电动阀门与电工常识

1、阀门电动装置与电工常识电气 宁颖辉由NordriDesign提供LOGOLOGO阀门基础概述1、什么是阀门？ 阀门是一种安装在各种管道和设备等流体输送系统中具有截止、导流、防止逆流、调节、分流或溢流卸压等功能的控制装置，它属于一种通用机械产品。2、阀门的分类？（仅以操纵方式分类）手动阀门：借助手轮、手柄、杠杆或链轮等，由人力来操纵的阀门。当需要较大的力矩时，可采用蜗轮、齿轮等减速装置。电动阀门：用电动机、电磁或其他电气装置操纵的阀门。液动或气动阀门：借助液体（水、油等液体介质）或空气的压力操纵的阀门。3、 什么是阀门电动装置？ 以电动机带动，电触点控制，从而实现阀门开启和关闭的管道附件。LOG

2、O阀门电动装置的定义与作用我们为什么需要阀门电动装置？ 在电站设备中 ，除了大家熟悉的机、电、炉三大主机外，其余部分就是由复杂管道， 大量阀门和部分辅机组成的热力系统。 表一：300MW机组管路高中压阀明细表减轻运行人员的劳动力强度： 大口径、高操作转矩的阀门，不论是否经常需要操作都应配置电动装置。（循环水系统、主给水系统以及主蒸汽系统）无需就地操作，远方程控，适应机组自动化程度的需要 水泵电机与进出口门连锁、电动阀门与风量、温度连锁高温高压介质泄漏容易对人体造成危害公称压力公称压力PNPN公称尺寸公称尺寸DN工作温度工作温度t/闸阀闸阀数量数量截止阀截止阀数量数量止回阀止回阀数量数量球阀球阀

3、数量数量安全阀安全阀数量数量LOGO阀门电动装置原理LOGO阀门电动装置的主要机构电动机，特点是短时（1015分钟）连续工作（温度继电器）。 减速箱：也叫主传动机构，通过齿轮传动设计减低电动机的输出转速。 行程控制机构，用以调节和准确控制阀门的启闭位置。 转矩限制机构，用以调节转矩(或推力)并使之不超过预定值。 手动电动切换机构，进行手动或电动操作的联锁机构。 信号指示器，包括开度指示，用以显示阀门在启闭过程中所处的位置。 手轮LOGO阀门电动装置结构主传动机构斜齿圆柱齿轮传动蜗杠蜗轮传动目前大多数阀门电动装置的原动力都是采用三相异步电动机.它的特点是输出转速比较高,每分钟大概几百到三千转。而

4、阀门电动装置的输出轴的转速相比就比较低，每分钟只有十几转和几十转。因此在这之间就需要通过减速器来实现。大多数阀门采用一级圆柱齿轮加一级蜗杆蜗轮传动的方式LOGO阀门电动装置结构电机阀门工作特点1、开启和关闭的瞬间产生最大负荷，其他时间内负荷相对较小。2、阀门操作次数不频繁，以及要求的动作时间不长。3、阀门的行程控制要求严。4、对于开阀和关阀操作速度有一定要求5、环境的要求电机的要求1、短时工作制，1015分钟。2、电动装置的输出转矩不应超过阀门所需的操作转矩。太小带不动，打不开也关不严阀门，太大，会造成阀门的损坏。3 电动机的启动转矩和最大转矩满足阀门最大操作转矩的要求。一般阀门专用电机的最大

5、转矩与额定转矩比值为2.83，因此在选用电机功率时可按电机额定功率的2.83倍来考虑。考虑到电压波动，一般取电动机的利用系数2。4、温度的要求：风机调门智能型主板温度不大于605、电机稳定工作需要空载启动达到转速额定值再带负载，因此电动装置的机械传动部分输出端要留120度空行程。LOGO行程是什么的直观认识？LOGO行程是怎么装什么去的？LOGO阀门电动装置结构行程控制机构1、电动装置的行程控制机构，是用来控制电动装置操作过程中的停止位置。在电动装置操作阀门时，利用行程控制机构，可以准确的控制阀门开启或者关闭位置。2、行程控制机构除了上述功能外，还可以用来提供阀门工况的开关量信号，用来供给运行

