核级电动执行机构的技术和应用
[讲解]德国德瑞EMG-DREHMO电动执行器说明书
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德国德瑞EMG-DREHMO 电动执行机构主要组成及特点精工细琢、卓尔不凡DREHMO®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。
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。
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。
工作制式调节型电动执行器：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DREHMO®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。
核级阀门简介
核级阀门电动执行机构简介核级阀门电动执行机构用以控制各类阀门开启和关闭，能对阀门实现远方和就地操作，尤其适用于核电站中不宜于直接操作的环境。
核级阀门电动执行机构主要由电机、减速器、行程控制机构、转矩控制机构、开度位置指示器、手/电动切换机构等部分组成。
我厂是在A/M基础上开发研制出HA/HM系列核级阀门电动执行机构的，HA/HM 的结构及原理与A/M基本相同。
核级阀门电动执行机构共分三类：K1、K2和K3类，K1类要求最高，可覆盖K2、K3类执行机构的要求。
K1类阀门电动执行机构可安装在核电厂安全壳内，在正常环境条件下和安全停堆地震载荷下以及事故（LOCA）期间和事故之后仍能执行其规定的功能。
根据1E级阀门电动执行机构的40年寿命要求及与安全相关的其它要求，核级阀门电动执行机构除需做寿命试验外，还需做以下各项试验：
1、热老化试验：采用加速热老化方法进行试验，环境温度138℃，老化试验时间680h。
2、辐照试验：包括辐照老化和事故辐照，两者可合并起来做，总剂量为1500kGy（150Mrad），剂量率为0.2kGy/h。
3、机械磨损老化试验：阀门电动执行机构在加载情况下操作2000次循环，穿插在热老化试验中和辐照试验前后进行。
4、振动试验和抗震试验：要求在阀门电动执行机构三个正交轴方向都要做以下试验：
a）动态特性检查试验：寻找固有频率；
b）振动试验：加速度为0.75g；
c）OBE（运行基准地震）地震试验：加速度为5g；d）SSE（安全停堆地震）地震试验：
SSE正弦拍波试验：加速度为5g；
SSE随机波试验：加速度为5g；
在振动过程中执行机构需带负载按要求操作。
电动执行机构讲义
电动执行机构讲义一、工作原理1.电动机通过电源供电，将电能转换为旋转运动；2.旋转运动通过减速器传递到执行器，将其转化为线性运动或旋转运动；3.控制电路控制电动机的启停、速度和方向，从而控制执行机构的工作。
二、应用领域1.工业自动化：电动执行机构广泛应用于自动化生产线、机械加工设备等领域。
它能够实现高速、高精度的运动控制，提高生产效率和产品质量。
2.机械控制系统：电动执行机构常被用于实现机械装置的运动控制，如机械手臂、传送带、门窗开启装置等。
通过控制电动机的运动，可以精确地实现机械部件的运动和位置控制。
3.智能家居：电动执行机构还广泛应用于智能家居领域，如智能开关、窗帘控制、家庭影院设备等。
通过手机或遥控器等方式，可以方便地控制家居设备的开关和位置。
三、优缺点1.操作方便：通过控制电路可以远程、精确地控制电动执行机构的运动，提高了操作的便利性和精确性。
2.可编程性强：电动执行机构可以通过编程实现自动化控制，实现复杂的运动模式和协同工作。
