電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介
江蘇飛華執(zhí)行器有限公司--周加強(qiáng)
一.電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)用和分類
應(yīng)用于閥門和風(fēng)門擋板的開關(guān)和調(diào)節(jié)控制，屬于現(xiàn)場(chǎng)控制類儀表。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分類
電動(dòng):電機(jī)驅(qū)動(dòng)，方便控制，體積小，效率高，品種多，經(jīng)濟(jì)，使用壽命一般5－10年。

氣動(dòng)：氣源驅(qū)動(dòng)，使用簡(jiǎn)單，防爆性能好，成熟可靠，運(yùn)行速度快，需要?dú)庠醇肮苈�，效率低，維護(hù)量大。

電液式：電動(dòng)泵控制液壓缸，可靠性最高，定位精度好，使用壽命長達(dá)40－50年，運(yùn)行速度快，體積龐大，價(jià)格昂貴。

氣動(dòng)及電液式執(zhí)行器
從應(yīng)用來分類
直行程（Linear Actuator）:直行程調(diào)節(jié)閥（口徑一般為15－150mm）的控制。輸出推力：0.5—25KN，行程（10－100mm）,行程速度（0.2—2.5mm/s）。

從應(yīng)用來分類
角行程（Quarter-turn Actuator）:90度轉(zhuǎn)角閥門（如蝶閥、球閥）和風(fēng)門擋板的控制。輸出力矩：50—20000Nm（常用力矩：100Nm，250Nm，700Nm，1600Nm，2500Nm，4000Nm，6500Nm）行程:90º、120º,行程速度（5－150S）。

從應(yīng)用來分類
多轉(zhuǎn)式（Multi-turn Actuator）:多回轉(zhuǎn)閥門（如閘閥）的控制，也是直行程、角行程執(zhí)行器的基礎(chǔ)。輸出力矩：30－2000Nm，行程（0.25－50S.）,行程速度（1—120r/min）。
從結(jié)構(gòu)來分類
緊湊型: 將電機(jī)、減速機(jī)和控制器集成在一起，也稱一體化結(jié)構(gòu)，一般的輕載型執(zhí)行器都是這種結(jié)構(gòu)。

重載型: 由多轉(zhuǎn)式執(zhí)行器配以不同的減速機(jī)構(gòu)成。其電機(jī)、減速機(jī)
    和控制器封裝在不
     同的殼體內(nèi)。

PS執(zhí)行器屬于緊湊的一體化結(jié)構(gòu)
Schiebel執(zhí)行器屬于重載型結(jié)構(gòu)
二. 電動(dòng)執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)
電動(dòng)執(zhí)行器一般由
伺服電機(jī)
控制器
減速機(jī)
輔助部件
四部分組成。

PS執(zhí)行器結(jié)構(gòu)示意圖
伺服電機(jī)部件
鼠籠式交流異步電機(jī)：可靠性高，成本低，成熟可控，發(fā)熱較多，無自鎖功能。

永磁交流同步電機(jī)：可靠性高，成本高，大功率體積較大，有自鎖功能，發(fā)熱較少。

新型直流電機(jī)：體積小、成本高、可控性最好、有自鎖功能。
控制器部件
接受和輸出4－20mA模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)于執(zhí)行器的自動(dòng)控制，新近發(fā)展的智能化技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行器的功能設(shè)定、故障自診斷、狀態(tài)報(bào)警和紀(jì)錄、顯示和通訊功能。

控制器部件
定位器：又稱伺服放大器，控制執(zhí)行器按照輸入控制信號(hào)到適應(yīng)的位置。

位置發(fā)生器：將閥位變換成4－20mA信號(hào)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。

電機(jī)開關(guān)控制組件：接受定位器信號(hào)，控制電機(jī)開關(guān)。一般有故態(tài)繼電器和機(jī)械式繼電器兩種模式。
控制器部件
人機(jī)界面:顯示執(zhí)行器狀態(tài)，有液晶顯示器和機(jī)械顯示兩種；通過通訊傳送有關(guān)信息，常用的通訊協(xié)議
  為Profibus。

Schiebel執(zhí)行器的人機(jī)界面

就地控制箱：實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器就地操作功能，由一組帶鎖的選擇開關(guān)組成。

減速機(jī)部件
正齒輪傳動(dòng)

渦輪蝸桿齒輪傳動(dòng)

行星齒輪傳動(dòng)

滾軸絲桿傳動(dòng)
PSQ執(zhí)行器行星齒輪減速機(jī)構(gòu)
正齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)
渦輪蝸桿減速箱
輔助部件
手輪部件：斷電和調(diào)試時(shí)操作執(zhí)行器。
閥位顯示部件：現(xiàn)場(chǎng)顯示執(zhí)行器閥位情況。
電氣及機(jī)械限位裝置：雙重保護(hù)，智能型產(chǎn)品有采用電流傳感器技術(shù)來實(shí)現(xiàn)限位和力矩保護(hù)功能。
力矩保護(hù)開關(guān)：過力矩時(shí)對(duì)執(zhí)行器的減速機(jī)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)。
加熱電阻：保持電氣盒空間一定的溫度，在低溫時(shí)不會(huì)接露，使電氣部件受潮。
附加限位開關(guān)和力矩開關(guān)：提供一些附加的信號(hào)點(diǎn)。
三.基本概念
運(yùn)行模式：開關(guān)型S2－15min，
   調(diào)節(jié)型S4－1200c/h,S4－600c/h,40%ED
                               
