电动执行机构原理PPT课件
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电动执行机构讲义
电动执行机构讲义一、工作原理1.电动机通过电源供电，将电能转换为旋转运动；2.旋转运动通过减速器传递到执行器，将其转化为线性运动或旋转运动；3.控制电路控制电动机的启停、速度和方向，从而控制执行机构的工作。
二、应用领域1.工业自动化：电动执行机构广泛应用于自动化生产线、机械加工设备等领域。
它能够实现高速、高精度的运动控制，提高生产效率和产品质量。
2.机械控制系统：电动执行机构常被用于实现机械装置的运动控制，如机械手臂、传送带、门窗开启装置等。
通过控制电动机的运动，可以精确地实现机械部件的运动和位置控制。
3.智能家居：电动执行机构还广泛应用于智能家居领域，如智能开关、窗帘控制、家庭影院设备等。
通过手机或遥控器等方式，可以方便地控制家居设备的开关和位置。
三、优缺点1.操作方便：通过控制电路可以远程、精确地控制电动执行机构的运动，提高了操作的便利性和精确性。
2.可编程性强：电动执行机构可以通过编程实现自动化控制，实现复杂的运动模式和协同工作。
3.节能环保：电动执行机构在不需要工作时可以停止供电，节省能源。
并且由于不需要使用传统的润滑油和液压装置，减少了对环境的污染。
然而，电动执行机构也存在一些缺点：1.价格较高：相比传统的机械执行机构，电动执行机构的成本较高。
这主要是由于其包含较复杂的电路控制系统和精细的执行机构。
综上所述，电动执行机构是一种高效、便捷、可编程的机械执行机构，广泛应用于工业自动化、机械控制系统和智能家居等领域。
尽管存在一些缺点，但其优点使其成为现代自动化控制领域的重要组成部分。
常用电动执行机构工作原理及调试方法分析
直行程电动执行机构
角行程电动执行机构
电动执行机构是为了减少劳动力，操作方便而设的由远程控制和 就地控制的电动执行机构被广泛应用于电力，石油，化工，造纸，水 厂等部门。
常用电动执行机构工作原理
电动执行机构通过控制回路又可以分为一体化电动执 行机构和分体式电动执行机构。一体化电动执行机构： 控制回路集成在执行机构内部的电动执行机构。分体式
控制回路解释-2
现在我们来看一下阀门处于就地状态：按下SO开按钮则开过程控 制回路经过J2的常闭触点-J1线圈-开力矩常闭触点-开行程常闭触点 -N J1开继电器线圈吸合；J1接触器常开触点闭合，构成自保持。其 主接点闭合，接通电机回路，电机正转，阀门开启，当阀门达到全 开位置时，开行程开关OAS2动作，切断控制回路，J1掉电复位，电 机失电停转，同时行程开关OAS1动作，Z1中间继电器得电吸合，阀 门开到位，D1开指示灯亮起。 按下SC关按钮则关过程控制回路经过J1的常闭触点-J2线圈-关力 矩常闭触点-关行程常闭触点-N J2开继电器线圈吸合；J2接触器常 开触点闭合，构成自保持。其主接点闭合，接通电机回路，电机反 转，阀门关闭，当阀门达到全关位置时，关行程开关CAS2动作，切 断控制回路，J2掉电复位，电机失电停转，同时行程开关CAS1动作， Z2中间继电器得电吸合，阀门关到位，D2关指示灯亮起。 当阀门在开或者关中间位置卡涩时OT／LS2 CT／LS2力矩开关 动作OT／LS1 CT／LS1力矩开关动作，回路断开，电机停转，Z3中 间继电器得电吸合过力矩指示灯亮起。其中J1 J2的常闭触点是开， 关的互锁。
常用电动执行机构 工作原理及调试方法
北仑培训基地初级教材
电动执行机构基本介绍及应用
通俗一些可以说电动执行机构可以分为电动门和电动执行挡板两 大类，安装在汽水，油管道上和阀门（闸阀，球阀，节流阀）连接 的电动执行机构统称为电动门。安装在风道，烟道上面的电动执行 机构统称为电动执行挡板.