3.节能环保：电动执行机构在不需要工作时可以停止供电，节省能源。
并且由于不需要使用传统的润滑油和液压装置，减少了对环境的污染。
然而，电动执行机构也存在一些缺点：1.价格较高：相比传统的机械执行机构，电动执行机构的成本较高。
这主要是由于其包含较复杂的电路控制系统和精细的执行机构。
综上所述，电动执行机构是一种高效、便捷、可编程的机械执行机构，广泛应用于工业自动化、机械控制系统和智能家居等领域。
尽管存在一些缺点，但其优点使其成为现代自动化控制领域的重要组成部分。
技术成熟度评价在核电领域的应用
行业观察NDUSTRY INSIGHTS技术成熟度评价（TRA ）是一种在大量科研和工程实践的基础上，对技术成熟度进行规律性归纳和总结，进而对指定技术的成熟程度进行定量评价的科学方法，在国内外已有多年的成功实践经验。
借鉴这一方法，能够有效地解决核能领域研发过程、重大项目转段决策和首台套产品工程应用的许多现实问题，具有推行的必要性。
核能企业若要将技术成熟度评价作为研发管理的基础，需要建立配套的制度和标准体系，组建独立的机构和专业的专家团队，开发评价软件并搭建相应的信息化平台。
此外，在核能领域成功推行该方法，还需要做大量的本地化工作。
技术成熟度的基本概念技术成熟度是用来表示型号中关键技术成熟的程度。
TRA 是为适应新技术发展而产生的事物。
就装备科研管理而言，它是基于技术发展成熟的客观规律，确定装备研制关键技术，并对其成熟程度进行量化评价的一套系统化标准、方法和程序。
技术成熟度等级（TRL ）是技术成熟度评价的尺子，也是技术成熟度评价工作的重要依据。
美国国家航空航天局、美国国防部和欧空局分别有自己的技术成熟度等级定义，且稍有不同。
ISO （国际标准化组织）也发布了航天系统技术成熟度等级定义和评价准则。
我国的航天系统在严格遵照国外TRL 基本定义的前提下，结合我国航天系统工程特点，采用航天工程术语，提出了客户化的TRL 定义，详见图表。
在重大工程中开展技术成熟度评价的目的主要有三个：一是帮助决策层全面且客观地掌握项目技术状态，提高项目投资或转阶段决策的科学性；二是帮助工程管理机关及时掌握技术攻关进展，合理制订项目规划和技术路线图，提高管理精细化程度；三是帮助设计师准确认识技术发展状作为AP1000核电型号首堆工程依托项目的三门核电一期工程建设拖期严重，对中国整个核电行业的发展造成了影响，这也成为近期核电界关注和热议的话题之一。
究其原因，主要是由于关键设备定型试验进展不顺利所致。
由此可见，工程在关键设备和技术设计定型未完成之前就上马，风险较大，将直接导致成本的增加和进度的滞后。
什么是执行机构执行机构
执行机构讲义执行机构讲义一、执行机构的由来执行机构，又称执行器，是一种自动控制领域的常用机电一体化设备（器件），是自动化仪表的三大组成部分（检测设备、调节设备和执行设备）中的执行设备。
主要是对一些设备和装置进行自动操作，控制其开关和调节，代替人工作业。
按动力类型可分为气动、液动、电动、电液动等几类；按运动形式可分为直行程、角行程、回转型（多转式）等几类。
由于用电做为动力有其它几类介质不可比拟的优势，所以电动型近年来发展最快，应用面较广。
电动型按不同标准又可分为：组合式结构和机电一体化结构；电器控制型、电子控制型和智能控制型（带HART、FF协议）；数字型和模拟型；手动接触调试型和红外线遥控调试型等。
它是伴随着人们对控制性能的要求和自动控制技术的发展而迅猛发展的：1．早期的工业领域，有许多的控制是手动和半自动的，在操作中人体直接接触工业设备的危险部位和危险介质（固、液、气三态的多种化学物质和辐射物质），极易造成对人的伤害，很不安全；2．设备寿命短、易损坏、维修量大；3．采用半自动特别是手动控制的控制效率很低、误差大，生产效率低下。
