请赐教电动执行器dkjo21kk型电气原理图

2023-01-09

本文主要是 请赐教电动执行器dkjo21kk型电气原理图 相关的知识问答，如果你也了解，请帮忙补充。

参考知识1 DKJ、SKJ 角行程

电动执行机构使用说明书

一、概 述

DKJ、SKJ系列角行程电动执行机构是工业过程测量和控制系统的终端控制装置，它能够将系
统的控制信号转换成输出轴的角位移控制阀门截流件的位置或其它调节机构，使被控介质按系统规 定状态的工作。
电动执行机构按控制方式分为比例和积分式。比例式执行机构由电动伺服放大器和积分式执行 机构组成，它能够将系统的控制信号与关于输出轴位置的反馈信号加以比较（闭环控制）以改变输 出轴的行程，使之与输出信号成比例关系。积分式执行机构由伺服电机、减速器及位置发送器组 成，它能够与电动操作器配合对阀门或其它调节机构实现远方操作。
使用电动执行机构的自动控制系统配用DFD系列电动操作器可以实现控制系统“自动”-“手 动”工作状态的无扰动切换。
电动执行机构安全可靠、安装、调试、操作、维修方便，广泛应用在能源、冶金、化工、建材 等行业，在工业过程测量和控制系统中发挥重要作用。

二、规格型号

角行程电动执行机构的规格型号见下表：

型 号 额定负载
Nm
额定行程 额定行程时间 S
0—10mA 4—20mA
DKJ-210
SKJ-210 DKJ-2100
SKJ-2100
SKJ-210C
1 0 0

90°

2 5
DKJ-310
SKJ-310 DKJ-3100
SKJ-3100
SKJ-310C
2 5 0
DKJ-410
SKJ-410 DKJ-4100
SKJ-4100
SKJ-410C
6 0 0
DKJ-510
SKJ-510 DKJ-5100
SKJ-5100
SKJ-510C

1 6 0 0
DKJ-610A SKJ-610A DKJ-6100A
SKJ-6100A SKJ-610AC

2 5 0 0

4 0
DKJ-610
SKJ-610 DKJ-6100
SKJ-6100
SKJ-610C

4 0 0 0

6 0

DKJ-710
SKJ-710 DKJ-7100
SKJ-7100
SKJ-710C

6 0 0 0

1 0 0

DKJ-810
SKJ-810 DKJ-8100
SKJ-8100
SKJ-810C

1 0 0 0 0

1 0 0
其它型号（M、W、C、B）同上

三、使用条件

在 使 用 前 务 必 仔 细 阅 读 本 章

1.动力条件
单相交流电。

+10%

电压：220V -15% ；
频率：50Hz ±1%
2.环境条件
2.1 温度、相对湿度 A.电动伺服放大器、电动操作器为控制室内仪表。 温度：0~50℃。
相对湿度：10%~70%。 B.电动执行机构为室内现场安装仪表。 温度：-10~+55℃。
相对湿度：不大于95%。
2.2大气压力：86~106KPa。
2.3周围空气中无起腐蚀作用的介质。

四、主要技术性能

DKJ系列角行程电动执行机构按照中华人民共和国国家标准GB11922-89《工业过程测量和控制
系统用电动执行机构》的规定制造，主要技术性能如下。
1.输出轴的额定负载，额定行程及额定行程时间见表1及表2。
2.电动执行机构的工作信号范围见表1及表2。 电动伺服放大器的输入阻抗见表3。
表3

输入信号范围mA 输入阻抗Ω
0~10 200
4~20 250

3.参比工作性能
基本误差限：不超过额定行程的±2.6%。 回差：不大于额定行程的1.5%。 额定行程时间误差：不超过额定行程时间的±20%。 比例式执行机构
死区：不大于输入量程3%。 阻尼特性：不大于3次半周期摆动。

积分式执行机构
惰走量：不大于额定行程的1%（额定行程时间为＞10~＜25s时）； 不大于额定行程的0.5%（额定行程时间为25~63s时）。
4.绝缘电阻： 在温度为15~35℃，相对湿度为45%~75%时， 电源端子——机壳 不小于50MΩ 电源端子——输入端子 不小于 50MΩ 输入端子——机壳 不小于20MΩ

