德国
1 电 动 执 行 器 工 程 师手册 公司简介
在所有工业领域的不断发展的自动化过程中,电动执行器在过程控制和调节应用中正在扮演着越来越重要的角色。
AUMA是被全世界业内公认的电动执行器的主要制造商。在设计,开发和制造工程中积累的30多年的经验已成为AUMA能提供性能可靠的产品的重要保障。
AUMA公司分布在全世界的分支机构和代表处为产品的销售和售后服务提供了坚定的支持。这保证了有经验的销售工程师和合格的技术服务人员与用户之间的紧密联系。他们随时准备着回答用户的提问,执行合同或提供售后服务。
AUMA电动执行器主要是通过阀门制造商来销售的。他们确定所需要的电动执行器的规格。在初步设计阶段,主要由最终用户和设计院的工程师们选定最佳的执行器配置方案。如果他们需要,AUMA将提供规范式样以便支持这种选型的努力。
在此AUMA公司谨通过本手册为设计工程师提供泛泛的实用的信息以便他们选定合适的执行器型号和规格。
页码
AUMA 电动执行器
3
应用领域
4
AUMA 多回转执行器的配置示意图
5
AUMA执行器的扭矩范围和初步选型
6,7
负荷类型
开 – 闭控制
调节
标准IEC 34 – 1 规定的电机负荷类型
8
AUMA电动执行器的配置
不带一体化控制单元的执行器 – AUMA NORM
带一体化控制单元和现场控制站的执行器 – AUMA MATIC
9
工作环境
密封防护等级
防腐性能 / 涂漆颜色
防爆等级
环境温度
安装位置
噪音等级
抗震性
欧洲指导性规程
10
10
10
11
11
11
11
11
多回转电动执行器AUMA NORM的构成
AUMA NORM的构成
12
电机
13
多回转电动执行器AUMA NORM的技术特征
电机过热保护
运输存储和现场安装调试
14
控制开关单元 – 标准附件
15
AUMA NORM执行器的附件
控制开关单元 – 任选附件
操作时间,电动执行器的自锁功能
16
技术参数
技术参数
17
阀门联接机构
阀门联接机构
18
AUMA NORM的铭牌
执行器的铭牌
电动机的铭牌
防爆型电动机的认证铭牌
19
19
19
AUMA NORM的接线端子图
KMS端子接线图
推荐的外部控制接线图ASV
20
20
电机一体化控制单元AUMA MATIC的构成
AUMA MATIC的结构及其功能说明
21
电机一体化控制单元AUMA MATIC的功能特性
编程
AUMA MATIC的构成部件
22
22,23
技术参数
AUMA MATIC Ex。
技术参数
铭牌
安全规程
24
24
24
24
AUMA MATIC的功能电路示意图
MSP 1110 KC3—F17E1。
25
信号
反馈信号概述
AUMA MATIC的信号
26
26
电气的连接
为SA/SAM和SG型执行器用的插头/插座连接器
27
现场总线系统
AUMA现场总线执行器的技术特性
28
规格参数
规格参数,公式和系数
29
计算机辅助设计,质量保证体系和质保期
技术规范式样和订单格式
质量保证体系和质保期
30
我们保留随技术改进而更改技术参数的权利。
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auma 电动执行器
EN ISO 5210标准对多回转执行器 的定义 施加力矩给阀门至少完整一周的执行器。 它应该能够承受轴向力。 EN ISO 5211标准对部分回转执行 器的定义 施加力矩给阀门小于完整一周的执行器。它不需要承受轴向力。
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AUMA电动执行器在世界各地的各各行业都得到广泛而可靠地应用。
AUMA电动执行器的模块化结构设计能以最合理的配置适合于各种不同的应用要求。多样化的标准和任选配置使得AUMA电动执行器能够按照实际需要选配成最适合的执行机构。
其它 HAVC,造船,冶金,水泥,食品,农业和通用管线等
化学工业化工和石油化工工业
能源发电厂,空气净化,供热系统
水/废水自来水厂,污水处理厂,泵站,供水管线
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auma 多回转执行器的配置示意图
开-闭型AUMA NORM AUMA MATIC 调节型AUMA NORM AUMA MATIC 不带一体化电机控制单元带一体化电机控制单元(接触器式的) 带一体化电机控制单元(固态继电器式的) 外部定位器式不带一体化电机控制单元外部定位器式带一体化电机控制单元一体化定位器式且带一体化电机控制单元外部定位器 外部定位器 一体化定位器
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阀门类型
闸阀
截止阀
闸板阀
管夹阀
闸阀
截止阀
闸板阀
管夹阀
闸阀
截止阀
闸板阀
管夹阀
截止阀
管夹阀
带曲柄驱动的蝶阀
带驱动曲柄的蝶阀
百叶窗式通风口
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计算机辅助设计,质量保证手段和质保期
auma 7
多回转执行器 / 直齿轮减速箱
SA / GST
多回转执行器 / 锥齿轮减速箱
SA / GK
多回转执行器 / 直行程输出装置
SA / LE
多回转执行器 / 带底座和输出摇臂的蜗杆蜗轮减速箱
SA / GF
多回转执行器 / 蜗杆蜗轮减速箱
SA / GS
直齿轮减速箱GS
锥齿轮减速箱
GK
直行程输出装置
多回转执行器
LE
SA
带底座和输出摇臂的蜗杆蜗轮减速箱
蜗杆蜗轮减速箱
GS
部分回转执行器
SG
部分回转执行器
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开 – 闭控制
