0 引言
   RHA該系列電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是重慶四川儀器自動(dòng)化有限公司執(zhí)行分公司生產(chǎn)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系列產(chǎn)品之一，廣泛應(yīng)用于冶金、電力、建材、市政、石油天然氣、化工、機(jī)械、配套設(shè)施等領(lǐng)域。我公司煉鐵廠使用了大量這種類型的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，主要用于熱風(fēng)爐氣體調(diào)節(jié)和風(fēng)扇風(fēng)門調(diào)節(jié)。
   RHA電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是世界上唯一的阻擋電機(jī)和S9工作系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可用于高精度連續(xù)調(diào)節(jié)控制、高轉(zhuǎn)換頻率三位控制和遠(yuǎn)程遙控；機(jī)械傳動(dòng)采用全齒傳動(dòng)技術(shù)，機(jī)械效率80%以上，是其他同類產(chǎn)品傳動(dòng)方式的2-3倍。
   1 設(shè)備簡(jiǎn)介
   RHA執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括下列部件：減速器、手輪、伺服電機(jī)、位置發(fā)生器和伺服放大器五部分組成。如圖1所示。

圖1

   1.1 減速器
   減速器采用高精度、高效的多級(jí)平齒輪傳動(dòng)，將伺服電機(jī)的高速、小扭矩轉(zhuǎn)換為低速、大扭矩，驅(qū)動(dòng)輸出軸輸出。
   1.2 手輪
   手輪輸入采用差分雙輸入系統(tǒng)，即使在帶電條件下也是安全的。
   當(dāng)電源出現(xiàn)故障時(shí)，電機(jī)制動(dòng)器自動(dòng)釋放并鎖定電機(jī)轉(zhuǎn)軸，手輪軸齒輪與差動(dòng)齒輪相結(jié)合。此時(shí)，如果手輪下方的擋塊被壓下，輸出軸的位置可以用手輪調(diào)整（只有當(dāng)電機(jī)被制動(dòng)門鎖定時(shí)，手輪操作才有效）。
   1.3 伺服電機(jī)
   伺服電機(jī)具有IEC34規(guī)定的S9工作制度，耐長(zhǎng)期堵轉(zhuǎn)。
   電機(jī)有兩個(gè)6極對(duì)稱定子繞組，相當(dāng)于單相電容電機(jī)，鼠籠轉(zhuǎn)子具有阻尼特性，使電機(jī)在整個(gè)速度范圍內(nèi)的功耗恒定，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱。因此，電機(jī)是防堵塞的，不需要與定位或扭矩相關(guān)的切斷開(kāi)關(guān)。電機(jī)特性曲線見(jiàn)圖2。

圖2

   1.4 位置發(fā)生器
   位置發(fā)生器是一種反饋信號(hào)裝置，用于連續(xù)定位控制，4~20mA直流信號(hào)輸出與轉(zhuǎn)角成比例。工作原理是通過(guò)自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置將驅(qū)動(dòng)杠桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，然后通過(guò)差異變壓器和放大電路將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為與位移比的電流信號(hào)。
   1.5 伺服放大器
   伺服放大器具有位置反饋環(huán)和速度反饋環(huán)的雙環(huán)控制，與執(zhí)行機(jī)構(gòu)相結(jié)合P位置自平衡系統(tǒng)的特性。
   其中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位移與調(diào)整信號(hào)成比例，調(diào)整信號(hào)與放大器輸入電路中的位置反饋信號(hào)進(jìn)行比較，其差值信號(hào)△Y轉(zhuǎn)換為可控制伺服電機(jī)供電壓的脈沖，實(shí)現(xiàn)控制電機(jī)的扭矩調(diào)節(jié)；同時(shí)，速度反饋環(huán)引入伺服放大器，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)力平衡的快速定位?？刂铺匦郧€見(jiàn)圖3。

圖3

   2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝注意事項(xiàng)
   首先應(yīng)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)緊固在防振、防擠壓的臺(tái)面上。安裝時(shí)應(yīng)采用合適的緊固螺栓固緊，防止松動(dòng)。
   特別注意安裝完成后，用通風(fēng)塞代替執(zhí)行機(jī)構(gòu)最高的油塞，防止執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行造成的內(nèi)部壓力損壞密封。如果可能，執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)使用球形鉸鏈連接直接安裝在終端調(diào)整機(jī)構(gòu)（閥門等）上，以減少連接機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)誤差，以提高控制精度。
   如果單獨(dú)安裝，執(zhí)行機(jī)構(gòu)和終端調(diào)整機(jī)構(gòu)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)會(huì)發(fā)生變化，單獨(dú)安裝也會(huì)導(dǎo)致杠桿安裝的變化，增加不嚴(yán)格關(guān)閉的機(jī)會(huì)。如圖4所示。

