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電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)振蕩原因分析及其處理方案探討會(huì)議

1 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)振蕩原因分析及其處理

過(guò)程控制系統(tǒng)投入自動(dòng)狀態(tài)下，經(jīng)常會(huì)遇到電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象，振蕩的頻率也較高。這種振蕩現(xiàn)象的存在，極易引起磁放大器的故障。此外，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)經(jīng)常處于振蕩狀態(tài)下運(yùn)行，也嚴(yán)重影響其使用壽命。因此，在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中應(yīng)消除這種振蕩，以保證調(diào)節(jié)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。引起執(zhí)行機(jī)構(gòu)閥位振蕩的原因較多，現(xiàn)結(jié)合設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試及運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，說(shuō)明其原因及消除的方法。

1.1 電動(dòng)執(zhí)行器閥位反饋小回路振蕩

產(chǎn)生振蕩的原因主要有兩個(gè)方面。

1）由于磁放大器的不靈敏區(qū)△g太小，磁放大器過(guò)于靈敏，使執(zhí)行器小回路無(wú)法穩(wěn)定而振蕩。

2）當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)失去制動(dòng)作用而產(chǎn)生惰走現(xiàn)象時(shí)，也會(huì)引起執(zhí)行機(jī)構(gòu)小回路振蕩。

針對(duì)上述引起執(zhí)行機(jī)構(gòu)振蕩的原因，對(duì)磁放大器不靈敏△g太小引起的振蕩，根據(jù)運(yùn)行中的經(jīng)驗(yàn)，把磁放大器的不靈敏區(qū)△g調(diào)在±120～140μA時(shí)，可以消除小回路振蕩。而對(duì)于執(zhí)行機(jī)構(gòu)失去制動(dòng)，應(yīng)查出機(jī)構(gòu)失去制動(dòng)的原因再予以排除。

1.2 信號(hào)源波動(dòng)使變送器輸出波動(dòng)而引起振蕩

對(duì)于對(duì)象變化引起信號(hào)源波動(dòng)而造成執(zhí)行機(jī)構(gòu)的振蕩，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，可以在回路中加入阻尼器環(huán)節(jié)，也可在管路中加機(jī)械濾波緩沖的裝置，用機(jī)械阻尼的方法減少變送器輸出信號(hào)的波動(dòng)，以至消除機(jī)構(gòu)的振蕩。 

1.3 調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)整定不當(dāng)引起系統(tǒng)振蕩使執(zhí)行機(jī)構(gòu)振蕩

調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定不當(dāng)，會(huì)引起系統(tǒng)產(chǎn)生不同程度的振蕩。對(duì)于單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，比例帶過(guò)小、積分時(shí)間過(guò)短、微分時(shí)間和微分增益過(guò)大都可能產(chǎn)生系統(tǒng)振蕩。對(duì)于多回路系統(tǒng)除和單回路系統(tǒng)有共性的問(wèn)題外，還存在著回路之間的相互影響，由于參數(shù)整定不當(dāng)而產(chǎn)生各回路間的共振。對(duì)于上述原因引起執(zhí)行機(jī)構(gòu)的振蕩，可以在系統(tǒng)整定時(shí)合理地選擇這些參數(shù)，使回路保持所需的穩(wěn)定裕度。

1.4 控制閥流量特性太陡或閥門(mén)運(yùn)行在小開(kāi)度時(shí)引起調(diào)節(jié)器過(guò)調(diào)而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)振蕩

當(dāng)控制閥流量特性太陡時(shí)，被調(diào)量只需較小的偏差就將使被調(diào)介質(zhì)產(chǎn)生較大的變化，往往使調(diào)節(jié)過(guò)頭，使系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩；當(dāng)由于控制閥的特性受工藝條件限制較難修改時(shí)，則可以把調(diào)節(jié)的比例帶適當(dāng)增加，以改善調(diào)節(jié)品質(zhì)。

1.5 執(zhí)行機(jī)構(gòu)以聯(lián)桿和控制閥門(mén)連接件的游隙和間隙過(guò)大造成執(zhí)行機(jī)構(gòu)的振蕩

在機(jī)構(gòu)傳動(dòng)部件安裝時(shí)，要保證所有連接件不應(yīng)有游隙和間隙，應(yīng)按三級(jí)精度配合制造。

總之，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的振蕩是運(yùn)行中常見(jiàn)的一種故障現(xiàn)象，直接影響調(diào)節(jié)品質(zhì)，其內(nèi)在原因也是多方面的。在分析和排除故障原因時(shí)，要從系統(tǒng)構(gòu)成、安裝、調(diào)試多方面去分析故障原因，再針對(duì)性地設(shè)法進(jìn)行消除。 

2 渦街流量計(jì)抗電磁干擾的對(duì)策

渦街流量計(jì)是目前流量計(jì)中較為先進(jìn)的儀表，其測(cè)量精度高、運(yùn)行可靠、安裝簡(jiǎn)便，近幾年應(yīng)用較好。但在現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)，存在電磁干擾的問(wèn)題。就遼中縣化工總廠使用情況來(lái)看，電磁干擾是主要的。

2.1 低頻電磁干擾

對(duì)渦街流量計(jì)，低頻電磁干擾就是在現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)，來(lái)自交流電源（220V，50Hz）的干擾。因?yàn)榘惭b時(shí)布線不規(guī)范，在通過(guò)電纜橋架或保護(hù)管時(shí)，可能使交流電源與信號(hào)線一起平行走線，干擾信號(hào)就會(huì)耦合到信號(hào)輸出線上。

由電源線到信號(hào)線之間存在分布電容C，分布電容耦合引起的干擾電壓如下：                                                            

渦街流量計(jì)前置放大器的輸入阻抗； 

由上式可知：若信號(hào)線與電源線的距離越近，分布電容C越大，干擾電壓也就越大；渦街流量計(jì)前置放大器的輸入阻抗越高，干擾電壓也就越大，可能產(chǎn)生干擾脈沖信號(hào)使二次表計(jì)量不準(zhǔn)確。由此可見(jiàn)，增大電源線與信號(hào)線之間距離，規(guī)范布線，減少分布電容，以及合理選擇信號(hào)線接地點(diǎn)，就可避免干擾電壓對(duì)渦街流量計(jì)的影響。

2.2 抗電磁干擾的對(duì)策

1）采用屏蔽線輸出信號(hào)；

2）盡量避免與交流電源一起敷設(shè)；

3）當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)安裝條件不好，確實(shí)分不開(kāi)時(shí)，信號(hào)線的屏蔽層務(wù)必可靠地接地；

4）信號(hào)線用金屬管保護(hù)起來(lái)固定住，減小振動(dòng)和沖擊，避免引起靜電干擾；

5）渦街流量計(jì)變送器的輸入、輸出端保持干燥、清潔；

6）信號(hào)線及渦街流量計(jì)的變送器盡量遠(yuǎn)離大功率的電機(jī)、變壓器以及其他動(dòng)力設(shè)備。

多欽儀表技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)專注于流量計(jì)近20年，特別推薦： 渦街流量計(jì)、電磁流量計(jì)、蒸汽流量計(jì)、氣體流量計(jì)、橢圓齒輪流量計(jì)、金屬管浮子流量計(jì)、超聲波流量計(jì)等多種流量計(jì)的計(jì)量服務(wù)，特別是流量GPRS手機(jī)端、PC端數(shù)據(jù)在線監(jiān)控等多方面技術(shù)服務(wù)。