根据DIN 19 226标准,控制是将一个或几个信号输入到系统中并对其施加影响的一个过程。该过程使系统的输出信号产生一定的变化。
这种控制的特性是开环的,在这一控制环路中输入的指令不受被控制的通过阀门的流量变化的影响。
用这种电动执行器可以通过电机或手轮将阀门驱动到任何想要的位置(全开 - 中间位置 - 全关)。
输入信号
(指令)
开 – 闭型
执行器
阀门
调节
根据DIN 19 226标准,调节也是一个过程,在这个过程中被控制的变量被连续不断地监视并同指令信号进行比较和修正以便保持希望得到的值。
这种控制的特性是闭环的,在这一控制环路中,被控制的变量不断地影响输入的控制指令本身。
调节这一术语经常不仅被用于调节流量的控制过程中而且广义地用于由这一单一控制过程组成的总体控制当中。
从生产过程控制器输入的信号
调节型
执行器
定位器
反馈信号
到生产过程控制器
阀门位置反馈
变送器
阀门
被控变量
标准IEC 34 – 1规定的电机负荷类型
型号
负荷类型
短时间负荷
恒定负荷时间短,以免达到热平衡。停顿时间长,足以使机器冷却到环境温度。
短时间负荷的连续工作时间被限制在15分钟到30分钟之内。
说明
中等负荷
这种负荷是一序列相同的循环负荷周期,每一负荷周期都是由启动时间、恒负荷工作时间和停止时间组成。停止时间允许机器冷却下来使不至于到达热平衡。S4 – 25%或S4 – 50%的相对工作时间分别被相应地限制在25%和50%以下。
带电制动的中等负荷
与S4相似,但带有额外的制动时间。制动是通过电制动的方法来完成的,例如反转电机绕组的电流方向。
1)
个别规格执行器的扭矩会有所下降
2)
每小时的最大允许启动次数会下降一些
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带一体化控制单元和现场控制站的执行器 –
AUMA MATIC
多回转执行器SA
部分转执行器 SG
控制电缆
电动机电源线
现场控制站
现场控制站
带有切断开关和熔断器的电气柜
远程控制中心(RCC)
电源
部分转执行器 SG
控制电缆
电动机电源线
多回转执行器SA
开 关
开 关
现场控制2
现场控制1
带有切断开关,熔断器和开关装置的电气柜
电源
远程控制中心(RCC)
AUMA MATIC配置的执行器为直接操作执行器作好了一切准备。它提供了全套的电机控制电路和现场控制站。由于一体化电机控制的模块化设计使得电动执行器能最佳地适应工厂的总体控制。一切电气部件,如限位开关,扭矩开关以及监视装置和做为任选件的定位器都可以被集成安装在控制单元当中。
右图表示的是一个降低设计费用及现场布线和调试费用的解决方案。
执行器中的行程开关,扭矩开关,闪烁灯开关和电动机以及作为任选配置的远方位置指示都被连接在执行器的插拔式接线端子上。根据外部控制的要求需选择一条多芯控制电缆和一条电机电源电缆。控制电气柜中必须为电机控制继电器和其它开关设备预留足够的空间。必须在现场设立一个独立的控制站。这就需要另一根控制电缆将执行器与控制柜连接起来。
从右边的控制示意图中我们可以看到,大量的现场布线需要被完成,这将导致很高的材料和安装费用。
不带一体化控制单元的执行器 –
AUMA NORMwww.actuators.cn
工作环境
由于工作环境和用途的多样性,这就要求电动执行器能够适应不同环境下的使用要求。AUMA能够提供广泛适用的不同配置的执行器。
IP 67(标准配置)
标准配置的AUMA执行器具有EN 60 529 标准规定的IP 67的密封防护等级。这一标准密封防护等级的执行器能够承受沉入水下最多一米深工作30分钟的任务负荷。
IP 68(任选配置)
AUMA能够按EN 60 529标准提供具有增强型密封防护等级IP 68的电动执行器。这种增强密封等级的执行器能够承受沉入水下最多6米深连续放置72小时并在水下启动10次的工作负荷
要想确保满足沉入型密封等级IP 68的要求,需要使用合适的电缆密封套。如果用户需要,AUMA可以提供,但这不属于标准配置的供货范围。
标准型 – KN
作为标准的AUMA防护涂层KN能够满足在户外带有轻微腐蚀性大气环境中的应用。
壳体经过彻底的喷砂清理,去油脂和干燥处理并涂以聚乙烯 - 丁缩醛复合底漆(涂层厚度:晾干后至少20 μm)。
其它外部铸铁件都经过金属防腐处理。
铝制部件,例如:反馈单元盖,经过电浸钝化处理。
整个电动执行器的外部涂了一层基于聚亚安酯和氧化铁云母的混合漆(涂层厚度:晾干后至少60 μm)。
在插拔式电气连接器外盖和控制开关舱盖上的外露螺钉是由不锈钢制造的。
标准颜色为银灰色(DB 701,与RAL 9007的颜色相近)。
KS
全部铸铁部件都经过金属表面防腐处理或涂一层锌粉环氧树脂底漆(涂层厚度:晾干后至少80 μm)。在涂面漆之前要涂一层中间漆。KS等级的涂层总厚度至少为140 μm。
当执行器被安装在腐蚀性气氛中时,AUMA推荐使用这一等级的防腐措施。比如海边的气候条件下或在执行器有可能直接与腐蚀性化学物质接触的情况下。
KX
除了实施了KS级保护措施外,有些部件是用不同的高抗腐蚀材料制成的。在涂面漆之前,涂两层中间漆。KX级的总的涂层厚度至少为:225 μm。
当执行器被安装在极端恶劣的腐蚀性气氛中时,例如,在冷却塔中,AUMA推荐采用这一等级的防腐措施。
密 封 防 护 等 级
防 腐性能/ 涂漆颜色
防爆 等 级
应用在潜在的灾难性环境的或易燃易爆气氛之中的执行器需要采用特殊的防护手段。这种防护手段在EN50 014, 50 018,50 019和50 020标准中已明确规定了。PTB (Physikalisch – Technische Bundesanstalt) 做为一个欧洲测试认证机构对符合这一防护标准的设备给予认证。
AUMA防爆电动执行器符合表中列出的防爆等级。
