RD电动执行机构控制装置规程

RD电动执行机构控制装置规程
一、概述:
RD系列电动执行机构是天津瑞德公司采用和吸收法国伯那德公司技术生产制造的,主要部件均为进。RD系列电动执行机构是工业过程测量和控制系统的终端控制装置,它能够将系统的控制信号(模拟信号或断续信号)转换成输出件的位移(角位移、多转角位移或直线位移)输出转矩或力以控制阀门内截流件的位置或其它调节机构,使被控介质按系统规定的状态工作。
RD系列电动执行机构具有角行程、多转和直行程3类产品。
角行程电动执行机构用于驱动90度转角的阀门。如:蝶阀、球阀、百叶阀、风门、旋塞阀、挡板阀等。
多转电动执行机构用于驱动闸阀及其它需要多圈转动的调节阀。
直行程的电动执行机构用于驱动单、双座调节阀、套筒阀等需要直线位移的调节阀。
二、产品分类:
RD系列电动执行机构按输出位移的型式分为三类:
1、角行程一一输出转矩和90度转角
2、直行程输出力和直线位移
3、多转一一输出转矩和超过360度的多圈转动
RD系列电动执行机构按安装形式分为两类:
1、直联式一一执行机构通过输出端的法兰与阀门等调节机构直接连接。
2、底座式一一执行机构安装在一个基础底座上通过输出臂及杠杆与阀门等调节机构
连接(仅角行程执行机构有此安装方式)。
RD系列电动执行机构按调节型式(输入与输出之间的关系)分成三类:
server 20031、比例调节型一一执行机构接收系统的控制信号自动实现工业过程调节控制,输
出行程与输入信号成比例关系。
2、远控型一一执行机构接收开关(继电)信号控制输出件位移,开关复位输出件停
止移动。
3、开关型(两位式)一一执行机构接收开关信号控制输出件位移即使开关复位输出
件也继续移动到极限位置。
RD系列电动比例调节型电动执行机构按结构型式分为两类:
1、整体式比例调节型一一执行机构的动力部件与位置定位器GAMX-20组装成整体
在现场安装。
2、分立式比例调节型一一执行机构的动力部件与位置定位器GAMX-20分开设置,
动力部件在现场安装,位置定位器在室内安装。
三、使用条件:
1、动力条件
电压:单相220V±5%
汇编语言
三相380V±10%
频率:50HZ± 1%
2、环境条件
温度:整体式-10+55°C
分立式-20 +70C
相对湿度:不大于85%
周围空气中无起腐蚀作用的介质
四、主要技术性能
1、工作信号范围4 20mA,输入通道电阻250Q
2、输入通道数量
整体式:1
c4烯烃
分立式:3
3、参比工作性能
基本误差限:不超过额定行程的土 1.5%
回差:不大于额定行程的1%
额定行程时间误差:不超过额定行程时间的土 20%
比例调节型电动执行机构:
死区:在工作信号范围的0.5%--3%范围内连续可调.
