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執(zhí)行器知識
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電動執(zhí)行器的工作原理
[ 2015-06-16 ]
電動執(zhí)行器有五種類型：直行程電動執(zhí)行器、角行程電動執(zhí)行器、電動調(diào)節(jié)閥、PID電動調(diào)節(jié)執(zhí)行器和電磁閥。前四種屬于DDZ型。下面簡要介紹一下直行程電動執(zhí)行器(DKJ)和角行程電動執(zhí)行器(DKZ)。
直行程與角行程電動執(zhí)行器的作用是接收調(diào)節(jié)器或其它儀表送來的0~10，4~20毫安或1~5伏電壓的標準值流電信號，經(jīng)執(zhí)行器后變成位移推力或轉(zhuǎn)角力矩，以操作開關、閥門等，完成自動調(diào)節(jié)的任務。這兩種執(zhí)行器以前都是由伺服放大器與執(zhí)行機構(gòu)兩大部分組成的?，F(xiàn)在有機電一體智能化的結(jié)構(gòu)，它們的結(jié)構(gòu)、工作原理和使用方法都是相似的，區(qū)別僅在于，一個輸出位移(推力)，一個輸出轉(zhuǎn)角(力矩)。
電動執(zhí)行器選型考慮要點
一、根據(jù)閥門類型選擇電動執(zhí)行器
閥門的種類相當多，工作原理也不太一樣，一般以轉(zhuǎn)動閥板角度、升降閥板等方式來實現(xiàn)啟閉控制，當與電動執(zhí)行器配套時首先應根據(jù)閥門的類型選擇電動執(zhí)行器。
1．角行程電動執(zhí)行器（轉(zhuǎn)角<360度）
電動執(zhí)行器輸出軸的轉(zhuǎn)動小于一周，即小于360度，通常為90度就實現(xiàn)閥門的啟閉過程控制。此類電動執(zhí)行器根據(jù)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(zhí)行器輸出軸與閥桿直連安裝的形式。
b)底座曲柄式：是指輸出軸通過曲柄與閥桿連接的形式。
此類電動執(zhí)行器適用于蝶閥、球閥、旋塞閥等。
2．多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行器（轉(zhuǎn)角>360度）
電動執(zhí)行器輸出軸的轉(zhuǎn)動大于一周，即大于360度，一般需多圈才能實現(xiàn)閥門的啟閉過程控制。
此類電動執(zhí)行器適用于閘閥、截止閥等。
3．直行程（直線運動）
電動執(zhí)行器輸出軸的運動為直線運動式，不是轉(zhuǎn)動形式。
此類電動執(zhí)行器適用于單座調(diào)節(jié)閥、雙座調(diào)節(jié)閥等。
二、根據(jù)生產(chǎn)工藝控制要求確定電動執(zhí)行器的控制模式
電動執(zhí)行器的控制模式一般分為開關型（開環(huán)控制）和調(diào)節(jié)型（閉環(huán)控制）兩大類。
1．開關型（開環(huán)控制）
開關型電動執(zhí)行器一般實現(xiàn)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(zhì)流量進行精確控制。
特別值得一提的是開關型電動執(zhí)行器因結(jié)構(gòu)形式的不同還可分為分體結(jié)構(gòu)和一體化結(jié)構(gòu)。選型時必需對此做出說明，不然經(jīng)常會發(fā)生在現(xiàn)場安裝時與控制系統(tǒng)沖突等不匹配現(xiàn)像。
a)分體結(jié)構(gòu)（通常稱為普通型）：控制單元與電動執(zhí)行器分離，電動執(zhí)行器不能單獨實現(xiàn)對閥門的控制，必需外加控制單元才能實現(xiàn)控制，一般外部采用控制器或控制柜形式進行配套。
此結(jié)構(gòu)的缺點是不便于系統(tǒng)整體安裝，增加接線及安裝費用，且容易出現(xiàn)故障，當故障發(fā)生時不便于診斷和維修，性價比不理想。
b)一體化結(jié)構(gòu)（通常稱為整體型）：控制單元與電動執(zhí)行器封裝成一體，無需外配控制單元即可現(xiàn)實就地操作，遠程只需輸出相關控制信息就可對其進行操作。
此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是方便系統(tǒng)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(tǒng)的一體化結(jié)構(gòu)產(chǎn)品也有很多不完善的地方，所以產(chǎn)生了智能電動執(zhí)行器，關于智
能電動執(zhí)行器后面將再做說明。
2．調(diào)節(jié)型（閉環(huán)控制）
