執(zhí)行器是自動(dòng)控制系統(tǒng)中必不可少的一個(gè)重要組成部分。
它的作用是接受控制器送來(lái)的控制信號(hào),改變被控介質(zhì)的大小,從而將被控變量維持在所要求的數(shù)值上或一定的范圍內(nèi)。
執(zhí)行器按其能源形式可分為氣動(dòng)、液動(dòng)、電動(dòng)類。
氣動(dòng)執(zhí)行器用壓縮空氣作為能源,其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠、平穩(wěn)、輸出推力較大、維修方便、防火防爆,而且價(jià)格較低,因此廣泛地應(yīng)用于化工、造紙、煉油等生產(chǎn)過(guò)程中,它可以方便地與被動(dòng)儀表配套使用。
即使是使用電動(dòng)儀表或計(jì)算機(jī)控制時(shí),只要經(jīng)過(guò)電-氣轉(zhuǎn)換器或電-氣閥門將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為20-100kPa的標(biāo)準(zhǔn)氣壓信號(hào),仍然可用氣動(dòng)執(zhí)行器。
電動(dòng)執(zhí)行器的能源取用方便,信號(hào)傳遞迅速,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、防爆性能差。
液動(dòng)執(zhí)行器在化工、煉油等生產(chǎn)過(guò)程中基本上不使用,它的特點(diǎn)是輸出推力很大。
歐碼執(zhí)行器各部分作用簡(jiǎn)述如下:
1、電動(dòng)機(jī):電動(dòng)機(jī)是特種單相或三相交流異步電動(dòng)機(jī),具有高啟動(dòng)力矩、低啟動(dòng)電流和較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,因而有較好的伺服特性。
在電動(dòng)機(jī)定子內(nèi)部裝有熱敏開關(guān)做過(guò)熱保護(hù),當(dāng)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)異常過(guò)熱(內(nèi)部溫度超過(guò)130℃)時(shí)該開關(guān)將控制電動(dòng)機(jī)的電路斷開以保護(hù)電動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu),當(dāng)電動(dòng)機(jī)冷卻以后開關(guān)恢復(fù)接通,電路恢復(fù)工作。
為了克服慣性惰走,調(diào)節(jié)型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)控制電路均有電制動(dòng)功能。
2、減速器:角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用行星減速加渦輪渦桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu),既有較高的機(jī)械效率,又具有機(jī)械自鎖特性。
直行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)的減速器由多轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)減速器配接絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)裝置組成。
3、力矩行程限制器:它是一個(gè)設(shè)置在減速器內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)單元,由過(guò)力矩保護(hù)機(jī)構(gòu)、行程控制機(jī)構(gòu)(電氣限位)、位置傳感器及接線端子等組成。
(1)過(guò)力矩保護(hù)機(jī)構(gòu):內(nèi)行星齒輪在傳遞力矩時(shí)產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)撥動(dòng)嵌裝在齒輪外圈的擺桿,擺桿的兩端各裝有一個(gè)測(cè)力壓縮彈贊作為正、反向力矩的傳感元件,當(dāng)輸出力矩超過(guò)設(shè)定限制力矩時(shí),內(nèi)齒輪的偏轉(zhuǎn)使擺桿觸動(dòng)力炬開關(guān),切斷控制電路使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。
調(diào)整力炬限制彈資的壓縮量即可調(diào)整力炬的限定值。
該保護(hù)具有記憶功能,對(duì)應(yīng)于接線圖中的電器設(shè)備是力矩開關(guān)LEF、LEO。
當(dāng)該保護(hù)動(dòng)作以后,在排除機(jī)械力矩故障后,執(zhí)行機(jī)構(gòu)斷電或信號(hào)瞬間反向一下即可恢復(fù)(即記憶解除)正常工作。
(2)行程控制機(jī)構(gòu):由凸輪組和微動(dòng)開關(guān)組成。
該凸輪組通過(guò)齒輪減速裝殷,與減速器傳動(dòng)軸相連,通過(guò)調(diào)整分別作用于正、反方向微動(dòng)開關(guān)(即行程限位開關(guān))的凸輪板的位置可限定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程(行程開關(guān)FCO,F(xiàn)CF)。
