閘閥手動改電動電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)

閘閥手動改電動電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)

根據(jù)所選電動執(zhí)行器確定電氣參數(shù)：

因不同執(zhí)行器廠家的電氣參數(shù)有所差別，所以設(shè)計選型時一般都需確定其電氣參數(shù)，主要有電機(jī)功率、額定電流、二次控制回路電壓等，往往在這方面的疏忽，結(jié)果控制系統(tǒng)與電動執(zhí)行器參數(shù)不匹配造成工作時空開跳閘、保險絲熔斷、熱過載繼電器保護(hù)起跳等故障現(xiàn)像。

電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)型式

根據(jù)被控對象運(yùn)動方式分，電動執(zhí)行器分為以下幾種結(jié)構(gòu)型式：角行程、直行程、部分回轉(zhuǎn)型、多回轉(zhuǎn)式。根據(jù)連接和安裝方式分（一般是針對角行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，又分為基座式和直連式）

1、角行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)

角行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸運(yùn)動方式是按角度旋轉(zhuǎn)的，且一般旋轉(zhuǎn)范圍是0~90度，此類執(zhí)行器一般適用于風(fēng)門、蝶閥、球閥、V形閥等。

角行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)連接方式又分為直連式和基座式，直連式連接時電動執(zhí)行器輸出軸與閥門的閥桿直接相連。而基座式連接方式是在執(zhí)行器輸出軸和閥桿之間通過球鉸＋連桿的方式進(jìn)行連接的。

2、直行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)

直行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸運(yùn)動方式是直線運(yùn)動的，所以此類型執(zhí)行器適合閥芯作直線運(yùn)動的閥門（截止閥和閘閥例外，后面會講到），這類閥門有單座閥、雙座閥、套筒閥、角形閥、三通閥、隔膜閥等。

3、多轉(zhuǎn)式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)

多轉(zhuǎn)式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸運(yùn)動方式為旋轉(zhuǎn)式，且全行程超過360度，適合于閘閥、截止閥等被控對象，多轉(zhuǎn)式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)比較特殊，它可以再配一級減速器轉(zhuǎn)換成角行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)或直行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，甚至仍舊是多轉(zhuǎn)式，加一級減速后輸出力（矩）增大，運(yùn)動速度減慢。

電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力矩

電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的重要一個參數(shù)是輸出力大小，對于直行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)來說單位為N或Kg，10N=1Kg，稱為推力，對于角程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)來說單位為Nm或Kg.m，10Nm=1Kgm。選擇輸出力大小時要根據(jù)被控對象的大驅(qū)動力來確定，一般要求執(zhí)行器要保留30%的余量才保險，由于閥門的驅(qū)動力計算非常復(fù)雜，下面給出一些常見閥門的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：常用閥門對應(yīng)用執(zhí)行器驅(qū)動力要求（已留出30%余量）。

電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程

這一參數(shù)也是比較重要的參數(shù)，對于角行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)而言，行程固定為0~90度，對于直行程而言，行程單位為mm，需要根據(jù)調(diào)節(jié)閥閥芯行程來確定，直行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)常規(guī)行程有以下幾檔：10mm、16mm、25mm、40mm、60mm、100mm。對于多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)而言，一般這種執(zhí)行器都的回轉(zhuǎn)圈都數(shù)可以滿足要求。

電氣接口

確定電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制方式，需要電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)反饋什么樣的信號。

控制方式：

1、模擬量控制

一般模擬量控制是4~20mA，還有0~10mA、1~5V等，后兩者現(xiàn)在用得不多。一般調(diào)節(jié)型（一體化）電動執(zhí)行器都可以用模擬量控制。

2、開關(guān)量控制

一般開關(guān)量控制信號是“開"“關(guān)"指令信號，也有可能還有“停"指令信號。開關(guān)量主要有以下幾種：無源、24VDC、220VAC，一般如果配了伺服放大器，開關(guān)量要求是220VAC的。不果不是用伺服放大器控制執(zhí)行器而選用220VAC開關(guān)型的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)時，需要注意提供的這個220V開關(guān)量功率一定要大于執(zhí)行器電機(jī)功率。

反饋信號：

1、模擬量反饋

模擬量反饋信號都是電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出的與當(dāng)前閥位對應(yīng)的閥位反饋信號，同樣有4~20mA、0~10mA、1~5V幾種，后兩種現(xiàn)在已經(jīng)很少用了，一般配有伺服放大器的都需要模擬量閥位反饋信號。如果DCS或顯示儀表需要顯示當(dāng)前閥位，也必須要求電動執(zhí)行器有模擬量閥位反饋信號。

2、開關(guān)量反饋信號

根據(jù)工藝要求，可能需要電動執(zhí)行器輸出一個全關(guān)和全開的開關(guān)量信號，甚至還有其它意義的信號，如執(zhí)行器故障報警信號。一般開關(guān)量都是無源，但也有有源的。

