1 智能电动执行机构概述
随着自动化的进步、控制技术的发展以及数字技术和微处理技术的影响,人们对控制的终端执行器提出了新的要求,使智能变频电动执行器成为现代电动执行器的发展方向。
在传统工业的设计当中,采用伺服放大器和传统执行机构组合而成,功能相对简单,只可以完成基本的功能设计。智能电动执行机构要完成人机交互、智能控制、通讯等一些相对比较复杂的功能,这就要求在传统电动执行机构的基础上增加一些新的模块来支撑这些功能。智能电动执行机构的组成如图1所示。
图1 智能电动执行机构的组成
其基本功能模块主要由主控制单元、接口模块、电源模块、伺服驱动控制模块、检测反馈模块等组成。智能电动执行机构的主控制单元通过接受主控制对象(如阀门)检测传感器反馈的信号CPU拒绝计算所需的速度控制信号,然后传输信号。
2 变频技术在智能电动执行机构中的应用及优势
从智能电动执行机构的组成图中,我们可以看到电机通过功率驱动模块以不同的速度驱动电机,这里使用了变频技术。
SIPOS(西博思)5FLASH作为最典型、应用最广泛的智能电动执行机构,输出轴转速由内置集成变频器控制,其原理是频率(如50Hz)与峰值固定的单相电源(如220)V)或三相电源(如380V)将频率和峰值可调的三相电源转换为电机供电,实现输出轴转速的控制。该设计简化了机械结构,满足了执行机构控制阀以精确速度运行的过程要求。输出轴转速可为1∶自行设置8的范围。
将变频技术应用于执行机构,使输出轴能够根据主控单元的指令输出相应的转速,在实际生产中具有许多优点:
(1)当机械重当执行机构卡住时,会产生最大扭矩,使阀门脱离卡住位置。
(2)灵活到达全关或全开位置,避免惯性对阀门造成碰撞,保护阀门,延长使用寿命。
(3)启动和运行电流总是小于电机的额定电流。
(4)紧急情况下,可根据实际需要设置紧急开关速度。
(5)通过自动改变输出轴转速,优化控制过程,提高阀门线性。
3 SIPOS5FLASH执行机构常见故障分析
在生产实践中,我们正在检查阀门机械、环境温度、动作频率等因素SIPOS电动执行机构经常在执行机构中发现变频器故障——LowVoltage(低压故障)。通常的处理方法是更换电子板,但事实并非如此。我们应该根据故障的具体情况来判断。
3.1 SIPOS5FLASH执行机构LowVoltage检测机理
SIPOS5FLASH采用内置一体化变频
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