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阀门电动执行机构常见故障分析处理 电动执行机构常见问题解决方法

时间:2020-07-23    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     

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。

 

 

一.

电动执行机构阀位丢失

 

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。
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。

 

二.电动执行机构力矩故障

 

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。

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。

 

三.电动执行机构电机转动,执行机构输出轴不转动的具体原因

 

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。

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、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。

 

四.电动执行机构电机过热故障的原因

 

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。

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。

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。

 

五.电动执行机构就地、远方均无法操作的原因

 

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。

2、主板故障,可能导致控制指令无法执行。

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。

 

六.电动执行机构无全开全关反馈的原因

 

1、终端位置继电器故障,不能可靠闭合或打开。

2、继电器设置不正确。

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。

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。

 

 

一.

电动执行机构阀位丢失

 

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。
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。

 

二.电动执行机构力矩故障

 

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。

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。

 

三.电动执行机构电机转动,执行机构输出轴不转动的具体原因

 

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。

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、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。

 

四.电动执行机构电机过热故障的原因

 

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。

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。

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。

 

五.电动执行机构就地、远方均无法操作的原因

 

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。

2、主板故障,可能导致控制指令无法执行。

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。

 

六.电动执行机构无全开全关反馈的原因

 

1、终端位置继电器故障,不能可靠闭合或打开。

2、继电器设置不正确。

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。


电动执行机构的一些常见故障处理方法

  如果您的电动执行机构长期使用那么出现问题是在所难免的。也并不是说厂家生产的产品质量有问题,无论什么东西使用时间长了都会有一些小毛病的,因此自己学会一些简单的电动执行机构维修方法才是王道,可能有人说出现问题可以找厂家来维修,这也是对的。但是如果只是小问题的话,等厂家来维修既浪费时间,又耽误称重工作,好像有点得不偿失哈!今天小编告诉大家关于电动执行机构的一些常见故障处理方法,希望对大家有所帮助。

  一.指示灯故障

  1、故障现象:调试中发现电动执行器的执行机构通电后,给信号开可以,关不动作。

  故障判断和检修过程:先仔细检查反馈线路,确认反馈信号无故障,给开信号时开指示灯亮,说明开正常,给关信号时关指示灯不亮,说明关可控硅部分有问题,首先检查关指示灯,用万用表检测发现关指示灯开路,将其更换后故障排除。

  结论:关和开指示灯不亮(开路)时可控硅不动作。

  2、故障现象:给电动执行机构通电后发现电源指示灯不亮,伺放板无反馈,给信号不动作。

  故障判断和检修过程:因电源指示灯不亮,首先检查保险管是否开路,经检查保险管完好,综合故障现象,可以推断故障有可能发生在伺放板的电源部分,接着检查电源指示灯,用万用表检测发现指示灯开路,更换指示灯故障排除。

  结论:电源指示灯开路会造成整个伺放板不工作。

  二、电阻电容

  1、故障现象:执行机构通电后给关信号(4mA)执行机构先全开后再全关。

  故障判断和检修过程:先拆除伺放板,直接给执行机构通电发现仍然存在原故障,检查电阻,电阻阻值正常,说明电阻没问题,检查电机绕组,发现阻值正常,电机没问题。由此故障推断有可能电容坏,重新更换电容,故障排除。

  结论:出现该问题时首先怀疑电阻和电容。

  2、故障现象:电动执行机构通电后,给定一个信号(例75%),执行机构会全开到底,然后回到指定位置(75%)。

  故障判断和检修过程:根据以上故障现象,首先要判断是伺放板和执行机构那一个有问题。将伺放板从执行机构上拆下,直接将电源线接到X51和X54端子上,执行机构关方向动作,将电源线接到X51和X52端子上,执行机构开方向动作,如果执行机构动作不正常,说明故障在执行器上。用万用表测电机绕组正常,再测电容两边的电阻发现有一个开路,将其更换后故障排除。

  结论:遇到以上故障现象时,首先要判断故障发生在那一个部分上,最后确定根源。

  三、其他故障

  1、故障现象:执行机构的动作方向不受伺放板的控制。

  故障判断和检修过程:首先让用户用万用表检测两个限流电阻和移相电容及电机的绕组阻值,用户的检查结果和我们提供的最终数据一致。除了这三个因素以外再没有其它的可能性,用户只想我们派人过去现场,田光日正好去了杭州顺便去了现场,发现其中一个限流电阻开路,让公司给寄一限流电阻过去,此案例说明有此用户根本没有配合我们的工作,有些反映的情况与实际有点差别。我认为影响执行机构转向的三个因素就是①电机(PSL208)本身的绕组②限流电阻③移相电容,以后发生这种情况都有要从这三方面考虑。

  2、故障现象:执行机构的动作方向不受输入信号的控制。

  故障判断和检修过程:先检查两个限流电阻和移相电容均没有异常,用万用表检查电机的绕组阻值,发现电机的电阻值为1.45MΩ(且不时地发生变化),说明电机绕组不对,最终的办法是更换了这台电机(PSQ200)。

  3、故障现象:现场只要送AC220V电源,保护开关立即动作(跳闸)执行机构伺放保险已烧。

  故障判断和检修过程:首先用万用表检测执行机构上的电机绕组,发现电机绕组的电阻趋向于零,说明电机已短路,再检测抱闸两端电阻,电阻趋向于无穷大,说明抱闸已坏,正常应是1.45K左右。最终的处理办法是:更换新的抱闸和电机,把伺放板的保险管装上,重新调试,恢复正常运作。

  结论:此情况应是由于抱闸坏了之后把电机抱死而现场没有及时发现,使电机长期处于堵转发热,工作最终使电机相间绝缘破坏所导致的。

  4、故障现象:无论现场给什么信号电机都不动作。

  故障判断和检修过程:直接在电机绕组间通电,电机也不传,抱闸拆下通电电机还是不转,检测电机绕组阻值均正常,手轮摇执行机构动作正常。检测的结果都正常就是通电时电机不转,此时怀疑电机的转子,把电机拆开,发现转子用手都拧不动,原来转子和电机端盖之间已有一层坚固的灰,把这层灰清除之后,加上一点润滑油,用手就可以拧动了。重新把电机装好并与执行机构配合装上,通电正常,重新调试。

标签: 电动执行机构
电动执行机构 电动执行机构的一些常见故障处理方法_电动执行机构

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