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1、低 压 电 气 检 修 维 护李国锋沙曲选煤厂电气自动化车间讲课目的:通过讲解熟悉了解我厂的自动化控制技术,掌握自动控制单元的使用方法和维修技能。讲课内容:讲授我厂典型的自动化生产设备-加压过滤机,通过讲解其工作原理,结合自己实践经验把加压过滤机使用的元件逐一介绍,详细的讲解在现代化智能控制方面经常使用的电机智能综合保护器、压力变送器、电磁阀、自动阀门,变频器等等低压控制单元的原理与应用课时:150分钟首先我介绍一下加压过滤机,加压过滤机在我厂来说也是自动化程度很高的设备,但是故障也是最多,我们经常遇到,各种故障。加压过滤机的工作原理:将圆盘过滤机置于1个密封的加压仓中,加压仓内充有一定压力的
2、压缩空气,待过滤的悬浮液由入料泵给入到过滤机的槽体中,在滤盘上,通过分配阀与通大气的汽水分离器形成压差,滤液通过浸入悬浮液中的过滤介质排出,而固体颗料被收集到过滤盘上形成滤饼,随着滤盘的旋转,滤饼经过干燥降水后,到卸料区卸料。由排料装置间歇排出到大气中,整个过程自动进行。GPJ系列盘式加压过滤机的型号很多,是山东莱芜生产的,主要有:GPJ10、GPJ-30、GPJ-60A、GJP-72、GJP-96、GJP-120。我厂使用的是GJP-120的 用途:主要用于浮选精煤、原生煤泥脱水,也可以用于其他行业的固液分离。特点:加过滤机是一种高效、节能、全自动操作的新型脱水设备。与真空过滤机相比具有数倍
3、过滤推动力,因而不仅具有很大的生产能力,而且具有很低的滤饼水分和清洁的滤液;处理浮选精煤、原生煤泥,工作压力0.25Mpa滤饼水分为16-20%。设备采用计算机自动控制,生产效率高;大家对这个都了解,下面我给大家讲解在加压过滤机中使用到得各种元器件边讲解工作原理,边将注意事项 控制原理1. IPC-PLC体系结构GE 工控 RS232GE PLC(SERIES 90-30) 压力变送器器物位变送器压力变送器器设备反馈信号压力变送器器电接点表压力变送器器接近开关压力变送器压力变送器器电动机压力变送器压力变送器器变频器压力变送器压力变送器器加热冷却器压力变送器压力变送器器电磁阀压力变送器压力变送器
4、器气动调节阀压力变送器压力变送器器 研华工控机IPC610作为上位机,用来完成管理级别上的数据采集和流程监控;GE PLC(SERIES 90-30)作为下位机,根据控制方案完成控制任务。2. 通信网络控制系统依靠通信网络将上位机和下位机联络起来。通信网络是本系统构成的关键。在本系统中,上位机利用美国GE公司自带的通讯驱动LINK进行通讯,通过RSVIEW32与下位机构成多点接口网络通信结构。监控时,利用工控软件所带的通讯驱动LINK,实现上、下位机的通信;PLC编程或程序调试时,利用编程软件RSLogix500所带的通讯驱动,实现上、下位机的通信。框图简介1. PLC系统框图 中间继电器开
5、接触器关 接近开关量 限位开关信 按钮 号 转换开关液压站 压 低压风机 力 高压风机 信 上密封 号 下密封 加压仓 反吹风包 下仓 物 储浆槽液位 位 下仓料位数字量输入模块模拟量输入模块CPU中央处理单元 数字量输出模块模拟量输出模块中间继电器指示灯变频器主轴变频器入料泵变频器加压仓压力调节阀反吹压力调节阀 IPC2. 主轴转速调节系统框图3. 加压仓压力(反吹风包压力)调节系统框图4. 储浆槽液位调节系统框图结合上面的我们开始讲涉及到得元件:一,智能压力变送器:变送器和传感器的区别与联系在我们厂使用最多的控制元件是,传感器和变送器,传感器的种类很多,比如我们模块厂房加压过滤机,上面使用
6、了北京瑞普恩斯豪斯仪表生产的PMC133系列的压力变送器,:压力0-10Mpa 420Ma 模块,其他管道桶位使用的是德国E+H公司生产压力变送器(PMC45)系列的压力:0100400Mpa 420mA,其实这两个厂家都是E+H的,只是北京的是合资企业,使用了E+H的技术。这些压力变送器电压等级都是12.5-30V,应用于我厂的各个管道容器中,是自动化生产缺一不可的设备,是生产中的千里眼顺风耳,减轻了劳动强度。比如说:加压过滤机下仓料位计,这个是电容式物位变送器。物位变送器是一种电容式物位测量系统,它把由物位变化而产生的电容变化量按比例转换成电流量。 工作原理:探杆和仓壁作为两相对极板形成了
