《运算器和执行器》PPT课件

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1、控制仪表及装置第三章运算器和执行器第二节执行器一、电动执行机构二、气动执行机构三、阀门定位器四、调节机构五、执行器的选型执行器的构成：执行机构－产生推力或位移的装置。调节机构－直接改变能量或物料输送量的装置，通常称为控制阀或调节阀。执行器的分类：气动、电动和液动第二节执行器一、电动执行机构电动执行机构有角行程和直行程两种，是以两相交流电机为动力的位置伺服机构，它将输入的直流电流信号线性地转换成位移量。（一）基本结构和工作原理伺服放大器位置发送器伺服电机操作器减速器阀位指示放大器执行机构4～20mAIiIfθ电动执行机构方框图0~90O磁放、操作器与执行机构（二）伺服放大器组成：信号隔离器、综

2、合放大电路、触发电路、固态继电器等。信号隔离器采用光电隔离电路，实现信号隔离和电流—电压转换。综合放大和触发电路见图。固态继电器( SSR)是一种由固态电子组件组成的新型无触点开关，利用电子组件（如开关三极管、双向可控硅等半导体组件）的开关特性，达到无触点、无火花、而能接通和断开电路的目的，因此又被称为“无触点开关”。相对于以往的“线圈—簧片触点式”继电器(EMR)，SSR没有任何可动的机械零件，工作中也没有任何机械动作，具有超越EMR的优势。固态继电器的控制信号所需的功率极低，因此可以用弱信号控制强电流。按负载电源的类型不同.固态继电器分交流和直流两种；按触发类型又分为过零触发型(10V～

3、25V内)、随机导通型。单相DC～AC固态继电器三相AC～AC固态继电器过零触发型交流固态继电器(AC-SSR)的内部电路主要包括输入电路、光电耦合器、过零触发电路、开关电路(包括双向可控硅)、保护电路(RC吸收网络)。当加上输入信号VI(一般为高电平)、并且交流负载电源电压通过零点时，双向可控硅被触发，将负载电源接通。固态继电器具有驱动功率小、无触点、噪音低、抗干扰能力强，吸合、释放时间短、寿命长，能与TTL＼CMOS电路兼容，可取代传统的电磁继电器。可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化，此条件见表可控硅符号图伺服放大器调整：按调试线路接线，

4、完成下面工作：1.调零（调平衡）2.调稳（灵敏度、死区）作用是将伺服放大器输出的电功率转换成机械转矩，并且当伺服放大器没有输出时，电机又能可靠地制动。（三）执行机构组成：伺服电机、减速机构、位置发送器等。伺服电机交流伺服电机的基本结构：1、定子：定子铁心、定子绕组（励磁绕组和控制绕组）、机座。2、转子（分鼠笼和空心杯，以鼠笼转子为例）：转子铁心、转子导条、转轴等。3、气隙交流伺服电动机的机械特性交流伺服电动机的机械特性伺服电机的转速控制k1k2l1l2两相绕组分布图交流伺服电机的幅值—相位控制减速器把伺服电机高转速、小转矩的输出功率转换成执行机构输出轴的低转速、大力矩的输出功率，以推动调节机

5、构。采用正齿轮和行星齿轮机构相结合的机械传动机构。i＝－(——)z1－摆轮的齿数z2－内齿轮的齿数行星齿轮机构相结合的减速比：z2–z1z1位置发送器作用：将输出轴0~90°的转角转换成4~20mADC直流电流，作为阀位信号和反馈信号。差动变压器的基本组成部分包括一个线框和一个铁心。在线框上设置一个原绕组和两个对称的副绕组，铁心放在线框中央的圆柱形孔中。在原绕组中施加交流电压时，两个副绕组中就会产生感应电动势e1和e2。如果两个副绕组按反向串联(图1),则它的总输出电压u2=u21－u22≈e1－e2。当铁心处在中央位置时，由于对称关系，e1=e2，输出电压u2为零。如果铁心向右移动，则穿过

6、副绕组2的磁通将比穿过副绕组1的磁通多，于是感应电动势e2>e1，差动变压器输出电压u2不等于零,而且输出电压的大小与铁心位移x之间基本成线性关系,其特性如图2所示，呈V字形。用适当的测量电路测量,可以得到差动变压器输出与位移x成比例的线性读数。最常用的测量电路是差动整流电路，它把两个次级电压分别整流后，以它们的差作为输出。差动整流电路有电流输出型和电压输出型，前者用于连接低阻抗负载的场合；电压输出型差动整流电路则用于连接高阻抗负载的场合。差动变压器式位移变送器由同心分布在线圈骨架上一初级线圈P，二个级线圈S1和S2组成，线圈组件内有一个可自由移动的杆装磁芯（铁芯），当铁芯在线圈内移动时，改

7、变了空间的磁场分布,从而改变了初次级线圈之间的互感量M，当初级线圈供给一定频率的交变电压时，次级线圈就产生了感应电动势，随着铁芯的位置不同，次级产生的感应电动势也不同，这样，就将铁芯的位移量变成了电压信号输出。位置发送器的调整气气二、气动执行机构接受电/气转换器(或电/气阀门定位器)输出的气压信号，将其转换成相应的输出力和推杆直位移量，以推动调节动作。有薄膜式执行机构和活塞式执行机构：薄膜式：气压推动薄膜并带