第四章执行器
§4-1 执行器概述
§4-2 气动执行器及手操器
§4-3 电动执行器
§4-4 DEH－III电液执行机构§4-5 转速控制装臵
§4-1 执行器概述
执行器被称之为实现生产过程自动化的“手足”，在现代生产过程自动化中起着十分重要作用。
在自动控制系统中，接受调节器的控制信号，自动地改变操作变量，达到对被调参数（如温度、压力、液位等）进行调节的目的，使生产过程按预定要求正常进行。
执行器与执行机构———执行机构的分类
气动：利用压缩空气；电动：利用电能；
液动：利用液体压力；使用较多使用较少
输出位移量的不同
角行程
直行程
转速调节阀门
调节阀门
给水泵
给粉机
汽温过程
水位过程
燃烧过程
水位过程
执行器根据执行机构使用的工作能源不同可分为三大类：气动执行器、电动执行器、液动执行器。
气动执行器：以压缩空气为能源的执行器。它的主要特点：结构简单，输出推力大、动作可靠、性能稳定、维护方便、价格便宜、本质安全防爆等。它不仅能与气动调节仪表配套使用，还可通过电／气转换器或电／气阀门定位器与电动调节仪表或工业控制计算机配套使用。
电动执行器：
以电为能源的执行器。它的主要特点：能源取用方便，信号传输速度快，传送距离远；便于集中控制；停电时执行器保持原位不动，不影响主设备的安全；灵敏度和精度较高；与电动调节仪表配合方便，安装接线简单。缺点是结构复杂、体积较大、推力小、价格贵，平均故障率高于气动执行器。适用于防爆要求不高及缺乏气源和使用数量不太多的场合。
液动执行器使用较少。
§4-2 气动执行器及
手操器
一、气动执行器气动执行器又
称气动调节阀，它是由气动执行机构
和调节机构两个部分组成。其外形图
如下图所示。图上
部为执行机构，下
部为调节机构。气动薄膜调节阀外形图
气动执行机构调节阀
1．气动执行机构
气动执行机构常用的有薄膜式和活塞式两大类。其中：
气动薄膜执行机构使用弹性膜片将输入气压转变为对推杆的推力，通过推杆使阀芯产生相应的位移，改变阀的开度。一个典型的气动薄膜执行机构主要由弹性薄膜、压缩弹簧和推杆组成。
气动活塞式执行机构以气缸内的活塞输出推力，由于气缸允许压力较高，可获较大的推力，并容易制成长行程的执行机构。
膜片弹簧推杆阀芯阀座执行机构的位移与信号压力
成比例关系。当信号压力通入薄膜气室时，此压力乘上膜片的有效面积得到推力，使推杆移动，
弹簧受压，直到弹簧产生的反作
用力与薄膜上的推力相平衡为止。信号压力越大，推力越大，推杆
的位移即弹簧的压缩量也就越大。
推杆的位移范围就是执行机构的
行程。推杆则从零走到全行程，
阀门就从全开（或全关）到全关
（或全开）。气动薄膜调节阀结构示意图
2．调节机构
调节阀是一种主要的调节机构。它主要由推杆、阀体、阀芯及阀座等部件所组成。阀芯在阀体内上下移动时，可改变阀芯阀座间的流通面积，控制通过的流量。从流体力学的观点，调节阀是一个局部阻力可以变化的节流元件。
根据不同的使用要求，调节阀有多种结构形式。如：直通单座阀、直通双座阀、角型阀、三通阀、
高压阀、蝶阀、隔离阀等。这些阀可与气动执行机
构配合构成气动执行器，也可与电动执行机构配合
构成电动执行器。
二、手操作器
手操器也称操作器。
主要用在气动或电动执行器系统中实现手动操作。它与调节器配合，完成从自动到手动或手动到自动的无扰切换，也可以在控制系统出故障或系统投运时用它进行手动遥控。与气动执行器配合使用的称Q型操作器，与电动执行器配合使用的称D型操作器。
由可调恒流源与“自动一手动”转换开关等组成。
“自动”状态：当操作器处于“自动”状态时，
来自调节器的电流通过负载R
L ，并由操作器中一只
电流表显示其大小。
“手动”状态：来自调节器的电流不流过负载
R L ，而由操作器中的可调恒流源向负载提供手动操
作电流，其大小可由手操电位器调节，并通过另一只电流表显示。
跟踪：通过调节器背面的“跟踪电压输出”的接线端子向调节器中的积分电容两端提供直流跟踪电压，其大小与手动操作电流的大小相对应。当调节器中的积分电容两端接收到跟踪电压后，调节器输出电流就随跟踪电压作相应的改变。这一过程为由“手动”到“自动”无扰动切换作好了必要的准备。
手动—自动的无扰动切换：只要将调节器偏差值调节为零即能进行切换。
自动—手动：可先调手操作器，使手操作器输出电流与调节器输出电流相等，即能进行切换。
§4-3 电动执行器
执行器与执行机构
———执行机构的作用
控制器的输出信号
操作员的输出信号接收功率放大转换为位移（直线／转角）执行机构推动
阀门
挡板
转速
通过操作器切换
弱电信号（4～20mA 直流）强电信号（220v 交流）
电动执行器的主要部分如下图所示。它主要由伺服放大器、电动操作器、伺服电动机组成。
伺服放大器执行机构
两相交流伺服电动机
位臵发送器
减速器
电动操作器
工作原理：
来自调节器的信号送到伺服放大器，与位臵反馈信号相比较，其差值（正或负）经放大后去控制伺服电动机正转或反转，经减速器后使输出轴产生位移（直线或0～90°角）。输出轴的位移又经位臵发送器转换成（0～10mA或4～
20mA）信号，作为位臵指示和反馈信号。反馈信号送到伺服放大器输入端。若反馈信号等于输入信号时，电动机停止转动。此时，轴输出就稳定在与输入信号成比例的位臵上。电动机也可通过电动操作器进行手动操作。
