阀门电动执行器中的抗干扰技术
作者：王亚平 黄云龙
摘要：阀门电动执行器既是一种电动阀门的部件，又是一种工业控制自动化化系统中一个很重要的基础装置，广泛应用于冶金、电力、化工等部门；智能化阀门电动执行器工作现场的干扰较重，本文讨论了智能化阀门电动执行器干扰问题形成原因，干扰的表现及解决干扰的办法，智能化阀门电动执行器由于采取了一系列抗干扰技术，使得其运行稳定可靠，故障率降低，提高了生产率。
1 引言
阀门电动执行器是机械装置和电子装置有机结合而形成的一种高技术装置，广泛应用于冶金、电力、化工等部门，是广泛应用的产品之一。智能化阀门电动执行器带有微处理器，常应用在环境恶劣的条件下，工作现场的干扰较重，必须重视对其抗干扰技术的研究。
2 干扰的来源
干扰jamming是指有用信号以外的噪声或造成恶劣影响的变化部分的总称。工业生产现场的干扰可以沿线路侵入智能化阀门电动执行器，也可以以场的形式从空间侵入装置，系统的接地装置不良或不合理，也是引入干扰的重要途径；各种传感器、输人输出线路的绝缘不良，均有可能引入干扰；以场的形式入侵的干扰主要发生在高电压、大电流、高频电磁场（包括电火花激发的电磁辐射）附近，它们通过静电感应、电磁感应等方式在智能化阀门电动执行器中形成干扰。干扰一般以脉冲的形式进入阀门电动执行器。
干扰对阀门电动执行器的作用可分为三部分：第一部分是空间干扰，通过电磁波辐射串入装置；第二部分是过程通道干扰，前向输入通道干扰使模拟信号失真，数字信号出错，装置根据这些错误信号作出的反应必然是精误的；后向通道干扰使各种输出信号混乱，不能正确反应装置的真实输出量。第三部分是装置内部，即处理器CPU，由于CPU是+5V低电压供电，容易被干扰窜入，使总线上的数字信号混乱，引发一系列后果。
欧玛执行器（天津）有限公司是欧玛集团公司在中国的全资子公司。位于天津市，天津经济技术开发区，泰丰路80号。公司业务遍及全国各省市自治区，产品广泛应用于各工业及民用领域。
德国的欧玛（AUMA）集团的产品如下： - powered by diandongzhixingqi.com
以下关于阀门的几个参数，是选用阀门电动执行器的重要的几个标准：
-阀门的密封性能是指阀门各密封部位阻止介质泄漏的能力，它是阀门最重要的技术性能指标。
-阀门的启闭力和启闭力矩是指阀门开启或关闭所必须施加的作用力或力矩。设计和制造阀门时应力求降低其关闭力和关闭力矩。
-启闭速度是用阀门完成一次开启或关闭动作所需的时间来表示。 - powered by diandongzhixingqi.com
德国EMG电动执行机构在性能、设计和使用方面的主要特点如下：
1、 德国EMG电动执行机构采用独特的行星齿轮设计，它具有最小的齿轮啮合间隙和长时间使用寿命，永久滑润不需添加润滑剂。
2、 德国EMG电动执行机构的外部箱体材质为特制铝合金，重量轻，强度高，防腐性能极佳，外部所采用的螺丝均为不锈钢材质，其它公司产品的箱体材质为铸铁，防腐性能差。
3、 德国EMG执行机构一般按IP67的防护等级供货，也可以应客户要求提供IP68的执行器。
4、 具有空间加热器功能，由内部电源供电，并可以依照环境温度自行调节，避免潮湿空气冷凝引起电子器件发生故障。
5、 在给德国EMG电机供电的同时，其内部的稳压电源可提供24VDC电源，故德国EMG即可外供24VDC，也可内供24VDC。
6、 具有良好有效的防电机惰走功能，为提高电动执行器的可靠性，德国EMG- Matic电动执行器全部没有机械制动结构，但为了克服系统的惯性惰走，电动执行器电机其控制电路均有电子式制动功能，同时行星齿轮传动机构具有良好的自锁特性，这样可有效防止执行器的惯性惰走，其它公司产品多采用机械抱闸制动，机械磨损大，故障率高，且维护量大。
7、 为了保证集成电子控制线路长时间使用寿命以及精确的调节功能，德国EMG执行器选用非接触式固态继电器（ELR），取代机械式接触器。
8、 德国EMG执行器，多转式、角行程和直推式执行器装备同样的齿轮结构，有25年专利和应用经验，由于此结构具有很多齿的咬合部分，所以在几乎无维护的情况下具有极长的工作寿命，其它公司产品蜗轮蜗杆齿轮结构中总是只有一个齿咬合传动，如果一个齿坏掉将完全无法工作，其它公司执行器不同类型的执行器采用不同的齿轮结构，角行程执行器的扭矩范围受到很大限制。
