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阀门电动执行机构常见故障分析处理
发布时间:2022-07-19      点击次数:75

电动执行机构主要由电源板、主板、行程检测装置、力矩测量装置、交流接触器或变频器、电机、减速机构成,电动执行机构利用小型电机驱动一级减速机构蜗轮蜗杆,向阀门可以输出多回转运动、角行程运动、直行程运动,电动执行机构的运动输出形式由所控制的阀门特性决定。如果所控制的阀门所需的工作力矩特别大,如大于2000 NM,通常再增加二级减速箱,电动执行机构直接驱动二级减速箱,再由二级减速箱驱动阀门运动;电动执行机构的保护通常有阀位保护、力矩保护、电机过热保护、电机失速保护、控制单元故障保护、电源故障保护等,对于故障的处理应根据电动执行机构的报警信息有针对性的进行。


1、电动执行机构阀位丢失:


        1.1 电池电源丢失


        采用增量编码器计量行程时,执行机构必须有电池作为辅助电源,交流电源消失,电动执行机构阀位的变化仍旧能够被增量编码器检测到,电动执行机构的全开位、全关位不会发生变化,如果交流电源消失,电池电源被耗尽,当电动执行机构实际阀位发生变化时,增量编码器无法检测到阀位的变化,导致阀位丢失,再次恢复交流电源时,部分厂家的产品默认阀位在50%;现在有些使用增量编码器的生产厂家,在硬件上作了改进,增加电容回路,在交流电源消失时,利用电容储存电能将阀位保存,但电动执行机构在无电池供电时,不能手动操作,否则阀位仍旧会丢失。因而在电池电量低时,及时更换电池。

        1.2硬件损坏


        电动执行机构编码器断线,编码器输入电压过低,行程传动装置齿轮损坏,编码器电路板腐蚀,主板行程检测和储存元件损坏,均能够导致阀位异常变化或丢失,在处理时,确认编码器输入电压正常前提下,用更换主板或更换行程编码器,逐一进行排除。


2、电动执行机构力矩故障:


        2.  1 力矩保护拒动


        测量电动执行机构输出力矩,主要有机械式保护开关、电机电流电压功率测量计算转矩、传感器式保护装置之分:机械式力矩保护开关在2000年之前使用较多,属于一种过渡产品,现在一些低端电动执行机构仍然使用,该种力矩保护开关仅能够提供开关量,用于力矩保护,不能提供过程力矩实时数据,测量误差较大;利用电机电流电压及电流电压之间的相角计算转矩,需要软件程序来实现;传感器式力矩保护装置,是将电动执行机构一级蜗杆的轴向形变与压力传感器组合起来,将压力传感器输出的电压经电路板放大,再将该信号输入至控制主板,便可得到电动执行机构实时力矩数值。


        力矩保护拒动主要表现在执行机构交流电源跳闸、电动执行机构蜗轮蜗杆严重磨损、门杆弯曲变形、甚至电动执行机构与阀门连接螺丝扭断,应重新设定力矩保护值,并用力矩校验台进行校验。在阀门力矩选择时,既要保证执行机构可靠开关阀门,又要求电动执行机构力矩不能超过阀门门杆所能承受的最大力矩,在参数设置时有一定困难,因为每种阀门门杆所能承受的最大扭矩,往往不容易获得,电动执行机构使用厂家常常根据经验进行力矩参数设置,先设定较小力矩保护值,如果力矩保护动作,再将力矩保护参数设定适当增加,直至阀门在冷态能够正常打开和关闭,热态如果力矩保护动作,继续适当增大力矩保护值,保证阀门在热态能够正常打开和关闭。


        2.  2力矩保护误动


        在电动执行机构手动操作较轻的情况下,出现过力矩保护动作,排除力矩保护值设定过小后,对于智能型电动执行机构,观察液晶屏力矩数值提示或指示灯显示过力矩信息,通过向相反的方向转动,则原方向过力矩信号应消失。否则应更换主板或力矩检测装置,逐一排除。


        对于机械式力矩检测装置,将电机执行机构向相反的方向转动,检查力矩开关应该断开,否则,应更换力矩保护开关;对于已将力矩保户设定至最大值,仍出现过力矩,则应考虑电动执行机构是否力矩选型过小。


3、电动执行机构电机转动,执行机构输出轴不转动,具体原因可能有:


        3.  1  电动执行机构啮合在手动侧,电动执行机构电机转动后,切换装置未能啮合至电机侧,导致电机空转。


        3.  2电动执行机构所带动的蜗轮蜗杆出现磨损打滑,导致电机空转,执行机构输出主轴不转动。


        3.  3电机电源线三相有一相接触不可靠,导致电机时转时不转。


        对于电动执行机构电机空转,判断电源无故障后,必须打开电动执行机构一级蜗轮蜗杆箱,检查蜗轮蜗杆磨损情况,如果磨损严重,只能返厂修复,或更换新的电动执行机构;切换装置故障,根据不同电动执行机构切换装置工作原理,一般可以在现场修复。


4、电动执行机构电机过热故障,原因可能有:


        4.  1电动执行机构频繁操作,导致电机真实过热,引发保护动作。


        4.  2热电阻型测温元件断线或接线端子接触不良,误发电机过热信号。


        4.  3电机转子轴承损坏无法转动,由电机堵转引起电机过热。


        对于电机轴承损坏,应更换轴承;测温元件损坏时,则应更换电机,因为单独更换测温元件需拆开定子线圈,代价过大,费用足够购买一台新的功率数百瓦电机。


5、电动执行机构就地、远方均无法操作,原因可能有:


        5.  1电源板故障,电源板向主板提供控制电源,如果电源板故障,有可能导致远方就地均无法操作。


        5.  2主板故障,可能导致控制指令无法执行。


        5.  3电源故障,电动装置检测到电源缺相或无电源,电动执行机构无法操作。


        对于此类故障,只能用更换主板、电源板逐一排除,因为使用场所,一般不具备对电路板进行测试的条件。


6、电动执行机构无全开全关反馈,原因可能有:


        6.  1终端位置继电器故障,不能可靠闭合或打开。


        6.  2继电器设置不正确。


        6.  3主板故障。


       

        处理时,先进行终端位置设置检查,确保设置正确;对于继电器故障,如果位置继电器独立安装,则更换位置继电器;如果位置继电器与主板焊接在一起,则更换主板。

 

结论:


        十大信誉平台国电动执行机构的制造技术最初由国外引进,上世纪五六十年代,电动执行机构和阀门分开,电动执行机构通过笨重的传动杆间接控制阀门,执行机构没有力矩保护,依靠电机保护来防止过力矩。上世纪八十年代开始,电动执行机构逐步形成了智能一体化,控制单元、电机、减速机安装在一起,电动执行机构直接安装在阀门上,控制、保护获得了极大完善。当今高端电动执行机构已采用变频控制技术,控制进一步智能化。电动执行机构可靠程度主要取决于主板、电源板制造水平,极其重要的设备十大信誉平台国采用德国、英国进口电动执行机构,价格通常是国产电动执行机构的两倍,一般场合,国产电动执行机构可广泛使用,但考虑到电动执行机构的可靠性,建议使用绝对编码器的电动执行机构。电动执行机构采用绝对编码器时,无论有无交流电源,电动执行机构的阀位一般不会丢失,因为执行机构每一位置都有唯一对应的数码,当执行机构的开关位置确认后,其绝对位置就会储存在永久记忆元件中,电动执行机构再次上电,实际阀位可以立即读取,大大降低了电动执行机构故障率。


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