电动执行机构讲义

1、电动执行机构讲义一，基本原理执行机构是热工控制系统中的一个重要组成部分，它在控制系统中的作用是接受来自调节单元的控制信号（或其他调节、控制信号），改变其输出的角位移或直线位移，并通过调节机构改变被调介质的流量（或能量等），使生产过程满足我们预定的要求。我公司热工控制系统使用了多种电动执行机构，Rotork、EMG系列、Sipos、RAGA、扬州2SA3型、LK-3型、DZW型、Autank、DY-25Z、Limitorque等。现在主要介绍RotorkIQ系列执行器（用于高加出口门、省煤器烟气挡板等）。Rotork执行器是对阀门进行就地及远程电动控制的非侵入式自控设备。包括一个电机、减速齿轮、

2、现场控制反转启动器、带电子逻辑控制的力矩、限位和监视装置。这些装置均封装在标准为IP68（3米-48小时）、NEMA4和6的双密封防水外壳内。使用非侵入式、手持红外线IQ设定器可对力矩、限位和可组态的指示触点进行设定。三，设备性能1,力矩保护如在开阀或关阀时力矩增至设定值，电机将被断开，力矩开关可在额定力矩的40%-100%范围内设定。另外，开阀的力矩开关可设定为“加强”，可使电机产生的力矩超过额定力矩，以操作“粘住”的阀门，并可提供现场和远程的力矩跳断的指示。2,电机的过热保护在电机定子线圈内部埋入两个温度传感器，当温度超过额定值时，传感器跳断，使电机断电，并可提供现场和远程的温度保护跳断指

3、示。3,自动自检和诊断在电源刚接通时，执行器自动检测必要的工作电路和存储设备以确保正确操作。如发生异常设备问题，会自动检测原因，并将信息以图标方式显示于执行器窗口，电动操作将被禁止，以防止执行器和阀门损坏然后由维修人员进行检修，同时可向现场和远程提供故障指示。4,瞬间反转保护电机启动时，控制逻辑产生一个延时，用以响应控制信号的瞬时反转，防止接触器触点损坏。5,力矩开关的设定：额定力矩的40%至100%输出力矩可通过直接测量带负载时蜗杆的位移而获得，且不受电压、频率、温度波动的影响。在行程中间启动/反转时，高惯量负载将使力矩跳断。如收到开阀/关阀信号后未驱动阀门动作，“阀门卡住”保护电路将使电机

4、电源断开6,设定器的性能电源为9伏电池（已备并装好），使用距离为距执行器显示窗0.75米，设定器对任何IQ执行器均通用。7,阀门卡住的保护当阀门在阀座上卡住时，执行器电机失速，电机电源将在7秒内断开，以防止设备损坏，同时可提供现场和远程的阀门卡住指示。8,就地阀位和就地监控显示一个有背景照明的液晶显示器可提供从全开到全关、以1%递增的数值指示，还提供了三个红、绿、黄色的发光二极管指示灯，分别代表全开、全关和中间位置。显示屏上有四个图标，可迅速诊断出阀门报警、执行器报警、控制系统报警和电池状况。电源掉相、内部24VDC电源故障、电池电压不足、内部自检错误、温度保护器跳断。执行器报警。使用IQ设定

5、器还可实时显示对应于当前阀位的力矩。9, CPT的辅助电源辅助的24VDC电当主电源断开时，CPT的辅助电源可保持模拟阀位指示源与执行器永久连接。当主电源故障时，辅助电源可自动切换至给CPT供电一旦主电源重新上电，辅助电源会自动跳开四，设备调试（组态设定）1 .初级设定设定行程末端限位、力矩作用、力矩保护值、限位等。C1关阀方向顺时针或逆时针CL限位作用关OL限位作用开C2关阀方式Ct力矩作用关C3开阀方式Ot力矩作用开tC关阀力矩值LC关阀限位tO开阀力矩值LO开阀限位1.1, 关阀方向值设定：执行器可被设定为顺时针关阀或逆时针关阀手动操作执行器和阀门以确认关闭方向。按“+”或“一”键，使所

