隨著電廠容量越來越大，參數越來越高，對自動調節系統可靠性要求便越來越高。近年來，角行程電動執行機構故障頻發，直接影響鍋爐的穩定運行。經過多次摸索分析，查明故障主要原因在于位置變送器，通過改進提高了裝置運行的可靠性。本文介紹發送位置信號的角行程電動執行機構其運行情況及故障處理方法。

1、角行程電動執行機構簡介

　　角行程電動執行機構用于鍋爐風煙系統和制粉系統中的送風機導葉、引風機導葉、一次風機導葉和磨煤機冷熱風調節擋板控制和位置指示。下面是某電廠其具體配置列于表1。

1.1、ABBBailey公司的UE型電動執行機構簡介

　　ABBBailey公司生產的通用旋轉型UE20、UE30電動執行機構由主控制器和電動執行機構兩個主要部分組成。主控制器采用單相調節控制器，包括電源板、位置控制模件PCM板和一塊固定母板。電動執行機構包括電子位置變送器及配套操作系統。電動執行機構的參數列于表2。

　　電子位置變送器是由一個2kΩ線性電位器(0～270°轉角對應0～2kΩ)經過反饋線路板將執行機構輸出軸0～100%動作范圍轉換為能供主控制模件使用的標準信號4～20mA。電位器通過三根引線連接至反饋線路板，由反饋線路板通過兩根反饋電纜引至主控模件上，反饋電纜的屏蔽線引至主控模件的LSC端子可靠接地。

1.2、FOXBORO/JORDAN公司的SM型電動執行機構簡介

　　FOXBORO/JORDAN公司生產的SM5360、SM5480電動執行機構，由伺服控制器和電動執行機構兩部分組成。伺服控制器采用AD7300系列伺放控制模件和變壓器，電動執行機構包括電子位置變送器及輔助操作系統等設備。SM型電動執行機構參數列于表3。

　　SM型執行機構電子位置變送器采用的電位器是1kΩ的可變電阻，電位器可以360°轉動，但有效可變電阻角度為300°。通過執行機構鑲嵌在主軸上的大齒輪轉動，來帶動電位器轉動軸上的小齒輪，使得電位器的阻值發生變化，經轉換，輸出伺放模件所能接受的4～20mA信號，以反映0～100%的開度。

2、電動執行機構運行情況分析

　　從機組投運開始，最初幾年角行程電動執行機構運行基本正常，隨著運行時間的增長，角行程電動執行機構的異常情況逐步增多。

2.1、電動執行機構故障次數統計

2.1.1、UE型電動執行機構故障次數統計

2.1.1 UE統計圖

2.1.2、SM型電動執行機構故障次數統計

2.1.2 SM統計圖

2.2、電動執行機構故障現象匯總

2.3、UE型電動執行機構故障現象及原因分析

　　UE型電動執行機構1992年開始投運，最初運行情況良好，但有時遇到大暴雨時，磨煤機A、磨煤機F的熱風調節擋板的執行機構能正常動作，可是CRT位置反饋信號與指令信號會出現偏差，當二者的偏差大于10%，執行機構將受到強制手動信號。經過觀察發現這二臺執行機構位于鍋爐側最東、最西端的磨煤機A、磨煤機F熱風風道上，下雨時執行機構和熱風道易受侵襲，雨水遇熱形成的潮氣侵入執行機構內部，直接影響了位置變送器正常顯示。1997年以后故障逐漸增多，有時新換的電位器用了一個月左右就發生晃動現象，如果電位器在20mA的位置時，用手觸摸電位器的引線，反饋顯示會發生變化，運行不久，就會發生調門晃動故障。此外，反作用的磨煤機冷風調節擋板執行機構和送風機導葉執行機構多次在運行中出現指令至0%，CRT位置反饋顯示為-30%，而實際擋板位置在全開位置的異常現象。當出現這種故障時，如用手碰電位器的三根引線，執行機構的位置反饋顯示立刻變為正常100%，最初懷疑是電位器受到靜電干擾，于是檢查了反饋電纜的屏蔽線，把所有連接部分重新緊固一遍，將電位器三根引線外表用銅導線串聯纏繞在一起，然后將銅導線接地，但運行一段時間仍會出現位置反饋晃動等故障現象，執行機構多次故障發生后，在確診接線、連接部件及屏蔽完好后，發現故障主要原因在電位器。我們通過執行機構電位器故障統計發現：投產時的電位器質量較佳，使用周期長，96年起開始使用購買的備品，電位器品質有好壞，因此使用一段時間后故障率也大大增加。2002年，廠家已不再生產UE型電動執行機構所采用的電位器，經過選型，曾改用RS公司的2kΩ碳膜式電位器，但也存在同樣缺陷。因此，選擇可靠的電位器或位置反饋裝置成為我們的工作重點。

