扬州瑞浦执行器制造有限公司

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DKJ-4100D 电子式角行程电动执行器

： 产品概述   DKJ-4100D 电子式角行程电动执行器

DKJ系列电动执行器是DDZ电动单元组合仪表系列中执行类单元仪表。 它接受调节器、 DCS、 PLC等上位仪表的控制信号或操作器的手控信号， 自动地操作被控元件， 完成系统的调节任务。 本系列产品在原有DKJ系列产品的基础上采用了一些新的电子技术， 使本系列产品技术性能及可靠性有了很大的提高。 目前该系列产品广泛地应用于电力、钢铁、 建材、 化工、 石油、 环保等生产过程自动控制领域中。

二： 基本技术指标

1： 输入或反馈信号4-20mA(或0-10mA)

2： 输出力矩或推力 角行程:100Nm-10000Nm 直行程:4000N-16000N

3： 输出轴动作范围 角行程:0-90度 直行程:6、 10、 16、 25、 40、 60、 100mm

4： 输出0-90度转角时间:DKJ-2100、 3100、 4100为25秒

DKJ-6100A为36秒 DKJ-6100为55秒 DKJ-7100为65秒 DKJ-8100为120秒

5： 非线性误差:±1%

6： 死区:1%-3%可调节

7： 来回变差:≤±1%

8： 阻尼特性:振荡周期≤1.5个周期

9： 电源电压:220V±10% 50Hz

10： 使用环境温度:-20℃至+65℃

11： 使用环境相对湿度:<95%(无凝露)

三： 工作原理及部件构成

DKJ、 DKZ系列电动执行器是一个采用两相交流伺服电动机为原动力的位置伺服机构,其典型系统方块图如下图

当位置定位器的输入端有一个信号输入时， 此信号与位置信号进行比较， 当两个信号的偏差值大于规定的死区时， 位置定位器产生功率输出， 驱动伺服电动机转动使减速器的输出轴朝减小这一偏差的方向转动， 直到偏差小于死区为止。 此时输出轴就稳定在与输入信号相对应的转角位置上。
由于电动机带有制动结构， 所以能可靠地保证在电动机断电以后迅速地制动， 从而限制输出轴的惯性惰走， 克服负载反力矩的影响， 从而有力地改善了系统的稳定性。
通过DFD电动操作器能使执行器无扰动地进行手动控制和自动控制的相互转换及手动的远方操作。可以通过在系统位置反馈回路中串接直流毫安表， 测量位置发送器的输出电流以间接指示阀位的开度值。 现将
电动执行器各部分的工作原理简述如下：
1： 普通型产品配置
位置定位器： 位置定位器由前置滤波器、 信号检测、 比较放大、 隔离输出、 功率输出等部分组成， 其作用是将弱电信号放大为功率输出， 终控制执行器的输出位置。 如果系统采用简单的接点控制或仅仅采用手动操作则可以不使用位置定位器。
执行机构简介：
执行机构由伺服电动机、 减速器、 位置发送器三部分组成， 现分述如下：
A： 伺服电动机： 采用鼠笼式两相伺服电动机， 定子上均匀分布两个相差90度电角度的定子绕组， 分别控制电动执行器的正转及反转， 借分相电容使两个绕组互为激磁相和控制相， 其合成产生定子旋转磁场， 定子旋转磁场在鼠笼转子内产生转子电流， 转子电流与旋转磁场相互作用， 在转子上产生电磁转矩。 旋转方向由两个绕组上的电压的相位决定， 本系列伺服电动机是专门为执行机构设计的， 启动转矩大， 机械特性软。 伺服电动机内部装有机械制动器， 用来限制服电动机在断电后转子和减速器的惯性惰走及负载反力矩的影响， 提高执行机构的位置控制精度。
B： 减速器： 采用渐开线平齿传动和少齿差组合传动， 其特点是体积小、 传动比大、 效率高、 寿命长等优点，所有电动执行器均配有操作手轮以备调整及事故状态下使用。
C： 位置发送器： 本部件为电动执行器的位置检测和指示及电气限位部件， 采用导电塑料电位器作为位置传感元件， 使用寿命可长达5000万次， 线性精度高达0.2%， 位置变送部分采用模块式结构， 整体树脂密封， 限位开关采用防水开关以提高防护性能， 0-10mA及4-20mA产品通用。
D： DFD系列电动操作器主要由转换开关及槽形毫安表组成， 其作用是在系统调试或故障时对电动执行器进行手动操作， 同时毫安表指示上位系统机信号及执行器的位置信号。
以上电动执行器的配置属于DDZ系列仪表标准配置， 也可在DCS、 PLC或计算机控制系统中应用。

