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2019/3/14
電動執行機構的型號如何選擇
電動執行器又稱閥門電動裝置或電動頭,它是在不同行業領域的稱謂,在工業管道閥門行業稱之為閥門電動裝置,在儀表行業稱之為電動執行器(電動執行機構。 
閥門在工業管路控制中是經常使用的非常重要設備,電動閥門因其動力源容易取得,且一般情況下無需維護的優點,比起氣動、液動等驅動方式的設備使用更為普遍。在工業場合電動閥門要求其必需具有更高的可靠性和安全性,電動閥門的安全性與可靠性通常取決于電動執行器(電動執行機構),所以電動執行器的性能、控制精度、功能、智能化程序是電動閥門整機技術水平的綜合表現。所以在電動執行器(電動執行機構)選型時除必需考慮的一些基本要素外,對其提出合理的技術要求才能使電動閥門價值實現最大化。 
電動執行器(電動執行機構)的類型很多,不同類型和功能的電動執行機構(電動執行器)與閥門配套后都可稱之為電動閥門,但往往在設計、選型的過程中只重視閥門的參數而忽略或沒有明確電動執行機構(電動執行器)的相關要求,這樣不僅使電動閥門發揮不出最佳的性能,而且在安裝、調試、使用過程中也會帶來不必要的麻煩,甚至給生產造成嚴重的后果。 
本文將針對電動執行機構(電動執行器)選型考慮的要點進行說明,并對目前智能電動執行機構(電動執行器)的相關功能做簡單介紹。 
(一)電動執行機構(電動執行器)選型考慮要點 
一、根據閥門類型選擇電動執行機構(電動執行器)(與《電動執行器的選型方法與技巧》所講內容差不多) 
閥門的種類相當多,工作原理也不太一樣,一般以轉動閥板角度、升降閥板(或閥芯)等方式來實現啟閉控制,當與電動執行機構(電動執行器)配套時首先應根據閥門的類型選擇電動執行器(電動執行機構)。 
1.角行程電動執行機構(電動執行器)(轉角<360度) 
電動執行機構(電動執行器)輸出軸的轉動小于一周,即小于360度(有時將90度以內叫角等行程,大于90度小于360度叫部分回轉型),通常為90度就實現閥門的啟閉過程控制。此類電動執行器根據安裝接口方式的不同又分為直連式、底座曲柄式(《電動執行器的選型方法與技巧》有更詳細講解)兩種。 
a)直連式:是指電動執行機構(電動執行器)輸出軸與閥桿直連安裝的形式。 
b)底座曲柄式:是指輸出軸通過曲柄與閥桿連接的形式。 
此類電動執行器適用于蝶閥、球閥、旋塞閥等。 
2.多回轉電動執行機構(電動執行器)(轉角>360度) 
電動執行器輸出軸的轉動大于一周,即大于360度,一般需多圈才能實現閥門的啟閉過程控制。 
此類電動執行器適用于閘閥、截止閥等。 
3.直行程(直線運動) 
電動執行機構(電動執行器)輸出軸的運動為直線運動式,不是轉動形式。 
此類電動執行器適用于單座調節閥、雙座調節閥等。 
二、根據生產工藝控制要求確定電動執行機構(電動執行器)的控制模式 
電動執行機構(電動執行器)的控制模式一般分為開關型(開環控制)和調節型(閉環控制,即內置PID調節功能的伺服放大器)兩大類。 
1.開關型(開環控制) 
開關型電動執行機構(電動執行器)一般實現對閥門的開或關控制,閥門要么處于全開位置,要么處于全關位置,此類閥門不需對介質流量進行精確控制(這里說得不完整,還有一種開關型帶閥位反饋的形式,反饋信號接入DCS或其它控制器進行PID運算后再控制執行器開啟或關閉以達到控制開度的目的)。 
特別值得一提的是開關型電動執行機構(電動執行器)因結構形式的不同還可分為分體結構和一體化結構。選型時必需對此做出說明,不然經?;岱⑸諳殖“滄笆庇肟刂葡低吵逋壞炔黃ヅ湎窒?。 