角行程与直行程执行机构的选用 在生产过程中，我们经常会遇到一个问题：是选用直行程执行机构呢，还是选用角行程执行机构？要搞清楚这个问题，我们先要搞明白几个问题。下面就一一说明： 一、 角行程、直行程的结构 角行程执行器目前都采用电机带动齿轮减速传动机构，齿轮又带动输出轴转动的方式进行工作。 电机转动会产生惯性，这个惯性产生的力矩一般较小。齿轮传动机构转动的时候也会产生惯性，这个惯性较大。齿轮的转动惯性与齿轮的转速、质量成正比。如果其中一个齿轮设计得较大，惯性就会增加。国产的DKJ执行机构，其中一个齿轮都很大，产生惯性最大成分，是由这个大齿轮转动产生的。 惯性带动输出轴产生超过控制指令的动作量，这个性质叫做执行器的堕走。堕走对控制是有害的。 直行程执行机构一般采用齿轮减速传动和蜗轮蜗杆机构相结合的传动方式。齿轮减速机构是为了传动、减速、放大力矩。蜗轮蜗杆机构主要是为了把角位移转换成直线位移，同时由于蜗轮蜗杆机构本身的特性，又具备了自行制动的功能。众所周知当蜗轮转动的时候，蜗轮带动蜗杆进行直线位移，当蜗论停止转动的时候，即使蜗杆有一个强制位移的力量，这个力量也不能推动蜗轮转动。所以，蜗轮机构具有自行制动的功能。 但是这个功能是有限度的。 齿轮减速机构自身的转动惯性会传递给蜗轮，涡轮传递给蜗杆。所以直行程执行机构中，齿轮减速机构的惯性问题会引起执行机构的堕走。 蜗轮蜗杆机构本身也具有减速作用，所以有的设计厂家齿轮减速机构设计的比较小，因而堕走也就比较小，甚至可以忽略。如果不能忽略，就要考虑设计制动功能。 二、 怎样克服执行机构的堕走 除了直行程的蜗轮蜗杆机构自身有克服堕走的功能外，我们还要专门设计克服堕走的功能。在设计方面，直行程与角行程克服堕走的方法基本上是一样的。总结起来有三种： 1、 机械制动 国产老式执行机构在电机上设计安装一个刹车片，不管执行器是否动作，刹车片始终摩擦电机，依靠增加摩擦力产生制动。
电动执行器的基础知识 电动执行器（又称为电动执行机构） 英文名称：Electronic Actuator 应用于各种工业自动化过程控制环节。 行业标准：JB/T-8219-1999 角行程电动执行器按照运动方式分为：角行程、直行程和多转式 角行程和直行程执行器大部分是在多转式的基础之上改造而来的：以多转式为基础，配以蜗轮蜗杆二级减速箱组成0~90°角行程电动执行机构；配以丝杆部件组成直行程电动执行机构 角行程：0~90°角行程，用于控制球阀、旋塞阀、蝶阀和百叶阀之类的角行程阀门； 多回转电动执行器多转式：需要运行超过360°才能实现阀门的启闭，主要用于截止阀、管夹阀和隔膜阀； 直行程：输出的是力，产生的是位移，主要用于闸阀和滑板阀。 常用于配套各种阀门构成电动阀门或者电动调节阀（例如：闸阀、调节阀、单座阀等直线运动的阀门） 以AC交流电或DC直流电为驱动能源；根据动作方式分为两大类（电动开关型和电动调节型） 优点是能源取用方便，信号传输速度快，传输距离远，便于集中控制，灵敏度和精度较高，与电动调节仪表配合方便，安装接线简单。 缺点是结构复杂，平均故障率高于气动执行机构，适用于防爆要求不高，气源缺乏的场所。 电动执行器工作原理 电动执行器有五种类型：直行程电动执行器、角行程电动执行器、电动调节阀、PID电动调节执行器和电磁阀。前四种属于DDZ型。下面简要介绍一下直行程电动执行器和角行程电动执行器。 直行程与角行程电动执行器的作用是接收调节器或其它仪表送来的0~10，4~20毫安或1~5伏电压的标准值流电信号，经执行器后变成位移推力或转角力矩，以操作开关、阀门等，完成自动调节的任务。这两种执行器以前都是由伺服放大器与执行机构两大部分组成的。现在有机电一体智能化的结构，它们的结构、工作原理和使用方法都是相似的，区别仅在于，一个输出位移(推力)，一个输出转角(力矩)。 电动执行器选用须知 一、根据阀门所需的扭力确定电动执行器的输出扭力 阀门启闭所需的扭力决定着电动执行器选择多大的输出扭力，一般由使用者提出或阀门厂家自行选配，做为执行器厂家只对执行器的输出扭力负责，阀门正常启闭所需的扭力由阀门口径大小、工作压力等因素决定，但因阀门厂家加工精度、装配工艺有所区别，所以不同厂家生产的同规格阀门所需扭力也有所区别，即使是同个阀门厂家生产的同规格阀门扭力也有所差别，当选型时执行器的扭力选择太小就会造成无法正常启闭阀门，因此电动执行器必需选择一个合理的扭力范围。 二、根据所选电动执行器确定电气参数 因不同执行器厂家的电气参数有所差别，所以设计选型时一般都需确定其电气参数，主要有电机功率、额定电流、二次控制回路电压等，往往在这方面的疏忽，结果控制系统与电动执行器参数不匹配造成工作时空开跳闸、保险丝熔断、热过载继电器保护起跳等故障现像。
璟隆伟业公司电动执行器推荐 高品质高质量 产品名称： D KJ 系列隔爆执行器 规 格： 产品备注： 产品类别： 气动执行器、电动执行器 产 品 说 明 产 品 说 明 DKJ-BD 隔爆型电子式角行程电动执行机构，是采用智能数字化定位器模块一体化结构的电动执行机构，是DDZ 型电动单元组合仪表中的执行单元，它接受调节单元信号，自动完成调节任务，更具有超力矩保护功能及超力矩报警功能，防止电机长时间堵转烧毁。广泛地用于电力、化工、石油、冶金、建材、轻工等行业DKJ-BD 型电动执行机构，具有现场手动功能，可在现场进行操作。配上智能电动操作器，可完成调节系统 品 产品编 号： 21410224216 产品名称： ZAZ P /ZAZ N 直行程电 动单、双座调节阀 规 格： 产品备注：
产品类别： 气动执行器、电动执行器 产 品 说 明 产 品 说 明 ZAZ P /ZAZ N 型直行程电动单、双座调节阀 ZAZ 型电动单、双座调节阀是调节阀体与直行程电动执行机构联结在一起的组合产品，它以单相220V 、50Hz 电源为动力。接收统一的标准信号4~20mA （Ⅲ型）或0~10mA （Ⅱ型）、并根据信号的大小自动控制阀的开度，从而达到对温度、压力、液面流量等工艺参数的调节，广泛地用于发电，冶金、石油、化工、轻工以及锅炉给水等行业。 主要参数 1.反馈信号：Ⅲ 型4~20mA DC ；Ⅱ 型0~10mA DC ； 2.电源电压：单相电压220V ，频率50Hz ； 3.使用环境湿度：伺服放大器≤10~70％ 调节阀≤85％ 4.使用环境温度：伺服放大器0~50℃ 调节阀-10~70℃（-25~90℃） 5.电动调节阀适用介质温度： 普通型铸铁PN1.6MPa -20~+200℃ 普通型铸钢PN4.0； 6.4MPa -40~+250℃ 带散热片型 -40~+450℃ 铸不锈钢 -60~+450℃ 产品编号： 21410185416 产品名 称： 电动风阀 规 格： 产品备注： 产品类别： 气动执行器、电动执行器 产 品 说 明 产 品 说 明 ZKJW-0.6S 型电动调节风阀是一种执行机构和蝶阀组成的电动调节单元，它与电动单元组合仪表配套使用。具有结构简单、操作方便、通径大、重量轻、适用性广等优点，因而被广泛地应用于冶金、石油、化工、电站、建材等行业，它可对空气、烟气、煤气、热风等管道中的介质按不同的控制信号改变流量大小，从而实现工业生产过程的自动调节和远距离控制。