基于以上原因，执行机构逐渐产生并应用于工业和其它控制领域，减少和避免了人身伤害和设备损坏，极大的提高了控制精确度和效率，同时也极大提高了生产效率。
今年来随着电子元器件技术、计算机技术和控制理论的飞速发展，国内外的执行机构都已跨入智能控制的时代。
二、执行机构的英文名：ACTUATORS三、执行机构的应用领域执行机构主要应用在以下三大领域：1．发电厂典型应用有：①火电行业应用送风机风门挡板一次进风风门挡板空气预热风门挡板烟气再循环旁路风门挡板二次进风风门挡板主风箱风门挡板燃烧器调节杆燃烧器摇摆驱动器液压推杆驱动器叶轮机调速烟气调节阀蒸气调节阀球阀和蝶阀控制滑动门闸门②其它电力行业的阀门执行器应用球阀除尘控制喷水叶轮机转速控制控制大型液压阀燃气控制阀燃烧器点火启动蒸气控制阀冷凝水再循环, 脱氧机，锅炉给水，过热控制器，再加热恒温控制器，及其它相关阀门应用2．过程控制用于化工、石化、模具、食品、医药、包装等行业的生产过程控制，按照既定的逻辑指令或电脑程序对阀门、刀具、管道、挡板、滑槽、平台等进行精确的定位、起停、开合、回转，利用系统检测出的温度、压力、流量、尺寸、辐射、亮度、色度、粗糙度、密度等实时参数对系统进行调整，从而实现间歇、连续和循环的加工过程的控制。
核电站用电缆分类及试验
核电站用1E级电缆按核电站电气系统设备的安全类别分为三类：K1、K2、K3。
安全类别K1、K2、K3类有如下定义：K1类电动执行机构。
安装在核反应堆安全壳以内，在正常环境条件下和在SL2（安全停堆地震）载荷以下及在事故期间或事故之后仍能执行其规定的功能。
K2类电动执行机构。
安装在核反应堆安全壳以内，在正常环境条件下和在SL2（安全停堆地震）载荷下仍能执行其规定的功能。
K3类电动执行机构。
安装在核反应堆安全壳以外，在正常环境条件下和在SL2（安全停堆地震）载荷下仍能执行其规定的功能。
三类电缆的运行环境差别很大，其中K1类的运行环境最恶劣，对电缆的性能要求也最为苛刻，必须通过模拟冷却剂跑失事故（LOCA）试验才可以投入运行。
根据电缆的实际运行环境，核电站发生LOCA时，安全壳（ContainmentVessel）内外的电缆都将会受到严峻考验。
有人认为，安装在核反应堆厂房内的电缆都应进行模拟LOCA试验；其次，只有能够生产1E级K1类电缆，才能够证明该电缆厂家完全具备了生产核级电缆的能力，电缆的结构设计和性能指标的制定最好根据反应堆厂房和核辅助厂房两个运行环境的具体条件进行确定。
1、试验内容（1）电缆基本性能的型式试验；（2）电缆应能通过IEEE383规定的成束电缆垂直燃烧试验；（3）烟浓度试验；（4）成品电缆护套材料燃烧时释放气体的试验；（5）电力电缆电老化试验；（6）绝缘和护套材料的长期耐热性评定试验；（7）等效50年运行的热老化模拟试验；（8）等效50年运行的放射线照射老化模拟试验；（9）模拟抗震试验；（10）等效50年运行LOCA时的放射线照射试验、模拟LOCA试验（高温、高压的水蒸汽）；（11）性能检查试验。
其中，(1)~(3)为型式试验，(7)~(10)为环境模拟试验，(8)和(10)两项试验都是经过第7项试验后进行的。
性能检查试验包括电压试验、燃烧试验、绝缘和护套的抗拉强度、断裂伸长率的测量等。
核级阀门电动执行机构抗震分析与试验
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核级阀门电动执行机构抗震分析与试验
翟欢乐 ，余 于仿 ，张 为，韩 松
（ 州 电力 设备 修 造 厂 ， 江 苏扬 州 ２ ５０ ） 扬 ２ ０ ３
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试 验 的规格 型号 进行分 析鉴 定 。为此本 文通 过 Ｓ Ｄ Ｚ Ｈ核 级 阀 门电动 执行 机构 的抗 震试 验 和抗 震分 析
