电动执行机构的选型
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苏州博睿测控设备有限公司培训教程之智能型电动执行器选型电动执行器与工况的关系⏹电动执行器是过程控制中非常重要的现场控制设备。
⏹随着现代工业自动化要求的不断提高,电动执行器(尤其是智能型电动执行器)广泛进入了各个行业和领域。
⏹电动执行器可输出不同行程的转角和直线位移,控制阀门、风门等设备,对管线内流体的流量、压力等过程参数进行控制。
⏹不夸张地说,现代工业现场中有管线的地方就有电动执行器的身影。
⏹因此,工业现场过程控制需要电动执行器,电动执行器的选型也必须从现场工况出发!电动执行器选型的基础信息必须从实际工况中获得!只有这样,产品才能最好的为工业现场服务!电动执行器选型的基础信息⏹工况配置的是什么形式的阀门?⏹工况配置的阀门所需转矩或推力是多少?⏹工况配置的阀门与电动执行器采用何种方式连接,连接尺寸是多少?⏹工况要求阀门全行程(从开到关)动作所需的时间是多少?⏹工况能够提供什么标准的动力电源?⏹工况要求电动执行器达到什么样的防护标准?⏹工况要求电动执行器采用什么方式控制?有哪些控制和保护的要求?⏹工况或用户的其它要求?电动执行器选型的基础信息 工况配置的是什么形式的阀门?闸阀、截止阀等由阀杆带动启闭件沿阀座密封面做升降运动的阀门一般采用多回转输出的推力型电动执行器。
球阀、蝶阀等启闭件绕垂直于通路的固定轴旋转的阀门一般选用部分回转输出的转矩型电动执行器。
阀门的形式决定电动执行器输出的形式调节阀等靠垂直推拉阀杆改变流体通道面积,以改变流体流量的阀门一般用直行程输出的频繁调节型电动执行器。
电动执行器选型的基础信息工况配置的是什么形式的阀门?阀门的形式决定电动执行器输出的形式闸阀、截止阀等启闭件由阀杆带动沿阀座密封面做升降运动的阀门一般采用多回转输出的电动执行器。
一般多回转和部分回转电动执行器输出转矩都不大于几千N.m。
转矩型多回转电动执行器通过选配各种减速器可达到数十万N.m的输出转矩,同时转换为部分回转型、多回转推力型电动执行器,以满足工况下的大转矩需求。
德国EMG-DREHMO电动执行器选型手册选型建议选择合适、正确的执行器,我们建议一般遵循如下原则:1.按照执行器控制对象的运动轨迹选择相应输出形式的执行器多转式型:输出轴的转动必须大于2圈,才能完成被控对象的全行程。
适用于各类闸阀、截止阀和滑板阀等。
部分回转型:输出轴的转动小于360°(通常为0-90°也可提供特殊行程如120°或180°),就可完成被控对象的全行程。
适用于蝶阀、球阀、风门挡板和百叶阀等。
直线型:输出轴的运动为直线运动(而不是转动),适用于需要直线推力动作的阀门,如调节阀等。
2.根据驱使被控对象所需要的力矩,选择相应型号执行器。
多转式:10-16000Nm部分回转型:开关型10-80000Nm,调节型10-40000Nm直线型:5-217KN3.根据控制要求选择相应的控制方式,不同控制方式对应不同接线图。
4.根据工矿环境选择安装方式及安装尺寸。
5.根据特殊的工矿要求,选择相应参数。
订货须知示例:输入、输出4-20mADC信号;002表示输入接点量信号,输出接点量信号;003表示输入接点信号,输出4-20mADC和接点量信号。
调节型执行器(S则表示开关型执行器)支架拐臂式连接,型号中无FHA则为直连式连接方式。
输出额定力矩=300X10Nm蜗轮、蜗杆减速箱用于部分回转型多转式执行器输出力矩60NM(末位为0其数值表示输出力矩值,末位为9其数值需要加1表示输出力矩值)本机带MATIC系列控制箱产品电动多转式执行器目录1.技术参数1.1多转式执行器1.1.1小扭矩多转式1.1.2大扭矩多转式1.2部分回转执行器1.2.1开关型D(MC)+MSG系列1.2.2调节型D(MC)+MSG-R系列1.2.3DP(MC)系列1.3直线型执行器1.4电机数据1.4.1D(MC)系列1.4.2DP(MC)系列2.