電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡介資料.ppt

1、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的簡介,目錄,一、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的概述,二、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作原理、結(jié)構(gòu)及作用,三、常用電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡介,四、電動執(zhí)行器的故障與維修,（一）、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的概念,電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，又稱電動執(zhí)行器、電裝、電動頭，是一種自動控制領(lǐng)域的常用機(jī)電一體化設(shè)備（器件），是自動化儀表終端的三大組成部分中的執(zhí)行設(shè)備。主要是對一些閥門、擋板等設(shè)備進(jìn)行自動操作，控制其開關(guān)和調(diào)節(jié)，代替人工作業(yè)。,電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的概述,自動化儀表終端的三大組成部分：檢測設(shè)備、調(diào)節(jié)設(shè)備和執(zhí)行設(shè)備。,檢測設(shè)備：流量計、液位計、壓力變送器、溫度元件等。,調(diào)節(jié)設(shè)備：閥門、風(fēng)門擋板等。,執(zhí)行設(shè)備：氣動執(zhí)行器、電動執(zhí)行器等。,執(zhí)行器最早是從國

2、外開始出現(xiàn)的。德國西門子公司于1905年生產(chǎn)了世界上第一臺電動執(zhí)行器。,只是那時的電動執(zhí)行器結(jié)構(gòu)和控制功能都非常簡單，主要由電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)組成。為了控制執(zhí)行器驅(qū)動閥門到達(dá)全開或全關(guān)位置時停止動作，加入了行程微動開關(guān)檢測執(zhí)行器轉(zhuǎn)動位置。,1929年美國里米托克(LIMITORQUE)公司在設(shè)計執(zhí)行器時引入了“轉(zhuǎn)矩限制”這一設(shè)計理念。制造出了世界上第一臺具有轉(zhuǎn)矩保護(hù)功能的電動執(zhí)行器。當(dāng)執(zhí)行器輸出轉(zhuǎn)矩超過自身的額定力矩時，自動停止執(zhí)行器動作，使得執(zhí)行器在控制閥門時故障率大為降低，控制的可靠性得到了極大的改善。,不過在當(dāng)時由于沒有轉(zhuǎn)矩保護(hù)這個概念，因過矩引起的執(zhí)行器損壞或閥門損壞的情況經(jīng)常出現(xiàn)。,（二

3、）、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的發(fā)展歷程,我國電動執(zhí)行器的研制起步較晚，執(zhí)行器和執(zhí)行器伺服控制器是從上世紀(jì)六十年代從蘇聯(lián)的執(zhí)行器仿制開始的，比較有代表的就是目前市場上比較常見的 電動執(zhí)行器有重慶川儀的M8000系列、溫州瑞基的RQ系列、蘇州博睿BD-II；還有如上海自動化儀表十一廠的ID系列等等。,隨后許多執(zhí)行器生產(chǎn)廠家都引進(jìn)“轉(zhuǎn)矩限制”這一理念，設(shè)計出了各種類型的電動執(zhí)行器。電動執(zhí)行器得到了迅猛的發(fā)展。,常見進(jìn)口電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)有英國ROTORK的IQ系列、德國SIPOS-5flash、德國EMG的DMC系列、德國AUMA的SA系列等等。,（三）、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分類,按輸出位移分為三類 角行程，輸出力矩和90

4、轉(zhuǎn)角，用于控制蝶閥、球閥、百葉閥、風(fēng)門、旋塞閥、擋板閥等。 直行程，輸出推力和直線位移，用于單、雙座調(diào)節(jié)閥、套筒閥、高溫高壓給水閥、減溫水調(diào)節(jié)閥。 多回轉(zhuǎn)，輸出力矩和超過360的轉(zhuǎn)動，用于控制各類閘板閥、截止閥、高溫高壓閥、減溫水閥及需要多圈轉(zhuǎn)動的其他調(diào)節(jié)閥。,按動力類型可分為 氣 動執(zhí)行器：以氣壓為動力，推動機(jī)構(gòu)動作； 液動執(zhí)行器：以液壓站提供的流體（液壓油）高壓為動力源；電動執(zhí)行器：以電動機(jī)作為動力源；電液動等幾類,按控制模式可分為開關(guān)型和調(diào)節(jié)型兩大類,（一）電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的構(gòu)成：電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括伺服放大器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩大部分， 其中執(zhí)行機(jī)構(gòu)又分為電機(jī)、減速器及位置發(fā)送器三大部件,（二）工作原

5、理： 來自DCS的電流信號（4-20mA）作為伺服放大器的輸入，與閥的位置反饋信號進(jìn)行比較，當(dāng)輸入信號和反饋信號比較差值不等于零時，其差值經(jīng)伺服放大器放大后，控制電機(jī)按相應(yīng)的方向轉(zhuǎn)動，再經(jīng)減速器減速后使輸出軸產(chǎn)生位移；同時，輸出軸位移又經(jīng)位置發(fā)送器轉(zhuǎn)換成閥的反饋信號至DCS；當(dāng)反饋信號與輸入信號相等時，伺服放大器無輸出，電機(jī)不轉(zhuǎn)動。電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出軸位移和輸入信號成線性關(guān)系。,電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作原理、結(jié)構(gòu)及作用,電機(jī)：,電機(jī)是接受伺服放大器或電動操作器輸出的開關(guān)電源，把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作。,減速器：,減速器上有手動部件、輸出軸、機(jī)械限位塊。減速器的作用是將電機(jī)的高轉(zhuǎn)速、小轉(zhuǎn)