AUMA电动执行器也能满足其他国家测试认证机构颁发的质量认证,例如:美国的(FM),加拿大的(CSA)以及瑞士的,
捷克的,匈牙利的,俄罗斯的和波兰的认证。
SA Ex 07.1 – SA Ex 10.1
EEx ed IIC T42)
PTB Nr. Ex-92.C.1038 AUMA NORM型1)
防爆 等 级
所符 合 的 认 证
EEx ed IIB T42)
PTB Nr. Ex-92.C.1039
AS Ex 14.1 – SA Ex 25.1
EEx ed IIB T42)
PTB Nr. Ex-94.C.1007
SA Ex 30.1 – SA Ex 40.1
SG Ex 05 – SG Ex 12
EE
x ed IIC T42)
PT
B Nr. Ex-85/1068
1) 对于AUMA MATIC型的见第24页
2) 做为任选配置的位置变送器RWG 5020 Ex(本征安全),防爆等级为EEx ed ib IIC T4 或EEx ed ib IIB T4 auma10www.actuators.cn
工作环境
不带一体化控制单元的AUMA电动执行器AUMA NORM,和带一体化控制单元的电动执行器AUMA MATIC都可以在任何安装方向上使用没有安装位置的限制。
电动执行器工作时所产生的噪音不超过72 dB (A)
普通多回转电动执行器AUMA NORM型可以在5 Hz到200 Hz振动频率范围内在最大振动加速度0.75g的条件下正常工作。
机械指导性规程
根据该规程,电动执行器不能被算做完整的机器。因此无法只针对电动执行器颁发符合机械指导性规程的合格声明。
AUMA在设计执行器时遵循了该机械指导性规程中的相关标准所作的组合要求。
将执行器安装在其它部件(如阀门,管线等等)上之后,一个符合该规程的机器就形成了。在投入试运行之前必须颁发合格证。
低电压指导性规程
任何电动装置,包括电动执行器都要受到该规程的限制。AUMA电动执行器能够满足该规程的要求。所以AUMA已经发布了符合该低电压指导性规程的声明。
EMC指导性规程
该规程将被用于电动执行器。广泛的EMC测试已经证明AUMA电动执行器满足这些要求。所以AUMA发布了符合该指导性规程的声明。
CE标识
因为AUMA电动执行器能满足低电压和EMC指导性规程,所以AUMA电动执行器允许标有意为符合这些指导性规程的CE标识。
SA
多回转执行器
标准型
IP68,潜水型2)
低温型
超低温型
高温型
- 25 °C ……+ 80 °C 1)
- 25 °C ……+ 80 °C 1)
- 40 °C ……+ 60 °C
- 60 °C ……+ 60 °C
- 0 °C ……+ 120 °C 1)
SAEx
防爆型多回转执行器
标准型3)
IP 68潜水型2) 3)
低温型3)
超低温型3)
- 20 °C ……+ 40 °C 4)
- 20 °C ……+ 40 °C 4)
- 40 °C ……+ 40 °C
- 60 °C ……+ 40 °C
SAM
调节型多回转执行器
标准型
低温型
- 25 °C ……+ 60 °C
- 40 °C ……+ 60 °C
SAMEx
防爆调节型多回转执行器
标准型3)
低温型3)
- 20 °C ……+ 40 °C 4)
- 40 °C ……+ 40 °C
SG
部分回转执行器
标准型
低温型
- 25 °C ……+ 80 °C 1)
- 40 °C ……+ 60 °C
SGEx
防爆型部分回转执行器
标准型
低温型
- 20 °C ……+ 40 °C)
- 40 °C ……+ 40 °C
AS
部分回转执行器
标准型
- 25 °C ……+70 °C
ASM
调节型部分回转执行器
标准型
- 25 °C ……+60 °C
1) 适用于AUMA NORM型不带电子位置变送器RWG的和带RWG的,对于AUMA MATIC型的最高温度为 + 70 °C。
2) 潜水型的,可沉入水下6米深连续工作72小时,在水下期间可启动10次。
3) 符合PTB(德国国家试验机构)认证的执行器适用于 – 20 °C到 + 40 °C(最高到 + 60 °C)。这种执行器是按照能在低于 - 20 °C时仍功能正常来设计和制造的。
4) 在一定条件下可以在最高达 + 60 °C的情况下使用,但这时需与AUMA磋商。
环 境 温 度
安装位 置
噪音等 级
抗震性
欧 洲 指 导 性 规 程
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多回转电动执行器 auma norm 的构成
电气连接
AUMA插拔式连接器
空心轴
传动机构
手动机构
阀门联接装置
控制单元
电机
AUMA NORM的构 成
AUMA多回转执行器的整个产品系列都是采用统一的模块化设计的。
它的标准配置AUMA NORM由如下的部件组成:
z
电动机
z
传动机构
z
控制单元
z
电气连接
z
阀门联接装置
z
手动机构
传动机构
蜗杆蜗轮减速机构将电动机的转速降低到所需要的输出转速。齿轮箱是由铸铁制成的。
阀门联接装置
有多种类型的输出驱动装置可供选择以便将执行器安装在不同类型的阀门上。外形及尺寸符合ISO 5210或DIN 3338标准。
亦可按要求提供符合DIN 3210标准的输出驱动装置。欲知详细数据请参照第18页和‘执行器对阀门的安装尺寸’,‘AUMA NORM的关联尺寸’和‘AUMA直行程输出装置的关联尺寸’等参数表。
手动操作
在手动操作模式下可以进行行程开关的设定和执行应急操作。当电机在停止状态时,拉动手/自动切换手柄可以将电动机与传动机构脱离同时将手动机构与传动机构联接在一起。
因为电动执行器是以电动为优先而设计的,所以一旦启动电机,手动机构便立刻自动地与传动机构脱离同时电动机便自动地与传动机构啮合到一起。在电动操作期间手轮不转动。
