié)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)由動(dòng)力部件和位置定位器(PM-2控制板)兩大部分組成。其中動(dòng)力部件主要由電動(dòng)機(jī)、減速器、力矩行程限制器、開(kāi)關(guān)控制箱、手輪和機(jī)械限位裝置以及位置發(fā)送器等組成,其各部分作用簡(jiǎn)述如下:
    電動(dòng)機(jī)
     
    電動(dòng)機(jī)是特種單相或三相交流異步電動(dòng)機(jī),具有高啟動(dòng)力矩、低啟動(dòng)電流和較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,因而有較好的伺服特性。在電動(dòng)機(jī)定子內(nèi)部裝有熱敏開(kāi)關(guān)(詳見(jiàn)圖3所示)做過(guò)熱保護(hù),當(dāng)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)異常過(guò)熱(內(nèi)部溫度過(guò)130℃)時(shí)該開(kāi)關(guān)將控制電動(dòng)機(jī)的電路斷開(kāi)以保護(hù)電動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu),當(dāng)電動(dòng)機(jī)冷卻以后開(kāi)關(guān)恢復(fù)接通,電路恢復(fù)工作。為了克服慣性惰走,調(diào)節(jié)型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)控制電路均有電制動(dòng)功能。
    減速器
     
    角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用行星減速加蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu),既有較高的機(jī)械效率,又具有機(jī)械自鎖特性。直行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)的減速器由多轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)減速器配接絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)裝置組成。
    力矩行程限制器
     
    它是一個(gè)設(shè)置在減速器內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)單元,由過(guò)力矩保護(hù)機(jī)構(gòu)、行程控制機(jī)構(gòu)(電氣限位)、位置傳感器及接線端子等組成。
    過(guò)力矩保護(hù)機(jī)構(gòu)
     
    電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和齒輪箱配套圖示
    電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和齒輪箱配套圖示
    內(nèi)行星齒輪在傳遞力矩時(shí)產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)撥動(dòng)嵌裝在齒輪外圈的擺桿,擺桿的兩端各裝有一個(gè)測(cè)力壓縮彈贊作為正、反向力矩的傳感元件,當(dāng)輸出力矩過(guò)設(shè)定限制力矩時(shí),內(nèi)齒輪的偏轉(zhuǎn)使擺桿觸動(dòng)力炬開(kāi)關(guān),切斷控制電路使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。調(diào)整力炬限制彈資的壓縮量即可調(diào)整力炬的限定值。該保護(hù)具有記憶功能,對(duì)應(yīng)于接線圖中的電器設(shè)備是力矩開(kāi)關(guān)LEF、LEO。當(dāng)該保護(hù)動(dòng)作以后,在排除機(jī)械力矩故障后,執(zhí)行機(jī)構(gòu)斷電或信號(hào)瞬間反向一下即可恢復(fù)(即記憶解除)正常工作。
    (2)行程控制機(jī)構(gòu):由凸輪組和微動(dòng)開(kāi)關(guān)組成。該凸輪組通過(guò)齒輪減速裝殷,與減速器傳動(dòng)軸相連,通過(guò)調(diào)整分別作用于正、反方向微動(dòng)開(kāi)關(guān)(即行程限位開(kāi)關(guān))的凸輪板的位置可限定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程(行程開(kāi)關(guān)FCO,F(xiàn)CF)。該電氣限位的范圍在出廠時(shí)已經(jīng)調(diào)好,一般情況下請(qǐng)勿隨便調(diào)整,以免損壞機(jī)構(gòu)。
    (3)位置傳感器:采用高精度、長(zhǎng)壽命的導(dǎo)電塑料電位器作為位置傳感元件,它與凸輪組同軸連接,整體式比例調(diào)節(jié)型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置指示信號(hào),是將電位器隨輸出軸行程變化的電阻值送入PM-2控制板的比較放大電路,并由它送出一個(gè)4-20mA的DC電流信號(hào)用于指示。
    開(kāi)關(guān)控制箱
     