外形、输出连接尺寸2.1多转式执行器2.1.1小扭矩多转式2.1.2大扭矩多转式2.2部分回转型执行器2.2.1直连式2.2.1.1开关型D(MC)+MSG系列2.2.1.2调节型D(MC)+MSG系列2.2.2底座曲柄式2.2.2.1开关型D(MC)+MSG系列2.2.2.2调节型D(MC)+MSG系列2.2.3DP(MC)系列2.2.3.1外形尺寸2.2.3.2输出连接尺寸2.3直线型执行器2.3.1外形尺寸及连接尺寸3.控制方式(典型接线图)3.1STANDARD控制(不带控制箱)3.2Matic C控制3.2.1MC0023.2.2MC0033.2.3MC0053.3控制原理图3.3.1标准型3.3.2MC0023.3.3MC0033.3.4MC0051.技术参数1.1多转式执行器多转式电动执行器是所有执行器的基础。
电动执行器选型考虑要点电动执行器是自动控制领域中十分常见的一种设备,它通常被应用于工业自动化、机器人自动控制、医疗器械、环境监测等众多领域之中。
在使用电动执行器的时候,我们需要根据实际应用需求进行选型,这就需要我们考虑一些关键的要点。
下面,我们将会介绍几个选型要点。
1. 负载特性首先需要考虑的是负载特性,这也是最重要的选型要点之一。
在选型电动执行器之前,需要了解我们所需要控制的负载的特性,包括平均负载,最大负载点和运动速度等。
这些特性都能够对电动执行器的性能产生影响,需要进行全面考虑。
一般来说,我们可以根据负载的特性来选择合适的电动执行器型号,选型时需要考虑负载的工作环境和应用场景。
如需要在高温或有腐蚀性环境中使用,则应该选择防腐型电动执行器;如果所控制的负载耐磨损,则可以考虑选择耐磨型电动执行器。
负载的特性对执行器的性能有着直接影响,因此需要在选型时要十分注意。
2. 动力系统除了负载特性,动力系统也是需要考虑的选型重点。
动力系统主要包括电机、减速机和传动装置等,它们的选择直接影响到电动执行器的性能和稳定性。
关于动力系统的选型,我们需要考虑电机的额定功率和额定电压以及减速比,以及执行器的运行速度和扭矩等要素。
在选择执行器的动力系统时,需要先明确执行器的开关类型,通常有常开型、常闭型和单/双耳型。
不同的开关类型需要根据具体需求进行选型。
此外,需要注意至关重要的是动力系统的质量和使用寿命等应用方面的特征。
不仅如此,关于动力系统的组件质量也影响到电动执行器的工作寿命和可靠性。
因此,需要选购品牌产品和具备专业实力的制造商。
3. 控制方式在选择电动执行器时,需要考虑主要的控制方式,因为控制方式和负载的特性和安全性息息相关。
目前的电动执行器一般有三个控制方式:手控、无线控制和有线控制。
需要根据实际的操作需求选型。
对于手控,需要使用人手来控制执行器,这种方式无法通过遥控器或者命令开发板实现控制执行器。
在一些追求高效生产和安全性的领域中,手控产生的风险较大,因此无法采用。
电动执行机构选型要点1. 概述电动执行机构是指通过电动方式对机械设备进行掌控和执行作业的机构。
在工业生产中,电动执行机构起到特别紧要的作用,用来代替人的气力完成某些需要重复周期性操作的任务。
因此,在进行电动执行机构选型时,需要注意以下要点。
2. 选型要点2.1. 动力系统电动执行机构的动力系统为其核心部件,其性能直接影响到机构的工作效率和质量。
因此,在选择电动执行机构时,需要关注以下要点。
2.1.1. 动力传动比动力传动比是指电动执行机构内部各部件的传动比例。
其大小决议了电动执行机构的输出功率和扭矩。
选型时需要依据实在的应用场景和工作要求来确定传动比,以充分机构的工作需求。
2.1.2. 电机功率电机功率是电动执行机构的一个紧要指标,依据传动比和机构工作需求来确定电机功率。
当机构需要进行大量重复操作时,需要选用功率较大的电机,以保证机构的高效率和稳定性。
2.1.3. 驱动方式驱动方式是指电动执行机构产生动力的方式。
通常有交流电、直流电、蓄电池等多种方式。
依据实在应用场景和工作要求,选择合适的驱动方式对于机构的性能和牢靠性至关紧要。
2.2. 掌控系统掌控系统是电动执行机构实现操作和掌控的紧要构成部分。
