可控硅故障 指示燈不亮

前沿拓展：

執(zhí)行器的分類：

三種執(zhí)行器的特點比較：

氣動執(zhí)行器：

它是以140kP的壓縮空氣為能源，以20 ~ 100kP氣壓信號為輸入控制信號；具有結(jié)構簡單、動作可靠、性能穩(wěn)定、輸出推力大、維修方便、本質(zhì)安全防暴和價格低廉等特點。

閥芯的正裝與反裝形成氣開、氣關：

反作用式氣動薄膜控制閥：

四種組合：

電動執(zhí)行器：

電動執(zhí)行機構由伺服放大器和執(zhí)行機構兩部分組成。執(zhí)行機構又包括兩相伺服電動機、減速器和位置發(fā)送器。

伺服放大器：前置磁放大器、觸發(fā)器，可控硅主回路及電源等部分。

作用：綜合輸入信號和反饋信號，并將該結(jié)果信號加以放大，使之有足夠大的功率來控制伺服電動機的轉(zhuǎn)動。

根據(jù)綜合后結(jié)果信號的極性，放大器應輸出相應極性的信號，以控制電動機的正、反運轉(zhuǎn)。

伺服電機：是執(zhí)行機構的動力部分。

減速器：將高轉(zhuǎn)速、低轉(zhuǎn)矩變成低轉(zhuǎn)速、高轉(zhuǎn)矩。

位置發(fā)送器：根據(jù)差動變壓器的工作原理，利用輸出軸的位移來改變鐵芯在差動線圈中的位置，以產(chǎn)生反饋信號和位置信號。

操作器：是用來完成手動自動之間的切換、遠方操作和自動跟蹤無擾動切換等任務。

控制閥的結(jié)構特點：

三通控制閥：合流，分流。

角行程式閥芯：

閥門執(zhí)行器選型：

開關控制閥門執(zhí)行器選型需要知道：

對于開關控制，基于閥權度的選型是沒有意義的。

設計流量V100下水泵揚程；

連接閥門水管管徑；

閥體所需承擔靜壓等級 PN；

兩通還是三通閥；介質(zhì)溫度；

螺紋連接（內(nèi)螺紋/外螺紋）還是法蘭連接；

工作電壓AC 230V 還是 AC 24V；

是否需要彈簧復位。

蝶閥選型需要知道的：

用于鍋爐或者制冷機的切斷閥要求閥門全開時閥門壓力損失最小；

設計流量V100 下水泵揚程；

連接閥門水管管徑；

閥體所需承擔靜壓等級 PN；介質(zhì)溫度；

工作電壓AC 230 V 還是 AC 24 V；

0…10 V模擬量調(diào)節(jié)還是3位浮點控制。

模擬量控制閥門執(zhí)行器選型概念：

模擬量控制閥門執(zhí)行器選型需要基于實際應用情況；

每一個閥門+執(zhí)行器組合的選型都需要盡量實現(xiàn)與其所控制的換熱盤管最匹配；

閥門選型時需要考慮閥權度；

dpmax或者dpS(關閉)＞設計工況下水泵揚程 V100。

選型所需的資料：（側(cè)重暖通空調(diào)）

閥門標稱壓力 PN；

動態(tài)閥門參數(shù) ?pvmax [kPa]；

閥門線性或等百分比特性；二通或三通閥；

螺紋 (G/I) 或法蘭（F)連接；

介質(zhì)及介質(zhì)溫度℃；

控制信號開關，3點或模擬量(DC 010V)；

工作電壓 AC 230 V 或 AC 24 V；

斷電復位或斷電持位；流量系數(shù) kvs[m3/h]。

1.閥體公稱壓力 PN：

控制閥的標稱壓力應由設計院或工程公司指定。這是因為系統(tǒng)其他部份（如水管，換熱機盤管等）須要相同的標稱壓力。

但設計院怎樣設定標稱壓力 PN：

系統(tǒng)的靜庒頭+膨脹水箱提供的壓力+水泵在全速時的揚程。

應該是：所選閥體靜壓值大須于系統(tǒng)的靜庒頭(每十米高度靜壓頭增大1bar）+加壓膨脹水箱的壓力+ 水泵工作點時的揚程(是管路計算的總壓降 ）

2.動態(tài)閥門參數(shù)：

Δpv max，Δpmax 和Δps的定義：

Δpv max表示閥己被設定在動態(tài)應用時的壓差范圍。由閥體、閥座、閥芯、閥桿、密封函等為低噪聲及長壽命所決定。

使用一個大推力的驅(qū)動器并不表示Δpv max值可以增大,只會使關斷壓力更大。

