1 概述

    RHA系列电动角行程执行机构是重庆四川仪表总厂于上世纪90年代引进德国H&B公司制造技术生产的。由于其运行稳定可靠，故障率低，维护量小而大量用于风门、液力耦合器、阀门等的开度或速度控制上。

    2 RHA 电动执行系统的组成及功能简述

    一个完整的以电动执行器作为执行机构的连续控制系统一般由调节器、手操器、功率控制器（伺服放大器）、执行机构（包含位置发送器）四部分组成。图1是结构框图，各部分功能如下：

    （1）调节器

    调节器接受被控对象的输入信号后，经过PI调节后输出调节信号到手操器。

    （2）手操器

    接受调节器来的信号，输出到KE3、完成手动、自动的转换，反馈和调节信号的指示及手动调节的工作。

    （3） 功率控制器（KE3）

    KE3是一种带有比例特性的位置控制器，执行机构的位移与调节信号成比例，调节信号与执行机构的位置反馈信号在KE3的输入回路进行比较，其差值信号ΔU转换为可对伺服电机供电电压进行控制的脉冲，因此可以远距离地控制电机的转矩。

    位置偏差ΔU>0.7%时，伺服电机达到额定转矩。ΔU在（0-0.7）%的范围内时，转矩与U成正比。在定位过程中，伺服放大器减少电机转矩，直到电机的力矩和过程所要求的力矩达到平衡，执行机构的动作停止。

    为了保持定位的稳定，在KE3内设置有转速控制回路。采自转速传感器与转速成正比的电压信号，在KE3中经放大形成定位过程的动态阻尼。

    （4）执行机构

    整个执行机构由三个重叠齿轮、伺服电机及位置发送器组成。

    三个重叠齿轮是执行机构的减速装置，伺服电机通过重叠齿轮来驱动输出轴，以达到控制的目的。

    S&F伺服电机有两个6极对称定子绕组，它们的工作方式相当于单相电容式电机，其绕笼式转子具有阻尼特性，可使电机在整个速度范围内的功耗是恒定的。由于这个原因，即使电机在满负载运行或在堵转的情况下均不会产生过热。电机是防堵阻的，不需要与定位或转矩相关的切断开关。

    位置发送器的工作原理是通过一个自动转换装置使驱动杠杆的旋转运动变成直线运动，再通过差动变送器和放大电路，使直线运动转变为与位移成比例的电信号。根据需要可选S2（两线）或S4（四线）制。位置发送器的压簧靠其自身的弹力与齿盘面接合，其齿合处位置可通过转动轴进行粗调，然后通过电路板上的零点电位器进行微调。

    3 执行系统的安装与调整

    执行机构应紧固在抗震、抗挤压的台面上。安装时应采用合适的紧固螺栓固紧，防止松动。如有可能应先安装在终端控制器上。执行机构安装完成后，机构驱动杠杆的旋转角度可根据现场实际调节范围，通过调整机械限位止档来限制。这样可防止终端控制器的过载力对执行机构造成损害。

    位置发生器通过齿盘、压簧与机构相连接。要注意压簧的初压力。安装位置发生器时如果初压力不足，则可以小心地再弯曲压簧，使之与齿盘结合紧密。调零时，通过手轮，把输出轴调节到相应的位置，与此同时观察位置发生器的输出。压簧与带齿圆盘相啮合，转动转轴可调节接合处压簧与带齿圆盘的相对位置（粗调）。然后通过调节零点电位器进行微调使输出电流I=4mA。为了保证工作的可靠性，压簧既要保持足够的压力，又不能压得太紧，必要时可以调节压簧。调满度时，把输出轴调节到另一个终点，通过调节量程电位器进行微调，使输出电流I=20mA。来回反复调整几次，直到满足要求。

    根据实际需要，通过拨动电路板上的开关，位置发生器可实现反相输出，反相后，零点、量程必须重新调整。

    4 常见问题及处理

    一般情况下，整个执行系统的故障*终都表现为执行机构不能正确动作。常见的故障有：（1）打到手动能调节，而自动不行；（2）只能单方向调节；开度只能增大，或开度只能减小；（3）干脆不能调，究其原因，大多数故障都不是电机或机械问题，而是由辅助机构和电子部分故障引起。

    1）位置发送器故障及处理

    当位置发送器发生故障时，由于没有反馈信号，执行机构总在高限，怎么也调不下来。引起这种故障的原因有：

    （1）反馈电路板坏。对策：更换反馈板，更换下来的反馈板一般是可以修复。的检查电路板上的二极管是否被击穿（大部分是这个故障）。更换二极管后，反馈板即可恢复工作。

    （2）压簧松脱。由于振动的原因，固定位置发送器的两个螺丝松脱，无法得到反馈信号。重新拧紧螺丝，使压簧与带齿圆盘相啮合紧密，则可正确反馈信号。

    2）端子碳化、短路故障

    由于振动或密封不严，用于连接电机的32针端子、电机上接线端子、电机内接线端子松动，造成线头松脱。得电时出现打火，使端子被碳化，绝缘被破坏，造成短路。这时执行机构正、反两方向都不能动。对策：采取减振和密封措施，检查接线端子，防止线头松脱。一旦出现碳化迹象，及时更换。

    3）功率控制器（KE3）故障

    当功率控制器（KE3）发生故障时，不论在自动还是手动状态下进行手动操作，执行机构都不会动作。产生这种故障的现象有：（1）保险烧断。原因是KE3到执行机构之间的线路或执行机构内有短路处。对策：检查处理短路后更换保险。（2）保险未断，KE3 内电容.电阻等元器件损坏。发生这种故障的原因一同上，但保险未起保护作用；原因二是现场为碱性环境且保护箱也不严密，雨水或清洁水渗入导致KE3内部短路，对策：更换KE3，加强密封和现场管理。KE3 虽也可修理，但要求维修人员技术水平比较高。另还有不知原因的故障，如：KE3内外完好，调节时调到一半调不上去，更换KE3后正常。

    4）手操器故障

    手操器结构简单，故障很少。笔者所遇一是手动自动、转换失灵；一是表头指针卡死。更换或修理即可。

    5）其它故障

    其它如人为、调节器、电缆接头、室内线头脱落或24V电源等故障也曾发生，相应处理即可。因不是本文重点，在此不再说明。

    5 结束语

    本文是笔者使用RHA电动执行系统多年的一点总结和体会，希望能给大家的工作带来一些方便，不足之处请各位专家批评指正。

原创作者：浙江金锋自动化仪表有限公司