执行器
采用国际单位制时，流量系数定义为：在阀全开， 阀前后压差为100kPa，流体密度为1g/cm3(5400C 的水)时，每小时通过阀门的流量数(m3)。
流量系数的计算：将上式中P的单位取为kPa，可 得不可压缩流体KV值的计算公式为：
10 ρ KV = Q P
在计算流量系数时，应考虑不同流体的影响因素， 例如液体的粘度、气体的压缩因数等。流体的流 动状态也影响KV的大小，当阀前后压差达到某一 临界值时的阻塞流状态，KV计算要引入压力恢复 系数、临界压差比等。 流量系数的见教材表3-1计算公式,也可参阅控制 阀工程设计手册。
执行器
执行器的构成：
执行机构－产生推力或位移的装置。 调节机构－直接改变能量或物料输送量的装置， 通常称为控制阀或调节阀。 执行器的分类： 气动、电动和液动
一、电动执行机构
电动执行机构有角行程和直行程两种，是以两相交 流电机为动力的位置伺服机构，它将输入的直流电 流信号线性地转换成位移量。
可用于需分程控制的场合，两台定位器由一个控制 器操纵，每台定位器的工作由分程点决定。 可改善控制阀的流量特性，通过改变反馈凸轮的几 何形状，使定位器的输出特性发生变化，从而达到 修正流量特性的目的。
四、调节机构
又称控制阀(或调节阀)，是一个局部阻力可变的节 流元件。阀芯移动改变了阀芯 与阀座间的流通面积，即改变 了阀的阻力系数，使被控介质 流量相应改变。
之间的关系，即：
Q1max Qmin
=f(
l L
)
理想流量特性(阀前后压差不随阀的开度而变)
直线特性： Q/Qmax= K ( l/L )+ C 对数特性： Q/Qmax= R (l/L-1)
抛物线特性：Q/Qmax= 1/R [1+( –1) l/L ]2 快开特性：随着开度增大, 流量很快达最大。
常用电动执行机构工作原理及调试方法
器随输出轴转动到预先调整好的位置时，则凸轮将转动90º，迫
使微动开关动作，切断电机电源，使电机停止转动，从而实现
对电动装置行程的控制。如果阀门卡涩，输出轴上的转矩增大
到一定值时，蜗杆除旋转外还会产生位移带动曲拐发生角位移
，直至力矩微动开关动作，切断电源，使电机停止转动，从而
实现对电动装置输出转矩的控整制理p。pt
整理ppt
12
AUMA电动门调试方法-1
手摇挡板到全关位置（应有机务人员确认挡板是否全关）。
用螺丝刀按下图1所示调节螺钉A，按箭头方向转动调节螺钉A，可以 看到转动调节螺钉A一段时间后，上图1所示的B将转动90度，继续转 动A调节螺钉，直到指针B转到C位置，关反馈指示灯亮起，停止转动 调节螺钉A。释放螺丝刀后，调节螺钉A将略微向上弹，恢复到原始位
置，开行程确认结束。
整理ppt
13
AUMA电动门调试方法-2
下面我们来看一下AUMA 电动门力矩开关的设定（一般来说力矩是 出厂设定好的，禁止调整的） 力矩开关调整：同时松开力矩盘上的 两颗标志为“O”的螺钉，调整力矩指示盘P到适当的指示位置。重新 旋紧两个颗“O“螺钉。开力矩的调整方法也相同。
整理ppt
电动头很少操
电动 作导致牛油分 机务更换润滑油
头油 裂
泄漏
密封件损坏
更换
整理ppt
23
试验报告填写
1、讲解电动门调试报告
整理ppt
24
当阀门在开或者关中间位置卡涩时OT／LS2 CT／LS2力矩开关
动作OT／LS1 CT／LS1力矩开关动作，回路断开，电机停转，Z3中
间继电器得电吸合过力矩指示灯亮起。其中J1 J2的常闭触点是开，
关的互锁。
执行器精华版PPT课件
其他领域
总结词
除了上述领域外，执行器还广泛应用于 其他领域，如航空航天、交通运输、能 源等。
VS
详细描述
在航空航天领域中，执行器用于控制航天 器的姿态和轨道；在交通运输领域中，执 行器用于控制交通工具的运行状态；在能 源领域中，执行器用于控制能源的输送和 分配。总之，执行器在各个领域中都发挥 着重要的作用，是实现自动化和智能化控 制的关键部件之一。
执行器的发展历程
初期阶段
智能化阶段
早期的执行器主要采用机械传动方式， 结构复杂，精度低，可靠性差。