7、一个电容 器。空仓时系统初始电容值很小,但随着料位的升高,系统电容会按比例相应增大。 FEC12电子插件的操作钮见下图:1.左侧开关是现场或遥控线性化标定选择开关: 开关在左边,线性化由手操器完成;开关在右边, 线性化通过电子插件来完成。2.右侧开关是线性化模式选择开关: 开关在左边表示立柱形料仓,截面不变,输出电流 与物料容积和料位高度皆成正比;开关在右边表示卧式圆桶型仓,输出电流只与物料容积成正比。3.复位(出厂设定值):同时按下空仓标定键(-)和满仓标定键(-)约5秒,系统复位。4.锁定参数:同时按下空仓标定键(+)和满仓标定键(-)。5.参数解锁:同时按下空仓标定键(-)和满仓标定键(
8、+)。6.空仓状态标定: 同时按下空仓标定键(-)和(+),对空仓状态(0)对应输出电流4mA进行标定,绿色LED灯亮,表示标定正在进行中。7.满仓状态标定:同时按下满仓标定键(-)和(+),对满仓状态(100),对应输出电流20mA进行标定,绿色LED灯亮,表示标正在进行中。 8.微调:按左侧两键之一可增加或减小物位电流值,实现微调。在整个加压过滤机中也是核心部位,它准确和变送器的概念是将非标准电信号转换为标准电信号的仪器,明确一个问题:变送器和传感器的区别与联系传感器则是将物理信号转换为电信号的器件,过去常讲物理信号,现在其他信号也有了。一次仪表指现场测量仪表或基地控制表,二次仪表指利用一
9、次表信号完成其他功能:诸如控制,显示等功能的仪表。 传感器是能够受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置的总称,通常由敏感元件和转换元件组成。当传感器的输出为规定的标准信号时,则称为变送器。传感器和变送器本是热工仪表的概念。传感器是把非电物理量如温度、压力、液位、物料、气体特性等转换成电信号或把物理量如压力、液位等直接送到变送器。变送器则是把传感器采集到的微弱的电信号放大以便转送或启动控制元件。或将传感器输入的非电量转换成电信号同时放大以便供远方测量和控制的信号源。根据需要还可将模拟量变换为数字量。传感器和变送器一同构成自动控制的监测信号源。不同的物理量需要不同的传感器和相
10、应的变送器。还有一种变送器不是将物理量变换成电信号,如一种锅炉水位计的“差压变送器”,他是将液位传感器里的下部的水和上部蒸汽的冷凝水通过仪表管送到变送器的波纹管两侧,以波纹管两侧的差压带动机械放大装置用指针指示水位的一种远方仪表。当然还有把电气模拟量变换成数字量的也可以叫变送器。以上只是从概念上说明传感器和变送器的区别。首先讲讲几线制的问题,因为后面要讲到的都存在这个问题。我们使用的基本上都是两线制变送器,什么叫两线制变送器? 两线制是指从模块到现场仪表或变送器只有两根线,这两根线既充当电源线,又充当信号线。这就是叫两线制变送器工业上普遍需要测量各类非电物理量,例如温度、压力、速度、角度等;另
11、外电物理量(简称电量),例如电流、电压、功率、频率等,都需要转换成标准模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。工业上最广泛采用的标准模拟量电信号是用4-20mA直流电流来传输模拟量。采用电流信号的原因是不容易受干扰。并且电流源内阻无穷大,导线电阻串联在回路中不影响精度,在普通双绞线上可以传输数百米。上限取20mA是因为防爆的要求:20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限没有取0mA的原因是为了能检测断线:正常工作时不会低于4mA,当传输线因故障断路,环路电流降为0。常取2mA作为断线报警值。其实大家可能注意到, 4-20mA电流