YDM系列智能型角行程电动执行机构 使用说明书 YDM系列智能角行程电动机执行机构。是新一代机电一体化产品。它引进了德国Hartbran的先进技术采用单片机处理器技术和机电一体化结构设计。具有功能全，调试简单，防护性能好，可在恶劣环境下工作等特点。它与蝶阀；球阀；三通阀，风门等挡板配套构成电动调节系统。在自动控制过程和液力偶合器的调速控制中作为电动执行器调节介质流量。广泛地适用于电力；冶金；石油；化工；轻工；矿山；食品；处理等行业。 一、YDM系列智能角行程电动执行器具有以下功能和特点： 1、可接受模拟量信号或无源开关量信号，系统适应性强。 2、采用全新的封闭结构，防尘，防水性好。(防护等级达到IP68） 3、执行机构对外接线采用可拆卸端子，避免了用电烙铁现场焊接，接线方便。导 线的线芯最大为2.5(mm)2 多股软线或单股硬线均可。 4、具有中文液晶显示和4个操作按扭的面板。对执行机构的调试和参数设置，无需打开外壳，可直接以人机对话方式进行，操作简单。 5、具有断信号保护功能。当运行中调节信号或位置反馈信号发生断失故障时。执行机构的输出会由停在原位或有运行到全开、全闭位。（三种方式可以预先设定） 6、执行机构处在全开或全关位置时。输出无源常开触点各一副供控制系统选用。触点容量为24V. DC. 2A。 7、可在-25~+70O C -25 O C~+90 O C中工作。采用控制器与机座分体及辅助加热装置.可达-45 O C的低温环境工作。 8、机座辅助加热装置为自动温检，当外界低于-15O C时，温检自动打开装置加热,
当温度高于-15O C时即停止加热。 二、型号、规格 1型号意义说明
电动执行器工作原理 电动执行器有五种类型：直行程电动执行器、角行程电动执行器、电动调节阀、PID电动调节执行器和电磁阀。前四种属于DDZ型。下面简要介绍一下直行程电动执行器(DKJ)和角行程电动执行器(DKZ)。 直行程与角行程电动执行器的作用是接收调节器或其它仪表送来的0~10，4~20毫安或1~5伏电压的标准值流电信号，经执行器后变成位移推力或转角力矩，以操作开关、阀门等，完成自动调节的任务。这两种执行器以前都是由伺服放大器与执行机构两大部分组成的。现在有机电一体智能化的结构，它们的结构、工作原理和使用方法都是相似的，区别仅在于，一个输出位移(推力)，一个输出转角(力矩)。 电动执行器选型考虑要点 一、根据阀门类型选择电动执行器 阀门的种类相当多，工作原理也不太一样，一般以转动阀板角度、升降阀板等方式来实现启闭控制，当与电动执行器配套时首先应根据阀门的类型选择电动执行器。 1．角行程电动执行器（转角<360度） 电动执行器输出轴的转动小于一周，即小于360度，通常为90度就实现阀门的启闭过程控制。此类电动执行器根据安装接口方式的不同又分为直连式、底座曲柄式两种。 a)直连式：是指电动执行器输出轴与阀杆直连安装的形式。 b)底座曲柄式：是指输出轴通过曲柄与阀杆连接的形式。 此类电动执行器适用于蝶阀、球阀、旋塞阀等。 2．多回转电动执行器（转角>360度） 电动执行器输出轴的转动大于一周，即大于360度，一般需多圈才能实现阀门的启闭过程控制。 此类电动执行器适用于闸阀、截止阀等。 3．直行程（直线运动） 电动执行器输出轴的运动为直线运动式，不是转动形式。 此类电动执行器适用于单座调节阀、双座调节阀等。
一、产品[电动执行机构（直行程和角行程）]的详细资料： 产品型号：3810系列、3410 产品名称：电动执行机构（直行程和角行程） 产品特点：3810系列电子式电动执行器，是以220V交流单相电源作为驱动电源，接受来自计算机调节器或操作器的4-20mADC，或者1-5VDC输入信号来运转的全电子式执行机构，机内有伺服系统，无需另配伺服放大器，关键部件“控制器”采用先进的混合集成电路，并用树脂浇铸固化，经老化处理，可靠性高，防潮，防震。用电位器调整零点、行程、灵敏度，方便易行；用功能开关任意选择正、反动作、选择断信号的三种状态。同时，执行器具有过载保护、温度保护及压缩弹簧保证阀门的关严等三种保护功能。是一种具有高可靠性的产品，可与各种直行程和角行程调节阀门组成电动调节阀。 3410系列电子式电动执行器是以220V交流单相电源为驱动电源，输入信号采用220V交流开关，电机采用交流可逆单相齿轮减速电机，开度检测采用精密导电塑料定位器，可与各种直行程和角行程调节阀门组成开关控制型电动执行器。 二、直行程3810L、3410L系列： 三、角行程3810R、3410R系列：
381RSC-30 341RSC-30 300 24 381RSC-50 341RSC-50 500 42 381RSC-60 341RSC-60 600 48 381RSD-100 341RSD-100 1000 30 381RSD-150 341RSD-150 1500 42 隔爆型 381RSXB-10 341RSXB-10 100 18 381RSXB-20 341RSXB-20 200 36 四、3810系列角行程电动执行器主要技术参数：