6、显示的字符与正确的关阀方向相符。C现场显示为顺时针关阀。A现场显示为逆时针关阀。应确保对关阀方向设定的显示有所响应。按返回键。所选项的显示将闪烁，说明所选项已被设定。设定完后按下键进入下一项目的设定。顺时针关阀逆时针关阀1.2, 关阀方式的设定：执行器可被设定为力矩关-用于座阀，限位关-用于非座阀。用“+”或“一”键，显示希望的选择。Ct现场显示为力矩关，CL现场显示为限位关。选择所需要的方式后按返回键。所选项闪烁，说明被设定。设定完后按下键进入下一项目的设定力矩作用关限位作用关力矩作用开限位作用开1.3, 开阀方式的设定：执行器可被设定为力矩开-用于回座阀；限位开-非回座阀。用“+”或“一”

7、键，显示希望的选择。Ot现场显示为力矩关，OL现场显示为力矩开。选择所需要的方式后按返回键。所选项闪烁，说明被设定。设定完后按下键进入下一项目的设定。1.4, 关闭力矩值设定：关闭力矩值可设定为从额定值的40%至额定值，以1%递增。用“+”或“一”键显示推荐值。在没有推荐值时，可试着从小到大逐渐增大，直至阀门操作满意为止。按返回键。显示值闪烁，说明已被设定。1.5, 开阀力矩值设定：开阀力矩值可在额定值的40%至额定值之间任意选择，且按1%递增。在开阀时力矩达到设定值时，执行器将力矩跳断并停止。另外，在不需要开阀力矩保护时，可选择“加强”功能。在执行器被设定为力矩开时，不应选择加强力矩功能。除

8、非门回座可接受额定力矩。用“+”或“一”键选至推荐力矩值。在没有推荐值时，可试着从小到大逐渐增大，直至阀门操作满意为止。注：额定值标在执行器铭牌上。加强力矩至少为额定力矩的140%。按返回键。选择值闪烁,1.6, 设定关阀限位：手动将阀门转至全关，可向开阀方向旋转手轮最多一圈。按返回键。LC上下两个黑色线条闪烁，全关指示灯点亮，说明关阀限位已被设定。按右键，检查关阀限位，可将手轮向打开方向旋转一圈，此时黄色指示灯应点亮，关阀指示灯应熄灭。将手轮向关阀方向旋转一圈，此时关阀指示灯应点亮，黄色指示灯应熄灭。关阀限位开阀限位1.7, 设定开阀限位：手动将阀门转至全开位置，可向关阀方向旋转手轮最多一圈

9、。按返回键。LO上下两个黑色线条闪烁，全开指示灯点亮，说明开阀限位已被设定。按右键，此时应出现全开符号如果按上述设定过程进行设定，阀位显示将指示执行器在全开位置。将红色旋钮转至选择远程控制位置，可退出设定程序，然后再选择所需要的控制方式：就地、停止或远程。在正确的设定完成后，才可安全地进行电动操作。2 .二级设定设定控制、指示和备选设备的功能。五，注意事项1,常规检查不应打开执行器端盖，因为这样做有可能影响执行器的可靠性。2,电气控制单元是由Rotork质量控制部门封装的。其内部没有需现场调整的部件，因此不应随意打开此端盖3,在打开执行器端盖前必须将电源隔离，电池密封塞除外。4,常规维修应包括

10、如下内容：检查执行器与阀门之间的固定螺栓是否紧固。确保阀杆与驱动轴套的清洁和润滑。5,严禁执行机构在远动位置按下手柄手摇阀门。六，常见故障及处理1,就地电动不动作先看是否过力矩：报警符号出现否？手摇是否沉重？若判断为过力矩，则可以认定为机械问题。检查机械那儿有卡住的可能，比如，阀门阀杆，丝杆螺母等。如果必要，把相关部分分离，甚至把执行器从阀门上拆下。如果拆下的执行器手摇不动，则是执行器内部机械问题，需要打开执行器检查。如果排除了机械问题，则认定为电气问题。电源是否正常，缺相否？保险丝熔断否？旋钮正常否？内部接插件正常否？接下来判断各板件正常否？方法是互换法，即备用板件或其他好的整机上拆下，进行

