智能電動執(zhí)行機構接收計算機控制系統(tǒng)的指令,由控制單元發(fā)出控制指令,調(diào)節(jié)電機的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn),電機帶動減速傳動機構的旋轉(zhuǎn),從而驅(qū)動閥門的動作。傳動機構帶位置檢測,信號反饋至控制單元,形成閉環(huán)調(diào)節(jié)回路,當閥門達到指定位置后,控制單元發(fā)出指令停止電機的旋轉(zhuǎn),由傳動機構對閥門進行鎖位。
怎樣正確選用智能電動執(zhí)行機構?昌暉儀表分享的智能電動執(zhí)行機構選型要點能幫助到大家。
1、智能電動執(zhí)行機構扭矩(或推力)和功率的確定
電動閥門可由閥門廠家成套組裝智能電動執(zhí)行機構或由智能電動執(zhí)行機構成套組裝閥門, 其中涉及扭矩(或推力)匹配的問題。閥門的扭矩(或推力)可以根據(jù)最大壓差、摩擦系數(shù)等參數(shù)計算或?qū)嶋H測量出來,計算結果可用于智能電動執(zhí)行機構選型的估算。
在智能電動執(zhí)行機構選型時,智能電動執(zhí)行機構輸出扭矩(或推力)應不小于閥門最大壓差扭矩(或推力)×1.5倍安全系數(shù),且智能電動執(zhí)行機構輸出的最大扭矩不應對閥門造成損壞,輸出的最小扭矩能保證閥門的正常開啟,輸出扭矩需在現(xiàn)場可調(diào)。
根據(jù)智能電動執(zhí)行機構的選型表確定合適的電動執(zhí)行機構后即可確定用電功率。
為了方便設計快速選型,部分口徑、壓力等級的角行程閥門(球閥)與天津奧美AM6系列部分回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行機構選型可參表1;部分直行程閥門(閘閥)與天津奧美AM6系列多回轉(zhuǎn)智能電動執(zhí)行機構選型可參考表2。
表1 部分口徑、 壓力等級角行程閥門與智能電動執(zhí)行機構選型參考表(舉例)
注:①150Ib的固定球閥全關閉壓差取1.89MPa、3001b的固定球閥全關閉壓差取4.96MPa參與扭矩計算,并乘以1.5倍的安全系數(shù);
②僅供智能電動執(zhí)行機構初步選型參考,閥門配套具體執(zhí)行機構還應以實際測量扭矩進行配套選擇;
③球閥扭矩數(shù)據(jù)參考自貢高壓閥門股份有限公司產(chǎn)品;
④小扭矩的智能電動執(zhí)行機構90° 回轉(zhuǎn)時間可根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)進行選擇;
⑤功率相同、輸出扭矩不同的智能電動執(zhí)行機構為相同電機配不同減速比的減速傳動機構;
⑥不同的減速箱機械結構90° 回轉(zhuǎn)時間也不同,如AM6P-500(行星齒輪)和AM6P-250(蝸輪蝸桿 )。
表2 部分直行程閥門與智能電動執(zhí)行機構選型參考表(舉例)
備注:①智能型電動執(zhí)行機構300N·m以上設置了外置減速箱;
②本表格僅供智能電動執(zhí)行機構初步選型參考,閥門配套具體執(zhí)行機構還應以實際測量扭矩進行配套選擇;
③本表格閘閥扭矩數(shù)據(jù)參考中德產(chǎn)品。
2、閥門全行程時間的計算
①角行程閥門全行程動作時間可查看配套的部分回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行機構90° 回轉(zhuǎn)時間,當采用多回轉(zhuǎn)智能電動執(zhí)行機構外配減速箱時,90° 回轉(zhuǎn)時間為:角行程執(zhí)行機構的全行程時間(s/90°)=(15×減速箱的減速比)/多回轉(zhuǎn)執(zhí)行機構的輸出軸轉(zhuǎn)速
② 螺桿做旋轉(zhuǎn)運動的直行程閥門(如閘閥等)配套多回轉(zhuǎn)智能電動執(zhí)行機構全行程動作時間為:全行程時間={[行程/(螺距×螺紋頭數(shù))]/輸出轉(zhuǎn)速}×60(s),其中閥門行程、閥桿螺距單位為 mm ; 轉(zhuǎn)速單位為r/min
例如某智能電動開關型雙平板閘閥,行程為480mm,閥桿螺距為9mm,雙頭螺紋,智能電動執(zhí)行機構輸出轉(zhuǎn)速為55r/min,則此閥門全行程動作時間為:T=[480/(9×2)÷55]×60=29(s)
3、智能電動執(zhí)行機構故障位置
①小扭矩(或推力)的智能電動執(zhí)行機構
小扭矩的智能電動執(zhí)行機構帶備用電源,其備用電源是由許多“超級電容”組成,存儲的能量能使閥門斷電后回到故障位置(全開、全關、保位或指定位置)。
小扭矩的智能電動執(zhí)行機構可采用24VDC回路供電的方式,其執(zhí)行機構具有Exia IICT4防爆認證,4-20mA控制信號和反饋信號均可為本安信號,同時可疊加HART實現(xiàn)多參數(shù)的傳輸。
部分廠家小扭矩電動執(zhí)行機構還可以內(nèi)置復位彈簧實現(xiàn)故障位置。
②大扭矩(或推力)的智能電動執(zhí)行機構
因后備電源體積大、成本高、實現(xiàn)復雜,故大扭矩(或推力)的智能電動執(zhí)行機構其故障位置未保位。在沒有氣源的情況下要實現(xiàn)故障開或者故障關,可選用電液聯(lián)動執(zhí)行機構。
③有限故障安全型智能電動執(zhí)行機構
選自天津奧美有一款有限故障安全型電動執(zhí)行機構,是一種性價比很高的提升安全性的產(chǎn)品。有限故障安全型電動執(zhí)行器安裝在現(xiàn)場,通過自身配備的檢測裝置,能及時發(fā)現(xiàn)周邊的火焰、溫度異常、通信失效等危險并及時通報控制室,在指定時間內(nèi)沒有得到有效控制信號就會自動采取安全措施,將 控制閥運行到安全位置。只要動力電源沒有失效,都是安全的,因此也稱作有限故障安全型。
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