阻尼特性:无摆动
4、外壳防护等级:IP65
5、工作制:可逆断续工作制,接通持续率50%每小时接通次数12次。
五、工作原理与结构特点
比例调节型电动执行机构是以交流电动机为驱动装置的位置伺服机构,由配接的位置定位器GAMX-20 (或GAMX )接受系统的控制信号与位置发送器的位置反馈信号进行比较,比较后的信号偏差经过放大使功率级导通,电动机旋转驱动执行机构的输出件朝着减小这一偏差的方向移动(位置发送器不断将输出件的实际位置转变为电信号一一位置反馈信号送至位置定位器)直到信号偏差小于死区为止,此时执行机构的输出件就稳定在与输入信号相对应的位置上。调节型电动执行机构由动力部件和位置定位器两大部分组成。
1、执行机构的动力部件
执行机构的动力部件主要由电动机、减速器、力矩行程限制器、开关控制箱、手轮和机械限位装置以及位置发送器等组成。
1.  1 电动机
page tm电动机是执行机构的动力装置°RD系列电动执行机构配置的特种单相或三相交流异步电动机,具有高启动力矩倍数、低启动电流和较小的转动惯量,因而有较好的伺服特性。在电动机定子内部装有热敏开关做过热保护,当电动机出现异常过热时该开关将控制电动机的电路断开以保护电动机和执行机构,当电动机冷却以后开关恢复接通电路恢复工作,为了克服惯性惰走,调节型电动执行机构的电动机控制电路均有电制动功能。
1.2减速器
不大于6NM的角行程执行机构的减速器高速级为两级行星齿轮传动,输出级为蜗杆传动。多转执行机构的减速器高速级为行星齿轮传动,输出级为交错轴斜齿轮传动。不小于10NM的角行程执行机构的减速器由多转执行机构减速器配蜗杆减速器组成。直行程执行机构的减速器由多转执行机构减速器配接丝杠螺母传动装置组成。
1.3力矩行程限制器
力矩行程限制器是一个设置在减速器内的标准单元,由力矩限制机构、行程控制机构、位置
传感器及接线端子等组成。
1.  3. 1力矩限制机构:行星内齿轮在传递力矩时产生的偏转拨动嵌装在齿轮外圈的拨杆,摆
杆的两端各装有一个测力压缩弹簧做为正、反向力矩的传感元件,当输出力矩超过设定限制力矩时,内齿轮的偏转使摆杆触动力矩开关切断控制电路使电动机停转。调整力矩限制弹簧的压缩量即可调整力矩的限定值。
1.  3. 2行程控制机构:由凸轮组和微动开关组成。该凸轮组通过齿轮减速装置与减速器传动轴相连,通过调整分别作用于正、反方向微动开关的凸轮板的位置可限定执行机构的行程。
1.  3. 3位置传感器:采用高精度、长寿命的导电塑料电位器作为位置传感元件,它与凸轮
组同轴连接,整体式比例调节型电动执行机构位置指示信号是将导电塑料电位器随输出轴行程变化的电阻值送入GAMX-20位置定位器的比较放大电路,并由它送出一个4-20mADC电流信号用于指示。分立式比例调节型、远控型、开关型电动执行机构的反馈电流及位置指示用的电流信号都是将导电塑料电位器随输出件行程变化的电阻值送入TAM电流变换器转换而成的。
1.4开关控制箱
开关控制箱通过连接螺套安装在减速器上。
整体式比例调节型电动执行机构在开关控制箱内装有GAMX-20电子位置定位器。
分立式比例调节型、远控型、开关型电动执行机构在开关控制箱内装有继电器、交流接触器等器件,它们与1.3.1所述的力矩限制微动开关组成保护电路。当执行机构过力矩时,可立即使电动机在该方向上断电,从而保护传动机构。该电路有记忆功能,将过力矩保护状态始终保持直到故障排除。
1.5手轮
在故障状态和调试过程中可通过传动手轮来实现手动就地操作。
1.6机械限位装置
机械限位装置主要用于故障时的极限位置保护以及防止手动操作时超过极限位置。不大于
6NM的角行程执行机构的机械限位装置为减速器箱体底部的两个可调节的螺钉。不大于10NM的角
行程执行机构的机械现位装置为在蜗杆减速器箱体内设置的固定档板。
直行程执行机构的机械现位装置在直线位移机构中设置。
2、位置定位器
位置定位器实质上是一个将控制信号与位置反馈信号进行比较并放大以控制电动机开停和旋