现代的执行器已经逐渐向智能化方向 发展，具有自诊断、自调整、自适应 等功能，能够更好地适应工业生产中 的各种复杂环境和要求。
发展阶段
随着电子技术和计算机技术的不断发 展，执行器的控制精度和可靠性得到 了显著提高，电动、气动、液动等各 种类型的执行器相继出现。
机器人领域
总结词
在机器人领域中，执行器是实现机器人运动的关键部件之一，主要用于驱动机器人的关节和执行特定 任务。
详细描述
机器人的运动需要依靠执行器来实现，执行器能够接收来自控制系统的指令，驱动机器人的关节进行 动作，从而实现机器人的各种运动。同时，执行器还可以根据机器人的任务需求进行定制和优化，例 如在工业机器人中使用的伺服电机、在服务机器人中使用的舵机等。
输出力是指执行器输出的机 械力，它决定了执行器能够
驱动的负载大小。
执行器的性能参数包括输出 力、行程、速度、精度等。
02
01
03
行程是指执行器输出的机械 运动范围，它决定了执行器
的控制范围。
速度是指执行器输出的机械 运动速度，它决定了执行器
的响应速度。
04
05
电动执行机构PPT课件
23
在电动执行机构中的变频器
启动时，应减小电机的浪涌冲击和阀门的水 锤效应。 调节时，针对不同的偏差，用于改变电机的 转速，使电动执行器定位更准确。 带变频控制的执行器电源板带有滤波电路， 通过滤除变频控制产生的高次谐波和电网干 扰脉冲对内部电气部件的影响。采用电容和 电感滤波。 采用限流电阻旁路设计来限制浪涌冲击。
4
内行星齿轮传动原理示意图
•பைடு நூலகம்
NN行星齿轮传动原理示意图 行星传动的特点：减速比大， 传动效率高，结构复杂，加工 成本高。
5
按调节方式分为三类 开关型（两位型），执行机构接收开关信号控制输出 ，即使开关复位，输出件继续移动，直到极限位置停 止。执行机构除非紧急按停，不能停在中间位置。原 理与远控调节型相同，区别是能自动保持开关信号。 远控开关型（调节型），执行机构接收开关（继电） 信号控制输出位移，开关复位，输出件停止运动。是 一种开环的可间断调节的控制系统。 比例调节型，执行机构接收系统的控制信号自动实现 工业过程调节控制，控制行程与输入信号成正比。是 一种带负反馈的偏差控制系统。
3
二、电动执行机构分类
按输出位移分为三类 角行程，输出力矩和90°转角，用于控制蝶阀、球阀、百叶阀、风门、旋塞阀、挡板阀等。 力矩不大于600N·m时，减速器高速级为两级行星齿轮传动，输出级为蜗杆传动( 蜗杆传动 是在空间交错的两轴间传递运动和动力的一种传动，两轴线间的夹角可为任意值，常用的 为90°。蜗杆传动用于在交错轴间传递运动和动力。)。 力矩不小于1000N·m时，减速器由多转执行机构减速器配蜗杆减速器组成。
8
三相远控型电动执行机构电路原理图
9
张家口 电厂2号 机组的 减温水 门电动 执行机 构接线
在电动执行机构中的变频器
启动时，应减小电机的浪涌冲击和阀门的水 锤效应。 调节时，针对不同的偏差，用于改变电机的 转速，使电动执行器定位更准确。 带变频控制的执行器电源板带有滤波电路， 通过滤除变频控制产生的高次谐波和电网干 扰脉冲对内部电气部件的影响。采用电容和 电感滤波。 采用限流电阻旁路设计来限制浪涌冲击。
4
内行星齿轮传动原理示意图
•பைடு நூலகம்
NN行星齿轮传动原理示意图 行星传动的特点：减速比大， 传动效率高，结构复杂，加工 成本高。
5
按调节方式分为三类 开关型（两位型），执行机构接收开关信号控制输出 ，即使开关复位，输出件继续移动，直到极限位置停 止。执行机构除非紧急按停，不能停在中间位置。原 理与远控调节型相同，区别是能自动保持开关信号。 远控开关型（调节型），执行机构接收开关（继电） 信号控制输出位移，开关复位，输出件停止运动。是 一种开环的可间断调节的控制系统。 比例调节型，执行机构接收系统的控制信号自动实现 工业过程调节控制，控制行程与输入信号成正比。是 一种带负反馈的偏差控制系统。
3
二、电动执行机构分类