五、结构与工作原理说明

比例式电动执行机构是一个以两相伺服电动机为动力源的位置伺服机构，由电动伺服放大器和
积分式电动执行机构组成，积分式电动执行机构由两相伺服电动机、减速器和位置发送器组成，系 统图见图1。

比例式执行机构

伺服 放大器

电动机

位置 发送器

减速器 阀门

积分式执行机构

A.没接入电动操作器

比例式执行机构

伺服 放大器

电动机

位置 发送器

减速器 阀门

积分式执行机构

电动 操作器

B.接入电动操作器

输入及正向控制信号

反馈信号
机械联接

图1 接入电动操作器

对于比例式执行机构（当电动操作器为“自动”工作状态或未接入电动操作器时），当伺服放
大器的输入端有控制信号输入时，此信号与来自位置发送器的位置反馈信号进行比较，比较后的信 号偏差经过放大，使功率级导通相应回路以驱动两相伺服电动机转动，使减速器的输出轴朝着减小 这一偏差方向转动（位置发送器不断将输出轴的实际位置转变为电信号——位置反馈信号回伺服放

大器）直到信号偏差小于死区为止，此时输出轴就稳定在与输入信号相对应的位置上。输出轴的行
程与输入信号成比例关系。 对于积分式执行机构，置电动操作器为“手动”状态，按下电动操作器的“关”或“开”按
钮，伺服电动机通电旋转，减速器的输出轴朝着“关”或“开”的方向转动，位置发送器将输出轴 的实际位置不断转变为电信号——位置反馈信号送回电动操作器的阀位开度表，当阀位开度表的反 馈信号显示输出轴已经转动到需要的位置时，放开电动操作器的按钮，伺服电动机断电停转，输出 轴停止转动，输出轴的转动量与通电时间成积分关系。
电动机为鼠笼式两相交流伺服电动机。该电动机转子内阻较大，具有较大的起动转矩和较软的 机械特性。在伺服电动机的尾部装有制动装置，能在电动机失电后迅速制动，有效地限制输出轴的 惯性惰走及负载反作用力矩的影响，使输出轴准确地停止在确定的位置上，改善系统的稳定性，电 动执行机构采用交流电容器做为两相伺服电动机的分相电容，提高了产品的可靠性。
减速器采用一级圆柱齿轮和一级渐开线小齿差行星齿轮传动，具有传动比大、体积小、效率 高、噪音小、寿命长等特点。在减速器上设置了手轮装置供就地调整和操作，手轮转动方向与输出 轴相同。
伺服电动机安装在减速器上，它的后罩上有手柄，可以左右转动进行“电动”与“手动”状态 切换，在安装调试及系统或线路出现故障时可断开电源，拉出手轮至“手动”位置（电动机的手柄 也扳至“手动”位置）进行就地操作。

除断电进行手动就地操作之外，手轮及电动机手柄务必置于“电动”位置。

在减速器的端盖上配置有两块由T型槽螺钉和螺母紧固的制动块，这就是角行程执行机构的机
械限位装置。 位置发送器由传动装置、传感元件、电源装置、放大电路及凸轮——微动开关等组成。输出轴
的转角变化通过齿轮带动凸轮和导电塑料电位器转轴转动，电位器的电阻变化通过放大电路转化成 位置反馈电流信号做为位置发送器的输出，在放大电路印制线路板上装有两个电位器：“0%”电位 器和“100%”电位器分别用来调整位置反馈电流的下限和上限。
在带动导电塑料电位器转动的轴上装有2个可调的凸轮可以分别使2个微动开关动作。靠近导电 塑料电位器的凸轮——微动开关可以切断使输出轴顺时针转动（面对输出轴观察（注：以下均如 此））的电动机回路，另一个凸轮——微动开关可以切断使输出轴逆时针转动的回路。这两组凸 轮——微动开关组成了执行机构的电气限位装置。
位置发送器上有2个插头座，其中的14线矩形插头座—X1连接电源、接地、电动机控制电路和 传输位置反馈信号，3线圆形插头—X2连接伺服电动机（已接线）。
位置反馈信号可调整为两种状态：正作用或反作用。 当执行机构的输出轴顺时针转动时，位置反馈电流增加称之为正作用。 当执行机构的输出轴顺时针转动时，位置反馈电流减少称之为反作用。

