電動執(zhí)行器的類型很多,不同類型和功能的電動執(zhí)行器與閥門配套后都可稱之為電動閥門,但往往在設(shè)計、選型的過程中只重視閥門的參數(shù)忽略或沒有明確電動執(zhí)行器的相關(guān)要求,這樣不僅使電動閥門發(fā)揮不出Z佳的性能,而且在安裝、調(diào)試、使用過程中也會帶來不必要的麻煩,甚至給生產(chǎn)造成嚴(yán)重的后果。
本文將針對羅托克電動執(zhí)行器選型考慮的要點進(jìn)行說明,并對目前智能電動執(zhí)行器的相關(guān)功能做簡單介紹,它將是當(dāng)今乃至將來工業(yè)自動化控制發(fā)展所需的主流產(chǎn)品。
電動執(zhí)行器選型考慮要點
一、根據(jù)閥門類型選擇電動執(zhí)行器
閥門的種類相當(dāng)多,工作原理也不太一樣,一般以轉(zhuǎn)動閥板角度、升降閥板等方式來實現(xiàn)啟閉控制,當(dāng)與電動執(zhí)行器配套時首先應(yīng)根據(jù)閥門的類型選擇電動執(zhí)行器。
1.角行程電動執(zhí)行器(轉(zhuǎn)角<360度)
電動執(zhí)行器輸出軸的轉(zhuǎn)動小于一周,即小于360度,通常為90度就實現(xiàn)閥門的啟閉過程控制。此類電動執(zhí)行器根據(jù)安裝接口方式的不同又分為直連式、底座曲柄式兩種。
a)直連式:是指電動執(zhí)行器輸出軸與閥桿直連安裝的形式。
b)底座曲柄式:是指輸出軸通過曲柄與閥桿連接的形式。
此類電動執(zhí)行器適用于蝶閥、球閥、旋塞閥等。
2.多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行器(轉(zhuǎn)角>360度)
電動執(zhí)行器輸出軸的轉(zhuǎn)動大于一周,即大于360度,一般需多圈才能實現(xiàn)閥門的啟閉過程控制。
此類電動執(zhí)行器適用于閘閥、截止閥等。
3.直行程(直線運(yùn)動)
電動執(zhí)行器輸出軸的運(yùn)動為直線運(yùn)動式,不是轉(zhuǎn)動形式。
此類電動執(zhí)行器適用于單座調(diào)節(jié)閥、雙座調(diào)節(jié)閥等。
二、根據(jù)生產(chǎn)工藝控制要求確定電動執(zhí)行器的控制模式
電動執(zhí)行器的控制模式一般分為開關(guān)型(開環(huán)控制)和調(diào)節(jié)型(閉環(huán)控制)兩大類。
1.開關(guān)型(開環(huán)控制)
開關(guān)型電動執(zhí)行器一般實現(xiàn)對閥門的開或關(guān)控制,閥門要么處于全開位置,要么處于全關(guān)位置,此類閥門不需對介質(zhì)流量進(jìn)行控制。
特別值得一提的是開關(guān)型電動執(zhí)行器因結(jié)構(gòu)形式的不同還可分為分體結(jié)構(gòu)和一體化結(jié)構(gòu)。選型時必需對此做出說明,不然經(jīng)常會發(fā)生在現(xiàn)場安裝時與控制系統(tǒng)沖突等不匹配現(xiàn)像。
a)分體結(jié)構(gòu)(通常稱為普通型):控制單元與電動執(zhí)行器分離,電動執(zhí)行器不能單獨實現(xiàn)對閥門的控制,必需外加控制單元才能實現(xiàn)控制,一般外部采用控制器或控制柜形式進(jìn)行配套。
此結(jié)構(gòu)的缺點是不便于系統(tǒng)整體安裝,增加接線及安裝費用,且容易出現(xiàn)故障,當(dāng)故障發(fā)生時不便于診斷和維修,性價比不理想。
b)一體化結(jié)構(gòu)(通常稱為整體型):控制單元與電動執(zhí)行器封裝成一體,無需外配控制單元即可現(xiàn)實就地操作,遠(yuǎn)程只需輸出相關(guān)控制信息就可對其進(jìn)行操作。
此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是方便系統(tǒng)整體安裝,減少接線及安裝費用,容易診斷并排除故障。但傳統(tǒng)的一體化結(jié)構(gòu)產(chǎn)品也有很多不完善的地方,所以產(chǎn)生了智能電動執(zhí)行器,關(guān)于智能電動執(zhí)行器后面將再做說明。
2.調(diào)節(jié)型(閉環(huán)控制)