用一台便携式电动执行器可以实现紧急操作,但这时需要使用一个专用的联轴器(注意:最大允许转速为300 rpm)。
可闭锁式手轮操作机构(任选配置)
为了避免未经许可的手动操作,可以提供一个闭锁装置。
电机
专门开发的具有大启动力矩的AUMA电动机(见第13页上的扭矩速度曲线)保证了AUMA电动执行器的可靠性。这对于抬起完全关闭的阀板和严密的扭矩关闭是必需的。更进一步说,这种电机能够保证在阀板移动过程中所需扭矩的变化不会对输出转速产生明显的影响。
电气连接
控制电缆和动力电缆的连接是通过AUMA插拔式连接器来实现的。欲知详情请参照第27页。
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计算机辅助设计,质量保证手段和质保期
电 机
3相交流电机
做为标准配置,AUMA多回转电动执行器安装的是3相交流电机(TENV,封闭式电机不带冷却风扇)
单相交流电机
做为任选配置,AUMA多回转电动执行器SA 07.1 – SA 10.1可以配单相电机。一般情况下这种执行器所需的电容器将单独提供以便分开安装。如果用户需要将电容器一体化安装我们可以提供带增大空腔的端子盒的执行器以便一体化安装。
注:执行器的规格和输出转速将在单独的参数表中给出。
直流电机
AUMA多回转电动执行器也可以配直流电机。
注:有些情况下,需要配启动电阻(参照参数表)。但这不属于AUMA的供货范围。
标准电压
电压允许变动范围
电机参数
结构/安装形式
电机类型
密封等级
冷却方式
绝缘等级
电气连接
启动方式
负荷类型
转动探测
电机过热保护
50 Hz:: 220 V; 380 V; 400 V; 415 V; 500 V
60 Hz:: 440 V; 460 V
最大± 5% 1)
见技术/电气参数表
IM B9根据DIN IEC 34 – 7标准
鼠笼式电机
IP 67(安装到执行器上以后)
表面散热(IC 40根据IEC 34 – 6)
F根据IEC 85,适于热带气候的
SA16.1以下:插拔式连接
SA25.1以上:接线端子连接
直接控制供电电源
S2 – 15分钟或S2 – 30分钟;S4 – 25%或S4 – 50%负荷率;
S5
对于作条节型应用时的最大允许启动次数请参照17页的技术参数表
顺时针和逆时针(换向)
对于
SA,SAEx热保护开关(标准配置)
或热敏电阻(任选配置)
技 术 参 数
3 相交 流 电 机
AUMA高启动扭矩电机
同样功率的普通标准电机
输出转速n
扭矩
标准电压
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多回转电动执行器 auma norm 的技术特征
过热保护开关
为了保护电机,有3个串联的过热保护开关(如果是单相电机则有2个过热保护开关)被埋入各绕组里。将它们接入控制电路之后就可以起到防止温度过热对电机造成的损坏。
一旦某一绕组的温度超过140 °C,过热保护开关就会切断控制电路。当绕组的温度降到低于120 °C以后电机就会被重新启动。
因为温度的升高是直接从电机绕组本身上测得的而电机绕组正是要保护的对象本身,所以过热保护开关的保护功能优于热负荷过载保护继电器的。
过热保护开关必须被连接到控制电路当中去,否则它不会起到对电机的过热保护作用。
过热保护开关的容量
交流电压
(250 V, 50 – 60 Hz)
开关容量
I最大
cos ? = 1
cos ? = 0.6
2.5 A
1.6 A
直流电压
开关容量
I最大
60 V
42 V
24 V
1 A
1.2 A
1.5 A
SAEx和SGEx型执行器的电机保护
根据DIN VDE 0165标准的6.1.4部分安装在德国的防爆型电动执行器必须有保护措施,除了过热保护开关之外还要同时带有热负荷过载继电器以确保电机热保护。
电 机 过 热 保 护
热敏电阻
用于调节目的的防爆型多回转电动执行器带有热敏电阻式电机过热保护。其它类型的(非防爆)电动执行器做为任选配置亦可以采用热敏电阻式电机过热保护。
与过热保护开关一样,热敏电阻也被埋人电机绕组之中。热敏电阻式过热保护需要在控制电气柜中额外增加一副合适的跳闸装置。
SAMEx型执行器的电机热保护
带一体化电机控制单元AUMA MATIC的防爆型多回转电动执行器,型号SAMEx,通常配热敏电阻式电机过热保护。跳闸装置就安放在电机控制单元AUMA MATIC之中。
电动执行器是比较贵重的机-电一体化装置。在运输和存储过程中应充分考虑到这一点。以下是几点值得注意的地方。
运输
应当用坚固的包装将执行器运送到要被安装的位置。
阀门的执行器安装法兰不是用来承担整个沉重的阀门的重量的。所以当用吊钩吊起执行器和阀门合件时一定不能靠将绳索绑在执行器上来搬运。
存储
由于温度的变化既使在防水密封的执行器中也会累积出冷凝水的。这样会损坏敏感的执行器内部零件。只要按照以下几点去作就可避免上述现象的发生:
执行器必须很好地防潮防尘。每隔大约3个月应当检查一遍(至少随机抽查一遍),看看执行器内部是否潮湿。
如果执行器被存储超过6个月,光滑表面应当用长效防腐剂涂抹。大约每隔6个月必须检查一遍,看看执行器是否有腐蚀发生。如果必要就更新防腐剂。
现场安装调试
对所有电气装置所提出的警告同样适用于电动执行器!尤其是安全规程,必须严格遵守。
要了解更详尽的有关运输,存储和现场安装调试的情况,请参照单独另行的文字资料。
运 输 存 储 和 现 场 安 装 调 试
auma 14
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auma norm 执行器的附件
控 制 开 关 单 元 - 标准附件
行程开关和扭矩开关以及任选的位置反馈装置是控制开关单元的一部分。阀门行程终点位置的感知是由该控制舱中的2个独立的测量系统来完成的:
z