    在開(kāi)關(guān)控制箱內(nèi)裝有PM電子位置定位器。
    手輪
     
    在故障狀態(tài)和調(diào)試過(guò)程中,可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪來(lái)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)就地操作。
    機(jī)械限位裝置
     
    主要用于故障時(shí)以及防止手動(dòng)操作時(shí)過(guò)極限位置保護(hù)。角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)械限位采用內(nèi)置扇形渦輪限位結(jié)構(gòu),外形體積小,限位可靠;直行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)械限位采用內(nèi)置擋塊型限位結(jié)構(gòu),可十分有效地保護(hù)閥座、閥桿、閥芯。
    位置定位器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)將控制信號(hào)與位置反饋信號(hào)進(jìn)行比較并放大以控制電動(dòng)機(jī)開(kāi)停和旋轉(zhuǎn)方向的多功能大功率放大板,它與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力部件相連以控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)按系統(tǒng)規(guī)定的狀態(tài)工作。位置定位器主要由比較、邏輯保護(hù)、放大驅(qū)動(dòng)及功率放大等電路組成??刂茊蜗嚯妱?dòng)機(jī)的位置定位器功率放大部分主要由光電禍合過(guò)零觸發(fā)固態(tài)繼電器(無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān))構(gòu)成。其主體部分示意如圖4所示。需要注意的是“手動(dòng)一自動(dòng)”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),該開(kāi)關(guān)的作用是在沒(méi)有外加信號(hào)時(shí),與手動(dòng)調(diào)整電位器P1配合使用,以便觀察或調(diào)試執(zhí)行機(jī)構(gòu)。用后一定要將其撥回“自動(dòng)”位世,以免影響投人系統(tǒng)自動(dòng)控制。
    6開(kāi)關(guān)控制
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    自動(dòng)控制閥
     
    自動(dòng)控制閥大的好處是可以遠(yuǎn)距離的操作閥門(mén),這就意味著操作人員可以坐在控制室控制生產(chǎn)過(guò)程而不需要親臨現(xiàn)場(chǎng)去人工操作閥門(mén)的開(kāi)和關(guān)。人們只需鋪設(shè)一些管線連接控制室和執(zhí)行機(jī)構(gòu),驅(qū)動(dòng)能源通過(guò)管線直接激勵(lì)電動(dòng)或氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),通常用的4-20mA信號(hào)來(lái)反饋閥門(mén)的位置。
    連續(xù)控制
     
