1.西门子变频器，保养维护，电容充电 1.外观检查 对长期存放的变频器，检查时要

注意变频器的外观是否有变化，如:外观有无变形，有无磕碰痕迹;有无液体渗出和物件脱落;有无动物、昆虫、浮游物等人驻，以及其他异常的变化。。

2.检查风机的灵

用细的木棍或其他较软的物体拨动风叶，手感应该流畅，风机转动应灵活，不能有卡涩的现象，观察风机是否有液体渗出或润滑油的痕迹。

3.电气性能检查

长期存放的变频器，由于环境的影响和变频器器件的使用期限，必须定期对变频器进行电气性能的检查及保养。具体方法如下:

使用万用表检测整流部分的整流桥特性，使用万用表的欧姆挡X100，红表笔接变频器的“P”端，用黑表笔分别接输人“R”“S”“T”，表针摆动应在2/3处，超过2/3或低于l/2均视异常，将黑红表笔交换重新测量，表针不能摆动，如出现摆动则为异常。使用万用表的欧姆挡X100，红表笔接变频器的“N”端，用黑表笔分别接输入“R”“S”“T”，表针摆动应在2/3处，超过2/3或低于1/2均视异常，将黑红表笔交换重新测量，表针不能摆动，否则为异常。

用同样的方法检查逆变部分，将“R”“S”“T”换为“U”“V”“W”，因为逆变的IGBT的源极和漏极之间在关闭状态下同样有整流桥特性。

绝缘测试。对于输人输出端和地(外壳)进行高压绝缘检测，使用500v摇表的黑表端接变频器的接地标识。红端分别接“R”“S”“T”“U”“V”“W”，均速摇动摇表，测量绝缘电阻应在SM以上。

电容器的检测。主回路主要由三相或单相整流桥、平滑电容、滤波电容、IPM逆变桥、限流电阻、接触器等元器件组成。其中对变频器寿命最有影响的是平滑铝电解电容器，它的寿命主要由加在其两端的直流电压和内部温度所决定。在主回路设计时已经根据电源电压选定了电容器的型号，所以内部的温度对电解电容器[优论论文]的寿命起决定作用。

电解电容器相对温度的劣化特性直接影响到变频器的寿命。

一般每上升10℃变频器的寿命减半，这是因为电解电容器内部的化学反应随着温度的升高导致劣化速度加快。劣化速度与材料温度的关系遵循阿列里乌斯理论(电解液理论)。电解电容器的内部温度实际上是电容器周围环境温度与脉动电流造成的温度之和。因此，我们应该在安装时考虑适合的环境温度，在电容器劣化过程中，会出现静电容量减小，漏电流增大，等价电阻值增大，tgδ值增大等现象。维护保养时通常以比较容易测量的静电容量来判断电解电容器的劣化情况，当静电容量低于初期值的80%，绝缘阻抗在5MΩ以下时应考虑更换电解电容器。对于储存不超过5年的电容器我们应该定期充电以进行维护，每隔半年到一年充电一次，方法具体如下:

首先准备功率不小于5KW的三相调压器将调压器的输人端接人有短路过流保护的三相电源，三相电源每相必须有10A的交流电流表作为指示。将输出端通过快熔接入变频器的“R”“S”“T”。将变频器调至10伏以下，送电，观察电流表是否异常，如无异常，将电压缓缓调到30伏，观察5分钟，如无异常，每十分钟将电压升高20伏，加压过程中，随时观察电流的变化，当电压超过200伏时，振风机等开始工作。这时可将电压缓缓升到350伏，观察有无电流波动，维持1小时后，将电压升到额定电压，再维持2小时，继续观察电流。无异常即可。上电过程中，如果遇见变频器的面板显示有故障代码，先查明原因，是否与低压有关，否则应引起重视。电源断开后应等到充电灯完全熄灭方可拆除电源线，待机器完全冷却后装机。

除日常的检查外，推荐检查周期为半年。在众多的检查项目中，重点要检查的是主回路的平滑电容器、逻辑控制回路、电源回路、逆变驱动保护回路中的电解电容器、冷却系统中的风扇等。除主回路的电容器外，其他电容器的测定比较困难，因此主要以外观变化和运行时间为判断的基准。