Δpmax 表示閥配上驅(qū)動器動時動態(tài)應用時的范圍。該范圍永不高于指定的閥體本身的Δpv max。

“關閉壓差”或Δps 最高可允許的壓差，仍能保證閥門實現(xiàn)安全關閉。該值完全是由驅(qū)動器所提供的力量所決定的。

3.閥門線性或等百分比特性：

閥與驅(qū)動器組合可提供等百份比及/或線性特性。

不同的特性曲線為了配合換熱盤管換熱特性，實現(xiàn)理想控制特性曲線。

閥門特性存在最小不可調(diào)流量，由可調(diào)比定義。

4.螺紋(G/I)或法蘭(F)閥門：

大部份小閥門(小于 DN50) 使用螺紋連接. 大閥門須要使用法蘭連接，DN65及以上閥門不可以使用螺紋連接；

危險介質(zhì)、高溫高壓必須使用法蘭連接。

5.介質(zhì)及介質(zhì)溫度℃：

首先需要確定介質(zhì)類型，例如：冷凍水、冷卻水、飽和蒸汽等等；

介質(zhì)溫差及水流量是根據(jù)系統(tǒng)設計冷負荷及熱負荷計算得到。用戶須提供有關資料。

冷凍水系統(tǒng)一般供水溫度為 7℃ 回水溫度為12℃。

熱水系統(tǒng)根據(jù)應用情況有所不同，一般根據(jù)水管是否冷、熱同管決定最高溫度。熱水系統(tǒng)溫差較大。

6.控制信號開關，3位浮點或模擬量：

模擬量控制是一個高端的應用方案，全方位控制空調(diào)機組的換熱過程。

3位浮點控制，控制精度較低，一般用于小設備。

2位（開/關）控制是較便宜及常用于控制小型盤管或設備啟/停切換。

7.工作電壓 AC 230V或 AC 24V：

AC 24V 通常用在空調(diào)機組冷/熱盤管結(jié)合模擬量、2位或3位驅(qū)動器。

不需變壓器便須使用AC 220V。AC 220V通常在使用溫控器控制風機盤管結(jié)合2位及3位驅(qū)動器。

8.斷電復位或斷電持位：

用戶會通知是否須要斷電復位。一般默認為斷電持位。

如須確保閥門在系統(tǒng)停止操作時關掉（打開），建議使用故障復位的閥及驅(qū)動器組合。

防止系統(tǒng)停止時不受控制的循環(huán)，冷盤管/冷吊頂產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象。

蒸汽等危險介質(zhì)時，必須使用快速斷電復位功能。

為了系統(tǒng)調(diào)試過程同時需要手動功能。

kvs計算：

須獲知設計流量V100及閥門全開時壓降 Δpv100, 才能計算標稱流量kv從而選擇最接近流通能力Kvs。

計算可使用選型尺、選型軟件或以下方程式：

kvs基本概念（1）流通能力：

kVS：(m3/h) 指當閥門前后壓差為1bar(100kPa)時，閥門處于全開狀態(tài)(H100)，流經(jīng)閥門的名義水流量 (5...30℃)。

Kvs：可調(diào)比的定義SV

Kvs：定義ΔpV100

閥門壓力損失ΔpV100的確定被認為是半藝術半經(jīng)驗的過程。

因此很多情況下很難知道ΔpV100。

如果ΔpV100未知，詢問調(diào)節(jié)閥所在回路中變流量部分的壓力損失ΔpMV。

在不知道任何參數(shù)的情況下，根據(jù)最常用水力回路確定ΔpV100。

kvs控制目標：

盤管特性：盤管特性受a 值影響，根據(jù)a 值不同，盤管的換熱能力隨之改變。

閥門特性：當閥權度PV=1時，其特性為理論上的線性或等百分比曲線，而當閥權度小于1，特性曲線也會改變。

在一個閉環(huán)控制回路中，最終熱量輸出近似為控制信號的線性函數(shù)。

kvs基本概念（2）—閥權度：

閥門動作過程中，對閥門本身的特性曲線有影響，因為隨著閥門的關閉或打開，其兩端的壓力損失是一起改變的。

閥門全開與全關時兩端壓力損失之比我們稱之為閥權度（或叫做壓降比）

在整個支路中，閥門閥權度：PV=△pV100/△pVR

注意：對于三通閥的閥權度：PV=△pV100/(△pV100+△pMV)