2： 整体电子式电动执行器
整体电子式电动执行器属于引进技术， 其主要特点是将位置定位器集成到电动执行器的内部。 这样电动执行器就可以直接接受4-20mA的控制信号， 同时将位置信号反馈回控制室。 这种控制方案简化了系统设计， 节约整体仪表造价，使系统的安装、 调试变得简单方便。 另外， 由于位置定位器的集成技术属于引进国外的*技术使得电动执行器的整体可靠性大大提高。
整体电子式电动执行器与上位仪表配套使用时， 如果需要通过仪表操作盘人工操作电动执行器， 可以在上位仪表与执行器之间增加DFQ型电动操作器以完成对执行机构的自动、 手动转换， 及手动的远方操作。DFQ型操作器由转换开关、 操作电位器、 毫安指示表等元件组成。
整体式电动执行器的仪表基本配置见下图：

第三章： DKZ直行程电动执行器

DKZ系列直行程电动执行器是自动控制系统中的执行单元， 它接受上位调节器或DCS系统的控制信号，输出直线推力， 调节过程参数。 其主要与直行程调节阀、 套筒阀配合使用。 (与调节阀的配置请参阅第八章)DKZ系列电动执行器的控制方式有采用位置定位器加电动执行器的分体式结构， 也有采用整体电子式的控制方式。

直行程外形尺寸图

第四章： CR-2位置定位器
CR-2型位置定位器是我公司研制的智能型仪表， 主要用来替代传统型的伺服放大器， 其对外电器接线*相同。 可以直接替换原有的位置定位器或伺服放大器。
一： CR-2型位置定位器技术指标
1.输入电流 4-20mADC 输入阻抗 250欧姆
2.输入通道 2个 相互电隔离
3.灵敏度 0.5-3% 可调节
4.非线性误差 小于 1%
5.防护等级 IP44
6.电源电压 交流 220VAC
7.使用环境温度 -10℃至+65℃
8.使用相对湿度 小于 85% 无凝露
二： CR-2适用的电动执行机构DKJ系列、 DKZ系列、 MD系列
三： CR-2位置定位器技术特点
1.采用光电隔离技术， 隔离输入及反馈信号。
2.使用光电隔离的固态继电器,实现了控制信号与功率输出之间隔离,增加了安全性及使用寿命。
3.使用电器制动以减小电机机械制动器的磨损， 提高了定位精度。
4.信号断失保护， 执行机构停在原位， 同时有报警接点输出。
5.全部智能控制， 产品*性高， 调节范围大于普通放大器。
6.增加数码显示， 用户不需测试即可了解输入、 反馈信号值。
四： CR-2位置定位器原理及安装尺寸(mm)

