电动执行机构原理综述课件.ppt

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1、电动执行机构原理浙江三门核电检维修项目部中国核工业第五建设有限公司胡正明目录中国核工业第五建设有限公司电动执行机构概述一工作原理及结构二用途三电动执行机构安装和接线四电动执行机构调试五使用和检维修六故障和排除方法七2一、电动执行机构概述执行机构，又称执行器，是一种自动控制领域的常用机电一体化设备（器件），是自动化仪表的三大组成部分（检测设备、调节设备和执行设备）中的执行设备。主要是对一些设备和装置进行自动操作，控制其开关和调节，代替人工作业。按动力类型可分为气动、液动、电动、电液动等几类；按运动形式可分为直行程、角行程、回转型

2、（多转式）等几类。由于用电做为动力有其它几类介质不可比拟的优势，因此电动型近年来发展最中国核工业第五建设有限公司7/31/2021一、电动执行机构概述快，应用面较广。电动型按不同标准又可分为：组合式结构、机电一体化结构，电器控制型、电子控制型、智能控制型（带HART、FF协议），数字型、模拟型，手动接触调试型、红外线遥控调试型等。它是伴随着人们对控制性能的要求和自动控制技术的发展而迅猛发展的。早期的工业领域，有许多的控制是手动和半自动的，在操作中人体直接接触工业设备的危险部位和危险介质（固、液、气三态的多中国核工业第五建设有限

3、公司7/31/2021一、电动执行机构概述种化学物质和辐射物质），极易造成对人的伤害，很不安全；设备寿命短、易损坏、维修量大；采用半自动特别是手动控制的控制效率很低、误差大，生产效率低下。基于以上原因，执行机构逐渐产生并应用于工业和其它控制领域，减少和避免了人身伤害和设备损坏，极大的提高了控制精确度和效率，同时也极大提高了生产效率。今年来随着电子元器件技术、计算机技术和控制理中国核工业第五建设有限公司7/31/2021一、电动执行机构概述论的飞速发展，国内外的执行机构都已跨入智能控制的时代。中国核工业第五建设有限公司ROTOR

4、K7/31/2021一、电动执行机构概述LIMITORQUE、天津二通中国核工业第五建设有限公司7/31/2021二、工作原理及结构（一）电动执行机构目前，电动执行机构主要有：罗托克（ROTORK）、西博斯（SIPOS-SIEMENSPositioner的缩写）、瑞基(RAGA)、奥马（AUMA）、ABB、上仪ROTORK、利米托克（LIMITORQUE）等各种电动执行机构。电动执行机构由伺服放大器和执行机构二个结构上相互独立的整体构成。执行机构为现场就地安装式结构，在减速器箱体上装有交流伺服电机和位置发送器。中国核工业第五建

5、设有限公司7/31/2021二、工作原理及结构（一）电动执行机构减速器上有手动部件、输出轴、机械限位块。直行程位置发送器与减速器的联接结构如图1所示中国核工业第五建设有限公司图1电动执行机构位置发送器和减速器的联接示意图置7/31/2021二、工作原理及结构（一）电动执行机构它们之间的联接和调整是通过杠杆和弹簧来实现的。当减速器输出轴上下运动是时，杠杆一端依靠弹簧的拉力紧压在输出轴的端面上，因而传感器芯棒产生轴向位移，达到改变位置发送器输出电流大小的目的。传感器芯棒移动距离而对应的位置反馈电流为4~20mADC（0~10mAD

6、C）。输出轴位移的行程和位置发送器输出电流呈线性关系。利用杠杆支点距离的不同来改变行程的变化。中国核工业第五建设有限公司7/31/2021二、工作原理及结构（一）电动执行机构机械限位块则按行程不同来进行设置。（二）工作原理直行程电动执行机构是一个用交流伺服电动机为原动机的位置伺服机构，其系统方块图如图2所示。中国核工业第五建设有限公司图2电动执行机构系统方块图7/31/2021二、工作原理及结构（二）工作原理其中FC伺服放大器SD单相伺服电机WF位置发送器执行机构Z减速器DFD电动操作器C调节阀中国核工业第五建设有限公司7/3

7、1/2021二、工作原理及结构（二）工作原理电动执行机构处于连续调节的控制过程状态：当输入信号Ii=0（或4mADC）时,位置发送器反馈电流If=0(或4mADC) ,此时伺服放大器没有输出电压，交流伺服电动机停转，执行机构输出轴稳定在预选好的零位。当输入信号Ii>0（或4mADC）时（接入极性应与位置反馈电流极性相反）此输入信号与系统本身的位置反馈电流在伺服放大器的前置级磁放大器中进行磁势的综合比较，由中国核工业第五建设有限公司7/31/2021二、工作原理及结构（二）工作原理于这两个信号大小不相等且极性相反就有误差磁势出现

8、，从而使伺服放大器有足够的输出功率，驱动交流伺服电动机，执行机构输出轴就朝着减少这个误差磁势的方向运动，直到输入信号和位置反馈信号两者相等为止，此时输出轴就稳定在与输入信号相对应的位置上。电动执行机构三种控制方式：中国核工业第五建设有限公司7/31/2021二、工作原理及结构