1、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)現(xiàn)狀

1.1、國(guó)內(nèi)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)現(xiàn)狀

      國(guó)內(nèi)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的研制比較晚，早期是60～70年代逐步研發(fā)的DDZ-II和DDZ-III型的電動(dòng)裝置，功能比較單一，由機(jī)械傳動(dòng)部分和外加的電控箱組合而成，屬于“分體式”結(jié)構(gòu)的外控型產(chǎn)品，防護(hù)等級(jí)比較低，調(diào)試和維護(hù)都不方便，優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格比較便宜，適合一些對(duì)調(diào)節(jié)品質(zhì)不高的中小企業(yè)使用�，F(xiàn)在，由于這部分市場(chǎng)仍然存在，所以這樣的普通型電動(dòng)裝置還是具有一定的生存空間。主要產(chǎn)品有DZW等多回轉(zhuǎn)，以及DKJ、ZKJ等部分回轉(zhuǎn)。

      隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的大力發(fā)展，現(xiàn)在的ZKJ等電動(dòng)裝置也出現(xiàn)了變化，出現(xiàn)了可以直接接受控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)指令的具有一定智能化的電動(dòng)裝置。它們將電子電路封裝到一個(gè)盒子中，使得其防護(hù)等級(jí)得到提高，控制精度、可靠性等提高，衍生出戶外型，隔爆型等多個(gè)分支。

2000年以后，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)獲得了快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)一些廠商相繼推出智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。新型智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)將伺服放大器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)等合為一體，屬于“一體化”產(chǎn)品。不僅實(shí)現(xiàn)了雙向通信、PID調(diào)節(jié)、在線自動(dòng)標(biāo)定、自校正與自診斷等多種控制技術(shù)要求的功能，還增設(shè)了行程保護(hù)、過(guò)力矩保護(hù)、電動(dòng)機(jī)過(guò)熱保護(hù)、信號(hào)丟失保護(hù)、輸出現(xiàn)場(chǎng)閥位指示和故障報(bào)警等功能。它可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作或遠(yuǎn)方操作，完成手動(dòng)操作及手動(dòng)/自動(dòng)之間無(wú)擾動(dòng)切換。相對(duì)于改進(jìn)后的ZKJ等系列智能型電動(dòng)裝置，新型智能型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有更好的調(diào)節(jié)品質(zhì)和閥位控制精度，可靠性和通信能力等也得到提高，功能也大大增加，由于采用“一體化”結(jié)構(gòu)，防護(hù)等級(jí)可以達(dá)到IP68，體積小，應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。

      相對(duì)于普通型電動(dòng)裝置，新型的智能型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有很多優(yōu)勢(shì)：

(1)由于改變了行程定位機(jī)構(gòu)，不像以前的傳統(tǒng)電動(dòng)裝置采用行星齒輪加導(dǎo)電塑料，或者是凸輪式行程控制機(jī)構(gòu)，或螺旋傳動(dòng)式行程控制機(jī)構(gòu)等機(jī)械方式進(jìn)行行程定位，所以主要參數(shù)技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)，如工作死區(qū)、基本誤差、回差等指標(biāo)已達(dá)到或接近世界先進(jìn)水平，超過(guò)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有DDZ-II、III型電動(dòng)裝置。有的采用霍爾效應(yīng)傳感器，直接感應(yīng)閥桿的縱向或旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了非接觸式定位檢測(cè)；有的采用特殊電位器，電位器中裝有球軸承和特種導(dǎo)電材質(zhì)做成的電阻薄片；有的采用磁阻效應(yīng)的非接觸式旋轉(zhuǎn)角度傳感器；還有的采用磁電式或光電式絕對(duì)編碼器技術(shù)等等。這些都使得抗干擾性能、可靠性、穩(wěn)定性增強(qiáng)。

(2)采用先進(jìn)微處理器和數(shù)字顯示技術(shù)，以智能伺服放大器取代傳統(tǒng)伺服放大器。以數(shù)字式LCD顯示閥位取代原有模擬指針式閥位指示，解決了模擬指針式閥位指示不準(zhǔn)確，夜間觀察不方便的缺點(diǎn)。由于采用了LCD，具有了人機(jī)界面，使得其具有了更加人性化的特點(diǎn)。