第五章： DFD电动操作器、 JD现场接线盒电动执行器

一、 用途
DFD-0900、 DFD-0500型电动操作器是电动单元组合仪表中的一个辅助单元， 使用电动操作器可以实现自动调节系统的“自动-手动” 或“手动-自动” 工作状态的无扰动切换： 在操作器面板上有“手动” 或“自动” 灯光显示和双针电流表分别指示出调节器或DCS输出电流和执行器的位置反馈电流。
二、 主要技术特性
1.电源电压:220V 50Hz
2.开关触头容量： 主回路： DFD-0900 250V， 15A DFD-0500 250V， 5A 信号回路： 110V， 2A
3.跟踪电压： 1-5VDC (0-10VDC)
4.环境条件:A.环境温度-10至+55度 B.相对湿度<85% C.仪表重量:约3Kg
三、 工作原理
DFD系列操作器是由切换和操作组合在一起的组合开关， 双针电流表， 指示灯及电源变压器组成。 其电路原理
请见原理图：
当组合开关切换在自动状态时， 对应的自动指示灯亮， 同时触点5-6及7-8将位置定位器端子(9)-(10)与执行机构的(3)-(4)-(5)相接， 位置定位器端子(11)-(12)与执行机构的(8)-(9)-(10)相接， 执行器的位置发送器端子(1)经过电流表2CB、开关触点9-10、 电阻2R(Ⅲ型表没有此电阻)与位置定位器的端子(8)相接， 位置发送器端子(2)经过开关触点11-12与位置定位器端子(7)相接， 调节器或DCS信号的正极与位置定位器的端子(1)相接， 位置定位器的端子(2)与操作器的端子(3)相接经过电流表1CB由操作器(4)与调节器或DCS信号的负极相接。 这时操作器的工作原理为电流表2CB指示出位置发送器的输出电流(对应执行器开度)， 电流表1CB指示调节器或DCS的输出控制电流， 自动指示灯亮。 如果运行要求由“自动” 切换到“手动” 可以随时切换， 当操作手柄切换到“手动” 位置时， 伺服电机断电， 执行器的位置不会改变， 实现自动到手动的无扰切换， 在手动操作时， 手动指示灯亮， 位置发送器的输出电流经过电流表2CB和电阻
1R， 并在1R上产生一个电压(即位置跟踪电压)， 一般是1-5V(或0-10V)它自动跟踪执行器的输出位置信号， 此电压由操作器的端子(14)、 (15)输出， 可以将此电压加到PID调节器的积分电容两端， 此时调节器的输出信号会自动跟踪执行器的位置信号， 当操作器由“手动” 切换到“自动” 时执行器不会动作， 保证了系统的*无扰动切换。

第七章： 电动执行器调整及维护

一、 电动执行器在出厂前已经加注锂基润滑油脂， 用户在初次使用时不须另行加油。 一般使用3-5
年后应清洗减速器并且加油。

二、 电动执行器出厂前电器部分已调整完毕， 但是由于使用位置及安装角度的关系用户可能需要重新调整执行器的机械及电器角度。
1.在接线以前， 请您务必阅读产品说明书， 并且仔细核对所使用产品电器接线图， 方可通电调试。
2.如果用户要改变产品电器机械角度， 首先应该检查产品的机械限位挡块， 并松锁紧螺钉。 完成电器调整后。将挡块放在适当位置， 锁紧挡块。
3.打开执行器的位置发送器的盖子， 松开限位凸轮的压紧螺母， 使限位凸轮能够自由转动。
4.调整零位全关限位： 按产品接线图接好14线插头， 加入反转信号使执行器转到您所需要的机械零位， 转动关限位凸轮使限位开关动作， 旋紧压紧螺母， 此时执行器只能朝正转动作， 反转到此位置， 限位开关就限位。
5.调整零位反馈电流： 松开反馈电位器的锁定压板， 旋转电位器使反馈电流在4mA， 压紧电位器锁定压板， 完成零位调整。
6.满度调整： 加入执行器正转信号， 使执行器旋转90度， 再次调整开限位凸轮， 限定执行器全开位置， 调整反馈模块上的100%电位器使输出电流在20mA。 完成执行器的满度调整。
7.反作用调整： 如果执行器反馈电流增加方向与现场使用不*， 应该将反馈电位器的1、 3头对调。
8.如果执行器的正反转信号与现场要求不*时， 需要将14线插头的正反转对调， 零位与满度的调整方法与上述相同。

