電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)常見故障分析處理
電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由電源板、主板、行程檢測(cè)裝置、力矩測(cè)量裝置、交流接觸器或變頻器、電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)成,電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)利用小型電機(jī)驅(qū)動(dòng)一級(jí)減速機(jī)構(gòu)蝸輪蝸桿,向閥門可以輸出多回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、角行程運(yùn)動(dòng)、直行程運(yùn)動(dòng),電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)輸出形式由所控制的閥門特性決定。如果所控制的閥門所需的工作力矩特別大,如大于2000 NM,通常再增加二級(jí)減速箱,電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動(dòng)二級(jí)減速箱,再由二級(jí)減速箱驅(qū)動(dòng)閥門運(yùn)動(dòng);電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的保護(hù)通常有閥位保護(hù)、力矩保護(hù)、電機(jī)過熱保護(hù)、電機(jī)失速保護(hù)、控制單元故障保護(hù)、電源故障保護(hù)等,對(duì)于故障的處理應(yīng)根據(jù)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的報(bào)警信息有針對(duì)性的進(jìn)行。
1、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)閥位丟失:
1.1 電池電源丟失
采用增量編碼器計(jì)量行程時(shí),執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須有電池作為輔助電源,交流電源消失,電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)閥位的變化仍舊能夠被增量編碼器檢測(cè)到,電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的全開位、全關(guān)位不會(huì)發(fā)生變化,如果交流電源消失,電池電源被耗盡,當(dāng)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際閥位發(fā)生變化時(shí),增量編碼器無法檢測(cè)到閥位的變化,導(dǎo)致閥位丟失,再次恢復(fù)交流電源時(shí),部分廠家的產(chǎn)品默認(rèn)閥位在50%;現(xiàn)在有些使用增量編碼器的生產(chǎn)廠家,在硬件上作了改進(jìn),增加電容回路,在交流電源消失時(shí),利用電容儲(chǔ)存電能將閥位保存,但電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在無電池供電時(shí),不能手動(dòng)操作,否則閥位仍舊會(huì)丟失。因而在電池電量低時(shí),及時(shí)更換電池。
1.2硬件損壞
電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)編碼器斷線,編碼器輸入電壓過低,行程傳動(dòng)裝置齒輪損壞,編碼器電路板腐蝕,主板行程檢測(cè)和儲(chǔ)存元件損壞,均能夠?qū)е麻y位異常變化或丟失,在處理時(shí),確認(rèn)編碼器輸入電壓正常前提下,用更換主板或更換行程編碼器,逐一進(jìn)行排除。
2、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩故障:
2. 1 力矩保護(hù)拒動(dòng)
測(cè)量電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力矩,主要有機(jī)械式保護(hù)開關(guān)、電機(jī)電流電壓功率測(cè)量計(jì)算轉(zhuǎn)矩、傳感器式保護(hù)裝置之分:機(jī)械式力矩保護(hù)開關(guān)在2000年之前使用較多,屬于一種過渡產(chǎn)品,現(xiàn)在一些低端電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)仍然使用,該種力矩保護(hù)開關(guān)僅能夠提供開關(guān)量,用于力矩保護(hù),不能提供過程力矩實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),測(cè)量誤差較大;利用電機(jī)電流電壓及電流電壓之間的相角計(jì)算轉(zhuǎn)矩,需要軟件程序來實(shí)現(xiàn);傳感器式力矩保護(hù)裝置,是將電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)一級(jí)蝸桿的軸向形變與壓力傳感器組合起來,將壓力傳感器輸出的電壓經(jīng)電路板放大,再將該信號(hào)輸入至控制主板,便可得到電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)時(shí)力矩?cái)?shù)值。
力矩保護(hù)拒動(dòng)主要表現(xiàn)在執(zhí)行機(jī)構(gòu)交流電源跳閘、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)蝸輪蝸桿嚴(yán)重磨損、門桿彎曲變形、甚至電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與閥門連接螺絲扭斷,應(yīng)重新設(shè)定力矩保護(hù)值,并用力矩校驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行校驗(yàn)。在閥門力矩選擇時(shí),既要保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)可靠開關(guān)閥門,又要求電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩不能超過閥門門桿所能承受的zui大力矩,在參數(shù)設(shè)置時(shí)有一定困難,因?yàn)槊糠N閥門門桿所能承受的zui大扭矩,往往不容易獲得,電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用廠家常常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行力矩參數(shù)設(shè)置,先設(shè)定較小力矩保護(hù)值,如果力矩保護(hù)動(dòng)作,再將力矩保護(hù)參數(shù)設(shè)定適當(dāng)增加,直至閥門在冷態(tài)能夠正常打開和關(guān)閉,熱態(tài)如果力矩保護(hù)動(dòng)作,繼續(xù)適當(dāng)增大力矩保護(hù)值,保證閥門在熱態(tài)能夠正常打開和關(guān)閉。
