重庆川仪电动阀

重庆川仪RHA系列电动执行器

一、说明
川仪RHA/RS系列电动执行器是重庆川仪四厂引进德国ABB公司的RHA/RS系列数字式电动执行机构，应用德国哈特曼?布朗公司技术，是集高效率、高精度、高可靠性为一体的伺服定位动力装置，也是一种具有先进电机技术和先进控制技术的节能产品。接受标准直流信号，伺服线性输出相应的角位移或直线位移，操纵种类调节机构。广泛应用于电力、冶金、石油、化工、轻工等部门的生产过程检测与控制系统。
RS系列执行机构输出直线位移和推力，RHA系列执行机构输出角位移和转矩，它们与各类调节阀或其它调节机构的连接通过杠杆系统实现。应用RHA/RS系列电动执行器和RFD电动操作器配套可实现对执行机构的手动操作、自动/手动工况切换和调节信号及位置反馈信号的监视。
我厂二期工程热控设备中，在制粉系统风门的调节（型号：RHA800－15T/E）、辅汽至暖通压力/温度调节、辅联至中压缸启动进汽调节（型号：RHA250－10T/E）等系统中，采用了川仪RHA系列电动执行器。所以，接下来主要介绍RHA系列电动执行器。
二、工作原理

工作原理图
从图可知，RHA/RS系列电动执行机构是一个三参数（位移、速度、力或力矩）、双回路（速度控制回路、位移和力或力矩控制回路）一分段控制（ΔI≥0.7%和0.2%≤｜ΔI｜＜0.7%）的高灵敏度（0.05%）偏差连续控制系统和具有较高转换频率的三位逻辑控制系统。它由抗堵转电机、数字电路伺服放大器、全齿轮传动减速箱和高精度位置发生器等基本部件组成。
在位移、力或力矩（我厂采用的RHA系列执行机构输出角位移和转矩）控制回路，当调节信号Ii与反馈信号Iy的偏差小于某一定值A时，（0.2%≤A≤0.7%，其大小与执行机构负载大小成比例），执行机构处于输出力或力矩与负载或负载力矩相平衡的静止状态。
当Ii变化，导致偏差ΔI≥0.2%时，伺服放大器经过放大、逆向、调幅控制双向可控硅输出可调电压电流（即输出功率改变），去控制电机输出转矩及的变化。
与此同时，位置发生器将输出轴的新位置线性转换成位置反馈信号输入给伺服放大器，使偏差重新趋于平衡。
当负载变化时（如风压变化对调门的影响），执行机构的力平衡被破坏，输出轴会产生一个微小位移信号，此位移信号大于＞0.2%时，伺服放大器就会对此放大、调幅等处理，从而控制变压器输出电压电流的大小，直到电机输出功率足以平衡负载的力或力矩，达到新的平衡。所以整个执行机构系统是一个动态负载偏差控制系统。
在速度控制回路，当ΔI≥0.7%时，放大器内的速度设定控制电路被启动，给出速度设定

额定值，该电路同时接受来自转速传感器的信号，在速度设定电路内进行偏差放大、PI运算等处理，再输出给调相、调幅电路，控制放大器的输出电压电流，进而控制电机的转速，直到速度设定值与转速传感器传出的信号相等为止，达到动态的平衡。
同时，该速度反馈信号也直接反馈到伺服放大器的输入端，与调节信号和位置反馈信号一起控制执行机构伺服定位过程，所以在ΔI＜0.7%时的定位过程中，能起到动态阻尼作用，改善定位品质。
三、型号规格及技术参数简介

以RHA800－15T/E型执行器为例介绍技术参数：
额定转矩：800
停转转矩：1096
行程时间：15S/90°
重量：90Kg
基本误差：±0.75%
回差：0.25%
死区：0.2%
阻尼特性：无
环境温度：一般0℃～60℃
相对温度：IP54－IP56防护等级≤75%（年平均值）
供电电源：单相220VAC　50Hz
输入信号：4～20mA　DC
输出信号：4～20mA　DC模拟信号　四组开关信号
四、电气接线
可通过24芯插头与执行器的电源和控制回路连接。但我厂在安装此执行器时直接和内部端子连接。指令输入接到放大板的29（＋）、30（－）端子，反馈输出从放大板的22（+）、23（－）端子，电源输入到驱动板的7（U）、6（N）、5（PE）端子。其它为执行器内部接线，电机上接线为：端子1、3、6电机中线（N1），端子2电机反转绕组(－y), 端子4电机正转绕组（+y）, 端子5制动器励磁线圈（Br）,T1、T2转速传感器接线。其它接线为内部接线，机务检修等一般情况下，不要折去。其中，短接线有：伺服板端子1――放大板端子23、24（供给放大板24VDC电源的负极），伺服板端子2――放大板端子26（供给放大板24VDC电源的正极），放大板端子30、31（使放大器模拟“地”与输入指令信号模拟“地”等电位），伺服板端子13――放大板端子32（两电路板屏蔽接地）。
五、调试
1.位置调节：
a. 解开放大板上端子36、35的连短接线以及29、30的远方指令输入接线。
b. 送上电源，红色发光二极管L04（端子33旁）显示“仪表准备启动”。用螺丝刀打开位发罩。在“S2”型位发的测试端“＋”和“－”之间接一只毫安表。
c. 零位调节：摇动减速器手轮（只有当电机被制动闸锁住时才可进行手动操作。一直压下手轮下部的制动闸释放杠杆）或使用放大器的手操功能｛用手轮把终端控制器（如阀门）摇到中间位置，使用操作器＋/－Δy按键操作执行机构。由于我厂没有操作器，须借助短接线接通放大板端子36――34（为＋Δy，正转）和端子36――33（为－Δy，反转）｝，将减速器输出臂运转到零位，先调节位发转轴6（零位初调）到接近4mA，然后调节调零电位器2

