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ZKDS多转式电动执行机构

ZKDS多转式电动执行机构

ZKDS型多转式电动执行机构是自动控制系统的终端装置,具有伺服放大器、执行机构装配于一体之中,不必外配伺服放大器。它接收来自控制器的4-20mA直流电流闭环控制输出多转角位移,通过操作调节机构完成自动调节任务。可广泛应用于电站、冶金、化工、轻工等工业部门。

一、概述

ZKDS型多转式电动执行机构是自动控制系统的终端装置,具有伺服放大器、执行机构装配于一体之中,不必外配伺服放大器。它接收来自控制器的4-20mA直流电流闭环控制输出多转角位移,通过操作调节机构完成自动调节任务。可广泛应用于电站、冶金、化工、轻工等工业部门。

二、主要技术指标

  1. 输入信号:4-20mA,DC或闭环控制信号
  2. 输入电阻:250Ω(或200Ω)
  3. 输入轴额定转矩、转速:见表1
  4. 基本误差限:±2.5%
  5. 回差:≤1.5%
  6. 死区:≤3%
  7. 电源电压:220V AC,50Hz
  8. 环境条件:温度-10~+55℃

         相对湿度执行机构≤95%

         大气压力86~106KPa

周围空气中无起腐蚀作用的介质

  1. 防护等级:IP65  表一         

型  号

ZKDS

输出转速

r/min

转  矩

N.m

备  注

-4

8

60

40*

30

 

-8

120

80*

60

-15

200

150*

120

-25

12

300

250*

200

1.*优先选用。

2.工作行程时间10s-50s。

三、工作原理与结构

ZKDS型多转式电动执行机构是以伺服电动机为驱动元件的位置伺服机构。其原理框图见图1。

电动执行器处于工作状态时,控制器送出的输入信号Ii与多转执行机构的位置反馈信号If经伺服放大器比较放大。当偏差电流ΔI=|Ii-If|超过死区ε时,令电动机转动,减速箱输出一个转角位移量,同时位置发送器输出一个与转角位移量成反比的位置反馈电流If,使偏差电流ΔI减少,当ΔI不大于ε时,电动机停止转动,此时,输出轴稳定在与输入信号相对的位置上。

在执行机构工作中,出现过载或超行程时,力矩保护机构或行程限制机构立即动作,电动机停止转动,防止调节机构超行程或过载运行。

系统组成部分的原理简述如下:

执行机构由交流伺服电机、减速器、转矩限制机构、行程限制机构、位置发送器、伺服功率控制模块、断信号和限位保护装置组成,见图2。

图2 ZKDS型电动执行机构结构图

  1. 伺服功率控制模块 2.行程控制机构 3.位发模块 4.转矩保护机构 5.法兰 6.减速箱体

7.连接法兰 8.伺服电机 9.中心齿轮 10.电机轴齿轮 11.行星齿轮 12.轴承 13.蜗轮
14.蜗杆 15.行程轴 16.离合器 17.手轮 18.电位器 19.分体电容器

执行机构采用带有电子制动的单相伺服电动机,有较好的伺服特性,制动性能,能适应频繁起动控制。
减速器由NGW机构及蜗杆付传动组成,蜗杆采用新颖稀土合金材料制造,承载能力大,传动平稳。减速箱上装有离合器及手轮部件,供就地手动操作。手操时,将手轮拉出,即可进行手动操作。
注意:手动操作时,一定要切断电源后进行操作,并在操作结束后,把手轮推进,切断手动离合器,保证安全运行。
转矩调节机构见图3,NGW机构在传递力矩时中心齿轮产生转动,带动摆杆1移动,当输出转矩超过设定值时,摆杆1上的撞块2角动微动开关6,伺服功率控制模块切断电源,电机停止转动。转动螺钉3、撞块2、在摆杆1的槽里移动,调节撞块的位置,可以得到不同的限制转矩的设定值。
行程限制机构见图4,螺旋齿轮1把输出轴17的运动传递给芯轴16,反馈小齿轮4驱动反馈大齿轮3作小于300°的转动。芯轴套11上装有凸轮15,隔圈13,橡胶垫14,螺母12。调节凸轮15的位置,可控制正、反转的行程开关5,实现行程限制。
位置发送器采用高精度,长寿命的导电塑料电位器作为位置传感元件,见图4;电位器7与叉夹2通过六角螺母6夹紧同轴转动。

四、安装
  1、ZKDS型多转电动执行机构的外形及安装尺寸见图5、表2。

                                                                                                                                                     表2

型 号

A

B

C

D

E

F

G

H

1Φ

2Φ

3Φ

4Φ

5Φ

M

m

ZKDS-4

370

252

94

328

80

326

558

4

100

140

30

145

200

16

8

ZKDS-8

370

252

94

328

80

326

558

4

100

140

30

145

200

16

8

ZKDS-15

370

252

94

328

80

326

558

4

100

140

30

145

200

16

8

ZKDS-25

370

252

94

328

80

326

570

4

100

140

30

170

200

16

8

                                                                                                                             图5执行机构外形及安装尺寸图

2、执行机构在安装时,应考虑其周围留有足够的空间,以方便现场的手动操作、调整和检查,为防止腐蚀和维修时拆装方便,其安装面与连接处涂二硫化钼润滑脂。

3、执行机构与控制仪表的互连接线,应参阅所选用仪表的使用说明书进行。          

五、校验与调试

ZKDS型多转式电动执行机构,各组成部分出厂前均经过精心调整和严格调试,但为了保证正常运行,用户在使用前必须进行检查和校验。

1、执行机构的检查

将执行机构与所配阀门配装固定好。首先操作手轮,执行机构应转动平稳,无卡滞及异常声音,然后打开电器箱盖,按下列程序进行调校。

用手轮将执行机构转至额定行程的中间位置,再按接线图7接线。

(1)校对旋转方向:接通电源,按动操作器关或开按钮,执行机构应使阀门往关方向运动或开方向运动,否则,应将电机的两供电线对调。

(2)行程限位的调整:操作手轮至全关位置,拨动相应的凸轮至关行程限位开关刚好动作;再操作手轮至全开位置,拨动相应的凸轮至开行程限位开关,刚好动作。

(3)执行机构零位电流和满度电流的调整

Ⅲ型信号(4-20mA)

操作执行机构至全开位置,将位置发送器调零(0%)电位器左旋到最小(听到轻微的咯咯声),然后稍松导电塑料电位器的压片,慢慢旋转该电位器,使位发电流为1.2mA左右,并旋紧压片,再调位置发送器调零电位器至位发电流为4mA。操作执行机构到全开位置,调位置发送器满度(100%)电位器至位发电流为20mA。

由于调满度时对零位有影响,故零位和满度电位器调整需反复几次。

如果与阀门组装后成套出厂,上述调整工作已由生产厂完成,未见异常不必重调。

(4)检查力矩保护性能

力矩保护机构作过载保护用,当人为的启动相应方向的转矩保护微动开关时,电机 应停止转动,反向启动时,电机又能投入运转。转矩保护机构出厂前已经调整好,一般情况下无须再作调整,如需调整,应先调整关向限制转矩,由小到大反复进行(撞块远离微动开关,转矩增大),以关紧力适应为宜。

2、电动执行机构的电气接线见图7。

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