
阀位控制器工作原理与校验方法.doc
6页阀位控制器工作原理及校验方法阀位控制器工作原理及校验方法1、工作原理:、工作原理:阀位控制器的功能接受 505E 输出指令(即阀位指令)和阀位实际位置反馈,通过偏差比较、放大和 PI 运算输出控制电流,控制电液转换器输出轴动作电液转换器输出轴动作与输入电流的关系:输入正电流时,电液转换器输出轴呈比例的向外移动,通过杠杆带动油动机滑阀向上移动,使油动机活塞上部与压力油管路相连,油动机活塞下部与主油泵入口管路相连,油动机活塞向下移动,汽机调门向关闭方向移动输入负电流时,电液转换器输出轴呈比例的向内移动,通过杠杆带动油动机滑阀向下移动,使油动机活塞下部与压力油管路相连,油动机活塞上部与主油泵入口管路相连,油动机活塞向上移动,汽机调门向开启方向移动2、校验接线:、校验接线:阀位控制器①、②、③号端子为阀位反馈信号即 LVDT 的①、②、③号端子,其中②号端子为中间抽头,④、⑤号端子为 505E 输出指令的电流信号(4~20mA 对应 0-100%阀位或负荷,④号为+、⑤号为-, ) ,⑥、⑦号端子为阀位控制器阀位变送电流输出端子(4~20mA 对应 0~227mm,⑥号为+、⑦号为-) ,⑧、⑨端子为阀位控制器输出到电液转换器双向电流信号(输出为电流积分信号,-250~250 mA) 。
3 3、检验方法:、检验方法:3.1 阀位控制器阀位显示和变送输出功能校验3.1.1 消除 LVDT 虚假零点,确定 LVDT 真实零点; 3.1.2 校验 LVDT 实际位置(LVDT 的实际位置可以在定好零位后,用游标卡尺 等直接测量)和阀位控制器显示值、阀位变送输出电流的线形关系并调整(阀 位控制器显示偏差通过调整阀位控制器面板显示零点电位器和显示满度电位器 消除;阀位控制器输出电流偏差通过调整阀位控制器内部输出零点电位器和输 出满度电位器消除) 6)电液转换器工作原理及检验方法电液转换器工作原理及检验方法1、特点、特点CSV9 电液转换器由动圈式力马达和滑阀式液压伺服驱动器组成其随动活塞与控制阀芯间采用直接位置反馈,因而能将较弱的电信号通过电液伺服放大后转换为具有相当大推力的位移输出CSV9 电液转换器具有结构紧凑、反应灵敏、可靠性高、动特性好、对油液清洁度要求低及维护简便等优点CSV9H 型电液转换器是在 CSV9 的基础上改进而成,改进后 CSV9H 型电液转换器有如下三个特点: 采用大电流推动,其动圈式力马达的推力比原 CSV9 要高出 3 倍,所以其阀芯的防卡能力即抗油液的污染能力更强。
由于力马达推力的增加和弹簧刚度的增加使其频率响应由 CSV9 的≥6Hz(-3db)增至≥14Hz(-3db) 由于零件加工精度的提高,使死区由 CSV9 的≤2.5%提高至≤1%,使压力零漂由 CSV9 的≤2%提高至≤1%加之 CSV9H 转换器除电气参数与 CSV9 不同外,其连接尺寸与 CSV9 转换器完全相同,所以可以直接替代 CSV9 从而使电站调速机组的可靠性、动特性与精度有很大提高2、工作原理:、工作原理:CSV9,CSV9H 电液转换器的电流-位移转换部分是由磁钢、导磁罩、内外导磁板、动圈及弹簧所组成的动圈式力马达,液压伺服放大部分是由控制阀芯、随动活塞所组成的具有直接位置反馈的三通道滑阀控制差动缸(详见图一)动圈与控制阀芯为刚性连接安装方式为板式连接当控制电流流过处在磁隙固定磁场中的动圈绕组时产生电磁力,此电磁力克服弹簧力后推动动圈与控制阀芯产生与控制电流成比例的位移当压力油自 P 口进入电液转换器,并经过控制阀芯与随动活塞间的上下可变节流口,再经过 T 口回油此时油压直接作用于随动活塞下腔,使之产生一个始终向上的推力而上下节流口间的控制油压,则作用在随动活塞的上腔,使之产生一个向下的推力。
