德国PS电动执行机构说明书

1、目录一、用途 .1二、型号、规格及主要技术性能 .11、型号、规格 12、主要技术性能 三、基本工作原理 11111111111111111 .21 、系统原理方框图 11111111111111.22、基本原理 11111111111111111.2四、结构说明 111111111111111111 . .11五、电动执行器的安装、校验及维修使用 1111111 111 、电动执行器的安装和接线 1111111111.112、电动执行器的校验 1111111111111.123、电动执行器的使用和维护 1111111111.15DAR型电动执行器是 DDS II、山 型电动单元组合仪表中的执

2、行单元，它即可与变 送单元、调节单元等配套，接受统一的直流信号010mA （或4mA ）也可以接受用其他方法输入直流信号 010mA （或4mA），并将此输入的直流信号转变成相对应的角位移， 自动地操作风门、档板、阀门等，以便完成自动调节之目的，它广泛应用于化工、石油、 冶金、矿山、电站、轻工等部门。DAR型电动执行器是无触点式的，它与DFD型电动操作器配合使用时，可实现自动调节和手动调节，进行安全自动化和半自动化生产。二、型号、规格及主要技术性能一、 型号、规格DAR型电动执行器按其输出力矩和出轴每转时间的不同，分以下几种规格:（表一）型号出轴力矩（N.m）出轴每转时间（S）DAR -016

3、A16DAR -040A40DAR -100A100DAR -250A250100+20DAR -600A600DAR -1600A1600DAR -4000A4000DAR -6000A6000主要技术性能1、输入信号010毫安（直流）420毫安（直流）2、出轴力矩（见表一）3、出轴每转时间（见表一）4、出轴有效位移090 （转角）5、输入电阻200欧姆250欧姆6、输入通道三个7、死区=150毫安=240微安8、非线性误差=+2.5%9、变差=1.5%10、纯滞后=1秒11、电源电压220伏50赫；380伏50赫12、稳定性出轴振荡次数不大于3次13、使用环境伺服放大器：温度0+45 C相

4、对湿度=1070%无腐蚀气体的环境执行器:温度-10+55 C相对温度=95%无腐蚀气体的环境三、基本工作原理系统原理方框图DAR型电动执行器是单元组合仪表中的一个执行机构，其系统原理方框图如图一IB-系竦原理方框圉图中：DFC 伺服放大器 DFD 电动操作器 DZA 执行器（SD单相伺服电机， WF位置发送器，J减速器）。二、基本原理本系统是一个具有全波输入带内反馈的双拍磁放大器的自动调节系统，其工作情况如 下：（1） DFD操作器放在自动位置（一）输入信号Im=0时输入信号Im = 0，也就是说I X - （ I e +I By） =0,磁放大器无信号输入，因而磁放大器 没有输出，整个放大

5、输出为零，单相伺服电机不转动，故减速器之输出轴应停在两个极位 置或某一确定的位置。（二）当输入信号Im=0时输入信号Im=0，也就是说Im= I x- (I +1 by)丰0，有信号输入给磁放大器，此直 流信号便破坏了原来接成桥式平衡的磁动势，出现误差磁势，在此误差磁势的作用下，就 使得磁放大器输入的直流信号进行调制(变为交流信号)并放大，后再经过整流输出给脉 冲触发器，脉冲触发器行到足够大小的信号后，便产生足够数量和幅度的触发脉冲，此触 发脉冲便输出给主回路，触发可控硅，从而使得单相伺服电机旋转，减速器的输出轴便带 动负载向一方向转动，与此同时，同轴固定凸轮也同方向转动，便得与凸轮端而接触的

6、铜 棒带动差动变压器的铁芯作相应的位移，(位反不是差动变压器式的，而是长寿命电位器式结构时，无凸轮，用齿轮传动带动长寿命电位器同步旋转)，使位置发送器输出I?,此位置反馈信号加到放大器输入端，与放大器输入信号J2相比较其方向与输入信号相反，即负反馈，且单右式成立：lm= I x- (I by +I?) =0，磁放大器推挽两臂磁动势重新平衡，放大器输出为零，脉冲触发器停止工作，可控硅关闭，单相伺服电机停止转动，输出轴停 在某一需要位置，这样便完成一次自动调节过程。单相伺服电机采用了傍磁正铰式杠杆制动机构，能保证在可控硅停止触发或断电后迅速地制动，这样改善了系统和稳定性，消除了负载的反作用力的影响