按输出位移分为三类 角行程，输出力矩和90°转角，用于控制蝶阀、球阀、百叶阀、风门、旋塞阀、挡板阀等。 力矩不大于600N·m时，减速器高速级为两级行星齿轮传动，输出级为蜗杆传动( 蜗杆传动 是在空间交错的两轴间传递运动和动力的一种传动，两轴线间的夹角可为任意值，常用的 为90°。蜗杆传动用于在交错轴间传递运动和动力。)。 力矩不小于1000N·m时，减速器由多转执行机构减速器配蜗杆减速器组成。
8
三相远控型电动执行机构电路原理图
9
张家口 电厂2号 机组的 减温水 门电动 执行机 构接线
电动执行器工作原理
电动执行器工作原理电动执行器是一种通过电力驱动的装置，可将电能转换为机械运动，用于控制各种机械设备的运行。
它广泛应用于工业自动化、家庭自动化和建筑自动化等领域。
本文将介绍电动执行器的工作原理。
I. 电动执行器的组成电动执行器主要由电动机、减速装置、传动机构和执行机构组成。
1. 电动机：电动机是电动执行器的核心部件，它负责将电能转换为机械能。
常见的电动机有直流电动机和交流电动机两种。
直流电动机可以通过调整电流的方向和大小来改变转速和扭矩，而交流电动机的转速和扭矩受电源频率和电压的影响。
2. 减速装置：减速装置用于调整电动机的转速，提供合适的扭矩输出。
通常使用齿轮传动、带传动或蜗杆传动等方式实现减速。
3. 传动机构：传动机构将电动机的旋转运动转换为线性运动，从而驱动执行机构的工作。
常见的传动机构有齿轮传动、链条传动、蜗杆传动等。
4. 执行机构：执行机构是电动执行器的末端装置，用于实现具体的控制动作。
根据不同的应用需求，执行机构可以是阀门、门窗、阀门、泵等。
II. 电动执行器的工作原理电动执行器的工作原理可以简单描述为：电能输入→电动机驱动→减速装置调整转速→传动机构转换运动→执行机构控制动作。
1. 电能输入：电动执行器通过外部电源供电，将电能输入到电动机。
2. 电动机驱动：电源提供的电能进入电动机，驱动电动机转动。
电动机的类型和特性会影响到电动执行机构的运行方式。
3. 减速装置调整转速：电动机驱动的转速通常较高，为了适应不同的执行机构需求，需要通过减速装置降低转速，并提供合适的扭矩输出。
4. 传动机构转换运动：减速装置输出的旋转运动经由传动机构，经过齿轮、链条等传动元件，将旋转运动转换为线性运动或其他形式的运动。
5. 执行机构控制动作：最后，传动机构的运动通过执行机构实现具体的控制动作，如打开或关闭阀门、推拉门窗等。
III. 电动执行器的特点与应用电动执行器具有以下几个特点，使其在自动控制系统中得到广泛应用。
罗托克(ROTORK)电动执行机构
2021/1/3
六、日常检查维护
1 当执行器显示电池图标时，应及时更换电池。 • 注意：电池更换时最好在主电源接通时进行更换，
避免丢失阀门的设定记录。
2021/1/3
七、故障诊断
1 ROTORK-IQ执行器具有故障自诊断功能，调用故障诊 断菜单的方法是：按设置图所示的操作程序选择到“C r”，即程序分支点时，按设定器上的“ ”键一次， 再按“ ”键7次，屏幕显示“H1”，即为帮助菜单。 然后通过按“ ”键，逐一查看故障信息。从H1～ H8共8个帮助信息提示，分故障类型以高亮液晶条显示。
五、设置
1、 * 向下显示下一个功能 2、 * 横向显示下一个功能 3、 减少/改变显示的功能值或选项 4、 增加/改变显示的功能值或选项 5、 确认新的设定值或选项 带 * 的 两 个 箭 头 一 起 按 下 返 回 阀 位 显 示 状 态 红 外 线 设 定 器 的 就 地 操 作 5、 停止执行器 6、 打开执行器 7、 关闭执行器
2021/1/3
七、故障诊断
2021/1/3
阀位错误-当前阀位错误， 需要重新设定两个限位；
通电时电池不足-需要更换 电池，此时电动操作将被禁 止；
就地控制错误-检测到无效 的就地控制信号；
掉相-检测到执行器第三端 子的第三相丢失，需要进行 检修。
七、故障诊断
电池电量不足-电池电量 不足，需尽快更换电池；
2021/1/3
五、设置
阀 门 初 级 功 能 浏 览
2021/1/3
六、日常检查维护
• 执行器正确安装调试后，可实现无故障运行。日常巡检 中应注意：
