德国PS电动执行机构说明指导书.doc

目 录一、 用途.1二、 型号、规格及重要技术性能.11、 型号、规格.12、 重要技术性能.1三、 基本工作原理.21、 系统原理方框图.22、 基本原理.2四、 构造阐明.11五、 电动执行器安装、校验及维修使用111、 电动执行器安装和接线.112、 电动执行器校验.123、 电动执行器使用和维护.15一、 用 途DAR型电动执行器是DDSII、III型电动单元组合仪表中执行单元，它即可与变送单元、调节单元等配套，接受统始终流信号010mA（或4mA）也可以接受用其她办法输入直流信号010mA（或4mA），并将此输入直流信号转变成相相应角位移，自动地操作风门、档板、阀门等，以便完毕自动调节之目，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，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、规格及重要技术性能一、 型号、规格DAR型电动执行器按其输出力矩和出轴每转时间不同，分如下几种规格：（表一）型 号出轴力矩（N.m）出轴每转时间（S）DAR016ADAR040ADAR100ADAR250ADAR600ADAR1600ADAR4000ADAR6000A1640100250600160040006000100+20二、 重要技术性能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 出轴振荡次数不不不大于3次13、 使用环境伺服放大器:温度0+45相对湿度=1070%无腐蚀气体环境执行器： 温度-10+55相对温度=95%无腐蚀气体环境三、 基本工作原理一、 系统原理方框图DAR型电动执行器是单元组合仪表中一种执行机构，其系统原理方框图如图一 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种具备全波输入带内反馈双拍磁放大器自动调节系统，其工作状况如下：（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-（I+I）=0，磁放大器无信号输入，因而磁放大器没有输出，整个放大输出为零，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拟定位置。（二） 当输入信号Im=0时输入信号Im=0，也就是说Im= I-（I+I）0 ，有信号输入给磁放大器，此直流信号便破坏了本来接成桥式平衡磁动势，浮现误差磁势，在此误差磁势作用下，就使得磁放大器输入直流信号进行调制（变为交流信号）并放大，后再通过整流输出给脉冲触发器，脉冲触发器行到足够大小信号后，便产生足够数量和幅度触发脉冲，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，减速器输出轴便带动负载向一方向转动，与此同步，同轴固定凸轮也同方向转动，便得与凸轮端而接触铜棒带动差动变压器铁芯作相应位移，（位反不是差动变压器式，而是长寿命电位器式构造时，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：Im= I-（I+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，这样便完毕一次自动调节过程。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，这样改进了系统和稳定性，消除了负载反作用力影响。（2） DFD操作器转换开关至手动位置DFD型操作器转换开关转至手操作位置时，直接由操作器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。电动执行器各某些工作原理分述如下：（一） 伺服放大器： 伺服放大器重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，减速器输出轴便带动负荷向一种方向转动。当前我厂生产可与执行器配套使用伺服放大器器品种、规格比较多，下表将伺服放大器型号、名称、构造构成及重要特点列出，供顾客在选取时参照。关于这些产品详细技术参数、外形、安装尺寸请参照相应产品阐明书。名称、型号构造构成重要特点FCA/B型服放大器前置磁环放大器、触发器、固定继电器1.构造简朴，元器件少，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.具备偏差保护及报警功能。FCIC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.设立工作状态批示装置。2.设立各种过压保护装置。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三相电机正反转。ZPE2032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，反映敏捷，无交流分量。2、 具备断输入、反馈信号及断电源保护和逻辑保护等事件解决功能。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、电制动系统及运营状态显示系统1、 通道互相电隔离，互不干扰，稳定性好。2、 工作可先靠，寿命长。3、 具备断输入、反馈信号保护功能。4、 具备动态电制动系统。5、 具备正行、反行、制动、熔断丝状态灯光批示。