7、。(2)DFD操作器的转换开关至手动位置DFD型操作器的转换开关转至手操作位置时，直接由操作器的转换开关控制电机绕组通电方向，从而得以实现输出轴出轴的正转或反转。电动执行器系统原理线顺见附图。电动执行器各部分工作原理分述如下：(一) 伺服放大器：伺服放大器主要用于接受输入信号与执行器位置反馈信号并进行比较以输信号差，从而便单相伺服电机旋转，减速器的输出轴便带动负荷向一个方向转动。目前我厂生产的可 与执行器配套使用的伺服放大器的器品种、规格比较多，下表将伺服放大器的型号、名称、结构组成及主要特点列出，供用户在选择时参考。有关这些产品的详细技术参数、外形、 安装尺寸请参照对应的产品说明书。名称、型

8、号结构组成主要特点FCA/B型服放大器前置磁环放大器、触发器、 固定继电器1.结构简单，兀器件少，故障 率低。2控制回路采用集成电路。3. 工作稳定，可先靠性高。4具有偏差保护及报警功能。FC IC型集成运算放大器零电平比较器、前置磁放大 器、迟滞比较器，光控可控 硅开关1. 设置工作状态指示装置。2. 设置多种过压保护装置。3. 采用集成电路装置，控制精 度高，抗干扰能力强。4. 接交流接触器可控制二相 电机正反转。ZPE 2032型伺服放大器信号隔离器、综合放大电路、 固态继电器、逻辑保护、断 信号保护1、休积小，反应灵敏，无交 流分量。2、具有断输入、反馈信号及 断电源保护和逻辑保护 等

9、事件处理功能。3、采用电路模块化。4、与三相功能率控制器组 合，构成三相伺服放大 器。SFCIC型电动伺服放大器专用集成电路、隔离放大器、 过零触发固态继电器、保护 线路、电制动系统及运行状 态显示系统1、通道相互电隔离，互不干 扰，稳定性好。2、工作可先靠，寿命长。3、具有断输入、反馈信号保 护功能。4、具有动态电制动系统。5、具有正行、反行、制动、 熔断丝状态灯光指示。（二）、执行器：执行器部分包括单相伺服电机，减速器和位置发送器。单相伺服电动机系由一个用冲槽硅钢片迭成的定子和鼠笼转子组成。定子上均布着个相隔90度电角度的定子绕组（匝数和线径相同），分别和伺服放大器的二组主回路相串联，借分

10、相电容器使二个绕组获得90度相位差的交流电压，其合成矢量产生定子旋转磁场。此定子磁力线所切割，产生感应电动势，在电支势的作用下转子导体中就有电流，转 子电流与旋转磁场相互作用，转子导体上就有电磁力。电磁力产生电磁转矩，使转子起步 加速，转子旋转的方向取决于二组定子绕组上的电压，在相位上谁领前，由于转子电阻较 大，单相伺服电动机具有较大的起动转矩和软的机械特性。单相伺服电动机内部装有正铰式杠杆制动机构，能保证电动机在断电时迅速地制动， 其结构是定子一端装有二块带有杠杆的街铁，电动通电时，定子磁场经街铁而闭合，此时 街铁被吸合在定子表面。街铁通过铰链使杠杆端将压缩弹簧顶起，从使制动轮和制动盘脱 开

11、，电机以额定转速旋转，断电时，定子磁场消失，制动盘被子压缩弹簧压向制动轮而使 电机制动。后机盖上有调整螺钉，可调整街铁和定子内表面的距离，以保证可靠地吸合和 制动，电机后端盖上装有“把手”，将“把手”拨到“手动”位置，可使动轮和制动盘脱开，拉出减速 器的手轮，可进行执行机构就地手动操作。将“把手”拨到“电动”位置， 保证电机断电时可靠地制动，单相伺服电动机结构示意图二所示。图二单相伺服电机结构示意图电机的调校方法：电机出厂前均已按有关要求进行过调校，用户安装使用即可，由于 制动部分是可调的，使用过程中用户根据制动轮的磨损情况等要进行必要的调试：安装前 为熟悉结构和性能也可能要进行调试，以便熟悉