如何选择合适的电动执行机构 一、对电动执行机构的叫法做的说明 电动执行机构在市场上的叫法很多，很容易让人混淆，其实这是根据行业分类而来的。在阀门行业分类中，电动执行机构称为阀门电动装置，简称电动装置，而阀门行业内的从业人员更将其简称为电装。在仪器仪表行业分类中，属于执行器的一种，所以称为电动执行器或电动执行机构。 二、电动执行机构的定义 百度百科对其广泛的定义为：一种能提供直线或旋转运动的驱动装置，它利用某种驱动能源并在某种控制信号作用下工作。执行机构使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用。 在阀门行业内这个表述更加具体一些：阀门电动装置是实现阀门程控、自控和遥控不可缺少的驱动设备，其运动过程可由行程、转矩或轴向推力的大小来控制。由于阀门电动装置的工作特性和利用率取决于阀门的种类、装置工作规范及阀门在管线或设备上的位置。 通过对上面定义的了解，我们知道电动执行机构在现实生活中的应用十分广泛，比如：电力、冶金、石油、化工、造纸、污水处理等行业。通过电力驱动阀门及其类似设备，从而完成人力所不能及的任务，比如：力矩要求过大或者阀门所处环境恶劣。 三、如何选择合适的电动执行机构 那怎么样才能选择一款合适的电动装置呢？从我们电动装置销售这个角度也可以说成我们需要哪些参数来确定客户需要哪种电动执行器呢？下面进行详细解释： 当然最简单的是，客户直接提供电动执行机构的型号，是最容易确定的，但这里有一个问题，市场上电动执行机构的型号很多，从而也为产品之间的对比造成一些麻烦。 如果没有电动执行机构的型号，那就要采取下面的步骤: 第一、确定电动装置的种类 电动执行器总体上分为四类：多回转电动装置，部分回转电动装置，直行程电动执行器，角行程电动执行器。这是根据电动执行器的运转方式而区分的。因为阀门或类似设备的运转方式决定着电动执行器运转方式。 比如闸阀、截止阀等需要转多圈才能实现阀门的开启或关闭，所以它们是多回转类的阀门，配此类阀门就需要多回转电动装置。
第五章执行器 第一节概述 一、执行器基础知识 执行器是自动控制系统的终端部分，直接安装在工艺管道上，通过接受调节器发出的控制信号，改变阀门的开度或电机的转速来改变管道中的介质流量，从而把被调参数控制在所要求的范围内，从而达到生产过程自动化。因此，执行器是自动控制系统中一个极为重要而又不可缺少的组成部门。 执行器按其能源形式可分为气动、电动和液动三大类。气动执行器习惯称为气动薄膜调节阀，它以压缩空气为能源，具有机构简单、动作可靠、平稳、输出推力大、本质防爆、价格便宜、维修方便等独特的优点，因此被广泛应用在石油、化工、冶金、电力等工业部门中。 执行器常称调节阀，又称控制阀。它由执行机构和调节机构（也称调节阀）两部分组成，其中，执行机构是调节阀的推动部分，它按控制信号的大小产生相应的推力，通过阀杆使调节阀阀芯产生相应产生相应的位移（或转角）。调节机构是调节阀的调节部分，它与调节介质直接接触，在执行机构的推动下，改变阀芯与阀座间的流通面积，从而达到调节流量的目的。 二、气动执行器 一个气动调节系统由气源及减压过滤系统、电/气转换器（电/气阀门定位器）、气动执行器（执行机构和调节机构）构成。 1．气动执行机构 气动执行机构主要由膜盒、膜片、弹簧和阀杆等组成。气动执行机构有薄膜式（有弹簧）及活塞式（无弹簧）两类，后者往往采用较高的气压范围，使用于需要推力较大的场合。薄膜式执行机构的输入气压一般为20～100kPa；但也有40～200 kPa的，这时在调节器与执行机构之间应装设比例继动器或高气源阀门定位器，将调节器的输出气压提高。 执行机构是调节阀的推动装置，它根据控制信号压力的大小而产生相应的输出力来推动调节机构动作。当压力信号p增大时，推杆向下动作的为正作用；推杆向上动作的为反作用，但其工作原理是相同的。当压力信号进入薄膜气室时，橡胶膜片由于气体的作用而产生推力，使阀杆移动，压缩弹簧，直至弹簧的反作用与膜片上的作用力相平衡。输出推杆位移量L与输入气压信号P成正比关系，引入调节阀的压力信号不同，得到的位移量也不同，由此控制调节阀的开度。其输出位移的最大范围L为执行机构的行程。 2．调节机构 调节机构主要由阀体、阀座、阀杆、阀芯、上阀盖和密封填料等组成。调节机构是气动执行器的调节部分。在执行机构的推力作用下，当阀杆移动时，调节机构中的阀芯产生位移，改变阀芯与阀座间的流通面积，从而改变被控介质的流量，以克服干扰对系统的影响，达到调节的目的。 调节阀的主要类型：直通单座调节阀；直通双座调节阀；角形调节阀；套筒型调节阀。
目录 一、安全使用注意事项 (2) 二、产品概述 (3) 三、主要技术参数 (4) 四、结构与原理 (5) 五、安装 (10) 六、调试与配线 (11) 七、外形尺寸 (15) 八、配套支架 (17) 九、故障和解决办法 (20) 十、订货说明 (20)
1安全注意事项 使用前请您认真阅读本说明书，并按说明书操作。 注意说明书中标有△的标志处，请务必遵守。 电源与配线 △接通电源之前，请确认电源电压与本执行器铭牌上注明的电源电压一致。 △电源配线应有足够的容量以满足执行器额定电流及启动电流的要求，否则，将可能引起配线烧坏造成事故。 △本执行器内部位精密电子部件，请严格按照手册中接线图接线。 △请不要私自拆卸维修控制器，请与购买厂家或本公司联系。 △请安装地线并保持接地良好。 隔爆型执行器 △选用隔爆型安装使用时，请严格遵守《中华人民共和国危险场所安全规程》中的规定：内外接地牢固、良好；维修时先切断电源再打开护盖；连接电源的接线端子，爬电距离及电器间隙应大于8mm；定期检查密封圈的老化问题，如已经老化应及时更换。更换零件须到生产厂家购买或与本公司联系，不得借用其他厂家零件；外壳应保持清洁，其最高表面温度不超过130℃。 露天安装 △安装在露天中的执行器，在雨天不要开启护罩，请注意不要弄湿本执行器内部或使其结霜。 △一旦内部潮湿时，请切断电源，使其充分干燥后再接通电源。 △运转过程中请不要用手触摸电机表面，以免发生烫伤。 △本执行器不允许裸露运转，以防止机械卷入或发生触电危险。 △更换零件之前必须切断电源。 △发现生烟，异味或异常噪音时，请断电检查或与本公司联系。
