伺服放大器作为电动执行机构的关键控制单元,具体工作流程可分为三个关键阶段:信号综合与偏差检测:系统接收来自DCS或调节器的标准信号(4-20mA DC)后,前置磁放大器将输入信号与执行机构的位置反馈信号进行综合比较。磁放大器内部采用四组坡莫合金环结构,通过偏移绕组和反馈绕组实现信号叠加,产生与偏差成比例的电压信号。功率放大与驱动控制:当检测到偏差时,触发电路将偏差信号转换为晶闸管的触发脉冲。正偏差触发固态继电器导通,驱动电机正转;负偏差则触发反向回路,电机反转。新型伺服放大器采用过零触发固态继电器技术,既能输出高达150VA的驱动功率,又避免了电网污染。闭环动态调节:执行机构动作时,位置发送器实时将阀位转换为电阻或电流信号反馈至输入端。当反馈信号与输入信号的差值小于死区阈值(通常±1%)时,触发电路停止输出,电机进入制动状态。这种PID调节机制可使定位精度达到±0.5% FS,重复误差不超过±0.1%。通过定期校准传感器和其他关键部件,可以维持电动执行机构的优异性能表现。国产高精度执行器原理
在现代工业自动化控制系统中,电动执行机构扮演着至关重要的角色。随着工业生产的不断发展,对于精确控制各种设备的需求日益增长,电动执行机构应运而生。 电动执行机构的工作起始于接收控制系统发出的标准电信号,这种信号常见的有0 - 10V或4 - 20mA等类型。这一信号的设定是基于工业界长期的实践和标准化的需求。例如,在化工生产中,对于反应釜内的温度、压力等参数的精确控制,就需要控制系统根据传感器采集到的数据,转化为标准电信号发送给电动执行机构。当电动执行机构接收到这个信号后,它就像一个忠诚的执行者,立即驱动电机转动。经过转换后的动力被传递到阀门或挡板等调节部件,带动它们完成位移或转角控制。国产智能执行器拨叉式气动执行机构传动配合精密,调节精度更高。
拨叉式气动执行器采用“双活塞-拨叉式变扭矩”传动结构,通过压缩空气驱动活塞直线运动,带动拨叉盘将直线运动转换为旋转运动,使得输出力矩随角度的改变而改变,从而控制阀门的90°转角开关或调节。其关键组件包括:气缸模块:双活塞设计,分体式结构便于制造大尺寸缸体,适应高扭矩需求。拨叉盘:将活塞的直线运动转化为输出轴的旋转运动,部分型号采用对称或倾斜式设计以优化扭矩曲线。输出轴:符合国际标准,可直接连接阀门阀杆。
电动执行机构扭矩/推力是一个极为重要的参数。在不同的工业应用场景中,阀门类型多种多样,像常见的球阀和闸阀。阀门的工作过程中,会承受一定的压差,这个压差会对阀门的正常操作产生影响。例如,对于150Ib球阀来说,它需要承受1.89MPa的压差。在实际计算所需扭矩时,不能只依据这个压差数值,还需要考虑到安全因素。为了确保执行机构在运行过程中不会出现过载现象,我们通常需要将计算得到的扭矩乘以1.5倍的安全系数。这样,执行器输出的扭矩就必须大于根据压差计算出来的值。这就好比一辆汽车在爬坡时,发动机需要提供足够的动力,这个动力要能够克服车辆自身的重力和坡面的摩擦力,还要预留一些余量,以应对可能出现的突发状况,如路面的颠簸或者突然增加的阻力。电动执行机构广泛应用于电力、石油、化工等多个行业,确保了各种阀门和挡板的精确控制。
电动执行机构从集成化程度与负载能力划分,主要分为 紧凑型(智能一体化结构)和重载型(模块化设计)。紧凑型:采用高度集成化设计,将电动机、减速器、控制器等关键组件封装于单一壳体内,形成紧凑的一体化结构。其优势在于体积小、重量轻,防护等级达到IP68,适用于轻载场景。此外,非侵入式设计允许不开盖调试,搭配行星齿轮减速机构,兼具高效传动与低维护需求。重载型:采用模块化架构,电动机与减速器分离封装,通过多转式执行机构与蜗轮蜗杆减速箱组合实现高扭矩输出(可达225,000kgf·m)。两类执行机构分别覆盖轻载精密控制与重载工业场景,通过差异化的结构设计实现从常规自动化到关键工艺控制的全领域覆盖。电动执行机构内部的关键组件包括电动机、减速器以及限位开关等。石化全周期执行器制造商
对于腐蚀性环境下的使用,应选择具有防腐蚀涂层或材质的电动执行机构产品。国产高精度执行器原理
电动执行机构选型需重点关注的参数包括以下要素:输出力矩/推力:角行程机构需匹配阀门扭矩需求,常规范围覆盖16-800kg·m,特殊工况可扩展至1000kg·m以上。直行程机构需计算负载推力(如不平衡力),并留30%安全余量防止卡阻。多转式机构需结合减速比验证总输出转矩。速度与行程范围:角行程调节速度需控制在90°行程内完成(如15-120秒),直行程以mm/s计量(常规10-100mm/s)。多转式需明确总旋转圈数(如闸阀需多圈启闭),同时注意蜗轮蜗杆减速结构的噪音和效率。附加功能适配性:智能化功能:非侵入式调试(红外遥控/磁感应旋钮)、PID控制模块、阀位数字显示(0.1%精度)提升操作便捷性;通信协议:支持PROFINET、OPC UA等工业总线协议,便于与PLC/DCS集成;防护设计:防爆等级需符合ExdⅡBT4标准,防护等级达IP68以应对潮湿、粉尘环境;安全保护:双向过力矩保护(40%-120%可调)、电机过热保护等多重机制保障系统安全。此外,电源参数(220VAC/380VAC)、控制模式(开关型/调节型)、机械接口也需与现场工况匹配。选型时应综合阀门类型(如蝶阀适配角行程,闸阀需多回转)、工艺介质特性及自动化层级要求,确保执行机构在全生命周期内的可靠性与经济性平衡。国产高精度执行器原理