a)分體結構(通常稱為普通型):控制單元與電動執行器分離,電動執行器不能單獨實現對閥門的控制,必需外加控制單元才能實現控制,一般外部采用控制器或控制柜形式進行配套。 
此結構的缺點是不便于系統整體安裝,增加接線及安裝費用,且容易出現故障,當故障發生時不便于診斷和維修,性價比不理想(但優點是適合高溫場合,因為控制電路可以遠離執行器所在高溫環境)。 
b)一體化結構(通常稱為整體型):控制單元與電動執行器封裝成一體,無需外配控制單元即可現實就地操作,遠程只需輸出相關控制信息就可對其進行操作。 
此結構的優點是方便系統整體安裝,減少接線及安裝費用,容易診斷并排除故障。但傳統的一體化結構產品也有很多不完善的地方(這里所說的應該是傳統模擬控制電路),所以產生了智能電動執行器,關于智能電動執行器后面將再做說明。 
2.調節型(閉環控制)(即伺服一體化) 
調節型電動執行機構(電動執行器)不僅具有開關型一體化結構的功能,它還能對閥門進行精確控制,從而精確調節介質流量。因篇幅有限其工作原理在此不作詳細說明。下面就調節型電動執行器選型時需注明的參數做簡要說明。 
a)控制信號類型(電流、電壓) 
調節型電動執行機構(電動執行器)控制信號一般有電流信號(4~20mA、0~10mA)或電壓信號(0~5V、1~5V),選型時需明確其控制信號類型及參數(目前4~20mA最為常用)。 
b)工作形式(電開型、電關型)(即正作用和反作用) 
調節型電動執行機構(電動執行器)工作方式一般為電開型(以4~20mA的控制為例,電開型是指4mA信號對應的是閥關,20mA對應的是閥開),另一種為電關型(以4-20mA的控制為例,電開型是指4mA信號對應的是閥開,20mA對應的是閥關)。一般情況下選型需明確工作形式,很多產品在出廠后并不能進行修改(應該是部分產品),大多智能型電動執行器(如CONAC系列、NDL、NDQ系列)可以通過現場設定隨時修改(如修改參數或更跳線,傳統模擬控制板要不通過更改跳線,要不就得更改電機正反轉接線和傳感器接線)。 
c)失信號?;?nbsp;
失信號?;な侵敢螄唄返裙收顯斐煽刂菩藕哦?,電動執行機構(電動執行器)將控制閥門啟閉到設定的?;ぶ?,常見的?;ぶ滴?、全關、保持原位三種情況,且出廠后不易修改(應該是老式模擬控制形式的不易修改),智能電動執行器大多都可以通過現場設定進行靈活修改,如CONAC系列、NDL、NDQ系列等都可以通過修改菜單參數來實現,其中NDL和NDQ系列可以設定斷信號時閥位走到任意設定位置。 
三、根據閥門所需的扭力確定電動執行機構(電動執行器)的輸出扭力(可輸入推力) 
閥門啟閉所需的扭力決定著電動執行機構(電動執行器)選擇多大的輸出扭力,一般由使用者提出或閥門廠家自行選配,做為電動執行機構(電動執行器)廠家只對執行器的輸出扭力負責,閥門正常啟閉所需的扭力由閥門口徑大小、工作壓力等因素決定,但因閥門廠家加工精度、裝配工藝有所區別,所以不同廠家生產的同規格閥門所需扭力也有所區別,即使是同個閥門廠家生產的同規格閥門扭力也有所差別,當選型時電動執行機構(電動執行器)的扭力選擇太小就會造成無法正常啟閉閥門,因此電動執行器必需選擇一個合理的扭力范圍。(《電動執行器的選型方法與技巧》一文有更詳細的闡述) 
四、確定電氣參數 
因不同電動執行機構(電動執行器)廠家的電氣參數有所差別,所以設計選型時一般都需確定其電氣參數,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,結果控制系統與電動執行器參數不匹配造成工作時空開跳閘、保險絲熔斷、熱過載繼電器?;て鹛裙收舷窒?。
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