阀门电动装置相序调整与检测.docx
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阀门电动装置相序调整与检测
文章编号:
100225855（20050320040202
阀门电动装置相序调整与检测
韩兵奇
（胜利油田石大阀业有限责任公司,山东东营 257000
摘要 阐述了阀门电动装置相序监测与调整的各种控制电路及其特点。
关键词 电动装置;相序;调整
中图分类号:
TM921107 文献标识码:
B
Studyingonadjustingphasesequenceofvalveelectricactuator
HANBing2qi
（ShengliOilFieldShidaValveCo.,Ltd.Dongying257000,China
Abstract:
Describekindsofcircuitsthatcandetectandadjustphasesequenceofvalveelectricactuatorandtheircharacteristics.
Keywords:
electricactuator;phasesequence;adjust1 概述
电动驱动装置具有动力源广泛,操作迅速和方
便等特点,并且容易实现各种控制要求。
所以,在阀门驱动装置中,电动装置占有主导地位。
在电动装置中,所用电源为三相交流电源,对相序有严格要求。
最初的相序调整办法是采用人工现场调试,而现场有时缺少必要的手段,可能小问题会引起大事故。
因此,需要有一套专用的相序监测与调整装置。
2 相序监测与调整装置211 简易相序指示器
简易的相序指示器电路如图1所示。
将L1、L2和L3分别接三相交流电的A、B和C相,若相序正确,氖灯不亮;否则,氖灯亮,相序反接。
此电路结构简单,指示准确,但功能相对较少。
212 相序监测与自动调整装置
相序监测与自动调整装置的电路系统由主电路和控制电路两部分组成（图2。
主电路中有两个继电器用来调整相序。
若相序正确,则电路输出信号驱动继电器J1吸合,接通三相交流电源;否则,电路输出信号驱动继电器J2吸合,反相接通三相交流电源
。
图1 简易相序指示器电路
控制电路主要由两片CD4013双D触发器构成。
三相交流电经降压、整流后变换为低压脉冲信号输入到本电路的A、B、C端,A、B两端信号经过电阻和稳压二极管限幅及整形后,分别作为三个D触发器的时钟信号,C端信号经微分电路变为尖
脉冲作用于两触发器的复位端R。
正相序时,即以
A、B、C的顺序出现正脉冲,如图4（a所示,A的上升沿首先使Q1输出高电平,然后Q2在B的上升沿作用下变为高电平,最后C的上升沿在R端产生的尖脉冲使D触发器复位,Q1、Q2回到低电平,完成一次循环。
Q2输出脉冲的频率与三相交流电频率相同,其电压的直流分量就是C2（22μF电容上的电压。
该电压使三极管T1、T2
作者简介:
韩兵奇（1978-,男,河南濮阳人,助理工程师,从事阀门的设计开发工作。
使三个D触发器复位,Q1、Q2回到低电平,完成
一次循环,电容C3上的电压使三极管T3、T4导通,继电器J2接通用电设备的三相电源。
各点波形如图3所示
。
导通,继电器J1接通用电设备的三相电源。
反相序时,则Q2输出保持低电平不变,三极管T1、T2截止,但同时Q3在Q1和B的上升沿作用下变为高电平,最后C的上升沿在R端产生的尖脉冲
（a主电路 （b控制电路
图2
相序监测与自动调整装置
图4
整流电路
图3 各点波形
此电路结构复杂,但具有相序自动调整和缺相
保护功能,免去了人工现场调试,提高了工作效率和保障了接线人员的安全。
213 单片机控制的相序监测与调整
三相交流电经降压后分别输入到整流电路（图4的A、B、C、N端（N为中性线,输出方波经a、b、c端分别接入单片机的输入端口,输出端口分别控制继电器J1和J2（图2。
单片机的晶振频率设为fosc=91216MHz,采样周期设为市电周期（0102s的1/6,即采样周期T=31333ms。
若以a相的上升沿为起点,在一个电源周期内,a、b、c三相所对应的单片机输入端口的采样值依次为111000、001110、100011（正序或111000、100011、001110（反序（图3,通过比较1或0出现的先后顺序和次数,即可判断三相电源的正序或反序（图5
。
图5 三相电源正序或反序判断
此外,本电路还具有缺相保护功能。
电路正常
时,在A、B、C三点测到图6中实线的波形;当C相断线后,在C’点不是没有信号,而是会出现图
（下转第43页
300美元左右,且每次检修必须更换。
4 密封结构改进
蒸汽穿过主阀阀瓣和主阀阀瓣导承之间的缝隙时的流量大。
这样汽室B和汽室C中压力就不平衡,因而产生一个外力将主阀阀瓣从阀座上移下来,从而使蒸汽从汽室B进入汽室E,即主阀出口向空排汽。
3 结构分析
针对存在问题,对密封结构进行了改进（图
3。
①将主阀的阀体及喷嘴密封面进行机加工,加宽密封面,减低台阶高度,并改用密封效果较好可抗旋转的不锈钢金属齿型垫。
②加宽先导阀的阀座密封面,并改用金属缠绕垫
。
原主阀及先导阀密封圈均采用美国CROSBY公司设计的V形圈密封结构（图2,主阀喷嘴以螺纹形式旋转至阀体内,并压紧密封圈。
由于密封圈以线型密封接触密封面,对阀体与喷嘴的配合要求极高,且原阀体V形圈密封处高度大于5mm,宽度小于6mm,不易检修。
虽然尝试采用其他密封形式,但密封效果不理想
。
（a主阀 （b先导阀
图3 改进后电磁阀密封结构
5 结语
经对密封圈及密封面结构的改进,电磁泄压阀
使用一年多来,密封效果良好,未发生任何泄漏。
解体后检查,无吹损痕迹。
目前使用的密封圈价格为几百元人民币,大大降低了配件费用。
（a主阀 （b先导阀
图2 改进前电磁阀密封结构
参考文献
另外,进口的V形圈价格昂贵,主阀用V形
圈价格为6000美元左右,先导阀用V形圈价格为
〔1〕 杨源泉.阀门设计手册〔M〕.北京:
机械工业出版社,
1992.
（收稿日期:
2005104110
（上接第41页
中虚线的波形。
这是A和B的电压所分成的。
在
一般过零监测电路中是监测不到的,而在本电路中采用单片机比较判断的方法能够准确的判断缺相与否。
该电路结构简单,成本低,性价比好,采用软件控制,应用灵活,可靠性高。
3 结语
随着电子技术特别是MCU、PLD技术的飞速发展,电动装置的控制线路部分的设计与制造将越来越简单,自动化程度和可靠性将逐步提高,工程技术人员的安装调试工作也会越来越方便
。
图6 缺相判断波形参
考
文
献
〔1〕 杨源泉.阀门设计手册〔M〕.北京:
机械工业出版社,
1992.
〔2〕 秦曾煌.电工学〔M〕.北京:
高等教育出版社,1995.
（收稿日期:
2004112128
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