該電氣限位的范圍在出廠時(shí)已經(jīng)調(diào)好,一般情況下請(qǐng)勿隨便調(diào)整,以免損壞機(jī)構(gòu)。
(3)位置傳感器:采用高精度、長(zhǎng)壽命的導(dǎo)電塑料電位器作為位置傳感元件,它與凸輪組同軸連接,整體式比例調(diào)節(jié)型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置指示信號(hào),是將電位器隨輸出軸行程變化的電阻值送入PM-2控制板的比較放大電路,并由它送出一個(gè)4-20mA的DC電流信號(hào)用于指示。
4、開關(guān)控制箱:在開關(guān)控制箱內(nèi)裝有PM電子位置。
5、手輪:在故障狀態(tài)和調(diào)試過(guò)程中,可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪來(lái)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)地操作。
6、機(jī)械限位裝置:主要用于故障時(shí)以及防止手動(dòng)操作時(shí)超過(guò)較限位置保護(hù)。
角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)械限位采用內(nèi)置扇形渦輪限位結(jié)構(gòu),外形體積小,限位可靠;直行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)械限位采用內(nèi)置擋塊型限位結(jié)構(gòu),可十分有效地保護(hù)閥座、閥桿、閥芯。
歐瑪執(zhí)行器的操縱量為歐瑪執(zhí)行器開啟度,在運(yùn)用場(chǎng)所通常會(huì)依據(jù)具體必須將歐瑪執(zhí)行器開或關(guān),或是開到一定水平,乃至動(dòng)態(tài)性的以某類規(guī)律性電源開關(guān)。
在傳統(tǒng)式的仿真模擬操縱方法選用時(shí)間、電流量的尺寸來(lái)表明歐瑪執(zhí)行器的打開角度。
因?yàn)槲:r(shí)間、電流量(工作電壓)等主要參數(shù)的要素許多 ,因而顯示信息的打開角度與歐瑪執(zhí)行器的具體部位不容易做到同歩,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)顯著的偏差。
另外,簡(jiǎn)易的模擬量輸入操縱出示的信息內(nèi)容其比較有限,不利系統(tǒng)軟件的調(diào)節(jié)和維修。
歐碼執(zhí)行器以交流伺服電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)裝置的位皿伺服機(jī)構(gòu),由配接的位置PM-2控制板接受調(diào)節(jié)系統(tǒng)的4~20mA直流控制信號(hào)與位置發(fā)送器的位置反饋借號(hào)進(jìn)行比較。
比較后的信號(hào)偏差經(jīng)過(guò)放大使功率級(jí)導(dǎo)通,電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出件朝著減小這一偏差的方向移動(dòng)(位置發(fā)送器不斷將輸出件的實(shí)際位置轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)—位盈反饋信號(hào)送至位致),直到偏差信號(hào)小于設(shè)定值為止。
此時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出件穩(wěn)定在與輸人信號(hào)相對(duì)應(yīng)的位置上。
歐瑪執(zhí)行器是現(xiàn)如今大家應(yīng)用比較普遍的控制機(jī)器設(shè)備,它有三種種類,歐瑪執(zhí)行器有直行程安排、角行程安排和多轉(zhuǎn)式等種類。
角行程安排電動(dòng)式電動(dòng)執(zhí)行器以電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)力元器件,將鍵入的直流電流數(shù)據(jù)信號(hào)變換為相對(duì)的角速度(0度一九十度),這類電動(dòng)執(zhí)行器適用控制碟閥、隔板這類的轉(zhuǎn)盤式控制閥。
直行程安排電動(dòng)執(zhí)行器接受鍵入的直流電流數(shù)據(jù)信號(hào)后使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn),隨后經(jīng)減速機(jī)降速并變換為平行線偏移輸出,去控制單座、雙坐、三通等各種各樣控制閥和其他直線型控制組織。
多轉(zhuǎn)式電動(dòng)式電動(dòng)執(zhí)行器關(guān)鍵用于打開和關(guān)掉截止閥、截止閥門等多轉(zhuǎn)式閘閥,因?yàn)樗碾姍C(jī)額定功率較為大,很大的有幾十千瓦,一般多用以地控制和。
這三種種類的電動(dòng)執(zhí)行器全是以兩相溝通交流電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)力的部位伺服機(jī)構(gòu),三者電氣設(shè)備基本原理完全一致,僅僅減速機(jī)不一樣。
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