12、本身就可以为变送器供电,变送器在电路中相当于一个特殊的负载,特殊之处在于变送器的耗电电流在4-20mA之间根据传感器输出而变化。显示仪表只需要串在电路中即可。这种变送器只需外接2根线,因而被称为两线制变送器。工业电流环标准下限为4mA,因此只要在量程范围内,变送器至少有4mA供电。这使得两线制传感器的设计成为可能。 当然,电流输出可以与电源公用一根线(公用VCC或者GND),可节省一根线,称之为三线制变送器。 电流输出型变送器将物理量转换成4-20mA电流输出,必然要有外电源为其供电。最典型的是变送器需要两根电源线,加上两根电流输出线,总共要接4根线,称之为四线制变送器。 在工业应用中,测量点
13、一般在现场,而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。两者之间距离可能数十至数百米。按一百米距离计算,省去2根信号传输导线意味着成本降低近百元!另外四线制变送器和三线制变送器因导线内电流不对称必须使用昂贵的屏蔽线,而两线制变送器可使用非常便宜的的双绞线导线,因此在应用中两线制变送器必然是首选。温度变送器有电压型和电流型之分;电压型有三线和四线之说,区别就是是否公用零线;电流型有二线和四线之说,区别是电源串进去还是单供电源; 用通俗的话讲:两线制:两根线及传输电源又传输信号,也就是传感器输出的负载和电源是串联在一起的,电源是从外部引入的,和负载串联在一起来驱动负载。 三线制:三线制传感器就
14、是电源正端和信号输出的正端分离,但它们共用一个COM端。 四线制:电源两根线,信号两根线。电源和信号是分开工作的。请教一个问题:二线制、和三线、四线制仪表的接线为什么在正负极上有不同? 大家是不是有这样经历。 例如:1 压力变送器是二线制,极出来接PLC AI 模块的;极出来接PLC AI 模块的。 2 对于三线制的液位变送器,信号出来接PLC AI 模块的:公用出来接PLC AI 模块的:剩下的24dc接24v电源 3 对于四线制的液位变送器,信号出来接PLC AI 模块的:信号出来接PLC AI 模块的:剩下的24dc接24v电源:24dc接24v电源。为什么1和2、3在信号与PLC还是接
15、的问题上,就有不同?1的极性接反了!请大家在接线的时候注意有的是厂家定义的极性反了。变送器接线颜色的一般区分:两线的压力变送器输出信号一般是直流电流4-20MA,供电电压是24VDC,两线实际是一根红色(代表供电的24V正)一根黑色或兰色(代表信号输出正)接线方法是红线接电源正,蓝线接信号正,然后把电源负和信号负短接。 而三线一般是电压输出,接线一根(红色电源正),一根黑色(电源负),一根黄色(信号输出正)输出的地端于电源相共。 两者一般不能互相替换。传感器到采集模块间的极性接反,不会引起装置的损坏,只是内部的数据显示为负数而已,只要在软件上将工程单位反过来就可以了。再讲讲压力显示表、压力开关
16、、压力变送器的各自功能1、压力显示表 :也就是说的二次表 这种表 一般功能都不是单一的 可以 接压力 、温度、流量等 把感应到的物理作用 以数值形式显示出来。 2、压力开关:是属于机械式开关,可以根据不同需求设定动作点值,当压力达到这个数值,开关就动作(开或者关). 3、压力变送器:一般都是需要供电,输出4-20mA信号,有的可以显示 有的没有显示、智能型的还可以把输出的型号送入电脑。功能强于 压力开关和压力表传感器是检测压力信号的,一般指一次表,压力变送器是把一次表和二次表合在一起的,并把检测到的信号转换成标准的4-20、0-20毫安或0-5V、0-10V的信号,你可以这样形象地理解:传感器
17、是把传过来的“感觉”一下,变送器呢不仅感觉到了,而且“变成”标准的信号再“送”出去。大家明白这一点。通俗一点讲,压力传感器是接受压力的元件,它的输出信号一般比较小,不能直接使用;变送器是将传感器输出的信号进行放大、线性化,变成标准信号比如0-5V或者4-20mA,可以远传给二次仪表或计算机系统。通常,我们提到压力变送器时,是指传感器和变送器一体的,不会有单独使用的变送器。压力传感器只是起到压力传送的作用,是最普通的压力表 。变送器它有个信号转换功能,及把压力信号转换成4-20mA的信号再来实现控制二、接近开关1.电感式接近开关工作原理电感式接近开关属于一种有开关量输出的位置传感器,它由LC高频