6、矩轉(zhuǎn)換為低轉(zhuǎn)速、大轉(zhuǎn)矩的輸出功率，以帶動閥門機(jī)構(gòu)動作。,位置發(fā)送器：,將閥位變換成420mA信號用于傳送。常見的傳感器有電位器、非接觸式霍爾傳感器、非接觸式編碼器。減速器輸出軸的轉(zhuǎn)角位移與位置發(fā)送器的輸出電流呈線性關(guān)系。,伺服放大器：,（控制元件）伺服放大器是由電器元件組成的電子線路板構(gòu)成,電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的指令信號與閥位反饋信號的比較放大靠這些電子線路板的運(yùn)行來實現(xiàn)。,（三）、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制方式：,當(dāng)電動執(zhí)行器切換開關(guān)放在“自動”位置時，即處在連續(xù)調(diào)節(jié)控制狀態(tài)。,當(dāng)電動執(zhí)行器切換開關(guān)放在“手動”位置時，即處在手動遠(yuǎn)方控制狀態(tài)，操作時只要將旋 轉(zhuǎn)切換開關(guān)分別拔到“開”或“關(guān)”的位置，執(zhí) 行機(jī)構(gòu)輸

7、出軸就可以上行或下行，在運(yùn)動過 程中觀察電動操作器上的閥位開度表，到所 需控制閥位開度時，立即松開切換開關(guān)即可。,當(dāng)電動執(zhí)行器切換開關(guān)放置“手動”位置時，把交流伺服電動機(jī)端部旋鈕放在“手動”位置，拉出執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的手輪，搖動手輪就可 以實現(xiàn)手動操作。當(dāng)不用就地手動操作時，千萬要注意，把交流伺服電機(jī)端部的旋鈕放在“自動”位置，并把手輪推進(jìn)。,（四）、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)保護(hù)功能：,（1）、免開蓋、非侵入、雙密封，免開蓋和非侵入式的調(diào)試方法逐步取代需打開電氣罩和貫通式的調(diào)試，應(yīng)用更加方便。,（2）、自診斷功能，現(xiàn)代的電動執(zhí)行器具有自我只能檢測功能、運(yùn)行出現(xiàn)故障會以故障代碼或符號顯示：電機(jī)過熱保護(hù)、電池電量低

8、、內(nèi)電源故障、電源缺相力矩保護(hù)、閥位丟失等等,（3）、電源相序識別校正，當(dāng)現(xiàn)場接線時相序接反會引起執(zhí)行器轉(zhuǎn)動方向和實際要求相反。由于執(zhí)行器的限位保護(hù)開關(guān)和過矩保護(hù)開關(guān)只能在正常轉(zhuǎn)動方向下進(jìn)行保護(hù)，一旦相序接反后運(yùn)行就極有可能會造成閥門或執(zhí)行器損壞。,（4）、行程和力矩保護(hù)，線性行程依靠電位器、絕對位置編碼器等實現(xiàn)；力矩通過測試電機(jī)溫度、電壓和來獲得。以電子式代替老舊的衛(wèi)東開關(guān),（五）、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)用途：,電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以與變送器，調(diào)節(jié)器等儀表 配套使用，它以電源為動力，接受420mA DC或010mA DC信號，將此轉(zhuǎn)換成與輸入 信號相對應(yīng)的直線位移，自動地操縱閥門等 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，完成自動調(diào)節(jié)任

9、務(wù)，或者配用電 動操作器實現(xiàn)遠(yuǎn)方手動控制，可廣泛應(yīng)用于 發(fā)電廠、鋼鐵廠、化工、輕工等工業(yè)總門的 調(diào)節(jié)系統(tǒng)中。,火電廠中：送風(fēng)機(jī)風(fēng)門擋板、一次進(jìn)風(fēng)風(fēng)門擋板、二次進(jìn)風(fēng)風(fēng)門擋板、主風(fēng)箱風(fēng)門擋板 、燃燒器調(diào)節(jié)桿、燃燒器搖擺驅(qū)動器、球閥和蝶閥控制、 滑動門等。 球閥、葉輪機(jī)轉(zhuǎn)速控制、冷凝水再循環(huán)、脫 氧機(jī)、鍋爐給水、再加熱恒溫控制器及其它相關(guān)閥門應(yīng)用。,常用電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)介紹,我廠用進(jìn)口電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)品牌為：ROTORK、SIPOS-5flash、EMG,(一)ROTORK電動執(zhí)行機(jī)構(gòu),英國Rotork電動執(zhí)行器結(jié)構(gòu)圖1、電動機(jī) 2、行程和力矩傳感器 3、減速裝置 4、閥門附件5、手動輪 6、執(zhí)行器控制板

10、7、電氣接線端 8、現(xiàn)場總線板,(二)SIPOS-5flash電動執(zhí)行機(jī)構(gòu),SIPOS-5flash分專業(yè)型（PROFITRON）和經(jīng)濟(jì)型（ECOTRON）,(三) EMG電動執(zhí)行機(jī)構(gòu),EMG電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)常見的系列Matic C、i-matic,偏心輪減速電動執(zhí)行器1、電動機(jī) 2、齒輪減速器 3、偏心軸環(huán) 4、行星輪 5、驅(qū)動輪 6、螺桿插座 7、 指示燈 8、就地指示和學(xué)習(xí) 9、控制模塊 10、行程傳感器 11、力矩傳感器12、力矩調(diào)整簧 13、蝸桿螺紋 14、力矩轉(zhuǎn)桿 15、空心軸 16、太陽輪 17、行星輪撥桿 18、手動輪,EMG控制菜單：,電動執(zhí)行器的常見故障與維修,（一）、執(zhí) 行 機(jī)構(gòu)就地/遠(yuǎn)方均不動 作：,1、電機(jī)電源接線不正確；2、保險絲斷開；3、電機(jī)繞組斷路或 短路；4、固態(tài)繼電器斷路損壞；5、放大器元件故障（繼電器