摘要：本文介紹了電動控制閥采用變頻器控制優點以及智能化變頻控制的過程。
　　
　　一、利用變頻器控制電動控制閥的優勢
　　
　　利用變頻器改變電機供電電源頻率，實現電機變速運行是一項成熟的電機控制技術。電動控制閥采用變頻器控制優點是:
　　
　　1、電動控制閥的變速運行，提高控制質量
　　
　　在調節系統中，要實現高質量和高精度的控制，電動控制閥運行速度必須和控制信號幅度成比例。當干擾引起被調參數較大幅度偏離設定值時，電動控制閥應以很快的速度操作克服干擾;克服系統靜差時，電動控制閥應以低速運行修正給定值微小偏差并防止管道內壓力的劇烈波動。借助變頻調速技術，達到改變電動控制閥電機運行速度的目的。變頻電動控制閥運動速度與變頻器輸入的模擬信號幅度成比例，輸入信號越大,速度越快。因此改變控制閥的運行速度，只要改變輸入變頻器的模擬信號大小就可以。
　　
　　2、"軟啟動"節能*
　　
　　自動以zui大力矩低速度漸進開啟（或關閉）閥門，大大減少啟動電流，頻繁啟動次數增加，是變頻器軟啟動的一大特點。變頻器的軟啟動功能大大降低啟動電流，比普通電動控制閥節電3一5倍，而頻繁啟動次數可達到每分鐘1200次以上，也不會因頻繁啟動出現電機燒毀現象。
　　
　　3、"電制動"可避免對閥門的沖撞
　　
　　避兔慣性而施加電制動功能，使智能型變頻控制閥的定位精度大幅度提高，智能變頻電動控制在接近要求位置時，變頻器自動調整電機供電的頻率和電壓，降低電機轉速，慢慢靠近。達到位置時，變頻器采用能耗制動方式，制動電機運轉。由于采用變速和電制動，智能型變頻電動控制閥基本上不存在慣性情走，避兔閥門撞擊。
　　
　　4、變頻器內有各種完善的保護
　　
　　電機短路、過載、過力矩、過熱、過電流、供電電源過壓、欠壓等均有保護，不會出現閥電機燒毀的事故，同時各種故障均有記錄。
　　
　　5、電機主回路采用電子無觸點控制
　　
　　閥電機主回路采用電子無觸點控制，省掉接觸器，可頻繁啟動無火花產生。
　　
　　二、智能化變頻控制
　　
　　以單片機為基礎開發的變頻控制模塊和變頻器配合，針對各類電動控制閥應用場合，設計控制軟件完成電動控制閥智能化變頻控制。其中應包括按偏差大小變速調節;閥門上、下限限位自動校正及保護;輸入信號Cv標準化;位置反饋信號Fv標準化;斷線保護;作用方式設定;輸入信號量程可設定適應分程調節;自帶PID調節功能方便構成調節系統;連鎖控制;斷相、過熱、過力矩、閥卡等多重保護;故障狀態可遠傳；流量特性轉換:具有自適應、自調整、自診斷功能等等。
　　
　　1、開環特性
　　
　　由圖1看出，曲線①開始有一緩慢過程，這是軟啟動過程，為降低啟動電流而設。然后以高速向L'靠近，這時曲線①斜率要比曲線②和曲線③要大得多。隨著向L'靠近曲線①斜率開始變小，速度下降。越接近L'速度越慢。進入不靈敏區后，電制動使智能型變頻控制閥停在L'處。與普通電動執行器②、氣動執行器③對比，智能型電子式變頻執行器的開環特性明顯好于普通電動執行器和氣動執行器開環特性。圖1為智能型變頻電動控制閥的開環特性圖:　　
　　2、變頻變速控制
　　
　　按控制信號和位置反饋信號偏差，經運算輸出成比例的模擬信號，控制變頻器去改變電動控制閥運行速度。其中比例系數分為10檔以滿足不同對象對控制閥運行速度要求。
　　
　　3、閥門上、下限限位功能
　　
