0 引言
德国AUMA该集团是一家著名的设计和制造电动执行机构产品的制造商,其业务遍布世界各地。目前,我厂德国有100多台AUMA公司电气执行机构主要用于一次风和二次风系统的调节。AUMA电动执行器具有体积小、重量轻、控制精度高、信号抗干扰能力强、动作可靠性高、现场调试简单、防尘防水性能好、润滑油密封性能好、安装位置灵活等特点。
1 设备简介
标准的AUMA执行器包括齿轮、阀门连接器、手动驱动、电机、控制单元和电气连接。
1.1 齿轮
蜗轮将电机转速降低到所需的执行器输出转速,齿轮箱由铸铁制成。
1.2 阀门连接件
阀门连接属于标准件,能适应标准阀门连接接口。
1.3 手动操作
在手动模式下,限位开关设置和紧急操作是可行的。当执行器手动操作时,可以手动操作,电机驱动器被隔离。当电机启动时,手动操作自动解除,手轮在电动操作过程中不旋转。当执行器有特殊的操作要求时,紧急操作是可行的。
1.4 马达
AUMA除非力矩超出范围或电压过低,否则执行器的电机具有较大的启动力矩,以确保阀门在全关时能够及时打开。按标准,AUMA三相交流电机多用于执行器。
电机保护(热敏开关):
为了保护电机,将三个热敏开关(单相交流电机为2个)埋在电机绕组中,开关接头连接电机控制电路,防止电机升高到高温以保护电机。电机温度高于140℃当温度下降到120时,热敏开关动作,开关接头断开,电机跳闸。℃之后,热敏开关再次关闭,电机再次启动。对于防爆电动执行器,用热敏电阻代替热敏开关,实现防爆功能。
1.5 控制单元(标准设备)
限位开关、扭矩开关和可选位置反馈装置是控制单元的组成部分。阀门的开关位置测量是连接到控制单元的两个独立系统。
限位开关:
阀门的行程由电子开关控制,两个可调和往复的机械计数齿轮装置驱动限位开关。当阀门到达极限位置时,断开电机控制电路。
扭矩开关:
扭矩开关在蜗轮部分工作,可以很容易地在拉盘上设置扭矩开关的值。扭矩开关作为过载保护,作用于阀门的整个行程。
2 执行机构安装注意事项
●底座由上下钢板和支柱组成,钢板厚度为10mm,支柱用12#槽钢。
●执行机构可以通过尽可能靠近挡板来减少连杆长度,增加扭矩。
●执行机构和挡板的转臂应尽可能在同一平面上移动。根据通常的习惯,执行机构应顺时关闭手轮,逆时针挡板应打开。相反,开关的方向应标明在执行机构上。
●对于不同的安装场所,执行机构的底座安装牢固端正。
●在钢结构锅炉本体上,直接用点焊和钢梁焊接执行机构的底座。
●对于给煤机平台上的执行机构,由于混凝土模板上有一层厚厚的砂浆,为了确保安装牢固,拆除砂浆表面,然后用膨胀螺钉将铁板固定在执行机构上,使执行机构牢固固定,地面外观非常统一。
●连杆的配制
a)执行机构和挡板输出臂在同一侧。
角行程执行机构与挡板的连接实际上是一种铰链四杆机构,如图1所示。
图1
L一是执行机构的转臂,L二是挡板摆臂或摇杆,L3为连杆,L4为机架。
取 以满足特性和传动扭矩的最佳要求L2=L1即挡板的出轴与执行机构的输出臂长度相同,即连杆L3长度也就是L4长度。挡板输出轴中心与执行机构输出轴中心的距离为连杆长度。挡板放置50%开度,挡板执行器和连杆90%°。
b)执行机构与挡板输出臂对立(见图2)。
图2
L1=L2
L4:L1(L2)=4:1~5:1
50%开挡板,L1与L2平行。
3 调试方法
图3
图4
3.1 打开NORM侧盖调整机械限位
(1)力矩设置(如图3所示)
松开A两侧螺钉可拨动调整关力矩值,完成后拧紧两侧螺钉。
松开D两侧螺钉可拨动调整开力矩值,拧紧两侧螺钉。
(2)定行程(如图3)
阀门(挡板)手摇全关,向内按压A同时旋转,使小凸轮B正好转到全部标记小红点C处。
阀门(挡板)手摇全开,向内按D同时旋转,使小凸轮E刚转向全开标记小红点F处。
(3)近控执行器,检查行程和扭矩是否正常。
3.2 阀位反馈调整(如图3所示)
(1)近控全关阀门(挡板)R2顺时针调整到底,然后微回调。调整阀位反馈零位电位器N,使反馈电流为4.00mA。
(2)调整阀位反馈满度电位器M,使反馈电流为20.00mA。
(3)反复调整零位和满度,直至完成。
3.3 伺放板电信号平衡调整(如图4所示)
(1)通过拨号设置伺放板的编程S1-7、S2-7将指令信号设置为4~20mA,位置反馈信号4~2000mA,保持失信号原位。