选型时需要关注以下要点。
2.2.1. 掌控方式掌控方式是指电动执行机构实现操作和掌控的方式。
通常有手动、自动、远程掌控等多种方式。
依据实在应用场景和工作要求,选择合适的掌控方式对于机构的使用和管理特别紧要。
2.2.2. 掌控信号掌控信号是指掌控系统通过接收的信号来产生掌控效果。
通常有脉冲信号、模拟信号、数字信号等多种方式。
在选择掌控信号的同时,需要考虑信号的稳定性、抗干扰本领和反馈精度等因素。
2.3. 结构参数除了动力系统和掌控系统,电动执行机构的结构参数也是选型时需要关注的重点。
2.3.1. 执行器类型执行器类型是指电动执行机构的结构类型,通常有直线型、旋转型、角度转动型等多种类型。
选择合适的执行器类型需要考虑操作需求和空间限制等因素。
电动执行器的选型方法与技巧电动执行器又叫电动执行机构,常用于驱动阀门及风门,我们经常所说的电动阀门和电风门就是由电动执行机构(电动执行器)和阀门及风门组成的。
在选择电动执行机构(电动执行器)时主要就从以下几个方面进行:一、电动执行机构(电动执行器)结构型式根据被控对象运动方式分,电动执行器分为以下几种结构型式:角行程、直行程、部分回转型、多回转式。
根据连接和安装方式分(一般是针对角行程电动执行机构(电动执行器),又分为基座式和直连式。
下面谈谈各种阀门及风门就选择什么样结构型式的电动执行机构(电动执行器),或者说各种结构形式的电动执行机构(电动执行器)适合于什么被控对象。
1、角行程电动执行机构(电动执行器)角行程电动执行机构(电动执行器)输出轴运动方式是按角度旋转的,且一般旋转范围是0~90度,此类执行器一般适用于风门、蝶阀、球阀、V形阀等。
电动执行机构(电动执行器)与风门连接组成的电动风门角行程电动执行机构(电动执行器)根据连接方式又分为直连式和基座式,直连式连接时电动执行器输出轴与阀门的阀杆直接相连。
而基座式连接方式是在执行器输出轴和阀杆之间通过球铰+连杆的方式进行连接的。
如下图左边一幅为直连式,而右边一幅为基座式连接示意图。
电动执行机构(电动执行器)与蝶阀连接NDQ角程电动执行机构(电动执行器)与球阀相连电动执行机构(电动执行器)与V型球阀相连2、直行程电动执行机构(电动执行器)直行程电动执行机构(电动执行器)输出轴运动方式是直线运动的,所以此类型执行器适合阀芯作直线运动的阀门(截止阀和闸阀例外,后面会讲到),这类阀门有单座阀、双座阀、套筒阀、角形阀、三通阀、隔膜阀等。
NDL直行程电动执行机构(电动执行器)与套筒阀相连NDL直行程电动执行机构(电动执行器)与单调节阀相连3、多转式电动执行机构(电动执行器)多转式电动执行机构(电动执行器)输出轴运动方式为旋转式,且全行程超过360度,适合于闸阀、截止阀等被控对象,多转式电动执行机构比较特殊,它可以再配一级减速器转换成角行程电动执行机构(电动执行器)或直行程电动执行机构(电动执行器),甚至仍旧是多转式,加一级减速后输出力(矩)增大,运动速度减慢。
EMG-DREHMO电动执行器一、EMG电动执行机构特点与其他国际著名品牌执行器一样,EMG可实现所有执行器的常用功能,另外EMG执行器还有以下突出优点:二、EMG电动执行机构的主要技术参数主要技术参数汇总●电机型号220V-690V±10% 3相50Hz或60Hz,可以提供其他电压等级●如果电压波动至额定电压80%时要求正常启动,可以实现,但订货时要注明,绝缘等级F级●防爆等级EX-proof 1区或2区●防护等级IP67 可提供IP68●允许的环境温度普通型:-25℃-+70℃●可以提供适应更高或更低温度下的产品。
●指令信号容量(内部供电)24VDC+30%/-10% 最大30mA●反馈信号容量220VAC,5A或110VDC 2A●位置量信号最大负载750Ω●输入信号最大负载100Ω●重复性1%●灵敏度0.5%-5%可调●连接导线动力线最大6mm2 控制线最大2-5 mm2●导线进口孔2-PG29和1-PG13.5 可提供NPT标准尺寸三技术规范1、总则1.1智能型电动执行机构的机械部件与电子单元在设计原理、制造工艺、及整机性能上均是世界上最先进的、安全的、可靠的、高质量的定型产品并且机械传动部件为金属部件。
