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      電動執行器詳解,原理、特點、選型

      [ 2021-03-08 ]
      上海湖泉閥門有限公司電動執行器是接受調節器輸出信號對調節對象施加作用的裝置。通常用在驅動閥門等機械設備中。根據執行器使用的控制介質不同,可以分為:氣動、電動和液動執行器三種。按輸出位移的形式,執行器有轉角型和直線型兩種。按動作規律,執行器可分為開關型、積分型和比例型三類。按輸入控制型號,執行器分為可以輸入空氣壓力信號、直流電流信號、電接點通斷信號、脈沖信號等幾類。


      電動執行器
       
      氣動執行機構是以壓縮空氣為動力,實現對電動閥門的控制,具有結構簡單、動作可靠、性能穩定、維修方便、防火防爆,并且易于制成較大推力的執行機構、價格便宜、檢修維護簡單,對環境的適應性好等優點。缺點是實現控制必須敷設專用的氣源管道,對于雙作用的氣動執行器,斷氣源后不能回到預設位置;單作用的氣動執行器,斷氣源后可以依靠彈簧回到預設位置。氣動執行機構按照控制氣壓轉換成位移的方式不同,可分為薄膜式、活塞式和齒輪齒條式。
       

      氣動薄膜執行機構是最常用的執行機構,氣動薄膜執行機構的結構簡單,動作可靠,維護方便,成本低廉,得到廣泛應用。它分為氣開式和氣關式兩種執行方式。氣開式執行機構在輸入信號增加時,在薄膜膜片下方產生一個推力,克服彈簧的作用力后而將閥門打開。氣關式執行機構在輸入信號增加時,在薄膜膜片上產生一個推力,克服彈簧的作用力后而將閥門關閉。氣動活塞式執行機構,以控制氣作為動力,推動活塞在汽缸里運動,輸出軸產生轉角位移或直行程位移,活塞式執行機構可在活塞上施加較大的控制氣壓,所以可做成比薄膜執行機構更大推力或更大力矩的執行機構,而且,其相對的體積還可以做得較小。

      齒輪齒條式(雙活塞齒條式)氣動執行器,具有結構緊湊,外觀優美,反應迅捷,運行穩定,使用壽命長等特點。所有配件都采用最先進的防腐蝕處理技術,能適應各種惡劣工況。其高低溫以及各種特殊行程的執行器在各種應用領域都有良好的表現。當壓縮空氣從A管咀進入氣動執行器時,氣體推動雙活塞向兩端(缸蓋端)直線運動,活塞上的齒條帶動旋轉軸上的齒輪逆時針方向轉動90 度,閥門即被打開。此時氣動執行閥兩端的氣體隨B 管咀排出。反之,當壓縮空氣從B官咀進入氣動執行器的兩端時,氣體推動雙塞向中間直線運動,活塞上的齒條帶動旋轉軸上的齒輪順時針方向轉動90度,閥門即被關閉,此時氣動執行器中間的氣體隨A管咀排出。

      電動執行器在工業控制系統中是電動單元組合儀表中一個很重要的執行單元。電動執行器一般由控制電路和執行機構兩個在電路上完全獨立的部分組成,可接收來自DCS 系統的控制信號,將其線性地轉換成機械轉角或直線位移,用來操作風門、擋板、閥門等調節機構,以實現控制。優點是能源取用方便,信號傳輸速度快,傳輸距離遠,便于集中控制,靈敏度和精度較高,與電動調節儀表配合方便,安裝接線簡單。缺點是結構復雜,平均故障率高于氣動執行機構,適用于防爆要求不高,氣源缺乏的場所。按照輸出的軸運動方式分為直行程和角行程兩種。
       直行程電動執行器輸出軸作直線運動,以其推力來表示執行機構作功能力的大小。
       
        1.角行程電動執行器轉角<360 度角行程電動執行器輸出軸為角位移,用轉動力矩來表示執行機構作功能力的大小,輸出軸的轉動小于一周,即小于360 度,通常為90度實現閥門的啟閉過程控制。
       
      直行程電動執行器輸出軸作直線運動,以其推力來表示執行機構作功能力的大小。
      應用范圍:電動執行機構是以電動機作為動力的執行機構,在電廠熱力設備自動控制中得到廣泛的用。
      液動執行器是以液壓油為動力完成執行動作的一種執行器。液動執行器的實際應用在三種執行器(電動、氣動、液動)中最低,只有一些大型工作場合,才會使用到液動執行器。
       
        液動執行器的優點:
       
        液動執行器的輸出推動力要高于氣動執行器和電動執行器,且液動執行器的輸出力矩可以根據要求進行精確的調整。液動執行器的傳動更為平穩可靠,有緩沖無撞擊現象,適用于對傳動要求較高的工作環境。液動執行器的調節精度高、響應速度快,能實現高精確度控制。液動執行器是使用液壓油驅動,液體本身有不可壓縮的特性,因此液壓執行器能輕易獲得較好的抗偏離能力。由于使用液壓方式驅動,在操作過程中不會出現電動設備常見的打火現象,因此防爆性能要高于電動執行器。
       
        液動執行器的缺點:
       
        液動執行器的工作需要外部的液壓系統支持,運行液壓執行器要配備液壓和輸油管路,這造成液壓執行器相對電動執行器和氣動執行器來說,一次性投資更大,安裝工程量也更多,因此只有在較大的工作場合,DEH 系統,才使用液動執行器。
       
       
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