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文档简介

第五章电动执行器概述第一节DKJ型电动执行机构第二节ZKJ型电动执行机构第三节第四节手动操作器第五章电动执行器概述第一节DKJ型电动执行机构第二节1第一节概述检测环节调节单元执行单元控制系统被控对象执行单元又称执行器,主要作用就是将操作指令进行功率放大,并转换为输出轴相应的转角或直线位移,连续或断续推动各种控制机构,如阀门、挡板,控制操作量变化,以完成对各种操作量的控制。第一节概述检测环节调节单元执行单元控制系统被控对象2第一节概述

执行器由执行机构和控制机构两部分组成,控制机构也称调节机构、调节阀或控制阀。执行器和执行机构是两个不同的概念,如果执行机构安装在调节阀上,则二者的组合称为执行器,或者说,带有调节阀的执行机构就是执行器,执行机构是执行器的组成部分。第一节概述执行器由执行机构和控制机构两部3第一节概述信号转换单元:把输入信号转换后和反馈信号进行比较,输

出给执行机构执行机构:根据输入信号产生相应的推力或位移。位置发送器:产生动作过程中实际位置的反馈信号。调节阀:直接调节工质。第一节概述信号转换单元:把输入信号转换后和反馈信号进行比较4第一节

工业过程常用执行器电动执行机构(操纵风门、档板、阀门等)电动阀门电动推杆电磁阀(开关量)气动调节阀第一节工业过程常用执行器电动执行机构(操纵风门、档5第一节概述执行机构的分类及特点 1、按使用的能源形式分类气动执行机构(以压缩空气为动力能源。) 结构简单、工作可靠、价格便宜、防火防爆。电动执行机构(以电信号为动力能源。)主要和DCS和PLC配合使用。体积小,能源使用方便,信号传输速度快,灵敏度精度高。液动执行机构(以液体为动力能源.) 推力大,但机构复杂,体积庞大,成本较高。一般用在汽轮机控制系统中。第一节概述执行机构的分类及特点气动执行机构(以压缩空气为动6第一节概述 2、按输出位移量不同分类角位移(角行程)执行机构 部分转角式:(0~90°) 控制蝶阀、球阀 多转式:输出多个旋转圈。控制闸板阀或截止阀线位移(直行程)执行机构 输出直线位移。第一节概述 2、按输出位移量不同分类7第一节概述 3、按动态特性的不同分类比例式执行机构 执行机构的输出量(角位移或直线位移)和输入信号成 比例关系。

积分式执行机构 输出转角位移是转速对时间的积分。主要用在遥控方面,属于开环控制,例如,用它远距离启闭截止阀或闸板阀。相对应来说,一般带前置放大器和阀位反馈的执行机构都是比例式执行机构。第一节概述 3、按动态特性的不同分类8第一节概述 4、按有无微处理器分类模拟执行机构 电路主要由晶体管或运算放大器等电子器件组成。DKJ、DKZ 智能执行机构 电路装有微处理机等芯片。主要是基于DCS控制、现场总线控制、流量特性补偿、自诊断和可以变速等方面的要求而发展起来的。5、按极性分类 正作用和反作用执行机构。6、按速度分类 恒速执行机构和变速执行机构。第一节概述 4、按有无微处理器分类9第二节DKJ型电动执行机构电动执行机构0~10mADC机械转角直线位移角行程直行程第二节DKJ型电动执行机构电动执行机构0~10mADC机10第二节(一)基本结构及原理输入:Ii输出:θ(转角)第二节(一)基本结构及原理输入:Ii11第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析伺服放大器伺服放大器的作用:将多个输入信号与反馈信号进行综合并加以放大,根据综合信号的极性不同输出相应的信号,控制伺服电动机正转或反转。ΔIU22-21触发器输出回路选择电动机旋转第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析伺服放大器的作用12第二节(一)DKJ型电动执行器的线路分析

