阀位控制器工作原理与校验方法.doc

阀位控制器工作原理及校验方法1、工作原理：阀位控制器的功能接受505E输出指令（即阀位指令）和阀位实际位置反馈，通过偏差比较、放大和PI运算输出控制电流，控制电液转换器输出轴动作。电液转换器输出轴动作与输入电流的关系：输入正电流时，电液转换器输出轴呈比例的向外移动，通过杠杆带动油动机滑阀向上移动，使油动机活塞上部与压力油管路相连，油动机活塞下部与主油泵入口管路相连，油动机活塞向下移动，汽机调门向关闭方向移动。输入负电流时，电液转换器输出轴呈比例的向内移动，通过杠杆带动油动机滑阀向下移动，使油动机活塞下部与压力油管路相连，油动机活塞上部与主油泵入口管路相连，油动机活塞向上移动，汽机调门向开启方向移动。2、校验接线：阀位控制器、号端子为阀位反馈信号即LVDT的、号端子，其中号端子为中间抽头，、号端子为505E输出指令的电流信号（420mA对应0-100%阀位或负荷，号为+、号为-，），、号端子为阀位控制器阀位变送电流输出端子（420mA对应0227mm，号为+、号为-），、端子为阀位控制器输出到电液转换器双向电流信号（输出为电流积分信号，-250250 mA）。3、检验方法：3.1 阀位控制器阀位显示和变送输出功能校验。3.1.1 消除LVDT虚假零点，确定LVDT真实零点；3.1.2 校验LVDT实际位置（LVDT的实际位置可以在定好零位后，用游标卡尺等直接测量）和阀位控制器显示值、阀位变送输出电流的线形关系并调整（阀位控制器显示偏差通过调整阀位控制器面板显示零点电位器和显示满度电位器消除；阀位控制器输出电流偏差通过调整阀位控制器内部输出零点电位器和输出满度电位器消除）。6）电液转换器工作原理及检验方法1、特点CSV9电液转换器由动圈式力马达和滑阀式液压伺服驱动器组成。其随动活塞与控制阀芯间采用直接位置反馈，因而能将较弱的电信号通过电液伺服放大后转换为具有相当大推力的位移输出。CSV9电液转换器具有结构紧凑、反应灵敏、可靠性高、动特性好、对油液清洁度要求低及维护简便等优点。CSV9H型电液转换器是在CSV9的基础上改进而成，改进后CSV9H型电液转换器有如下三个特点：l 采用大电流推动，其动圈式力马达的推力比原CSV9要高出3倍，所以其阀芯的防卡能力即抗油液的污染能力更强。l 由于力马达推力的增加和弹簧刚度的增加使其频率响应由CSV9的6Hz（-3db）增至14Hz（-3db）。l 由于零件加工精度的提高，使死区由CSV9的2.5%提高至1%，使压力零漂由CSV9的2%提高至1%。加之CSV9H转换器除电气参数与CSV9不同外，其连接尺寸与CSV9转换器完全相同，所以可以直接替代CSV9从而使电站调速机组的可靠性、动特性与精度有很大提高。2、工作原理：CSV9，CSV9H电液转换器的电流-位移转换部分是由磁钢、导磁罩、内外导磁板、动圈及弹簧所组成的动圈式力马达，液压伺服放大部分是由控制阀芯、随动活塞所组成的具有直接位置反馈的三通道滑阀控制差动缸(详见图一)。动圈与控制阀芯为刚性连接。安装方式为板式连接。当控制电流流过处在磁隙固定磁场中的动圈绕组时产生电磁力，此电磁力克服弹簧力后推动动圈与控制阀芯产生与控制电流成比例的位移。当压力油自P口进入电液转换器，并经过控制阀芯与随动活塞间的上下可变节流口，再经过T口回油。此时油压直接作用于随动活塞下腔，使之产生一个始终向上的推力。而上下节流口间的控制油压，则作用在随动活塞的上腔，使之产生一个向下的推力。此时如果无控制电流流过动圈，即控制阀芯静止不动。由于此时上下节流口的过流面积设计成相等，因而上腔的控制油压刚好等于下腔油压的一半。