1 检查执行器与阀门连接法兰螺栓有无松动； 1 检查执行器齿轮箱是否漏油； 1 检查阀位指示是否正确； 1 检查开关过程中有无异常声音，必要时需进行维护；
六、日常检查维护
1 当执行器显示电池图标时，应及时更换电池。 • 注意：电池更换时最好在主电源接通时进行更换，
避免丢失阀门的设定记录。
2021/1/3
七、故障诊断
1 ROTORK-IQ执行器具有故障自诊断功能，调用故障诊 断菜单的方法是：按设置图所示的操作程序选择到“C r”，即程序分支点时，按设定器上的“ ”键一次， 再按“ ”键7次，屏幕显示“H1”，即为帮助菜单。 然后通过按“ ”键，逐一查看故障信息。从H1～ H8共8个帮助信息提示，分故障类型以高亮液晶条显示。
五、设置
1、 * 向下显示下一个功能 2、 * 横向显示下一个功能 3、 减少/改变显示的功能值或选项 4、 增加/改变显示的功能值或选项 5、 确认新的设定值或选项 带 * 的 两 个 箭 头 一 起 按 下 返 回 阀 位 显 示 状 态 红 外 线 设 定 器 的 就 地 操 作 5、 停止执行器 6、 打开执行器 7、 关闭执行器
2021/1/3
七、故障诊断
2021/1/3
阀位错误-当前阀位错误， 需要重新设定两个限位；
通电时电池不足-需要更换 电池，此时电动操作将被禁 止；
就地控制错误-检测到无效 的就地控制信号；
掉相-检测到执行器第三端 子的第三相丢失，需要进行 检修。
七、故障诊断
电池电量不足-电池电量 不足，需尽快更换电池；
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五、设置
阀 门 初 级 功 能 浏 览
2021/1/3
六、日常检查维护
• 执行器正确安装调试后，可实现无故障运行。日常巡检 中应注意：
1 检查执行器与阀门连接法兰螺栓有无松动； 1 检查执行器齿轮箱是否漏油； 1 检查阀位指示是否正确； 1 检查开关过程中有无异常声音，必要时需进行维护；
恒春CKD分体电动执行机构课件
6
1. IrDA 红外控制方式
选择旋钮位于停止“STOP”，主界面按下红外设定器上的“开阀”/ “关阀”/“停 止”按钮，操作电动执行机构打开/关闭/停止。
2.LOCAL - 就地控制方式
选择旋钮位于就地“LOCAL”，主界面旋转控制旋钮可以操作电动执行机构打开和 关闭。 注意：CKD电动执行机构在出厂时的默认操作设置为点动操作方式。
四个选项，按“+、-”键修改，修改后按“确认”键保存。菜单选项说明如下：
“面板”——控制模式由面板上的模式旋钮设置；
“就地”——强制就地方式，在强制就地模式下模式旋钮无效，可以通过红外设定器修改参
数；
“停止”——强制停止方式，在强制停止模式下模式旋钮无效，可以通过红外设定器修改参
数；
“旋钮”——强制远程方式，在强制远程模式下模式旋钮无效，可以通过红外设定器修改参
实际情况调整。调整方法：首先调出该菜单，按设定器开阀或关阀键，注意不要交替按开阀
和关阀键，应该先向一个方向调整完毕再调另外一个方向。按设定器开阀或者关阀键和观察
该菜单内显示的阀位值变化。如果连续两次精确阀位值未变化的话，该设置值需要增大，按
确认后再次按开阀或关阀键，观察精确阀位值得变化，注意每次按键的值不可造成精确阀位
LOCAL 就地控制操作——点动操作方式
1、将控制旋钮放置于开（关）位置，并保持超过1秒，电动执行机构将会向打开 （关闭）方向运动。 2、释放操作旋钮后，电动执行机构将会停止运动。
LOCAL 就地控制操作——自保持操作方式
1、将控制旋钮放置于开（关）位置，并保持超过1秒，电动执行机构将会向打开（关闭） 方向运动，并且会一直运行到全开或全关位置。 2、使电动执行机构停止运动：将选择旋钮放置于停止“STOP”位置。
1. IrDA 红外控制方式
选择旋钮位于停止“STOP”，主界面按下红外设定器上的“开阀”/ “关阀”/“停 止”按钮，操作电动执行机构打开/关闭/停止。
2.LOCAL - 就地控制方式
选择旋钮位于就地“LOCAL”，主界面旋转控制旋钮可以操作电动执行机构打开和 关闭。 注意：CKD电动执行机构在出厂时的默认操作设置为点动操作方式。
