电动执行器工作原理

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1、摘要过程控制系统是实现生产过程自动化的平台，而过程控制仪表及装置是过程控制系统不可缺少的重要组成部分，一个简单的自动控制系统，由变送器、控制器和执行器构成了一个单回路控制系统。方框图如下图，执行器是过程控制系统中的一个重要的组成部分，人们常把执行器比喻为生产过程自动化的“手脚”，执行器由执行机构和调节机构两个部分组成。简单介绍执行器的种类及特点、执行器的作用方式，电动执行器工作原理及选用的原则，电动执行器的应用现状及发展趋势。一、执行器的定义执行器是自动控制系统中的执行机构和控制阀组合体。它在自动控制系统中的作用是接受来自调节器发出的信号，以其在工艺

2、管路的位置和特性，调节工艺介质的流量，从而将被空数控制在生产过程所要求的范围内。二、执行器的分类及特点1、分类（1）执行器按所用驱动能源分为气动、电动和液压执行器三种。（2）按输出位移的形式，执行器有转角型和直线型两种。（3）按动作规律，执行器可分为开关型、积分型和比例型三类。（4）按输入控制信号，执行器分为可以输入空气压力信号、直流电流信号、电接点通断信号、脉冲信号等几类。2、优点电动执行器的能源取用方便，动作灵敏，信号传输速度快，适合于远距离的信号传送，便于与电子计算机配合使用。3、缺点电动执行器一般不适用与防火防爆的场合，而且结构复杂，价格贵。

3、单回路系统控制方框图15三、执行器的结构原理（1）执行机构接收控制系统发出的开关信号后，电机不转并有嗡嗡声。其原因可能是：1）减速器的行星齿轮部分卡涩、损坏或变形；2）减速器的斜齿轮传动部分变形或过度磨损或损坏；3）减速器的涡轮涡杆或丝杆螺母传动部分变形损坏、卡涩等；4）整体机械部分配合不好，不灵活，需调整加油。（2）电气部分故障（参见图3）结构原理1）电动执行机构接受控制系统发出的开、关信号后，电机不转，也无嗡嗡声。可能原因是：没有交流电源或电源不能加到执行机构的电机部分或位置定位器部分；PM放大板工作不正常，不能发出对应的控制信号；固态继电器部分

4、损坏，不能将放大板送来的弱信号转变成电机需要的强电信号；电机热保护开关损坏；力矩限制开关损坏；行程限制开关损坏；手动/自动开关位置选错或开关损坏；电机损坏。2）电动执行机构接受控制系统发出的开、关信号后，电机不转，有嗡嗡声。其可能原因是：电机的启动电容损坏；电机线圈匝间轻微短路；电源电压不够。3）电动执行机构接受控制系统发出的开、关信号后，电机抖动，并伴有咯咯声，其原因可能是：PM放大板的输出信号不足不能使固态继电器完全导通，造成电机的加载电压不足；固态继电器性能变坏，造成其输出端未完全导通。15图1图2图3图4四、电动执行器工作原理电动执行器有五种

5、类型：直行程电动执行器、角行程电动执行器、电动调节阀、PID电动调节执行器和电磁阀。前四种属于DDZ型。下面简要介绍一下直行程电动执行器(DKJ)和角行程电动执行器(DKZ)。直行程与角行程电动执行器的作用是接收调节器或其它仪表送来的0~10，4~20毫安或1~5伏电压的标准值流电信号，经执行器后变成位移推力或转角力矩，以操作开关、阀门等，完成自动调节的任务。这两种执行器以前都是由伺服放大器与执行机构两大部分组成的。现在有机电一体智能化的结构，它们的结构、工作原理和使用方法都是相似的，区别仅在于，一个输出位移(推力)，一个输出转角(力矩)。五、电动执

6、行器选型考虑要点（1）根据阀门类型选择电动执行器15阀门的种类相当多，工作原理也不太一样，一般以转动阀板角度、升降阀板等方式来实现启闭控制，当与电动执行器配套时首先应根据阀门的类型选择电动执行器。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。a)直连式：是指电动执行器输出轴与阀杆直连安装的形式。b)底座曲柄式：是指输出轴通过曲柄与阀杆连接的形式。此类电动执行器适用于蝶阀、球阀、旋塞阀等。2．多回转电动执行器（

7、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。此类电动执行器适用于单座调节阀、双座调节阀等。（2）根据生产工艺控制要求确定电动执行器的控制模式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。特别值得一提的是开关型电动执行器因

8、结构形式的不同还可分为分体结构和一体化结构。选型时必需对此做出说明，不然经常会发生在现场安装时与控制系统冲突