6、人员或者自动装置使用。下面以DZW阀门的行程控制机构为例，介绍行程控制动作的过程和原理组成：十进位齿轮组、顶杆、凸轮和微动开关工作原理：减速箱的主动小齿轮带动计数器 工作。当计数器随输出轴转到预先调好的位 置。凸轮压迫微动开关动作，切断电源，电 机停转。LOGO阀门电动装置结构行程控制机构动作原理电动装置输出轴通过变速带动主动齿轮。个位、十位、百位齿轮都是下方为Z=20,上方为Z=2的圆柱齿轮过桥齿轮为8个齿的齿轮动作过程主动齿轮带动个位齿轮旋转。当个位齿轮旋转一圈后个位齿轮上部的2个齿轮带动过桥齿轮走2个齿。过桥齿轮同时带动十位齿轮走2个齿。当个位齿轮转了10圈走过200个齿后，过桥齿轮带动

7、十位齿轮走了一圈。同理，当个位齿轮在主动齿轮的带动下旋转了100圈后，十位齿轮旋转10圈，百位齿轮旋转1圈。百位齿轮上部的Z=2的圆柱齿将带动过桥齿轮走2个齿，即旋转了90度，过桥齿轮带动轴上的凸轮触块旋转90度，压迫触动微动开关，切断电机电源LOGO计数进位齿轮传动的行程限制机构LOGO计数进位齿轮传动的行程控制机构LOGO行程控制开关动作过程动作前动作后LOGO阀门电动装置结构转矩控制机构1、转矩限制结构和行程控制器一样，也是用来控制电动装置在操作过程中的停止位置。2、当阀门电动装置在行程开关失灵或者阀门卡死等故障时造成过力矩转矩机构，转矩机构也会发生动作，用来保护电机和阀门。3、“行程控

8、制，力矩保护”对力矩型控制阀门失效果。阀门出厂的力矩设定只表明电动装置的工作能力，并不等同阀门关闭所需的力矩。而这个真实力矩与介质、压力、温度下面以DZW阀门的行程控制机构为例，介绍转矩限制机构动作的过程和原理组成：曲拐、碰块、凸轮、分度盘、支板和微动开关组成原理：当输出轴受到一定的转矩时，蜗杆除旋转 外，还产生一定的轴向位移，带动曲拐旋转，同 时使碰块产生位移压迫凸轮带动支架上抬，同时 带动微动开关动作切断电源。蜗杆串动式限制机构LOGO阀门电动装置结构手/电动切换机构1、阀门电动装置手电切换主要以半自动为主。即在电动装置由于电操作改为手操作时，必须辅以人工操作进行切换，而由手动操作改为电动

9、操作则是自动进行。2、工作过程与原理当电动变为手动时，用人工将切换手柄将手动方向推出，使输出轴上的离合器向上移动，压迫压簧。当手柄推到一定的位置时中间离合器脱离蜗轮，与手动轴爪啮合，使手轮上的作用力通过离合器传到输出轴上即成为手动状态。当手动变为电动时，电机旋转带动蜗轮转动时，直立杆立即倒下，在压簧作用下中间离合器立即向蜗轮方向移动，与手轮轴脱开，与蜗轮啮合，则成为电动状态。播放直行电动机构的视频LOGO阀门电动装置结构信号为了表示阀门在电动装置操作下所处的工况，需要相应的信号阀门已经全开红灯亮，绿灯灭，DSC画面以红色代表阀门已经全关绿灯亮，红灯灭，DCS画面以绿色代表阀门正在开启红灯闪烁阀

10、门正在关闭绿灯闪烁阀门处于中间位置红、绿灯亮，DCS无法判断阀门故障状态 黄色故障灯亮， DCS黄颜色上述所列电动阀门的状态表示方法1、就地显示，即在电动装置本体上装有显示器2、信号远传，即将电动门的各种工作状态通过电信号传到集控室LOGO阀门电动装置结构信号就地显示在阀门本体装有显示器（阀门开度指示器）机械式模拟开度开关量开度指示器灯光开度指器LOGO阀门电动装置原理LOGO讨论各类阀门终端位置的确定（机务定位）自密封和强制密封终端位置的确定 如果阀门的关闭可以只依靠介质压力来密封，这就是自动密封。自动密封阀门的开启和关闭位置都是由行程决定。 如果阀门关闭需要采用外力强行将阀瓣压向阀座以保证