此时如果无控制电流流过动圈,即控制阀芯静止不动由于此时上下节流口的过流面积设计成相等,因而上腔的控制油压刚好等于下腔油压的一半又由于随动活塞上腔面积设计是下腔面积的两倍,因此作用在随动活塞两端的液压推力相等,所以随动活塞自动稳定在这一平衡位置当向动圈输入正向控制电流时,电磁力使动圈与控制阀芯向下移动,此时上节流口关小,下节流口开大,随动活塞上腔的压力升高,从而推动活塞下移当活塞位移达到控制阀芯的位移量时,上、下节流口过流面积重又恢复相等,随动活塞两端的液压推力恢复相等,随动活塞便自动稳定在这一新的平衡位置当向动圈输入反向电流时,动圈与控制阀芯向上移动,下节流口关小,上节流口开大,压力油经 T 口回油,从而使随动活塞上腔油压降低,活塞随之向上运动,直至达到新的平衡位置由于控制阀芯与随动活塞间的节流口精确配合,因此 CSV9 电液转换器的零耗流量与压力漂移都很小,负载刚度则很大又由于是差动缸结构,CSV9 电液转换器还具有液压应急功能在紧急情况下,只要通过二位四通换向阀把 P、T 两口换向,或在 P、T 口同时通入压力油,随动活塞就会立即下推到低外形及安装尺寸 CSV9,CSV9H 电液转换器的外形及安装尺寸如图二所示。
其连接板安装面表面粗糙度应小于 Ra6.3图二3、主要技术指标、主要技术指标序号序号项目项目CSV9CSV9CSV9HCSV9H1工作压力2.5MPa 4MPa 6.3MPa 2负载能力≈150kgf ≈240kgf ≈380kgf 3零耗流量≤1L/min ≤2L/min ≤3L/min 4工作行程±6mm 5额定电流±150mA±1000mA 6动圈内阻60Ω(20℃)10Ω(20℃) 7颤振电流≤30mA≤300mA 8颤振频率50~200 Hz(正弦波或三角波) 9死 区≤2.5%≤1% 10非线形≤10% 11压力零漂≤2%≤1% 12负载零漂≤0.005mm/kgf 13频率响应≥6Hz(3db)≥14Hz(3db) 14油液清洁度≤NAS12 级注:注:1.死区:对应于同一输出值的两个不同输入值之差与总行程之比2.压力零漂:工作压力自 60%至 100%PS 变化时输出行程变化与总行程之比4、检验方法、检验方法4.1 拆除电液转换器输出轴压紧弹簧,使输出轴能自由活动,启动电控油泵;4.2 拔去电液转换器连接插头,用游标卡尺测量电液转换器输出轴相对位置并记录,此位置即为电液转换器输出零位;4.3 根据电液转换器工作电流,由小到大顺序加入-250、-200、-150、-100、-50、0、50、100、150、200、250mA 电流,同时用游标卡尺测量电液转换器输出轴相对位置并记录。
4.4 根据电液转换器工作电流,由大到小顺序加入250、200、150、100、50、0、-50、-100、-150、-200、-250mA 电流,同时用游标卡尺测量电液转换器输出轴相对位置并记录注:注: 1、输出轴位置测量时,为了在现场测量方便和测量准确,可以在输出轴端 临时安装一足够强度和足够长度(超出电液转换器安装连接板南侧 3~5 厘米) 的横担,以电液转换器安装连接板上表面与输出轴安装的横担上表面距离表示 电液转换器的相对位置,然后通过推算出电液转换器输出轴的位移 2、电液转换器输出轴零位和移动方向规定:在电液转换器加上电控油,电 液转换器的输入电流为零(拔掉电液转换器输入插头即可)时,电液转换器输 出轴的相对位置为电液转换器零电流的相对位置,输入正电流,输出轴向下移 动,输入负电流输出轴向上移动 3、电液转换器输出轴位移的计算方法:任意输入电流时电液转换器输出轴 的位移=该输入电流时电液转换器输出轴的相对位置-电液转换器零电流时的相 对位置4、电液转换器输出轴误差计算和判断:误差(%)=[(实际行程-标准行程) /标准行程]*100; 死区(%)=[(从小到大输出轴相对位置-从大到小输出轴相对位置)/12] *100。
