閘閥手動改電動電動執(zhí)行機構(gòu)

閘閥手動改電動電動執(zhí)行機構(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，所以設計選型時一般都需確定其電氣參數(shù)，主要有電機功率、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、熱過載繼電器保護起跳等故障現(xiàn)像。

電動執(zhí)行機構(gòu)結(jié)構(gòu)型式

根據(jù)被控對象運動方式分，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)行機構(gòu)，又分為基座式和直連式）

1、角行程電動執(zhí)行機構(gòu)

角行程電動執(zhí)行機構(gòu)輸出軸運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)行器一般適用于風門、蝶閥、球閥、V形閥等。

角行程電動執(zhí)行機構(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＋連桿的方式進行連接的。

2、直行程電動執(zhí)行機構(gòu)

直行程電動執(zhí)行機構(gòu)輸出軸運動方式是直線運動的，所以此類型執(zhí)行器適合閥芯作直線運動的閥門（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)行機構(gòu)

多轉(zhuǎn)式電動執(zhí)行機構(gòu)輸出軸運動方式為旋轉(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)行機構(gòu)或直行程電動執(zhí)行機構(gòu)，甚至仍舊是多轉(zhuǎn)式，加一級減速后輸出力（矩）增大，運動速度減慢。

電動執(zhí)行機構(gòu)的輸出力矩

電動執(zhí)行機構(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)動力計算非常復雜，下面給出一些常見閥門的經(jīng)驗數(shù)據(jù)：常用閥門對應用執(zhí)行器驅(qū)動力要求（已留出30%余量）。

電動執(zhí)行機構(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)行機構(gòu)的控制方式，需要電動執(zhí)行機構(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)行機構(gòu)輸出的與當前閥位對應的閥位反饋信號，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;功能更強大,可靠性更高,以適應不斷發(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)行機構(gòu)的功能做的一些解說

1、總線化、網(wǎng)絡化

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)行器為適應這一發(fā)展趨勢,也應具有標準的串行通信接口(如RS-232或RS-422接口等)和專用的局域網(wǎng)接口,以增強其與其它控制設備間的互聯(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)行器與上位計算機連接成為整個數(shù)控系統(tǒng)。現(xiàn)場總線是安裝在生產(chǎn)過程區(qū)域的現(xiàn)場設備/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、多點通信的數(shù)據(jù)總線?，F(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)絡化等優(yōu)點,使它與Interent的結(jié)合成為可能,現(xiàn)場總線技術(shù)應用于電動執(zhí)行器成為必然趨勢?，F(xiàn)場總線技術(shù)的應用,取代了傳統(tǒng)的4~20mA模擬信號,實現(xiàn)了電動執(zhí)行器的遠程監(jiān)控,狀態(tài)、故障、參數(shù)信息傳送,完成遠程參數(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,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

智能化是當前一切工業(yè)控制設備的流行趨勢,價格低廉的單片機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,從而實現(xiàn)數(shù)字化的控制系統(tǒng)。全數(shù)字化的實現(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,但實際上,絕大多數(shù)執(zhí)行器參數(shù)在運行期間會顯著地發(fā)生改變,應用參數(shù)調(diào)度和模型辨識自適應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、功能強大、使用可靠的智能電動執(zhí)行器將不斷擴大應用范圍。

3、小型化、機電一體化

電力電子的高度集成化,單片機的使用以及一些功能強大模塊的使用,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,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。