圖4

   執(zhí)行機(jī)構(gòu)在高溫環(huán)境下工作時(shí)，必須采取相應(yīng)的預(yù)防措施，避免超過(guò)工作溫度。例如，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的固定臺(tái)面上放置一層保護(hù)隔離物或附加一個(gè)合適的保護(hù)板。
   執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安裝孔尺寸和現(xiàn)場(chǎng)的具體情況將執(zhí)行機(jī)構(gòu)放置在與設(shè)備相應(yīng)的位置。請(qǐng)注意，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出臂和閥門應(yīng)在同一平面內(nèi)，向外小于10度，向內(nèi)小于3度。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，杠桿與連桿之間的角度不得小于20度。用卷尺測(cè)量設(shè)備芯軸與執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸之間的中心距離，確定連桿的大致長(zhǎng)度，并將連桿與球形絞鏈焊接在一起，將連桿的長(zhǎng)度調(diào)整到測(cè)量長(zhǎng)度。
   3 調(diào)試方法
   (1)位置調(diào)整:用工具打開(kāi)位發(fā)罩，斷開(kāi)大器短接線的36端和35端，使其處于手動(dòng)狀態(tài)。通電后進(jìn)行零位調(diào)整:搖動(dòng)減速器手輪或使用放大器的手動(dòng)操作功能(可通過(guò)短接連接端子36-34)△Y）或端子36-33（-△Y）），將減速器輸出臂運(yùn)行到零位，調(diào)整位發(fā)軸6(粗調(diào))至近4mA，然后調(diào)整零電位器2，使位發(fā)的 和-端輸出4±0.03mA(用萬(wàn)用表監(jiān)控)此時(shí)，放大器22和23端應(yīng)為4mA左右。滿位調(diào)整：搖動(dòng)減速器手輪，使用放大器的手動(dòng)操作功能將減速器輸出臂運(yùn)行到滿位。此時(shí)，電流輸出應(yīng)上升，否則應(yīng)移動(dòng)S2反向開(kāi)關(guān)，然后調(diào)整零位。然后調(diào)整量程電位器1的 和-端輸出20±0.03mA(用萬(wàn)用表監(jiān)控)此時(shí)，放大器22和23端應(yīng)為20mA左右。重復(fù)上述調(diào)整，直至準(zhǔn)確。見(jiàn)下圖5。

圖5 “S2”位發(fā)

   (2)添加信號(hào)調(diào)整以下操作:在放大器的29端和30端之間輸入4~20mA電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)在零到滿位之間正常運(yùn)行直流信號(hào)，觀察22端和23端應(yīng)在4~20之間mA之間的變化。如上述數(shù)字錯(cuò)誤，應(yīng)返回項(xiàng)2進(jìn)行調(diào)試。見(jiàn)圖6。

圖6 位置發(fā)送器4-200mA的特性曲線

   (3)在信號(hào)調(diào)試過(guò)程中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向與信號(hào)輸入方向相反。如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)不受信號(hào)控制，應(yīng)更換放大器的第10端和第12端接線，即電機(jī) Y、-Y應(yīng)更換繞組。
   (4)在信號(hào)調(diào)試過(guò)程中，當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)達(dá)到平衡點(diǎn)時(shí)，應(yīng)更換放大器的第27端和第28端。如有輕微沖擊，應(yīng)調(diào)整阻尼電位器。直到運(yùn)行和顯示完全正常。
   4 維護(hù)規(guī)程
   (1)常規(guī)維護(hù)
   檢查螺紋連接的松緊度
   使用短時(shí)信號(hào)檢查制動(dòng)器電磁線圈的電流±Y調(diào)整時(shí)，應(yīng)清楚地聽(tīng)到電機(jī)制動(dòng)器發(fā)出滴答滴答的聲音，否則應(yīng)重新調(diào)整制動(dòng)器的氣隙。
   (2)電機(jī)維護(hù)
   一般來(lái)說(shuō)，制動(dòng)器只需要調(diào)整，制動(dòng)器只需要在三位控制操作下。
   (3)調(diào)整位發(fā)
   位發(fā)通過(guò)齒盤，壓簧與執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸相連，彎曲壓簧仔細(xì)調(diào)整，與齒盤緊密結(jié)合。
   5 故障分析和排除
   (1)在整個(gè)行程中使用手輪驅(qū)動(dòng)帶終端控制器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，說(shuō)明機(jī)械有故障，否則可能是電氣故障。
   (2)處理機(jī)械故障時(shí)，拆下執(zhí)行器與終端控制器的連接，檢查減速器。
   (3)用信號(hào)源電動(dòng)操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如果執(zhí)行器不工作，檢查電機(jī)控制、激磁繞組、電流和繞組電阻。如果正常，檢查電機(jī)和手輪的齒合傳動(dòng)齒輪是否損壞；如果電機(jī)控制繞組異常損壞。
   (4)用信號(hào)源電動(dòng)操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如執(zhí)行器運(yùn)行困難。檢查電路控制和放大板。
   (5)用信號(hào)源電動(dòng)操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如執(zhí)行器動(dòng)作但無(wú)反饋信號(hào)輸出。用萬(wàn)用表測(cè)量位發(fā)板信號(hào)輸出端，無(wú)電流信號(hào)輸出表示位發(fā)板損壞。
   6 注意事項(xiàng)
   (1)檢查電氣接線兩次以上，確保接線正確。
   (2)輸出臂與連接桿的最小夾角應(yīng)大于20度。
   （3）放大器與調(diào)節(jié)器之間的距離最大為400米，放大器與減速器的距離最大為250米。
   (4)擰緊接線螺釘、出線套螺釘和位發(fā)罩螺釘。
   (5)操作時(shí)要特別注意安全，帶電時(shí)千萬(wàn)不要用手觸摸放大器的接線端子，以免觸電傷亡。
   (6)調(diào)節(jié)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用的手動(dòng)操作器應(yīng)為無(wú)干接點(diǎn)輸出。
   (7)接地線必須可靠接地。
   7 結(jié)束語(yǔ)
   我廠使用部分國(guó)產(chǎn)DKJ型式執(zhí)行器采用晶體管技術(shù)，恒流輸出特性差，防水防震性能差，電路板經(jīng)常燒壞，信號(hào)抗干擾性差。維護(hù)工作量大，后來(lái)更換RHA執(zhí)行器后，設(shè)備故障明顯減少，維修人員工作量大幅減少。提高了控制質(zhì)量，保證了生產(chǎn)運(yùn)行的控制。
   參考文獻(xiàn)
   [1]賈淑梅，劉振嵩.冶金工業(yè)自動(dòng)化儀器和控制裝置[J].中國(guó)冶金建設(shè)協(xié)會(huì).
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