11、密封面的紧密性，我们称之为强制密封。强制密封的阀门关闭位置由阀杆螺母所受的转矩来确定。所谓全开位置，是指阀门在开启时闸板的提升高度达到通径的1.1倍时的位置。对于截止阀则是阀瓣开启高度达到阀门公称通径的25%30%，流量都达到最大。可是这个位置在阀门运行条件下是无法监视的，因此在实际使用时是以阀杆的上止点（开不动）的位置作为阀门的全开位置。考虑到阀门在这个位置会因为温度变化而发生锁死现象，所以通常在调试的时候以阀门开启到上止点再将阀杆螺母倒转1/21圈。当阀门关严以后，由于介质或者环境温度的变化 ，阀门部件的热膨胀会使得开启阀门时所需要的转矩要比关闭阀门时所需要的转矩来得大。此外，对于一对互相

12、接触的密封面来说，由于静摩擦系数要比动摩擦系数大，因此，从静态产生相对位移，必须有比较大的力来克服静摩擦力，所以一般情况下关闭后的阀门再次重新开启，阀杆螺母上所需要施加的转矩要比关闭阀门的力矩大得多。按照一般经验，二者比值要大于LOGO各类阀门终端位置的确定位置位置/类别类别关向终端位置关向终端位置开向终端位置开向终端位置平行闸板阀行程控制行程控制钢性楔式闸阀转矩控制行程控制高温高压闸阀转矩和行程同时控制行程控制截止阀转矩控制行程控制 蝶阀自密封行程控制行程控制强制密封转矩控制行程控制球阀行程控制行程控制LOGO电动阀门的调试方法打开阀门端盖，测量电机绝缘电阻和直流电阻，检查接线紧固无松动将阀

13、门置于中间位置,断开动力电源,检查控制回路行程开关,转矩限制机构合上电源开关,检查电机转向将阀门置于全关位置 ,调整关行程开关或者关转规矩限制机构手动开阀门,然后电动关.校验关行程能否正确切断电机电源，使阀门关 停在指定位置将阀门置于全开位置 ,调整关行程开关或者开转规矩限制机构手动关阀门,然后电动开，校验关行程能否正确切断电机电源，使阀门开 停在指定位置电动阀门 ，记录阀门开关动作时间至集控室内，要求运行人员DCS远程操控制阀门 开关，检查DCS画面是否正常LOGO传统类型阀门行程限制机构的调整1、手动关严阀门（顺时针关，逆时针开）2、用螺丝刀将行程控制机构中顶杆推进并旋转90度，使主动小齿

14、轮与计数器个位齿轮组脱开3、用螺丝刀旋转“关”向调整轴，直到凸轮压住弹性压板迫使微动开关动作为止4、松开顶杆，使主动齿轮和个位齿轮正确啮合，用螺丝刀左右调整应不能旋转。5、在关方向调整后，用手将阀门开到所需位置。6、重复上述步骤：脱开行程控制机构，按箭头方向旋转“开”向调整轴，直至微动开关动作7、松开顶杆，使主动齿轮和个位齿轮正确啮合，用螺丝刀左右调整应不能旋转。LOGO传统类型阀门行程限制机构的调整AUMA实际调试过程中应密切关注AUMA指示灯的位置LOGO智能型阀门行程限制机构的调整ROTORKLOGO智能型阀门行程限制机构的调整ROTORK设定关阀限位将就地执行器的红色选择“现场控制”，

15、压下手动电动手柄，置于手动位置。旋转手轮至关闭指定位置，用遥控器设置进入调整模式用遥控器选择进入行程控制设置界面按确认键盘，当屏幕黑色线闪烁，全 关指示灯点亮，关闭限位则设定。检查：用手轮向关方向旋转一圈，此时黄色指示灯应点亮，关阀位置指示灯应熄灭，将手轮向关方向旋转一圈，此时关阀指示灯应点亮，黄色指示灯应熄灭。恢复：将就地执行器的红色选择器逆时针旋转至“远程”控制，退出设定模式LOGO智能型阀门行程限制机构的调整ROTORK设定开阀限位将就地执行器的红色选择“现场控制”，压下手动电动手柄，置于手动位置。旋转手轮至开指定位置，用遥控器设置进入调整模式用遥控器选择进入行程控制设置界面按确认键盘，

