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国家电网招聘考试高频考点电气设备与主系统:电气转换器原理 电气转换器的应用性能

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发表时间:2023-06-13 14:24作者:思格教育

  电气转换器是将0~10mA或4~20mA的直流信号转换成20~100kPa气动信号,以便沟通电动单元仪表与气动单元仪表一起工作。电气转换器原理是什么?电气转换器有什么特点呢?


     【电气转换器】电气转换器原理 电气转换器的应用性能


  电气转换器是将0~10mA或4~20mA的直流信号转换成20~100kPa气动信号,以便沟通电动单元仪表与气动单元仪表一起工作。


  电气转换器特点


      1、电气转换器是直动式(无反馈)仪表,可以得到高功率的气动输出信号。


      2、外形美观,结构巧妙,体积小,重量轻。灵敏度高,稳定性好,中等精度(特别适用于输出回路)。


      3、现场可直接改变作用方式。外部带有跨度、零位调节装置,调校维护方便。


      4、转换器的内部线路中附有热敏电阻,可以自动进行温度补偿。


      5、供气范围宽、适应各种不同场合使用。耗气量小。


      6、电气转换器能直接用于不同输入电信号,如4-20mADC或0-10mADC。其输出气压亦能分程如20-60kPa或60-100kPa。要达到上述目的的仅需调节“零位”及“跨度”调节装置,即可。


      7、能任意角度安装(注:工作安装角度位置应与调校角度位置相合)。


      8、防爆性能:本安型防爆等级iaⅡCT5隔爆型防爆等级dⅡBT6。7、零部件采用精密压铸成型,外形及内部结构制作工艺精致,整体结构紧凑。8、采用不锈钢紧固件和先进的喷塑工艺,具备了良好的防腐性能。


  电气转换器技术参数


  输入讯号:DQ-2型为0~10mA或-5~+5mA


      DQ-3型为4~20mA


  转换器内阻:DQ-2型:1000Ω


      DQ-3型:250Ω


  输出讯号:20~100kPa


  气源压力:140 kPa


  精度:±1%


  环境温度:5~50℃


  环境相对湿度:≤85%


  环境温度误差:0.4%/10℃


  耗气量:300升/小时


  传送时间:管道内径φ4毫米,长60米时不超过5s


  重量:2kg


  电气转换器性能


  电气转换器使用开环路控制和小质量磁铁,以比较经济的成本,进行精确的气压控制。不受位置影响以及抗RFI/EMI干扰。


  电流或电压输入信号转换为线性比例气动输出压力。这种通用仪表设计为以比较经济的成本,提供高可靠性和可重复性的应用。小量程模型是专为3到5psig输出的标准过程控制设计。扩展量程型号可为更高压力的工业气动和过程控制系统的运行要求提供145psig输出。


1.png


  电气转换器的工作原理见上图所示,它是按力平衡原理设计和工作的。在其内部有一线圈,当调节器(变送器)的电流信号送入线圈后,由于内部永久磁铁的作用,使线圈和杠杆产生位移,带动挡板接近(或远离)喷嘴,引起喷嘴背压增加(或减少),此背压作用在内部的气动功率放大器上,放大后的压力一路作为转换器的输出,另一路馈送到反馈波纹管。输送到反馈波纹管的压力,通过杠杆的力传递作用在铁芯的另一端产生一个反向的位移,此位移与输入信号产生电磁力矩平衡时,输入信号与输出压力成一一对应的比例关系。即输入信号从4mA.DC改变到20mA.DC时,转换器的输出压力从0.02~0.1MPa变化,实现了将电流信号转换成气动信号的过程。图中调零机构,用来调节转换器的零位,反馈波纹管起反馈作用。


  电-气转换器接受DCS给出的4~20mA直流信号,然后按比例地转换输出20~100kpa的气动信号,作为气动薄膜调节阀、气动阀门定位器的气动控制信号和其他气动仪表的气源,它起到电动仪表与气动仪表之间的信号转换作用。


      1 QZD-1000型电/气转换器


  电-气转换器的结构由外壳、力矩马达、调零、喷嘴、气路、放大器、接线盒以及安装板等组件构成,电-气转换器是以力矩平衡原理工作的,其工作原理如图1所示。


  从DCS来的直流信号输入到力矩马达组件的线圈1,使衔铁2磁化,其磁场方向如图中所示,衔铁上端为N极,下端为S极,它与永久磁钢3的磁场相互作用后,使衔铁绕支点4产生一个合成旋转力矩,挡板5沿A向靠近喷嘴6,改变了气动喷嘴一挡板的工作位置,使放大器7的背压增加,作用于金属膜片,使球阀8打开,气源压力经球阀流入到转换器的输出端,此输出压力一路作为转换器的输出压力,供给气动仪表或气动阀门定位器作为气动信号。


  另一路还送到反馈波纹管9,使其对衔铁2绕支点4产生一个B向的反馈力矩,与输入信号所产生的力矩相平衡,因此,输入信号与输出压力成一一对应的比例关系,实现了将电流信号转换成气动信号的过程。

 

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