结 果的 比较 ，来对抗 震分析方 法进行验 证 。
气 ）的设备 ，其功能是接通或隔断介质 ；控制介 质流量／ 压力或方向 ，以保护管道 、设备或系统 ห้องสมุดไป่ตู้
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执行机构讲义
执行机构讲义Prepared on 21 November 2021执行机构讲义一、执行机构的由来执行机构，又称执行器，是一种自动控制领域的常用机电一体化设备（器件），是自动化仪表的三大组成部分（检测设备、调节设备和执行设备）中的执行设备。
主要是对一些设备和装置进行自动操作，控制其开关和调节，代替人工作业。
按动力类型可分为气动、液动、电动、电液动等几类；按运动形式可分为直行程、角行程、回转型（多转式）等几类。
由于用电做为动力有其它几类介质不可比拟的优势，所以电动型近年来发展最快，应用面较广。
电动型按不同标准又可分为：组合式结构和机电一体化结构；电器控制型、电子控制型和智能控制型（带HART、FF协议）；数字型和模拟型；手动接触调试型和红外线遥控调试型等。
它是伴随着人们对控制性能的要求和自动控制技术的发展而迅猛发展的：1．早期的工业领域，有许多的控制是手动和半自动的，在操作中人体直接接触工业设备的危险部位和危险介质（固、液、气三态的多种化学物质和辐射物质），极易造成对人的伤害，很不安全；2．设备寿命短、易损坏、维修量大；3．采用半自动特别是手动控制的控制效率很低、误差大，生产效率低下。
基于以上原因，执行机构逐渐产生并应用于工业和其它控制领域，减少和避免了人身伤害和设备损坏，极大的提高了控制精确度和效率，同时也极大提高了生产效率。
今年来随着电子元器件技术、计算机技术和控制理论的飞速发展，国内外的执行机构都已跨入智能控制的时代。
二、执行机构的英文名：ACTUATORS三、执行机构的应用领域执行机构主要应用在以下三大领域：1．发电厂典型应用有：①火电行业应用送风机风门挡板一次进风风门挡板空气预热风门挡板烟气再循环旁路风门挡板二次进风风门挡板主风箱风门挡板燃烧器调节杆燃烧器摇摆驱动器液压推杆驱动器叶轮机调速烟气调节阀蒸气调节阀球阀和蝶阀控制滑动门闸门②其它电力行业的阀门执行器应用球阀除尘控制喷水叶轮机转速控制控制大型液压阀燃气控制阀燃烧器点火启动蒸气控制阀冷凝水再循环, 脱氧机，锅炉给水，过热控制器，再加热恒温控制器，及其它相关阀门应用2．过程控制用于化工、石化、模具、食品、医药、包装等行业的生产过程控制，按照既定的逻辑指令或电脑程序对阀门、刀具、管道、挡板、滑槽、平台等进行精确的定位、起停、开合、回转，利用系统检测出的温度、压力、流量、尺寸、辐射、亮度、色度、粗糙度、密度等实时参数对系统进行调整，从而实现间歇、连续和循环的加工过程的控制。
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核级电动执行机构的技术和应用
上海自动化仪表十一厂核电办
一、概述
根据国务院通过的《核电中长期发展规划》，到2020年我国核电运行装机容量将达到3600～4000万千瓦，占全国电力装机容量的4%。
“十一五”期间我国核电将在建设好广东岭澳二期工程、田湾二期工程、秦山二期扩建工程的基础上，争取新开工建设浙江三门、山东海阳、辽宁红沿河、福建宁德、广东阳江等核电项目。
同时还要做好一批核电站建设前期工作。
借助上海市科技兴市项目，上海自动化仪表十一厂在自仪股份发展规划布置下立项开发了《安全壳内1E级HA系列阀门电动装置》和《安全壳外1E级HM 系列电动执行机构》产品，并且通过由上海市核电办组织的鉴定，获得与会核电专家认可。