伺服放大器1、前置磁放大器直流双拍推挽式输出,具有输入输出信号之间、各输入信号之间电隔离的特点。作用:根据输入ΔI信号,产生放大的直流电压信号U22-21。结构:1)四个环形导磁体,每个单拍上有如下绕组:2)六个直流磁化绕组(1个偏移、3个输入信号、1个位置反馈、1个局部反馈),用来产生直流综合磁化力。具体饶向看图。3)一个交流输出绕组,半波整流电流的平均电流产生直流磁化力。由变压器副边供电。4)V5~V8为交流绕组的半波整流二极管。5)R10、R11为负载电阻。即PR2调整反馈深度。6)V1~V4组成的整流桥路给偏移绕组供电,RP1调整零点电位。第二节(一)DKJ型电动执行器的线路分析1、前置磁放大器13第二节(一)DKJ型电动执行器的线路分析(一)伺服放大器

伺服放大器第二节(一)DKJ型电动执行器的线路分析(一)14第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析结论:当输入信号电流变化时,磁场强度H随着变化,铁芯中的动态磁导率μ变化,交流绕组电感L发生变化,控制流过交流输出回路的电流。磁放大器把直流调制放大为交流电流,此电流经整流滤波后转换成直流电压输出。

磁放大器的输出是一种推挽式的输出,输出电压经C2、C1滤波后成平稳的直流输出电压。该电压能反映输入信号的变化。当Ii增加时,且Ii>If时,输出电压U22-21为正,当Ii减小时,且Ii<If时,输出电压U22-21为负。

伺服放大器第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析结论:当输入信号15第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析2、触发器并联晶体管式单结晶体管触发电路作用:把前置磁放大器的输出直流电压U22-21转换成触发脉冲信号,并送给主回路。结构:由晶体三极管和单结晶体管张驰振荡器两部分组成。 晶体三极管工作在饱和导通或者截止状态,起开关作用。 单结晶体管根据晶体管的开关作用,决定是否有脉冲信号输出。

伺服放大器第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析2、触发器并联晶16晶体管控制回路单结晶体管张弛振荡器

伺服放大器晶体管控制回路单结晶体管张弛振荡器17两个无触点开关作用:根据触发器的输出,导通对应回路,从而接通交流伺服电动机的电源,控制电机正反转。结构:两组对称的主回路,每组由一个整流元件与四个硅整流二极管构成的桥式全波整流电路组成。第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析3、晶闸管主回路

伺服放大器两个无触点开关第二节(二)DKJ型电动执行器的线路18晶闸管全波整流电路

伺服放大器晶闸管全波整流电路19执行机构由两相伺服电动机、减速器和位置发送器三部分组成。第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析伺服电动机减速器位置发送器伺服放大器主回路信号力矩、速度力矩和转角阀门反馈信号If执行机构执行机构由两相伺服电动机、减速器和位置发送器三部分组第二节201、伺服电动机执行器的动力部件。属于两相电容式异步电动机。旋转原理:两个定子绕组由于电流相位差90°,从而产生旋转磁场,转子被旋转磁场的磁力线切割而产生感应电动势,在此电动势作用下转子导体内产生感应电流并形成转子磁场。转子感应磁场和定子旋转磁场的相互作用使转子开始旋转。第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析执行机构1、伺服电动机第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析212、机械减速器作用:将高转速、小转矩电动机输出功率变成低转速、大转距执行机构的输出功率。结构:一组平齿轮和行星齿轮相结合的传动结构。工作过程分析:电动机输出轴上的齿轮2带动与偏心轴成一体的齿轮3转动。偏心轴转动带动摆轮4旋转,齿轮10固定不转动。摆轮4通过联轴器7将它的自转速度输出到输出轴。摆轮4和内齿轮10构成行星齿轮,摆抡4不仅围绕齿轮10公转,还进行自转。公转也就是摆轮的摆动是不需要的。因此选用销轴、销套和联轴器将摆轮和输出轴连接起来。第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析执行机构2、机械减速器第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析22第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析当偏心轴转一周,摆轮沿内齿轮也滚动一周,摆轮与内齿轮啮合点变化的齿数为他们之差。当偏心轴转动一周时,摆轮自转周。偏心轴为减速器输入轴,摆轮自转速为输出轴转速。减速比i为:

