（山东电力建设第三工程公司 266100）
摘要：电子式电动执行机构具有行程控制、转矩保护、手电动切换和手动操作、远方及就地控制等基本功能，可以将上位控制设备和系统（调节器、PLC或DCS）给出的电量指令信号转化为相应的位移，驱动最终控制部分（如调节阀、挡板等）至系统所要求的位置，进而调节和控制流量、温度、压力等过程参数，实现系统的过程控制。目前，在国内核电厂中，智能型电动执行机构应用非常广泛，但也存在不少问题，本文将主要对电动执行机构在核电厂中的应用及维护进行阐述。
关键词：智能型电动执行机构；接线；常见故障
引言
现在，计算机技术、微电子技术和通信技术都得到了很大的发展，这样也使得电动阀门在发展过程中有了技术方面的保障，能够更好的促进电动阀门的智能化发展，很多厂家在生产过程中，提出了现场总线通信协议智能电动执行机构，在阀门执行器中应用了未处理系统，这样能够在控制功能方面得到更好的发展，同时，在智能阀门电动执行机构方面也出现了很多的产品。在上个世纪九十年代，英国的企业推出了智能型的电动执行器，这种新型的IQ系列智能电动执行器和普通的执行器相比具有很多的优点。主要表现在其在功能设定方面实现了方便参数遥控的功能，在使用前，使用的厂家可以制作专用的设定工具，这样能够使用参数进行遥控设定。在设定工作程序是非常简单的，同时设备的安全性也是能够得到更好的保证，同时在也能更好的实现在线显示功能，可以借助液晶显示屏，能够准确的对阀门的开关状态进行掌握，同时也能对出现的故障及时发现，保证电动阀门的运行效果。
1 电动阀门智能化的特征
电动阀门的智能化是一个必须的过程，这是由于市场的需求已由阀门自身发展的需要所决定，借助于机电一体化的发展大势，伴随着微电子技术的高速发展，这些都为电动阀门的智能化提供了强有力的支持。目前，智能化阀门主要有以下几个特点：
1.1 电动阀门的通讯数字化
智能化阀门电动执行机构采用电力载波的方式与上位机相连，上位机送出的可寻址数字信号通过电力线被电动执行机构接受，电动执行机构控制器根据收到的信号对电动执行机构进行相应的控制，使电动阀门工作方式更加灵活。
1.2 阀门控制过程的计算机化
一般来讲，流量和压力的调节是通过执行机构来操作的，当控制系统中的微处理器的控制信号发出后，执行机构开动驱动阀门来调整阀门。假如，在电动执行机构中，增加带有智能控制的伺服放大器，增加给定值控制功能。智能化控制器的使用，可以改变以往机械性力矩控制开关动作值调整需拆开密封外壳通过调节弹簧进行力矩值调整的状况。
1.3 电动阀门的故障诊断和处理的智能化
智能化的电动阀门一定要有完善可靠的故障自我诊断功能。在阀门的电动执行机构上安装传感器，就可以借助传感器来对电动阀门的故障进行诊断。同时，在一定的条件下，还可以在电路上设置各种的检测功能，比如可以及时的辨别出负转矩，当发现指令和执行情况有差别时，就可以立即通过触控器来反转，实现相序的同步。同时，智能化的电动阀门，要可以检测三相电流，当检测到时候，应立即阀门的电机。
1.4 整体结构的一体化
在电动阀门智能化的进程中，不能忽视阀门和电动执行结构的整体性，要保证他们的同步发展。借助一体化的设计结构，能够把阀门的整个控制回路安装在一个仪表中，这样就大大简化了控制系统的设计、安装和操作过程，同时，提高了系统的可靠性。
2 应用中存在的问题及解决办法
虽然电动执行机构的制造工艺、控制方式等都非常先进，但由于电动执行机构频繁动作，会出现控制元器件老化等各种故障。
2.1 DKJ（ZKJ）、DKZ（ZKZ）等系列国产电动执行机构的常见故障及处理办法
在核电厂发电机组中应用以上系列国产电动执行机构非常多，其特点是结构简单，主要采用硬接线方式实现电动执行机构的基本功能，下面先简述其工作原理，电路图如图1所示。
图1 DKZ型电动执行机构控制电路图
