执行器的控制与运行技术.ppt

电动执行机构的故障特征调试阶段故障新电动执行机构的故障问题比较复杂，其特征是设计、制造、安装及管理等质量问题交织在一起。常见故障有泄漏严重、速度难以调整稳定，脏物或油污使传动机构卡涩或动作失灵。某些组件漏装或装错弹簧、密封件，也有属于设计欠妥，元件选择不当，动作不平稳、定位精确度差等，对待这类故障，应耐心细致、慎重处理，逐一排除。电动执行机构的故障特征运行初期和中期故障调试后进入正常生产阶段的故障特征有：少数密封件由于装配质量和材料质量问题短期内损坏而漏油；原先粘附在管壁、孔壁上的毛刺、粘沙、杂质和脏物脱落导致某些元件工作不稳定。一般到运行中期，系统元件/组件处于最佳运行工作状态，故障率较低。电动执行机构的故障特征运行后期故障电动执行机构运行一段时间后，各类元件/组件因工作频率和负载条件的差异，各易损件先后磨损超标。这个阶段的故障特征是位置反馈接触不良、定位精确度差、稳定性下降、效率显著降低、故障率逐渐增加。这时应全面检查，更换失效部件，不应有凑合、对付想法，应科学、严格地下决心投资,予以全面修复，否则可能给运行人员带来很多麻烦，甚至严重影响机组的正常调节和控制。电动执行机构的故障特征偶发性、突发性故障这类故障在时间上表现为偶然突变，故障区域及产生原因较为明显，由非人为和人为因素造成，如位置反馈器件接触不良、刹车片磨损及“抱死”、零部件损坏、线圈烧坏、密封件失效等。执行器的控制与运行技术概述执行器在现代生产过程自动化中起着十分重要作用。称作实现生产过程自动化的“手足”，它接受调节器的控制信号，自动改变操作变量，达到对被调参数（如温度、压力、液位、流量）进行调节的目的。根据使用的能源可分作电动执行器、气动执行器、液动执行器。气动执行器以压缩空气为能源的执行器。主要特点是：结构简单，输出推力大、动作可靠、性能稳定、维护方便、价格便宜、本质安全防爆等。它不仅能与气动调节仪表配套使用，还可通过电/气转换器或电/气阀门定位器与电动动调节仪表或工业控制计算机配套使用。电动执行器是以电为能源的执行器。主要特点是：能源取用方便，信号传输速度快、传送距离远；便于集中控制；停电时执行器保持原位不动，不影响主设备的安全；灵敏度和精度较高；与电动调节仪表配合方便，安装接线简单。缺点是结构复杂、体积较大、推力小、价格贵、故障率高于气动执行器。液动执行器使用较少。执行器及手操器气动执行器又称气动调节阀，它是由气动执行机构和调节机构两部分组成。气动执行机构常用的有薄膜式和活塞式两大类。其中气动薄膜执行机构使用弹性膜片将输入气压转变为对推杆的推力，通过推杆使阀芯产生相应的位移，改变阀的开度，它通常由膜片、弹簧、推杆、阀芯和阀座组成；气动活塞式执行机构以气缸内的活塞输出推力，由于气缸允许压力较高，可获较大的推力，并容易制成长行程的执行机构。当信号压力通入薄膜气室时，此压力乘上膜片的有效面积得到推力，使推杆移动，弹簧受压，直到弹簧产生的反作用力与膜片上的推力相平衡为止。信号压力越大，推力越大，推杆的位移即弹簧的压缩量也就越大。推杆的位移范围就是执行机构的行程。推杆则从零走到全行程，阀门就从全开（或全关）到全关（或全开）。调节阀是一种主要的调节机构。它主要由推杆、阀体、阀芯及阀座等部分组成。阀芯在阀体内上下移动时，可改变阀芯阀座间的流通面积，控制通过的流量。从流体力学的观点，调节阀是一个局部阻力可以变化的节流元件。其结构形式有直通单座阀、直通双座阀、三通阀、高压阀、蝶阀、隔离阀等。执行器及手操器电动执行器也是有执行机构和调节机构两部分组成。其中调节机构和气动执行器是通用的，所不同的就是电动执行器使用电动机等电的动力元件产生推力启闭调节阀。可分作角行程执行器、直行程执行器、多转式电动执行器等。电动执行器的主要部分由伺服放大器、电动操作器、伺服电动机组成。其工作过程是：来自调节器的信号送到伺服放大器，与位置反馈信号相比较，其差值（正或负）经放大后去控制伺服电动机正转或反转，经减速器后使输出轴产生位移（直线或0~90?角）。输出轴的位移又经位置发送器转换成（0~10mA或4~20mA）信号，作为位置指示和反馈信号。反馈信号送到伺服放大器输入端，若反馈信号等于输入信号时，电动机停止转动。电动机的执行机构是由两相交流伺服电动机（SM）、位置发送器（WF）和减速器（J）组成。两相伺服电动机是执行机构的动力部分，它具有启动转矩大和启动电流小的特点。位置发送器是根据差动变压器的工作原理，利用输出轴的位移改变铁心在差动线圈中的位置，以产生反馈信号和位置信号。执行器及手操器手操器也称操作器。主要用在气动或电动执行器系统中实现手动操作。它与调节器配合，完成从自动到手动或手动到自动的无扰切换，也可以在控制系统出故障或系统投运时用它进