四、工作原理及结构说明
DKJ型角行程电动执行器是一个由交流伺服电动机为原动机的位置伺服机构,工作原理如下所示:(以AC 220V为例):
图1-1执行机构成套DFD操作器系统方块图 图1-2执行机构成套ZPE型伺服放大器系统方块图
ZPE-3101:伺服放大器(另购)
SD:交流伺服电机
Z:减速器
WF-S:位置发送器
DFD:电动操作器(另购)
DKJ电子式电动执行器由伺服电动机、减速器、位置发送器三部分组成,现分述如下:
伺服电动机(已单相交流为例):采用鼠笼式两相伺服电动机,定子上均匀分布两个相差90度电角度的定子绕组,电动执行机构直行程,借分相电容使两个绕组互为激磁相和控制相,其合成产生定子旋转磁场,定子旋转磁场在鼠笼转子内产生转子电流,转子电流与旋转磁场相互作用,在转子上产生电磁转矩。旋转方向由两个绕组上的电压的相位决定,直行程电动执行机构,本系列伺服电动机是专门为执行机构设计的,启动转矩大,机械特性软。伺服电动机内部有机械制动器,用来限制电动机在断电后转子和减速器的惯性惰走及负载反力矩的影响,提高执行机构的位置控制精度。
减速器:减速器是将高转速、小转矩的电动机输出功率转变成低转速、大转矩的执行机构输出轴动率的减速传动机构。本减速器系属圆柱齿轮与少齿差行星齿轮减速器的混合机构。进行就地操作时,直行程电动执行机构批发,须将伺服电机的旋钮旋到手动位置,然后将手轮往外拉出,转动手轮,通过齿轮传动,带动执行机构输出轴发生位移。在自动工况时需将手轮向内推进,使摇手不致转动。减速器行星机构的结构示意图如下所示:
位置发送器:位置发送器由传动装置、导电位移传感器、SF-01位发模块、变压器及凸轮——微动开关等组成。输出轴通过齿轮带动凸轮和导电塑料传感器转轴转动将输出轴的位移变化转换为传感器的电阻变化继而通过SF-01位发模块转化为位置信号输出。在带动导电塑料传感器转动的轴上装有2个可调的凸轮可以分别使2个微动开关动作。这两组凸轮——微动开关组成了执行机构的电气限位装置。位置发送器上有2个插头座,lsdz直行程电动执行机构,其中的14线矩形插头座——连接电源、电机正反转、位置反馈信号及全开、全关触点信号等;4线圆形插头座——连接伺服电动机。
在配置伺服放大器以后,执行机构可通过放大器接受统一的4~20mA模拟信号,放大器将输入信号和位置发送器的反馈信号,进行比较后,输出开关信号,驱动执行机构电机,经过机械减速,将输入信号转换成相对应的输出轴转角位移,驱动调节阀(蝶阀、球阀、风门等)进行准确阀位定位,完成系统的自动调节任务。
执行机构和DFD、SFD等操作器配用实现简单现场操作,实现手动—自动双向无扰切换、远方手动操作自动操作及调节系统的安全联锁保护。
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