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1、SD 系列伯纳德电动执行机构RANGE SD BONADE ELECTRIC ACTUATORS使用说明书一、概述SD 系列电动执行机构是工业过程测量和控制系统的终端控制装置，它能够将系统的控制信号转换成输出轴的角位移以控制阀门内截流件的位置或其它调节机构，使被控介质按系统规定的状态工作。电动操作器可以完成电动执行机构“手动”-“自动”工作状态的转换。当电动操作器被置于“手动”位置时可以用操作器对电动执行机构进行远方操作。SD 系列电动执行机构具有角行程、多转和直行程 3 类产品。角行程电动执行机构用于驱动 90 度转角的阀门如蝶阀、球阀、百叶阀、风门、旋塞阀、挡板阀等。多转电动执行机构用于驱
2、动闸阀及其它需要多圈转动的调节阀。直行程电动执行机构用于驱动单、双座调节阀、套筒阀等需要直线位移的调节阀。SD 系列电动执行机构是吸收先进国家电动执行机构的优点，结合我国的实际情况而研制开发的系列产品。SD 系列电动执行机构关键元器件均为进口，零部件加工、元器件筛选、整机装配均严格按照工艺及技术要求执行，整机测试严格执行国家标准。SD 系列电动执行机构安全可靠、品种规格多、精度高、功能齐全、重量轻、安装、调试操作、维修方便，具有 90 年代国际水平，广泛应用在能源、冶金、石油、轻工、化工、建材等行业，在工业过程测量和控制系统中发挥重要作用。二、产品分类一、产品的种类及形式：1、SD 系列电动执
3、行机构输出方式分成三种：a、 角行程输出力矩，90转角。b、 直行程输出推力拉力，直线位移。c、 多转式输出力矩，超过 360的多圈转动。2、SD 系列电动执行机构按安装方式分成两种：a、直联式通过执行机构输出部位的法兰与阀门等直接连接，这样执行机构可直接安装在管道上。多用于多转式、角行程、直行程。b、底座式执行机构通过杠杆与阀门等连接，此时执行机构需要安装在一个基础台座上，仅角行程用这种方式安装。1、 SD 系列电动执行机构调节方式分成三种：比例调节型执行机构接收计算机、调节器等单元判定为的 420mA 或 010mA 的模拟量信号，执行机构的输出轴转角（或位移）与信号成比例关系，并自动完成
4、调节任务。比例调节型电动执行机构在结构及安装方式上又分成两种型式。a、整体式比例调节型，即执行器与位置定位器 GAMX-D 装组成一个整体，整机现场安装使用。b 分立式比例调节型，执行机构也是由执行器及位置定位器构成，但执行器与位置定位器GAMX 分开安装，位置定位器则在室内或其它地方安装。注意：整体式与分立式外接线不一样。2 远控型也称积分型，执行机构接收脉冲信号，继电信号，可将执行机构的输出轴控制在任意位置。3 开关型也称两位式，它接收开关信号，但执行机构的输出轴只能控制在开和关两个极限位置。积分调节型电动执行机构，实际上就是一个远控型配上一个单独安装 GAMX 位置定位器。这里特别说明：
5、不论角行程、直行程、多转式电动执行机构其电路原理、对外接线、调节方法均一样，您在选型使用时，要多注意电源、电压、安装方式、输出力矩、行程、信号是否符合您的要求。三、使用条件1.动力条件电压：220V +5% -10% 三相 380V 10% 频率：50HZ 1%2.环境条件温度：整体式-10+55；分立式-20+70相对湿度：不大于 85%，周围空气中无腐蚀作用的介质。四、主要技术性能1、工作信号范围及输入通道电阻见表 1：工作信号范围 mA 输入通道电阻 420 250010 2502、输入通道数量整体式：1分立式：33、参数工作性能基本误差限：不超过额定行程的2.5%；回差：不大于额定行程