2. 2力矩保護(hù)誤動(dòng)
在電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)手動(dòng)操作較輕的情況下,出現(xiàn)過力矩保護(hù)動(dòng)作,排除力矩保護(hù)值設(shè)定過小后,對(duì)于智能型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),觀察液晶屏力矩?cái)?shù)值提示或指示燈顯示過力矩信息,通過向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng),則原方向過力矩信號(hào)應(yīng)消失。否則應(yīng)更換主板或力矩檢測(cè)裝置,逐一排除。
對(duì)于機(jī)械式力矩檢測(cè)裝置,將電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng),檢查力矩開關(guān)應(yīng)該斷開,否則,應(yīng)更換力矩保護(hù)開關(guān);對(duì)于已將力矩保戶設(shè)定至zui大值,仍出現(xiàn)過力矩,則應(yīng)考慮電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是否力矩選型過小。
3、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸不轉(zhuǎn)動(dòng),具體原因可能有:
3. 1 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)嚙合在手動(dòng)側(cè),電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后,切換裝置未能嚙合至電機(jī)側(cè),導(dǎo)致電機(jī)空轉(zhuǎn)。
3. 2電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所帶動(dòng)的蝸輪蝸桿出現(xiàn)磨損打滑,導(dǎo)致電機(jī)空轉(zhuǎn),執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出主軸不轉(zhuǎn)動(dòng)。
3. 3電機(jī)電源線三相有一相接觸不可靠,導(dǎo)致電機(jī)時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)不轉(zhuǎn)。
對(duì)于電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)空轉(zhuǎn),判斷電源*后,必須打開電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)一級(jí)蝸輪蝸桿箱,檢查蝸輪蝸桿磨損情況,如果磨損嚴(yán)重,只能返廠修復(fù),或更換新的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu);切換裝置故障,根據(jù)不同電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)切換裝置工作原理,一般可以在現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)。
4、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)過熱故障,原因可能有:
4. 1電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)頻繁操作,導(dǎo)致電機(jī)真實(shí)過熱,引發(fā)保護(hù)動(dòng)作。
4. 2熱電阻型測(cè)溫元件斷線或接線端子接觸不良,誤發(fā)電機(jī)過熱信號(hào)。
4. 3電機(jī)轉(zhuǎn)子軸承損壞無法轉(zhuǎn)動(dòng),由電機(jī)堵轉(zhuǎn)引起電機(jī)過熱。
對(duì)于電機(jī)軸承損壞,應(yīng)更換軸承;測(cè)溫元件損壞時(shí),則應(yīng)更換電機(jī),因?yàn)閱为?dú)更換測(cè)溫元件需拆開定子線圈,代價(jià)過大,費(fèi)用足夠購(gòu)買一臺(tái)新的功率數(shù)百瓦電機(jī)。
5、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)就地、遠(yuǎn)方均無法操作,原因可能有:
5. 1電源板故障,電源板向主板提供控制電源,如果電源板故障,有可能導(dǎo)致遠(yuǎn)方就地均無法操作。
5. 2主板故障,可能導(dǎo)致控制指令無法執(zhí)行。
5. 3電源故障,電動(dòng)裝置檢測(cè)到電源缺相或無電源,電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)無法操作。
對(duì)于此類故障,只能用更換主板、電源板逐一排除,因?yàn)槭褂脠?chǎng)所,一般不具備對(duì)電路板進(jìn)行測(cè)試的條件。
6、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)無全開全關(guān)反饋,原因可能有:
6. 1終端位置繼電器故障,不能可靠閉合或打開。
6. 2繼電器設(shè)置不正確。
6. 3主板故障。
處理時(shí),*行終端位置設(shè)置檢查,確保設(shè)置正確;對(duì)于繼電器故障,如果位置繼電器獨(dú)立安裝,則更換位置繼電器;如果位置繼電器與主板焊接在一起,則更換主板。