調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行器不僅具有開關(guān)型一體化結(jié)構(gòu)的功能,它還能對閥門進(jìn)行控制,從而調(diào)節(jié)介質(zhì)流量。因篇幅有限其工作原理在此不作詳細(xì)說明。下面就調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行器選型時需注明的參數(shù)做簡要說明。
a)控制信號類型(電流、電壓)
調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行器控制信號一般有電流信號(4~20mA、0~10mA)或電壓信號(0~5V、1~5V),選型時需明確其控制信號類型及參數(shù)。
b)工作形式(電開型、電關(guān)型)
調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行器工作方式一般為電開型(以4~20mA的控制為例,電開型是指4mA信號對應(yīng)的是閥關(guān),20mA對應(yīng)的是閥開),另一種為電關(guān)型(以4-20mA的控制為例,電開型是指4mA信號對應(yīng)的是閥開,20mA對應(yīng)的是閥關(guān))。一般情況下選型需明確工作形式,很多產(chǎn)品在出廠后并不能進(jìn)行修改,奧美閥控生產(chǎn)的智能型電動執(zhí)行器可以通過現(xiàn)場設(shè)定隨時修改。
c)失信號保護(hù)
失信號保護(hù)是指因線路等故障造成控制信號丟失時,電動執(zhí)行器將控制閥門啟閉到設(shè)定的保護(hù)值,常見的保護(hù)值為全開、全關(guān)、保持原位三種情況,且出廠后不易修改。奧美閥控生產(chǎn)的智能電動執(zhí)行器可以通過現(xiàn)場設(shè)定進(jìn)行靈活修改,并可設(shè)定任意位置(0~)為保護(hù)值。
三、根據(jù)閥門所需的扭力確定電動執(zhí)行器的輸出扭力
閥門啟閉所需的扭力決定著電動執(zhí)行器選擇多大的輸出扭力,一般由使用者提出或閥門廠家自行選配,做為執(zhí)行器廠家只對執(zhí)行器的輸出扭力負(fù)責(zé),閥門正常啟閉所需的扭力由閥門口徑大小、工作壓力等因素決定,但因閥門廠家加工精度、裝配工藝有所區(qū)別,所以不同廠家生產(chǎn)的同規(guī)格閥門所需扭力也有所區(qū)別,即使是同個閥門廠家生產(chǎn)的同規(guī)格閥門扭力也有所差別,當(dāng)選型時執(zhí)行器的扭力選擇太小就會造成無法正常啟閉閥門,因此電動執(zhí)行器必需選擇一個合理的扭力范圍。
四、根據(jù)所選電動執(zhí)行器確定電氣參數(shù)
因不同執(zhí)行器廠家的電氣參數(shù)有所差別,所以設(shè)計選型時一般都需確定其電氣參數(shù),主要有電機(jī)功率、額定電流、二次控制回路電壓等,往往在這方面的疏忽,結(jié)果控制系統(tǒng)與電動執(zhí)行器參數(shù)不匹配造成工作時空開跳閘、保險絲熔斷、熱過載繼電器保護(hù)起跳等故障現(xiàn)像。
五、根據(jù)使用場合選擇外殼防護(hù)等級、防爆等級
羅托克電動執(zhí)行器操作方法:
1.手動操作: 壓下手動/自動手柄,使其處于手動位置。旋轉(zhuǎn)手輪以掛上離合器,此時松開手柄,手柄將自動彈回初始位置,手輪將保持嚙合狀態(tài),直到執(zhí)行器被電動操作,手輪將自動脫離,回到電機(jī)驅(qū)動狀態(tài)。如果需要,可用一個帶6.5mm鐵鉤的掛鎖將離合器鎖定在任何狀態(tài)。
2.電動操作: 檢查電源電壓,應(yīng)與執(zhí)行器銘牌上的標(biāo)識相符,然后即可開啟電源。無需檢查相位。如果沒有進(jìn)行初步檢查,則不要進(jìn)行電氣操作,至少要用紅外線設(shè)定器來完成初級設(shè)定。
選擇現(xiàn)場/停止/遠(yuǎn)程操作:紅色選擇器可選擇現(xiàn)場或遠(yuǎn)程兩種操作,當(dāng)選擇器鎖定在就地或遠(yuǎn)程位置時,停止功能仍然有效。選擇器也可鎖定在停止?fàn)顟B(tài),以防止現(xiàn)場或遠(yuǎn)程的電動操作。逆時針旋轉(zhuǎn)紅色選擇器旋鈕至現(xiàn)場位置,相鄰的黑色旋鈕可分別轉(zhuǎn)至開和關(guān)的位置;順時針旋轉(zhuǎn)紅色旋鈕則停止運(yùn)行。如果逆時針旋轉(zhuǎn)紅色選擇器旋鈕至遠(yuǎn)程位置,遠(yuǎn)程控制只能用于開和關(guān),此時順時針旋轉(zhuǎn)紅色旋鈕仍可使執(zhí)行器停止運(yùn)行。