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國家電網招聘考試高頻考點電氣設備與主系統:電氣轉換器原理 電氣轉換器的應用性能

 二維碼
發表時間:2023-06-13 14:24作者:思格教育

  電氣轉換器是將0~10mA或4~20mA的直流信號轉換成20~100kPa氣動信號,以便溝通電動單元儀表與氣動單元儀表一起工作。電氣轉換器原理是什么?電氣轉換器有什么特點呢?


     【電氣轉換器】電氣轉換器原理 電氣轉換器的應用性能


  電氣轉換器是將0~10mA或4~20mA的直流信號轉換成20~100kPa氣動信號,以便溝通電動單元儀表與氣動單元儀表一起工作。


  電氣轉換器特點


      1、電氣轉換器是直動式(無反饋)儀表,可以得到高功率的氣動輸出信號。


      2、外形美觀,結構巧妙,體積小,重量輕。靈敏度高,穩定性好,中等精度(特別適用于輸出回路)。


      3、現場可直接改變作用方式。外部帶有跨度、零位調節裝置,調校維護方便。


      4、轉換器的內部線路中附有熱敏電阻,可以自動進行溫度補償。


      5、供氣范圍寬、適應各種不同場合使用。耗氣量小。


      6、電氣轉換器能直接用于不同輸入電信號,如4-20mADC或0-10mADC。其輸出氣壓亦能分程如20-60kPa或60-100kPa。要達到上述目的的僅需調節“零位”及“跨度”調節裝置,即可。


      7、能任意角度安裝(注:工作安裝角度位置應與調校角度位置相合)。


      8、防爆性能:本安型防爆等級iaⅡCT5隔爆型防爆等級dⅡBT6。7、零部件采用精密壓鑄成型,外形及內部結構制作工藝精致,整體結構緊湊。8、采用不銹鋼緊固件和先進的噴塑工藝,具備了良好的防腐性能。


  電氣轉換器技術參數


  輸入訊號:DQ-2型為0~10mA或-5~+5mA


      DQ-3型為4~20mA


  轉換器內阻:DQ-2型:1000Ω


      DQ-3型:250Ω


  輸出訊號:20~100kPa


  氣源壓力:140 kPa


  精度:±1%


  環境溫度:5~50℃


  環境相對濕度:≤85%


  環境溫度誤差:0.4%/10℃


  耗氣量:300升/小時


  傳送時間:管道內徑φ4毫米,長60米時不超過5s


  重量:2kg


  電氣轉換器性能


  電氣轉換器使用開環路控制和小質量磁鐵,以比較經濟的成本,進行精確的氣壓控制。不受位置影響以及抗RFI/EMI干擾。


  電流或電壓輸入信號轉換為線性比例氣動輸出壓力。這種通用儀表設計為以比較經濟的成本,提供高可靠性和可重復性的應用。小量程模型是專為3到5psig輸出的標準過程控制設計。擴展量程型號可為更高壓力的工業氣動和過程控制系統的運行要求提供145psig輸出。


1.png


  電氣轉換器的工作原理見上圖所示,它是按力平衡原理設計和工作的。在其內部有一線圈,當調節器(變送器)的電流信號送入線圈后,由于內部永久磁鐵的作用,使線圈和杠桿產生位移,帶動擋板接近(或遠離)噴嘴,引起噴嘴背壓增加(或減少),此背壓作用在內部的氣動功率放大器上,放大后的壓力一路作為轉換器的輸出,另一路饋送到反饋波紋管。輸送到反饋波紋管的壓力,通過杠桿的力傳遞作用在鐵芯的另一端產生一個反向的位移,此位移與輸入信號產生電磁力矩平衡時,輸入信號與輸出壓力成一一對應的比例關系。即輸入信號從4mA.DC改變到20mA.DC時,轉換器的輸出壓力從0.02~0.1MPa變化,實現了將電流信號轉換成氣動信號的過程。圖中調零機構,用來調節轉換器的零位,反饋波紋管起反饋作用。


  電-氣轉換器接受DCS給出的4~20mA直流信號,然后按比例地轉換輸出20~100kpa的氣動信號,作為氣動薄膜調節閥、氣動閥門定位器的氣動控制信號和其他氣動儀表的氣源,它起到電動儀表與氣動儀表之間的信號轉換作用。


      1 QZD-1000型電/氣轉換器


  電-氣轉換器的結構由外殼、力矩馬達、調零、噴嘴、氣路、放大器、接線盒以及安裝板等組件構成,電-氣轉換器是以力矩平衡原理工作的,其工作原理如圖1所示。


  從DCS來的直流信號輸入到力矩馬達組件的線圈1,使銜鐵2磁化,其磁場方向如圖中所示,銜鐵上端為N極,下端為S極,它與永久磁鋼3的磁場相互作用后,使銜鐵繞支點4產生一個合成旋轉力矩,擋板5沿A向靠近噴嘴6,改變了氣動噴嘴一擋板的工作位置,使放大器7的背壓增加,作用于金屬膜片,使球閥8打開,氣源壓力經球閥流入到轉換器的輸出端,此輸出壓力一路作為轉換器的輸出壓力,供給氣動儀表或氣動閥門定位器作為氣動信號。


  另一路還送到反饋波紋管9,使其對銜鐵2繞支點4產生一個B向的反饋力矩,與輸入信號所產生的力矩相平衡,因此,輸入信號與輸出壓力成一一對應的比例關系,實現了將電流信號轉換成氣動信號的過程。

 

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