四个选项，按“+、-”键修改，修改后按“确认”键保存。菜单选项说明如下：
“面板”——控制模式由面板上的模式旋钮设置；
“就地”——强制就地方式，在强制就地模式下模式旋钮无效，可以通过红外设定器修改参
数；
“停止”——强制停止方式，在强制停止模式下模式旋钮无效，可以通过红外设定器修改参
数；
“旋钮”——强制远程方式，在强制远程模式下模式旋钮无效，可以通过红外设定器修改参
实际情况调整。调整方法：首先调出该菜单，按设定器开阀或关阀键，注意不要交替按开阀
和关阀键，应该先向一个方向调整完毕再调另外一个方向。按设定器开阀或者关阀键和观察
该菜单内显示的阀位值变化。如果连续两次精确阀位值未变化的话，该设置值需要增大，按
确认后再次按开阀或关阀键，观察精确阀位值得变化，注意每次按键的值不可造成精确阀位
LOCAL 就地控制操作——点动操作方式
1、将控制旋钮放置于开（关）位置，并保持超过1秒，电动执行机构将会向打开 （关闭）方向运动。 2、释放操作旋钮后，电动执行机构将会停止运动。
LOCAL 就地控制操作——自保持操作方式
1、将控制旋钮放置于开（关）位置，并保持超过1秒，电动执行机构将会向打开（关闭） 方向运动，并且会一直运行到全开或全关位置。 2、使电动执行机构停止运动：将选择旋钮放置于停止“STOP”位置。
电动执行机构
7、将执行机构操作方式打到“远程操作”，通过DCS发指 令给执行机构输入“4mA”信号，，看阀是否动作至“全 关”位置，然后再给个“20mA”，看阀是否动作至“全 开”，然后分别给出4mA、8mA、12mA、16mA、20mA，看对 应的反馈值是否和给定值一致。如误差较大，查找原因， 重复以上调试步骤，直至合格为止。
电动执行机构结构
伺服放大器原理框图
电动执行机构结构
辅助部分 手轮部件：断电和调试时操作执行器。 阀位显示部件：现场显示执行器阀位情况。 电气及机械限位装置：双重保护，智能型产品有采用电流
传感器技术来实现限位和力矩保护功能。 力矩保护开关：过力矩时对执行器的减速机构进行保护。 加热电阻：保持电气盒空间一定的温度，在低温时不会接
8、记录调试相关数据，存档。
五、执行机构的性能指标和选型
执行机构的性能指标
灵敏度 纯滞后时间 过调量 调节时间 静差 非线性偏差 正反行程变差
执行器选型的关键参数
输出力矩（角行程和多转式）、输出推力（直行程）； 速度：角行程为多少秒；多转式为多少r/min.直行程为多少mm/s; 行程：角行程为90º、120º，多转式为多少转，直行程为多少mm； 执行器的运行模式：开关型还是调节型； 其他辅助功能：控制输入模式，附件开关输出，阀位反馈输出，通讯
执行机构调试
6、将执行机构操作方式打到“远程操作”，通过信号发 生器给执行机构输入“4mA”信号，，看阀是否动作至 “全关”位置，然后再给个“20mA”，看阀是否动作至 “全开”，然后分别给出4mA、8mA、12mA、16mA、20mA ， 20mA、16mA、12mA、8mA、4mA看对应的反馈值是否和给定 值一致。如误差较大，则重复以上调试步骤，直至合格为 止。
电动执行机构结构
伺服放大器原理框图
电动执行机构结构
辅助部分 手轮部件：断电和调试时操作执行器。 阀位显示部件：现场显示执行器阀位情况。 电气及机械限位装置：双重保护，智能型产品有采用电流
传感器技术来实现限位和力矩保护功能。 力矩保护开关：过力矩时对执行器的减速机构进行保护。 加热电阻：保持电气盒空间一定的温度，在低温时不会接
8、记录调试相关数据，存档。
五、执行机构的性能指标和选型
执行机构的性能指标
灵敏度 纯滞后时间 过调量 调节时间 静差 非线性偏差 正反行程变差
执行器选型的关键参数
输出力矩（角行程和多转式）、输出推力（直行程）； 速度：角行程为多少秒；多转式为多少r/min.直行程为多少mm/s; 行程：角行程为90º、120º，多转式为多少转，直行程为多少mm； 执行器的运行模式：开关型还是调节型； 其他辅助功能：控制输入模式，附件开关输出，阀位反馈输出，通讯
执行机构调试