负号表示摆轮与偏心轴转向相反。一般z10-z4的值为1~4之间,因此,机械减速器的减速比很大。就地操作:当电动机切换把手拨向手动位置时,手轮14使齿轮11和齿轮3啮合,从而进行操作输出轴转动。

执行机构第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析23第四章电动执行器243、位置发送器作用:将阀位信号反馈回控制室内,即将电动执行器的输出转角0°~90°转换成0~10mADC电流。结构:由磁饱和交流稳压器、差动变压器、桥式整流电路、零点补偿电路等组成。1)磁饱和交流稳压器主要是给差动变压器提供稳定电源,减少电源电压波动给反馈电流带来的误差。2)桥式整流电路主要是对交流电压信号进行整流成直流信号。3)零点补偿电路:因为差动变压器的起始段为非线性,因此采用零点补偿电路进行迁移,避开这段特性。使位移(输入)和电流(输出)的最小值对应。第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析执行机构3、位置发送器第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析254)差动变压器: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。原理:当铁心在绕组中移动时,改变了空间磁场分布,从而改变了1、2次绕组之间的互感M。当一次绕组中供给一定频率交变电压时,二次绕组中有感应电动势,随着铁心位置不同,电动势也不同,从而将铁心的位移量变成电压信号输出。第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析执行机构4)差动变压器:利用输出轴的位移改变铁心在差动线圈中的位置,261、传递方框图与静态特性

深度负反馈的随动系统。在静态时,电动执行器是一个比例环节。第二节(三)整机特性分析1、传递方框图与静态特性第二节272、动态特性输入阶跃信号Ii,当ΔI>ε/2时,电动机开始旋转,θ增大,If增大,ΔI开始减小。当ΔI<ε/2时,电动机断电,执行器由于惯性,继续使θ和If增大一定值后停止动作。此时,参数稳定。 因此,从动态特性看,电动执行器不是严格的比例环节。第二节(三)整机特性分析2、动态特性第二节(三)整机特性分析283、电动执行的振荡振荡产生的原因:(1)电机制动性能不好(2)不灵敏区±ε/2太小。振荡过程分析:消除振荡措施:(1)调整电动机制动机构,(2)调整不灵敏区±ε/2,但是也不能过大,如果过大的话,会造成静态偏差太大。第二节(三)整机特性分析3、电动执行的振荡第二节(三)整机特性分析294、调整环节1)RP1:调整磁放大器中两个单拍的偏移电流值,使得输入为零时,输出电压为0。2)RP2:调整反馈绕组的反馈电流Iβ,改变反馈深度。3)RP3:位置发送器的零点调整部分。使4mA直流电流输出和输出转角0°对应。4)RP4:位置发送器的量程调整部分。使20mA直流电流输出和输出转角90°对应。第二节(三)整机特性分析4、调整环节第二节(三)整机特性分析30第三节ZKJ电动执行机构电动执行机构4~20mADC0~90°转角新型角行程执行机构由放大器和执行机构两部分组成。第三节ZKJ电动执行机构电动执行机构4~20mADC0~31第三节ZKJ电动执行机构伺服放大器由信号隔离器、综合放大电路、触发电路和固态继电器组成。伺服放大器第三节ZKJ电动执行机构伺服放大器由信号隔离器、综合放大32第三节ZKJ电动执行机构1、信号隔离器作用:将输入信号、位置反馈信号与放大器电路进行相互隔离,并将输入电流4-20mA转换成1-5V电压。2、综合放大电路作用:将输入信号和反馈信号的差值放大转换为电压U0。 由运放A1和A2组成。3、触发电路作用:将电压U0与参考电压Uε作比较,输出触发信号。 由比较器A3和A4组成。伺服放大器第三节ZKJ电动执行机构1、信号隔离器33第三节ZKJ电动执行机构伺服放大器调零电位器调放大倍数4、固态继电器作用:由触发电路控制输出,去驱动伺服电机。

第三节ZKJ电动执行机构调零电位器调放大倍数4、固态继电34第四节手动操作器手动操作器,也称操作器。属于控制仪表中的辅助单元。

作用:在气动或电动执行机构系统中实现手动操作。与气动执行机构配合使用的,称Q型操作器。与电动执行机构配合使用的,称D型操作器。与调节器配合,完成自动到手动或手动到自动的无扰切换。跟踪功能联锁保护功能中途限位功能 指示功能类型:功能:手动操作器,也称操作器。属于控制仪表中的辅助单元。