12、和掌握调校方法。我厂生产的电机制动器 调校方法如下：将手把拨至电动位置。卸下导向件上两个螺母。拿下罩盖。并接上分相电容 器（16W电机4uF、25W电机6 uF, 60W 电机10uF，160W 电机16 uF）。接好电源, 通断几次，看看制动器工作情况。调节街铁与定子内壁间的磁性间隙：松开后机盖上两 个调节螺栓的背母，调节螺栓即可：待找到街铁最佳工作位置时（通电检查）背紧螺母。通电交替调节制动盘上的调节螺钉和导向件上的压缩弹簧使制动盘能有效地制动和脱 开为止。装上罩盖，拧上导向件上两个螺母。减速器是将高转速，小转矩的电机输出功率转变成低转速。大恩矩的执行机构输出轴 功率。减速器采用一级平齿和

13、一级行星机构相混合的机械传动结构，减速器按输出功率的 不同，整个系列分为八个基型品种，其机械传动结构如图三、四所示。技术参数见表二行星传动机构具有体积小、速比大、承载力大、效率高等特点。其基本部件是由内齿 轮、摆轮、偏心轴、联轴器四者组成K HV行星结松，其基本原理是由I图三机械传动结构（25QNm UlT）# * J偏心轴使摆轮齿轮的数 Z2少，而周节T相同。当偏心轴每转一转，内齿轮和摆轮的相对 运动为（Z2-Z1 ）个齿的距离。K-H-V行星机构的传动比I=Z1/（ Z2-Z1）*250N*m以下只 用一个摆轮（单偏心机构）600N*m以上用十胩摆轮（双偏心机构）。从传动结构图中看出， 电

14、动机输出轴经一级平齿Z4-Z3，带动偏心轴运转，使装在偏心轴上的摆轮产生偏转，并和内齿轮产生内啮合，摆轮的偏摆通过销套，销轴和联轴器变成低速的出轴旋转，并输出 足够的机械转距。为把输出轴限制在 90度的转角范围内，以保证不损坏调节机构及有关杠杆，在机座上装有二块止档，起机械限位作用。表二型号、规格DAR DAR DARDARDAR 510DAR DAR 040A100A250A600A1600A4000A6000A摆轮齿数Z1315375320143143143内齿轮齿数Z2317378322144144144行星机构速比105125160143143143减速器总速比945100015041

15、43714371437手动操作速比295415485429429429执行机构净重31Kg48kg89kg145kg255kg400kg减速器箱体上装有手动部件，用来进行就地手动操作，操作时将电机把手拨到手动位 置，将手柄拉出摇动即可，减速器的输出轴另一端装有盘簧和凸轮，凸轮借盘簧的压力和 出轴一起转动。凸轮上有限位槽，用机座上的限位销来限制凸轮的转角。位置发送器是用来现场执行器输出转动所带动的位置转换成电信号输出的装置。目前我厂生产的位置发送器有以下几种，请用户在使用时对照所提供产品进行调试、检修。1、差动变压器式位置发送器位置发送器包括差动变压器，电源变压器2BD、补偿变压器3BD、印刷电

16、路板、差动变压器的结构是一组对称的线圈，初级线圈位于两个相同的次级线圈之间，由稳定的交流 电压激磁。次级线圈反向串联，其感应电压的差值作为输出，输出电压的大小由线圈中铁 芯轴向位移所决定，差动变压器的交流输出电压经R32、R34滤去高次谐波，再通过 D31D34桥式全波整流，滤波后接负载。为保证在正个行程范围内有良好的线性，用一恒定 的直流电压进行零点补偿，滤波后接负载。为保证正个行程范围内有良好的线性，用一恒 定的直流电压进行零点补偿。线路中用热敏电阻RT （阻值随温度作灵敏变化的电路元件）作温度补偿，差动变压器的激磁用磁用磁铁谐振式交流稳压电源供电。并加一补偿变压器 3BD使稳压精度得以进