第八章： 电动调节阀
一、 产品用途
ZAZN、 ZAZP系列电动单、 双座调节阀（简称电动调节阀） 是DDZ-Ⅱ、 Ⅲ型电动单元组合式仪表中的执行单元，它以电源为动力， 接受统一的标准直流信号： 0～10毫安（Ⅱ型） ， 4～20毫安（Ⅲ型） 并根据此信号的大小来自动控
制阀的开度， 从而达到对温度、 压力、 液面、 流量等工艺参数的调节， 广泛地用于发电、 冶金、 石油、 化工、 轻工等
工业部门。
二、 结构电动调节阀由DKZ型电动执行器和V 型调节阀两部分组成。
(一)V 调节阀：
调节阀与被调介质直接接触， 由于阀芯的运动， 改变了阀芯与阀座间的流通面积， 即改变了阀的阻力系数， 因而对工艺参数进行调节， 其结构见图1：
1.各零件名称及材料见表1：调节阀的上阀盖分普通和带散热片两种， 铸铁材料的调节阀没有散热片上阀盖。一般说来， 变化调节阀的阀芯、 阀座之前的节流面积即可实现流量的调节。 但实际上由于各种因素的影响， 节流面积改变的同时阀前后压差也要变化， 而压差的变化会引起流量的变化。
①理想流量特性:
调节阀上压降一定的情况下改变节流面积得到的流量特性称为理想流量特性， 即是调节阀在不投入系统时的流量特性。 本调节阀的理想流量特性有等百分比和直线两种， 如图5(a)为调节阀的典型流量特性曲线。 DN3/4"调节阀近似直线流量特性。 等百分比特性又称对数特性， 也就是说在行程每一点上单位行程变化所引起的流量变化与此点的流量成正比， 即流量变化的百分比是相等的。 它的优点是在流量小和流量大时调节精度是相同的。 直线特性的相对行程和
相对流量成直线关系。 调节阀的理想流量特性曲线见图5(b)(c)(d)。 (b)ZAZN型直通双座等百分比特性曲线； (c)ZAZP型直通单座等百分比特性曲线； (d)ZAZP型直通单座DN20mm等百分比特性曲线。由典型流量特性曲线可以看出， 直线流量特性的调节阀在变化相同行程的情况下， 流量小时， 流量相对值变化大，而流量大时， 流量相对值变化小。 这样处于小开度时， 调节作用太强， 易产生振荡； 阀处于大开度时， 调节作用太弱，调节缓慢， 不够灵敏。 而等百分比流量特性的调节阀， 在同样的行程变化值下， 流量小时， 流量变化小。 流量大时，
流量变化大， 克服了直线流量特性调节阀的缺点。②工作流量特性:当调节阀安装在工艺管道系统中， 由于其他设备及管道阻力， 导致调节阀上压降发生变化， 此时调节阀的相对开度与相对流量之间的关系称为工作流量特性。

如图6所示， 管路系统两端的总压降有△P， 调节阀前后的压降为△P1， 管路系统其它部分的压降为△P2， 在理想情况下， 总压降△P全部消耗在调节阀上， 随着管路流量增大，△P2也增大， △P1则减小， 工作特性偏离理想特性的程度也

一般以调节阀全开时压降△P1min和系统两端总压降△P的比值S = 衡量其他阻力的存在对调节阀流量的影响程度。显然， 理想情况下S=1实际工作情况下S<1。 这样， 对不同S值， 即可得出相应的串联管路直线特性调节阀的工作流量特性和等百分比调节阀的工作流量特性， 在根据系统的需要已选定调节阀工作流量的特性的情况下， 可按表8选调节阀的理想流量特性。
③工作流量特性的选择:在一个自动调节系统中,当调节器的参数整定好后， 尽量不改变它的参数， 而靠系统本身的能力来克服负荷的变化。当负荷变化时， 调节对象（被调节的容器或设备） 的特性改变， 用调节阀流量特性的变化补偿对象特性的变化， 使系统本身的特性不变。 总之选择调节阀的工作流量特性要根据系统中其它环节的情况， 可参考《化工自动化》 一书进行工作流量特性的选择。
(二)电动调节阀的品种：
1.ZAZN型直通双座电动调节阀有PN16、 PN40、 PN64三种公称压力， 阀芯为上下双导向塞式。 从阀的外观看，阀体铸字正向时为电开式， 铸字反向时为电闭式。 双座的特点是不平衡力小， 工作平稳。
2.ZAZP型直通单座电动调节阀
(1)DN3/4"： 有PN16、 PN100二种公称压力。阀芯为上导向园锥形。 当指针指在标尺"0"的位置时为电开式， 指针指在标尺"100%"的位置时为电闭式， 以内园柱管螺纹连结。
(2)DN20： 有PN16、 PN64二种压力
阀芯为上导向柱塞式。 当指针指在标尺"0"的位置时为电开式， 指针指在标尺是"100%"的位置时为电闭式。
(3)DN25～200： 有PN16、 PN40、 PN64三种公称压力。
阀芯为上、 下双导向柱塞式。 从阀的外观看， 当阀体铸字正向时为电开式， 铸字反向时为电闭式。单座阀的特点是泄漏量小， 不平衡力大。
四、 安装与维护
(一)电动调节阀（以下简称阀） 出厂前皆经过调试， 但为了保证正常运行， 使用前应对基本性能进行检查。 检查步骤如下：
1.用500V兆欧表查绝缘电阻。
2.按DKZ型电动执行器使用说明书接线进行校验。
(二)阀安装位置， 距离地面要有适当的高度， 阀的上面和下面都有一定的空间， 以便于阀的拆装和修理。
(三)避免由于安装不慎给阀带来附加压力， 如管道与阀不同心或是法兰面不平行。 阀的自重、 周围振动、 介质温度和环境温度的变化的综合作用会使法兰破裂或变形。 为避免此类事故， 除消除上述外因外， 阀安装在一段弯道上， 如图12。 大口径的阀要加以支承， 阀垂直正立安装在管道上。
(四)傍通管路。 设置傍通管路（图12） 的目的是便於切换成手动操作后不停车检修阀。
(五)阀就地操作时， 将手操机构手柄向外拉， 操作完毕， 要将手柄推进。 就地手动操作时， 只能在断电或电动操作器处于“手动” 位置时进行， 不允许在“自动” 工况及伺服电动机通电情况下进行手动操作。
(六)阀安装到管路上时， 阀体上的箭头方向与管路中流体方向相同。 如果阀的公称通径与管路的公称通径不同，
二者之间加一渐缩管。
(七)阀安装前要*清洗管路中的污物、 焊渣。 安装后用常温水进行试运。 试运时切断阀以傍通管路进行， 如无
傍通管路则保持阀在全开位置。 试运中清洗管路及试验连接处的密封性。 试运后， 再将阀投入运行。
(八)电动执行器各组成部分应根据现场使用条件定期检查和调整， 减速器应定期清洗加油。