电动执行机构讲义 一、概述 执行机构，又称执行器，是一种自动控制领域的常用机电一体化设备（器件），是自动化仪表的三大组成部分（检测设备、调节设备和执行设备）中的执行设备，将控制信号转换成相应的动作，以控制阀内截流件的位置或其它调节机构的位置。信号或驱动力可以为气动的、电动的、液动的或此三者的任意组合。主要是对一些设备和装置进行自动操作，控制其开关和调节，代替人工作业。按动力类型可分为气动、液动、电动、电液动等几类；按运动形式可分为直行程、角行程、回转型（多转式）等几类。由于用电做为动力有其它几类介质不可比拟的优势，因此电动型近年来发展最快，应用面较广。电动型按不同标准又可分为：组合式结构、机电一体化结构、电器控制型、电子控制型、智能控制型（带HART、 FF协议）、数字型、模拟型、手动接触调试型、红外线遥控调试型等。它是伴随着人们对控制性能的要求和自动控制技术的发展而迅猛发展的。 ?早期的工业领域，有许多的控制是手动和半自动的，在操作中人体直接触工业设备的危险部位和危险介质（固、液、气三态的多种化学物质和辐射物质），极易造成对人的伤害，很不安全； ?设备寿命短、易损坏、维修量大； ?采用半自动特别是手动控制的控制效率很低、误差大，生产效率低下。基于以上原因，执行机构逐渐产生并应用于工业和其他控制领域，减少和避免了人身伤害和设备损坏，极大的提高了控制精确度和效率，同时也极大提高了生产效率。今年来，随着电子元器件技术、计算机技术和控制理论的飞速发展，国内外的执行机构都已跨入智能控制的时代。 二、DKJ系列角行程电动执行机构结构与工作原理 见图比例式电动执行机构是一个以两相伺服电动机为动力源的位置伺服机构，由电动伺服放大器和积分式电动执行机构组成，积分式电动执行机构由两相伺服电动机、减速器和位置发送器组成，系统图1。
液动执行器 Hydraulic Actuator 杭州孚罗泰自控阀门制造有限公司 Hangzhou Flowtecal Automatic Control Valve Manufacturing Co.,Ltd
产品目录 Product catalog 一、液动执行器简介及型号说明 Brief introduction & how to selection 二、齿轮齿条式液动执行器 Gear rack type hydraulic actuator 1.齿轮齿条式液动执行器 1-1 F4-P系列齿轮齿条式双作用液动执行器 1-2 DHA系列船用液动执行器 2-1 F4-P-SR系列单齿条式单作用执行器 2-2 F4-P-SRII系列双齿条单作用执行器 二、拨叉式液动执行器Scotch yoke hydraulic actuator 1. 拔叉式双作用液动执行器 2. 拔叉式单作用液动执行器
一、液动执行器简介及选型说明： Brief introduction & how to selection 1. 液动执行器简介： 液动执行器是以液压动力油驱动阀门开闭的阀门执行器。根据运行方式的不同，可分为角行程液动执行器（主要控制蝶阀，球阀等0-90°旋转开启的阀门），直行程液动执行器（主要控制截止阀，闸阀等直行程开启的阀门）和多回转（Screw Down）液动执行器（需要机械自锁工况要求的阀门）。 液动执行器根据作用方式不同可分为双作用液动执行器和单作用液动执行器。打开和关闭阀门全部是通过动力油驱动的叫双作用液动执行器；打开或者关闭通过动力油驱动，相反是通过机械复位完成动作的叫单作用液动执行器。单作用液动执行器可实现三断保护功能（在断电，断控制信号和断动力源的情况下，可以自动关闭或者打开阀门）。 杭州Flowtecal公司研发制造的液动执行器，可以根据工作使用环境的不同，分为浸没型和非浸没型液动执行器。浸没型液动执行器可浸没在海水下30-60米海水中工作，可长期抗海水腐蚀。该执行器广泛应用于船舶制造，海洋工程以及海水潮汐发电等特殊工况环境。 Brief introduction of hydraulic actuator: Hydraulic actuator is driven by hydraulic power oil valve opening and closing of the valve actuator. According to operation, can be divided into rotating hydraulic actuator ( main control butterfly valve, ball valve and so on 0-90° rotating opening valve ), Linear hydraulic actuator ( main control globe valve, gate valve and so on straight stroke valve opened ) and multiple rotary ( Screw Down ) hydraulic actuators ( need mechanical self-locking conditions require valve ). Hydraulic actuator based on the mode of action can be divided into the double acting hydraulic actuator and the spring return hydraulic actuator. Open and close the valve all through the power oil driven called double acting hydraulic actuator; open or closed by dynamic oil drive, instead by mechanical reset movement called spring return hydraulic actuator. Spring return hydraulic actuator can achieve three fault protection function ( during power ,control signal and pressure, off the case, can