17、一步提高。010mA位置发送器输出回路有电位器3R，可进行满刻度调整。对4-20mA位置发送器是50赫直接激磁，整流输出的方式由交流稳压零点补偿和 温度补偿电路经三极管其基极电路恒流输出，W1可进行满刻度调整，W2可进行4MA调整。2、直滑电位器式位置发送器它包括直滑式导电塑料电位器、电源变压器、结路板组件，它可以在不改变任何条件 的情况下，实现I、II型的互换，基本原理图如图五。图中1R为直滑式导塑料电位器，2R（47K）为调零电位器，3R（ 470欧姆）为调满电位器。本产品可带终端电信号限位功能。圉五直拇电位器式位置发送器原理图3、传感器式位置发送器它我包括精密电感式传感器、电源变压器、线

18、路板组件。其内部线路板接线端子图如 图六，端子4、5为010毫安输出，端子 6、7为4 20毫安输出。如需改变位移方向, 将“棕”、“黑”二线对调位置即可。线路板上的调零电位器、调满电位器均有标注。本产 品可带机械限位开关，用于直接控制电机绕组电流的通、断或用作开关量输出，以控制其 它量。 1接线传感器 棕黑红输出(mA)0 10 420一 + +丄电源24-27V序号1231 - 14567g910图我线路扳接线端子图位置发送器与减速器之间的联接和调正是通过调正螺丝，调整推杆位置和凸轮及盘 簧来实现的。当减速器输轴旋转时，依靠盘簧紧压在凸轮上的磨擦力，带动凸轮随出轴一起旋转。轮的旋转压在轮端

19、面上的差动变压器推杆产生轴向位移，从面改变铁芯在差 动变压器线圈中的位置达到改变位置发送器输出电流大小的目的。凸轮端面是等距上升的 螺旋线，输出轴每转动一个单位角度，凸轮端面的上升量是相等的，使铁芯的轴向位移是 线性的，这就保证了输出轴的转角从 0-90度变化时，差动变压器的铁芯在线圈中移动8mm，95度左右）。在其临近的箱壳上装有限位销对应的位置反馈的输出电流的变化，转角和输出电流呈丝性关系推杆上弹簧是为了消除凸 轮端面与推杆之间的间隙，密封套是为了防止减速器中的油进入位置发送器，这任何转角 位置上，凸输上有一个腰圆形限位槽（弧度约子，通过调整可使凸轮旋转90度时，限位销子碰不到腰圆形的两端

20、槽的两端，这时凸轮和输出轴没有相对移，预先调整好的输出轴零位可以保证不变。如果凸轮旋转角度超过 90度时，限位销子与凸轮上的腰圆形槽的一端相碰，此时输出端再继续转动时，“打滑”，凸轮和输出轴产生相对位移，借此来改善变输出端的初始零位。位置发送器可以调整为以1、轴按顺时针方向旋转毫安）（出厂调整的工作状态）2、出轴按逆时针方向转减 4-20mA）F二种工作状态。0-90度转角，位置发送器的输出电流对应为O0-90度转角，位置发送器的输出电流对应为凸轮与盘簧0-10毫安（或4-200-10毫安1 K0、C：c：f甲）臣置发送黠输缶为怎菠4iA（凸轮高端）1乙）垃置发送蛊撤出10mA或20mA（凸轮

21、低端）帝菱轴为零SB抽頤确就樹一 A辂出轴I如|甘A对于第一种工作状态，铁芯、线圈和凸轮间的正确工作位置如图七（一）所示，此对位置发送器输出零位（或 4毫安）是当铁芯和凸轮的高端相接接触，铁芯中线aa位于线圈中线bb的左边（甲）输出轴旋转 90度凸轮由高端变为低端，铁芯相应地地线圈中间由 右向左移动8mm对应输出电流为10毫安（乙）如曲线一所示。第二种工作状态，铁芯，线圈和凸轮间的正确工作位置如图七二所示，此时位置发送 器输出零位是当铁芯和凸轮的低端相接触，铁芯中线aa位于线圈中线bb的右边输出轴旋转90度凸轮低端变为高关。铁贡相应地在线圈中间由左向右移动8mm对应输出电流为 10mA1 KQ

22、 （7S0Q）卄禹）位置境送器輪出为零或B A（凸轮低靖）（丁）燈賣发进器辅出、 一10mA或却mA （凸牠高端）虽苕零盧!*轴逆时针期离拟聆矿留七凸轮与差动变压器善芯接触渥示意图曲疑一琳发送器特性曲践曲找二执行机构特性猛线位置发送器主要技术参数:0-10mA位置发送器4-20 mA位置发送器电源电压220V /380V 50HZ电源电压220V /380V 50HZ线性位移8mm线性位移8mm输出电流0-10mA（ D、C）输出电流4-20mA（ D、C）负载电阻1-1.2K负载电阻750-910传递系数1.25mA/mm传递系数2mA/mm四、结构说明DAR型电动执行器包括伺服放大器和执行