行程开关 对行程的限制是由行程开关来完成的。行程开关在不同方向上是由两个可调的重复精度很高的计数机构来侵动的。设定精度可达1 / 10转,侵动点位置的往复精度趋近于0。开关传动机构的惯性运动可以忽略不计。每行程的转数有以下几种: 1 – 500(标准) 1 – 5000(任选) 在扭矩关闭情况下,行程开关被用做信号显示。
z
扭矩开关 扭矩开关是以滑动蜗杆的原理来工作的。所要设定的力矩值可以很容易地在相应的指针表盘上对开闭两个方向分别设定。表盘上的刻度是以daNm(大约等于公斤米)为单位的。扭矩开关被中途侵动会使电机停机而行程开关不会输出信号。这就被当做一个故障而给出信号。这一故障可能是由于阀门需要更大的驱动扭矩或阀门被管道中的异物卡住造成的。这样一来扭矩开关就起到了被驱动的阀门在整个行程上的过载保护的作用。
单开关
扭矩和行程开关都采用了带有弹簧机构的高质量开关。
单刀双掷开关 (SPDT)的元件被安装在全密封抗强化学腐蚀的壳体中。
闪烁开关
闪烁开关是多回转电动执行器SA的标准附件的一部分,它是用来指示电动执行器是正在运行当中的。
这些触点被连接到插拔式电气连接器上的。
对于SAEx防爆型和用作驱动调节阀的SA型多回转执行器以及SG型部分回转执行器,闪烁开关被当做额外的任选配置。
单开关和双联开关的接点容量参数(16页)
开关接点容量Imax
电流形式
30 V
125 V
250 V
交流
功率因数0.8
直流
5 A
2 A
5 A
0.5 A
5 A
0.4 A
金触点
最小5 V,最大50 V
电流
最小4 mA,最大400 mA
注:一个开关的两个回路只能连接相同电压的。如果两个回路电压不同则必须用双联式开关(参照第16页)
密封等级
驱动装置
接触部件
触点材料
接触形式
机械寿命
IP 66
杠杆
跳簧机构
闪烁开关触点容量
开关接点容量Imax
电流形式
30 V
125 V
250 V
交流
功率因数0.8
直流
5 A
2 A
5 A
0.5 A
5 A
0.4 A
银触点(标准)
金触点(任选)用于低电压控制电路
1个常闭和1个常开触点
至少2X106次循环
驱动装置
接触部件
触点材料
接触形式
杠杆
跳簧机构
银触点(标准)
金触点(任选)用于第电压控制电路
一个切换触点
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auma norm 执行器的附件
控制舱内加热器
开关舱内备有空间自调式加热器以避免由于大幅度的温度变化所产生的冷凝结露现象。
注:空间加热器是不间断地工作的。所以最好总是使该加热器处于带电状态下,既使在执行器处于非工作状态时也要加热!
技术参数
空间加热器
加热元件
电压范围
功率
自调节式
PTC -部件
110 V- 250 V DC/AC
24 V - 48 V DC/AC
380 V - 400 V AC
5 W - 20 W
双联开关
当所用的开关是用来切换不同电压的两个回路时则需采用双联开关 (DPDT)。双联开关有两个空腔被封闭在同一个壳体中。这两个空腔是电绝缘的。两副开关由同一个机构操作以保持同步动作:其中一副开关先导动作被用来给出信号。它们的容量请参照第15页上的参数表。
DUO - 限位开关
DUO - 限位开关 (4GTLS)有两个附加的计数齿轮机构和两副相关联的开关。这些开关可以被设定在两个终点位置中间的任何位置上。如果在整个行程上空心轴的转数不超过120转,这种开关可以在从设定点到全开或全闭点之间一直保持被压下的状态。
机械位置指示
阀门的准确位置可以由带有阀门开启和阀门关闭符号的可调圆盘来连续地指示出来。这一圆盘可以从开关控制舱盖上的透明指示玻璃窗上看到。
减速齿轮机构
在需要机械位置指示和 / 或模拟位置反馈的情况下,就必须配备减速齿轮机构。
操作时间
由于AUMA多回转电动执行器的输出转速覆盖了足够大的输出转速范围,因此几乎用户提出的所有对操作时间的要求AUMA电动执行器都能满足。
当使用A型输出机构 - 提升螺母时,必须充分考虑对所允许的最大阀杆移动速度的要求:
z
对于闸阀: 最大500 mm/min
z
对于截止阀:最大 250 mm/min
对于更高的线速度或输出转速,我们推荐采用AF型带缓冲弹簧的提升螺母输出机构。
控 制 开 关 单 元 – 任选附件
经过该减速机构减速就能使机械指示机构在阀门完成整个行程时转动小于一周。技术参数 双联开关
少数电动执行器不带自锁功能
在正常输出转速条件下AUMA多回转电动执行器是具有自锁功能的,但是,当输出转速为125 rpm和180 rpm时,执行器就不具有自锁功能。对于SA 35.1
和SA40.1输出转速为32 rpm时,和SA35.1输出转速为45 rpm时执行器也是不自锁的。这些执行器是由双头蜗杆和蜗轮来驱动的。在扭矩开关被侵压以后,滑动蜗杆能被测扭矩弹簧推回到它初始的位置。这就使得扭矩开关被释放。如果这时控制系统仍然提供连续的控制信号,就会导致电机不断地接通和断开(水泵作用)。
解决办法:
z
对于SA 07.1~SA 16.1用电机一体化控制单元AUMA MATIC或
z
将电源切断信号用一个继电器或一个辅助触点‘捕捉’下来。
密封等级
驱动装置
接触部件
触点材料
接触形式
机械寿命
泄漏和火花距离
IP 66
两个开关由同一个杠杆驱动
跳簧机构
银触点(标准)
金触点(任选)用于低电压控制电路
2个常闭和2个常开触点
其中1个常闭和1个常开触点先导
至少2X106次循环
根据DIN / VDE 0630
操 作时间,电动执行器的自锁功 能
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技术参数
技 术 参 数
用于开 - 闭控制多回转电动执行器(短时负荷S2 - 15分钟)
1)