西门子电动温控阀输入和输出之间的关系

作者：济南中澳自控技术有限公司    来源于：原创

西门子电动温控阀的输入和输出之间的关系

   西门子电动温控阀的输出很难用一个准确的数字模型来描述但可以准确地测量。针对这一特点步进式控制不直接对输入信号进行响应而是分若干个固定的步长根据每次的测量结果使输入指令信号一步一步地逼近设定量。通过合理的控制参数设置该方法使控制对象运行平稳适用于对响应速度要求不高的流量或压力的跟随或稳定控制。

    西门子电动温控阀通常作为自动控制系统的一个组成部分被用来对气体的流量或压力进行调节。但是西门子电动温控阀的输入和输出之间的关系很难用一个准确的数字模型来描述。这不仅是由于阀门输出特性的非线性而其由于流过阀门气体的流量和阀门前后的压降互相影响难以计算。以流量控制为例当阀门前后压力固定时流量仅与阀门的开度有关但在大多数情况下当阀门的阀位变化时阀门前后压力也会随之变化这就时流量增益的计算十分困难。事实上由于阀门前后的压力在扰动因素的作用下也会发生波动从而引起流量的变化流过阀门气体的流量与阀门的开度不存在一一对应的关系。由于数学模型的不确定直接以阀板的开度作为操纵变量不能很好地满足系统的要求甚至可能导致事故的发生。然后尽管阀门的开度与流量或压降之间的解析关系不易得到但是借助测量仪表却可以方便地对阀门在某一开度下的流量或压降进行测量。

    针对阀门的输出易测量不宜计算的特点步进式控制不直接对输入信号进行响应而是分若干个固定的步长使输入信号一步一步地逼近设定量。在阀板转动一个步长之后都对阀门的流量或压降进行一次测量控制计算机根据测量值和设定值比较的结果确定下一步阀板转动的方向直至测量值与设定值的差值小于规定误差时为止。 步进式控制的程序设计不涉及数学模型的分析和求解因而相对比较简单一般用梯形图就可以实现。程序设计框图见图1。在程序设计中需要设定两个参数及步长和采样周期。这两个参数对控制系统的精度和响应速度影响较大设定时应综合考虑系统对控制精度和响应速度的要求。

    电动执行机构可简化为由继电环节和传递函数两部分组成的闭环控制系统。这个闭环控制系统是以电压信号 Us(即 I/V 转换后的信号)为输入位置反馈信号 Uf 为输出。只要 |e|>h伺服电机就会得到大小为 Ua 的供电电压。这时的前向传递函数为     

     式中m为 |e|>h 开始的时刻n为 |e|>h 结束的时刻。    

     对式(1)进行拉氏反变换可以得到位置反馈信号 Uf即阀板位置的变化规律为            当步长较大一个步长所经历的时间较长时式中的非线性项 e-(t-m) 和 e-(t-n) 对响应速度的影响较小。反之非线性因素对响应速度的影响较大。由此可见步长越小控制精度越高但响应速度越慢。步长的设定可以在系统的调试过程中根据对控制对象的测量结果进行阀板转动一个步长所引起的流量或压降的最大变化量略小于系统允许余差的 2 倍即可。 采样周期的设定取决于步长的设定。步长越大阀板转动一个步长使控制对象从一个稳定状态过渡到下一个稳定状态所经历的时间越长相应的也需要较长的采样时间。采样周期的设定也可以在系统的调试过程中进行采样周期应略长于阀板转动一个步长所引起的阀门的输出的变化达到稳定值所需要的最长时间。 步进控制法德余差与步长的设置有关。如果按照一个步长所引起的被空置量的最大变化量略小于静态允差的原则设置步长则不论电动调节阀用于稳定系统还是用于跟随系统其输出的余差都不会大于系统的静态允差。 由于计算机输出的是固定的小增量并且对应于每一个这样的小增量控制对象的变化量不大于静态允差的 2 倍。故采用步进控制法阀门输出的超调量在数值上不大于系统的静态允差。 因为阀门执行机构中惯性等因素的存在使阀门在开闭过程中存在非线性。按照常规的控制规律阀门每次在运动持续的时间较长非线性的影响往往可以忽略不计。    

