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電動執行器是什么?
電動執行器是什么?
電動執行器和氣動執行器一樣,是控制系統中的一個重要部分。它接收來自控制器的4一20mA或0一10mA直流電流信號,并將其轉換成相應的角位移或直行程位移,去操縱閥門、擋板等控制機構,以實現自動控制。
電動執行器有直行程、角行程和多轉式等類型。角行程電動執行機構以電動機為動力元件,將輸入的直流電流信號轉換為相應的角位移(0度一90度),這種執行機構適用于操縱蝶閥、擋板之類的旋轉式控制閥。直行程執行機構接收輸入的直流電流信號后使電動機轉動,然后經減速器減速并轉換為直線位移輸出,去操縱單座、雙座、三通等各種控制閥和其它直線式控制機構。多轉式電動執行機構主要用來開啟和關閉閘閥、截止閥等多轉式閥門,由于它的電機功率比較大,最大的有幾十千瓦,一般多用于就地操縱和遙控。這三種類型的執行機構都是以兩相交流電動機為動力的位置伺服機構,三者電氣原理完全相同,只是減速器不一樣。
電動執行器主要由伺服放大器和執行機構組成,中間可以串聯操作器,伺服放大器接收控制器發來的控制信號,將其同電動執行機構輸出位移的反饋信號進行比較,若存在偏差,則差值經過功率放大后,驅動兩相伺服電動機轉動。再經減速器減速,帶動輸出軸改變轉角。若差值為正,則伺服電動機正轉,輸出軸轉角增大;若差值為負,則伺服電動機反轉,輸出軸轉角減小。當差值為零時,伺服放大器輸出接點信號讓電動機停轉,此時輸出軸就穩定在與該輸入信號相對應的轉角位置上。這種位置式反饋結構可使輸入電流與輸出位移的線性關系較好。
電動執行器的控制模式一般分為開關型(開環控制)和調節型(閉環控制
兩大類。
1.開關型(開環控制)
開關型電動執行器一般實現對閥門的開或關控制,閥門要么處于全開位置,要么處于全關位置,此類閥門不需對介質流量進行精確控制。
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。選型時必需對此做岀說明,不然經常會發生在現場安裝時與控制系統沖突等不匹配現像
a)分體結構(通常稱為普通型):控制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制,必需外加控制單元才能實現控制,一般外部采用控制器或控制柜形式進行配套
此結構的缺點是不便于系統整體安裝,增加接線及安裝費用,且容易出現故障,當故障發生時不便于診斷和維修,性價比不理想。
b)一體化結構(通常稱為整體型):控制單元與電動執行器封裝成一體,無需外配控制單元即可現實就地操作,遠程只需輸岀相關控制信息就可對其進行操作
此結構的優點是方便系統整體安裝,減少接線及安裝費用,容易診斷并排除故障。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,關于智能電動執行器后面將再做說明。
2.調節型(閉環控制)
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制,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
下面就調節型電動執行器選型時需注明的參數做簡要說明
a)控制信號類型(電流、電壓)
調節型電動執行器控制信號一般有電流信號(4~20mA、0~10mA)或電壓信號
(0~5V、1~5ν),選型時需明確其控制信號類型及參數
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4~20mA的控制為例,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4-20nA的控制為例,電開型是指4nA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,很多產品在出廠后并不能進行修改,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。