調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行器不僅具有開關型一體化結(jié)構(gòu)的功能，它還能對閥門進行精確控制，從而精確調(diào)節(jié)介質(zhì)流量。因篇幅有限其工作原理在此不作詳細說明。
下面就調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行器選型時需注明的參數(shù)做簡要說明。
a)控制信號類型（電流、電壓）
調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行器控制信號一般有電流信號(4～20mA、0～10mA)或電壓信號(0～5V、1～5V)，選型時需明確其控制信號類型及參數(shù)。
b)工作形式（電開型、電關型）
調(diào)節(jié)型電動執(zhí)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4-20mA的控制為例，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(chǎn)品在出廠后并不能進行修改，奧美閥控生產(chǎn)的智能型電動執(zhí)行器可以通過現(xiàn)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制信號丟失時，電動執(zhí)行器將控制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，ry381.com且出廠后不易修改。奧美閥控生產(chǎn)的智能電動執(zhí)行器可以通過現(xiàn)場設定進行靈活修改，并可設定任意位置（0~100%）為保護值。
三、根據(jù)閥門所需的扭力確定電動執(zhí)行器的輸出扭力
閥門啟閉所需的扭力決定著電動執(zhí)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(zhí)行器廠家只對執(zhí)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(qū)別，所以不同廠家生產(chǎn)的同規(guī)格閥門所
需扭力也有所區(qū)別，即使是同個閥門廠家生產(chǎn)的同規(guī)格閥門扭力也有所差別，當選型時執(zhí)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(zhí)行器必需選擇一個合理的扭力范圍。
四、根據(jù)所選電動執(zhí)行器確定電氣參數(shù)
因不同執(zhí)行器廠家的電氣參數(shù)有所差別，所以設計選型時一般都需確定其電氣參數(shù)，主要有電機功率、額定電流、二次控制回路電壓等。
直行程與角行程電動執(zhí)行器的作用是接收調(diào)節(jié)器或其它儀表送來的0~10，4~20毫安或1~5伏電壓的標準值流電信號，經(jīng)執(zhí)行器后變成位移推力或轉(zhuǎn)角力矩，以操作開關、閥門等，完成自動調(diào)節(jié)的任務。這兩種執(zhí)行器以前都是由伺服放大器與執(zhí)行機構(gòu)兩大部分組成的?，F(xiàn)在有機電一體智能化的結(jié)構(gòu)，它們的結(jié)構(gòu)、工作原理和使用方法都是相似的，區(qū)別僅在于，一個輸出位移(推力)，一個輸出轉(zhuǎn)角(力矩)。
電動執(zhí)行器選型考慮要點
一、根據(jù)閥門類型選擇電動執(zhí)行器
閥門的種類相當多，工作原理也不太一樣，一般以轉(zhuǎn)動閥板角度、升降閥板等方式來實現(xiàn)啟閉控制，當與電動執(zhí)行器配套時首先應根據(jù)閥門的類型選擇電動執(zhí)行器。
1．角行程電動執(zhí)行器（轉(zhuǎn)角<360度）
電動執(zhí)行器輸出軸的轉(zhuǎn)動小于一周，即小于360度，通常為90度就實現(xiàn)閥門的啟閉過程控制。此類電動執(zhí)行器根據(jù)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(zhí)行器輸出軸與閥桿直連安裝的形式。
b)底座曲柄式：是指輸出軸通過曲柄與閥桿連接的形式。
此類電動執(zhí)行器適用于蝶閥、球閥、旋塞閥等。
2．多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行器（轉(zhuǎn)角>360度）
電動執(zhí)行器輸出軸的轉(zhuǎn)動大于一周，即大于360度，一般需多圈才能實現(xiàn)閥門的啟閉過程控制。
此類電動執(zhí)行器適用于閘閥、截止閥等。
3．直行程（直線運動）
電動執(zhí)行器輸出軸的運動為直線運動式，不是轉(zhuǎn)動形式。
此類電動執(zhí)行器適用于單座調(diào)節(jié)閥、雙座調(diào)節(jié)閥等。
二、根據(jù)生產(chǎn)工藝控制要求確定電動執(zhí)行器的控制模式
