智能变频电动执行机构原理结构、特点及用途

2016/8/24 20:54:32 人评论 次浏览 分类:控制阀  文章地址:http://yunrun.com.cn/tech/677.html

智能变频电动执行机构内置控制器,变频启动电机,可改善调节阀流体特性,解决对象时间常数小、调节阀振荡等问题和改变调节阀用途,主要用在控制质量要求高、要实现高质量、高精度的控制,除要求控制器性能好,要求对控制信号变化的反应灵敏高外,还要求执行机构的动作和控制信号幅度成比例,来克服系统偏差。实践证明,电动执行机构只有在低速运行,并具有很强的微调功能才可能使系统偏差极小。而常规电动执行机构很难满足这一要求。

智能变频电动执行机构原理结构

智能变频电动执行机构的工作原理框图见图。从图中可见其由控制部分和电动机变速器部分组成。输入信号和位置反馈信号,同时进入智能控制器A/D转换电路,CPU进行比较运算后,输出一个和偏差方向一致的开关信号,和与偏差大小成比例的模拟信号去控制变频器,再通过变频器去控制电动机运行速度和运行方向,从而达到连续变速控制执行机构的开度,实现自动调节的目的。

智能变频电动执行机构工作原理框图 
智能变频电动执行机构工作原理框图

智能变频电动执行机构主要特点
1、智能变频电动执行机构内置自适应多功能控制器。可对输入信号和阀位信号的偏差进行自适应调整,来实现控制过程最优化,可减少电动机启、停次数,进而减少了调节阀的磨损。
 
2、内置控制器向变频器输入速度控制信号,再通过变频器控制电动机以不同的速度转动,这样阀芯的动作速度是变化的。输入信号和阀位信号偏差较大时,阀芯动作速度快,可加快调节作用。当输入信号和阀位信号偏差小时,电动机速度就慢,阀芯的动作速度也就慢。越接近平衡点阀芯速度会越慢。在平衡点附近阀门会一点点打开或关闭,且有极强的微调作用。
 
3、可改善调节阀的流量特性,使用结构简单的调节阀,完成复杂的控制。通过参数设定,内置控制器可自动调整阀门全行程的速度,可把全行程运行时间分为若干挡。每一挡都以不同的速度运行。这就是用来改善阀门线性特性的:“行程-速度特性”。
 
4、通过参数设定还可以实现线性、等百分比、近似快开流量特性之间的转换,智能变频电动执行机构也就具备了改善调节阀流量特性的功能。
 
5、可使用异步电动机及普通减速齿轮。变频启动电动机属于软启动,其以大力矩、低速度逐渐调整阀门开度,启动电流很小。因此对频繁启停的流量压力系统也不会使电动机过热。在接近设定或极限位置时,变频器自动降低电动机转速以最低速度停止,避免惯性使阀门造成过调和冲撞。而电制动功能,使智能变频执行机构的输出力矩不会超过设定的关断力矩。
 
6、应用软件性能丰富可靠,且相关功能可现场设定。智能变频电动执行机构软件功能有:自诊断;按偏差大小变速调节;阀门流量特性转换、阀门上、下限保护;多种调节功能;联锁、断线、断相、过热、过力矩、看门狗、掉电保护等多重保护。

智能变频电动执行机构 
智能变频电动执行机构主要用途
1、用在控制质量要求高、静差小的场合。
很多自动控制系统对控制精度要求非常高,但常规电动调节阀灵敏度低、死区大。很难满足使用要求。而智能变频执行机构有低速运转微调功能,通过微调功能可克服系统静差,能很好解决控制精度问题。
 
2、用来解决对象时间常数小、,调节阀振荡等问题。
压力、流量、液位被控对象时间常数小,控制过程中调节阀会频繁动作,使电动机过热。这时只有加大死区,但控制质量会下降。智能变频执行机构具有软启动功能,使调节阀动作变缓,在电动机启动电流降低的同时:使调节阀的振荡大大减少。
 
3、解决调节阀口径偏大的问题。
由于选型失误,调节阀口径选择大了:会出现不少问题,严重时甚至无法工作。这时采用智能变频执行机构把调节阀运行速度调低:再设定调节阀上限工作点、流量特性改为等比特性,一般都能较好解决调节阀口径选大的问题。
 
4、用于改变调节阀的用途。

智能变频执行机构具有多种流量特性,通过参数设定,可以方便地改变调节阀的流量特性。通过设定可以改变调节阀的作用方式;通过设定调节阀的上、下限来改变阀的流量大小。


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