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實行電源分組供電,例如:將執行電機的驅動電源與控制電源分開,以防止設備間的干擾。
(5)采用噪聲濾波器也可以有效地抑制交流伺服驅動器對其它設備的干擾。該措施對以上幾種干擾現象都可以有效地抑制。
(6)采用隔離變壓器。考慮到高頻噪聲通過變壓器主要不是靠初、次級線圈的互感耦合,而是靠初、次級寄生電容耦合的,因此隔離變壓器的初、次級之間均用屏蔽層隔離,減少其分布電容,以提高抵抗共模干擾能力。
(7)采用高抗干擾性能的電源,如利用頻譜均衡法設計的高抗干擾電源。這種電源抵抗隨機干擾非常有效,它能把高尖峰的擾動電壓脈沖轉換成低電壓峰值(電壓峰值小于TTL電平)的電壓,但干擾脈沖的能量不變,從而可以提高傳感器、儀器儀表的抗干擾能力。
低功耗
產品的功耗是各個功能單元功耗的總和,只有降低各個功能單元的功耗才能使得總得功耗降低,增加產品的熱穩定性和壽命。隔離器主要在輸入、輸出、電源、隔離四個單元進行技術改進。
1、 輸出單元模塊的自適應負載技術
輸出模塊可以根據負載的大小動態調整輸出模塊的輸出功率,從而減少自身的發熱。傳統的負載設計是根據額定負載的大小設計輸出功率,當輸出負載非常小時,多余的負載功率就耗散在儀表內部,從而時儀表自身發熱。假設一臺隔離器的輸出負載設計為750歐姆,那么輸出驅動功率一般設計為0.5W。如果在實際應用中此隔離器的負載使用在50歐姆的環境下,那么就有 0.5W-0.02W = 0.48W的功率轉換為儀表自身的發熱。如果時多路輸出將產生更多的熱量,而降低輸出模塊的額定功率在實際應用中又難以應付市場的復雜狀況。
2、隔離單元模塊的低功耗改進
隔離單元是決定產品技術指標的重要單元。
隔離技術主要有磁隔離與光隔離兩大類。隔離電路形式有直接調制耦合,反饋調制耦合等多種形式,具體采用什么形式要根據產品的技術指標而定。總的來講可以大致分為開關量號采用光隔離,模擬量號采用磁隔離的方式。從技術復雜程度來看,磁隔離比光隔離處理技術復雜,采用磁隔離技術,設計者可以根據技術指標采用合適的設計方案,隔離的線性、精度可以根據產品的要求靈活控制。而光隔離的線性、精度只能依賴器件廠家提供的技術指標,設計人員可以調整的方式很少,也不可能超過廠家提供的技術指標。由于功耗大,光電隔離也不能實現無源隔離。磁隔離模式有電流互感模式、電流互感反饋模式、電壓互感模式、電壓互感反饋模式、電流互感功率補償模式等,電流互感功率補償模式是相對來說功耗低的模式。
3、電源模塊
電源的技術指標是基礎,決定產品的性能。流行的電源拓撲形式雖然非常多,也很成熟。
優越性
在各個過程環路中使用號隔離辦法可以用DCS或PLC等隔離卡件或者現場帶隔離的變送器(部分設備可以做到),也可以使用號隔離器來實現。比較起來,用號隔離器有以下優點:
● 絕大部分情況,采用號隔離器+非隔離卡件比采用隔離卡件便宜。
● 號隔離器比隔離卡件在隔離能力、抗電磁干擾等方面性能更加優越。
● 號隔離器應用靈活,而且它還有型號轉換和 號分配功能,使用起來更加方便。
● 號隔離器通常有單通道、雙通道、一入二出等通道形式,通道間相互完全獨立,構成系統的配置、日常維護更加方便。
說明:
智能隔離器是將輸入單路或雙路的電流或電壓號,變送輸出隔離的單路或雙路線性的電流或電壓號,并提高輸入、輸出、電源之間的電氣隔離性能。
供電方式
隔離器常見的供電方式有獨立供電、回路供電和輸出回路供電。
獨立供電的隔離器:
需要配備獨立20~35VDC的直流電源。這種方式的優點是隔離傳輸精度高;電源、輸入、輸出之間完全隔離,多路系統供電電源不需隔離,可保證高抗干擾性能,輸入號可以變換為其它類型的型號。
回路供電的隔離器:
在實際工業監控系統中,DCS、PLC或其他顯示儀表具有卡件內部供電的使用越來越廣泛。回路供電型隔離器又往往不能滿足這些卡件對號隔離傳輸精度要求高和二線制變送器配電電壓要求高的條件。因此,輸出回路供電型的隔離器既保留了獨立供電型隔離器的優越性能,又滿足輸出回路供電接口的要求。
技術參數
系統傳輸準確度:±0.2%×F·S
溫度漂移:≤0.005%F·S/℃
工作溫度:工業級標準 -10~+55℃
輸入阻抗:電流:100Ω;電壓:500KV
電流輸出允許外接的負載阻抗:4-20mA輸出時0~500Ω;0-10mA輸出時0~1KΩ
電磁兼容:符合IEC61000-4-4:1995中所規定的第四類(惡劣工業現場)環境對產品的抗電磁干擾要求
輸入/輸出/電源/通訊/雙路間絕緣強度:≥1500AAC
儲運環境溫度:-40~+80℃
相對濕度:10-90%RH(40℃時)
供電電源:交流: AC 95~265V
直流:DC12V~32V(反接保護)