（二）、执行器：执行器某些涉及单相伺服电机，减速器和位置发送器。单相伺服电动机系由一种用冲槽硅钢片迭成定子和鼠笼转子构成。定子上均布着二个相隔90度电角度定子绕组（匝数和线径相似），分别和伺服放大器二组主回路相串联，借分相电容器使二个绕组获得90度相位差交流电压，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，在电支势作用下转子导体中就有电流，转子电流与旋转磁场互相作用，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，转子旋转方向取决于二组定子绕组上电压，在相位上谁领前，由于转子电阻较大，单相伺服电动机具备较大起动转矩和软机械特性。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，其构造是定子一端装有二块带有杠杆街铁，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，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。后机盖上有调节螺钉，可调节街铁和定子内表面距离，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，单相伺服电动机构造示意图二所示。 图二 单相伺服电机构造示意图电机调校办法：电机出厂前均已按关于规定进行过调校，顾客安装使用即可，由于制动某些是可调，使用过程中顾客依照制动轮磨损状况等要进行必要调试：安装前为熟悉构造和性能也也许要进行调试，以便熟悉和掌握调校办法。我厂生产电机制动器调校办法如下：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，看看制动器工作状况。调节街铁与定子内壁间磁性间隙：松开后机盖上两个调节螺栓背母，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调节螺钉和导向件上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，小转矩电机输出功率转变成低转速。大恩矩执行机构输出轴功率。减速器采用一级平齿和一级行星机构相混合机械传动构造，减速器按输出功率不同，整个系列分为八个基型品种，其机械传动构造如图三、四所示。技术参数见表二行星传动机构具备体积小、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、联轴器四者构成KHV行星结松，其基本原理是由偏心轴使摆轮齿轮数Z2少，而周节T相似。当偏心轴每转一转，内齿轮和摆轮相对运动为（Z2-Z1）个齿距离。K-H-V行星机构传动比I=Z1/（Z2-Z1）*250N*m如下只用一种摆轮（单偏心机构）600N*m以上用十胩摆轮（双偏心机构）。从传动构造图中看出，电动机输出轴经一级平齿Z4-Z3，带动偏心轴运转，使装在偏心轴上摆轮产生偏转，并和内齿轮产生内啮合，摆轮偏摆通过销套，销轴和联轴器变成低速出轴旋转，并输出足够机械转距。为把输出轴限制在90度转角范畴内，以保证不损坏调节机构及关于杠杆，在机座上装有二块止档，起机械限位作用。表二型号、规格DAR040ADAR100ADAR250ADAR600ADAR5101600ADAR4000ADAR6000A摆轮齿数Z1内齿轮齿数Z2行星机构速比减速器总速比手动操作速比执行机构净重31531710594529531Kg375378125100041548kg320322160150448589kg1431441431437429145kg1431441431437429255kg1431441431437429400kg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，减速器输出轴另一端装有盘簧和凸轮，凸轮借盘簧压力和出轴一起转动。凸轮上有限位槽，用机座上限位销来限制凸轮转角。位置发送器是用来现场执行器输出转动所带动位置转换成电信号输出装置。当前我厂生产位置发送器有如下几种，请顾客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涉及差动变压器，电源变压器2BD、补偿变压器3BD、印刷电路板、差动变压器构造是一组对称线圈，初级线圈位于两个相似次级线圈之间，由稳定交流电压激磁。次级线圈反向串联，其感应电压差值作为输出，输出电压大小由线圈中铁芯轴向位移所决定，差动变压器交流输出电压经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畴内有良好线性，用一恒定直流电压进行零点补偿，滤波后接负载。为保证正个行程范畴内有良好线性，用一恒定直流电压进行零点补偿。线路中用热敏电阻RT（阻值随温度作敏捷变化电路元件）作温度补偿，差动变压器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，可进行满刻度调节。对4-20mA位置发送器是50赫直接激磁，整流输出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可进行满刻度调节，W2可进行4MA调节。2、 直滑电位器式位置发送器它涉及直滑式导电塑料电位器、电源变压器、结路板组件，它可以在不变化任何条件状况下，实现I、II型互换，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。