18、振荡器和放大处理电路组成,利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时,使物体内部产生涡流。这个涡流反作用于接近开关,使接近开关振荡能力衰减,内部电路的参数发生变化,由此识别出有无金属物体接近,进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是金属物体2.工作流程方框图电容式接近开关系列电容式接近开关亦属于一种具有开关量输出的位置传感器,它的测量通常是构成电容的一个极板,而另一个极板则是物体本身,当物体移向接近开关时,物体和接近开关的介电常数发生变化,由此便可接通或断开。这种接近开关的检测物体并不限于金属,也可以是绝缘的液体或者粉状物体,在检测较低介电常数E的物体时,可以顺时针调节多圈
19、电位器(位于开关后部)来增加感应灵敏度,一般调节电位器使电容的接近开关在0.70.8Sn的位置动作。两线和三线的问题前面已经讲了,大同小异。三、电磁阀及选择方法我来简单谈一下两位三通和两位五通电磁阀的特点两位三通电磁阀通常与单作用气动执行机构配套使用,两位是两个位置可控:开-关,三通是有三个通道通气,一般情况下1个通道与气源连接,另外两个通道1个与执行机构的进气口连接,1个与执行机构排气口连接,具体的工作原理可以参照单作用气动执行机构的工作原理图。 两位五通电磁阀通常与双作用气动执行机构配套使用,两位是两个位置可控:开-关,五通是有五个通道通气,其中1个与气源连接,两个与双作用气缸的外部气室的
20、进出气口连接,两个与内部气室的进出气口接连,具体的工作原理可参照双作用气动执行机构工作原理。 在气路(或液路)上来说,两位三通电磁阀具有1个进气孔(接进气气源)、1个出气孔(提供给目标设备气源)、1个排气孔(一般安装一个消声器,如果不怕噪音的话也可以不装_)。 两位五通电磁阀具有1个进气孔(接进气气源)、1个正动作出气孔和1个反动作出气孔(分别提供给目标设备的一正一反动作的气源)、1个正动作排气孔和1个反动作排气孔(安装消声器)。 对于小型自动控制设备,气管一般选用812mm的工业胶气管。电磁阀一般选用日本SMC(高档一点,不过是小日本的产品)、台湾亚德客(实惠,质量也不错)或其它国产品牌等等
21、。 在电气上来说,两位三通电磁阀一般为单电控(即单线圈),两位五通电磁阀一般为双电控(即双线圈)。线圈电压等级一般采用DC24V、AC220V等。 两位三通电磁阀分为常闭型和常开型两种,常闭型指线圈没通电时气路是断的,常开型指线圈没通电时气路是通的。 常闭型两位三通电磁阀动作原理:给线圈通电,气路接通,线圈一旦断电,气路就会断开,这相当于“点动”。 常开型两位三通单电控电磁阀动作原理:给线圈通电,气路断开,线圈一旦断电,气路就会接通,这也是“点动”。 两位五通双电控电磁阀动作原理:给正动作线圈通电,则正动作气路接通(正动作出气孔有气),即使给正动作线圈断电后正动作气路仍然是接通的,将会一直维持
22、到给反动作线圈通电为止。 给反动作线圈通电,则反动作气路接通(反动作出气孔有气),即使给反动作线圈断电后反动作气路仍然是接通的,将会一直维持到给正动作线圈通电为止。这相当于“自锁”。 基于两位五通双电控电磁阀的这种特性,在设计机电控制回路或编制PLC程序的时候,可以让电磁阀线圈动作12秒就可以了,这样可以保护电磁阀线圈不容易损坏。电磁阀二位是指电磁阀的阀芯有两个不同的工作位置(开、关)。 电磁阀二通、三通指电磁阀的阀体上有两个、三个通道口; 比如二位二通电磁阀是一进一出(二个通道、最普通常见) 二位三通电磁阀控制液体是一进二出(两出分别是一个常开一个常闭);气动换向电磁阀是一进一出一排气;液压
23、一进一出一回油。国内外的电磁阀从原理上分为三大类(即:直动式、分步直动式、先导式),而从阀瓣结构和材料上的不同与原理上的区别又分为六个分支小类(直动膜片结构、分步重片结构、先导膜式结构、直动活塞结构、分步直动活塞结构、先导活塞结构)。直动式电磁阀:原理:通电时,电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起,阀门打开;断电时,电磁力消失,弹簧把关闭件压在阀座上,阀门关闭。特点:在真空、负压、零压时能正常工作,但通径一般不超过25mm分布直动式电磁阀:原理:它是一种直动和先导式相结合的原理,当入口与出口没有压差时,通电后,电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起,阀门打开。当入口与出口达到启动压差时