automatically close or open the valve ). Flowtecal company production of hydraulic actuator, can also according to the different work environment, divided into Immersion type and dry type hydraulic actuator. Immersion type hydraulic actuator may be immersed in seawater under 30-60 meters of seawater in work, can be long-term corrosion resistance to sea water. The actuator is widely used in shipbuilding, marine engineering and marine tidal power and other special
第五章 1．试简述控制器在自动控制系统中的作用。 答：控制器是自动控制系统中的核心组成部分。它的作用是将被控变量的测量值与给定值相比较，产生一定的偏差，控制器根据该偏差进行一定的数学运算，并将运算结果以一定的信号形式送往执行器，以实现对被控变量的自动控制。 2．从控制仪表的发展及结构原理来看，主要有哪几种类型?各有什么特点? 答：主要有三种类型：基地式控制仪表、单元组合式仪表和以微处理器为基元的控制装置。 基地式控制仪表一般是与检测装置、显示装置一起组装在一个整体之内，同时具有检测、控制与显示的功能，所以它的结构简单、价格低廉、使用方便。但由于它的通用性差，信号不易传递，故一般是应用于一些简单控制系统中。 单元组合式仪表是将仪表按其功能的不同分成若干单元，各个单元之间以统一的标准信号相互联系。其中的控制单元能够接受测量值与给定值信号，然后根据它们的偏差经过一定运算发出与之有一定关系的控制作用信号。单元组合式仪表具有高度的灵活性和通用性，各个单元可以适当组合，也可以与计算机等现代化设备配合，组合各种复杂的与新型的控制系统。 以微处理器为基元的控制装置其控制功能丰富、操作方便，很容易构成各种复杂控制系统，近年来在自动控制领域得到广泛的应用。 3．控制器的控制规律是指什么?常用的控制规律有哪些? 答：所谓控制器的控制规律是指控制器的输出信号户与输入偏差信号P之间的关系，即 ()()x p- f = = e z f 式中z——测量值信号； x——给定值信号l f——是指某种函数关系。 常用的控制规律有位式控制、比例控制(P)、积分控制(I)、微分控制(D)以及它们的 组合控制规律，例PI、PD、PID等。 4．什么是位式控制?它有什么特点? 答：位式控制器的输出只有数个特定的数值，或它的执行机构只有数个特定的位置。最为常见的是双位控制，它的输出只有两个数值(最大或最小)，其执行机构只有两个特定的
一计算机控制系统与常规的模拟控制系统的异同 相同点：（1）结构基本相同。（2）有关控制系统的基本概念和术语也相同。 （3）有关调节原理和调节过程也是相同的，都是基于“检测偏差、纠正偏差”的控制原理。 不同点：在计算机控制系统中，控制器对控制对象的参数、状态信息的检测和控制结 果的输出在时间上是断续的，对检测信号的分析计算是数字化的；而在模拟控制系统 中则信号是连续的。即计算机控制是离散的数字控制，模拟仪表是连续控制 二计算机控制系统的控制过程 ●实时数据采样●实时判断●实时控制 三计算机控制系统的优点。 （1）可以实现同时对多个对象，多个回路的控制。（2）计算机程序完成的，故对系 统功能的扩充修改极为方便（3）由软件完成，既简化了硬件线路又提高了可靠性。 四计算机控制系统的组成 1.工业对象 2.工业控制计算机：a硬件（计算机主机、外部设备、外围设备、工业 自动化仪表和操作控制台）b软件（程序系统分为系统软件和应用软件） 硬件： 1主机：核心装置，由微处理器、内存储器和系统总线组成。 2过程输入/输出通道：它是在微机和生产过程之间起信息传递和变换作用的装置。 3操作设备系统的操作设备是操作员与系统之间的信息交换工具 4常规外部设备它是指键盘终端、打印机、绘图仪、磁盘等计算机输入输出设备 5通信设备系统中的微机之间就需要通讯 6系统支持功能▲监控定时器“看门狗”：主要作用是在系统因干扰或其他原因出现异常时，如出现“死循环”，使系统自动恢复正常工作运行，从而提高系统的可靠性。▲电源掉电检测如果系统在运行过程中出现电源掉电故障，应能及时发现并保护当时的重要数据和CPU寄存器的内容，以保证复电后系统能从断点处继续运行。▲保护重要数据的后备存贮体监控定时器和掉电保护功能均要有能保存重要数据的存贮器的支持。▲实时日历钟使系统具有时间驱动功能，如在指定时刻产生某种控制或自动记录某个事件发生的时间等。▲总线匹配总线母板上的信号线在高速时钟频率下运行时均为传输长线，很可能产生反射和干扰信号，一般采用滤波网络予以克服。计算机控制系统的分类
适用范围 本标准适用于酒钢（集团）有限公司各类转角式阀门、风门、挡板等调节机构配套的，角行程电动执行器的安装、检修、维护作业。 角行程电动执行器设备质量要求； 1．应装有铭牌。铭牌上应注明制造厂名、设备编号、出厂日期、设备的型号、频率、电压、出轴每转时间、输出力矩、隔爆等级等有关技术数据。 2．设备技术数据必须符合设计要求。 3．附件、备件齐全，并有出厂合格证及技术文件。 4。1．螺栓：除电机安装用螺栓外，均应采用镀锌螺栓，并配相应的镀锌螺母、平垫圈(斜垫)和弹簧垫。4．2．其他材料：防锈漆、调和漆、润滑脂等，均应符合设计要求，并有产品合格证。 角行程电子电动执行器 3410R角行程电子电动执行器 主要技术参数 1.1电源 AC220V±10%,50HZ 1.2耗散功率（额定负载时） 规格A型执行器50V A 规格B型执行器150V A 规格C型执行器220V A 1.3输入信号 DC4~20mA或DC1~5V 1.4输出信号 DC4-20mA(负载电阻500Ω以下) 1.5控制精度 基本误差：±1%；回差≤1%；死区≤1% 1.6工作转角调整范围 “零点”±25% “转角”20%~100%