3、 传感器式位置发送器它我涉及精密电感式传感器、电源变压器、线路板组件。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420毫安输出。如需变化位移方向，将“棕”、“黑”二线对调位置即可。线路板上调零电位器、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通、断或用作开关量输出，以控制其他量。位置发送器与减速器之间联接和调正是通过调正螺丝，调节推杆位置和凸轮及盘簧来实现。 当减速器输轴旋转时，依托盘簧紧压在凸轮上磨擦力，带动凸轮随出轴一起旋转。 轮旋转压在 轮端面上差动变压器推杆产生轴向位移，从面变化铁芯在差动变压器线圈中位置达到变化位置发送器输出电流大小目。凸轮端面是等距上升螺旋线，输出轴每转动一种单位角度，凸轮端面上升量是相等，使铁芯轴向位移是线性，这就保证了输出轴转角从0-90度变化时，差动变压器铁芯在线圈中移动8mm，相应位置反馈输出电流变化，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间隙，密封套是为了防止减速器中油进入位置发送器，这任何转角位置上，凸输上有一种腰圆形限位槽（弧度约95度左右）。在其临近箱壳上装有限位销子，通过调节可使凸轮旋转90度时，限位销子碰不到腰圆形两端槽两端，这时凸轮和输出轴没有相对移，预先调节好输出轴零位可以保证不变。如果凸轮旋转角度超过90度时，限位销子与凸轮上腰圆形槽一端相碰，此时输出端再继续转动时，凸轮与盘簧“打滑”，凸轮和输出轴产生相对位移，借此来改进变输出端初始零位。位置发送器可以调节为如下二种工作状态。1、 轴按顺时针方向旋转0-90度转角，位置发送器输出电流相应为0-10毫安（或4-20毫安）（出厂调节工作状态）。2、 出轴按逆时针方向转0-90度转角，位置发送器输出电流相应为0-10毫安对于第一种工作状态，铁芯、线圈和凸轮间对的工作位置如图七（一）所示，此对位置发送器输出零位（或4毫安）是当铁芯和凸轮高品位相接接触，铁芯中线aa位于线圈中线bb左边（甲）输出轴旋转90度凸轮由高品位变为低端，铁芯相应地地线圈中间由右向左移动8mm相应输出电流为10毫安（乙）如曲线一所示。第二种工作状态，铁芯，线圈和凸轮间对的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低端相接触，铁芯中线aa位于线圈中线bb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相应输出电流为10mA位置发送器重要技术参数：0-10mA位置发送器4-20mA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、 构造阐明DAR型电动执行器涉及伺服放大器和执行器二个在构造上互相独立整体。伺服放大器有墙挂式构造和架装式构造，内部构造形式请参阅相应产品阐明书。执行器为现场就地安装式构造，在锻造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度范畴内任决位置），观测润滑油油位视察窗及放油油塞。伺服电机分相电容器装在位置发送器小罩盖内，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相对位置，以进行零位调节。执行器所对外接线均通过位置发送器底座上插座对外联接。执行器构造图如图八所示。五、 电动执行器安装、校验及维修使用1、 电动执行器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%,无腐蚀性气体环境中,伺服放大器外形和安装尺寸请参阅相应产品阐明书,执行器应安装在环境温度为-1055度,相对温度=95%,无腐蚀性气体环境中,依照现场条件,执行器安装在水泥或金属骨架基本上,用地脚螺钉紧固.安装时应考虑到手动操作及维修拆装以便.执行器输出轴与调节机构联接,可通过连杆及专用连接头,安装时必要避免所有接合处松动间隙.止档限位应在出轴有效转角范畴内紧固,不可松动,执行器外形及安装尺寸见图九.电动执行器电气安装接线涉及伺服放大器,电动操作吕帮执行器三个某些电气端子.所有电所气接线应依照电气安装接线图及关于电气施工规定进行.2、 执行器校验电支执行器各构成某些，出厂时皆通过调试，但为了保证正常运营，使用前应对基本本性能作如下检查：检查环节分伺服放大器、执行器，系统三某些进行。伺服放大器检查：1）、按图十一接线图接线2）、合电源开关“1K”，用直流电压表跨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.并用示波器观测触发器输出波形.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”1T应熄灭。加负信号时2T发亮。接下“6K”2T应熄灭，用3K突然变化输入信号极性电，1T、2T应迅速交替发亮。不应有同步发亮现象。同进用交流电压表测量灯泡两端电压均应接近电源电压值。执行机构检查1）、按图十二接线图接线 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，摇动手轮使出轴转到出厂时调节好零位如图七一，此时毫安表批示应为零（或4毫安）3）、摇动手轮，使用权输出轴顺时针旋转90度，毫安表批示应相应地从0-10毫安或4-20毫安输出转角和位置发送器输出电流应符合曲线二。