24、,通电后,电磁力先导小阀,主阀下腔压力上升,上腔压力下降,从而利用压差把主阀向上推开;断电时,先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件,向下移动,使阀门关闭。特点:在零压差或真空、高压时亦能可动作,但功率较大,要求必须水平安装。先导式电磁阀:原理:通电时,电磁力把先导孔打开,上腔室压力迅速下降,在关闭件周围形成上低下高的压差,流体压力推动关闭件向上移动,阀门打开;断电时,弹簧力把先导孔关闭,入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差,流体压力推动关闭件向下移动,关闭阀门。特点: 流体压力范围上限较高,可任意安装(需定制)但必须满足流体压差条件。选择注意事项:一:适用性 管路中的流体必
25、须和选用的电磁阀系列型号中标定的介质一致。流体的温度必须小于选用电磁阀的标定温度。 电磁阀允许液体粘度一般在20CST以下,大于20CST应注明。工作压差,管路最高压差在小于0.04MPa时应选用如ZS,2W,ZQDF,ZCM系列等直动式和分步直动式;最低工作压差大于0.04MPa时可选用先导式(压差式)电磁阀;最高工作压差应小于电磁阀的最大标定压力;一般电磁阀都是单向工作,因此要注意是否有反压差,如有安装止回阀。流体清洁度不高时应在电磁阀前安装过滤器,一般电磁阀对介质要求清洁度要好。 注意流量孔径和接管口径;电磁阀一般只有开关两位控制;条件允许请安装旁路管,便于维修;有水锤现象时要定制电磁阀
26、的开闭时间调节。 注意环境温度对电磁阀的影响 电源电流和消耗功率应根据输出容量选取,电源电压一般允许10%左右,必须注意交流起动时VA值较高。根据供电电源种类,分别选用交流和直流电磁阀。一般来说交流电源取用方便。电压规格用尽量优先选用AC220V.DC24V。二、可靠性 电磁阀分为常闭和常开二种;一般选用常闭型,通电打开,断电关闭;但在开启时间很长关闭时很短时要选用常开型了。寿命试验,工厂一般属于型式试验项目,确切地说我国还没有电磁阀的专业标准,因此选用电磁阀厂家时慎重。动作时间很短频率较高时一般选取直动式三、安全性一般电磁阀不防水,在条件不允许时请选用防水型,工厂可以定做。 电磁阀的最高标定
27、公称压力一定要超过管路内的最高压力,否则使用寿命会缩短或产生其它意外情况。 有腐蚀性液体的应选用全不锈钢型,强腐蚀性流体宜选用塑料王(SLF)电磁阀。爆炸性环境必须选用相应的防爆产品。四、经济性有很多电磁阀可以通用,但在能满足以上三点的基础上应选用最经济的产品。四、自动气控阀门 结合我厂的阀门我只介绍两种:重庆海王HB2810气动活塞凸轮挠曲调节(切断阀)产品使用说明书产品特点1. 气动执行机构大多数零件的材料采用了铝合金,重量轻,使用寿命长;2. 结构紧凑,体积小,装卸维修方便;3. 偏心结构,减少阀座磨损,延长使用寿命;4. 阀芯后部设有导流翼,有利于流体稳定流动;5.可调式阀座,确保与阀
28、芯紧密接触,全关时能有效切断介质6.软密封可达零泄露,硬密封阀芯阀座堆焊STL合金,增强耐磨性,耐腐蚀性能;7. 适用于高粘度,带有纤维,颗粒等的介质调节 信号420mA DC24V 发送至控制室气源 信号420mA DC24V 发送至控制室400KPa700KPa来至于空压机 图一 调节型挠曲阀门气路图阀 位传送器减压阀气源阀执 行 器定 位 器减压阀Close Open 16A AC250V气源图二切断型挠曲阀气路图限位开关减压阀阀 门执行器电磁阀两位控制箱接线图气动调节阀常见故障的原因及处理方法:1)检查气源是否正常,正常时压力应为5KG左右,如压力不正常应检查总的气源过滤器是否正常。2