kvs基本概念（3）—a 值：

閥權度與換熱器特性組合：

kvs選擇：

控制閥系列提供不同Kvs值，它是以幾何級數(shù)增加。

所以己計算的Kvs值很多時并不存在相應同數(shù)值的控制閥。

閥門以更小的Kvs數(shù)值是可增加可控性但會增加閥門的壓力損失。

通常，我們建議使用一個Kvs較接近己計算的值。

所有計算是使用設計流量及在設計流量通過時的壓降。

定義閥門kVS值的公式：

控制閥的可調(diào)比：

控制閥的可調(diào)比就是控制閥所能控制的最大流量與最小流量之比。可調(diào)比也稱為可調(diào)范圍，用R表示。

1.理想可調(diào)比：當控制閥上壓差一定時，這時的可調(diào)比稱為理想可調(diào)比。

2.實際可調(diào)比：控制閥在實際工作時，與管路系統(tǒng)相串聯(lián)或與旁路閥相并聯(lián)，此時的可調(diào)比就稱為實際可調(diào)比。

(1)串聯(lián)管道時的可調(diào)比：

ΔPmax為控制閥全關時閥前后的壓差（近似等于系統(tǒng)的總壓差）；

ΔPmin為控制閥全開時閥前后的壓差；

S為控制閥全開時閥前后壓差與系統(tǒng)總壓差之比。

(2)并聯(lián)管道時的可調(diào)比：

控制閥的流量特性：

1.理想流量特性：

2.工作流量特性：

在實際使用時，控制閥安裝在管道上，與其它設備串聯(lián)，或者與旁路管道并聯(lián)，因而控制閥前后的壓差是變化的。此時，控制閥的相對流量與閥芯相對開度之間的關系稱為工作流量特性。

串聯(lián)管道的工作流量特性：

并聯(lián)管道的工作流量特性：

圖中S′為閥全開時的工作流量與總管最大流量之比。

根據(jù)實際經(jīng)驗，S′的值不能低于0.8。

閥門定位器：

提高閥桿位置的線性度，克服閥桿的摩擦力，消除被控介質(zhì)壓力變化與高壓差對閥位的影響；

增加執(zhí)行機構的動作速度，改善控制系統(tǒng)的動態(tài)特性；

可用20～100kPa的標準信號壓力去操作40～200kPa的非標準號壓力的氣動執(zhí)行機構；

可實現(xiàn)分程控制，用一臺控制儀表去操作兩臺控制閥；

可實現(xiàn)反作用動作；可修正控制閥的流量特性；

可使活塞執(zhí)行機構和長行程執(zhí)行機構的兩位式動作變?yōu)楸壤絼幼鳎?/p>

采用電/氣閥門定位器后，可用4～20mADC電流信號去操作氣動執(zhí)行機構，一臺電/氣閥門定位器具有電/氣轉(zhuǎn)換器和氣動閥門定位器的雙重作用。

氣動閥門定位器：

氣動閥門定位器接受由氣動控制器或電/氣轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的控制器的輸出信號，然后產(chǎn)生和控制器輸出信號成比例的氣壓信號，用以控制氣動執(zhí)行器。

電/氣閥門定位器實際上是電氣轉(zhuǎn)換器和閥門定位器的組合。先看電氣轉(zhuǎn)換器的動作原理：

電/氣閥門定位器將來自控制器或其它單元的4～20mADC電流信號轉(zhuǎn)換成氣壓信號去驅(qū)動執(zhí)行機構。同時，從閥桿的位移取得反饋信號，構成具有閥位負反饋的閉環(huán)系統(tǒng)，因而不僅改善了執(zhí)行器的靜態(tài)特性，使輸入電流與閥桿位移之間保持良好的線性關系；而且改善了氣動執(zhí)行器的動態(tài)特性，使閥桿的移動速度加快，減少了信號的傳遞滯后。

