電動執行器的概述和分類

電動執行器的概述和分類

一 電動執行器概述

電動執行器是指在控製（zhì）係統中以電為能源（yuán）的一種執行器，接受調節儀表（biǎo）等的電信號，根據信號的大（dà）小改變操縱（zòng）量，使輸入或輸出控製對象的物料量或能量改（gǎi）變（biàn），達到自動調節目的（de）。

在工業生產中，電動（dòng）調節閥應用最廣泛。電動調節閥（fá）是（shì）由執（zhí）行機構和調節機構（閥（fá））兩部分構成。閥部分在前（qián）麵已有介紹，因此，河南電動執行器在電（diàn）動（dòng）調節閥中隻（zhī）介紹電動執行機構。

電動執行器的優缺點（diǎn）

優點：電動執行器的能源取用方便，動作靈敏，信號（hào）傳輸速度快（kuài），適（shì）合於遠距離的信號（hào）傳送，便於與電子計算機配合使（shǐ）用。

缺（quē）點：電動（dòng）執（zhí）行器一般不適用與防火防爆的場（chǎng）合，而且結構複雜，價格貴。

二 電動執行器工作（zuò）原理

下麵簡要介紹一下直行程電動執行器和角行程電動執行器。

直行程與角行程電動執行器的（de）工作原理是接收調節器或其它儀表送（sòng）來的4~20毫安的標準（zhǔn）值流電信號，經（jīng）執行器後變成位移推力或轉（zhuǎn）角（jiǎo）力矩，以操作開關、閥（fá）門等，完成自動調節的（de）任務。這兩種執行器以前都（dōu）是由伺服放大器與執行機構兩大（dà）部分組成的。現在有（yǒu）機電一體智能化的結構，它們的結構、工作原理（lǐ）和使用方（fāng）法都是相似的，區別僅在（zài）於，一（yī）個輸出位移（推力），一個輸出轉角（力矩）。

三 電動執（zhí）行器的要求（qiú）

（1）對於輸出為轉交的執行機構要有足（zú）夠的轉矩（jǔ），對於輸（shū）出為直線位移的執行機構要有足夠的力，以便克服負載的阻（zǔ）力。特別是高溫高壓閥門，其密封填料壓的（de）比較緊（jǐn），長（zhǎng）時間關閉（bì）之後在開啟時往往比正（zhèng）常情況要費更大的力，至於動作速度並不一定很（hěn）高，因為流量調節和控製不（bú）需要太快。為了加大輸出轉（zhuǎn）矩或力，電動機的輸出軸都有減速器，如果電機本身就是低速的，減速器可以簡單些。

（2）減速器或電（diàn）機（jī）的傳動係統中應（yīng）該有自鎖特性，當（dāng）電機不轉時，負載的不平衡力（例如閘板閥的自重）不可引起轉角或位移的變化。因此（cǐ）往往要用渦輪（lún）蝸杆（gǎn）機構或電磁製動（dòng）器。有了這樣的措施，在意外停電時，閥位就能保持在停電前的位置上。

（3）停電或調節器發生故障時，應該能夠在執行（háng）器上進（jìn）行手動操作，以便采取應急措施。為此，必須有離合器及手（shǒu）輪。（4）在執行器進行手動操（cāo）作（zuò）時，為了給調節器提供自動跟蹤依據（跟蹤是無擾動切換的需要），執行（háng）器（qì）上應該有閥位跟蹤信號。這既是執行（háng）器本身位置反（fǎn）饋的需要，也是閥位指示的需要（yào）。（5）為了保護（hù）閥（fá）門及傳動機構不致因過大的操作力（lì）而損壞，執行（háng）器上應有限位裝置和限製力或轉矩（jǔ）的裝置。除了以上基本要求之外，為了便於和各種閥門特性配合，最好能在執行器上（shàng）具有可選擇的（de）非線性特性。為了能（néng）和計算機（jī）配合，最好能直接輸入（rù）數字信號。近些年來還有帶PID運算功能的執行器，這就是所謂“數字執（zhí）行器”和“智能（néng）執行器”。目前應用最（zuì）廣泛的（de）還是模擬式電動執行器，其中以我國電動單元組合儀表裏的DKJ（輸出為轉角）和DKZ型（輸出為直線位移）最（zuì）為普遍。

