一、SQN系列风门执行器介绍
西门子SQN系列是燃烧器上常用的风门执行器(也叫伺服电机、风门马达),用于控制燃烧器的进风门开度。
比例调节燃烧器需要根据负荷大小精确调节风量,SQN执行器接收程控器的模拟量信号(0到10V直流),带动风门连杆从最小火位置到最大火位置连续调节。
SQN系列在国内的进口和国产燃烧器配套、维修替换中用量很大,是燃烧器维修中最常接触的执行器之一。
SQN系列有多个型号,常见的有SQN3、SQN5、SQN7、SQN10、SQN20等,数字代表输出扭矩(单位Nm)。
小功率燃烧器(1吨以下)用SQN3就够了,中等功率(1到5吨)用SQN5到SQN10,大功率(5吨以上)用SQN10到SQN20。
二、主要技术参数
以下是SQN系列通用参数(不同型号有细微差异):
供电电压:交流230V,允许范围198到264V,频率50/60赫兹。
功耗:运行功耗8到12瓦,待机功耗小于1瓦。
控制信号:0到10V直流(比例调节型),信号精度正负0.5V。
反馈信号:0到10V直流(风门实际开度反馈),也可以选4到20mA电流信号版本。
输出扭矩:SQN3为3Nm,SQN5为5Nm,SQN7为7Nm,SQN10为10Nm,SQN20为20Nm。
转动角度:90度(标准),部分型号可选0到90度范围内的任意角度限制。
运行时间(90度全行程):15到90秒(不同型号不同,扭矩越大的运行越慢)。
保护等级:IP54(防尘防溅水)。
工作环境温度:零下20度到55度。
存储温度:零下40度到70度。
重量:0.6到1.8千克(视型号)。
寿命:机械寿命100万次以上(全行程操作),电气寿命10万次以上(通电运行)。
三、外部结构和安装方式
SQN执行器的外观是一个长方体的塑料/金属外壳,正面有输出轴(带连杆连接头),背面有接线端子和安装孔。
输出轴:圆柱形金属轴,直径8到10毫米,带有键槽,通过连杆和风门挡板连接。
输出轴上有一个扇形齿轮,和内部的蜗轮蜗杆减速器啮合。
输出轴上还有两个调节螺丝(凸轮),用于限制最小火和最大火的转动角度。
安装方式:SQN执行器底部有2个长圆孔安装螺丝,可以适配不同的安装孔距(一般在52到64毫米范围内可调)。
安装时用2个M5或M6螺丝固定在燃烧器的执行器安装板上。
安装时注意输出轴的位置要和风门连杆的铰接点对齐,偏差不能超过2毫米,否则会导致连杆受力不均、运行时有异响。
四、接线方法
SQN执行器的接线端子在设备背面,打开接线盖就能看到。
以下是SQN5(比例调节型)的典型接线:
端子1(L):接交流230V火线。
端子2(N):接交流230V零线。
端子3(S1):接程控器的0到10V控制信号正端。
端子4(S2):接程控器的0到10V控制信号负端(地和信号地要连接)。
端子5(P1):风门位置反馈信号正端(输出0到10V)。
端子6(P2):风门位置反馈信号负端(地)。
端子7/8:限位开关输出(有些型号有),到达最小火或最大火时触点动作。
接线注意事项:电源线和信号线必须分开走线,信号线用屏蔽线且屏蔽层单端接地(在程控器端接地)。
所有接线端子用0.5到1.5平方毫米的电缆,端子螺丝拧紧后用手拉线确认不松动。
接线完成后对照接线图逐一检查,特别是控制信号的极性不能接反。
五、调试步骤
SQN执行器安装接线完成后,需要进行以下调试步骤:
第一步:通电检查。
合上电源,SQN执行器的状态指示灯应该亮起(绿色LED),表示供电正常。
第二步:手动操作。
SQN执行器上有一个手动操作旋钮或按钮,可以用螺丝刀旋转来手动控制风门开度。
顺时针旋转是关小风门(对应0V信号,最小火位置),逆时针是开大(对应10V信号,最大火位置)。
手动操作可以用来确认机械连接是否正常、有没有卡涩。
第三步:零位和满位调整。
把控制信号调到0V,风门应该关到最小火位置。
观察风门的实际开度是否和燃烧器要求的低火开度一致。
不一致的话,调整输出轴上的零位调节凸轮,直到风门开度正确。
然后把控制信号调到10V,风门应该开到最大火位置,同样检查开度并用满位凸轮调整。
第四步:反馈信号校验。
用万用表直流电压档测反馈信号输出(端子5和6之间)。
当风门在零位(0V控制信号)时,反馈电压应该在0到1V之间;
当风门在满位(10V控制信号)时,反馈电压应该在9到10V之间。
反馈电压和控制信号电压的偏差不超过正负0.5V。
第五步:联动测试。
把SQN执行器接到程控器上,在燃烧器的调试模式下测试风门和燃气阀的联动。
低火时风门开度约20%到30%,燃气压力约1.5到2.5千帕;
高火时风门开度约80%到100%,燃气压力约3到5千帕。
风门和燃气的变化曲线应该平滑同步,不能出现风门突然跳变或燃气滞后太大。
第六步:锁紧固定。
调试完成后,把零位和满位的调节凸轮锁紧螺丝拧紧,防止运行中松动。
盖上接线盖。
六、常见故障处理
故障一:执行器不动作。
可能原因:没有供电(检查端子1和2之间有没有220V电压);
控制信号没有过来(用万用表量端子3和4之间有没有0到10V直流信号);
机械卡死(手动操作试一下,如果手动也转不动,拆开检查齿轮组)。
处理方法:供电问题的检查线路和断路器;
信号问题的检查程控器输出;
机械卡死的更换执行器。
故障二:风门开度不准,反馈信号偏差大。
可能原因:零位或满位凸轮松动移位;
电位器磨损(反馈电位器是SQN执行器最容易损坏的部件);
连杆松动。
处理方法:重新调整零位和满位;
如果调整后反馈信号仍有跳变,更换执行器(电位器磨损一般无法单独更换);
检查连杆铰接点的螺丝有没有松动。
故障三:运行中有异响或振动。
可能原因:输出轴和风门连杆没有对齐,连杆受力不均;
内部齿轮磨损或润滑脂干涸;
安装螺丝松动。
处理方法:重新对齐输出轴和连杆;
运行超过3年且有明显齿轮磨损声的,更换执行器;
拧紧安装螺丝。
故障四:执行器过热。
可能原因:长时间处于堵转状态(比如风门卡死但执行器还在使劲推);
供电电压过高;
环境温度超过55度。
处理方法:检查风门机械部分是否灵活;
测供电电压是否在允许范围内;
改善安装位置的通风条件。
七、更换建议
SQN执行器的使用寿命一般在3到5年(高频运行的燃烧器可能2年就坏了)。
当出现以下情况时建议更换:反馈信号跳变(电位器磨损);
运行噪音明显增大(齿轮磨损);
调节迟缓或卡死(机械部分磨损);
电机烧毁(不通电、手动操作也转不动)。
更换时注意确认扭矩要求(根据风门大小选择SQN3到SQN20)、控制信号类型(0到10V或4到20mA)、转动角度(一般90度)。
西门子SQN系列在国内有很多国产替代品,价格只有原装的40%到60%(原装SQN5约1500到2500元,国产替代品600到1200元)。
国产替代品的质量这几年进步明显,对于一般工况完全够用,维修替换时可以考虑。
