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阐述智能型阀门电动执行机构控制器的原理

阀门的控制量为阀门开度,在应用场合往往会根据实际需要将阀门开或关,或者开到一定程度,甚至动态的以某种规律开关。在传统的模拟控制方式中用时间、电流的大小来表示阀门的开启角度。由于影响时间、电流(电压)等参数的因素很多,因此显示的开启角度与阀门的实际位置不易达到同步,经常出现明显的误差[3]。同时,简单的模拟量控制提供的信息极为有限,不利于系统的调试和检修。笔者设计的智能型控制系统采用数字化的方法来控制电动执行机构运行。
  采用MOTOROLA公司单片微处理器和外围芯片组成智能化的位置控制单元,接收统一的标准直流信号(如4~20 mA的电流信号),经信号处理及A/D转换送至微处理器,微处理机将处理后的数据送至显示单元显示调节结果,运算处理后产生的控制信号驱动交流电机。此外,系统带通讯功能,可以接收上位机的指令,进行远程数字控制。同时也可以在智能控制器本地的人机界面上通过菜单和按钮实现现场手动控制。

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随着工业技术的飞跃发展,对阀门行业提出了更严格的要求,尤其对低温介质中所使用的蝶阀,除了能满足一般阀门所具有的性能之外,更重要的是在低温状态下阀门密封的可靠性,动作的灵活性以及对低温阀门的一些其它特殊要求。
  众所周知,蝶阀具有结构紧凑、体积小、重量轻(与相同压力,相同通径的闸阀相比可减轻40%~50%)流体阻力小、启闭迅速等一系列优点。但我国一些低温装置如天燃液化设备、空气分离设备以及变压吸附设备等化工行业所采用的阀门有80%以上是截止阀或闸阀,采用蝶阀的数量很少。分析其原因主要是过的金属密封蝶阀在低温状况下密封性能不良,以及其它一些因结构不合理等原因造成介质内漏和外漏,严重的影响这些低温设备的安全和正常运行,不能满足低温设备的要求。
  根据我国低温装置的不断发展,对低温阀门的要求日益增大,为适应市场经济发展的需要,对金属密封蝶阀进行结构上的改进,研制出一种三偏心纯金属高密封性能的蝶阀(图一、现已申报国家专利)无论介质是高温还是低温均能满足其需要。现结合其结构特点,仅对低温性能方面作简单介绍。
  一、对低温碟阀密封性能的要求
  低温阀门产生泄漏的原因主要有两种情况,一是内漏;二是外漏。
  1)阀门产生内漏主要原因是密封副在低温状态下产于这些原因产生的电机过热现象应预先考虑到,并采取措施,防止过热。
  过去对电机进行保护的办法是使用熔断器、过流继电器、热继电器、恒温器等,但这些办法也都各有利弊,对于电动装置这种变负荷的设备,绝对可*的保护办法是没有的。因此必须采取各种方法组合的方式。但由于每台电动装置的负荷情况不同,难以提出一个统一的办法。但概括多数情况,也可以从中找到共同点。
  采取的过负荷保护方式,归纳为两种:
  1. 对电机输入电流的增减进行判断;
  2. 对电机本身发热进行判断。
  上述两种方式,无论那种都要考虑电机热容量给定的时间余量。如果用单一方式使之与电机的热容量特性一致是困难的。所以应选择根据过负荷的原因能可*的动作的方法——组合复合方式,以实现全面的过负荷保护作用。
  罗托克电动装置的电机,因其在绕组中埋入了与电机绝缘等级一致的恒温器,当到达额定温度时,电机控制回路便会切断。恒温器本身热容量是较小的,而且其限时特性是由电机的热容量特性决定的,因此这是一个可*的方法。
  过负荷的基本保护方法是:
  1. 对电机连续运转或点动操作的过负荷保护采用恒温器;
  2. 对电机堵转的保护采用热继电器
  3. 对短路事故采用熔断器或过流继电器。
  阀门电动装置的正确选择和超负荷的防止是息息相关的。应引起重视。

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