    如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)被要求用于控制過(guò)程系統(tǒng)的液位、流量或壓力等參數(shù),這是要求執(zhí)行機(jī)構(gòu)頻繁動(dòng)作的工作,可以用4-20mA信號(hào)作為控制信號(hào),然而這個(gè)信號(hào)可能會(huì)和過(guò)程一樣頻繁的改變。如果需要非常高頻率動(dòng)作的執(zhí)行機(jī)構(gòu),只有選擇特殊的能頻繁啟停的調(diào)節(jié)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)一個(gè)過(guò)程中需要多臺(tái)執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí),可以通過(guò)使用數(shù)字通訊系統(tǒng)將各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接起來(lái),這樣可大大降低安裝費(fèi)用。數(shù)字通訊回路可以快速高效的傳遞指令和收集信息。目前有多種通訊方式如:FOUNDATIONFIELDBUS、PROFIBUS、DEVICENET、HART和專為閥門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的PAKSCAN等。數(shù)字通訊系統(tǒng)不單單可以降低投資費(fèi)用,它們還可以收集大量閥門(mén)信息,這些信息對(duì)于閥門(mén)的預(yù)測(cè)性維護(hù)程序非常有價(jià)值。
    7預(yù)測(cè)維護(hù)
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    操作人員可以借助內(nèi)置的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器來(lái)記錄閥門(mén)每次動(dòng)作時(shí)力矩感應(yīng)裝置測(cè)得的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)可以用來(lái)監(jiān)測(cè)閥門(mén)運(yùn)行的狀態(tài),可以提示閥門(mén)是否需要維修,也可以用這些數(shù)據(jù)來(lái)診斷閥門(mén)。
    針對(duì)閥門(mén)可以診斷如下數(shù)據(jù):
    1.閥門(mén)密封或填料摩擦力
    2.閥桿、閥門(mén)軸承的摩擦力矩
    3.閥座摩擦力
    4.閥門(mén)運(yùn)行中的摩擦力
    5.閥芯的所受的動(dòng)態(tài)力
    6.閥桿螺紋摩擦力
    7.閥桿位置
    上述大部分?jǐn)?shù)據(jù)存在于所有種類的閥門(mén),但著重點(diǎn)不同,例如:對(duì)于蝶閥,閥門(mén)運(yùn)行中的摩擦力是可以忽略的,但對(duì)于旋塞閥這個(gè)力數(shù)值卻很大。不同的閥門(mén)具有不同的力矩運(yùn)行曲線,例如:對(duì)于楔式閘飯,開(kāi)啟和關(guān)閉力矩都非常大,其它行程時(shí)只有填料摩擦力和螺紋摩擦力,關(guān)閉時(shí),液體靜壓力作用在閘板上增加了閥座摩擦力,終楔緊效應(yīng)使力矩迅速增大直到關(guān)閉到位。所以根據(jù)力矩曲線的變化可以預(yù)測(cè)出將會(huì)發(fā)生的故障,可以對(duì)預(yù)測(cè)性維護(hù)提供有價(jià)值的信息。
    8注意事項(xiàng)
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    以MD系列電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的整體式比例調(diào)節(jié)型為例。
    在通電前,必須進(jìn)行外觀檢查和絕緣檢查,動(dòng)力回路(弧電回路)及信號(hào)觸點(diǎn)對(duì)外殼的絕緣,用500V兆歐表測(cè)不得低于20MΩ:信號(hào)輸人、輸出回路及它們與動(dòng)力回路之間的絕緣,除特殊要求外,不應(yīng)低于l0mΩ合格后方可通電。在通電后,應(yīng)檢查變壓器、電機(jī)及電子電路部分元件等是否過(guò)熱,轉(zhuǎn)動(dòng)部件是否有雜音,發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象應(yīng)立即切斷電源,查明原因。未查明原因前,不要輕易焊下元件。更換電子元件時(shí),應(yīng)防止溫度過(guò)高,損壞元件。更換場(chǎng)效應(yīng)管和集成電路時(shí)一定要把電烙鐵妥獸接地,或脫離電源利用余熱進(jìn)行焊接。拆卸零部件、元器件或焊接導(dǎo)線時(shí),應(yīng)做好標(biāo)記,對(duì)應(yīng)記號(hào)。