(3)功能強(qiáng)、使用方便，具有自診斷、自調(diào)整功能。而且設(shè)置參數(shù)、行程定位等都不需要打開(kāi)電氣殼體，故不存在電子器件受現(xiàn)場(chǎng)腐蝕氣體、粉塵、潮氣等的損害，增強(qiáng)了電氣部分的壽命和可靠性。

(4)增加了流量特性軟件修正（僅帶有變頻器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)才具有這個(gè)功能）。采用微處理器后，能靈活地設(shè)定、改變流量特性，提高調(diào)節(jié)閥控制性能，使一種固有特性的調(diào)節(jié)閥可以擁有多種輸出特性，使不能進(jìn)行閥芯形狀修正(蝶閥)的閥也可改變流量特性，可以使非標(biāo)準(zhǔn)特性修正為標(biāo)準(zhǔn)特性，該功能將改變長(zhǎng)期以來(lái)靠閥芯加工修正流量特性的現(xiàn)狀。

(5)在調(diào)節(jié)中采用電制動(dòng)（比如反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)等）和斷續(xù)調(diào)節(jié)技術(shù)，對(duì)具有自鎖功能的執(zhí)行機(jī)構(gòu)可取消機(jī)械摩擦制動(dòng)器，提高了整機(jī)的可靠性，同時(shí)提高了閥位控制的精度。

(6)所有控制功能均可通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)，可以輕松地成為分散控制系統(tǒng)（DCS）中的一個(gè)終端執(zhí)行元件。比如，可以接受DCS來(lái)的開(kāi)關(guān)量信號(hào)，如“遠(yuǎn)程開(kāi)閥”、“遠(yuǎn)程關(guān)閥”、“ESD（緊急動(dòng)作）”、“開(kāi)閥聯(lián)鎖”、“關(guān)閥聯(lián)鎖”、“停止/保持”等，也可以接受DCS發(fā)出的模擬量閥位控制信號(hào)，同時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以向DCS反饋回許多無(wú)源開(kāi)關(guān)量的觸點(diǎn)信號(hào)，比如“打開(kāi)極限”、“關(guān)閉極限”、“開(kāi)閥過(guò)力矩”、“關(guān)閥過(guò)力矩”、“正在動(dòng)作”、“電源缺相”、“綜合故障報(bào)警”等等，同時(shí)還可以反饋4~20mA的閥門位置的電流信號(hào)。這些功能都采用模塊化的結(jié)構(gòu)，輸入輸出可以組態(tài)，非常靈活。

      還有的具有數(shù)字通信接口，從而具有現(xiàn)場(chǎng)總線通信功能，成為現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。常用的通信方式有：Modbus-rtu、Profibus-dp、Hart、FF、Can等等。現(xiàn)場(chǎng)總線的引入，使得電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與中央控制系統(tǒng)之間的信息交換能力得到大大提高，并且降低了布線成本（相對(duì)于DCS），增加了可靠性。

（7）傳動(dòng)部件的蝸輪蝸桿，采用新穎材料和特殊熱處理工藝，運(yùn)行平穩(wěn)、傳動(dòng)效率高，無(wú)爬行、摩擦小，大大降低了傳動(dòng)部件運(yùn)行的噪音，增加了使用壽命。

（8）在與調(diào)節(jié)閥配套的調(diào)節(jié)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)，采用滾珠絲桿代替?zhèn)鹘y(tǒng)的滑動(dòng)絲桿（銅螺母加T形螺紋的絲桿），效率提高，調(diào)節(jié)精度提高，壽命變長(zhǎng)。

（9）使用無(wú)刷直流電機(jī)代替交流電機(jī)，由于無(wú)刷直流電機(jī)具有一些優(yōu)于交流電機(jī)的特性，而且便于調(diào)速，所以現(xiàn)在也有廠家研發(fā)無(wú)刷直流電機(jī)的智能型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。但是目前多是無(wú)刷直流電機(jī)使用帶位置傳感器的方式，而研發(fā)無(wú)位置傳感器的無(wú)刷直流電機(jī)的智能型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的廠家，還是很少，大部分都僅僅是高�；蛘哐芯吭旱冗M(jìn)行的樣機(jī)開(kāi)發(fā)，并沒(méi)有形成大規(guī)模的市場(chǎng)銷售。

（10）內(nèi)部控制卡件采用了防震措施，所有的接插件都帶有“反扣”以防松動(dòng)。模塊化的部件，使得維修十分方便。

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