1.8 保护等级:IP55。 1.9 隔爆等级:Exd Ⅱ BT4。 1.10 过载保护规格A、B型执行器可任选，规格C型执行器必配。 2.3410R系列角行程电动执行器型号、规格 表1 3410R系列角行程电动执行器型号、规格3．3410R系列开关式电动执行器结构 图1、341RSA、341RSB普通型执行器组成结构 图2、341RSD普通型执行器组成结构 图3、341RSB隔爆型执行器组成结构
电动执行器说明 DOCUment number : PBGCG-O857-BTDO-O089-PTT1998 电动执行器又称阀门电动装置，它是在不同行业领域的称谓，在工业管道阀门
行业称之为阀门电动装置，在仪表行业称之为电动执行器，但现在业内已没有很明确的区分，本文所涉及到的关于称谓问题将统一称之为电动执行器。 阀门在工业管路控制中是经常使用的重要设备，电动阀门随着工业自动化的发展，因其动力源容易取得，且一般情况下无需维护的优点，比起气动、液动等不同驱动方式的设备使用更为普遍。在工业场合电动阀门必需具有更高的可靠性和安全性，当阀门能保证性能和寿命的情况下，电动阀门的安全性与可靠性取决于电动执行器，因此电动执行器的性能、控制水平是电动阀门整机技术水平的综合表现。所以在电动执行器选型时除必需考虑的一些基本要素外，对其提出合理的技术要求才能使电动阀门价值实现最大化。 电动执行器的类型很多，不同类型和功能的电动执行器与阀门配套后都可称之为电动阀门，但往往在设计、选型的过程中只重视阀门的参数忽略或没有明确电动执行器的相关要求，这样不仅使电动阀门发挥不出最佳的性能，而且在安装、调试、使用过程中也会带来不必要的麻烦，甚至给生产造成严重的后果。 本文将针对电动执行器选型考虑的要点进行说明，并对目前智能电动执行器的相关功能做简单介绍，它将是当今乃至将来工业自动化控制发展所需的主流产 本帖交易内容（一）电动执行器选型考虑要点 —、根据阀门类型选择电动执行器 阀门的种类相当多，工作原理也不太一样，一般以转动阀板角度、升降阀板等方式
来实现启闭控制，当与电动执行器配套时首先应根据阀门的类型选择电动执行器。 1.角行程电动执行器（转角v360度） 电动执行器输出轴的转动小于一周，即小于360度，通常为90度就实现阀门的启闭过程控制。此类电动执行器根据安装接口方式的不同又分为直连式、底座曲柄式两种。 a）直连式：是指电动执行器输出轴与阀杆直连安装的形式。 b）底座曲柄式：是指输出轴通过曲柄与阀杆连接的形式。 此类电动执行器适用于蝶阀、球阀、旋塞阀等。 2.多回转电动执行器（转角＞360度） 电动执行器输出轴的转动大于一周，即大于360度，一般需多圈才能实现阀门的启闭过程控制。 此类电动执行器适用于闸阀、截止阀等。 3.直行程（直线运动） 电动执行器输出轴的运动为直线运动式，不是转动形式。 此类电动执行器适用于单座调节阀、双座调节阀等。 二、根据生产工艺控制要求确定电动执行器的控制模式
第五章车用执行器及其波形分析 电脑的程序指令一旦要求对受控系统作出修正或调整，那么电脑就要向控制装置即执行器发送输出信号。执行器通常是电磁阀、开关、继电器或电动机，它们将实际执行电脑发送来的指令。 执行器是用来接受电脑指令，对于车辆上的某一系统或部件的工作作出执行反映的装置。说起来，执行器就是一种将电流转变为机械运动的机电装置。然后由这一机械运动来打开、关闭阀门，控制作用于其他部件上的真空度，或者断开、闭合开关等。当CPU接收到表明发动机的一个或多个运行状况发生变化的输入信号时，CPU将针对此情况作出最好的决策，然后，CPU控制一整套执行器以获得预期的效果或实现预期的控制目标。 第一节怠速控制阀 图5-1 怠速控制阀的类型 如图5-1所示，ISCV（怠速控制阀）是一种利用发动机ECU信号来是控制怠速运转期间的进气总量的装置，同时达到控制发动机怠速速度。发动机怠速控制阀具有以下两种类型: 节气门旁通型，控制发动机吸入空气量 由于怠速期间，节气门关闭，可从ISCV（怠速控制阀）的通道提供发动机怠速运转期间所需的空气量，见图5-2。 节气门控制进气量型，利用节气门控制发动机吸入空气量
装有这种类型怠速控制阀的发动机，可利用节气门准确控制发动机怠速运转期间的空气吸入量。该系统，我们称之为电子节气门控制系统。 图5-2 节气门旁通型怠速控制阀 电磁转阀型怠速控制阀包括一组电磁线圈，IC(集成电路)﹑永久磁铁和阀。该阀附接在节气门体上。 IC(集成电路)是利用发动机ECU 信号传出的占空信号，控制流入电磁线圈电流的方向及大小，同时控制从节气门的旁通通道流入的空气量，并使阀门转动。 一、电磁转阀型怠速控制阀 占空比较高时，IC将阀门向打开方向转动；占空比较低时，IC 将阀门向关闭方向转动。 ISCV(怠速控制阀)就这样打开和关闭。 提示： 发生使电流无法流向ISCV的故障时（例如：电路中出现开路），会在永磁铁的作用下，阀门将向固定开口位置打开。这样发动机的怠速速度可以达到每分钟1000到2000转。 图5-3是实测的韩国起亚占空比控制型怠速阀的波形。
S DY — R 电动执行器 M Z 使 用 说 明 书 日照德艺自动控制设备厂 RIZHAODEYIZIDONGKONGZHISHEBEICHANG 电话：0633-3991840 传真：0633-3991841