对于最高输出转速有时扭矩要有所降低,参照选型样本上的SA或SAEx的参数表
2)
输出转速为125 rpm和180 rpm时的所有执行器,输出转速为32 rpm时的SA 35.1和SA 40.1和输出转速为45 rpm时的SA35.1是不自锁的输出转速递增比率为1.4
用于调节控制的多回转电动执行器(中级负荷强度S4 – 25%负荷率)3)
3)
AUMA还可以提供中级负荷强度的S4 - 50%的和S5 - 25%的电机
4)
输出转速递增比率为1.4
5)
要了解有关的限制请参照专门独立列出的SAM或SAM Ex参数表
用于开 - 闭控制的SG系列部分回转执行器(短时负荷S2 - 15分钟)
6)
在最小和最大值之间可调
7)
最大输出扭矩降低,参照单独的SG样本
规 格
规 格
规格
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阀门联接机构
为了将执行器与不同类型的阀门匹配AUMA可提供符合ISO 5210或DIN 3338标准的各种类型的动力输出装置。应用户要求也可以提供符合DIN 3210标准的输出装置。
A型输出驱动装置
阀杆螺母机构用于提升不旋转的阀杆。是一种带阀杆螺母和推力轴承的安装法兰合件。这种输出装置用于承受轴向推拉作用力。
注:如果采用了A型输出装置,那么必须定期给阀杆上的螺纹涂抹润滑脂以避免使阀杆螺母过早磨损。
AF型输出驱动装置
这是一种带缓冲弹簧的提升螺母,它能够允许阀杆螺母有一定的轴向位移。这样能够避免对阀门的损坏。此外,它同时也防止了推力轴承的过载。
AK型输出驱动装置
所安装的自动定位推力轴承允许阀杆螺母在不大于1°的范围内来回摆动。这种输出驱动机构适用于大型的水渠闸门用来补偿可能发生的阀杆抖动。
B1或B2型输出驱动装置
插套被与空心轴制作在一起用于传递扭矩。它可以承受一定的径向负荷。
B3或B4型输出驱动装置
孔中带键槽型式。将一个输出轴套安装在B1型的插套内就可以形成B3或B4型输出驱动装置。
所允许的轴向和径向负荷
阀 门 联 接 机 构
LE型输出驱动装置
通过该直行程驱动装置可以将执行器输出的旋转运动转换成延轴向的直线运动。有多种不同的行程长度可供选择。
要了解更详尽的有关多种不同的阀门联接机构的信息请参照另行的参数表。
SA规格/
阀门联接机构
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计算机辅助设计,质量保证手段和质保期
执 行 器 的 铭 牌
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auma norm 的接线端子图
KMS端子接线图显示出了AUMA电动执行器中所提供的电气设备。例图表现的是一个“顺时针关闭”的标准配置执行器所配备基本电气设备。欲了解电动执行器中其它的电气设备情况请参见“KMS端子接线图”专页。
右侧给出的两例接线图只是众多可能的AUMA电动执行器外部控制接线图中被推荐的两种。这是两张用于“顺时针关闭”的带有最基本配置的AUMA电动执行器外部控制电路的例图。它们所显示的状态是阀门处于中间位置时即没有任何开关被压下的状态。
电机处在3个埋入电机绕组中的过热保护开关的充分保护之下。如果某个国家的指导性规范或某企业标准没有规定必须使用热负荷过载保护继电器,那么过热保护开关正可以派上用场。
根据DIN VDE 0165标准规定,在德国安装的防爆型电动执行器必须采用热负荷过载保护继电器。
时间延迟
要想保护阀门不受过力矩的侵害,时间延迟1)一定不得超过50毫秒。在计划设计阶段必须将这一因素考虑在内,尤其是当电动执行器是由PLC来控制时。我们建议由行程开关或扭矩开关直接切断相应的继电器电源。
对于带有电机一体化控制单元AUMA MATIC(可以配置在SA 07.1 - SA 16.1和SG上)或AUMA VARIOMATIC(用于AS上)的执行器,开关一旦被侵压就立刻停止电机。
1)
时间延迟 = 从行程或扭矩开关被侵压开始到电机被停止所经历的时间
3) 应考虑空间加热器的适用电压电压范围
S1 DSR 关闭方向扭矩开关,
KMS端子接线图
推 荐 的 外 部 控 制 接
顺时针方向旋转
SA的基本配置
S2 D L 开启方向扭矩开关,
逆时针方向旋转
S3 WSR 关到位行程开关
顺时针方向旋转
S4 W L 开到位行程开关
逆时针方向旋转
S52) B1 闪烁开关
F1 Th 过热保护开关
R13) H 空间加热器
线 图
2)
对于SAM,SA Ex和SAM Ex是任选配置
关到位行程开关判断关闭,开到位行程开关判断到位。
这种设置通常用于蝶阀,球阀和平行闸阀。
在整个阀门行程上的开关演化图
关方向扭矩开关判断关闭,开方向扭矩开关判断到位。
这种设置通常用于楔形闸阀和截止阀。
在整个阀门行程上的开关演化图
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电机一体化控制单元auma matic 的构成
带 AUMA MATIC 的电动执行器由如下
部分组成:
z 执行器基本出力部分 AUMA NORM
z 安装在执行器基本部分上的可编程
电机一体化控制单元AUMA MATIC
将电机一体化控制单元与电动执行器组
合到一起有以下几种优点:
z 与普通的不带控制单元的执行器的
布线相比由于大大简化了现场布线
的工作量,因此可以节约大量的费用
z 由于继电器不是安装在遥远的电气
控制柜中,因此在扭矩开关或行程开
关被侵压以后电机会立刻停止转动
不会产生过长的延时
z 可以被轻易而灵活地组合到各种各
样的过程控制系统中或者组合到一
个标准化的现场总线系统中,例如:
PROFIBUS -FMS, PROFIBUS -DP,
INTERBUS -S 或MODBUS -RTU。