转方向的多功能大功率放大器,它与执行机构的动力部件相联以控制执行机构按系统规定的状态
工作。
位置定位器主要由比较、逻辑保护、放大驱动及功率放大电路组成,控制单相电动机的位置
定位器功率放大部分主要由光电耦合过零触发固态继电器(实际是无触点电子开关)构成。
2.1位置定位器GAMX-20装在执行机构上构成整体式比例调节型电动执行机构。
2.2位置定位器GAMX-20输入输出通道不用增加任何隔离装置。
2.3设有断信号功能,可根据现场实际需要,在断信号时可预设三种状态:
a、停在原位
b、全开
c、全闭
六、安装调试与维护
1、校核
在安装使用之前务必校核和确认:
(1)使用现场的动力条件、环境条件符合本说明书第三章的规定。
(2)产品铭牌标识的各项内容满足系统及阀门正常工作的需要。
视听剧场
(3)用5V兆欧表测量本说明书第四章所述各接线端子间及其与机壳间的绝缘电阻符合规定。
(4)各紧固件无松动,各密封件性能良好。
(5)转动手轮执行机构传动平稳,无卡阻现象和异常声响。
2、安装
安装电动执行机构时应使其周围有足够的空间,以方便现场手动操作、调整和检查。
直联式电动执行机构可以垂直、水平或倾斜安装。
底座式角行程电动执行机构可以水平或倾斜安装,底座安装面应当平整。
执行机构的行程在出厂前已由1.3.2的行程控制机构设定:当位于凸轮组最下端的4号凸轮板使相应微动开关动作时,执行机构的输出轴为“关”位置(零位),即:角行程和多转执行机构的输出轴位于逆时针方向转动(面对输出端观察)的终点,直行程执行机构的输出杆位于最下端。
当3号凸轮板使相应微动开关动作时,执行机构的输出轴为“开”位置(满度位置),即角行程和多转执行机构的输出轴位于顺时针方向转动的终点,直行程执行机构的输出杆位于最上端。当将执行机构与
阀门(或其它调节机构)联接时应使阀门的“关”位与执行机构已设定的“关”位重合。角行程执行机构的输出轴只能在限定的9±20范围转动,安装底座式角行程执行机构时需要通过改变输出臂花键孔与输出轴(花键轴)的相对位置以满足阀门等调节机构对执行机构输出臂行程范围的要求。
安装底座式电动执行机构应特别注意:
2.1调节机构(阀门)等转轴上的连接臂的连杆安装孔与转轴的中心距应当与执行机构输出臂的相应中心、距相等。
2.2上述两臂处在同一平面并且平行(即两臂之间连杆的长度等于两转轴调节机构的转轴与执行机构输出轴的中心距)。
2.3安装后的两个球型绞链受力点要在一个平面上,此平面要与两个臂的平面平行,以免产生附加力矩。为了防锈和维修时拆装方便,在执行机构与阀门装配与连接时,应在安装面与连接处涂上一层润滑脂。
3、接线
4、调试
4.1行程控制机构(终端位置)的调整
手术显微镜
断开电源,打开减速器盖可见电位器凸轮机构,松开三个固定螺钉,取下电位器支架,下面是凸轮组,凸轮组内装有4片不同颜和编号的凸轮片,下面的4号和3号为控制起始和终点的两片凸轮。转动执行机构手轮到阀“关”位置,用改锥对准凸轮盖板上的4号调整杆槽向下推并转动凸轮片就可调整,直到凸轮片刚好压到“关”位行程开关,当抬起改锥时凸轮片立即准确锁定在此位置上。然后反向转动手轮到阀全“开”位置,调整3号凸轮直到刚好压动“开”位行程开关。完成上述调整后,转动手轮使执行机构到半开位置。将电位器支架板重新固定好(此时注意让电位器拨动杆嵌入凸轮盖板上电位器拨杆定位槽)。
凸轮片1号和2号可控制附加中途开关,用户可根据需要设置并自行调整。
4.2整体式比例调节型电动执行机构的调试
4. 2. 1核定旋转方向
转动手轮使输出件位于额定行程中间,断开39-34-35-36之间的连线,将GAMX-20电路板上的“自动-手动”开关放在“手动(MAN)位置,手动控制电位器P1旋到中间位置,接通电源旋转手动控制电位器则可控制执行机构向两个方向转动,执行机构向“开”方向转动电路板上的绿发光二极管亮,向“关”方向转动红发光二极管亮,如与上述状态不符请立即断开电源检查电动机与定位器之间接线是否正确。当执行机构力矩开关动作时,红发光二极管闪亮,执行机构处于保护状态,即使在转动方向错误的