若输出轴处在零位或最大位置时位置发送器输出电流不相应在0-10毫安则应做如下调节：A、0-10毫安将电机端盖手柄放在“手动”位置，摇动手轮，使输出轴移动所需零位，松开位置发送器紧固螺钉。调节位置发送器差支变压器线圈位置，使毫安表批示为零，摇动手轮输出轴从下向上移动时，若毫安表批示增长。应摇手轮使输出轴处在最大位置，调节电位器“3R”，使毫安表输出批示为10毫安时止，然后重复调一次，即可将差动变压器固定螺钉上紧，调节完毕。B、4-20毫安将电机端盖手柄放在“手动”位置，摇动手轮，使输出轴移动所需零位，拉开紧固螺钉，调节位置发送器差动变压器线圈位置，侃输出电流最小。然后调节电位器W2使位置发送器输出电流为3.8-3.9毫安左右时,再调节差动变压器线圈位置使输出批示为4毫安,摇动手轮,将输出轴转动到最大行程处,调节电位器W1,使输出电流为20毫安后,再重复一次,如输出值不变则表白调节完毕,即可将螺钉固定.4)、操作按钮“2K”，输出轴应顺时针旋转，操作按钮“3K”，输出轴应逆时针旋转，同步位置发送器输出电流应能和转角一 一相应。电动执行器系统检查。1）、按电动执行器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”批示灯亮，向“开”方向拨动操作开关，输出轴转角顺时针方向增大，同步阀位开度表批针向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）、当输出轴处在任意转角位置时，将切换开关拨动“自动”自动批示灯亮，同步输出轴应向预选零位方向运转，如转角反而顺时方向增长，阐明位置反馈有为性接反，需要换（7）（8）端子接线，如发当前零位有振动现象，可调节“稳定”电位器来消除。若仍不能稳定，可将伺服放大器R13R14阻值恰当增长。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，输入信号和输出轴转角关系曲线应符合曲线三。3、 电动执行器使用和维护1）、电动执行器使用前应按规定检查校验办法、进行检查和校验。2）、电动执行器减速器内出厂时已加注高档防漏润滑油，顾客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。3）、电动执行器投入运营前应检查现场电源电压与否与规定相符；同步按规定是气安装接线图检查所有接线与否下对的；各端子接线应牢先靠。4）、依照调节系统规定，选定输出初始零位：执行器出厂时输出轴零位如图A示，如现场需要出轴零位在其她位置时（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），然后再退回到所需零位。在此附近找出能使mA表达为零（或4mA）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表批示应相应地变为10mA（或20mA）此时再把另一块止档限位90度紧。图A 执行器出厂出轴零位 图B 现场合需零位固。如发现出轴顺时针方向旋转过程中，mA批示增大后又减小，阐明是虚假零位，必要松开位置发送器底座上紧定螺钉，仔细调节差动变压器线圈和铁芯相对位置（粗调可将差动变压器拉出或推动，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90度转角范畴内，mA表批示不再变化，阐明差动变压器铁芯已脱离凸轮有效斜面，这种状况亦应松开紧定螺钉按上述办法进行调；如未发出上二种状况不可随意松开紧定螺钉5）、执行器出厂调节，是当输入信号从0变化到10mA时（或从4mA变化到20mA）输出轴顺时针方向旋转90度。如实际需要出轴逆时针旋转90度旱应作如上调节：1、 按图十二接线2、 动手轮使出轴顺时针旋转90度毫安表批示为10mA或20mA（此时铁芯和凸轮接触位置如图七（乙）图示。3、 松开紧定螺钉，将差动变压器向里塞进（约8毫米），直到毫安表批示为零，（或4mA）再紧固紧定螺钉（此时铁芯和凸轮接触位置如图七（丙）图示）。4、 摇动手轮，检查出轴逆时针旋转90度时，mA表达应为10mA（或20mA）。5、 如欲变化初始零位，可摇动手轮使出轴顺时针方向旋转，按第四条选取初始零位办法进行调节。6、 要变化初始零位方向时，系统电气接线需要改换F9和F11二处接线，使F9和C2、F11和C1相联。7、 如采用DFD07或DFD0700操作器，因其带半途限位，需进行“半途限位”调节，详细接线与调节办法请参阅操作某些阐明书。8、 输出轴和调节机构连接所有连杆、杠杆接合处不可有松动间隙，以保证有良好调节效果。9、 行机构就地手动操作时，将电动机上“把手”拨在“手动”位置，拉出手轮摇动即可，操作完毕，先将电机“把手”拨到“自动”位置，再把手轮推动。10、 执行机构就地手动操作，只能在断电或电动操作器切换在“手动”位置时进行，不容许在“自动”工作状况及伺服电动机通电状况下进行手动操作。11、 输出轴力矩应和终端调节机构（阀门等）所需力矩适应防止过载。12、 电动执行器各构成某些应依照场使用条件定期检查和调正，减速器应定期清洗加油。13、 维修时应注意电动机前方输出轴一端轴承上有轴用弹性档圈，拆洗时先要旋去内外轴承盖。附表一 DAR电动执行器消耗功率一览表 一次消耗功率VA型号无输入信号时最大输入信号额定负载力矩时DAR100A24VA110VADAR250A24VA140VADAR600A24VA270VADAR1600A24VA490VADAR4000A24VA1400VADAR6000A24VA1800VADAR-4000A、6000A端子接线图附图二 DAR型电动执行器系统接线图