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电动执行机构
设备工程部李福特
一、电动执行机构
执行器概述
执行器的作用
在控制仪表中,变送器是信息的源头,控制器是信息的处理器,执行器是信息的终端。
执行器也被称作终端元件(Final Element)。
执行器如果选择不当,往往会给生产过程自动化带来困难。因此必须对执行器的设计、安装、调试和维护给与高度重视。
执行器的构成
执行器由执行机构和控制机构组成。
控制机构有调节机构、调节阀和控制阀之称。
执行机构是执行器的一部分。
二、电动执行机构分类
按输出位移分为三类
角行程,输出力矩和90°转角,用于控制蝶阀、球阀、百叶阀、风门、旋塞阀、挡板阀等。
力矩不大于600N·m时,减速器高速级为两级行星齿轮传动,输出级为蜗杆传动( 蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递运动和动力的一种传动,两轴线间的夹角可为任意值,常用的为90°。蜗杆传动用于在交错轴间传递运动和动力。)。
力矩不小于1000N·m时,减速器由多转执行机构减速器配蜗杆减速器组成。
直行程,输出推力和直线位移,用于单、双座调节阀、套筒阀、高温高压给水阀、减温水调节阀。
减速器由多转执行机构配接丝杠螺母传动装置组成。
多转式,输出力矩和超过360°的转动,用于控制各类闸板阀、截止阀、高温高压阀、减温水阀及需要多圈转动的其他调节阀。
减速器高速级为行星齿轮传动,输出轴为交错轴斜齿轮传动。
内行星齿轮传动原理示意图
行星传动的特点:减速比大,传动效率高,结构复杂,加工成本高。
NN行星齿轮传动原理示意图
按调节方式分为三类
开关型(两位型),执行机构接收开关信号控制输出,即使开关复位,输出件继续移动,直到极限位置停止。执行机构除非紧急按停,不能停在中间位置。原理与远控调节型相同,区别是能自动保持开关信号。
远控开关型(调节型),执行机构接收开关(继电)信号控制输出位移,开关复位,输出件停止运动。是一种开环的可间断调节的控制系统。
比例调节型,执行机构接收系统的控制信号自动实现工业过程调节控制,控制行程与输入信号成正比。是一种带负反馈的偏差控制系统。
单相远控型电动执行机构电路原理图
采用2相旋转磁场电动机,电源为AC 220V。
KM1为开接触器,KM2为关接触器
S1(常闭)为开行程开关,S2(常闭)为关行程开关
S3(常开)为开力矩开关,S4(常开)为关力矩开关
KM3为开力矩接触器,KM4为关力矩接触器,
KM3-1(常闭)为开力矩切断触点,KM4-1(常闭)为关力矩切断触点
KM3-2(常开)为开力矩自保持触点,KM4-2(常开)为关力矩自保持触点
KM3-3(常开)为开力矩报警触点,KM4-3(常开)为关力矩报警触点
TAM为电流变换器,输出电流信号(4到20毫安),用于远方指示。
三相远控型电动执行机构电路原理图
张家口电厂2号机组的减温水门电动执行机构接线图
整体比例调节型电动执行机构原理框图
G是定位器,TS是力矩行程限制器,M是电动机,
J是减速器,P为角度传感器(电位器)