23、器二个在结构上相互独立的整体。伺服放大器有墙挂式结构和架装式结构，内部结构形式请参阅相应的产品说明书。执行器为现场就地安装式结构，在铸造的减速器箱体上装有单相伺服电动机和冬天2发送器。减速器上有手动部件，输出轴，止档（可在360度范围内任决位置），观察润滑油油位的视察窗及放油油塞。伺服电机的分相电容器装在位置发送器的小罩盖内，位置发 送器内装有差动变压器，电源变压器、电气元件、印刷电路板。位置发送器的底座上有紧 定螺丝钉，松开螺钉可调正差动变压器线圈和铁芯的相对位置，以进行零位调整。执行器 所的对外接线均通过位置发送器底座上的插座对外联接。执行器结构图如图八所示。五、电动执行器的安装、校验及维

24、修使用1、电动执行器的安装和接线伺服放大器应安装在环境温度为1-45度，相对温度=70%,无腐蚀性气体的环境中，伺服放大器的外形和安装尺寸请参阅相应的产品说明书，执行器应安装在环境温度为-1055度,相对温度=95%,无腐蚀性气体的环境中，根据现场的条件，执行器安装在水泥或金属骨 架的基础上，用地脚螺钉紧固安装时应考虑到手动操作及维修拆装方便执行器输出轴与调节机构的联接，可通过连杆及专用的连接头，安装时必须避免所有接合处的松动间隙止档限位应在出轴的有效转角范围内紧固，不可松动，执行器的外形及安装尺寸见图九电动执行器的电气安装接线包括伺服放大器，电动操作吕帮执行器三个部分的电气端子所有电所气接线

25、应根据电气安装接线图及有关的电气施工要求进行电动执行器的电气安装接线如图十操作器匸伺服放大器执行机构刀Z70T一ffl+ 电动执行器电气安装接线图一密早竿丫2、执行器的校验电支执行器各组成部分，出厂时皆经过调试，但为了保证正常运行，使用前应对基础 本性能作如下检查：检查步骤分伺服放大器、执行器，系统三部分进行。伺服放大器的检查：1）、按图十一接线图接线GJ疝ABCDE-FGh2Hjh4L重量IZKJ-210,21002202451301521863510027023012520350C1225014ix?J11C8ITZKJ*310.310026029010017011550J20300260

26、1852040001363501610x848kgIDZKJ-410.4100320.36513016014260150390322170305000144012xg叭IVZKJ-510.51003904241802601218017043g326186556704142018*11145灯VZKJ-610*61004204702602661251001904S543623035700617砒03020x12255kgVTZKJ-710,7100510560270320120120212602542310SO70562208663。24x 1495kg2）、合电源开关“ 1K”，用直流电压表跨

27、接在前置级磁放大器办事员测量点上，如电 压不为零，可调“调零”电位器（1R）使U21-22为零。3） 、合信号开关“ 2K”，输入端依次加+150毫安和+10毫安信号，测量 U21-24电压 值，正常时应分别 0.7伏和3伏左右并用示波器观察触发器输出波形4）、断开2K，输入端依次加+150毫安和+10毫安信号，加正信号进1T发亮，按下“ 5K ” 仃应熄灭。加负信号时2T发亮。接下“6K” 2T应熄灭，用3K突然改变输入信号极性电， 1T、2T应迅速交替发亮。不应有同时发亮的现象。同进用交流电压表测量灯泡两端的电压均应接近电源的电压值。执行机构的检查1）、按图十二接线图接线gf刑ab动手轮使