6、的 1.5%；额定行程时间误差：不超过额定行程时间的20%；比例调节型电动执行机构死区：在工作信号范围的 0.5%3%范围内连续可调；阻尼特性：不大于 3 次半周期摆动；4、外壳防护等级：IP655、工作制：可逆断续工作制，接通持续率 30%时每小时接通次数 360.五、工作原理与结构特点比例调节型电动执行机构是以交流电动机为驱动装置的位置伺服机构，由配接的位置定位器GAMX-D(或 GAMX）接受系统的控制信号与位置发送器的位置反馈信号进行比较，比较后的信号偏差经过放大使功率级导通，电动机旋转驱动执行机构的输出件朝着减小这一偏差的方向移动（位置发送器不断将输出件的实际位置转变为电信号-位置反
7、馈信号送至位置定位器）直到信号偏差小于死区为止，此时执行机构的输出件就稳定在与输入信号相对的位置上，框图见图 1.分立式比例调节型电动执行机构实际上就是由远控型执行机构配上一个单独安装的位置定位器 GAMX 两部分组成的。整体式比例调节型电动执行机构的位置定位器 GAMX-D 安装在执行机构的动力部件上形成一个整体。远控型电动执行机构由开关（继电）信号控制输出件位移，当开关复位后输出件停止移动。框图见图 2，电路图见图 3。开关型（两位式）电动执行机构原理与远控型基本相同，由于开关型（两位式）执行机构电路自锁，即使开关复位，输出件也继续移动到位置极限开关或用停止开关切断电路为止。调节型电动执行
8、机构由动力部件和位置定位器两部分组成。1 执行机构的动力部件执行机构的动力部件主要由电动机、减速器、力矩行程限制器、开关控制箱、手轮和机械限位装置以及位置发送器等组成。1.1 电动机电动机时执行机构的动力装置。SD 系列电动执行机构配置的特种单相或三相交流异步电动机具有高起动力矩倍数、低起动电流和较小的转动惯量，具有较好的伺服特性。在电动机定子内部装有热敏开关做过热保护，当电动机出现异常过热时该开关将控制电动机的电路断开以保护电动机和执行机构，当电动机冷却以后开关恢复接通，电路恢复工作。为了克服惯性惰走，调节型电动执行机构的电动机控制电路均有电制动功能。1.2 减速器额定输出转矩不大于 600
9、Nm 的角行程执行机构的减速器高速级为两级行星齿轮传动，输出级为蜗杆传动。多转执行机构的减速器高速级为行星齿轮传动，输出级为交错轴斜齿轮传动。额定输出转矩 10004000Nm 的角行程执行机构的减速器由多转执行机构减速器配接蜗杆减速器组成。额定输出转矩 6000Nm 的角行程执行机构的减速器由多转执行机构减速器配接丝杠螺母-摇臂减速器组成。直行程执行机构的减速器由多转执行机构减速器配接丝杠螺母传动装置组成。1.3 力矩行程限制器力矩行程限制器是一个设置在减速器内的标准单元，由力矩限制机构、行程限制机构、位置传感器及接线端子等组成。1.3.1 力矩限制机构：结构见图 5.行星内齿轮在传递力矩时
10、产生的偏转嵌装在齿轮外圈的摆杆，摆杆两端各装有一个测力压缩弹簧做为正、反方向力矩的传感元件，当输出力矩超过设定限制力矩时，内齿轮的偏转使摆杆触动力矩开关切断控制电路使电动机停转。调整力矩限制弹簧的压缩量即可调整力矩的限定值。1.3.2 行程限制机构：由凸轮组合微动开关组成。该凸轮组通过齿轮减速装置与减速器传动轴相连，通过调整分别作用于正、反方向微动开关的凸轮板的位置可限定执行机构的行程。1.3.3 位置传感器：采用高精度、长寿命的导电塑料电位器做为位置传感元件，它与凸轮组同轴连接，整体式比例调节型电动执行机构位置反馈信号使将导电塑料电位器随输出件行程变化的电阻值送入 GAMX-D 位置定位器的
11、比较放大电路，并由它送出一个 420mA DC 电流信号用于显示。分立式比例调节型、远控型、开关型电动执行机构的反馈电流信号使将导电塑料电位器随输出件行程变化的电阻值送入电流变换器模块转换而成的。1.4 开关控制箱开关控制箱通过连接螺套安装在减速器上。整体式比例调节型电动执行机构在开关控制箱内装有 GAMX-D 电子位置定位器。分立式比例调节型、远控型、开关型电动执行机构在开关控制箱内装继电器、交流接触器等器件，它们与 1.3.1 所述的力矩限制微动开关组成保护电路。当执行机构过力矩时，可立即使电动机在该方向上断电，从而保护传动机构。该电路有记忆功能，将过力矩保护状态持续保持直至故障排除。1.