二、核级电动执行机构的技术
上海自动化仪表十一厂核级电动执行机构根据控制方式和工作频率可分为HA阀门电动装置和HM电动执行机构。
两者都有三相电动机、减速箱、手操机构、输出轴、开关机构和机械位置指示机构等部件构成。
以多转式为基型，配以蜗轮蜗杆减速箱可组合成角行程电动执行机构，配以丝杆部件可组合成直行程电动执行机构。
1.核级电动执行机构的技术要求
1.1安全壳内1E级HA系列阀门电动装置的技术要求
1.1.1正常运行
海拔高度：≤1000m
温度：≤49℃
相对湿度：(30～80)%
40年累积辐射剂量：2×105Gy
压力：常压
地震加速度、振动频率：X、Y、Z三个方向5g(2～35Hz)
1.1.2设计基准事件（DBE）环境
核级电动装置安装于核电站安全壳内，除需考虑地震工况外，尚需考虑失水事故和严重事故所带来的影响。
a)MSLB(主蒸汽管道破裂事故)及LOCA(安全壳内冷却剂泄漏事故)工况下反应
堆厂房内环境条件。
安全壳内LOCA试验参数和时间曲线
温度：156℃(试验条件)
相对湿度：100%
累积辐射剂量：一次LOCA事故后30天γ为8×104Gy
β为4.5×105Gy 压力：0.30Mpa
含硼浓度：2000PPM
氢氧化钠：0.6%
PH值：≤10
安全壳内MSLB试验参数和时间曲线
b)严重事故工况下反应堆厂房环境条件:
温度：140℃
相对湿度：100%
累积辐射剂量：事故后3天γ为 2.88×104Gy
β为5.43×105Gy
压力：0.48Mpa
c)地震条件：
地震考核按以1/3倍频程为间隙的一系列单频拍波进行，各频率试验时间不少于15秒，振动次数为12次～15次。
1.2安全壳外1E级HM系列阀门电动执行机构的技术要求
1.2.1正常运行
海拔高度: ≤1000m
温度：0～45℃
相对湿度：(20～80)%
辐射剂量：40年放射性累积吸收剂量2×104Gy
1.2.2设计基准事件(DBE)要求
由于1E级HM电动执行机构安装在安全壳外,因而地震是唯一须经受的设计基准事件。
要求如下:
地震加速度：
水平X方向：5g
水平Y方向：5g
垂直Z方向：5g
地震频率范围：（0.2～33）Hz
2.核级电动执行机构的技术难点
为满足抗辐照和热老化的要求
2.1三相电动机的绝缘等级必须达到H级
2.2导线为硅橡胶外包线
2.3密封件为氟或硅橡胶
2.4微动开关的阻燃性、外壳材料(FR50)的选用：触点为纯银镀金、插件为铜镀金
2.5油漆必须为核电专用工业防护漆
2.6塑料材料(70G13L)的选用
3. 1E级鉴定试验
3.2正常热老化试验
3.3正常加压循环试验
3.4正常辐照老化试验
按照国家颁发的法规HAF003制定了质量保证大纲。
自仪十一厂通过1994年建立的第一版质量保证大纲到2004年几经升版完善，严格遵循质量保证大纲和ISO9000质量管理体系。
核级电动执行机构的研制开发成功，为我们企业进入核电领域，为核电站提供可靠的核电辅助电气设备有了竞争力。
我们企业也的确为几个核电站提供了几批核级电动执行机构。
1996年巴基斯坦恰希玛核电站核级电动执行机构 44台
1999年大亚湾核电站核级电动执行机构 30台
2002年秦山核电站核级阀门电动装置 167台
2004年田湾核电站核级电动执行机构 18台
自仪十一厂是国内电动执行机构和阀门电动装置的主要研发、生产和服务基地以及自仪股份国家级的技术开发中心帮助、指导我们的研发和技术。
核级电动执行机构的应用已取得了一定成果，我们要抓住国家推进核能发电的良好契机，严格贯彻IAEA50-C/SG-Q、HAF、ISO等系列管理标准和RCCE、IEEE、EJ等系列核电标准，推出更多的核级产品进行现场使用。