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电动执行器的选型方法与技巧

文章出处:admin 人气:发表时间:2017-03-23 17:42

电动执行器又叫电动执行机构,常用于驱动阀门及风门,我们经常所说的电动阀门和电风门就是由电动执行机构电动执行器)和阀门及风门组成的。
 
  在选择电动执行机构(电动执行器)时主要就从以下几个方面进行:
 
一、电动执行机构(电动执行器)结构型式
 
  根据被控对象运动方式分,电动执行器分为以下几种结构型式:角行程、直行程、部分回转型、多回转式。根据连接和安装方式分(一般是针对角行程电动执行机构(电动执行器),又分为基座式和直连式。
 
  下面谈谈各种阀门及风门就选择什么样结构型式的电动执行机构(电动执行器),或者说各种结构形式的电动执行机构(电动执行器)适合于什么被控对象。
 
1、角行程电动执行机构(电动执行器)
 
   角行程电动执行机构(电动执行器)输出轴运动方式是按角度旋转的,且一般旋转范围是0~90度,此类执行器一般适用于风门、蝶阀、球阀、V形阀等。
 
角行程电动执行机构(电动执行器)根据连接方式又分为直连式和基座式,直连式连接时电动执行器输出轴与阀门的阀杆直接相连。而基座式连接方式是在执行器输出轴和阀杆之间通过球铰+连杆的方式进行连接的。
 
2、直行程电动执行机构(电动执行器)
  直行程电动执行机构(电动执行器)输出轴运动方式是直线运动的,所以此类型执行器适合阀芯作直线运动的阀门(截止阀和闸阀例外,后面会讲到),这类阀门有单座阀、双座阀、套筒阀、角形阀、三通阀、隔膜阀等。
3、多转式电动执行机构(电动执行器)
   多转式电动执行机构(电动执行器)输出轴运动方式为旋转式,且全行程超过360度,适合于闸阀、截止阀等被控对象,多转式电动执行机构比较特殊,它可以再配一级减速器转换成角行程电动执行机构(电动执行器)或直行程电动执行机构(电动执行器),甚至仍旧是多转式,加一级减速后输出力(矩)增大,运动速度减慢。
二、电动执行机构(电动执行器)的输出力(矩)
  电动执行机构(电动执行器)的最重要一个参数是输出力大小,对于直行程电动执行机构(电动执行器)来说单位为N或Kg,10N = 1Kg,称为推力,对于角程电动执行机构(电动执行器)来说单位为Nm或Kg.m,10Nm=1Kgm。选择输出力大小时要根据被控对象的最大驱动力来确定,一般要求执行器要保留30%的余量才保险,由于阀门的驱动力计算非常复杂,下面给出一些常见阀门的经验数据:
 常用阀门对应用执行器驱动力要求(已留出30%余量)
 闸阀(口径25到1800mm,压力1到320Kg/cm2 即1到32MPa,力矩单位Kg.m)
捕获.PNG
球阀(口径50到1000mm,压力6到100Kg/cm2 ,力矩单位Kg.m)
捕获1.PNG
 三、电动执行机构(电动执行器)的行程
  这一参数也是比较重要的参数,对于角行程电动执行机构(电动执行器)而言,行程固定为0~90度,对于直行程而言,行程单位为mm,需要根据调节阀阀芯行程来确定,直行程电动执行机构(电动执行器)常规行程有以下几档:10mm、16mm、25mm、40mm、60mm、100mm。对于多回转电动执行机构(电动执行器)而言,一般这种执行器都的回转圈都数可以满足要求
 四、电气接口
  确定电动执行机构(电动执行器)的控制方式,需要电动执行机构(电动执行器)反馈什么样的信号。
控制方式:
1、模拟量控制
   一般模拟量控制是4~20mA,还有0~10mA、1~5V等,后两者现在用得不多。一般调节型(一体化)电动执行器都可以用模拟量控制。
2、开关量控制
  一般开关量控制信号是“开”“关”指令信号,也有可能还有“停”指令信号。开关量主要有以下几种:无源、24V DC、220V AC,一般如果配了伺服放大器,开关量要求是220V AC的。不果不是用伺服放大器控制执行器而选用220V AC开关型的电动执行机构(电动执行器)时,需要注意提供的这个220V开关量功率一定要大于执行器电机功率。
反馈信号:
1、模拟量反馈
  模拟量反馈信号都是电动执行机构(电动执行器)输出的与当前阀位对应的阀位反馈信号,同样有4~20mA、0~10mA、1~5V几种,后两种现在已经很少用了,一般配有伺服放大器的都需要模拟量阀位反馈信号。如果DCS或显示仪表需要显示当前阀位,也必须要求电动执行器有模拟量阀位反馈信号
2、开关量反馈信号
  根据工艺要求,可能需要电动执行器输出一个全关和全开的开关量信号,甚至还有其它意义的信号,如执行器故障报警信号。一般开关量都是无源,但也有有源的。
    除了以上提到的几种重要参数外,还有些参数不那么重要,但根据工艺要求也可能非常重要,例如安装尺寸、重量、控制精度、全行程时间、防护等级等。
 

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