9、 在使用手轮手动操作时，不需任何转换装置（不带离合器的手轮扭矩传感器）手轮一直在啮合中，即使处于终端位置的阀门或阀门处于卡死状态，手轮也可正常使用，减少了磨损件，其它公司产品，必须先经过电机到手动的离合，就会产生很多磨损和易损坏的离合装置。
德国EMG电动执行机构是目前国内较优秀的电动执行器！
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德国EMG电动执行器主要组成部件：封闭式电机、带偏心行星齿轮机构、可拔插式电气接线盒、不带离合器的手轮操作机构、组合传感器（扭矩、行程测量）、电气综合控制单元。所有行星齿轮组件围绕着输出这心主轴安装并在任何时刻都有数个齿啮合在一起，有别于传统直齿齿轮和蜗轮蜗杆结构，其结构紧头面人物、机械效率(70~80%)高、磨擦小，使用寿命更长。
德国EMG电动执行机构电动工作原理
电机通过传动齿轮组（2）驱动装在输出轴上的偏心轮（3），带动安装在偏心轮的行星齿轮(4)。行星齿轮与太阳齿轮(16)内齿面啮合，由于两个齿轮齿数不同，电机转动时形成相对速度，通过固定在行星轮上的随动轴（17）带动驱动圆盘(5)，驱动圆盘以锯齿紧密啮合驱动空心输出轴（15）即实现阀门的启闭。 手动工和原理 电机工作时，手轮保持不动。电动变为手动时，电动执行器不需要依靠任何机械转换装置。手动条件下，其驱动经过偏移蜗杆（13）、太阳齿轮(16)及行星齿轮(4)传递给驱动圆盘(5)最终驱动输出空心轴（15）。 过扭矩保护 太阳轮(16)外齿与偏移蜗杆(13)啮合，偏移蜗杆被预设加载的弹簧(12)固定在中间部位，在扭矩超过弹簧预设值的情况下，太阳轮(4)上圆周力的变化会使移动蜗杆(13)偏移离开中间位置并通过扭矩传动杆(14)启动组合传感器。
德国EMG电动执行机构行程位置传送
输出轴传动带动嵌装其上的行程传动齿轮组转动，启动组合传感器。
德国EMG电动执行机构工作制式
调节型德国EMG电动执行机构：短时工作连续工作时间<15分钟，启停周期为1200次/小时。 开关型电动执行器：短时工作连续工作时间<15分钟，启停周期为600次/小时。 长寿命偏心行星齿轮传动机构独特的带偏心行星齿轮机构为公司享有专利的核心技术。该传动机构在运行时永远是多点受力，减少机械磨损，大大提高了传动机构的寿命。其机械效率是蜗轮、蜗杆传动结构的2-3倍，具有自锁功能。永久润滑，不需要添加润滑剂。
德国EMG电动执行机构紧急手动操作
手轮一直在啮合中，无需离合切换即可操作驱动阀门。方便实用减少故障点，电动时手轮始终处理静止状态，即使操作手轮也不会带来任何负面影响。工作可以提供专用连接件，通过电动工具可快速驱动阀门。 EMG封闭型电动 使用全封闭高转矩、低惯性鼠笼式封装电机，并具有防潮和防尘性能，保证它可以在恶劣环境里可靠地连续运行。绝缘等级：F级。
德国EMG电动执行机构电机过热保护
利用三个串联的过热开发嵌埋在电机线圈里，当电机测试超过155℃时，控制线路被中断而停机。
德国EMG电动执行机构组合传感器
分别将输出轴的位移量和实际承受的力矩值通过霍尔效应（永久性磁极），采用绝对值编码转换成对应的数字信号。具有以下特点： -无需备用电池，停电期间也能将变化的参数记录下来。 -非接触式，无磨擦，寿命长。 -极高的位置和扭矩精度和重复性。
德国EMG电动执行机构环境温度
标准型号：-25℃至+70℃ 防爆型号：-20℃至+40℃ 密封保护等级 按IEC144、EN60529与DINVDE0470标准规定，一般按IP67的保护等级供货，也可以应客户要求提供IP68的产品。
德国EMG电动执行机构油漆与防腐蚀措施
标准涂漆：RAL5015蓝色 室外安装：防腐蚀保护K3等级 腐蚀环境：防腐蚀保护K4等级，外壳密封保护等级为IP68。 综合控制单元 内置有主控板、定位板（可选）、电机启动器、空间加热器。在极限高温或低温环境，我们建议采用体式产品。
德国EMG电动执行机构现场控制单元
可实现就地电动操作以及就地远主操作切换。 可实现免开盖调式。可挂锁防止误操作。双密封结构 在现场折下端子盒进行现场接线时，综合控制单元仍然与外界隔绝。此结构起到保护电气元件不受外界环境条件的影响，提高整机的可靠性。电气连接箱 内有紧凑的可拔插式接线插座，分别连接控制信号线和电源电缆线。初次安装接线完成后，永远免除再次折接线的烦恼。
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