第九章： 电动调节阀
一、 概述
DKJ-W41系列电动调节低负载蝶阀采用了DKJ型直联式角行程电动执行机构与SMD智能型电子式电动执行机构。
阀门配上述两种电动执行机构可实现连续调节。 主要用于低压气体流量、 压力的控制。 本产品广泛地应用于冶金工业
中铁矿、 烧结、 冶金及水泥、 化工、 发电等行业的通风除尘环境保护等。
本产品具有以下特点:
(1)结构紧凑、 合理， 性能可靠， 体积小， 重量轻；
(2)由于采用了轴承导向结构， 输出力矩小；
(3)回转启闭迅速， 寿命长；
(4)流阻小、 流通能力大， 固有流量特性为近似等百分比特性；
(5)即可以实现连续调节也可以作为两位式开关使用。
二、 结构及工作原理
1.低负载蝶阀主要由阀体部件、 蝶板部件、 阀杆及定位销所组成， 在阀体内壁安装环状阀座， 以便达到减小漏量的目的。
2.DKJ型电动执行机构由伺服放大器、 伺服电动机、 减速器、 电动操作器及位置反馈单元等组成。 DKJ系列电动执行机构， 是DDZ型电动单元组合仪表中的执行单元， 它接受调节单元的信号， 自动地操纵执行机构， 完成调节任务。配上各种电动操作器， 可完成调节系统的“手动-自动” 的无忧动切换及对被调节对象的远方手动操作。
3.电动调节低负载蝶阀靠电动执行机构带动转轴及蝶板实现启闭和调节控制流量。 见图1。 执行机构工作原理请见执行机构说明书

七、 运输和贮存
1.储运前， 检查各种标志是否齐全、 清晰， 包装箱是否牢固， 确认可靠及安全后钉箱。
2.运输时应轻装卸， 严禁猛烈冲撞， 各类标志不得丢失、 受潮及损坏机件。
3.存储环境相对湿度小于95%， 库房空气中不得有爆炸性及腐蚀性气体。
4.包装箱内应有塑料薄膜作为防雨措施。
八、 定货须知
请您在定货时写明:
(1)产品型号、 规格、 数量；
(2)使用介质温度℃；
(3)使用介质成分（有无腐蚀） ；
(4)阀体、 阀板、 阀座的材质；
(5)按用户要求制造,包括特殊口径(如DN1100等)、 特殊空气配管和特殊接头、 接触大气部不锈钢螺栓、 螺母等。