第四节手动操作器手动操作器,也称操作器。属于控制仪表中的35第四节(一)Q型操作器输入信号:调节器的直流电流统一信号。输出信号:输出电流信号到电/气转换器,从而转换成气压信号去气动执行机构。0~10mA第四节(一)Q型操作器输入信号:调节器的直流电流统一信号36第四节(一)Q型操作器结构:由可调恒流源与“自动/手动“转换开关等组成。工作过程分析:1)自动状态:开关打到上位。来自调节器的电流通过输出给负载RL。并通过电流表IA显示电流值。2)手动状态:开关打到下位。操作器中的可调恒流源向负载提供电流。并通过电流表IH显示。跟踪电压输出端子向调节器中的积分电容提供直流跟踪电压。跟踪输出端子将PID调节器微分电阻短路。第四节(一)Q型操作器结构:由可调恒流源与“自动/手动“37第四节(二)D型操作器特点:D型操作器是与电动执行机构配用的操作单元。能够与调节器配合完成执行机构的直接操作和阀位跟踪,为系统的起停、事故处理提供方便。可以实现自动手动状态的双向无扰切换。主要技术参数:1)调节器信号输入:DC4~20mA2)阀位反馈输入:DC4~20mA3)操作器信号输出:DC4~20mA4)跟踪电压:DC1~5V5)状态指令输出:自动为接通,手动为断开。6)电源:DC24V或220V。第四节(二)D型操作器特点:38第四节(二)D型操作器第四节(二)D型操作器39第四节(二)D型操作器工作原理分析:

1、手动操作:按SB1,把22mA恒定电流送出,阀门开大,按SB2,把3.5mA电流送出,阀们关小。阀位值可以从表M1读出显示。

2、跟踪及“手动自动”无扰切换:1)调节器跟踪:操作器的跟踪输出实现2)状态信号输出:手自动状态反馈给调节器3)调节器内有自动跟踪程序4)具备自动跟踪功能的调节器,当操作器上的开关S,从手动切换为自动时就实现无扰切换。第四节(二)D型操作器工作原理分析:40第四节(二)D型操作器

3、自动手动无扰切换:当开关S从“A”打到“M”时,执行机构的信号输入端开路,从而保持切换前的阀位,实现无扰切换。4、联锁保护工作原理:1)操作器配合调节器,完成系统的联锁保护。2)外部联锁信号输入操作器,当调节器异常时,9端子低,K继电器被接通,切断送至执行机构的信号,执行机构保持阀位,同时操作器接通闪光电路和外接电铃。3)S开关在联锁保护以后,还处于自动“A”位置,必须把开关S打到“M”位置,才能实现手动操作。

第四节(二)D型操作器3、自动41第四节(二)D型操作器5、调节器输出指示工作原理:1)当操作器处于自动位置时,Mh显示电流值。如果调节器出现报警,K继电器动作,使得回路断开,指针示值<0刻度。2)当操作器处于手动位置时,调节器输出电流通往执行结构的通路被切断,但是M点构成回路,指示器仍正常显示。6、操作器掉电处理:1)掉电时,所有指示灯全不亮,操作器只能从拨动开关的位置作出判断。2)掉电时,如果操作器处于自动状态,掉电不影响自动调节系统的正常运行。3)掉电时,如果操作器处于手动状态,因恒流源无法工作,因此手操无法进行。第四节(二)D型操作器5、调节器输出指示工作42谢谢各位!谢谢各位!43第五章电动执行器概述第一节DKJ型电动执行机构第二节ZKJ型电动执行机构第三节第四节手动操作器第五章电动执行器概述第一节DKJ型电动执行机构第二节44第一节概述检测环节调节单元执行单元控制系统被控对象执行单元又称执行器,主要作用就是将操作指令进行功率放大,并转换为输出轴相应的转角或直线位移,连续或断续推动各种控制机构,如阀门、挡板,控制操作量变化,以完成对各种操作量的控制。第一节概述检测环节调节单元执行单元控制系统被控对象45第一节概述