该图展现的是一个开关型电动执行机构的控制电路，该电路全部是用硬接线把一些电子元器件直接连接起来的，它通过保险、热偶、力矩开关对电机进行保护，开关回路通过互锁实现开关单一操作。这种类型的电动执行机构存在的问题主要有以下几点：
（1）密封性不佳
该系列电动执行机构的接线口与行程开关、力矩开关、电机等安装在一起。火电厂环境比较差，由于安装时没注意或者使用时间较长，保护套管破损，导致雨水及灰尘进入接线端子盒内，然后从接线端子盒再流入控制开关及电机处，造成电机短路或控制开关损坏。若为接线电缆入口高于电缆引出管，则只需要把保护套管包扎好即可；若为接线电缆入口低于电缆引出管，除了把保护套管包扎好之外，还需在电缆保护套管的最低处扎洞，防止当水从引出管流下时，灌入执行机构内。检修维护人员要经常进行检查，以便尽早发现密封不好的情况，力求把故障消除在萌芽状态。
（2）电路元器件老化
该系列电动执行机构，其电路元器件主要以机械动作为主，热继电器、行程开关、计数器容易出现故障。由于力矩保护开关随着运行时间的增加，其保护作用逐渐失去，加之热继电器损坏，部分执行机构装设在一些管道上的执行机构容易卡涩，这就导致电机出力很大，致使电机损坏。当检修维护人员发现电机由于过载出现故障时，一定要及时更换热偶。很多故障现象是刚更换过的执行机构使用不久又损坏，检修人员发现此类情况的出现是由于调试时设置的力矩较大，而热继电器又失去保护功能所致。因此，对于元器件，发现其老化或失去功能，一定要及时更换。
（3）电动执行机构时好时坏
由于运行时间已久，电厂震动又大，加之该系列电动执行机构的控制部分都是用硬接线把元器件连在一起的，因此，部分控制回路容易出现接线松动，进而导致执行机构动作时好时坏。因此，要定时对控制回路及动力回路的接线进行拧紧，争取及早把问题消除在出现之前。
2.2 一体化智能型电动执行机构的常见故障及处理办法
一体化智能型电动执行机构的控制原理和DKZ型差不多，只不过其实现方法不同，保护功能更加强大，在线故障诊断能力更强，控制方式更多，其故障率较低；但同样存在一些问题，其中有设备自身的问题，也有选型的问题，还有就是设备模块故障、电子元件老化、易损部位损坏等问题。
（1）断信号后电动执行机构没有动作在正确位置
某控制装置选用了IQ智能电动执行机构，由于指令线接线松动，导致电动装置失去了控制信号，致使引风机动叶全关，使得炉膛压力变化很大。在故障分析时，工程师重新学习了设备说明书，并将设备重新组态为：当该电动装置失去信号时，执行机构不动作。出现以上问题主要是因为现场工程师对新的控制装置的功能未完全了解，对设备做了错误组态，导致设备在失去信号时没有正确动作。一体化智能电动执行机构有很多功能，只有我们合理利用，它才能为我们的工作带来方便，否则，反而会带来很多麻烦。
（2）指令与反馈偏差大
智能电动执行机构出现此现象，主要是反馈电阻元件因磨损而失去线性，或者是由于反馈传动部分松脱，或者是指令放大模块出了问题。维修工程师要根据实际问题进行分析。
总之，对于电动执行机构的故障处理，要从现象开始分析，牢牢把握住基本原理不放松，运用各种科学手段进行分析处理。除此之外，还要对电动执行机构进行预防性维护，避免设备故障的出现，对于智能化电动执行机构，要充分利用其功能，以便尽早发现问题，尽早预知问题。
参考文献
[1]朱继峰.新型电动执行器维修[J].电工技术，2008（1）：1-4.
[2]范宗海，贾铁虎.智能型电动执行机构控制信号电源及接线设计[J].石油化工设计，2011，28（3）：1-4.
[3]姚明源，王婕.电动执行机构在热电站的应用及维护[J].中国仪器仪表，2004，（5）：46-48.
论文作者:田文利
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/21
标签：执行机构论文; 阀门论文; 接线论文; 力矩论文; 功能论文; 电机论文; 故障论文; 《电力设备》2017年第19期论文;