电机一体化控制单元 AUMA MATIC 由
以下几个模块组成:
z 用于控制电机电源的换向接触器
z 操作和信号电路板 - 带有初级熔断
器,和用于将现场按钮发出的控制命
令传递到电子电路的继电器;应客户
的要求还可带上做为任选件的指示
灯
z 接口板 - 带有用于隔离内部信号和
外部信号之间电位差的光电隔离器,
继电器和发光二极管指示灯。
z 以SMD技术设计的逻辑板 - 其上装
有C-MOS 场效应管。它提供了对内
部信号和外部信号之间的连接进行
编程以及用DIP 开关设定电机控制
的可能性。
z 连接执行器本身 AUMA NORM 和电
机一体化控制单元AUMA MATIC 的
AUMA 插拔式电气连接器。
z 为用户接线而提供的 AUMA 插拔电
气连接器
z 带有现场/远程选择器和按钮的现场
控制面板。
z 为整个一体化电机控制单元供电用
的电源供应单元。
接口板
逻辑板
插拔式电气连接器
电机一体化控制单元 AUMA MATIC 的
模块化设计结构使得对其配置的修改变
得非常容易。
在 不 带 一体化控制单元的执行器
(AUMA NORM)上的AUMA 插拔式电
气连接器与电机一体化控制单元
(AUMA MATIC)上的电气连接器是完
全相同的。这使得AUMA 电动执行器的
升级改型非常容易。
电 动 机 的一体化控制单元AUMA
MATIC 可以被安装在以下型号规格的执
行器上:
多回转执行器:
z SA 07.1 - SA 16.1(用于开 - 闭控制)
z SAM 07.1 - SAM16.1(用于调节控
制)
部分回转执行器:
z SG 05.1 - SG12.1
最新开发的防爆型AUMA MATIC 可以
直接安装到AUMA NORM 防爆型执行
器SA Ex,SAM Ex 或SG Ex 上,使其改
型升级为带电动机一体化控制单元的防
爆型电动执行器。
AUMA MATIC 的结构及其功能说明
(为用户接线用)
供电单元
现场控制面板
换向接触器
操作和信号电路板
插拔式电气连接器
(用于连接到执行器上)
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电机一体化控制单元auma matic 的功能特性
在 AUMA MATIC 中,内部信号和外部
信号是在逻辑板上处理的。控制方式的
设定是于出厂之前在生产过程中根据用
户的要求来完成的。但是,您也可以在
应用现场根据实际不同的需要通过DIP
开关来设定。
接口板(标准)
该电路板为外部信号和内部信号之间的
沟通提供了一个接口。
通过光电隔离器将内部电压和外部电压
隔离开来,这样使得其它外部装置产生
的干扰不会影响到内部的控制。
接口板上的无源触点(干接点)是用来
输出下列信号的:
z 远程 / 本地控制选择旋钮所处的位
置,即,本地或远程的位置
z 开到位或关到位的终点位置已经到
达
z 集合报警信号
接口板上配有发光二极管指示灯为安装
调试过程提供方便:
z 处于可以接受远程控制信号‘开 -
停 - 关’的状态
z 相序错误信号和缺相报警信号
z 电机过热保护开关跳闸
z 扭矩开关中途跳闸
z
逻辑板(标准)
逻辑板是采用了被广泛应用的SMD 技
术制造的。逻辑连接是通过内置的
C-MOS 场效应管部件来实现的。
功能特性:
z 可以通过不同种类的编程设定来满
足不同的控制要求(见上面的编程
表)
z 通过 DIP 开关可以很容易地在现场
设定或修改到所需要的功能。当想要
改变控制功能时不再需要增加额外
的接线或改装控制装置。
z 电机一体化控制单元的柔性配置和
它的模块化设计使得它能够集合到
广泛多样的过程控制或现场总线系
统之中
操作时间调节板
(任选,替换接口板)
为了延长阀门整个行程或任何一部分行
程的操作时间,可以用操作时间调节板
法来设定步进模式的起始
)来
来确定步进模式的起始
和终止点
间的设定
长短可以在 1 到30 秒之间任意设定。
来替换接口板从而达到目的。
有以下几种方
和终止点:
z 通过中途开关(DUO 微动开关
设定步进模式的起始和终止点
z 由外部命令
时
接通(动作)和断开(停止)的时间长
短可以通过4 个多回转电位器来分别独
立地设定,每次接通或断开所经历时间
的
编 程
行程开关关闭
停止在关闭位置的终点
扭矩开关关闭
必须有阀门制造商确定
点动操作 例如:调节型执行器
远程控制
自保持式操作 例如:开 - 闭型执行器
点动操作
就地控制
自保持式操作
按需要来设定
OFF 闪烁开关
ON
当由外部PLC 来控制时通常要
断开。
从扭矩开关来的信号不计入集OFF
合故障信号中ON
可以用双联开关来拆分信号
功 能 可 能 性 注
AUMA MATIC 的构 成 部 件
开 带步进模式的操作时间
不带步进模式的操作时间
阀
门
开步进模式
度
关 操作时间
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电机一体化控制单元 auma matic 的功能特性
定位板
(任选,替换普通接口板)
AUMA定位板可以当做带或不带步进模式的三点控制器来使用。每一个定位板都是根据用户的要求来编程的而且在发货之前与执行器安装在一起并设定好。
由于在发货之前不是所有的调节参数都能够被清楚地了解到,因此最终设定必须是在当执行器与阀门安装在一起以后才能调试完成。
参考输入信号
(输入信号E1)
控制变量
(位置反馈E2)
灵敏度‘ΔE’
(死区)
精调‘灵敏度’
(只使用于输出转速[ 16 rpm)
时间延迟‘t-off’
输入阻抗
步进模式下的运行时间‘t-on’
0 – 20 mA
4 – 20 mA 1) 2)
0 – 5 V
0 – 20 mA
4 – 20 mA 1) 2)
0 – 5 V
0.5% - 2.5%
最小0.25%
0.5 s – 10 s
