電動執行器工作原理

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電動執行器工作原理

電動執行器有五種類型:直行程電動執行器、角行程電動執行器、電動調節閥、PID電動調節執行器和電磁閥。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作用是接收調節器或其它儀表送來的0~104~20毫安或1~5伏電壓的標準值流電信號,經執行器後變成位移推力或轉角力矩,以操作開關、閥門等,完成自動調節的任務。這兩種執行器以前都是由伺服放大器與執行機構兩大部分組成的。現在有機電一體智能化的結構,它們的結構、工作原理和使用方法都是相似的,區別僅在於,一個輸出位移(推力),一個輸出轉角(力矩)。電動執行器選型考慮要點

    一、根據閥門類型選擇電動執行器

閥門的種類相當多,工作原理也不太一樣,一般以轉動閥板角度、升降閥板等方式來實現啟閉控製,當與電動執行器配套時首先應根據閥門的類型選擇電動執行器。

1 角行程電動執行器

    電動執行器輸出軸的轉動小於一周,即小於360度,通常為90度就實現閥門的啟閉過程控製。此類電動執行器根據安裝接口方式的不同又分為直連式、底座曲柄式兩種。

    a)直連式:是指電動執行器輸出軸與閥杆直連安裝的形式。

    b)底座曲柄式:是指輸出軸通過曲柄與閥杆連接的形式。

    此類電動執行器適用於蝶閥、球閥、旋塞閥等。

    2.多回轉電動執行器

    電動執行器輸出軸的轉動大於一周,即大於360度,一般需多圈才能實現閥門的啟閉過程控製。

    此類電動執行器適用於閘閥、截止閥等。

    3.直行程(直線運動)

    電動執行器輸出軸的運動為直線運動式,不是轉動形式。

    此類電動執行器適用於單座調節閥、雙座調節閥等。

    二、根據生產工藝控製要求確定電動執行器的控製模式

    電動執行器的控製模式一般分為開關型(開環控製)和調節型(閉環控製)兩大類。

1.開關型(開環控製)

    開關型電動執行器一般實現對閥門的開或關控製,閥門要麽處於全開位置,要麽處於全關位置,此類閥門不需對介質流量進行精確控製。

    特別值得一提的是開關型電動執行器因結構形式的不同還可分為分體結構和一體化結構。選型時必需對此做出說明,不然經常會發生在現場安裝時與控製係統衝突等不匹配現像。

    a)分體結構(通常稱為普通型):控製單元與電動執行器分離,電動執行器不能單獨實現對閥門的控製,必需外加控製單元才能實現控製,一般外部采用控製器或控製櫃形式進行配套。

    此結構的缺點是不便於係統整體安裝,增加接線及安裝費用,且容易出現故障,當故障發生時不便於診斷和維修,性價比不理想。

    b)一體化結構(通常稱為整體型):控製單元與電動執行器封裝成一體,無需外配控製單元即可現實就地操作,遠程隻需輸出相關控製信息就可對其進行操作。

    此結構的優點是方便係統整體安裝,減少接線及安裝費用,容易診斷並排除故障。但傳統的一體化結構產品也有很多不完善的地方,所以產生了智能電動執行器,關於智能電動執行器後麵將再做說明。

    2.調節型(閉環控製)

    調節型電動執行器不僅具有開關型一體化結構的功能,它還能對閥門進行精確控製,從而精確調節介質流量。因篇幅有限其工作原理在此不作詳細說明。下麵就調節型電動執行器選型時需注明的參數做簡要說明。

a)控製信號類型(電流、電壓)

    調節型電動執行器控製信號一般有電流信號(420mA010mA)或電壓信號(05V15V),選型時需明確其控製信號類型及參數。

    b)工作形式(電開型、電關型)

調節型電動執行器工作方式一般為電開型(以420mA的控製為例,電開型是指4mA信號對應的是閥關,20mA對應的是閥開),另一種為電關型(以4-20mA的控製為例,電開型是指4mA信號對應的是閥開,20mA對應的是閥關)。一般情況下選型需明確工作形式,很多產品在出廠後並不能進行修改,奧美閥控生產的智能型電動執行器可以通過現場設定隨時修改。

 

    c)失信號保護

    失信號保護是指因線路等故障造成控製信號丟失時,電動執行器將控製閥門啟閉到設定的保護值,常見的保護值為全開、全關、保持原位三種情況,且出廠後不易修改。奧美閥控生產的智能電動執行器可以通過現場設定進行靈活修改,並可設定任意位置(0~100%)為保護值。

    三、根據閥門所需的扭力確定電動執行器的輸出扭力

    閥門啟閉所需的扭力決定著電動執行器選擇多大的輸出扭力,一般由使用者提出或閥門廠家自行選配,做為執行器廠家隻對執行器的輸出扭力負責,閥門正常啟閉所需的扭力由閥門口徑大小、工作壓力等因素決定,但因閥門廠家加工精度、裝配工藝有所區別,所以不同廠家生產的同規格閥門所需扭力也有所區別,即使是同個閥門廠家生產的同規格閥門扭力也有所差別,當選型時執行器的扭力選擇太小就會造成無法正常啟閉閥門,因此電動執行器必需選擇一個合理的扭力範圍。

    四、根據所選電動執行器確定電氣參數

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電氣參數,主要有電機功率、額定電流、二次控製回路電壓等。

 

 

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