應(yīng)盡公避免被檢設(shè)備的輸出回路開(kāi)路,避免被檢設(shè)備在有輸人信號(hào)時(shí)停電。檢修后的設(shè)備必須進(jìn)行校驗(yàn)。對(duì)干電動(dòng)機(jī)要檢查線圈對(duì)外殼及線圈之間的絕緣電阻,測(cè)皿線圈直流電組,清洗軸承并加潤(rùn)滑油,檢查轉(zhuǎn)子、定子線圈及制動(dòng)裝;對(duì)于減速器要解體清洗各部件,檢查行星齒輪部分的情況,檢查斜齒輪部分的情況,檢查渦輪渦桿或絲桿螺母的嚙合情況,后進(jìn)行裝配、調(diào)整并加長(zhǎng)效鏗基潤(rùn)滑脂。對(duì)于位置傳感器部分要進(jìn)行外觀檢查,檢查電位器與行程控制機(jī)構(gòu)的同軸連接情況,檢查電位器的基本情況,檢查電位器及放大板之間的連接情況。
    以在各種突發(fā)情況下的生產(chǎn)安全性為例。
    在大型管網(wǎng)系統(tǒng)中,閥門(mén)分布較廣或較遠(yuǎn),為保證在各種突發(fā)情況下的生產(chǎn)安全性,閥門(mén)需要具有現(xiàn)地?cái)嚯姾笫謩?dòng)關(guān)閉門(mén),并同樣能夠在現(xiàn)地顯示及遠(yuǎn)程監(jiān)控閥門(mén)開(kāi)度的功能,這就需要電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有自備電池低功耗手動(dòng)模式,在現(xiàn)地?cái)嚯娗闆r下進(jìn)入手動(dòng)模式,利用自備電池可以不僅僅是現(xiàn)地顯示閥門(mén)開(kāi)度,同時(shí)能夠提供遠(yuǎn)端閥門(mén)開(kāi)度顯示起到遠(yuǎn)程監(jiān)控的作用。
    低功耗手動(dòng)模式,涉及到低功耗液晶屏技術(shù)、低功耗CPU技術(shù)、低功耗數(shù)據(jù)采集、計(jì)算、處理及發(fā)送并低功耗電池供電技術(shù),其中關(guān)鍵的是閥門(mén)開(kāi)度傳感器需要選用全行程的值多圈編碼器。 實(shí)際上在手動(dòng)模式情況下,因變化響應(yīng)要求不高,MCU(微處理器)可以采取低功耗間隙式工作模式,也就是半休眠模式,這樣可以確保所耗功耗極低,自備電池容量能夠較長(zhǎng)時(shí)間的使用。
    當(dāng)選用低功耗半休眠模式的功能,閥門(mén)開(kāi)度傳感器就要選用停電狀況下不影響位置記憶的傳感器,例如電位器或全行程多圈值編碼器。電位器的精度與測(cè)量行程有限,目前在電動(dòng)執(zhí)行器上的使用有兩種方法,一種是全行程用一次電位器行程(通過(guò)變速),斷電位置不會(huì)丟失,但是那樣精度很低;另一種是用多次電位器行程,位置精度是提高了,但是每次出行程就要靠電子記憶實(shí)現(xiàn),當(dāng)斷電后沒(méi)有了電子記憶位置,如果用電池實(shí)現(xiàn)記憶,需耗費(fèi)較多電池能量。如果用霍爾脈沖計(jì)數(shù)的方法,計(jì)數(shù)是實(shí)時(shí)不間斷的,斷電后用電池耗電記憶,電池容 量是不夠的。選用全行程多圈值編碼器,是這種模式可能實(shí)現(xiàn)的閥門(mén)開(kāi)度傳感器,當(dāng)然,由于數(shù)據(jù)讀取時(shí)間極短而要保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,要求此編碼器的數(shù)據(jù)可靠性要求就很高了。有一些選用的值編碼器是單圈功能的,出單圈需要用電子計(jì)圈記憶,其斷電后的因需要計(jì)圈記憶的耗電較大,不適合這種半休眠低功耗模式。
    全行程多圈值編碼器采用RS485主動(dòng)模式發(fā)送數(shù)據(jù),每隔8mS主動(dòng)發(fā)送一次,編碼器的通電啟動(dòng)時(shí)間極短,數(shù)據(jù)含兩種校驗(yàn)方式,可靠性高,由于是全行程多圈值編碼器,在行程中的每一個(gè)位置是編碼的,與前次讀數(shù)無(wú)關(guān)而無(wú)需計(jì)數(shù)、計(jì)圈及記憶,所以可以采用間隙式通電、讀數(shù)的模式,比如每隔1—5秒時(shí)間,MCU主板間隙式工作一次(或兩次),每次工作時(shí)間僅幾十毫秒,快速實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、數(shù)據(jù)讀取、處理、發(fā)送的工作,其余時(shí)間處于休眠狀態(tài),這就是“半休眠低功耗模式”。
    9故障分析
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    以MD系列電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的整體式比例調(diào)節(jié)型為例。
    位置傳感器部分
     
