第五章执行器

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。

执行器工作原理
执行器是一种设备，用于将输入信号转化为机械运动或执行特定操作。

它由电磁或电动元件控制，通过转换输入能量来输出所需的运动。

执行器的工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 接收信号：执行器通过传感器或控制器接收输入信号，这些信号可以是电流、电压或控制信号。

2. 信号转换：执行器将接收到的信号转换为适合自身工作的形式，例如电磁执行器可以将电流转换为磁场力。

3. 能量转换：执行器将输入的能量转换为机械运动或执行特定操作的能量。

例如，电动执行器将电能转换为机械能，从而驱动执行器的运动。

4. 机械运动：执行器根据输入信号的控制，实现特定的机械运动，例如线性运动、旋转运动或其他复杂的工作。

5. 完成任务：执行器根据输入信号的指令，完成特定的任务，例如打开或关闭阀门、控制机械臂的运动等。

在实际应用中，执行器广泛应用于自动化领域，用于控制各种机械设备的运动和操作。

它们可以是简单的电磁铁，也可以是复杂的电动马达或液压驱动装置。

通过执行器的工作，我们能够实现自动化系统的控制和运行，提高工作效率和精度。

执行器工作原理
执行器是一种能够将输入信号转换成动力输出的设备。

其工作原理是基于电磁力、液压力或气动力的作用机制。

具体来说，执行器通常由电源、控制电路和执行机构组成。

在电磁执行器中，控制电路会接收外部输入信号，并根据信号的特征来控制电磁线圈的通断。

当电流通过电磁线圈时，产生的磁场会与固定在执行机构上的永磁体相互作用，产生电磁力。

这个力会使得执行机构发生位移，并完成所需的工作。

液压执行器则利用液体的压力来实现输出动力。

液压执行器内部有一个液压系统，包括一个液压泵、控制阀和油缸。

当控制阀接收到相应的输入信号时，它会控制液压泵的工作以及液压油的流动方向。

通过改变液压油流动的方向和压力，液压执行器可以实现线性或旋转的动作。

气动执行器和液压执行器的原理类似，不同的是它们利用气体的压力来生成动力。

和液压执行器一样，气动执行器包括气压源、控制阀和执行机构。

当控制阀接收到信号时，它会改变气体的流动方向和压力，从而使执行机构产生运动。

总体来说，执行器在接收到输入信号后，会根据信号的特征来改变自身的状态或输出力。

这样，它就能够实现将输入信号转换为相应的工作输出。

不同类型的执行器在原理上略有不同，但都属于能量转换设备，用于完成各种自动化控制系统的任务。

执行器原理及应用执行器是将电能、气压、流体动力、机械传动等形式的能量转换为机械运动或其他控制效应的装置。

它广泛应用于自动化控制系统、机械系统以及工业生产中的各个环节中，是实现各种控制和调节的关键组件。

本文将详细介绍执行器的原理及应用。

一、执行器的原理执行器的原理基于能量的转换，通过输入一种能量形式，输出另一种能量形式，实现机械运动或其他控制效应。

下面将分别介绍几种主要的执行器原理：1.电动执行器：电动执行器是利用电能来驱动机械运动的装置。

它包括电动机、减速机和传动装置等。

其原理是通过电动机将电能转化为机械能，通过减速机和传动装置来调节输出的力和速度。

2.气动执行器：气动执行器是利用气压来驱动机械运动的装置。

它包括气缸、气控阀和气源等。

其原理是通过调节气压控制气缸的工作，实现机械运动。

3.液压执行器：液压执行器是利用液压动力来驱动机械运动的装置。

它包括液压缸、液控阀和液压泵等。

其原理是通过液压泵将液体压缩并提供给液压缸，通过液控阀控制压力和流量，实现机械运动。

4.机械执行器：机械执行器是通过机械传动来实现机械运动的装置。

它包括齿轮、链条、皮带和滚珠丝杠等。

其原理是通过机械传动将输入的动力传递给输出部分，实现运动或力的传递。

二、执行器的应用执行器在自动化控制系统、机械系统以及工业生产中的各个环节中得到广泛应用。

以下是几个常见的应用领域：1.工业自动化：在工业生产中，执行器被广泛应用于各种自动化设备和生产线中。

例如，在汽车生产线上，电动执行器用于控制汽车的组装、焊接和涂装等工序；气动执行器用于控制输送、搬运和装配等工序。

2.机械设备：在机械系统中，执行器被用于控制和操作各种机械设备。

例如，在数控机床中，液压执行器用于控制工作台和刀具的移动；机械执行器用于传递动力和运动。

3.智能家居：在智能家居系统中，执行器被用于控制和调节家庭中各种设备和设施。

例如，电动执行器用于控制窗帘的开合和卷帘门的运动；液压执行器用于控制家庭中的门锁和水管的开关。