6、将执行机构操作方式打到“远程操作”，通过信号发 生器给执行机构输入“4mA”信号，，看阀是否动作至 “全关”位置，然后再给个“20mA”，看阀是否动作至 “全开”，然后分别给出4mA、8mA、12mA、16mA、20mA ， 20mA、16mA、12mA、8mA、4mA看对应的反馈值是否和给定 值一致。如误差较大，则重复以上调试步骤，直至合格为 止。
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•当输入信号Ii=0（或4mA DC）时,位置发送 器反馈电流If=0(或4mA DC) ,此时伺服放大 器没有输出电压，交流伺服电动机停转，执
行机构输出轴稳定在预选好的零位。
•当输入信号Ii>0（或4mA DC）时（接入极 性应与位置反馈电流极性相反）此输入信号
与系统本身的位置反馈电流在伺服放大器的
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。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
电动执行机构介绍
3
中国核工业第五建设有限公司
一、电动执行机构概述
快，应用面较广构、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
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
工业和其它控制领域，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
电动执行机构介绍
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一、电动执行机构概述
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。 ROTORK
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，在操作中人体直接接触工业设备的
危险部位和危险介质（固、液、气三态的多
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一、电动执行机构概述
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、
电动执行机构原理
浙江三门核电检维修项目部
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目录
一 电动执行机构概述
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二 工作原理及结构
三 用途
四 电动执行机构安装和接线
五 电动执行机构调试
六 使用和检维修
七 故障和排除方法
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一、电动执行机构概述
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
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图2 电动执行机构系统方块图
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二、工作原理及结构
（二）工作原理
其中
FC
伺服放大器
SD
单相伺服电机
WF
位置发送器
构
Z
减速器
DFD
电动操作器
C
调节阀
执行机
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二、工作原理及结构
（二）工作原理
电动执行机构处于连续调节的控制过程状态：
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三、用途