（下部靠初调侧），使位发的“＋”、“－”端输出4±0.03mA。此时放大板端子22、23输出应为4mA左右。
d. 满位调节：摇动减速器手轮或使用放大器的手操功能，将减速器输出臂运转到满位，此时电流输出应逐渐上升，否则就拨动“S2”型位发的反向开关（下部靠零位调节，两个开关应向内或向外同时拨动），重复第C步开始调好零位。然后调节量程电位器1（下部靠零位调节），使位发的“＋”、“－”端输出20±0.03mA。此时放大板端子22、23输出应为20mA左右。
e. 以上调节反复进行，直到准确为止。
2.加信号调节：
a. 短接放大板上端子36和35的连线。
b. 在放大板端子29、30之间输入4－20mA直流信号，电动执行机构应在零位到满位之间正常运转，观察放大板端子22、23输出应为4－20mA之间变化。如果数字不对，则应回到第1项进行位置调节。
注意：若执行机构运动方向与信号输入方向相反，并执行器不受信号控制，则伺服板端子10、11接线调换（即电机的＋Y、－Y绕组调换）。若执行机构达到平衡点时产生震荡，则放大板端子27、28调换；如还有震荡，则调节阻尼电位器y。直到运行与显示完全正常为止。
c. 将位发罩与减速器用螺丝刀拧紧。
3.联机调试：
a. 接入放大板上端子29、30的远方指令输入接线。
b. 在DCS盘上输出0－100%的指令，执行器反馈位置信号应与指令信号一致。并到现场确定执行器应正常运行。
4.注意事项：
a. 检查电器接线，确保接线正确。
b. 输出臂与连杆的最小夹角应>20o。
c. 操作中注意安全，带电情况下决不允许用手触摸放大器的各接线端子，以免触电。
六、检修初步
故障判断过程如下：
1. 解开放大板上端子36、35的连短接线，利用手轮在全行程内驱动带终端控制器的执行机构，如果不能运行或运行困难，则机械故障。拆开执行机构和终端控制器的连接，手动操作或电动操作执行机构运行正常，则终端控制器不灵活；如果执行机构运行困难，则减速器损坏。
2. 如果利用手轮在全行程内驱动带终端控制器的执行机构正常，则电气故障。使用放大器的手操功能操作执行机构，执行机构只朝一个方向运行，伺服放大板故障。
3. 使用放大器的手操功能操作执行机构，若执行机构不运行，检查电机内制动器的性能，制动器电源电压（正常值69VDC）及绕组阻值（正常值660Ω），检查气隙和机械磨损情况
4. 若电机内制动器的性能正常，测试电机控制绕组的电流（电机停转时1.3A）和激磁绕组的电流（0.9A，与电容串联）及绕线阻值（28.5±5%Ω），否则绕组损坏
5. 如果第4点正常，拆开减速器和电机的连接，对电机通电，电机不运转

，电机机械损坏；否则，电机与手轮的啮合传动齿轮损坏。
6. 放大板故障初步判断如下：
测量连接到驱动板线排的8个引脚，前3引脚为控制逻辑，低电平有效（一般低于＋5VDC，高电平为24VDC）。从上到下分别为：B制动器打开（自动）信号，R正转信号，L反转信号，M正反转公共端，＋24VDC电源，＋15VDC电源，M电源公共端，N1零线。
其中常测量的端子还有：29、30指令信号4－20mA输入端，26供位发24VDC电源，25反馈信号4－20mA输入，22、23反馈信号4－20mA输出，27、28转速传感器电压信号输入
7．驱动板故障初步判断如下：
测量端子8供放大板电源电压U1（正常值220VAC）
测量端子9制动器电源电压（正常值69VDC）
测量端子10/11与12（12为零线N1）之间的供给电机正反绕组＋Y/－Y的电压，在输入指令时，电压有明显的上升然后下降过程；也可接100W的白炽灯或充电器，通过灯的明暗反映输出功率的变化。
折去上述接线，给Br，＋Y/－Y，N1通上相应的电压（即直接给电机通电），电机能转。
注：以上数据都是以1203　S＆F伺服电机为例，在20℃　220V/50Hz自动运行时的技术参数。