1.2智能型电动执行机构在现场可通过显示各种符号、数字、文字的人机界面进行参数设置,调试和故障诊断。
1.3可通过死区自适应或其他方式,在各种运行工况下均不发生振荡。
1.4对输入的三相电源能自动进行相序纠正。
1.5发生故障时停止在原位置,并给出故障状态信号。
1.6具有紧急操作阀门的关闭和开启功能。
1.7具有现场总线的通信接口。
3、电动执行机构3.1电动执行机构为一体化智能型。
执行机构带一体化智能型控制单元,控制单元带CPU,主要参数可通过编程设定,具有故障自诊断功能,且操作调试简便。
3.2电动执行机构的智能型控制单元具备无触点电子式电机换向功能。
3.3电动执行机构允许接通次数至少可达每小时>600次。
执行机构的类型及选型标准先目前任何一种控制阀执行机构都是一种利用能源去驱动的装置。
这种装置可能是人力操作的齿轮组,用它去开关阀门,或者是一种具备复杂控制和测量装置的智能电子部件,用它可实现阀门的连续调节。
随着微电子技术的发展,执行机构变得更加复杂。
早期的执行机构只不过是带有位置感应开关的马达齿轮传动装置。
如今的执行机构已经具备了更多先进的功能,它们不仅可以打开或关闭阀门而且可以检测阀门与执行机构的工作状态为预测性维护提供各种数据。
执行机构是什么?对于执行机构最广泛的定义是: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。
基本的执行机构用于把阀门驱动至全开或全关的位置。
用与控制阀的执行机构能够精确的使阀门走到任何位置。
尽管大部分执行机构都是用于开关阀门,但是如今的执行机构的设计远远超出了简单的开关功能,它们包含了位置感应装置,力矩感应装置,电极保护装置,逻辑控制装置,数字通讯模块及PID控制模块等,而这些装置全部安装在一个紧凑的外壳内。
因为越来越多的工厂采用了自动化控制,人工操作被机械或自动化设备所替代,人们要求执行机构能够起到控制系统与阀门机械运动之间的界面作用,更要求执行机构增强工作安全性能和环境保护性能。
在一些危险性的场合,自动化的执行机构装置能减少人员的伤害。
某些特殊阀门要求在特殊情况下紧急打开或关闭,阀门执行机构能阻止危险进一步扩散同时将工厂损失减至最少。
对一些高压大口径的阀门,所需的执行机构输出力矩非常大,这时所需执行机构必须提高机械效率并使用高输出的电机,这样平稳的操作大口径阀门。
阀门与自动化为了成功的实现过程自动化,最重要的是要确保阀门自身能够满足过程及管道内介质的特殊要求。
通常生产过程和工艺介质能够决定阀门的种类,阀芯的类型以及阀内件和阀门的结构和材料。
阀门选择好后接下来就要考虑自动化的要求即执行机构的选择。
电动执行机构选型介绍一、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。
1)直连式:是指电动执行器输出轴与阀杆直连安装的形式。
2)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电动执行器的控制模式一般分为开关型(开环控制)和调节型(闭环控制)两大类。
1.开关型(开环控制)开关型电动执行器一般实现对阀门的开或关控制,阀门要么处于全开位置,要么处于全关位置,此类阀门不需对介质流量进行精确控制。
特别值得一提的是开关型电动执行器因结构形式的不同还可分为分体结构和一体化结构。
选型时必需对此做出说明,不然经常会发生在现场安装时与控制系统冲突等不匹配现像。
1)分体结构(通常称为普通型):控制单元与电动执行器分离,电动执行器不能单独实现对阀门的控制,必需外加控制单元才能实现控制,一般外部采用控制器或控制柜形式进行配套。
此结构的缺点是不便于系统整体安装,增加接线及安装费用,且容易出现故障,当故障发生时不便于诊断和维修,性价比不理想。