执行器由执行机构和控制机构两部分组成,控制机构也称调节机构、调节阀或控制阀。执行器和执行机构是两个不同的概念,如果执行机构安装在调节阀上,则二者的组合称为执行器,或者说,带有调节阀的执行机构就是执行器,执行机构是执行器的组成部分。第一节概述执行器由执行机构和控制机构两部46第一节概述信号转换单元:把输入信号转换后和反馈信号进行比较,输

出给执行机构执行机构:根据输入信号产生相应的推力或位移。位置发送器:产生动作过程中实际位置的反馈信号。调节阀:直接调节工质。第一节概述信号转换单元:把输入信号转换后和反馈信号进行比较47第一节

工业过程常用执行器电动执行机构(操纵风门、档板、阀门等)电动阀门电动推杆电磁阀(开关量)气动调节阀第一节工业过程常用执行器电动执行机构(操纵风门、档48第一节概述执行机构的分类及特点 1、按使用的能源形式分类气动执行机构(以压缩空气为动力能源。) 结构简单、工作可靠、价格便宜、防火防爆。电动执行机构(以电信号为动力能源。)主要和DCS和PLC配合使用。体积小,能源使用方便,信号传输速度快,灵敏度精度高。液动执行机构(以液体为动力能源.) 推力大,但机构复杂,体积庞大,成本较高。一般用在汽轮机控制系统中。第一节概述执行机构的分类及特点气动执行机构(以压缩空气为动49第一节概述 2、按输出位移量不同分类角位移(角行程)执行机构 部分转角式:(0~90°) 控制蝶阀、球阀 多转式:输出多个旋转圈。控制闸板阀或截止阀线位移(直行程)执行机构 输出直线位移。第一节概述 2、按输出位移量不同分类50第一节概述 3、按动态特性的不同分类比例式执行机构 执行机构的输出量(角位移或直线位移)和输入信号成 比例关系。

积分式执行机构 输出转角位移是转速对时间的积分。主要用在遥控方面,属于开环控制,例如,用它远距离启闭截止阀或闸板阀。相对应来说,一般带前置放大器和阀位反馈的执行机构都是比例式执行机构。第一节概述 3、按动态特性的不同分类51第一节概述 4、按有无微处理器分类模拟执行机构 电路主要由晶体管或运算放大器等电子器件组成。DKJ、DKZ 智能执行机构 电路装有微处理机等芯片。主要是基于DCS控制、现场总线控制、流量特性补偿、自诊断和可以变速等方面的要求而发展起来的。5、按极性分类 正作用和反作用执行机构。6、按速度分类 恒速执行机构和变速执行机构。第一节概述 4、按有无微处理器分类52第二节DKJ型电动执行机构电动执行机构0~10mADC机械转角直线位移角行程直行程第二节DKJ型电动执行机构电动执行机构0~10mADC机53第二节(一)基本结构及原理输入:Ii输出:θ(转角)第二节(一)基本结构及原理输入:Ii54第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析伺服放大器伺服放大器的作用:将多个输入信号与反馈信号进行综合并加以放大,根据综合信号的极性不同输出相应的信号,控制伺服电动机正转或反转。ΔIU22-21触发器输出回路选择电动机旋转第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析伺服放大器的作用55第二节(一)DKJ型电动执行器的线路分析

伺服放大器1、前置磁放大器直流双拍推挽式输出,具有输入输出信号之间、各输入信号之间电隔离的特点。作用:根据输入ΔI信号,产生放大的直流电压信号U22-21。结构:1)四个环形导磁体,每个单拍上有如下绕组:2)六个直流磁化绕组(1个偏移、3个输入信号、1个位置反馈、1个局部反馈),用来产生直流综合磁化力。具体饶向看图。3)一个交流输出绕组,半波整流电流的平均电流产生直流磁化力。由变压器副边供电。4)V5~V8为交流绕组的半波整流二极管。5)R10、R11为负载电阻。即PR2调整反馈深度。6)V1~V4组成的整流桥路给偏移绕组供电,RP1调整零点电位。第二节(一)DKJ型电动执行器的线路分析1、前置磁放大器56第二节(一)DKJ型电动执行器的线路分析(一)伺服放大器