除了以上提到的幾種重要參數(shù)外，還有些參數(shù)不那么重要，但根據(jù)工藝要求也可能非常重要，例如安裝尺寸、重量、控制精度、全行程時間、防護(hù)等級等。

電動執(zhí)行器的發(fā)展趨勢：

電力電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)及通訊技術(shù)的快速發(fā)展必將推動電動執(zhí)行器更加快速的發(fā)展,機(jī)電一體化將取代分體式結(jié)構(gòu);智能通訊的取代模擬的;控制精度將越來越高,使用環(huán)境越來越廣;功能更強(qiáng)大,可靠性更高,以適應(yīng)不斷發(fā)展的自動控制的要求，所以以前手動閘閥都慢慢的改成電動閘閥，以下是對閘閥手動改電動電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功能做的一些解說

1、總線化、網(wǎng)絡(luò)化

國外,以工業(yè)局域網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的工廠自動化

工程技術(shù)在近十年來得到了長足的發(fā)展,作為自動控制中自動化儀表之一的電動執(zhí)行器為適應(yīng)這一發(fā)展趨勢,也應(yīng)具有標(biāo)準(zhǔn)的串行通信接口(如RS-232或RS-422接口等)和專用的局域網(wǎng)接口,以增強(qiáng)其與其它控制設(shè)備間的互聯(lián)能力,只需要一根電纜或光纜,就可以將數(shù)臺、甚至數(shù)十臺電動執(zhí)行器與上位計算機(jī)連接成為整個數(shù)控系統(tǒng)?，F(xiàn)場總線是安裝在生產(chǎn)過程區(qū)域的現(xiàn)場設(shè)備/儀表與控制室內(nèi)的自動控制裝置/系統(tǒng)之間的一種串行、數(shù)字式、多點(diǎn)通信的數(shù)據(jù)總線。現(xiàn)場總線企業(yè)網(wǎng)作為今后控制系統(tǒng)的發(fā)展方向,以其所具有的開放性,網(wǎng)絡(luò)化等優(yōu)點(diǎn),使它與Interent的結(jié)合成為可能,現(xiàn)場總線技術(shù)應(yīng)用于電動執(zhí)行器成為必然趨勢?，F(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用,取代了傳統(tǒng)的4~20mA模擬信號,實(shí)現(xiàn)了電動執(zhí)行器的遠(yuǎn)程監(jiān)控,狀態(tài)、故障、參數(shù)信息傳送,完成遠(yuǎn)程參數(shù)化工作,提高了它的可靠性,降低了系統(tǒng)及工程成本。目前有影響的現(xiàn)場總線主要PROFIBUS,FF,HART,CAN等,其實(shí),國外目前的智能電動執(zhí)行器一般都帶有現(xiàn)場總線接口,我國也開發(fā)了一些帶現(xiàn)場總線接口的智能執(zhí)行器。

2、數(shù)字化、智能化

智能化是當(dāng)前一切工業(yè)控制設(shè)備的流行趨勢,價格低廉的單片機(jī)和新型高速微處理器將全面代替以模擬電子器件為主的電動執(zhí)行器的控制單元,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的控制系統(tǒng)。全數(shù)字化的實(shí)現(xiàn),將原有的硬件控制變成了軟件控制,從而可以在電動執(zhí)行器中應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的*算法(如:優(yōu)控制、人工智能、模糊控制、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等)來提高控制性能。傳統(tǒng)的電動執(zhí)行器一般被看作是線性系統(tǒng),由放大環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)組成,但實(shí)際上,絕大多數(shù)執(zhí)行器參數(shù)在運(yùn)行期間會顯著地發(fā)生改變,應(yīng)用參數(shù)調(diào)度和模型辨識自適應(yīng)控制將大大提高電動執(zhí)行器的控制性能。相對氣動、液動執(zhí)行器來說,接線簡單、功能強(qiáng)大、使用可靠的智能電動執(zhí)行器將不斷擴(kuò)大應(yīng)用范圍。

3、小型化、機(jī)電一體化

電力電子的高度集成化,單片機(jī)的使用以及一些功能強(qiáng)大模塊的使用,使電動執(zhí)行器的體積越來越小,向小型化,輕便化發(fā)展。目前,智能電動執(zhí)行器一般將整個控制回路裝在一臺現(xiàn)場儀表里,將伺服電機(jī),現(xiàn)場儀表控制器安裝為一體。電動執(zhí)行器一體化,使得執(zhí)行器的安裝與調(diào)試工作都得到了簡化;將整個控制回路裝在一臺現(xiàn)場儀表里,又減少了因信號傳輸中的泄露和干擾等因素對系統(tǒng)的影響,提高了系統(tǒng)的可靠性。電動執(zhí)行器有五種類型：直行程電動執(zhí)行器、角行程電動執(zhí)行器、電動調(diào)節(jié)閥、PID電動調(diào)節(jié)執(zhí)行器和電磁閥。