2)一体化结构(通常称为整体型):控制单元与电动执行器封装成一体,无需外配控制单元即可现实就地操作,远程只需输出相关控制信息就可对其进行操作。
EMG-DREHMO电动执行器一、EMG电动执行机构特点与其他国际著名品牌执行器一样,EMG可实现所有执行器的常用功能,另外EMG执行器还有以下突出优点:二、EMG电动执行机构的主要技术参数主要技术参数汇总●电机型号220V-690V±10% 3相50Hz或60Hz,可以提供其他电压等级●如果电压波动至额定电压80%时要求正常启动,可以实现,但订货时要注明,绝缘等级F级●防爆等级EX-proof 1区或2区●防护等级IP67 可提供IP68●允许的环境温度普通型:-25℃-+70℃●可以提供适应更高或更低温度下的产品。
●指令信号容量(内部供电)24VDC+30%/-10% 最大30mA●反馈信号容量220VAC,5A或110VDC 2A●位置量信号最大负载750Ω●输入信号最大负载100Ω●重复性1%●灵敏度0.5%-5%可调●连接导线动力线最大6mm2 控制线最大2-5 mm2●导线进口孔2-PG29和1-PG13.5 可提供NPT标准尺寸三技术规范1、总则1.1智能型电动执行机构的机械部件与电子单元在设计原理、制造工艺、及整机性能上均是世界上最先进的、安全的、可靠的、高质量的定型产品并且机械传动部件为金属部件。
1.2智能型电动执行机构在现场可通过显示各种符号、数字、文字的人机界面进行参数设置,调试和故障诊断。
1.3可通过死区自适应或其他方式,在各种运行工况下均不发生振荡。
1.4对输入的三相电源能自动进行相序纠正。
1.5发生故障时停止在原位置,并给出故障状态信号。
1.6具有紧急操作阀门的关闭和开启功能。
1.7具有现场总线的通信接口。
3、电动执行机构3.1电动执行机构为一体化智能型。
执行机构带一体化智能型控制单元,控制单元带CPU,主要参数可通过编程设定,具有故障自诊断功能,且操作调试简便。
3.2电动执行机构的智能型控制单元具备无触点电子式电机换向功能。
3.3电动执行机构允许接通次数至少可达每小时>600次。
执行机构的比较与选型执行机构分类执行机构是一种能提供直线或旋转运动的驱动装置,它利用液体、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并在某种控制信号作用下工作。
其基本类型有部分回转(Part-Turn)、多回转(Multi-Turn)及直行程(Linear)三种驱动方式。
执行机构的驱动方式主要是气动、电动、液压这三种,液动执行机构也有搭配电动、液压驱动方式,但是其本质和液压没有太大区别。
三种驱动方式为执行机构带来的特性不同,在工作性能、造价、使用方便性等方面各有优点,适用于不同的工作场合。
各类执行机构工作原理气动执行机构气动执行器的执行机构和调节机构是统一的整体,是以压缩气体作为能源,可分为单作用和双作用两种类型:执行器的开关动作都通过气源来驱动执行,叫做DOUBLE ACTING (双作用)。
SPRING RETURN (单作用)的开关动作只有开动作是气源驱动,而关动作时弹簧复位。
其执行机构有薄膜式、活塞式、拨叉式和齿轮齿条式。
活塞式行程长,适用于要求有较大推力的场合;而薄膜式行程较小,只能直接带动阀杆。
拨叉式气动执行器具有扭矩大、空间小、扭矩曲线更符合阀门的扭矩曲线等特点,但是不很美观;常用在大扭矩的阀门上。
齿轮齿条式气动执行机构有结构简单,动作平稳可靠,并且安全防爆等优点,气动薄膜(有弹簧)执行机构的输出信号是直线位移,输出特性是比例式,即输出位移与输入信号成比例关系。
动作原理如下:信号压力,通常为0.2-1.0bar 或0.4-2bar,通入薄膜气室时,在薄膜上产生一个推力,使推杆部件移动。
与此同时,弹簧被压缩,直到弹簧的反作用力与信号压力在薄膜上产生的力平衡。
信号压力越大,在薄膜上产生的推力也越大,则与之平衡的弹簧反力也越大,于是弹簧压缩量也越大即推杆的位移量越大,它与输入薄膜气室信号压力成比例。
推杆的位移,即为气动薄膜执行机构的直线输入位移,其输出位移的范围为执行机构的行程电动执行机构电动执行机构是电动单元组合式仪表中的执行单元。