情况下力矩保护也有效。
4. 2. 2死区的调整
逆时针方向转动多圈电位器P3死区将减小,死区如果调得太小执行器将会出现振荡。
4.2.3零位的调整
将定位器“手动-自动”开关置于“手动”(MAN)位置,接通电源,转动电位器P1至0%,执行机构朝“关”向转动。如果执行机构在“关”向行程开关动作之前就停止转动,请松开代号9的三个紧固螺钉,缓慢转动导电塑料电位器,则执行机构跟随转动直到“关”向行程开关动作,发光二极管LED刚好灭掉为止,重新将这三个螺钉拧紧。如果执行机构在“关”向行程开关动作时停止转动,但红发光二极管仍然亮,则朝另一个方向缓慢转动导电塑料电位器,执行机构亦随之转动直到发光二极管刚好灭掉为止,固定好导电塑料电位器。
4. 2. 4满度(1% )位置调整
转动电位器P1至1%,执行机构朝“开”方向转动。
如果执行机构在“开”向位置行程开关动作之前停止转动,请顺时针转动满度调整电位器P2,直到执行机构转动到“开”方向行程开关动作时为止。
如果执行机构在“开”向行程开关动作时停止转动而绿发光二极管仍亮时可逆时针转动电位器P2直到绿发光二极管灭掉。
上述调整完毕将“手动-自动”开关置于自动(AUT )位置上,接入输入信号,输入信号为工作信号范围下限时执行机构应在0%位置,信号为工作范围上限时执行机构则应转动到1%位置,信号在工作信号范围内变化时执行机构则对应按比例运行。
4. 2. 5整体式位置定位器GAMX-20的几点说明
a、定位器输出信号的使用
端子72 (正极端)73 (负极端)为执行机构位置输出信号,输出阻抗最大3Q。
b、输入信号范围的设定,GAMX-20定位器可根据用户要求设定4 —20mA或0—10mA输入信号范围。
4. 2. 6反作用工作状态的变换
电动执行机构有两种工作状态:
当角行程或多转执行机构顺时针旋转(面对执行机构输出端观察),直行程电动执行机构输出杆从下向上运动时位置反馈电流信号增加称这为正作用工作状态;反之则称之为反作用工作状态。
现场用大多为正作用工作状态,如果需要反作用工作状态即当输入信号增加时角行程或多转电动执行机构输出轴逆时针旋转、直行程电动执行机构输出杆向下运动,需做如下变换:将跳线:JP5改至JP6
JP7改至JP8
JP1改至JP2
JP3改至JP4
调整参照正作用执行机构的调整方法。
4. 2. 7断信号运行状态设置
K1、K2、K3三种组合方式,可对应当输入信号断失时执行机构的三种状态。
a、K1置A,K2、K3置B,执行机构停在原位。
b、K1置A,K2置A,K3置B,执行机构全开。
c、K1置A,K2置B,K3置A,执行机构全关。
注:K2、K3不能同时置A,当不需要断信号设置时,K1置B即可,只有信号
方式为4 —20mA时此功能才可正常设置。
4. 3远控型电动执行机构的调校
4. 3. 1三相执行机构旋转方向校核,其中SA、$日为自动复位开关。接通电源,按SA执行机构开,按SB执行机构关,如果方向相反,调换电源中的两根接线。
4.3.2 位置反馈信号调整
按SB使执行机构转动到关位,松开3个螺钉,缓慢转动导电塑料电位器,当电流表的示值由最大值变到最小值时再使之微量转动以避开导电塑料电位器阻值初始端的不稳定区,旋紧这3个螺钉。调整电流变换器TAM的0%电位器,使位置反馈信号为工作信号范围下限。
按SB使执行机构转动到关位,调整电流变换器TAM的0%电位器,使位置反馈信号为工作信号范围下限。
按SA使执行机构转动到开位,调整电流变换器TAM的1%电位器,使位置反馈信号为工作信号范围上限。
重复上述操作使调整精确。
4. 3. 3过力矩保护性能检查
在执行机构运转时,人为地压动相对应方向的力矩限位开关过力矩保护继电器应起作用。执

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