    (1)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受控制系統(tǒng)發(fā)出的開(kāi)、關(guān)信號(hào)后,電機(jī)能正常轉(zhuǎn)動(dòng),但沒(méi)有閥位反饋。其可能原因是:
    1)位置傳感器的電位器與行程控制機(jī)構(gòu)不能同軸旋轉(zhuǎn),需檢查連接部分是否損壞;
    2)電位器損壞或性能變壞,阻值不隨轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)生變化;
    3)位置傳感器的電位器及放大板間連接導(dǎo)線是否正常;
    4)PM放大板是否損壞,有無(wú)反饋信號(hào)送出。
    (2)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受控制系統(tǒng)發(fā)出的開(kāi)、關(guān)信號(hào)后,電機(jī)能正常轉(zhuǎn)動(dòng),但閥位反饋始終為一固定值,不隨閥門(mén)的開(kāi)、關(guān)而變化,其可能原因是:
    1)導(dǎo)電塑料電位器的阻值為一恒值,不隨轉(zhuǎn)動(dòng)而變,檢修更換電位器;
    2)放大板中有關(guān)部分異常,檢查處理。
    執(zhí)行器
     
    (1)執(zhí)行機(jī)構(gòu)接收控制系統(tǒng)發(fā)出的開(kāi)關(guān)信號(hào)后,電機(jī)不轉(zhuǎn)并有嗡嗡聲。其原因可能是:
    1)減速器的行星齒輪部分卡澀、損壞或變形;
    2)減速器的斜齒輪傳動(dòng)部分變形或過(guò)度磨損或損壞;
    3)減速器的渦輪渦桿或絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)部分變形損壞、卡澀等;4)整體機(jī)械部分配合不好,不靈活,需調(diào)整加油。
    電氣部分故障
     
    1)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受控制系統(tǒng)發(fā)出的開(kāi)、關(guān)信號(hào)后,電機(jī)不轉(zhuǎn),也無(wú)嗡嗡聲??赡茉蚴牵簺](méi)有交流電源或
    圖4
    圖4
    電源不能加到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電機(jī)部分或位置定位器部分;PM放大板工作不正常,不能發(fā)出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào);固態(tài)繼電器部分損壞,不能將放大板送來(lái)的弱信號(hào)轉(zhuǎn)變成電機(jī)需要的強(qiáng)電信號(hào);電機(jī)熱保護(hù)開(kāi)關(guān)損壞;力矩限制開(kāi)關(guān)損壞;行程限制開(kāi)關(guān)損壞;手動(dòng)/自動(dòng)開(kāi)關(guān)位置選錯(cuò)或開(kāi)關(guān)損壞;電機(jī)損壞。
    圖3
    圖3
    2)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受控制系統(tǒng)發(fā)出的開(kāi)、關(guān)信號(hào)后,電機(jī)不轉(zhuǎn),有嗡嗡聲。其可能原因是:電機(jī)的啟動(dòng)電容損壞;電機(jī)線圈匝間輕微短路;電源電壓不夠。
    3)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受控制系統(tǒng)發(fā)出的開(kāi)、關(guān)信號(hào)后,電機(jī)抖動(dòng),并伴有咯咯聲,其原因可能是:PM放大板的輸出信號(hào)不足不能使固態(tài)繼電器完全導(dǎo)通,造成電機(jī)的加載電壓不足;固態(tài)繼電器性能變壞,造成其輸出端未完全導(dǎo)通。
    10與傳統(tǒng)設(shè)備區(qū)別
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    從傳統(tǒng)觀念來(lái)看,氣缸與電動(dòng)執(zhí)行器一直被認(rèn)為是屬于兩個(gè)完全不同領(lǐng)域的自動(dòng)化產(chǎn)品,隨著電氣化程度的不斷提高,電動(dòng)執(zhí)行器卻慢慢浸入氣動(dòng)領(lǐng)域,二者在應(yīng)用中既有競(jìng)爭(zhēng)又相互補(bǔ)充。在本期欄目中,我們將從技術(shù)性能、購(gòu)買(mǎi)和應(yīng)用成本、能源效率、應(yīng)用場(chǎng)合及市場(chǎng)形勢(shì)等幾個(gè)方面來(lái)對(duì)比氣缸與電動(dòng)執(zhí)行器各自的優(yōu)勢(shì)
    技術(shù)性能的比較
     