16、当屏幕黑色线闪烁，全 开指示灯点亮，开限位则设定。检查：用手轮向关方向旋转一圈，此时黄色指示灯应点亮，关阀位置指示灯应熄灭，将手轮向关方向旋转一圈，此时关阀指示灯应点亮，黄色指示灯应熄灭。恢复：将就地执行器的红色选择器逆时针旋转至“远程”控制，退出设定模式LOGO一般阀门调试过程中容易发生的问题1、保证阀门关闭的严密性关不严：跑、冒、滴、漏现象影响机组自动化程度，直接影响机组的经济效益。行程定位有偏差（D500/8=62.5圈）（读秒）定位方式有问题（力矩控制的阀门靠行程，机械定位不准确）阀门本身关闭力矩不足、在调试过程中对力矩定值的设定有问题(阀门选型）阀门操作过程中由于零部件损坏或者阀腔内

17、有异物发生故障（阀杠内有异物）2、保证阀门可靠的开启 阀门关严后,由于介质和环境温度的变化,阀门部件的热膨胀会使得阀瓣和阀座之间的压力变大.因此阀门关闭后重新开启所需要的操作 转矩要比关闭阀门所需要的力矩大的多3、保证不出现的误操作 控制回路中应该增加电气闭锁，当转矩开关复位后即使控制指令是长信号也不会继续开启已经关闭的阀门。LOGO阀门电动装置原理LOGO阀门电动装置专用电机（电工常识）1、电的发展史古希腊人们对电的认识，电的起源。（琥珀与丝绸的故事）人类认识电的过程。自然（富兰克林）、动物、金属（电池）如何利用电？电灯、电动机2、电路基础理论电流电压电阻欧姆定律和电磁效应3、电气控制设备接

18、触器、热继电器行程开关力矩开关电机正反转工作原理LOGO电工常识电流 在金属导体中，电荷有规则的定向移动形成电流。 通常，导体内的自由电子是处于互相碰撞，无定向的不规则的运动状态，因此形不成电流。 当电场作用于金属导体。时，金属导体中自由电子要受电场力的作用。电场的正端要吸引电子，而负端要排斥电子，形成自由电子向正端运动+ILOGO人类对电的利用电流热效应（焦耳试验）导体通过电流时会发热，这种现象叫做电流的热效应。那么发热与什么因素有关呢？ 1841年，英国物理学家焦耳发现载流导体中产生的热量与电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。并不知道怎么计算热量，而是通过对温度的转换来获得热量与电流、

19、电阻以及时间的关系LOGO人类对电的利用电流热效应热继电器是由流入热元件的电流产生热量，使有不同膨胀系数的双金属片发生形变，当形变达到一定距离时，就推动连杆动作，使控制电路断开，从而使接触器失电，主电路断开，实现电动机的过载保护。 热继电器的结构原理图 1双金属片固定支点 2双金属片 3热元件 4导板 5补偿双金属片 6常闭触点 7常开触点 8复位螺钉 9动触点 10复位按钮 11调节旋钮 12支撑 13压簧 14推杆LOGO人类对电的认识电流的磁效应（奥斯特试验）1820年4月到7月，奥斯特为了进一步弄清楚电流对磁针的作用，费了三个月的时间，做了六十多个实验，他把磁针放在导线的上方、下方，考

20、察了电流对磁针作用的方向；把磁针放在距导线不同距离，考察电流对磁针作用的强弱；把玻璃、金属、木头、石头、瓦片、松脂，水等放在磁针与导线之间，考察电流对磁针的影响。奥斯特发现了电流对磁针有力的作用。揭开了电学理论的新篇章。LOGO人类对电的认识电流的磁效应（安培试验）当安培听说了奥斯特效应后，2个礼拜后他重复了奥斯特试验并提出了右手定则。 为了解释奥斯特效应，安培把磁的本质简化为电流，认为磁体有一种绕磁轴旋进的电流。而电流在线圈中流动的时候表现出来的磁性和磁铁相似，他创制出第一个螺线管，在这个基础上发明了探测和量度电流的电流计。 面板前游丝线圈+LOGO人类对电的认识-电流的磁效应触头系统：触头系统：主触点、辅助触点主触点、辅助触点 常开触点（动合触点）常开触点（动合触