又由于随动活塞上腔面积设计是下腔面积的两倍，因此作用在随动活塞两端的液压推力相等，所以随动活塞自动稳定在这一平衡位置。当向动圈输入正向控制电流时，电磁力使动圈与控制阀芯向下移动，此时上节流口关小，下节流口开大，随动活塞上腔的压力升高，从而推动活塞下移。当活塞位移达到控制阀芯的位移量时，上、下节流口过流面积重又恢复相等，随动活塞两端的液压推力恢复相等，随动活塞便自动稳定在这一新的平衡位置。当向动圈输入反向电流时，动圈与控制阀芯向上移动，下节流口关小，上节流口开大，压力油经T 口回油，从而使随动活塞上腔油压降低，活塞随之向上运动，直至达到新的平衡位置。由于控制阀芯与随动活塞间的节流口精确配合，因此CSV9电液转换器的零耗流量与压力漂移都很小，负载刚度则很大。又由于是差动缸结构，CSV9电液转换器还具有液压应急功能。在紧急情况下，只要通过二位四通换向阀把P、T两口换向，或在P、T口同时通入压力油，随动活塞就会立即下推到低。外形及安装尺寸CSV9，CSV9H电液转换器的外形及安装尺寸如图二所示。其连接板安装面表面粗糙度应小于Ra6.3。图二3、主要技术指标序号项目CSV9CSV9H1工作压力2.5MPa 4MPa 6.3MPa2负载能力150kgf 240kgf 380kgf3零耗流量1L/min 2L/min 3L/min4工作行程6mm5额定电流150mA1000mA6动圈内阻60(20)10(20)7颤振电流30mA300mA8颤振频率50200 Hz(正弦波或三角波)9死 区2.5%1%10非线形10%11压力零漂2%1%12负载零漂0.005mm/kgf13频率响应6Hz(3db)14Hz(3db)14油液清洁度NAS12级注：1.死区：对应于同一输出值的两个不同输入值之差与总行程之比。2.压力零漂：工作压力自60%至100%PS变化时输出行程变化与总行程之比。4、检验方法4.1 拆除电液转换器输出轴压紧弹簧，使输出轴能自由活动,启动电控油泵；4.2 拔去电液转换器连接插头，用游标卡尺测量电液转换器输出轴相对位置并记录，此位置即为电液转换器输出零位；4.3 根据电液转换器工作电流，由小到大顺序加入-250、-200、-150、-100、-50、0、50、100、150、200、250mA电流，同时用游标卡尺测量电液转换器输出轴相对位置并记录。4.4 根据电液转换器工作电流，由大到小顺序加入250、200、150、100、50、0、-50、-100、-150、-200、-250mA电流，同时用游标卡尺测量电液转换器输出轴相对位置并记录。注：1、输出轴位置测量时，为了在现场测量方便和测量准确，可以在输出轴端临时安装一足够强度和足够长度（超出电液转换器安装连接板南侧35厘米）的横担，以电液转换器安装连接板上表面与输出轴安装的横担上表面距离表示电液转换器的相对位置，然后通过推算出电液转换器输出轴的位移。2、电液转换器输出轴零位和移动方向规定：在电液转换器加上电控油，电液转换器的输入电流为零（拔掉电液转换器输入插头即可）时，电液转换器输出轴的相对位置为电液转换器零电流的相对位置，输入正电流，输出轴向下移动，输入负电流输出轴向上移动。3、电液转换器输出轴位移的计算方法：任意输入电流时电液转换器输出轴的位移=该输入电流时电液转换器输出轴的相对位置-电液转换器零电流时的相对位置4、电液转换器输出轴误差计算和判断：误差（%）=（实际行程-标准行程）/标准行程*100；死区（%）=（从小到大输出轴相对位置-从大到小输出轴相对位置）/12*100。