12、5 手轮在故障状态和调试过程中可通过转动手轮来实现手动就地操作。1.6 机械限位装置机械限位装置主要用于故障时的极限位置保护以及防止手动操作时超过极限位置。不大于 600Nm 的角行程执行机构的机械限位装置为减速器箱体底部的两个可调节的螺钉。不小于 1000Nm 的角行程执行机构的机械限位装置为在输出级减速器箱体内设置的固定挡块。直行程执行机构的机械限位装置在直线位移机构中设置。2 位置定位器位置定位器实质上是一个将控制信号与位置反馈信号进行比较放大以控制电动机开停和旋转方向的多功能大功率放大器，它与执行机构的动力部件相连以控制执行机构按系统规定的状态工作。位置定位器主要由比较、逻辑保护、放大
13、驱动及功率放大电路组成，控制单相电动机的位置定位器功率放大部分主要由光电耦合过零触发固态继电器（实际是无触点电子开关）构成。2.1 位置定位器 GAMX-D：装在执行机构上构成整体式比例调节型电动执行机构。2.2 位置定位器 GAMX：做为独立单元与执行机构的动力部件分别安装，原理见GAMX 位置定位器安装使用说明书 。六 安装调试与维护1 校 核在安装使用之前务必校核和确认：1.使用现场的动力条件、环境条件符合本说明书第三章的规定。2.产品名牌标识的各项内容满足系统及阀门正常工作的需要。3.用 500V 兆欧表测量本说明书第四章所述各接线端子间及其与机壳间的绝缘电阻符合规定。4.各紧固件无松
14、动，各密封件性能良好。5.转动手轮执行机构传动平稳，无卡阻现象和异常声响。2 安 装安装电动执行机构时应使其周围有足够的空间，以方便现场手动操作、调整和检查。SD 系列电动执行机构的外形尺寸及安装尺寸见图 16图 25.多转电动执行机构的法兰尺寸符合 ISO5210 符合。直连式角行程电动执行机构的法兰尺寸符合 ISO5211。直连式电动执行机构可以垂直、水平或倾斜安装。底座式角行程电动执行机构可以水平或倾斜安装，底座的安装面应当平整，供连杆两端使用的球铰链的外形、规格及尺寸见图 23.执行机构的行程在出厂前已经由 1.3.2 的行程限制机构设定：当位于凸轮组最下端的 4 号凸轮板使相应微动开
15、关动作时，执行机构的输出件为“关”位置（零位） ，即：角行程和多转执行机构的输出轴位于逆时针方向转动（面对输出端观察）的终点，直行程执行机构的输出杆位于最下端。当 3 号凸轮板使相应微动开关动作时，执行机构的输出件为“开”位置（满度位置） ，即角行程和多转执行机构的输出轴位于顺时针方向转动的终点，直行程执行机构的输出杆位于最上端。当将执行机构与阀门（或其它调节机构）连接时应使阀门的“关”位与执行机构已设定的“关”位重合。角行程执行机构的输出轴只能在限定的 90 度范围转动，安装底座式角行程执行机构时需要通过改变输出臂花键孔与输出轴（花键轴）的相对位置以满足阀门等调节机构对执行机构输出臂转动范围
16、的要求。安装底座式电动执行机构应特别注意：1.1 调节机构（阀门等）转轴上的链接臂的连杆安装孔与转轴的中心距应当与执行机构输出臂的相应中心距相等。1.2 上述两臂处在同一平面并且平行（即两臂之间连杆的长度等于两转轴（调节机构的转轴与执行机构输出轴）的中心距） 。1.3 安装后的两个球铰链受力点要在一个平面上，此平面要与两个臂的平面平行，以免产生附加力矩。为了防锈和维修时拆装方便，在执行机构和阀门装配与连接时，应在安装面与链接处涂上一层润滑脂。3 接 线接线时必须断开电源。用户接线在开关控制箱内的接线端子上进行。3.1 整体式比例调节型电动执行机构接线图按图 6图 7。3.2 分立式比例调节型电动执行机构接线按图 9。3.3 远控型电动执行机构接线按图 8。3.4 开关型（两位式）电动执行机构接线图按图 10。3.5 附加的行程转换开关端子图按图 11.该端子置于图 6、8、10 所示端子的右端。交流电源和信号线要