六、电动执行机构的校核

每台电动执行机构在出厂前均已按标准进行了严格检验，考虑到运输及贮存影响，为确保使用
安全，请用户在安装使用之前进行如下校核：
1.使现场的动力条件、环境条件符合本说明书第三章的规定。

2.执行机构名牌标识的各项内容符合系统及阀门正常工作的需要。
3.绝缘电阻校核 用500E兆欧表测量本说明书第四章所述各组导线间及其与机壳间的绝缘电阻，应符合规定。
4.机械校核
4.1紧固件检查 各紧固件无松动现像，如有松动，务必用旋具拧紧。
4.2可动零部件检查 手轮及电动机后罩上的手柄（以下简称电动机手柄）在“手动”—“电动”位置间切换灵活，
在规定位置上能被内部的钢球可靠定位（手轮轴上的钢球压力可用手轮前面的紧定螺钉调整，）在 “电动”位置手轮空转灵活。

检查完毕，务必将手轮及电动机手柄复位到“电动”。

5.接插件检查
各插头插座安装牢固、接触牢靠，卸下插头，检查各接触对应无锈蚀、变形等影响接触的缺
陷。
6.接线 按本说明书的接线图（图2）接线。

输入信号

I II III N L
+ - + - + - - +

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
电动伺服放大器 -X0
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

执行机构 -X1

1 2 3 4 5 6 7

8 9 10 11 12 13 14

图2-A 不接电动操作器的比例式执行机构接线图

电动伺服放大器 -X0
N L

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

调 节 器

DFD-05 电动操作器
-X4

16 11 6 1

17 12 7 2

18 13 8 3
19 14 9 4

20 15 10 5

1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14

执行机构 -X1

图2-B 接DFD-05 电动操作器的比例式执行机构接线图

电动伺服放大器 -X0 DFD-09电动操作器

-X4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

L N

11 调 节
13 器

1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14 执行机构 -X1

图2-C 接DFD-09 电动操作器的比例式执行机构接线图

DFD-05 电动操作器

-X4

16 11 6 1

17 12 7 2

18 13 8 3

执行机构 -X1

1 2 3 4 5 6 7

19 14 9 4

20 15 10 5

8 9 10

11 12 13 14

L N
注：当电动操作器为DFD-09时，将-X4：13接线改接到-X4：12

图2-D 接DFD-05电动操作器的积分式执行机构接线图

电源的相线、中性线务必不能接错，接地务必牢固可靠。 输入信号及位置反馈信号通道务必使用屏蔽安装线。

7.执行机构工作状态校核
7.1.比例式执行机构工作状态的校核
a.伺服放大器的校核 去掉位置反馈信号接线，接通伺服放大器电源，放大器的指示灯亮。 当放大器的输入端无任何外接信号时，调整调零电位器使用前级输出电压为零（在伺服放大器
安装使用说明书标识的测量棒上测量），然后在任意一个输入通道（1-2，3-4端子间）加入不小于
1.5%输入量程的直流信号，前级输出电压不小于0.5V。
b.工作信号范围校核 恢复位置反馈信号通道并在其中串接量程为0~20mA的直流电表，接通放大器及执行机构电源，
在放大器输入端施加工作信号范围下限信号，伺服电动机转动，执行机构输出轴逆时针转动，位置 反馈信号向接近输出信号的方向变化，当输出轴转动到额定行程下限时，电流表显示的位置反馈信 号为工作信号范围下限，电动机停止转动，输出轴停止转动。
改变输入信号至工作信号范围上限值，执行机构输出轴顺时针转动，当输出轴转动到额定行程 上限时，电流表显示的位置反馈信号也为工作信号范围上限，电动机停止转动，输出轴停止转动。 此时若转动位置发送器上的“100%”电位器，输出轴的位置将发生变动。
C.死区调整

