仪表与装置 第05章执行器-1

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1、5.执行器执行器是指：阀门－调节阀(连续的)、开关阀(过程控制范畴)电机－连续的、开关的(属于流体机械的范畴，起执行器的作用)执行器是控制系统必不可少的环节。执行器工作，使用条件恶劣，它是控制系统最薄弱的环节原因：执行器与介质（操作变量）直接接触(强)腐蚀性、(高)粘度、(易)结晶、高温、深冷、高压、高差压执行器在自控系统中的作用：接收调节器（计算机）输出的控制信号，使调节阀的开度产生相应变化，从而达到调节操作变量流量的目的。通常专指阀门1执行器由执行机构和控制（调节）机构两个部分构成辅助装置：阀门定位器和手动操作机构执行机构调节

2、机构POIOF→lM→θ流通截面积操纵变量的流量执行器的构成执行机构——根据控制信号产生推力(薄膜、活塞、马达…)。它是执行器的推动装置，它按控制信号的大小产生相应的推力，推动控制机构动作，所以它是将信号的大小转换为阀杆位移的装置控制机构——根据推力产生位移或转角，改变开度。它是执行器的控制部分，它直接与被控介质接触，控制流体的流量。所以它是将阀杆的位移转换为流过阀的流量的装置手操机构——手轮机构的作用是当控制系统因停电、停气、控制器无输出或执行机构失灵时，利用它可以直接操纵控制阀，以维持生产的正常进行。2气动执行器分类－－按使用

3、的能源形式：电动执行器液动执行器气动阀电动阀在过程控制领域应用很少按阀门的输出：连续式(0～100％)开关式(ON/OFF)调节阀**3气动调节阀采用气动执行机构输出直线位移l输出角位移θ直行程式调节机构角行程式调节机构气动调节阀气动执行机构：薄膜式活塞式长行程式配配优点：结构简单、动作可靠稳定、输出力大、安装维修方便、价格便宜和防火防爆缺点：响应时间大，信号不适于远传采用电/气转换器或电/气阀门定位器，使传送信号为电信号，现场操作为气动信号。4输出直线位移l直行程式调节机构输出角位移θ角行程式调节机构电动执行机构电动调节阀电动调

4、节阀采用电动执行机构直行程式角行程式配配优点：动作较快、能源获取方便特别适于远距离的信号传送缺点：输出力较小、价格贵，且一般只适用于防爆要求不高的场合5直通双座调节阀直通单座调节阀笼式（套筒）调节阀角型调节阀三通调节阀高压调节阀隔膜调节阀波纹管密封调节阀超高压调节阀小流量调节阀低噪音调节阀直行程式调节机构角行程式调节机构同一类型的气动/电动调节阀，分别采用气动执行机构和电动执行机构蝶阀凸轮挠曲调节阀V型球阀O型球阀分类－－按使用的调节机构：6反作用：当输入信号增大时，流过执行器的流量减小气动调节阀通常称为气关阀正作用：当输入信号增

5、大时，执行器的开度增大，即流过执行器的流量增大气动调节阀通常称为气开阀执行器的作用方式从安全生产的角度来确定正反作用H如果，介质是由强腐蚀性的，再生产过程中不允许溢出，调节阀的作用形式？如果后面的环节不允许没有物料，调节阀的作用形式？7根据控制信号的大小，产生相应的输出力F和位移M(直线位移l或角位移θ)输出力F用于克服调节机构中流动流体对阀芯产生的作用力或作用力矩，以及摩擦力等其他各种阻力；位移(l或θ)用于带动调节机构阀芯动作5.2.执行机构气动执行机构电动执行机构8气动执行机构主要分为两大类：薄膜式与活塞式薄膜式与活塞式执行

6、机构又可分为：有弹簧和无弹簧两种5.2.1.气动执行机构9气源PO5.2.1.1.气动薄膜式执行机构基本结构和工作原理气源PO气动执行机构的动态特性为一阶滞后环节。其时间常数的大小与薄膜气室大小及引压导管长短粗细有关，一般为数秒到数十秒之间。105.2.1.2.气动活塞式执行机构基本结构和工作原理基本部件：活塞和气缸活塞在气缸内随活塞两侧压差而移动两侧可以分别输入一个固定信号和一个变动信号，或两侧都输入变动信号。它的输出特性有比例式及两位式两种。两位式是根据输入执行活塞两侧的操作压力的大小，活塞从高压侧推向低压侧，使推杆从一个位置

7、移到另一极端位置比例式是在两位式基础上加有阀门定位器后，使推杆位移与信号压力成比例关系。P1P211构成原理5.2.2.电动执行机构RETURN输入信号伺服放大器伺服电机减速器输出位置发生器＋－ε12(1)伺服电机作用:将伺服放大器输出的电功率转换成机械转矩伺服电机实际上是一个二相电容异步电机，由一个用冲槽硅钢片叠成的定子和鼠笼转子组成，定子上均匀分布着两个匝数、线径相同而相隔90°电角度的定子绕组W1和W2。回放13作用:将输入信号和反馈信号进行比较，得到差值信号，根据差值信号的极性和大小，控制可控硅交流开关Ⅰ、Ⅱ的导通或截止可

8、控硅交流开关Ⅰ、Ⅱ用来接通伺服电机的电源伺服电机的状态：正转反转停止不转(2)伺服放大器回放14伺服放大器工作原理示意图放大器的作用是将输入信号Ii和反馈信号If进行比较，得到差值信号，并根据的极性和大小，控制可控硅交流开关Ⅰ、Ⅱ的导通或截止。在执