輸入功率:0.9~1.8W(與型號有關,詳見本手冊附錄中關于輸入功率的計算方法)
通訊接口:RS232 或 RS485,MODBUS軟件協議(選配)。
外形尺寸:寬×高×深:22.5×100×115mm
產品選購
隔離器
在隔離器選型時除了要確定隔離器的功能、適應前后端接口外,還有精度、輸出紋波、溫度漂移、功耗、響應時間等許多參數需要用戶謹慎選擇。
精度
隔離器的精度是非常重要的參數,精度的高低直接關系到隔離器能否正常使用。隔離器的精度體現了隔離器的設計、制造水平。用戶在選用時應該選用精度高的產品。
輸出紋波
對隔離器精度產生影響的參數還有輸出紋波。輸出紋波的產生是由于隔離器使用DC/DC電路對隔離器的工作電源進行隔離給隔離器內部電路供電,輸入號也要先使用DC/DC電路調制成交流號然后經過隔離部分電路進行號隔離,隔離后的號經解調后再轉換成直流號輸出。以CPU為核心的隔離器也存在脈沖號。隔離器內部存在的這種高頻的交流分量,就是產生輸出紋波的原因。這些高頻的交流分量它們的頻率一般都有幾百KHZ、諧波較多,對號的污染很難完全。如果輸出紋波較高,控制系統模擬量輸入模板采集到號的誤差就大,對于高速輸入的模擬量輸入模板更是如此。所以選擇隔離器時應要求輸出紋波的峰-峰值越小越好。順連電子的各種系列隔離器均采用的濾波電路,較好的抑制了輸出紋波。用戶在選用時應該選用紋波小的產品。
受加工、裝配工藝的影響,電動閥門普遍存在手動關嚴后電動打不開的現象,如通過上下限位開關的動作位置把電動閥門的行程調整小一些,則出現電動閥門關不嚴或者閥門開不展的不理想狀態;把電動閥門的行程調整大一些,則引起過力矩開關保護動作;如果將過力矩開關的動作值調整的大一些,則出現撞壞減速傳動機構或者撞壞閥門,甚至將電機燒毀的事故。為了解決這一問題,通常,電動門調試時手動將電動閥門搖到底,再往開方向搖一圈,定電動門的下限位開關位置,然后將電動閥門開到全開位置定上限開關位置,這樣電動閥門就不會出現手動關嚴后電動打不開的現象,才能使電動門開、關操作自如,但無形中就引起了電動門內漏。即使電動閥門調整的比較理想,由于限位開關的動作位置是相對固定的,閥門控制的介質在運行中對閥門的不斷沖刷、磨損,也會造成閥門關閉不嚴而引起的內漏現象。
2.4選型錯誤造成閥門的空化腐蝕引起電動閥門的內漏
空化與壓差有關,當閥門的實際壓差△P大于產生空化的臨界壓差△Pc、并在出口壓力P2≥Pv時,就產生空化,空化過程中氣泡破裂時釋放出巨大的能量,對閥座、閥芯等節流元件產生巨大的破壞作用,一般的閥門在空化條件下多運行三個月甚至更短時間,即閥門遭受到嚴重的空化腐蝕,致使閥座泄漏量高可達額定流量的30%以上,這是無法彌補的,因此,不同用途的電動門都有不同的具體技術要求,要按照系統工藝流程來合理選擇電動閥門至關重要。
2.5介質的沖刷、電動閥門老化引起的內漏
電動閥門調整好后經過一定時間的運行,由于閥門的氣蝕和介質的沖刷、閥芯與閥座產生磨損、內部部件老化等原因,則會出現電動閥門行程偏大、電動閥門關不嚴的現象,造成電動閥門泄漏量變大,隨著時間的推移,電動閥門內漏現象會越來越嚴重。
3 應有高科技解決電動閥門關不嚴、內漏問題
目前,隨著電力工業的高速發展,200MW、300MW、600MW、100MW等大容量、高參數機組相繼投入運行,在電網中發揮了主力機組的作用。在廠網分開,獨立經營的情況下,減少非計劃停機次數,提高機組等效可用系數,節能降耗,減人增效,改善機組運行環境,提高經濟效益,確保主、輔設備在佳狀態下運行,是各個發電公司所追求的目標。
在火力發電廠中電動閥門設備隨小,但與機組的、穩定、經濟運行密切相關,電動閥門的長期內漏不僅造成大量能源的浪費,而且直接影響機組的經濟效益,如用于汽機本體電動閥門疏水時,由于電動閥門的內漏可能造成凝汽器真空降低,當凝汽器真空低于設計要求時,將直接影響機組的經濟性和性,據計算,300 MW機組真空每下降1kPa,煤耗率增大2g/kWh, 出力下降2.2MW以上,因此,研究更加行之有效的可靠方法,來、推遲、解決新建機組和改造以投產機組原有電動閥門的內漏問題,是發電廠用戶和電動閥門生產廠家都非常關注的課題。
針對電動閥門關不嚴、內漏的難題,我們與辛集市申科自動化儀表有限公司合作,共同開發電動閥門控制裝置,在構思和設計時充分體現了超前意識,充分考慮到安裝、改造、調試、維護等管理的實施,秉承裝置簡單實用,標準化程度高、模塊化、模擬力矩、互換性好,安裝、調試方便,免維護的設計思想,成功的研制了ZWD-05B智能定位器控制裝置,通過電廠試驗,徹底解決了電動閥門關不嚴、內漏的難題。該控制裝置具有如下特點:
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