电动执行机构可以与变送器，调节器等仪表 配套使用，它以电源为动力，接受4~20mA DC或0~10mA DC信号，将此转换成与输入 信号相对应的直线位移，自动地操纵阀门等 调节机构，完成自动调节任务，或者配用电 动操作器实现远方手动控制，可广泛应用于 发电厂、钢铁厂、化工、轻工等工业总门的 调节系统中。 执行机构主要应用在以下三大领域：
芯棒移动距离而对应的位置反馈电流为
4~20mA DC（0~10mA DC）。输出轴位
移的行程和位置发送器输出电流呈线性关系。
利用杠杆支点距离的不同来改变行程的变化。
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二、工作原理及结构
（一）电动执行机构 机械限位块则按行程不同来进行设置。 （二）工作原理 直行程电动执行机构是一个用交流伺服电动 机为原动机的位置伺服机构，其系统方块图 如图2所示。
过程中观察电动操作器上的阀位开度表，到
所需控制阀位开度时，立即松开切换开关即
可。
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二、工作原理及结构
（二）工作原理 •当电动操作器切换开关放置“手动”位置时， 把交流伺服电动机端部旋钮放在“手动”位 置，拉出执行机构上的手轮，摇动手轮就可 以实现手动操作。当不用就地手动操作时， 千万要注意，把交流伺服电机端部的旋钮放 在“自动”位置，并把手轮推进。
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一、电动执行机构概述
LIMITORQUE、天津二通
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二、工作原理及结构
（一）电动执行机构
目前，电动执行机构主要有：罗托克
（ROTORK）、西博斯（SIPOS-SIEMENS
Positioner的缩写）、瑞基(RAGA)、奥马
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图1 电动执行机构位置发送器和减速器的联接示意图置 9
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二、工作原理及结构
（一）电动执行机构
它们之间的联接和调整是通过杠杆和弹簧来
实现的。当减速器输出轴上下运动是时，杠
杆一端依靠弹簧的拉力紧压在输出轴的端面
上，因而传感器芯棒产生轴向位移，达到改
变位置发送器输出电流大小的目的。传感器
前置级磁放大器中进行磁势的综合比较，由
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二、工作原理及结构
（二）工作原理 于这两个信号大小不相等且极性相反就有误 差磁势出现，从而使伺服放大器有足够的输 出功率，驱动交流伺服电动机，执行机构输 出轴就朝着减少这个误差磁势的方向运动， 直到输入信号和位置反馈信号两者相等为止， 此时输出轴就稳定在与输入信号相对应的位 置上。 电动执行机构三种控制方式：
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二、工作原理及结构
（二）工作原理
•当电动操作器切换开关放在“自动”位置时，
即处在连续调节控制状态。
•当电动操作器切换开关放在“手动”位置时，
即处在手动远方控制状态，操作时只要将旋
转切换开关分别拔到“开”或“关”的位置，
执行机构输出轴就可以上行或下行，在运动
（AUMA）、ABB、上仪ROTORK、利米托
克（ LIMITORQUE ）等各种电动执行机构。
电动执行机构由伺服放大器和执行机构二个
结构上相互独立的整体构成。
执行机构为现场就地安装式结构，在减速器
箱体上装有交流伺服电机和位置发送器。
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二、工作原理及结构
（一）电动执行机构 减速器上有手动部件、输出轴、机械限位块。 直行程位置发送器与减速器的联接结构如图 1所示