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電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)振蕩原因分析及其處理方案探討會議

1 電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(jīng)常會遇到電動執(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、安裝、調(diào)試及運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，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(chǎn)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(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)失去制動作用而產(chǎn)生惰走現(xiàn)象時，也會引起執(zhí)行機(jī)構(gòu)小回路振蕩。

針對上述引起執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(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，可以消除小回路振蕩。而對于執(zhí)行機(jī)構(gòu)失去制動，應(yīng)查出機(jī)構(gòu)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(jī)構(gòu)的振蕩，在系統(tǒng)設(shè)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(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的波動，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)，會引起系統(tǒng)產(chǎn)生不同程度的振蕩。對于單回路調(diào)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(chǎn)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(dāng)而產(chǎn)生各回路間的共振。對于上述原因引起執(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(yùn)行在小開度時引起調(diào)節(jié)器過調(diào)而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)振蕩

當(dāng)控制閥流量特性太陡時，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，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)桿和控制閥門連接件的游隙和間隙過大造成執(zhí)行機(jī)構(gòu)的振蕩

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

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，要從系統(tǒng)構(gòu)成、安裝、調(diào)試多方面去分析故障原因，再針對性地設(shè)法進(jìn)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(jìn)的儀表，其測量精度高、運(yùn)行可靠、安裝簡便，近幾年應(yīng)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?yàn)榘惭b時布線不規(guī)范，在通過電纜橋架或保護(hù)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(chǎn)生干擾脈沖信號使二次表計量不準(zhǔn)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(diǎn)，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(shè)；

3）當(dāng)現(xiàn)場安裝條件不好，確實(shí)分不開時，信號線的屏蔽層務(wù)必可靠地接地；

4）信號線用金屬管保護(hù)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(yuǎn)離大功率的電機(jī)、變壓器以及其他動力設(shè)備。

多欽儀表技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)專注于流量計近20年，特別推薦： 渦街流量計、電磁流量計、蒸汽流量計、氣體流量計、橢圓齒輪流量計、金屬管浮子流量計、超聲波流量計等多種流量計的計量服務(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)。