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品。
(一)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。
二、根据生产工艺控制要求确定电动执行器的控制模式电动执行器的控制模式一般分为开关型(开环控制)和调节型(闭环控制)两大类。
1.开关型(开环控制)开关型电动执行器一般实现对阀门的开或关控制,阀门要么处于全开位置,要么处于全关位置,此类阀门不需对介质流量进行精确控制。
特别值得一提的是开关型电动执行器因结构形式的不同还可分为分体结构和一体化结构。
选型时必需对此做出说明,不然经常会发生在现场安装时与控制系统冲突等不匹配现像。
a)分体结构(通常称为普通型):控制单元与电动执行器分离,电动执行器不能单独实现对阀门的控制,必需外加控制单元才能实现控制,一般外部采用控制器或控制柜形式进行配套。
此结构的缺点是不便于系统整体安装,增加接线及安装费用,且容易出现故障,当故障发生时不便于诊断和维修,性价比不理想。
b)一体化结构(通常称为整体型):控制单元与电动执行器封装成一体,无需外配控制单元即可现实就地操作,远程只需输出相关控制信息就可对其进行操作。
此结构的优点是方便系统整体安装,减少接线及安装费用,容易诊断并排除故障。
但传统的一体化结构产品也有很多不完善的地方,所以产生了智能电动执行器,关于智能电动执行器后面将再做说明。
2.调节型(闭环控制)调节型电动执行器不仅具有开关型一体化结构的功能,它还能对阀门进行精确控制,从而精确调节介质流量。
因篇幅有限其工作原理在此不作详细说明。
下面就调节型电动执行器选型时需注明的参数做简要说明。
a)控制信号类型(电流、电压)调节型电动执行器控制信号一般有电流信号(4~20mA、0~10mA)或电压信号(0~5V、1~5V),选型时需明确其控制信号类型及参数。
b)工作形式(电开型、电关型)调节型电动执行器工作方式一般为电开型(以4~20mA的控制为例,电开型是指4mA信号对应的是阀关,20mA对应的是阀开),另一种为电关型(以4-20mA的控制为例,电开型是指4mA信号对应的是阀开,20mA对应的是阀关)。
一般情况下选型需明确工作形式,很多产品在出厂后并不能进行修改,奥美阀控生产的智能型电动执行器可以通过现场设定随时修改。
c)失信号保护失信号保护是指因线路等故障造成控制信号丢失时,电动执行器将控制阀门启闭到设定的保护值,常见的保护值为全开、全关、保持原位三种情况,且出厂后不易修改。
奥美阀控生产的智能电动执行器可以通过现场设定进行灵活修改,并可设定任意位置(0~100%)为保护值。
三、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。
四、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。
五、根据使用场合选择外壳防护等级、防爆等级1.外壳防护等级外壳防护等级是指电动执行器的壳体防外物、防水等级,以字母IP后加两位数表示,第一位由1~6表示防外物等级(见表一),第二位由1~8表示防水等级(见表二)。
表一、第一位数字代表的防外物等级数字防护等级简要说明型号含义0 无防护省略不标该防护特征时,无专门的防护。
1 防护直径>50mm的固体能防止直径超过50mm的固体异物进入壳体内,人体某一大面积部分如手(但对有意识的接触并无防护)。
2 防护直径>12.5mm的固体能防止手指或类似物,直径超过12mm长度不超过80mm的固体异物进入壳体内。
3 防护直径>2.5mm的固体能防止直径大于2.5mm的工具、电线等异物进入壳体内。
4 防护直径>1.0mm的固体能防止直径大于1mm的固体异物进入壳体内。
5 防尘不能完全防止尘埃进入壳体内,但进入量不足达到妨碍设备正常运行。
6 尘密无尘埃进入表二、第二位数字代表的防水等级数字防护等级简要说明定义0 无防护省略不标该防护特征时,无专门的防护。
