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转矩开关抖动的解决方案

发布于:2015-10-07 10:48

  电动装置是一种用于截断类阀门启闭的电驱动装置,它主要适用于电动阀门的终端控制,完成阀门的密封与可靠开启,通常被称为开关型电动装置。转矩控制性能是该产品的重要技术指标,所以应从原理上尽量避免转矩开关抖动现象的发生。以下为几种可行的解决转矩开关抖动的方案。

  第一种转矩开关抖动的解决方案:
图1

  选用电动装置的输出转速不宜过高,电动装置标准18r/min输出转速时其传动蜗轮副均能保证自锁。如图1所示传动型式也可通过电机齿轮与蜗杆齿轮增速的方法获得标准36r/min输出转速,此时因蜗杆头数仍为Z1=1,从而保证自锁。由于转矩开关动作后的位置固定,所以也有利于电信号的可靠反馈。这是一种在机械结构上避免转矩开关抖动的简单方案。

  第二种转矩开关抖动的解决方案:

  蜗杆仍为Z1=1,采用高转速阀门专用电动机,解决用户对电动装置较高输出转速的需求。

  目前大多数阀门专用电动机的同步转速均为1450r/min,所以较高输出转速的电动装置常采用Z1≥2的蜗轮传动副以得到高于36r/min的输出转速。同时选用同步转速较高的电动机而仍采用Z1=1的蜗轮副传动,这样在保证电动装置具有较高输出转速的同时其机械结构仍能自锁。

  不过,此种方案应注意两点:一是不宜在较大功率电动机上使用,高转速电动机的惯性会增大;二是随着电动机转速的提高其轴头输出转矩会相对降低。这些问题需要在电动装置的设计中综合考虑。

  第三种:采用制动电机来解决转矩开关抖动

  采用制动电机的目的主要是阀门要求电动装置的传动结构必须具有自锁功能,同时也保证了转矩开关动作后的位置固定,如大亚湾核电站核岛中使用的L系列电动装置。该系列电动装置的某种规格输出转速很高,采用了Z1≥2的蜗轮副传动型式,所以用制动电机实现自锁。一旦电动机停止转动其制动装置固定转子进而制动非自锁的蜗轮副。

  这种方案适合特定条件下的电动装置,因为其造价较高。

  第四种转矩开关抖动的解决方案:
图2

  在图2所示的电控原理上增设现场停按钮,将现场开关旋钮改为现场点动开关,并在点动开关SBO、SBC上并联辅助触点KO、KC形成自锁,使其功能与远控按钮K2、K3相同。
图3

  在图3所以的电控原理上将现场开关旋钮改为现场点动开关,并联辅助触点形成自锁并增设现场停按钮。对K2、K3加自锁触点并且用点动方式接通K2、K3。

  第五种:用可编程电气模式植入电动装置控制原理避免转矩开关的抖动
图4

  因为这种型式是集成式电气模块的控制,其功能完备。可以通过写入程序来实现转矩开关动作后不在同方向的重复,并能完成稳定的信号反馈。图4所示电控原理中PK模块就具备这种功能。

  但实践证明,植入可编程电气模块会使转矩控制的响应有一定的延时。虽然中延时以毫秒计算但会造成电动装置控制转矩的瞬间增大,所以,这种方法对开关型电动装置的适用性仍是值得研究论证的问题,其中也包括目前已大量应用的非侵入式智能型电动装置的转矩控制系统。

  以上就是解决转矩开关抖动的五种解决方案,但是由于采用高转速电机或制动电机的方法实现起来较为复杂,成本亦有提高。因此推荐使用上述两种从电气控制原理上避免转矩开关抖动的简单方案。

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