死区反映电液转换器一致性，误差反映电液转换器的准确度，误差和死区越小越好，一般不超过2%，性能比较好的不超过1%，性能比较差的不超过2.5%。由于阀位控制器输出为积分电流，准确度对输出的影响远没有一致性高，对电液转换器更应该重视一致性即死区指标。5、如果现场缺少大量程的电流信号发生器可以采用电压输入法校验。为了提高检验准确性，校验前应首先测量线圈阻值，然后根据标准电流值换算为电压值。7）调速系统静态标定1、阀位控制器油动机行程显示零点和满度标定1.1 高压油泵运行，电控油泵停止；1.2 用力向上拉油动机滑阀，使油动机全关，调整阀位控制器阀位显示零点调整电位器（位于阀位控制器面板上），使就地油动机行程与阀位控制器显示行程一致，同时调整电流输出零点调整电位器（阀位控制器内部），使输出电流为4毫安。1.3 用力向下踩油动机滑阀，使油动机全开，调整阀位控制器阀位显示满度调整电位器（位于阀位控制器面板上），使阀位控制器显示满量程，同时调整电流输出满度调整电位器（阀位控制器内部），使输出电流为20毫安。1.4 如果油动机不能全开，则调整阀位控制器阀位显示满度调整电位器（位于阀位控制器面板上），使就地油动机行程与阀位控制器显示行程一致，同时调整电流输出满度调整电位器（阀位控制器内部），使输出电流为实际阀位根据满量程换算出来的数值（毫安）。1.5 重复上述1.2、1.3、1.4步骤，使阀位控制器行程显示在误差范围内，标定工作结束。2、油动机滑阀找中：2.1 高压油泵和电控油泵运行；2.2 拔掉电液转换器的连接插头（目的：利用电控油压和电液转换器特性，使电液转换器行程固定在零位，便于油动机滑阀找中）；2.3 调整油动机滑阀连杆螺丝使油动机缓慢平稳的开到一定位置，然后反方向调整油动机滑阀连杆螺丝，使油动机向关的方向非常缓慢移动，锁紧油动机滑阀连杆上部锁紧螺帽，要求不能太紧，要保证杠杆能上下灵活活动（为了保证杠杆能上下灵活活动，减少油动机滑阀上下波动幅度，可以在两层垫片之间加一输煤皮带制作的缓冲垫片）2.4 油动机滑阀找中结束，插上电液转换器插头。3、阀位控制器调节（PI调节）精度标定3.1 高压油泵、电控油泵运行；3.2 505E的紧急停机触点输入必须闭合，否则505E的指令输出电流为零，无法进行标定工作（一般情况下由于505E紧急停机触点取自发电机断路器辅助触点，停机时自动闭合）；3.3 执行505E系统复位指令（按505E的RESET键）；3.4 按505面板上的紧急停机（EMERGENCY SHUTDOWN）按钮；3.5 按“ACT”键，然后按下翻菱形键直到出现“Stroke Actuators-dsbld,Steam Must be off”(确认主汽门已经切断了汽轮机气源)；3.6 按“YES”键3.7 利用505输出0%指令，调整阀位控制器阀位反馈零点调整电位器（位于阀位控制器面板上），使就地油动机行程（包括阀位控制器显示行程）与505输出指令一致（全关为零）；3.8 利用505输出100%指令，调整阀位控制器阀位反馈满度调整电位器（位于阀位控制器面板上），使就地油动机行程（包括阀位控制器显示行程）与505输出指令一致（全开为满度）；3.9 如果油动机不能全开，则利用505输出油动机可以开到的位置指令，调整阀位控制器阀位反馈满度调整电位器（位于阀位控制器面板上），使就地油动机行程（包括阀位控制器显示行程）与505指令一致。3.10 重复上述3.7、3.8、3.9步骤，使油动机行程与505指令在误差范围内。4、整个调速系统静态标定合格的标准4.1 油动机滑阀与连杆之间的连接紧固，动作自如，滑阀颤动幅度和频率正常。4.2阀位控制器油动机行程指示与就地一致；4.3就地