   在步进式控制中，阀门的输出达到设定量需要通过若干步长才能完成。正是由于每一步中非线性项的累积影响使得步进式控制的响应速度比其他控制方式慢过渡时间长。并且控制精度越高响应速度越慢。图3是假定阀门增益为常量 3继电环节输出 Ua 为0.01执行机构传递函数为 1/N(s+1)选取步长为 0.01采样周期为 8s步进式控制对单位阶跃输入的响应速度与直接响应法得到相同输出稳态值时的响应速度比较的 simulink 仿真图(图3)。从图中可以看出前者的过渡时间约 260s而后者的过渡时间仅约 80s二者的响应速度相差 2 倍以上。        济钢 500t pd 环形套筒石灰窑使用转炉煤气生产炼钢用活性石灰对应一定的生产率要求单位时间内进入石灰窑的煤气的总发热量基本保持恒定。由于煤气的热值波动范围较大需要根据生产率和煤气的热值以及该生产率下单位产品的热耗计算出对应的煤气流量。通过控制煤气流量来稳定入窑煤气的总发热量。运用步进式控制方法通过煤气总管电动调节阀对煤气流量进行调节。首先根据工艺需要将煤气流量偏差的允许值设定为 ±100m3/h煤气流量在这个范围内波动对石灰的焙烧工艺没有明显影响。然后按照 2.1 和 2.2 所述的方法将步长值设置为阀板总开度的 3%;将采样周期设置为 5s。     

   上述方法实施后燃烧室和循环气体温度的波动基本消除石灰质量明显提高。   

    此外，步进式控制法还应用于济钢(马)中板厂加热炉空然配比自动控制和济钢第三炼钢厂 4 号连铸机水处理水压自动控制等系统中。 步进控制法是根据对控制对象的测量结果来决定阀门开闭方向的而且每次开闭的位移量是固定的不需要借助数学模型来确定控制规律。适用于数学模型不宜求取或数学模型不确定的场合。该制法控制电动调节阀由于每一次的位移量小产生的误差也小。可以使对象运行平稳静态误差也可以控制在一个较小的范围。与采用对输入量直接响应的控制方法相比响应速度较慢不适用于对响应速度要求较高的场合。但对一般的工业过程而言其响应速度已经足够。

    阀门的腐蚀通常被理解为阀门金属材料在化学的或电化学的环境作用下所受到的破坏。由于“腐蚀”现象出现于金属与周围环境自发的相互作用当中因此怎样将金属与周围环境相隔绝或更多的使用非金属合成材料则成为人们普通关注的问题。  

    众所周知金属的腐蚀破坏对阀门的作用期限可靠性和使用寿命有相当大的影响。机械和腐蚀的作用因素对金属的作用大大地增加了接触表面总的磨损量。阀门在操作过程中摩擦的表面总的磨损量。阀门在操作过程中摩擦的表面由于同时的机械作用和金属与环境进行化学的或电化学的互相作用的结果产生磨损和破坏。对阀门而言其管道工作气候条件的复杂石油、天然气和油层水等介质中硫化氢、二氧化碳和某些有机酸的出现使其金属表面的破坏力增大从而迅速失去工作能力。 

    由于金属的化学腐蚀取决于温度、磨擦零件的机械负荷、润滑材料中所含的硫化物及其抗酸的稳定性与介质接触持续的时间和金属对氮化过程的催化作用、腐蚀浸蚀性物质的分子对金属的转换速度等等。因此金属阀门的防腐方法或措施及合成材料阀门的应用便成为目前阀门行业研究的主题之一。  

    一、 金属阀门的防腐可理解为在金属阀门上涂覆保护其不受腐蚀的条件保护层如漆、颜料、润滑材料等等使阀门无论是在制造、保存、运输还是在其使用的全部过程中都不受腐蚀，金属阀门防腐的方法决定于所需求的保护期限、运输和保存条件、阀门构造特点和材料当然适应考虑解除防腐的经济效果。   

    金属阀门及其零部件防腐的方法主要有4种  

    将易挥发的腐蚀抑制剂放入蒸汽的大气中（用阻化纸包裹吹动抑制空气通过制品腔室等等）。