電動執(zhí)行器的控制模式一般分為開關型（開環(huán)控制）和調(diào)節(jié)型（閉環(huán)控制）兩大類。
1．開關型（開環(huán)控制）
開關型電動執(zhí)行器一般實現(xiàn)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(zhì)流量進行精確控制。
特別值得一提的是開關型電動執(zhí)行器因結(jié)構(gòu)形式的不同還可分為分體結(jié)構(gòu)和一體化結(jié)構(gòu)。選型時必需對此做出說明，不然經(jīng)常會發(fā)生在現(xiàn)場安裝時與控制系統(tǒng)沖突等不匹配現(xiàn)像。
a)分體結(jié)構(gòu)（通常稱為普通型）：控制單元與電動執(zhí)行器分離，電動執(zhí)行器不能單獨實現(xiàn)對閥門的控制，必需外加控制單元才能實現(xiàn)控制，一般外部采用控制器或控制柜形式進行配套。
此結(jié)構(gòu)的缺點是不便于系統(tǒng)整體安裝，增加接線及安裝費用，且容易出現(xiàn)故障，當故障發(fā)生時不便于診斷和維修，性價比不理想。
b)一體化結(jié)構(gòu)（通常稱為整體型）：控制單元與電動執(zhí)行器封裝成一體，無需外配控制單元即可現(xiàn)實就地操作，遠程只需輸出相關控制信息就可對其進行操作。
此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是方便系統(tǒng)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(tǒng)的一體化結(jié)構(gòu)產(chǎn)品也有很多不完善的地方，所以產(chǎn)生了智能電動執(zhí)行器，關于智
能電動執(zhí)行器后面將再做說明。
2．調(diào)節(jié)型（閉環(huán)控制）
調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行器不僅具有開關型一體化結(jié)構(gòu)的功能，它還能對閥門進行精確控制，從而精確調(diào)節(jié)介質(zhì)流量。因篇幅有限其工作原理在此不作詳細說明。
下面就調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行器選型時需注明的參數(shù)做簡要說明。
a)控制信號類型（電流、電壓）
調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行器控制信號一般有電流信號(4～20mA、0～10mA)或電壓信號(0～5V、1～5V)，選型時需明確其控制信號類型及參數(shù)。
b)工作形式（電開型、電關型）
調(diào)節(jié)型電動執(zhí)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4-20mA的控制為例，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(chǎn)品在出廠后并不能進行修改，奧美閥控生產(chǎn)的智能型電動執(zhí)行器可以通過現(xiàn)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制信號丟失時，電動執(zhí)行器將控制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，ry381.com且出廠后不易修改。奧美閥控生產(chǎn)的智能電動執(zhí)行器可以通過現(xiàn)場設定進行靈活修改，并可設定任意位置（0~100%）為保護值。
三、根據(jù)閥門所需的扭力確定電動執(zhí)行器的輸出扭力
閥門啟閉所需的扭力決定著電動執(zhí)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(zhí)行器廠家只對執(zhí)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(qū)別，所以不同廠家生產(chǎn)的同規(guī)格閥門所
需扭力也有所區(qū)別，即使是同個閥門廠家生產(chǎn)的同規(guī)格閥門扭力也有所差別，當選型時執(zhí)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(zhí)行器必需選擇一個合理的扭力范圍。
四、根據(jù)所選電動執(zhí)行器確定電氣參數(shù)
因不同執(zhí)行器廠家的電氣參數(shù)有所差別，所以設計選型時一般都需確定其電氣參數(shù)，主要有電機功率、額定電流、二次控制回路電壓等。
本文標題：電動執(zhí)行器的工作原理
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