250 ς
0.5 s – 15 s
1)
也可按要求提供其它信号
2)
当名义值E1 (4 – 20mA信号) / 实际值E2 (4 – 20mA信号) 发生信号中断时,阀门停留的位置可以通过编程来设定:故障时阀门停在故障发生前的原位不动,故障时到打开的位置,故障时到关闭的位置。
定位板的特性曲线
定位板被设计成一个三点控制器,它的调节行为特征如下图所示。
现场总线板
(任选,替换普通接口板)
执行器装上现场总线板以后就能够被应用到现场总线系统中。
AUMA提供适用于以下现场总线系统的现场总线接口板:
PROFIBUS-FMS (见上面的照片),PROFIBUS-DP, MODBUS 和INTERBUS-S。欲了解详细情况请参阅第27页。
可控硅闸流单元(固态继电器)
(任选,替换普通的反转继电器)
可以将固态继电器(可控硅)替换反转继电器安装在AUMA MATIC电机一体化控制单元之中。
由于不需要可移动的触点即可完成电路切换,因此既使频繁切换电路也不会造成磨损。它的另一个重要的优点就是响应迅速。
注:
可控硅单元不能适用于防爆型执行器SAMEx。
指示灯
AUMA MATIC的按钮面板上可以安装3个指示灯,
它们用来指示:
开到位(绿色)
故障(红色)
关到位(白色)
其中故障指示的含义是:
z
扭矩开关中途跳闸
z
电机过热保护开关跳闸
z
电源相位接错
墙托
AUMA MATIC也可以被安装在一个墙托上。在以下几种情况下我们推荐采用墙托将执行器和一体化控制单元分开来安装。例如:执行器暴露在环境温度较高的位置,具有强烈振动的场合或执行器被安装在空间狭小的位置上。
AUMA半集成控制单元
如果执行器的电机控制是由外部控制柜来提供的,而在现场又需要一个现场控制按钮操作站,那么就需要选用AUMA半集成控制单元Semi-pack Matic。
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技术参数
防爆型电动机一体
带一体化控制单元的防爆型AUMA多回转执行器SAM Ex所能达到的防爆等级在下表中给出。我们也从其它国家的质量认证机构,例如:美国(FM),瑞士,捷克,匈牙利,波兰和GUS,获得了防爆认证证书。
注:新开发的带有防爆插拔式电气连接器的防爆型一体化控制单元,可以将带有防爆插拔式电气连接器的普通防爆型执行器AUMA NORM升级为带一体化控制单元的防爆型执行器AUMA MATIC。
AUMA MATIC
电动机电源切换机构
电动机电源控制
互锁方式
电压
电动机功率
换向继电器1)
机械和电气组合式
最大690 V AC
最大7.5 kW
可控硅换向继电单元
电子式
最大460 V AC
最大1.5 kW
AUMA MATIC
控制
电压隔离
光电隔离
逻辑
远程控制(供电)3)
电流消耗
输入信号根据 DIN 19 240
C-MOS技术
24 V DC;由AUMA MATIC供电或由外部供电,
任选(外部供电):220 V AC
在24V DC电压下:10~15 mA
开 – 停 – 关或开 – 停
紧急关闭(任选); 紧急打开(任选)
最大接通延迟时间4)
最大切断延迟时间4)
最大20 ms
最大40 ms
最大2 ms
最大25 ms
到控制中心的状态信号
(带中继的远程指示)
开 / 关到位信号
现场 / 远程控制选择开关所在位置
集合故障信号
监视信号5)
相序错误或丢相
电机过热保护跳闸(过热保护开关)
扭矩开关中途跳闸
现场控制站
选择开关 现场 – 断电 – 远程(可以加锁)
按钮:开 – 停 – 关,指示灯6)
1)
制造厂保证至少可以工作2百万次。如果需要更多的循环次数,应当采用可控硅继电器,它的寿命几乎可以被看做是无数次循环,这时所控制的电机功率最大可以达到1.5 kW。
2)
不允许被使用在防爆型电动执行器上。
3)
对于连续输入信号,例如4~20 mA输入信号,请参阅“用于调节型的AUMA多回转执行器”样本
4)
在远程控制模式下的时间延迟。
5)
一旦这些故障中的任何一个发生,电动执行器将立刻切断电源。故障的原因将由在AUMA MATIC上的两个发光二极管指示出来。故障的状态也将被当做集合信号传输到远程控制中心。
6)
如果用户需要,可以提供做为任选配置的用于指示开,故障,关的指示灯。
技 术 参 数
铭牌
型号
订单序列号
生产厂编号
端子图号
电路图号
电源电压 密封等级
控制电压
防爆型电机控制单元可以与AUMA防爆型多回转电动执行器SAExC或防爆型部分回转执行器SGExC相组合。与之相应的认证铭牌也将被钉在执行器上(请参照第19页)。
安全规 程
对于电气线路的连接,在安装调试过程中,所有适用的安全规范都必须被严格遵守。
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图例
关到位指示灯
扭矩开关,关闭方向,顺时针
发光二极管;错相位或掉相选择指示
开到位指示灯
发光二极管;扭矩开关中途跳闸指示
扭矩开关,开启方向,逆时针
故障指示灯
发光二极管;指示有从远程控制中心
发来的关闭指令
行程限位开关,关闭方向,逆时针
换向继电器
发光二极管;指示有从远程控制中心
发来的关闭指令
行程限位开关,开启方向,逆时针
选择开关
本地 – 关闭 – 远程
发光二极管;指示有从远程控制中心
发来的停止指令
闪烁开关
操作按钮,开启
热敏开关
(电机过热保护)
操作按钮,停止
用于连接到执行器上的AUMA插拔
式电气连接器
操作按钮,关闭
开关控制舱加热器
行程关闭或扭矩关闭变换开关
用于用户接线端子的AUMA插拔
式电气连接器
用于供电电源的初级熔断器
二级熔断器
编程开关,参见第22页
1)
任选配置
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