产品在出厂时已调整好死区，一般不需进行调整，如果出现振荡说明死区过小，可以调整伺服
放大器的“稳定”或“死区调节”电位器，增大死区，使机构稳定，但不可调整过大，使灵敏度降 低。
d.正作用变为反作用 出厂时，执行机构一般均按正作用接线和调整，如需要反作用的执行机构用户可做如下调整： (1)变换伺服放大器与积分式执行机构之间关于电动机的接线。
按接线图2-A将放大器端子-X0与执行机构端子-X1的原接线-X0：12接-X1：8，-X0：10接
-X1：3改为-X0：10接-X1：8，-X0：12接-X1：3。
按接线图2-B将放大器端子-X0与操作器端子-X4的原接线-X0：10接-X4：1，-X0：12接- X4：2改为-X0：10接-X4：2，-X0：12接-X4：1。
(2)变换位置反馈信号的变化方向。 将导电塑料电位器焊接头1、3上的导线对调整重新焊接。 e.在放大器的输入端逐渐增加或减小直流信号，输出轴将相应转动，输入信号与转角应符合输
入——输出特性曲线如图3。
7.2.积分式执行机构工作状态校核。 a.输出轴转动方向校核 接通电源按动电动操作器“开”按钮，输出轴顺时针转动，位置反馈信号将增加，按动电动操
作器“关”接钮，输出轴将逆时针转动，位移反馈信号将减少，如需要实现反作用请改变执行机构 端子-X1与DFD-05电动操作器端子-X4的接线，即将原-X1：3~5接-X4：11及-X1：8~10接- X4：13改为-X1：3~5接-X4：13及-X8~10接-X4：11。
b.变换位置反馈信号的变化方向
按本章7.1d(2)的方法。
c.输出轴的转角与位置反馈信号应符合输出——反馈特性曲线如图4。

额定行程的% 工作信号范围的%

100 100

0
0 输入信号

100

0
0
输出轴转角

100

图3 图4

1.安装

七、电动执行机构的安装、调整、使用与维护

1.1.伺服放大器的安装 伺服放大器为控制室内安装使用的仪表。 伺服放大器有两种安装型式：
墙挂式结构可垂直安装在控制柜内的金属架立柱上，架装式结构安装在控制柜内的机架上。 伺服放大器的外形及安装尺寸按伺服放大器安装说明书的规定。
1.2.积分式执行机构的安装 执行机构安装在混凝土或金属骨架的基座上并用地脚螺钉紧固。执行机构的输出臂终端可通过
连杆及专用接头与调节机构连接。 执行机构在出厂时未加润滑油，在正式投入运行前应取下减速器上方的吊环螺钉，从该螺孔内
加入机械油，机械油的注入量从油窗上观察，油面应位于两油孔之间。 积分式电动执行机构的外形及安装尺寸见图5，接线端子见图6。
2.调整
2.1.工作位置调整 松开紧固制动块的螺母，卸下电动机插头，拆下位置发送器罩盖，将手轮及电动机手柄置于
“手动”位置，摇动手轮使输出轴转动到对应于位置反馈电流下限的位置（以下简称下限位置）。 根据工作状态是正作用还是反作用使一个制动块紧贴住输出臂，紧固好固定制动块的螺母，摇动手 轮（正作用时顺时针转动，反作用时逆时针转动），使输出轴转动90°(此位置以下简称上限位 置）。使另一个制动块紧贴住输出臂另一侧，紧固好螺母。根据第五章对于凸轮——微动开关的说 明，调整凸轮，使其在输出轴位于两个极限位置时使相应的微动开关动作，将凸轮轴上的圆螺母紧 固好。接好电动机插头，将手轮及电动机手柄置于“电动”位置，接通电源，使输出轴往复旋转， 观察调整的正确性。将输出轴转动到下限位置，松开紧固导电塑料电位器的压板上的螺钉，握住电 位器使之缓慢转动到位置反馈电流为工作信号范围下限时为止，紧固好压板上的螺钉。如有差异可 调整印制电路板上的“0%”电位器，接通电动机使输出轴向上限方向转动，位置反馈电流应增加
（如位置反馈电流在减少到某一点后突然陡上又减少，则须将导电塑料电位器上的1、3接线头对调 并重新调整位置反馈电流下限。当输出轴到达上限后，调整印制线路板上的100%电位器，使位置反 馈信号为工作信号范围上限。
对于比例式执行机构，接入伺服放大器，使输入信号为工作信号范围下限，输出轴应转动到下 限位置，如偏离，可调整导电塑料电位器或印制电路板上的0%电位器；使输入信号为工作范围上 限，输出轴应转动到上限位置，如偏离，可调整印制电路板上的100%电位器。
调整完毕，装好位置发送器的罩盖。
3.使用