死区反映电液转换器一致性,误差反映电液转换器的准确度,误差和死 区越小越好,一般不超过 2%,性能比较好的不超过 1%,性能比较差的不超过 2.5%由于阀位控制器输出为积分电流,准确度对输出的影响远没有一致性高, 对电液转换器更应该重视一致性即死区指标 5、如果现场缺少大量程的电流信号发生器可以采用电压输入法校验为了 提高检验准确性,校验前应首先测量线圈阻值,然后根据标准电流值换算为电 压值 7)调速系统静态标定调速系统静态标定1、阀位控制器油动机行程显示零点和满度标定1.1 高压油泵运行,电控油泵停止;1.2 用力向上拉油动机滑阀,使油动机全关,调整阀位控制器阀位显示零点调整电位器(位于阀位控制器面板上) ,使就地油动机行程与阀位控制器显示行程一致,同时调整电流输出零点调整电位器(阀位控制器内部) ,使输出电流为4 毫安1.3 用力向下踩油动机滑阀,使油动机全开,调整阀位控制器阀位显示满度调整电位器(位于阀位控制器面板上) ,使阀位控制器显示满量程,同时调整电流输出满度调整电位器(阀位控制器内部) ,使输出电流为 20 毫安1.4 如果油动机不能全开,则调整阀位控制器阀位显示满度调整电位器(位于阀位控制器面板上) ,使就地油动机行程与阀位控制器显示行程一致,同时调整电流输出满度调整电位器(阀位控制器内部) ,使输出电流为实际阀位根据满量程换算出来的数值(毫安) 。
1.5 重复上述 1.2、1.3、1.4 步骤,使阀位控制器行程显示在误差范围内,标定工作结束2、油动机滑阀找中:2.1 高压油泵和电控油泵运行;2.2 拔掉电液转换器的连接插头(目的:利用电控油压和电液转换器特性,使电液转换器行程固定在零位,便于油动机滑阀找中) ;2.3 调整油动机滑阀连杆螺丝使油动机缓慢平稳的开到一定位置,然后反方向调整油动机滑阀连杆螺丝,使油动机向关的方向非常缓慢移动,锁紧油动机滑阀连杆上部锁紧螺帽,要求不能太紧,要保证杠杆能上下灵活活动(为了保证杠杆能上下灵活活动,减少油动机滑阀上下波动幅度,可以在两层垫片之间加一输煤皮带制作的缓冲垫片)2.4 油动机滑阀找中结束,插上电液转换器插头3、阀位控制器调节(PI 调节)精度标定3.1 高压油泵、电控油泵运行;3.2 505E 的紧急停机触点输入必须闭合,否则 505E 的指令输出电流为零,无法进行标定工作(一般情况下由于 505E 紧急停机触点取自发电机断路器辅助触点,停机时自动闭合) ;3.3 执行 505E 系统复位指令(按 505E 的 RESET 键) ;3.4 按 505 面板上的紧急停机(EMERGENCY SHUTDOWN)按钮;3.5 按“ACT”键,然后按下翻菱形键直到出现“Stroke Actuators-dsbld,Steam Must be off”(确认主汽门已经切断了汽轮机气源);3.6 按“YES”键3.7 利用 505 输出 0%指令,调整阀位控制器阀位反馈零点调整电位器(位于阀位控制器面板上) ,使就地油动机行程(包括阀位控制器显示行程)与 505 输出指令一致(全关为零) ;3.8 利用 505 输出 100%指令,调整阀位控制器阀位反馈满度调整电位器(位于阀位控制器面板上) ,使就地油动机行程(包括阀位控制器显示行程)与 505输出指令一致(全开为满度) ;3.9 如果油动机不能全开,则利用 505 输出油动机可以开到的位置指令,调整阀位控制器阀位反馈满度调整电位器(位于阀位控制器面板上) ,使就地油动机行程(包括阀位控制器显示行程)与 505 指令一致。
3.10 重复上述 3.7、3.8、3.9 步骤,使油动机行程与 505 指令在误差范围内4、整个调速系统静态标定合格的标准4.1 油动机滑阀与连杆之间的连接紧固,动作自如,滑阀颤动幅度和频率正常4.2 阀位控制器油动机行程指示与就地一致;4.3 就地实际阀门行程、阀位控制器显示阀位必须与 505E 所显示的指令一致;4.4 在高压油泵和电控油泵均运行,且油动机处于关闭位置时,阀位控制器输。