電機(jī)絕緣等級(jí)：E級(jí)—耐溫130℃；                        F級(jí)－耐溫150℃；H級(jí)－耐溫180℃

外殼防護(hù)等級(jí)：IP65,IP67,IP68

非侵入式結(jié)構(gòu)：接線端子和控制部件完全分開，調(diào)試時(shí)不用打開外殼。

基本概念
開關(guān)力矩與調(diào)節(jié)力矩

智能執(zhí)行器：采用智能控制器，具有智能設(shè)定（行程、速度、力矩、輸出狀態(tài)等參數(shù)）、自診斷、通訊功能的執(zhí)行器。

基本概念
齒輪材質(zhì)：力矩傳輸齒輪一般材質(zhì)都是一硬一軟，以減少摩擦保護(hù)齒輪。以前一般采用鋼和銅材質(zhì)搭配，現(xiàn)在則采用鋼和工程塑料。

齒輪潤滑：采用耐高溫的潤滑脂

四.執(zhí)行器選型的關(guān)鍵參數(shù)
輸出力矩（角行程和多轉(zhuǎn)式）、輸出推力（直行程）；

速度：角行程為多少秒；多轉(zhuǎn)式為多少r/min.直行程為多少mm/s;

行程：角行程為90º、120º，多轉(zhuǎn)式為多少轉(zhuǎn)，直行程為多少mm；

執(zhí)行器的運(yùn)行模式：開關(guān)型還是調(diào)節(jié)型；

執(zhí)行器選型的關(guān)鍵參數(shù)
其他輔助功能：控制輸入模式，附件開關(guān)輸出，閥位反饋輸出，通訊功能，就地手操功能，信號(hào)隔離功能；

電源：?jiǎn)蜗?20/230VAC,三相380/400VAC,
    直流24/48VDC；是否需要防爆？

連接方式及尺寸：直聯(lián)式與連桿連接方式，傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)與尺寸。

直聯(lián)式結(jié)構(gòu)示意圖
連桿連接示意圖
五.PS－AMS智能執(zhí)行器
采用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
智能化控制器，在一定的范圍內(nèi)對(duì)于力矩、速度、行程等功能進(jìn)行設(shè)定。
非侵入式結(jié)構(gòu)，接線盒獨(dú)立，不用開蓋即可進(jìn)行接線和調(diào)試。
PSL將采用鋁合金外殼。
全面覆蓋現(xiàn)有的PS執(zhí)行器系列。
帶有就地手操和顯示功能。
PS－AMS智能執(zhí)行器
六.PS即將推出的智能多轉(zhuǎn)式執(zhí)行器
采用中空的無刷直流電機(jī)。
采用行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
體積為同類產(chǎn)品中最小。
全智能化控制器，在一定范圍內(nèi)可以變速、變力矩。
具有防爆功能結(jié)構(gòu)。
價(jià)格極具競(jìng)爭(zhēng)力。
七.市場(chǎng)上主要的競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品
英國Rotork
   電動(dòng)執(zhí)行器世界的領(lǐng)導(dǎo)者，產(chǎn)品品種齊全，性能好，IP68的防護(hù)，但價(jià)格最貴。
   一些技術(shù)的率先應(yīng)用者：非接觸式閥位反饋傳感器、非浸入式結(jié)構(gòu)、紅外遙控設(shè)定功能。

市場(chǎng)上主要的競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品
德國AUMA
   世界上最大的電動(dòng)執(zhí)行器生產(chǎn)廠商，40年歷史，產(chǎn)品系列全。

市場(chǎng)上主要的競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品
德國SIPOS5
   AUMA于99年10月從Siemens收購而來，在中國是獨(dú)立體系和品牌銷售。率先推出變頻電機(jī)技術(shù)的智能執(zhí)行器，在一定范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)變力矩和速度。
市場(chǎng)上主要競(jìng)爭(zhēng)的國產(chǎn)產(chǎn)品
傳統(tǒng)國產(chǎn)產(chǎn)品：70年代設(shè)計(jì)，體積龐大，性能不好，但價(jià)格便宜。

市場(chǎng)上主要的競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品
奧托克（Autork)：完全仿制Rotork的IQ系列產(chǎn)品，價(jià)格便宜，市場(chǎng)能力強(qiáng)。
市場(chǎng)主要的競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品
天津伯納德系：80代中期由天津儀表引進(jìn)生產(chǎn)，后擴(kuò)散為多家生產(chǎn)。價(jià)格便宜，但力量較分散。
市場(chǎng)上主要的競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品
鞍山鞍熱工裝361/3610系列
   由鞍山熱工和日本工裝于90年代初設(shè)立，是在國內(nèi)最早推出的電子一體化電動(dòng)執(zhí)行器產(chǎn)品。市場(chǎng)影響較大，但市場(chǎng)營銷不活躍。

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