一、产品用途 一体化智能电动执行机构采用先进的智能数字控制技术，无需另外配置反馈单元和伺服放大器，可直接接收工业控制仪表或计算机输出的4~20mA DC信号。可对各种工业球阀、碟阀、风门、挡板、偶合器等实现准确位置控制。该产品不仅提高了电动执行机构位置控制的精度，而且实现了小型化、智能化、一体化（控制器与执行机构合为一体）。与传统的电动执行机构相比，具有体积小、重量轻、精度高、功能强、性能可靠、运转成本低、不需要维护保养等特点，可广泛应用于电站、石油、化工、冶金、医药、轻工等行业。 二、型号规格 三、主要技术参数 电源：交流220V±10%，50Hz/60Hz 控制精度：0.3%～3.0%可调 输入信号：4～20mA DC或1～5V DC 输入阻抗：200Ω 位置反馈信号：光电隔离输出4～20mA DC 位置反馈电阻：500Ω～1KΩ 定位方式选择：手动/自动 作用方式选择：正作用/反作用 自动定位标定：全开/全闭 开关输出容量：交流600V，10A 安全位置选择：输入信号故障时电动执行机构所处位置可选为全开/停止/全闭保护功能：内置过热保护器，同时具有软件、电气和机械三重限位保护 防护性能：相当于IP67 回差：≤1% 使用环境温度：-10℃～+70℃ 相对温度：≤85％ 阻尼特性：≤半周期 安装方向：360°全方位
四、工作原理与结构 将来自控制单元的输入信号（4~20mA DC/1~5V DC）和来自电位器的位置反馈信号进行比较，按消除偏差的方向驱动马达，在输入信号的设定位置停止。 驱动电机的转动通过直齿柱齿轮传动到蜗杆和蜗轮。电机按正或反方向转动时，输出轴按顺时针或逆时针方向转动。输出轴的运动通过齿轮传到带有间隙补偿功能的电位器，开度位置得到检测并反馈到控制单元。 通过上述过程，实现按输入信号的大小控制输出轴位置或转角位移的目的。 结构图
第五章习题与思考题 5-1 SAMA组合符号如图5-6所示，试说明组合符号的名称，并解释各组成符号的含义。 带上下限幅和切换开关的PI调节模块。△为偏差运算模块；K ∫为比例积分运算模块；T为切换开关模块；≮≯为上下限幅模块。 5-2 SAMA组合符号如图5-7所示，试说明组合符号的名称。 带上下限幅和切换开关的PID调节模块。△为偏差运算模块；K ∫为比例积分运算模块；T为切换开关模块；≮≯为上下限幅模块。 5-3 流量控制回路如图5-8所示，试标出SAMA符号，并说明手操时的跟踪过程及意义。
5-4试画出火电厂串级过热蒸汽温度控制系统的SAMA图。
5-5何谓无扰切换？ 所谓无扰切换是在切换瞬间，执行器的控制信号没有阶跃性的变化。 5-6何谓自动跟踪？ 所谓自动跟踪就是使处在备用状态的控制回路的输出自动地与工作回路保持相等，并有自保持能力，不致在切换瞬间发生阶跃变化。 5-7为什么要进行自动跟踪？ 具有积分作用的调节器，当处于备用状态而又无自动跟踪时，调节器可能对偏差进行长时间的积分而有最大或最小输出，这时，如果从其他控制回路（如手操回路）切换到调节器回路，执行机构将产生
较大的扰动，所以有积分作用的调节器处在备用状态时，必须对工作回路或阀位信号进行自动跟踪。 5-8下图是锅炉给水泵最小流量再循环控制系统SAMA图，试分析其工作原理。 由于泵在低流量下运行不但效率很低，而且还会产生汽蚀现象，所以每台泵都有一条最小允许流量曲线。为了使给水系统在机组低负荷时能正常工作，又能使泵的流量不低于该泵的最小流量限制值。通常在给水泵的出口装有再循环管。当机组在低负荷状态下运行时，测
电动执行机构讲义 一，基本原理 执行机构是热工控制系统中的一个重要组成部分，它在控制系统中的作用是接受来自调节单元的控制信号（或其他调节、控制信号），改变其输出的角位移或直线位移，并通过调节机构改变被调介质的流量（或能量等），使生产过程满足我们预定的要求。我公司热工控制系统使用了多种电动执行机构，Rotork 、EMG系列、Sipos、RAGA、扬州2SA3型、LK-3型、DZW型、Autank、DY-25Z、Limitorque等。现在主要介绍Rotork IQ 系列执行器（用于高加出口门、省煤器烟气挡板等）。 二，设备组成 Rotork执行器是对阀门进行就地及远程电动控制的非侵入式自控设备。包括一个电机、减速齿轮、现场控制反转启动器、带电子逻辑控制的力矩、限位和监视装置。这些装置均封装在标准为IP68(3米- 48小时)、NEMA4和6的双密封防水外壳内。使用非侵入式、手持红外线IQ设定器可对力矩、限位和可组态的指示触点进行设定。 三，设备性能 1，力矩保护 如在开阀或关阀时力矩增至设定值，电机将被断开，力矩开关可在额定力矩的40%- 100%范围内设定。另外，开阀的力矩开关可设定为“加强”，可使电机产生的力矩超过额定力矩, 以操作“粘住”的阀门，并可提供现场和远程的力矩跳断的指示。
2，电机的过热保护 在电机定子线圈内部埋入两个温度传感器，当温度超过额定值时，传感器跳断，使电机断电，并可提供现场和远程的温度保护跳断指示。 3，自动自检和诊断 在电源刚接通时，执行器自动检测必要的工作电路和存储设备以确保正确操作。如发生异常设备问题，会自动检测原因，并将信息以图标方式显示于执行器窗口，电动操作将被禁止，以防止执行器和阀门损坏然后由维修人员进行检修，同时可向现场和远程提供故障指示。 4，瞬间反转保护 电机启动时，控制逻辑产生一个延时，用以响应控制信号的瞬时反转，防止接触器触点损坏。 5，力矩开关的设定： 额定力矩的40%至100%输出力矩可通过直接测量带负载时蜗杆的位移而获得，且不受电压、频率、温度波动的影响。在行程中间启动/反转时，高惯量负载将使力矩跳断。如收到开阀/关阀信号后未驱动阀门动作，“阀门卡住”保护电路将使电机电源断开 6，设定器的性能 电源为9 伏电池(已备并装好)，使用距离为距执行器显示窗0.75米，设定器对任何IQ执行器均通用。 7，阀门卡住的保护 当阀门在阀座上卡住时，执行器电机失速，电机电源将在7 秒内断开，以防止设备损坏，同时可提供现场和远程的阀门卡住指示。 8，就地阀位和就地监控显示 一个有背景照明的液晶显示器可提供从全开到全关、以1%递增的数值指示，还提供了三个红、绿、黄色的发光二极管指示灯，分别代表全开、全关和中间位置。显示屏上有四个图标，可迅速诊断出阀门报警、执行器报警、控制系统报警和电池状况。电源掉相、内部24V DC电源故障、电池电压不足、内部自检错误、温度保护器跳断。执行器报警。使用IQ设定器还可实时显示对应于当前阀位的力矩。