通电运行前务必仔细检查接线是否正确，手轮及电动机手柄是否置于“电动”位置。

电动执行机构有3种操作方式：
a.“自动”操作——接受系统的控制信号自动运行操作。
b.“手动”操作（远方控制）——人为给定信号使执行机构实现电动操作。

C.就地操作——断开电流，操作人员转动手轮对机构实行就地操作。
自动操作：对于比例式执行机构，当接入电动操作器时，需将操作器的转换开关手柄转至“自 动”位置，即可实现自动操作。
手动操作：把操作器转至“手动”位置。 就地操作：主要用于安装调试或系统、线路出现故障时，用手轮进行就地操作时需将电动操作
器转到中间位置，电动机插头拨下，电动机手柄和手轮置于“手动”位置。 就地操作结束后，务必将手轮和电动机手柄复位至“手动”位置，将电动机插头插上。
4.维护 执行机构应经常进行维护。 对于振动较大的场所，应经常检查紧固件是否松动，接插件接触是否良好，锁紧是否可靠并及
时维修。使用频繁的执行机构每运行一年半应大修一次。 在拆卸位置发送器和减速器以前，务必首先拧下卸油孔螺钉，将减速器内的润滑油排净。 应仔细清洗零部件，更换全部紧固件及磨损的零部件。 应清除所有的润滑指，重新装填新的润滑脂。 额定负载不小于600Nm的执行机构的减速器有两片行星齿轮，应先寻找位于行星齿轮轮辐上的
数字，将其对正，使两齿轮的8个孔的轮齿严格重合，然后将一片轮旋转180°再分别装入偏心套的 轴承上。
在检查电动机时，应拆下后罩清除制动盘及制动轮间的粉屑，调整好制动盘与制动轮之间的间 隙及制动力。
在检修各电气装置时，注意更换损坏的元器件及老化的导线，更换全部微动开关。 将位置发送器装在减速器时务必注意使密封件有效工作。 用500V兆欧表检查各组导线间及其与机壳的绝缘电阻。
向减速器注入机械油。 按本说明的规定接线、调整和安装执行机构。

图5

型 号 A B C D E F d1 d2 d3 H R K H' δ' B' C' D' 2Φ 键
DKJ-210 360 245 270 220 100 125 14 20 12 15 15 130 35 20 152 86 35 25 8×35
DKJ-210K DKJ-310 440 300 300 260 120 135 16 20 13 24 17 100 50 20 130 115 50 35 10×50
DKJ-310K DKJ-410
510
365
381
320
150
170
18
20
14
23
20
130
60
30
162
142
60
40
12×60
DKJ-410K
DKJ-510 660 420 440 390 170 196 20 25 14 25 29 180 80 35 210 121 80 58 16×70
DKJ-610A 730 450 444 390 200 196 30 30 14 35 29 180 85 35 240 182 87 65 18×85
DKJ-610 760 480 490 420 200 230 35 30 18 35 32 200 100 35 260 210 100 70 20×80
DKJ-710 730 550 544 480 280 248 35 30 20 35 32 200 80 35 260 182 87 78 20×80

L 14 ⑦
N 13 ⑥
12 ⑤
11 ④

电动机

⑩ ③
⑨ ② -
⑧ ① +

电动机

位置发送器 输出电流

图6

八、故障与维修

故 障 产 生 原 因 排 除 方 法

执行机构不动作 ①接线错误 重新接线
②放大器保险管烧断 查明原因排除后换保险管

③线路断开或接触不良 检查各部分焊点是否脱焊；印制线路板与插 座间、各接插件、插头接触是否良好，予以修 复或更换。
④伺服放大器的故障 按伺服放大器使用说明书处理
⑤电动机烧毁 更换电动机
⑥分相电容击穿或失效 更换分相电容

