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STBAS100(多回轉(zhuǎn))[直聯(lián)]智能、防爆執(zhí)行機(jī)構(gòu)電動執(zhí)行器

2          ST系列電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)按輸出形式分類  

2.1         多轉(zhuǎn)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)：

輸出扭矩以Nm表示，超過360°轉(zhuǎn)動。主要用于閘閥、截止閥、滑板閥、高溫高壓調(diào)節(jié)閥等。

3          ST系列電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制方式

3.1         智能調(diào)節(jié)型:

智能型電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)*少應(yīng)滿足如下三個條件：一是主控制器應(yīng)由微電腦芯片擔(dān)任；二是可實(shí)現(xiàn)非侵入式調(diào)試，也就是在現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)試時，可完全通過外部控制裝置(鍵盤、旋鈕、遙控器、筆記本電腦等)對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)定，不用打開機(jī)箱，不用使用機(jī)械裝置；三是有一定的智能功能，這一點(diǎn)由于各個廠家執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用的控制原理不盡相同，實(shí)現(xiàn)的功能也不完全一致。

4          ST系列電動執(zhí)行器設(shè)計(jì)特點(diǎn)

4.1         機(jī)械式力矩測量裝置

采用行星齒輪傳動裝置測量執(zhí)行機(jī)構(gòu)的負(fù)載力矩是目前大多數(shù)傳統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用的方法，其特點(diǎn)是測量精度高，穩(wěn)定可靠。ST智能型電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)依然沿用了這種方法，所不同的是采用光電編碼器，輔以杠桿放大機(jī)構(gòu)，將力矩的數(shù)值傳送給CPU進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)了高精度力矩參數(shù)采集。

4.2         光電編碼器

光電編碼器是ST自行開發(fā)的用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置、力矩等測量的傳感器，具有結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、采集精度高、分辨率高等特點(diǎn)，由于不需要電池來保存原點(diǎn)或數(shù)據(jù)，大大地提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少了故障率，節(jié)約了成本。

4.3         先進(jìn)的手輪自動離合系統(tǒng)

ST智能型電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)在機(jī)械結(jié)構(gòu)上采用了一種先進(jìn)的單向傳動設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了手輪驅(qū)動和電機(jī)驅(qū)動的自動切換，傳動效率高、使用方便。用戶在電機(jī)停轉(zhuǎn)的情況下可直接轉(zhuǎn)動手輪，實(shí)現(xiàn)人工驅(qū)動閥門的開閉。自動離合系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則是電動優(yōu)先。

4.4         采用PDA或筆記本電腦進(jìn)行參數(shù)設(shè)定

ST智能型電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用隨機(jī)配置的操作面板，通過簡單的菜單操作，就可以實(shí)現(xiàn)對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的參數(shù)設(shè)定。同時，作為選件向用戶提供專用手持式控制器(PDA)，以紅外方式和執(zhí)行機(jī)構(gòu)通訊，極大的方便了用戶調(diào)試或工程師維護(hù)。當(dāng)然，我們還提供筆記本專用的紅外通訊組件，用戶可以用自己的筆記本電腦對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)定。無論是PDA還是筆記本電腦，用戶不但可以調(diào)整設(shè)定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的參數(shù)，還可以將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的力矩等參數(shù)，以圖表形式顯示出來，用于進(jìn)行閥門工況分析或處理機(jī)械故障等。

5          ST系列電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)可選擇配置  

5.1         位置傳送

位置傳送模塊專門用來傳送閥位的模擬量信號，如4—20mA或0一10V電壓等等。該模塊采用內(nèi)部供電，輸入和輸出之間進(jìn)行了隔離。

5.2         力矩傳送

可對力矩值進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控，輸出4—20mA，輸入輸出進(jìn)行了隔離。本功能隨位置傳送模塊一起提供。

5.3         模擬信號控制模塊

智能型電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)雖然已經(jīng)具備了根據(jù)用戶指令運(yùn)行到指定位置的功能，但不能直接接收模擬量控制信號，增配該模塊后，執(zhí)行機(jī)構(gòu)就可接收來自中央控制室的4—20mA(或0—10V)模擬信號。該模塊的設(shè)定由軟件自動完成，且輸入輸出隔離，并包括了上述兩個模塊的功能。