2.4、SM型電動執行機構故障現象及其原因

　　SM型電動執行機構出現最多的問題是：在運行時，會突然發生指令反饋不一致，實際風機電流與風機導葉開度不匹配的現象。最初發生故障時，分析是由于電位器的碳膜磨損引起阻值跳躍變化導致，一般通過更換電位器就可以恢復正常。但在1997年的2月25日、4月10日、4月14日在#2機引風機B導葉執行機構上接連發生三次實際位置與指令反饋不一致的現象，多次更換電位器，但過幾天仍會有相同的故障，最后只得更換新的執行機構;后來2003年8月在#2機的引風機A的執行機構上，又在不長時間內數次出現上述故障，后經檢查發現是由于執行機構長時間運行，主軸與軸套之間磨損，間隙增大，使得主軸在轉動至某一角度時，發生細微的抖動，其主軸連著的大齒輪轉動也產生了極小的跳動，在帶動電位器小齒輪的同時，沒有形成同步，使得電位器阻值沒有正常反映導葉的開度。事后利用機組檢修的機會檢查使用年限較長的執行機構，發現這些執行機構主軸和套軸之間均有磨損現象。對有磨損的主軸和套軸進行重新修整、加工，缺陷消除。

3、電動執行機構的改進

3.1、UE型執行機構故障處理

3.1.1、熱風調節擋板的執行機構改進

　　針對磨煤機A和磨煤機F的熱風調節擋板的執行機構易受暴雨侵襲的情況，我們在執行機構的上部及側面加裝了遮雨蓬，并將所有熱風擋板執行機構的底座進行了抬高，熱風道保溫重新加固，從而徹底解決了暴雨、熱風道漏風對執行機構的影響。

3.1.2、UE型位置變送器改造

　　經過對國內外相關產品的選擇比較，于2003年5月利用2#機檢修的機會，在冷風調門上試裝了日本M-system公司型號為VOS2T-R的非接觸式位置變送器，該裝置取消了電位器和位置反饋電路板，測量角度為0～110°，利用直流差動變壓器的轉換原理，當執行機構轉動，帶動非接觸式位置變送器的轉動軸轉動時，在差動變壓器內部兩個線圈產生壓差，再轉換成4～20mA的輸出電流，反映出位置變化。在調試過程中，我們把非接觸式位置變送器安裝在執行機構殼體外部，通過連桿與執行機構轉動軸相連，但是通電校驗時發現這種執行機構在中間位置沒法穩定，一直上下晃動，導致馬達過熱，執行機構停止工作，而且還使得PCM模件損壞。經分析后，加裝了M-system公司型號為M2DY的有源耦合隔離器，這種隔離器精度高、抗干擾能力強、穩定性好、壽命長，能做到電源/信號之間、信號/信號之間的隔離，電源的突變也不會造成分散控制系統的損壞，并改進了原信號傳輸接線(如圖1、圖2)，將新的位置變送器與原來連接電位器的軸相連，這樣既克服信號匹配問題，又保證了測量的精度。非接觸式位置變送器于2003年5月在2#機磨煤機C冷風擋板執行機構上試裝成功，試運行情況良好。事后，逐步利用大小修機會，將全部UE型的電動執行機構的位置變送器改為非接觸式位置變送器。

圖1 原位置變送器接線圖

圖2 非接觸式位置變送器接線圖

3.2、SM型執行機構故障處理

　　在UE位置反饋裝置改造成功的基礎上，將非接觸式位置變送器運用到了SM型電動執行機構。同時，在購買備品時選用輸出功率大的執行機構，改用輸出功率為10000英尺·磅的執行機構。

4、結束語

　　原電動執行機構采用電位器作為位置變送器的阻值變換元件，變送器性能與電位器的產品質量有很大的關系，由于電位器電阻元件觸點處始終存在著摩擦和損耗，降低了電位器的動態穩定性，使電位器的可靠性和壽命受到影響。我廠實踐經驗證明，將電動執行機構的位置變送器改為非接觸式位置變送器，能有效解決位置變送器的可靠性問題，提高設備的使用壽命，保障了鍋爐輔機設備的穩定運行。