提高電動執(zhí)行器控制精度的辦法

電動執(zhí)行器是自動控制系統(tǒng)中的重要設(shè)備，被廣泛應(yīng)用。由于受使用條件、維修水平及安裝地點的限制，電動執(zhí)行器的控制精度一般為3％左右，有的甚至超過5%，嚴重制約了系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)的提高。對于快速響應(yīng)控制和多參數(shù)禍合控制系統(tǒng)，提高電動執(zhí)行器的控制精度就顯得更加重要。我廠現(xiàn)有各種電動執(zhí)行器50多臺套，用來控制煤氣、焦油、蒸汽、水、廢氣等各種介質(zhì)的工況。在生產(chǎn)實踐中，針對不同的影響因素，分別采取了相應(yīng)的技術(shù)措施，使電動執(zhí)行器的控制精度全部達到2％以上，有的超過1.2%，為提高控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)發(fā)揮了巨大作用。

一、造成電動執(zhí)行器控制精度低的主要原因

影響電動執(zhí)行器控制精度的因素有以下幾個方面：

1．調(diào)節(jié)閥振動；

2．電動執(zhí)行器制動器失靈；

3．電動執(zhí)行器輸出存在滯后環(huán)節(jié)；

4．伺服放大器靈敏度過低；

5．電動執(zhí)行器閥位反饋信號誤差大；

6．電動執(zhí)行器選型不合適等。

二、解決辦法

1．調(diào)節(jié)閥振動。首先找到振源，由外部引起的振動，應(yīng)使調(diào)節(jié)閥遠離振源；消除或減弱振源的振動強度；采用增加支點等方法減弱調(diào)節(jié)閥的振動。由內(nèi)部介質(zhì)流動造成的振動，應(yīng)盡量減少調(diào)節(jié)閥的阻力。在調(diào)節(jié)能力允許的情況下，可增加一個旁通管道。對于快速響應(yīng)控制系統(tǒng)，可選用對數(shù)特性閥芯。蝶閥則盡量工作在10~70范圍之內(nèi)，避開介質(zhì)對閥體的作用力交變點。 2．電動執(zhí)行器制動器失靈。制動器用來消除電動執(zhí)行器斷電后轉(zhuǎn)子和輸出軸的慣性惰走和負載反作用力矩的影響，使輸出軸準確地停在相應(yīng)的位置上。如果制動器失靈，將降低電動執(zhí)行器的控制精度。因此應(yīng)做好以下幾點。 (1)根據(jù)負載大小調(diào)整制動力矩； (2)制動輪與制動盤的間隙要調(diào)整合適； (3)制動閘瓦要保證有足夠的摩擦系數(shù)，嚴禁滴上油類物質(zhì)（加注潤滑油時不要超過油標上限位置）。 3．電動執(zhí)行器輸出存在滯后環(huán)節(jié)。主要滯后環(huán)節(jié)存在于角行程電動執(zhí)行器輸出軸與調(diào)節(jié)機構(gòu)（蝶閥等）的聯(lián)接部位。因此，所有連桿、杠桿安裝時不可有松動或間隙。盡量使用專用聯(lián)軸器代替連桿機構(gòu)。我廠焦爐集氣管壓力控制系統(tǒng)采用了專用聯(lián)軸器，效果良好。加工聯(lián)軸器時應(yīng)注意現(xiàn)場安裝情況，必須保證電動執(zhí)行器輸出0~90°轉(zhuǎn)角與閥體0~90°角和閥位反饋信號4~20mA三者之間相對應(yīng)。 4．伺服放大器靈敏度過低。伺服放大器的靈敏度應(yīng)精確整定，靈敏度過高（≤130A）將導(dǎo)致電動執(zhí)行器振蕩，輕則擊穿單相伺服電機分相電容，重則燒毀伺服電機，使控制系統(tǒng)癱瘓。靈敏度過低（≥450A），將造成執(zhí)行機構(gòu)動作不及時，嚴重影響控制精度和調(diào)節(jié)品質(zhì)。因此，應(yīng)根據(jù)控制對象的響應(yīng)時間和控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)特性，將伺服放大器的靈敏度調(diào)整合適（一般在180~340A之間）。我廠焦爐煤氣主管壓力控制系統(tǒng)的伺服放大器靈敏度調(diào)整為260A，焦爐集氣管壓力控制系統(tǒng)的伺服放大器靈敏度調(diào)整為330A，都取得了十分滿意的效果。 5．電動執(zhí)行器閥位反饋信號誤差大。振動是造成電動執(zhí)行器閥位反饋信號誤差大的主要原因。對于差動變壓器式反饋系統(tǒng)，振動使變壓器鐵芯運行不穩(wěn)，產(chǎn)生位移，加大反饋信號誤差；電位器式反饋系統(tǒng)則造成主電位器接觸不良，出現(xiàn)反饋信號跳動紊亂，使真實閥位與執(zhí)行器反饋閥位之間產(chǎn)生巨大偏差。我廠焦爐平臺由于年久失修，腐蝕嚴重，承荷能力顯著下降，電動執(zhí)行器工作時，振動搖晃時有發(fā)生，造成反饋信號不穩(wěn)，控制精度降低，甚至發(fā)生過幾次電動執(zhí)行器自激振蕩燒毀執(zhí)行器電機的事故。為此，將電動執(zhí)行器由平臺固定改為與蝶閥一體固定，消除了電動執(zhí)行器振動現(xiàn)象，保證了反饋信號穩(wěn)定可靠。所以，電動執(zhí)行器安裝應(yīng)避開振源，安裝在堅固的臺面上或與較大的工藝管道一體安裝，并定期校對實際閥位與反饋信號之間的對應(yīng)關(guān)系，使相對誤差控制在1％以內(nèi)。 6．電動執(zhí)行器選型不合適。當電動執(zhí)行器用來控制臟污介質(zhì)或勃度比較大的流體時，應(yīng)綜合考慮電動執(zhí)行器的負載能力，盡可能選輸出力矩大一些的電動執(zhí)行器，同時定期清理調(diào)節(jié)閥閥體，保證調(diào)節(jié)閥軸（蝶閥類）轉(zhuǎn)動靈活，以保證電動執(zhí)行器的控制精度。如我廠用來控制氨水、焦油的六套電動執(zhí)行器，調(diào)節(jié)閥時常有被焦油糊死的現(xiàn)象，為此，制定了嚴格的清掃制度，堅持每月用蒸汽清掃一次，并做好日常點檢，確保電動執(zhí)行器的靈活可靠和控制精度。