29、)检查阀体,手工不能扳动阀门灵活转动时,估计阀体可能卡死。3)检查电磁阀线圈是否正常,应有电阻,并且通220(24V)V电时,应有磁性,如电磁阀换向不灵活,则可能电磁阀阀体坏。2.IP8100气自动阀门 A、用途 是一种直角回转结构,它与阀门定位器配套使用,可实现比例调节; V型阀芯最适用于各种调节场合,具有额定流量系数大,可调比大,密封效果好,调节性能零敏,体积小,可竖卧安装。适用于控制气体、蒸汽、液体等介质。B、特点:是一种直角回转结构,由V型阀体、气动执行机构、定位器及其他附件组成;有一个近似等百比的固有流量特性;采用双轴承结构,启动扭矩小,具有极好的灵敏度和感应速度;超强的剪切能力。C
30、、气动活塞执行机构采用压缩空气作动力源,通过活塞的运动带动曲臂进行90度回转,达到使阀门自动启闭。它的组成部分为:调节螺栓、执行机构箱体、曲臂、气缸体、气缸轴、活塞、连杆、万向轴。D、气动调节阀的工作原理:气动调节阀由执行机构和调节机构组成。执行机构是调节阀的推力部件,它按控制信号压力的大小产生相应的推力,推动调节机构动作。阀体是气动调节阀的调节部件,它直接与调节介质接触,调节该流体的流量。3.气动O型切断球阀: 用途与特点1.气动O型切断球阀是一种旋转式球阀,与二位五通电磁阀配套使用可实现远程切断控制,具有结构简单、动作可靠、密封性能好、额定流量系数大、安装维护方便等优点。可广泛应用于石油、
31、造纸、冶金、食品等工业部门的过程控制系统.2.是一种直角回转结构,由O型阀、气动执行机构、二位五通电磁阀、两位控制箱配套使用,可实现开关控制;有一个快开的流量特性;可以双向密封,超强的剪切能力气动调节阀常见故障的原因及处理方法:1)检查气源是否正常,正常时压力应为5KG左右,如压力不正常应检查总的气源过滤器是否正常。2)给信号是否正常,定位器的信号是(DC420MA)的电流信号。3)检查执行机构是否漏气,当执行机构漏气时阀门会出现关不死,动作慢等情况。4)检查定位器与执行机构的连接工字销,是否脱落,当脱落会引起阀门的不正常动作。5)检查定位器,当手动扳动阀门很灵活时,自动不动作时,应检查定位器
32、是否正常。6)检查阀体,手工不能扳动阀门灵活转动时,估计阀体可能卡死。 调节阀的正反作用:电气阀门定位器是按力平衡原理设计工作的,其工作原理是在气动阀门定位器的基础加入电气转换装置,由电流信号的改变来控制气信号的改变,控制阀门定位器。当从电动调节器来的电流信号,输入到力矩马达组件的线圈时,在力矩马达的气隙中产生一个磁场,它与永久磁铁产生的磁场共同作用,使衔铁产生一个向左的力,主杠杆(衔铁)绕支点转动,档板靠近喷嘴,喷嘴背压经放大器放大后,送入薄膜执行机构气室,使阀杆向下移动,并带动反馈杆绕支点转动,连接在同一轴上的反馈凸轮作逆时针主向转动,通过滚轮使付杠杆绕支点转动,并将反馈弹簧拉伸、弹簧对主
33、杠杆的拉力与力矩马达作用在主杠杆上的力矩相等时,械杆系统达到平衡状态。此时,一定的信号电流就与一定人阀门位置相对应。弹簧是作调整零位用的。至于调节阀的正作用其实是对气动薄膜执行机构说的,信号增加时阀杆向下运动,而反作用就是与正作用相反的作用形式阀的正反作用:当给阀的信号压力增大时,推杆向下动作的叫正作用,反之,信号压力增大时,推杆向上动作的叫反作用,电气阀门定位器是将4-20mA的电信号转换为0.02-0.1Mpa的气信号和起到提高动作速度和调节精度的作用,与阀的正反作用无关五电机智能综合保护器:JDB-LQ+是具有先进的现场总线接口,基于微处理器技术开发研制的电机保护与控制装置。由微处理器来
34、执行电机的保护与控制功能,完成对电机操作次数的统计、自诊断以及与上位机的通讯等。JDB-LQ+为电机提供的完备保护,避免了因电机过载过热、堵转、欠压、轻载、断相、三相不平衡、接地等可能故障导致的生产事故,最大限度地保证设备运行的有效性与安全,JDB-LQ+采用RS485通讯接口设计,保证了与上位机、PLC、DCS通讯的快速可靠,同时能快速响应上位主机的实时查询等要求并执行相应操作。使用简单方便,安全可靠。保护功能热过载保护、防爆电机 Eexe的热过载保护、断相保护、三相不平衡保护、堵转保护、欠电压保护、接地故障保护、轻载保护、空载保护。控制功能直接起动、星三角起动、自耦变压器降压起动、多方起动