上述故障排 除后执行机 构仍不动作 去掉工作信号、用导线短路可控硅 的阳极和阴极。
①电动机转动
则可控硅断路
②电动机不转动
a.电动机烧毁
b.分相电容击穿

更换可控硅 更换电动机
更换分相电容

故 障 产 生 原 因 排 除 方 法

接通电源输 出轴就开始 转动 ①伺服放大器无输入信号时输出测试 棒间电压不为零
②紧固导电塑料电位器的压板螺钉松
动造成零点漂移。
③一个可控硅或二极管击穿 调整调零电位器

紧固好螺钉，重新调整反馈信号范 围上、下限
更换

执行机构输 出轴只能一 个方向转动 ①通往电动机的一条导线断路
②伺服放大器故障
③通往电动机控制电路的导线接反 修复 按伺服放大器使用说明书处理 将14线端子3~5与8~10上的接线交换 焊接
比例式执行 机构振荡次 数超过3次 “半周期” ①死区过小

②伺服电动机制动力矩小 调伺服放大器“稳定”或死区调 节电位器

调整伺服电动机制动力矩
比例式执行 机构输入信 号与输出轴 转角不对应 ①位置反馈单元调整不正确
②接线断路，元件损坏（导电塑料
电位器损坏） 重新调整 检查接线，更换元件
无位置反馈 信号 ①接线错误
②位置发送器元器件损坏 更正 更换

输出转矩 减小 ①电动机制动器故障
②电动机绝缘层老化或击穿
③机械零部件磨损效率降低 更换磨损件，重新调整 修理或更换电动机 更换或修复

电气位装置 工作不正常 ①微动开关损坏，触点粘连（弹不开
②接线错误
③引线接触不良 ）更换 更正 重新焊接
运转不正 常；有不正 常噪声
轴承、齿轮等传动件磨损
更换

九、贮存

产品贮存在温度为-10~+40℃，相对湿度不大于80%的通风的室内，周围空气中不得含有对产
品起腐蚀或其它损坏作用的介质。 贮存期超过18个月的执行机构在使用前应更换减速器内的润滑剂。

十、保证事宜

在正常情况下，自发货之日起12个月本公司对产品免费保修。
对于逾期或违反说明书的规定误安装或误操作造成产品损坏本公司可以应用户要求进行维修， 但将收取相应的费用。

电动执行机构的校核

每台电动执行机构在出厂前均已按标准进行了严格检验，考虑到运输及贮存影响，为确保使用
安全，请用户在安装使用之前进行如下校核：
1. 使现场的动力条件、环境条件符合本说明书第三章的规定。
2. 执行机构名牌标识的各项内容符合系统及阀门正常工作的需要。
3. 绝缘电阻校核 用500E兆欧表测量本说明书第四章所述各组导线间及其与机壳间的绝缘电阻，应符合规定。
4. 机械校核
4.1 紧固件检查 各紧固件无松动现像，如有松动，务必用旋具拧紧。
4.2 可动零部件检查 手轮及电动机后罩上的手柄（以下简称电动机手柄）在“手动”—“电动”位置间切换灵
活，在规定位置上能被内部的钢球可靠定位（手轮轴上的钢球压力可用手轮前面的紧定螺钉调 整，）在“电动”位置手轮空转灵活。

检查完毕，务必将手轮及电动机手柄复位到“电动”。

5. 接插件检查
各插头插座安装牢固、接触牢靠，卸下插头,检查各接触对应无锈蚀、变形等影响接触的缺陷。
6.接线 按图2接线。

变送器 或调节器

输出 信号

电动执行机构
+ 1
- 2
+ 3
- 4
12
13 N
14 L

变送器 或调节器

电 动 操作器

输出 信号

电动执行机构
+ 1
- 2
+ 3
- 4
12
13 N
14 L

图2-A 不接电动操作器的SKJ 电子式执行机构接线图

图2-B 接电动操作器的 SKJ电子式执行机构接线图

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