11、检查判断。2,显示屏报警检查电池是否有电？电机温度保护是否跳短？电源是否正常？把主板上线拔掉，等一会再恢复看能否解决问题。如果还不行，更换主板或电源板。3,手摇摇不动或手轮能动而门杆不动铜套驱动部分有问题，拆下检查，紧钉螺钉及压圈松动否？铜套磨损否？如果铜套损坏，需要弄清楚执行器的型号及丝杆的尺寸：即丝杠的粗细/螺距，以便于加工后更换。4,执行机构过力矩显示窗口出现过力矩报警图标，首先看是一个方向还是两个方向，若为一个方向则可能阀门卡涩或没有设定好，如果阀门在中间位置，两个方向均过力矩，手摇也不重，则可能是执行器问题。通过更换主板或力矩部件，解决问题。5,执行机构送不上电电源送上后，执行器没电

12、，显示屏不亮。首先从接线端子测量，看380V电源是否缺相？若正常，再打开控制箱罩盖，测量380V正常否？若不正常，则是接线端子葵花盘背面的接线脱落，拆掉葵花端子盘修复。如果电源正常，则检查保险丝是否熔断，电源板上的短接片是否脱落七，执行机构安装标准参照电力建设施工及验收技术规范（热工仪表及控制装置篇）第3.5.1条执行机构安装前应检查：一、执行机构动作应灵活、无松动及卡涩等现象；二、绝缘电阻应合格，通电试转动作平稳，开度指示无跳动；三、对气动执行机构通气试验，严密性、行程、全行程时间、自锁等应符合制造厂规定。第3.5.2条调节机构的动作应平稳、灵活、无松动及卡涩现象，并能全关和全开。调节机构上

13、应有明显和正确的开、关标志，布置的位置、角度和方向应满足执行机构的安装要求。第3.5.3条阀体上箭头的指向应与介质流动的方向一致。第3.5.4条执行机构必须安装牢固，操作时无晃动，具安装位置应便于操作和检修，不妨碍通行，不受汽水浸蚀和雨淋。角行程电动执行机构的操作手轮中心距地面应为900mm。第3.5.5条当调节机构随主设备产生热态位移时，执行机构的安装应保证和调节机构的相对位置不变。第3.5.6条调节机构从全关到全开，应与执行机构的全行程相应。第3.5.7条角行程执行机构和调节机构的转臂应在同一平面内动作，否则应加装中间装置或球型绞链，球型绞链应紧密安装在转臂的锥孔内，并用锁紧螺母锁紧。在5

14、0%开度时，转臂与连杆近似垂直。第3.5.8条连接执行机构与调节机构的连杆长度应可调，且不宜大于5m和有弯，其丝扣连接处应有压紧螺母，传动部件应动作灵活，无空行程及卡涩现象。第3.5.10条电动执行机构的减速箱应按制造厂规定加注润滑油，不得有渗漏油现象。第3.5.11条执行机构应有明显的开、关方向标志，其手轮操作方向的规定应一致，宜顺时针为“关”，逆时针为“开”。第3.5.12条电动装置应进行下列检查：一、电气元件应齐全、完好，内部接线正确；二、行程开关、力矩开关及其传动机构动作应灵活、可靠；三、绝缘电阻应合格；四、电动机外观检查有异常时，应解体检修。八，复习题：1,执行机构的作用是什么？执行机构是热工控制系统中的一个重要组成部分，它在控制系统中的作用是接受来自调节单元的控制信号（或其他调节、控制信号），改变其输出的角位移或直线位移，并通过调节机构改变被调介质的流量（或能量等）