伺服放大器第二节(一)DKJ型电动执行器的线路分析(一)57第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析结论:当输入信号电流变化时,磁场强度H随着变化,铁芯中的动态磁导率μ变化,交流绕组电感L发生变化,控制流过交流输出回路的电流。磁放大器把直流调制放大为交流电流,此电流经整流滤波后转换成直流电压输出。

磁放大器的输出是一种推挽式的输出,输出电压经C2、C1滤波后成平稳的直流输出电压。该电压能反映输入信号的变化。当Ii增加时,且Ii>If时,输出电压U22-21为正,当Ii减小时,且Ii<If时,输出电压U22-21为负。

伺服放大器第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析结论:当输入信号58第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析2、触发器并联晶体管式单结晶体管触发电路作用:把前置磁放大器的输出直流电压U22-21转换成触发脉冲信号,并送给主回路。结构:由晶体三极管和单结晶体管张驰振荡器两部分组成。 晶体三极管工作在饱和导通或者截止状态,起开关作用。 单结晶体管根据晶体管的开关作用,决定是否有脉冲信号输出。

伺服放大器第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析2、触发器并联晶59晶体管控制回路单结晶体管张弛振荡器

伺服放大器晶体管控制回路单结晶体管张弛振荡器60两个无触点开关作用:根据触发器的输出,导通对应回路,从而接通交流伺服电动机的电源,控制电机正反转。结构:两组对称的主回路,每组由一个整流元件与四个硅整流二极管构成的桥式全波整流电路组成。第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析3、晶闸管主回路

伺服放大器两个无触点开关第二节(二)DKJ型电动执行器的线路61晶闸管全波整流电路

伺服放大器晶闸管全波整流电路62执行机构由两相伺服电动机、减速器和位置发送器三部分组成。第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析伺服电动机减速器位置发送器伺服放大器主回路信号力矩、速度力矩和转角阀门反馈信号If执行机构执行机构由两相伺服电动机、减速器和位置发送器三部分组第二节631、伺服电动机执行器的动力部件。属于两相电容式异步电动机。旋转原理:两个定子绕组由于电流相位差90°,从而产生旋转磁场,转子被旋转磁场的磁力线切割而产生感应电动势,在此电动势作用下转子导体内产生感应电流并形成转子磁场。转子感应磁场和定子旋转磁场的相互作用使转子开始旋转。第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析执行机构1、伺服电动机第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析642、机械减速器作用:将高转速、小转矩电动机输出功率变成低转速、大转距执行机构的输出功率。结构:一组平齿轮和行星齿轮相结合的传动结构。工作过程分析:电动机输出轴上的齿轮2带动与偏心轴成一体的齿轮3转动。偏心轴转动带动摆轮4旋转,齿轮10固定不转动。摆轮4通过联轴器7将它的自转速度输出到输出轴。摆轮4和内齿轮10构成行星齿轮,摆抡4不仅围绕齿轮10公转,还进行自转。公转也就是摆轮的摆动是不需要的。因此选用销轴、销套和联轴器将摆轮和输出轴连接起来。第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析执行机构2、机械减速器第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析65第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析当偏心轴转一周,摆轮沿内齿轮也滚动一周,摆轮与内齿轮啮合点变化的齿数为他们之差。当偏心轴转动一周时,摆轮自转周。偏心轴为减速器输入轴,摆轮自转速为输出轴转速。减速比i为:

负号表示摆轮与偏心轴转向相反。一般z10-z4的值为1~4之间,因此,机械减速器的减速比很大。就地操作:当电动机切换把手拨向手动位置时,手轮14使齿轮11和齿轮3啮合,从而进行操作输出轴转动。