28、出轴转到出图十二执行机构校验接线图2）、合电源开关“ 1K”将电机“把手”放在“手动”位置，摇厂时调整好的零位如图七一，此时毫安表指示应为零（或3）、摇动手轮，使用权输出轴顺时针旋转90 度，毫安表指示应相应地从 0-10 毫安或4-20 毫安输出转角和位置发送器的输出电流应符合曲线二。 若输出轴处于零位或最大位置 时位置发送器输出电流不对应在 0-10 毫安则应做如下调整：A、0-10 毫安 将电机端盖的手柄放在“手动”位置，摇动手轮，使输出轴移动所需的零位，松开位 置发送器紧固螺钉。调整位置发送器的差支变压器线圈位置，使毫安表指示为零，摇动手 轮输出轴从下向上移动时，若毫安表指示增加。应摇

29、手轮使输出轴处于最大位置，调整电 位器“ 3R”，使毫安表输出指示为 10毫安时止，然后重复调一次，即可将差动变压器的固 定螺钉上紧，调整完毕。B、 4-20 毫安 将电机端盖的手柄放在“手动”位置，摇动手轮，使输出轴移动所需的零位，拉开紧 固螺钉，调整位置发送器的差动变压器线圈位置，侃输出电流最小。然后调整电位器W2使位置发送器输出电流为 3.8-3.9 毫安左右时 ,再调整差动变压器线圈位置使输出指示为 4 毫安，摇动手轮，将输出轴转动到最大行程处 ，调整电位器 W1,使输出电流为20毫安后，再重 复一次 ,如输出值不变则表明调整完毕 ,即可将螺钉固定 .4）、操作按钮“ 2K”，输出轴应

30、顺时针旋转，操作按钮“3K”，输出轴应逆时针旋转，同时位置发送器的输出电流应能和转角一 一对应。电动执行器系统检查 。1）、按电动执行器的电气安装接线图十接线2）、操作器切换开关放在手动位置，接通电源， “手动”指示灯亮，向“开”方向拨动操作开关，输出轴转角顺时针方向增大，同时阀位开度表批针向0-10 毫安或 4-20 毫安变化，向“闭”方向扳动操作开关，输出轴转角逆时针方向减速少，阀门开度表指针向0或 4 毫安变化。3）、当输出轴处于任意转角位置时，将切换开关拨动“自动”自动指示灯亮，同时输 出轴应向预选的零位方向运转，如转角反而顺时方向增加，说明位置反馈有为性接反，需 要换（ 7）（8）端

31、子接线，如发现在零位有振动现象，可调整“稳定”电位器来消除。若 仍不能稳定，可将伺服放大器 R13R14阻值适当增加。4） 、在伺服放大器输入端依次加1-10毫安或 8、 12、 16、 20毫安直流信号民，输出轴 应顺时钉方向运转，输入信号和输出轴的转角的关系曲线应符合曲线三。3、电动执行器的使用和维护1）、电动执行器使用前应按规定的检查校验方法、进行检查和校验。2）、电动执行器的减速器内出厂时已加注高级防漏润滑油，用户在使用时不必再加注 任何油， 但每隔一年应将手轮拆下， 用毛刷向减速器内加注防漏油。 此防漏油本厂可提供。02厂 9mALt22Q値号曲蛭三 电动执行器输入一输出特性3）、电

32、动执行器投入运行前应检查现场的电源电压是否与规定的相符；同时按规定的 是气安装接线图检查所有接线是否下正确；各端子接线应牢先靠。4） 、根据调节系统的要求，选定输出的初始零位：执行器出厂时输出轴的零位如图A示，如现场需要出轴零位在其他位置时（如图 B示），可按图十二接好线，松开止档块， 操作开关“ 3K”使出轴逆时针方向旋转到图 B虚线位置（约超过所零位 3度左右），然后 再退回到所需的零位。 在此附近找出能使 mA表示为零（或4mA）的出轴位置作起开零位， 止档机械限位就在这个零位紧固。然后再操作开关“2K ”使出轴由零位顺时针方向旋90度，mA表指示应相应地变为10mA （或20mA ）此时再把另一块止档限位90度紧。图A 执行器出厂的出轴零位图B 现场所需的零位固。如发现出轴顺时针方向旋转的过程中，mA指示增大后又减小，说明是虚假零位，必须松开位置发送器底座上的紧定螺钉，仔细调整差动变压器线圈和铁芯的相对位置（粗调 可将差动变压器拉出或推进，细谪调时可拧动差动变压器）如图七示位置。如发现出轴旋 转到80度一90度转角范围内，mA表指示不再变化，说明差动变压器铁芯已脱离凸轮有 效斜面，这种情况亦应松