    圖1
    圖1
    眾所周知,相比電動(dòng)執(zhí)行器,氣缸可在惡劣條件下可靠地工作,且操作簡(jiǎn)單,基本可實(shí)現(xiàn)免維護(hù)。氣缸擅長(zhǎng)作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),尤其適于工業(yè)自動(dòng)化中多的傳送要求——工件的直線搬運(yùn)。而且,僅僅調(diào)節(jié)安裝在氣缸兩側(cè)的單向節(jié)流閥就可簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的速度控制,也成為氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)大的特征和優(yōu)勢(shì)。所以對(duì)于沒(méi)有多點(diǎn)定位要求的用戶,絕大多數(shù)從使用便利性角度更傾向于使用氣缸工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用電動(dòng)執(zhí)行器的應(yīng)用大部分都是要求高精度多點(diǎn)定位,這是由于用氣缸難以實(shí)現(xiàn),退而求其次的結(jié)果。
      而電動(dòng)執(zhí)行器主要用于旋轉(zhuǎn)與擺動(dòng)工況。其優(yōu)勢(shì)在于響應(yīng)時(shí)間快,通過(guò)反饋系統(tǒng)對(duì)速度、位置及力矩進(jìn)行控制。但當(dāng)需要完成直線運(yùn)動(dòng)時(shí),需要通過(guò)齒形帶或絲桿等機(jī)械裝置進(jìn)行傳動(dòng)轉(zhuǎn)化,因此結(jié)構(gòu)相對(duì)較為復(fù)雜,而且對(duì)工作環(huán)境及操作維護(hù)人員的知識(shí)都有較高要求。
    氣缸的優(yōu)勢(shì)
     
    圖2
    圖2
    (1)對(duì)使用者的要求較低。氣缸的原理及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于安裝維護(hù),對(duì)于使用者的要求不高。電缸則不同,工程人員必需具備一定的電氣知識(shí),否則極有可能因?yàn)檎`操作而使之損壞。
     ?。?)輸出力大。氣缸的輸出力與缸徑的平方成正比;而電缸的輸出力與三個(gè)因素有關(guān),缸徑、電機(jī)的功率和絲桿的螺距,缸徑及功率越大、螺距越小則輸出力越大。一個(gè)缸徑為50mm的氣缸,理論上的輸出力可達(dá)2000N,對(duì)于同樣缸徑的電缸,雖然不同公司的產(chǎn)品各有差異,但是基本上都不過(guò)1000N。顯而易見(jiàn),在輸出力方面氣缸更具優(yōu)勢(shì)。
      (3)適應(yīng)性強(qiáng)。氣缸能夠在高溫和低溫環(huán)境中正常工作且具有防塵、防水能力,可適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境。而電缸由于具有大量電氣部件的緣故,對(duì)環(huán)境的要求較高,適應(yīng)性較差。
      電缸的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面:
     ?。?)系統(tǒng)構(gòu)成非常簡(jiǎn)單。由于電機(jī)通常與缸體集成在一起,再加上控制器與電纜,電缸的整個(gè)系統(tǒng)就是由這三部分組成的,簡(jiǎn)單而緊湊。
     ?。?)停止的位置數(shù)多且控制精度高。一般電缸有低端與高端之分,低端產(chǎn)品的停止位置有3、5、16、64個(gè)等,根據(jù)公司不同而有所變化;高端產(chǎn)品則更是可以達(dá)到幾百甚至上千個(gè)位置。在精度方面,電缸也具有的優(yōu)勢(shì),定位精度可達(dá)?0.05mm,所以常常應(yīng)用于電子、半導(dǎo)體等精密的行業(yè)。
     ?。?)柔韌性強(qiáng)。毫無(wú)疑問(wèn),電缸的柔韌性遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于氣缸。由于控制器可以與PLC直接進(jìn)行連接,對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、定位和正反轉(zhuǎn)都能夠?qū)崿F(xiàn)控制,在一定程度上,電缸可以根據(jù)需要隨意進(jìn)行運(yùn)動(dòng);由于氣體的可壓縮性和運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性,即使換向閥與磁性開(kāi)關(guān)之間配合地再好也不能做到氣缸的準(zhǔn)確定位,柔韌性也就無(wú)從談起了。

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