执行机构第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析66第四章电动执行器673、位置发送器作用:将阀位信号反馈回控制室内,即将电动执行器的输出转角0°~90°转换成0~10mADC电流。结构:由磁饱和交流稳压器、差动变压器、桥式整流电路、零点补偿电路等组成。1)磁饱和交流稳压器主要是给差动变压器提供稳定电源,减少电源电压波动给反馈电流带来的误差。2)桥式整流电路主要是对交流电压信号进行整流成直流信号。3)零点补偿电路:因为差动变压器的起始段为非线性,因此采用零点补偿电路进行迁移,避开这段特性。使位移(输入)和电流(输出)的最小值对应。第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析执行机构3、位置发送器第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析684)差动变压器: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。原理:当铁心在绕组中移动时,改变了空间磁场分布,从而改变了1、2次绕组之间的互感M。当一次绕组中供给一定频率交变电压时,二次绕组中有感应电动势,随着铁心位置不同,电动势也不同,从而将铁心的位移量变成电压信号输出。第二节(二)DKJ型电动执行器的线路分析执行机构4)差动变压器:利用输出轴的位移改变铁心在差动线圈中的位置,691、传递方框图与静态特性

深度负反馈的随动系统。在静态时,电动执行器是一个比例环节。第二节(三)整机特性分析1、传递方框图与静态特性第二节702、动态特性输入阶跃信号Ii,当ΔI>ε/2时,电动机开始旋转,θ增大,If增大,ΔI开始减小。当ΔI<ε/2时,电动机断电,执行器由于惯性,继续使θ和If增大一定值后停止动作。此时,参数稳定。 因此,从动态特性看,电动执行器不是严格的比例环节。第二节(三)整机特性分析2、动态特性第二节(三)整机特性分析713、电动执行的振荡振荡产生的原因:(1)电机制动性能不好(2)不灵敏区±ε/2太小。振荡过程分析:消除振荡措施:(1)调整电动机制动机构,(2)调整不灵敏区±ε/2,但是也不能过大,如果过大的话,会造成静态偏差太大。第二节(三)整机特性分析3、电动执行的振荡第二节(三)整机特性分析724、调整环节1)RP1:调整磁放大器中两个单拍的偏移电流值,使得输入为零时,输出电压为0。2)RP2:调整反馈绕组的反馈电流Iβ,改变反馈深度。3)RP3:位置发送器的零点调整部分。使4mA直流电流输出和输出转角0°对应。4)RP4:位置发送器的量程调整部分。使20mA直流电流输出和输出转角90°对应。第二节(三)整机特性分析4、调整环节第二节(三)整机特性分析73第三节ZKJ电动执行机构电动执行机构4~20mADC0~90°转角新型角行程执行机构由放大器和执行机构两部分组成。第三节ZKJ电动执行机构电动执行机构4~20mADC0~74第三节ZKJ电动执行机构伺服放大器由信号隔离器、综合放大电路、触发电路和固态继电器组成。伺服放大器第三节ZKJ电动执行机构伺服放大器由信号隔离器、综合放大75第三节ZKJ电动执行机构1、信号隔离器作用:将输入信号、位置反馈信号与放大器电路进行相互隔离,并将输入电流4-20mA转换成1-5V电压。2、综合放大电路作用:将输入信号和反馈信号的差值放大转换为电压U0。 由运放A1和A2组成。3、触发电路作用:将电压U0与参考电压Uε作比较,输出触发信号。 由比较器A3和A4组成。伺服放大器第三节ZKJ电动执行机构1、信号隔离器76第三节ZKJ电动执行机构伺服放大器调零电位器调放大倍数4、固态继电器作用:由触发电路控制输出,去驱动伺服电机。

第三节ZKJ电动执行机构调零电位器调放大倍数4、固态继电77第四节手动操作器手动操作器,也称操作器。属于控制仪表中的辅助单元。

作用:在气动或电动执行机构系统中实现手动操作。与气动执行机构配合使用的,称Q型操作器。与电动执行机构配合使用的,称D型操作器。与调节器配合,完成自动到手动或手动到自动的无扰切换。跟踪功能联锁保护功能中途限位功能 指示功能类型:功能:手动操作器,也称操作器。属于控制仪表中的辅助单元。

第四节手动操作器手动操作器,也称操作器。属于控制仪表中的78第四节(一)Q型操作器输入信号:调节器的直流电流统一信号。输出信号:输出电流信号到电/气转换器,从而转换成气压信号去气动执行机

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