四 電動執（zhí）行器的分類

1.DKJ及DKZ型電（diàn）動執行器

DKJ型電動執行器，是DDZ型電動（dòng）單元（yuán）組（zǔ）合儀表中的執行單元，它接（jiē）收上位儀表的控製信號，自（zì）動完成調節任務（wù），廣泛地應用於電站、化（huà）工、石油、冶金、建材、水處（chù）理、供熱、輕工（gōng）等行業。DKJ型（xíng）電動執行器，配上相應的電動操作器，可完成（chéng）調節係統“手動——自動”的（de）無擾動切換，及遠方手動操作。

DKZ型直行（háng）程電動執行器采用“S”型電動執行機構開發的新技術：用精密導電塑料電位器和國處專用集成電（diàn）路組成的WF-S型位置發送器。因此，電動執行機構不僅在可靠（kào）性、精度、負載能力（lì）、信號品質係（xì）數（shù）等性能方麵比原來產（chǎn）品有了很大提（tí）高，而（ér）且對環境條件的拓寬，更具有十分重要的意義。

2.積分式電動執行器

最（zuì）簡單的電動執行器，僅僅由（yóu）電容分相電路構成，沒有前置（zhì）放（fàng）大器，直接靠開關的動作來控製電機。

3.滾切電（diàn）機式電動（dòng）執行器

以普通異步電機為基本原理構成的伺服電機，轉速高而轉矩小，所以執行器裏不得不用較複雜的減速器（qì）。

4.多轉式電動執（zhí）行器

多轉式（shì）電動電（diàn）動（dòng）執行器輸出軸運動方式（shì）為旋轉式（shì），且全行程超過（guò）360度，適合於閘閥、截止閥等被控對象（xiàng），多轉式電動執行機（jī）構比較特殊，它可以再（zài）配一級減速器轉換成角行程電（diàn）動執（zhí）行（háng）器或直行程電動執行器，甚至仍舊是多轉式，加一級減速後輸出力（矩）增（zēng）大，運（yùn）動速度減慢。河南電動執（zhí）行器

5.永磁低速同步電機式執行器

用永磁低速同步電機構成的（de）執（zhí）行器，以國（guó）產ZDAS型行程執行（háng）器為例，其輸出推力400~2500N，行程10~40mm，速度（dù）0.75~1.25mm/s。國產SKZ型執行器也（yě）用永磁低速同步電機構成。

6.數字式電動執行器

為了直接和計算機配合（hé），近來出現了數字式電動執行器，它的輸入信（xìn）號是脈衝形式，伺服電機式由脈衝驅動的步進電機。雖然步進電機的輸出轉角與輸入脈衝數有嚴格的比例關係，但是（shì）脈衝數可能由（yóu）於幹擾而出現錯誤（wù），所以執行器仍然要有位置反饋信號，通常也是以直流4~20mA的標準信號形式送回計算機，再經A/D轉換後與設定的（de）閥位比較構成閉環（huán），以保證閥位有正確的開度。

五 電動執行器選用（yòng）須知

一、河（hé）南（nán）電動執行器根據閥門所需的（de）扭力確定電動執行（háng）器（qì）的（de）輸出扭力

閥門啟閉所需的扭力決定著電動執行器（qì）選擇多大的輸出扭力，一般由使（shǐ）用（yòng）者提出或閥門廠（chǎng）家自行選配，做為執行（háng）器廠家（jiā）隻對執行器的輸出扭力（lì）負責，閥門正常（cháng）啟閉所需的（de）扭力由閥門口徑大（dà）小、工作（zuò）壓力等因素決定，但因閥門廠家加工精度、裝配工藝（yì）有所區（qū）別，所以不同廠家生產的同規格閥門所需扭（niǔ）力也有所（suǒ）區別，即使是同個閥（fá）門廠家生產的同規格閥（fá）門扭力也有所差別，當選型時執行器的扭力選擇太小就會造成無（wú）法正常（cháng）啟閉閥門，因此電動執行器必需選擇一個合（hé）理（lǐ）的扭力範圍。

二、河南電動執行器根據所選電動執行（háng）器確定電氣參數

因不同執行器廠家的電氣參數有所差別，所以設計選型時一般都需確定其（qí）電氣參（cān）數，主要有電機功率、額定電流、二次控製回路電壓等，往往在這方麵的疏（shū）忽，結果控製（zhì）係統與電（diàn）動執行器參數不匹配造成工作時空開跳閘、保險絲（sī）熔斷、熱過載繼電器保護起跳等故障現像。