35、控制。显示监测 运行状态、三相电流、线电压、漏电电流、故障信息显示 热过载曲线图预警、脱扣曲线图现场总线功能 JDB-LQ具有 RS-485 远程通讯接口,支持MODBUS-RTU、PROFIBUS-DP总线协议,方便的和PLC、DCS及后台机组成网络系统。通过后台机对现场设备进行实时操控、运行状态参数监测和历史数据查询。JDB-LQ对电机运行状态和故障原因监控记录极大方便了对电机维护计划的制定,降低了设备维护成本。六、变频器原理简单介绍:变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。变频器的工作原理:我们知道,交流电动机的同步转速表达式为: n60 f(1s)/
36、p式中 n异步电动机的转速; f异步电动机的频率; s电动机转差率;p电动机极对数。 由上式可知,转速n与频率f成正比,只要改变频率f即可改变电动机的转速,当频率f在050Hz的范围内变化时,电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的,是一种理想的高效率、高性能的调速手段。 简单的说,变频器的工作原理就是通过改变频率来达到改变电动机的转速的控制电器。变频器通过电子电路把电机的工作电压的频率,电压作相应的改变来控制电机的运行状态变频器主要是用作电机调速, 优点是节能,实例:比如说大楼供水用是水泵用变频器后可以实现,用水高峰时候水泵可以高速运行保证供水量,随着用水逐渐
37、减少变频器可以根据管路压力控制水泵减低转速,来维持稳定的压力的同时来达到节能的目的,当然变频器也被广泛用于其他需要电机调速的各个领域!变频调速作为交流电机调速的主要手段已经在工业领域中应用的十分广泛,其具有的调速范围宽、稳速精度高、动态响应快、适用范围广、运行可靠等技术性能,已逐步取代直流电机调速系统。变频器的控制方式主要有三种:1.通过变频器面板操作,即通过操作面板改变频率的输出和其他运行参数;2.在变频器模拟量输入端输入010V或420mA信号,通过改变输入模拟量的大小控制变频器的输出频率;3.通过变频器的通讯口(多为RS485)进行控制。第一种方式一般用于现场手动调节和参数设定,后二种方
38、式多用于自动调节和远程控制。工控领域中常用的PLC、DCS等控制系统都具有适用于变频器接口条件的控制模块,可以方便的实现变频器的闭环自动控制,在大中型的控制系统中使用较为普遍。而对于一些小型实验装置和嵌入式控制装置,处理器在控制变频器之外,一般还需要处理键盘输入、显示屏、数据采集和其它过程控制等工作,这种控制要求更适合采用单片机系统作为控制核心,对于变频器有许多人都感到很神秘,很高科技.因此在选型、使用、维修上都有畏惧感,特别是不懂行情的人会吃亏, 为此了解它的原理对维修,应用都会很大的帮助.下面就简单介绍,如有不对之处,请指正。 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的
39、电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交直交方式(VVVF变频或矢量控制变频),先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器,逆变部分为IGBT三相桥式逆变器,且输出为PWM波形,中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。 在变频器原理中有:变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器,逆变部分为IGBT三相桥式逆变器,且输出为PWM波形,中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。那么什