　　當下限值設定后，電動控制閥會在下限值以上跟蹤輸入值Cv的變化。當上限設定后，如果控制信號再超過上限值，則電動控制閥將會停留上限設定值，不再跟蹤CV變化。例如:上限值設在80%則Cv值在80%以內變化，電動控制閥將跟蹤Cv變化，當Cv值超過80%，則電動控制閥就停留在80%點，保持不變。上下限兩個參數的設置，非常適于工藝過程負荷經常增減變化的場合。通過設定上、下限值來減少過調量。如果上、下限參數可分別設定在機械零點和滿點處，實現電氣安全二次保護，防止電動控制閥桿走到兩端頂點，出現電動控制閥桿頂彎故障。
　　
　　4、輸入信號量程可以設定方便實現分程調節
　　
　　輸入信號量程設定是指使智能變頻電動控制閥全位移所需Cv值。一般Cv值下限在4～12mA之問選擇。Cv值上限在10～20mA之間選擇。例如分程調節時*臺智能電動控制閥工作在4～l2mA:第二臺工作在12～20mA，這時通過設定輸入信號量程可實現。
　　
　　5、作用方式確定
　　
　　正作用（電開式）、反作用（電閉式），作用方式通過參數設定很方便實現。與此同時，電動控制閥輸出值Fv方向也可以設定。即當控制信號Cv變化4～20mA，Fv輸出信號可以是正向4～20mA，也可以是反向20～4mA。
　　
　　6、量特性轉換
　　
　　流量（開度）特性設定:此參數是為電動控制閥現場修改流量特性而設計，設計了三種曲線，變換精度為1%。三種曲線為等比、近似快開、線性。特性轉換例如一臺線性調節閥變為等比特性通過參數設定進行改變相當方便。
　　
　　7、控制信號故障保護
　　
　　該參數設置是防止因調節系統故障，引發連鎖事故而設。當控制信號Cv出現斷線或低于某一值（可根據工藝要求來確定），讓電動控制閥位處于全關、全開或保持三種狀態，避免故障進一步擴大。
　　
　　8、抗惰走、震蕩
　　
　　通過設計正、反轉時間間隔參數來避免電動控制閥運動慣性造成電動控制閥頻繁正、反轉動作而影響調節系統穩定。此時間設定范圍為0.1～l0s。智能型變頻電動控制閥在工作中，由于測量信號的波動，也會造成電動控制閥不必要的頻繁動作。設定兩次作用的間隔時間，可有效解決這個問題,該時問設定范圍為0.1～10s。
　　
　　9、自提速功能
　　
　　自動提速功能（自累加）:由于智能型頻電動控制閥長時間工作，會出現閥桿、閥芯生銹或因填料干枯、填料壓蓋過緊，造成原設定的zui低轉速產生的動力，不能驅動閥門工作情形。為了解決這一問題，系統設計了自提速輸出累加功能。當判斷電動控制閥位置反饋信號Fv在一定時間內未向控制信號靠攏，便會自動提高輸出值，即提高電動控制閥電機轉速增加電動控制閥推動力。
　　
　　10、zui高、zui低速度確定
　　
　　zui低跟蹤速度設定:變速運行電動控制閥其電機克服不平衡力所需的zui低轉數，它是克服小偏差時的關鍵參數。zui高跟蹤速度確定:電動控制閥電機zui高速度可以設定為額定工作速度（對應50Hz時的工作速度）的1.5倍。但實際應用時，由于對象特性差異，zui高工作速度還需要修改。若采取定速調節，則zui高、zui低跟蹤速度參數設同一值即可。
　　
　　11、通訊控制
　　
　　采用RS485總線通訊方式。
　　
　　三、前景與未來
　　
　　總之，通過應用智能變頻電動控制閥，對提高調節質量，減少執行器的故障，有十分顯著的效果。智能變速電動控制閥可按偏差大小去調整閥門的啟閉速度。偏差大時，其動作速度可為普通電動閥門的1.5倍，動態響應*。在小偏差時，其工作速度僅為額定轉數10～20%，成倍提高電動控制閥控制精度，避免了超調。此外，無過載啟動電流、無需另配伺服放大器、接線簡單、機械故障少、主回路無觸點輸出，控制回路電流小于l0mA、每小時可啟動1200次以上、防爆等級ExdⅡBT4等優勢，都說明智能變速電動控制閥是自動調節系統中電動控制閥產品，是控制閥行業發展的必然趨勢。