1 防滴垂直滴水无有害影响。
2 15°防滴设备与垂直线成15°角以内时,垂直滴水无有害影响。
3 防淋水与垂直线成60°以内的淋水无有害影响。
4 防溅水任何方向溅水无有害影响。
5 防喷水任何方向冲水无有害影响。
6 防海浪猛烈海浪或强烈喷水时进入外壳水量不至于达到有害影响。
7 防浸水浸入在规定压力的水中经规定的时间后,进入外壳水量不至于达到有害影响。
8 防潜水能按制造厂规定的条件长期潜水,其技术条件由制造厂规定。
2.防爆等级在可能出现爆炸性气体、蒸汽、液体、可燃性粉尘等而引起火灾或爆炸危险的场所时,必需对电动执行器提出防爆要求,根据不同的应用区域选择防爆形式和类别。
防爆等级可通过防爆标志EX及防爆内容来表示(参考《爆炸性环境用防爆电气设备》GB3836-2000)。
防爆标志内容包括:防爆型式+设备类别+(气体组别)+温度组别a)防爆型式:根据所采取的防爆措施,可分为本质安全型、隔爆型、增安型、正压型、浇封型、充砂型等。
它们的标识如下表三。
表三、防爆形式及标志防爆型式防爆型式标志防爆型式防爆型式标志本质安全型Exi 隔爆型Exd充砂型E x q 增安型Exe浇封型E x m 正压型Expb)设备类别:表四、设备类别I 类煤矿井下用电气设备。
II 类除煤矿外的其他爆炸性气体环境用电气设备。
II类隔爆型“Exd”和本质安全型“Exi”电气设备按其适用于爆炸性气体混合物的最大试验安全间隙或最小点燃电流比,进一步分为又分为IIA、IIB、和IIC类,其它们之间的关系如下表五:表五、气体组别气体组别最大试验安全间隙MESG (mm) 最小点燃电流比MICRIIA MESG≥0.9 MICR>0.8IIB 0.9>MESG>0.5 0.8≥MICR≥0.45IIC 0.5≥MESG 0.45>MICRc)温度类别:电气设备按其最高表面温度分为T1~T6组,使得对应的T1~T6组的电气设备的最高表面温度不能超过对应的温度组别的允许值。
温度组别、设备表面温度和可燃性气体或蒸汽的引燃温度之间的关系如下表六:表六、温度组别温度级别设备的最高表面温度T 可燃性物质的点燃温度T1 450℃T>450℃T2 300℃450℃≥T>300℃T3 200℃300℃≥T>200℃T4 135℃200℃≥T>135℃T5 100℃135℃≥T>100℃T6 85℃100℃≥T>85℃(二)智能电动执行器是当今乃至将来发展的主流考虑以上所述的五大因素电动执行器基本能够比较理想选型,但随着工业自动化的不断发展,特别是计算机速度的飞速发展,传统电动执行器的弊端及无法实现的功能也随之表露出来,一种安全、稳定、可靠、界面友好、智能化的电动执行器才能与自控系统相适应。
那么智能电动执行器有哪些优点呢?它又能解决传统产品的哪些弊端呢?下面针对380V电源驱动的智能电动执行器的优点做简单介绍。
一、丰富的信息显示及人性化的人机对话界面传统的电动执行器一般不具备太多的信息提示,所以在现场很难知道电动阀门的运行情况,特别是当出现故障时不容易诊断并排除故障。
智能型电动执行器解决了这个问题,他将电动执行器的运行进行检测并将信息通过液晶显示屏显示,这样就减少了很多人为诊断过程,并能及时排除故障恢复生产。
特别值得一提的是很多产品往往是代码或英文,不便于现场工作理解操作,真正的人性化人机对话界面应该是全中文字显示,奥美阀控生产的智能电动执行器就是全中文字菜单显示。
二、可组态的多组信号输出电动执行器信号输出的多少是执行器对其自身及阀门运行状态监视程度高低的体现之一,传统电动执行器一般是以机械微动开关触点输出,输出点数有限,且以固定形式及固定的信息定义输出,在选型如没明确要求,产品一但出厂很难再做更改,这样不便于使用的灵活性,也不能适应强大的系统控制要求。
智能电动执行器必需能有更多的信号输出点数,且对应信息定义可灵活组态。
三、解决相序问题三相电机存在着相序问题,当三相电源相序错误,控制开阀、关阀时与阀门的实际转向相反,失控将造成电动执行器、阀门严重损坏。