40、么是PWM波形呢? PWM控制技术就是以该结论为理论基础,对半导体开关器件的导通和关断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,既可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率。 电流跟踪型PWM变流电路就是对变流电路采用电流跟踪控制。也就是,不用信号波对载波进行调制,而是把希望输出的电流作为指令信号,把实际电流作为反馈信号,通过二者的瞬时值比较来决定逆变电路各功率器件的通断,使实际的输出跟踪电流的变化。 采用滞环比较方式的电流跟踪型变流器的特点: 硬件电路简单; 属于实时控制方式,电流响应快; 不用载
41、波,输出电压波形中不含特定频率的谐波分量; 与计算法和调制法相比,相同开关频率时输出电流中高次谐波含量较多; 采用闭环控制.PWM(Pulse Width Modulation)脉宽调制。 其中包括:相电压控制PWM、脉宽PWM法、随机PWM、SPWM法、线电压控制PWM等。 在这里我们可以令频率不变,直接改变脉冲的宽度,亦即控制开关元件的导通时间;比如现在是高电平导通,那么方波的A越大,B越小,导通时间就长;否则越短。变频器选型:变频器选型时要确定以下几点: 1.采用变频的目的;恒压控制或恒流控制等。2.变频器的负载类型;如叶片泵或容积泵等,特别注意负载的性能曲线,性能曲线决定了应用时的方式
42、方法。3.变频器与负载的匹配问题; 电压匹配;变频器的额定电压与负载的额定电压相符。电流匹配;普通的离心泵,变频器的额定电流与电机的额定电流相符。对于特殊的负载如深水泵等则需要参考电机性能参数,以最大电流确定变频器电流和过载能力。 转矩匹配;这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生。 4.在使用变频器驱动高速电机时,由于高速电机的电抗小,高次谐波增加导致输出电流值增大。因此用于高速电机的变频器的选型,容量要稍大于普通电机的选型。 5.变频器如果要长电缆运行时,此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响,避免变频器出力不足,所以在这样情况下,变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电
43、抗器。 6.对于一些特殊的应用场合,如高温,高海拔,此时会引起变频器的降容,变频器容量要放大一挡。变频器控制原理图设计: 1) 首先确认变频器的安装环境; I.工作温度。变频器内部是大功率的电子元件,极易受到工作温度的影响,产品一般要求为055,但为了保证工作安全、可靠,使用时应考虑留有余地,最好控制在40以下。在控制箱中,变频器一般应安装在箱体上部,并严格遵守产品说明书中的安装要求,绝对不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装。 II. 环境温度。温度太高且温度变化较大时,变频器内部易出现结露现象,其绝缘性能就会大大降低,甚至可能引发短路事故。必要时,必须在箱中增加干燥剂和加热器。
44、在水处理间,一般水汽都比较重,如果温度变化大的话,这个问题会比较突出。III.腐蚀性气体。使用环境如果腐蚀性气体浓度大,不仅会腐蚀元器件的引线、印刷电路板等,而且还会加速塑料器件的老化,降低绝缘性能。IV. 振动和冲击。装有变频器的控制柜受到机械振动和冲击时,会引起电气接触不良。淮安热电就出现这样的问题。这时除了提高控制柜的机械强度、远离振动源和冲击源外,还应使用抗震橡皮垫固定控制柜外和内电磁开关之类产生振动的元器件。设备运行一段时间后,应对其进行检查和维护。V. 电磁波干扰。变频器在工作中由于整流和变频,周围产生了很多的干扰电磁波,这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰。因此,柜内仪表和电子系统,应该选用金属外壳,屏蔽变频器对仪表的干扰。所有的元器件均应可靠接地,除此之外,各电气元件、仪器及仪表之间的连线应选用屏蔽控制电缆,且屏蔽层应接地。如果处理不好电磁干扰,往往会使整个系统无法工作,导致控制单元失灵或损坏。2) 变频器和电机的距离确定电缆和布线方法; I.变频器和电机的距离应该尽量的短。这样减小了电缆的对地电容,减少干扰的发射源。II. 控制