氣動薄膜控制閥主要性能指標：

執(zhí)行器的安裝與維護

執(zhí)行器的安裝：

執(zhí)行器應安裝在便于調(diào)整、檢查和拆卸的地方。在保證安全生產(chǎn)的同時也應該考慮節(jié)約投資、整齊美觀。這里介紹一些安裝的原則。

執(zhí)行器最好是正立垂直安裝于水平管道上。

執(zhí)行器應安裝在靠近地面或樓板的地方，在其上、下方應留有足夠的間隙。

選擇執(zhí)行器的安裝位置時，應采取其前后有不小于10D（D為管道直徑）的直管段。

控制閥安裝在管道上時，閥體上的箭頭方向與管道中流體流動方向應相同。如果控制閥的口徑與管道的管徑不同時，兩者之間應加一個漸縮管來連接。

為防止執(zhí)行機構的薄膜老化，執(zhí)行器應盡量安裝在遠離高溫、振動、有毒、及腐蝕嚴重的場地。

當生產(chǎn)現(xiàn)場有檢測儀表時，控制閥應盡量與其靠近，以利于調(diào)整。外要注意工藝過程對控制閥位置的要求。

為了安全起見，控制閥應加旁通管路，并裝有切斷閥及旁路閥。以便在控制閥發(fā)生故障或維修時，通過旁路使生產(chǎn)過程繼續(xù)進行。

旁路組合的形式較多，現(xiàn)舉常用的四種方案如圖所示。

(a)是過去習慣采用的方案，旁路可以自動放空，但由于兩個切斷閥與控制閥在一根管線上，難于拆卸、安裝，且所占空間大。

(b)這種方案比較好，布置緊湊，占地面積小，便于拆卸。

(c)這種形式也比較好，便于拆卸，但占地面積比(b)大一些。

(d)這種方案只適用于小口徑控制閥，否則執(zhí)行器安裝位置高，拆裝不便。

執(zhí)行器的正常工作與維護檢修有很大關系。日常維護工作主要是觀察閥的工作狀態(tài)，使填料密封部分保持良好的潤滑狀態(tài)。定期檢修能夠及時發(fā)現(xiàn)問題并更換零件。維護檢修時重點檢查的部位是：

閥體內(nèi)壁；閥座；閥芯；膜片和“O”形密封；

密封填料。

電動執(zhí)行器的維護：

角行程電動執(zhí)行器按照運動方式分為：角行程、直行程和多轉(zhuǎn)式。

角行程和直行程執(zhí)行器大部分是在多轉(zhuǎn)式的基礎之上改造而來的：

以多轉(zhuǎn)式為基礎，配以蝸輪蝸桿二級減速箱組成0~90°角行程電動執(zhí)行機構；配以絲桿部件組成直行程電動執(zhí)行機構。

角行程：0~90°角行程，用于控制球閥、旋塞閥、蝶閥和百葉閥之類的角行程閥門；

多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行器多轉(zhuǎn)式：需要運行超過360°才能實現(xiàn)閥門的啟閉，主要用于截止閥、管夾閥和隔膜閥；

直行程：輸出的是力，產(chǎn)生的是位移，主要用于閘閥和滑板閥。

常用于配套各種閥門構成電動閥門或者電動調(diào)節(jié)閥(例如：閘閥、調(diào)節(jié)閥、單座閥等直線運動的閥門)。

以AC 交流電或DC 直流電為驅(qū)動能源；根據(jù)動作方式分為兩大類(電動開關型和電動調(diào)節(jié)型)。

優(yōu)點是能源取用方便，信號傳輸速度快，傳輸距離遠，便于集中控制，靈敏度和精度較高，與電動調(diào)節(jié)儀表配合方便，安裝接線簡單。

缺點是結(jié)構復雜，平均故障率高于氣動執(zhí)行機構，適用于防爆要求不高，氣源缺乏的場所。

一.指示燈故障

1.故障現(xiàn)象：

給電動執(zhí)行機通電后發(fā)現(xiàn)電源指示燈不亮，伺放板無反饋，給信號不動作。

故障判斷和檢修過程：

因電源指示燈不亮，首先檢查保險管是否開路，經(jīng)檢查保險管完好，綜合故障現(xiàn)象，可以推斷故障有可能發(fā)生在伺放板的電源部分，接著檢查電源指示燈，用萬用表檢測發(fā)現(xiàn)指示燈開路，更換指示燈故障排除。

結(jié)論：電源指示燈開路會造成整個伺放板不工作。

2.故障現(xiàn)象：

電動執(zhí)行器的執(zhí)行機構通電后，給信號開可以，關不動作。

故障判斷和檢修過程：

先仔細檢查反饋線路，確認反饋信號無故障，給開信號時開指示燈亮，說明開正常，給關信號時關指示燈不亮，說明關可控硅部分有問題，首先檢查關指示燈，用萬用表檢測發(fā)現(xiàn)關指示燈開路，將其更換后故障排除。

