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電動執(zhí)行機構振蕩原因分析及其處理方案探討會議
1 電動執(zhí)行機構振蕩原因分析及其處理
過程控制系統(tǒng)投入自動狀態(tài)下,經常會遇到電動執(zhí)行機構出現(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,電動執(zhí)行機構經常處于振蕩狀態(tài)下運行,也嚴重影響其使用壽命。因此,在調節(jié)系統(tǒng)中應消除這種振蕩,以保證調節(jié)系統(tǒng)的正常運行。引起執(zhí)行機構閥位振蕩的原因較多,現(xiàn)結合設計、安裝、調試及運行的經驗,說明其原因及消除的方法。
1.1 電動執(zhí)行器閥位反饋小回路振蕩
產生振蕩的原因主要有兩個方面。
1)由于磁放大器的不靈敏區(qū)△g太小,磁放大器過于靈敏,使執(zhí)行器小回路無法穩(wěn)定而振蕩。
2)當執(zhí)行機構失去制動作用而產生惰走現(xiàn)象時,也會引起執(zhí)行機構小回路振蕩。
針對上述引起執(zhí)行機構振蕩的原因,對磁放大器不靈敏△g太小引起的振蕩,根據(jù)運行中的經驗,把磁放大器的不靈敏區(qū)△g調在±120~140μA時,可以消除小回路振蕩。而對于執(zhí)行機構失去制動,應查出機構失去制動的原因再予以排除。
1.2 信號源波動使變送器輸出波動而引起振蕩
對于對象變化引起信號源波動而造成執(zhí)行機構的振蕩,在系統(tǒng)設計時,可以在回路中加入阻尼器環(huán)節(jié),也可在管路中加機械濾波緩沖的裝置,用機械阻尼的方法減少變送器輸出信號的波動,以至消除機構的振蕩。
1.3 調節(jié)系統(tǒng)參數(shù)整定不當引起系統(tǒng)振蕩使執(zhí)行機構振蕩
調節(jié)器的參數(shù)整定不當,會引起系統(tǒng)產生不同程度的振蕩。對于單回路調節(jié)系統(tǒng),比例帶過小、積分時間過短、微分時間和微分增益過大都可能產生系統(tǒng)振蕩。對于多回路系統(tǒng)除和單回路系統(tǒng)有共性的問題外,還存在著回路之間的相互影響,由于參數(shù)整定不當而產生各回路間的共振。對于上述原因引起執(zhí)行機構的振蕩,可以在系統(tǒng)整定時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運行在小開度時引起調節(jié)器過調而使執(zhí)行機構振蕩
當控制閥流量特性太陡時,被調量只需較小的偏差就將使被調介質產生較大的變化,往往使調節(jié)過頭,使系統(tǒng)產生振蕩;當由于控制閥的特性受工藝條件限制較難修改時,則可以把調節(jié)的比例帶適當增加,以改善調節(jié)品質。
1.5 執(zhí)行機構以聯(lián)桿和控制閥門連接件的游隙和間隙過大造成執(zhí)行機構的振蕩
在機構傳動部件安裝時,要保證所有連接件不應有游隙和間隙,應按三級精度配合制造。
總之,執(zhí)行機構的振蕩是運行中常見的一種故障現(xiàn)象,直接影響調節(jié)品質,其內在原因也是多方面的。在分析和排除故障原因時,要從系統(tǒng)構成、安裝、調試多方面去分析故障原因,再針對性地設法進行消除。
2 渦街流量計抗電磁干擾的對策
渦街流量計是目前流量計中較為先進的儀表,其測量精度高、運行可靠、安裝簡便,近幾年應用較好。但在現(xiàn)場使用時,存在電磁干擾的問題。就遼中縣化工總廠使用情況來看,電磁干擾是主要的。
2.1 低頻電磁干擾
對渦街流量計,低頻電磁干擾就是在現(xiàn)場使用時,來自交流電源(220V,50Hz)的干擾。因為安裝時布線不規(guī)范,在通過電纜橋架或保護管時,可能使交流電源與信號線一起平行走線,干擾信號就會耦合到信號輸出線上。
由電源線到信號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:
渦街流量計前置放大器的輸入阻抗;
由上式可知:若信號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;渦街流量計前置放大器的輸入阻抗越高,干擾電壓也就越大,可能產生干擾脈沖信號使二次表計量不準確。由此可見,增大電源線與信號線之間距離,規(guī)范布線,減少分布電容,以及合理選擇信號線接地點,就可避免干擾電壓對渦街流量計的影響。
2.2 抗電磁干擾的對策
1)采用屏蔽線輸出信號;
2)盡量避免與交流電源一起敷設;
3)當現(xiàn)場安裝條件不好,確實分不開時,信號線的屏蔽層務必可靠地接地;
4)信號線用金屬管保護起來固定住,減小振動和沖擊,避免引起靜電干擾;
5)渦街流量計變送器的輸入、輸出端保持干燥、清潔;
6)信號線及渦街流量計的變送器盡量遠離大功率的電機、變壓器以及其他動力設備。
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