(2)调关。mA信号、近控阀门(挡板)P3。
若V28灯亮,顺时针调整,然后顺时针调整,使其熄灭V27灯刚亮。
若V27灯亮,逆时针调整,使之灭,再顺时针调整,使V27灯刚亮。
如果不亮,顺时针调整,使 V27灯刚亮。
(3)调开。mA信号,近控全开阀(挡板),调整P4。若V28灯亮,顺时针调,然后逆时针调V28灯刚亮。
若V27灯亮,逆时针调节,然后逆时针调节V28灯刚亮。
若不亮,逆时针调整,使 V28灯刚亮。
(4)重复开关调整几次,直至完成。
(5)P7.灵敏度细调,P9.根据需要粗调灵敏度(死区),逆时针增强死区灵敏度,顺时针增加死区灵敏度。
P10、P开关延迟时间(18)S~10S),逆时针减小,顺时针增大。
3.4 调试注意事项
当机械计数齿轮装置驱动限位开关未到位时,阀位反馈电位器计数齿轮已到位,导致不同步行程调整。电位器的紧固螺母应松开,电位器的齿轮应在取出后回调。
4 常见故障及处理方法
4.1 近控不动
(1)380V电源是否正常(缺相)。
(2)手动操作杆机械是否卡住。
(3)手动操作杆正常,检查扭矩值设置是否过小,导致扭矩动作。
(4)检查控制头按钮板内的熔丝和电源板(24)V)熔丝是否正常。
(5)伺放板ERR灯亮。
a)按钮板坏了,更换。
b)逻辑板坏了,更换。
(6)检查电机三相线圈电阻,更换不良。
(7)检查电机是否过热,导致电机温度控制开关运可根据需要调整伺放板的灵敏度(降低)和延迟时间(增加)。
(8)交流接触器或可控硅固态继电器坏,更换。
4.2 近控正常,遥控不动
(1)伺放板ERR灯亮,检查指令信号,回路有否开路、接地。
(2)伺放板ERR检查阀位反馈信号。
a)阀位反馈回路有无开路、接地。
b)阀反馈板坏了,更换了。
c)阀位反馈板好,阀位反馈电位器坏,更换。
(3)伺放板坏更换。
4.3 执行器反馈频繁变化,导致执行器振荡。
(1)伺放板死区设置过小,导致灵敏度过高。
(2)阀位反馈电位器安装松动,或电位器本身出现故障。
5 AUMA执行机构的优势
AUMA执行手轮为侧装手轮,增益系数为11:1,使操作更容易,节省安装空间。大多数进口品牌的执行机构只有90个齿轮箱°,而AUMA执行器角行程的齿轮箱为360°,调整余量足够大。
大多数进口品牌执行机构控制器故障,运行机组重要设备不允许整个行程开关,只能小心机械固定阀挡板,执行机构从连接故障处拆除,粗略估计执行器开关验证,然后恢复,阀挡板开口位置精度降低,机组安全运行风险大。AUMA执行机构的限位和位反与控制器分离在执行机构的底座上。处理控制器故障后,无需重新检查整个行程。因此,无需机械固定和拆卸风门挡板。风险很小,大大提高了运行机组的安全性。我们认为这是AUMA执行机构的最大优势。
我厂目前使用AUMA执行机构为SA型和SG两种。SA型电机功率大,整个行程动作时间短,带减速箱,控制器阀位反馈为单电位,输入信号和输出信号采取隔离措施,避免用户系统和执行器内部信号混乱,抗干扰能力强。SG电机功率小,开关行程长,调整频繁容易引起电机过热,导致电机温度控制开关动作,控制器阀位反馈为双电位,无隔离板,抗干扰能力略差。建议使用它SA型式执行器虽然价格高,但有利于设备维护和备品的统一。在用于频繁调节的控制系统中,可控硅固态继电器可用于执行机构控制器,交流接触器可用于非频繁调节或开关控制。交流接触器和可控硅固态继电器(耗材)的更换择国内上海华通电器厂的产品,供应时间短。长期使用后,我们认为价格低廉,质量好。执行机构的扭矩值最好为扭矩值的1.5倍型。分体型执行机构可用于高温场所。
6 结束语
我厂原本用国产DDZ执行机构DKJ类型、伺服装置、位置发送机采用晶体管技术、功耗大、温度升高、恒流输出特性差、体积大、防水、防震、防灰性能差,运行中设备振动雨天密封性能差、电路板烧坏、信号抗干扰能力差、现场环境温度影响导致信号漂移。这些情况经常发生,必须花很多时间来维护,这对自动系统非常不利。
自我厂3号机组开始改造AUMA经过近年来对进口设备的深入研究,电动执行机构在技术上不断消化和熟练维护,设备故障率显著降低,控制质量提高,运行机组维护量大大降低。
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