結(jié)論：關和開指示燈不亮(開路)時可控硅不動作。

二.電阻電容

1.故障現(xiàn)象：

執(zhí)行機構通電后，給定一個信號(例75%)，執(zhí)行機構會全開到底，然后回到指定位置

(75%)。

故障判斷和檢修過程：

根據(jù)以上故障現(xiàn)象，首先要判斷是伺放板和執(zhí)行機構那一個有問題。將伺放板從執(zhí)行機構上拆下，直接將電源線接到X5/1和X5/4端子上，執(zhí)行機構關方向動作，將電源線接到X5/1和X5/2 端子上，執(zhí)行機構開方向動作，如果執(zhí)行機構動作不正常，說明故障在執(zhí)行器上。

用萬用表測電機繞組正常，再測電容兩邊的電阻發(fā)現(xiàn)有一個開路，將其更換后故障排除。

結(jié)論：遇到以上故障現(xiàn)象時，首先要判斷故障發(fā)生在那一個部分上，最后確定根源。

2.故障現(xiàn)象：

執(zhí)行機構通電后給關信號(4mA)執(zhí)行機構先全開后再全關。

故障判斷和檢修過程：

先拆除伺放板，直接給執(zhí)行機構通電發(fā)現(xiàn)仍然存在原故障，檢查電阻，電阻阻值正常，說明電阻沒問題，檢查電機繞組，發(fā)現(xiàn)阻值正常，電機沒問題。由此故障推斷有可能電容壞，重新更換電容，故障排除。

結(jié)論：出現(xiàn)該問題時首先懷疑電阻和電容。

三.其它

1、故障現(xiàn)象：

現(xiàn)場只要送AC220V 電源，保護開關立即動作(跳閘)執(zhí)行機構伺放保險已燒。

故障判斷和檢修過程：

首先用萬用表檢測執(zhí)行機構上的電機繞組，發(fā)現(xiàn)電機繞組的電阻趨向于零，說明電機已短路，再檢測抱閘兩端電阻，電阻趨向于無窮大，說明抱閘已壞，正常應是1.45K左右。最終的處理辦法是：更換新的抱閘和電機，把伺放板的保險管裝上，重新調(diào)試，恢復正常運作。

結(jié)論：此情況應是由于抱閘壞了之后把電機抱死而現(xiàn)場沒有及時發(fā)現(xiàn)，使電機長期處于堵轉(zhuǎn)發(fā)熱，工作最終使電機相間絕緣破壞所導致的。

2、故障現(xiàn)象：

執(zhí)行機構的動作方向不受輸入信號的控制。

故障判斷和檢修過程：

先檢查兩個限流電阻和移相電容均沒有異常，用萬用表檢查電機的繞組阻值，發(fā)現(xiàn)電機的電阻值為1.45MΩ(且不時地發(fā)生變化)，說明電機繞組不對,最終的辦法是更換了這臺電機。

3、故障現(xiàn)象：

執(zhí)行機構的動作方向不受伺放板的控制。

故障判斷和檢修過程：

首先讓用戶用萬用表檢測兩個限流電阻和移相電容及電機的繞組阻值，發(fā)現(xiàn)其中一個限流電阻開路。

影響執(zhí)行機構轉(zhuǎn)向的三個因素就是①電機本身的繞組；②限流電阻；③移相電容，以后發(fā)生這種情況都有要從這三方面考慮。

4 故障現(xiàn)象：無論現(xiàn)場給什么信號電機都不動作。

故障判斷和檢修過程：

直接在電機繞組間通電，電機也不傳，抱閘拆下通電電機還是不轉(zhuǎn)，檢測電機繞組阻值均正常，手輪搖執(zhí)行機構動作正常。檢測的結(jié)果都正常就是通電時電機不轉(zhuǎn)，此時懷疑電機的轉(zhuǎn)子，把電機拆開，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子用手都擰不動，原來轉(zhuǎn)子和電機端蓋之間已有一層堅固的灰，把這層灰清除之后，加上一點潤滑油，用手就可以擰動了。重新把電機裝好并與執(zhí)行機構配合裝上，通電正常，重新調(diào)試。

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拓展知識：