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阀门电动装置的正确选择的依据

阀门电动装置是用于操作阀门并于阀门相连接的装置之一。该装置由电力来驱动,其运动过程可由行程、转矩或轴向推力的大小来控制。由于阀门电动装置应有的工作特性和利用率取决于阀门的种类、装置的工作规范及阀门在管线或设备上的位置。因此掌握阀门电动装置正确的选择;考虑防止超负荷(工作转矩高于控制转矩)的发生就成为至关重要的一环。
  阀门电动装置的正确选择应依据:
  1. 操作力矩:操作力矩是选择阀门电动装置的最主要的参数。电动装置的输出力矩应为阀门操作最大力矩的1.2~1.5倍。
  2. 操作推力:阀门电动装置的主机结构有两种,一种是不配置推力盘的,此时直接输出力矩;另一种是配置有推力盘的,此时输出力矩通过推力盘中的阀杆螺母转换为输出推力。
  3. 输出轴转动圈数:阀门电动装置输出轴转动圈数的多少与阀门的公称通径、阀杆螺距、螺纹头数有关,按M=H/ZS计算(式中:M为电动装置应满足的总转动圈数;H为阀门的开启高度,mm;S为阀杆传动螺纹的螺距,mm;Z为阀杆螺纹头数。
  4. 阀杆直径:对于多回转类的明杆阀门来说,如果电动装置允许通过的最大阀杆直径不能通过所配阀门的阀杆,便不能组装成电动阀门。因此,电动装置空心输出轴的内径必须大于明杆阀门的阀杆外径。对于部分回转阀门以及多回转阀门中的暗杆阀门,虽不用考虑阀杆直径的通过问题,但在选配时亦应充分考虑阀杆直径与键槽的尺寸,使组装后能正常工作。
  5. 输出转速:阀门的启、闭速度快,易产生水击现象。因此,应根据不同的使用条件,选择恰当的启、闭速度。
  6. 安装、连接方式:电动装置的安装方式有垂直安装、水平安装、落地安装;连接方式为:
  阀门电动装置的用途很广,是实现阀门程控、自控和遥控不可缺少的设备,其主要用在闭路阀门上。但不能忽视阀门电动装置的特殊要求——必须能够限定转矩或轴向力。通常阀门电动装置采用限制转矩的连轴器。
  当阀门电动装置的规格确定之后,其控制转矩也确定了。当其在预先确定的时间内运行时,电机一般不会超负荷。但如出现下列情况便可使其超负荷:
  1. 电源电压低,得不到所需的转矩,使电机停止转动。
  2. 错误地调定了转矩限制机构,使其大于停止的转矩,而造成连续产生过大的转矩,使电机停止转动。
  3. 如点动那样断续使用,产生的热量积蓄起来,超过了电机的容许温升值。
  4. 因某种原因转矩限制机构电路发生故障,使转矩过大。
  5. 使用环境温度过高,相对地使电机的热容量下降。
  以上是出现超负荷的一些原因,对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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电动执行器由动力部件和位置定位器(PM-2控制板)两大部分组成。其中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,其各部分作用简述如下:
  1、电动机:电动机是特种单相或三相交流异步电动机,具有高启动力矩、低启动电流和较小的转动惯量,因而有较好的伺服特性
  2、减速器:角行程电动执行器采用行星减速加涡轮涡杆传动机构,既有较高的机械效率,又具有机械自锁特性。直行程电动执行器的减速器由多转电动执行器减速器配接丝杆螺母传动装置组成。
  3、力矩行程限制器:它是一个设置在减速器内的标准单元,由过力矩保护机构、行程控制机构(电气限位)、位置传感器及接线端子等组成。
  4、开关控制箱:在开关控制箱内装有PM电子位置定位器。
  5、手轮:在故障状态和调试过程中,可通过转动手轮来实现手动就地操作。
  6、机械限位装置:主要用于故障时以及防止手动操作时超过极限位置保护。角行程电动电动执行器的机械限位采用内置扇形涡轮限位结构,外形体积小,限位可靠;直行程电动电动执行器的机械限位采用内置挡块型限位结构,可十分有效地保护阀座、阀杆、阀芯。
  7、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板,它与电动执行器的动力部件相连以控制电动执行器按系障,当故障发生时不便于诊断和维修,性价比不理想。
  b)一体化结构(通常称为整体型):控制单元与电动执行器封装成一体,无需外配控制单元即可现实就地操作,远程只需输出相关控制信息就可对其进行操作。
  此结构的优点是方便系统整体安装,减少接线及安装费用,容易诊断并排除故障。但传统的一体化结构产品也有很多不完善的地方,所以产生了智能电动执行器。
  2.调节型(闭环控制)
  调节型电动执行器不仅具有开关型一体化结构的功能,还能对阀门进行精确控制,调节介质流量。
  a)控制信号类型(电流、电压)
  调节型电动执行器控制信号一般有电流信号(4~20mA、0~10mA)或电压信号(0~5V、1~5V),选型时需明确其控制信号类型及参数。
  b)工作形式(电开型、电关型)
  调节型电动执行器工作方式一般为电开型(以4~20mA的控制为例,电开型是指4mA信号对应的是阀关,20mA对应的是阀开),另一种为电关型(以4-20mA的控制为例,电开型是指4mA信号对应的是阀开,20mA对应的是阀关)。耐磨焊条
  c)失信号保护
  失信号保护是指因线路等故障造成控制信号丢失时,电动执行器将控制阀门启闭到设定的保护值,常见的保护值为全开、全关、保持原位三种情况。

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