电动执行器

23-11-16


电动执行机构接受电动调节器输出的0~10mA,DC或4~20mA,DC信号,并将其转换成相应的输出轴角位移或直线位移,去操纵调节阀,以实现自动调节。从调节器来的信号通过伺服放大器驱动电动机,经减速器带动调节阀,同时经位置发信器将阀杆行程反馈给伺服放大器,组成位置随动系统。依靠位置反馈,保证输入信号准确地转换为阀杆的行程。
 
电动执行器是以电能为动力的,它的特点是获取能源方便,动作快,信号传递速度快,且可远距离传输信号,便于和数字装置配合使用等。所以电动执行器处于发展和上升时期,是一种有发展前途的装置。其缺点是结构复杂,价格贵和推动力小,同时,一般来说电动执行器不适合防火防爆的场合。但如果采用防爆结构,也可以达到防火防爆的要求。
随着自动化、电子和计算机技术的发展,现在越来越多的电动执行机构已经向智能化发展。智能电动执行机构是一类新型终端控制仪表,它根据控制电信号直接操作改变调节阀阀杆的位移。由于人们对控制系统的精确度和动态特性提出了越来越高的要求,电动执行机构能够获得最快响应时间,实现控制也更为合理、方便、经济,因而正受到用户的欢迎。它还可免去选用气动执行机构必需配置良好气源设备和安装气路管线的麻烦。
由于用电做为动力有其它几类介质不可比拟的优势,所以电动型近年来发展最快,应用面较广。电动型按不同标准又可分为:组合式结构和机电一体化结构;电器控制型、电子控制型和智能控制型(带HART、FF协议);数字型和模拟型;手动接触调试型和红外线遥控调试型,现在AUMA 光纤传输执行器操作范围可达15公里。
电动执行器的产品很多,但电动执行机构的分类一般分为直行程、角行程、多转式三种类型。这些执行机构都是由电动机带动减速装置,电动调节阀在电信号的作用下产生直线运动和角度旋转运动。
1.角行程电动执行器(转角<360度)
电动执行器输出轴的转动小于一周,即小于360度,通常为90度就实现阀门的启闭过程控制。此类电动执行器根据安装接口方式的不同又分为直连式、底座曲柄式两种。角进程电动执行机构通常用来推动蝶阀、球阀、偏心旋转阀等转角式的调节机构; 
2.多回转电动执行器(转角>360度)
电动执行器输出轴的转动大于一周,即大于360度,一般需多圈才能实现阀门的启闭过程控制。 此类电动执行器适用于闸阀、截止阀等。
3.直行程(直线运动)
电动执行器输出轴的运动为直线运动式,不是转动形式。 直行程电动执行机构通常用来推动单座调节阀、双座调节阀、三通调节阀、套筒调节阀等各种调节阀;
电动执行器的控制模式一般分为开关型(开环控制)和调节型(闭环控制)两大类。
1.开关型(开环控制):开关型电动执行器一般实现对阀门的开或关控制,阀门要么处于全开位置,要么处于全关位置,此类阀门不需对介质流量进行精确控制。
2.调节型(闭环控制):调节型电动执行器不仅具有开关型一体化结构的功能,它还能对阀门进行精确控制,从而精确调节介质流量。
电动执行机构主要应用于热电厂或核电厂,因为在高压水系统需要一个平滑、稳定和缓慢的过程。电动执行机构的主要优点就是高度的稳定和用户可应用的恒定的推力,最大执行器产生的推力可高达225000kgf,能达到这么大推力的只有液动执行器,但液动执行器造价要比电动高很多。电动执行器的抗偏离能力是很好的,输出的推力或力矩基本上是恒定的,可以很好的克服介质的不平衡力,达到对工艺参数的准确控制,所以控制精度比气动执行器要高。如果配用伺服放大器,可以很容易地实现正反作用的互换,也可以轻松设定断信号阀位状态(保持/全开/全关),而故障时,一定停留在原位,这是气动执行器所作不到,气动执行器必须借助于一套组合保护系统来实现保位。
电动执行机构的缺点主要有:结构较复杂,更容易发生故障,且由于它的复杂性,对现场维护人员的技术要求就相对要高一些;电机运行要产生热,如果调节太频繁,容易造成电机过热,产生热保护,同时也会加大对减速齿轮的磨损;另外就是运行较慢,从调节器输出一个信号,到调节阀响应而运动到那个相应的位置,需要较长的时间,这是它不如气动、液动执行器的地方。

智能型电动执行器的一般特点:
智能型电动执行机构采用变频减速,电动执行机构运行速度是根据位置量变化的,给定与当前位置量值较大时,电动执行机构以较快速度运行至给定值附近,然后以较慢速度到达给定点,这样  1.调节精度值高  2.避免对系统阀门的冲击,消除水锤效应。
智能型电动执行机构可以实时显示电动执行机构的运行情况,实时显示当前力矩,实时显示当前位置。
智能型电动执行机构可以故障自诊断,并给出相应的报警信号。
智能型电动执行机构应使用非侵入式设计,一般采用红外线进行设定,并可以用个人电脑的红外口或者数据线进行设定。
智能型电动执行机构采用含总线技术的多种控制方式。