5.4         附加信號輸出

信號繼電器模塊提供3個單穩(wěn)態(tài)繼電器，可通過程序設(shè)定其功能。加上原有的四個繼電器，用戶可在23種執(zhí)行器狀態(tài)中選定要傳送的信號。

5.5         現(xiàn)場總線通訊

智能型電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過增配不同的總線接口，實(shí)現(xiàn)各種目前廣為流行的現(xiàn)場總線功能，如DUPLINE DS200，PROFIBUS，MODBUS，FIELDBUS FOUNDATION等等，所有的*令和信息都可通過總線傳遞。

6          ST系列電動執(zhí)行器的組成

6.1         減速機(jī)

電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)減速機(jī)是將電動機(jī)的高速轉(zhuǎn)動，通過減速裝置使輸出軸變成低速轉(zhuǎn)動，大力矩的輸出。減速機(jī)為多級減速，前面一級采用體積小、傳動比大效率高的行星傳動，中間一般為斜齒傳動，后一級一般為有機(jī)械自鎖功能的蝸輪蝸桿傳動、或絲杠螺母傳動。這樣使整個減速機(jī)既有較高的機(jī)械傳動效率又有機(jī)械自鎖的特性。傳動潤滑采用長效鋰基潤滑脂，可保證在一個大修期無需開機(jī)維護(hù)。

6.2         電動機(jī)

電動機(jī)是電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動力來源。電動機(jī)采用低慣量、高轉(zhuǎn)矩的單相或三相特種伺服電動機(jī)。電動機(jī)符合IEC34的S4的標(biāo)準(zhǔn)，它不僅允許頻繁啟動，還具有良好的伺服特性。在電動機(jī)定子繞組內(nèi)部裝有電動機(jī)過熱保護(hù)開關(guān)。開關(guān)與控制電路相接，一旦電動機(jī)異常過熱(正常工作時電動機(jī)有一定升溫，但不會超過允許工作溫度)，斷開電動機(jī)控制電路從而保護(hù)電動機(jī)。當(dāng)電動機(jī)冷卻后開關(guān)自動恢復(fù)接通，電路和電動機(jī)恢復(fù)正常工作。

6.3         行程限位

電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)上裝有電器限位和機(jī)械限位(多轉(zhuǎn)式僅有電器限位)。

6.4         電器限位

通過一個特別設(shè)計(jì)裝有四片獨(dú)立可調(diào)的凸輪組件和微動開關(guān)構(gòu)成。凸輪組件隨執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸轉(zhuǎn)動，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程范圍由調(diào)整凸輪片與開關(guān)相對位置決定。

6.5         力矩限制機(jī)構(gòu)

ST電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)有過力矩保護(hù)裝置。其結(jié)構(gòu)小而且獨(dú)特。它借助于行星轉(zhuǎn)動的內(nèi)齒輪在傳遞力矩時產(chǎn)生隨力矩大小偏轉(zhuǎn)，撥動裝在內(nèi)齒輪外沿上的并裝有平衡正向和反向兩個力矩的兩個螺旋圓柱彈簧的滑動塊，當(dāng)過力矩時滑動塊帶動連桿觸動該方向上力矩開關(guān)動作，切斷控制電機(jī)電路，電機(jī)停轉(zhuǎn)，并且電路具有記憶功能，只有故障排除后，電路才能恢復(fù)工作。

6.6         位置定位器和位置控制器

比例調(diào)節(jié)型的位置定位器是將上位機(jī)(如計(jì)算機(jī))發(fā)出的模擬量信號進(jìn)行比較、邏輯變換放大、驅(qū)動電機(jī)按信號大小比例動作。遠(yuǎn)控型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置控制器是根據(jù)上位機(jī)的開關(guān)量信號有、無來控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)和停止。整體比例調(diào)節(jié)型位置定位器的電路GMAX和遠(yuǎn)控型位置控制器的邏輯控制電路，在結(jié)構(gòu)上均裝在位置定位控制箱內(nèi)(見各品種外型圖或圖13A)。

7          電動執(zhí)行器選型手冊