执行机构原理修订稿
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第四章执行机构第一节电动执行机构一、罗托克执行机构功能用所提供的红外线设定器进入执行机构的设定程序,即使在危险区域,也可快速完成扭矩值,限位以及其它所有控制和指示功能的设定。
通过执行机构的帮助显示信息,可对控制系统、阀位、和执行器的状态进行标准的诊断。
使用设定器可通过显示屏对瞬间的力矩和阀位进行监视。
1.初级功能概观阀位显示(它可以是打开或关闭信号,或中间开度值)力矩,阀位显示P7 PC 保护口令修改口令Cr程序分支点C1 C2C3关闭方向关闭方式打开方式TC T0 关闭力矩值打开力矩值关闭限位打开限位阀位显示C1:关闭方向[C]:表示顺时针方向[A]:表示逆时针方向C2:关闭方式[CT]:力矩关[CL]:限位关C3:打开方式[OT]:力矩开[OL]:限位开2.二极设定功能口令触点功能值触点方式C r 触点S 1 r 1 r 1 r 1 触点S 2 r 2 r 2 r 2 触点S 3 r 2 r 2 r 2 触点S 4 r 2 r 2 r 2控制方向的设定 A 1 A 2 A 3 A 4 A 5 A 6 A 7 A 8 A 9 备选功能的选择 OF OP OJ OR OI OS备选功能的设定 如果安装了比例控制器,双线系统或中断计时器并选择“ON ”,则在此插入相应的设定显示 H 1 H 2 H 3 H 4 H 5 H 6 默认值 d 1 d 2 d 3 返回阀位显示 A 1:紧急保护可使用 A 2:紧急保护方向 A 3:紧急保护触点方式 A 4:温度保护旁路 A 5:就地运行保护 A 6:两线控制 A 7:两线控制 A 8:联锁控制 A 9:显示翻转OF :比例控制 OP :双线系统 OJ :中断计时器 OR :设定器控制 OI :阀位反馈OS :电源掉电,禁止操作第二节 液动执行机构一、分离器至大气扩容器调门 一、概述该门是美国TYCO公司下的Sempell液动调门,#5 #6炉各用了两个液动执行机构即疏水调门1和疏水调门2。
执行机构工作原理
执行机构工作原理描述:
执行机构是一种关键的装置或系统,用于使某个设备或机械的运动或动作变得可控和可编程。
执行机构的工作原理主要涉及以下几个方面:
1. 传感器检测:执行机构通常配备各种传感器,用于检测环境中的物理量或信号。
例如,光电传感器可用于检测物体的存在或光线强度的变化。
传感器的工作原理是将感应的信号转换为电信号,并传递给控制系统。
2. 控制系统:执行机构的控制系统接收传感器反馈的信号,并进行处理和分析。
它会根据预先设定的程序或算法,判断应该进行何种操作。
控制系统的工作原理包括信号处理、逻辑运算、数据比较等过程。
3. 动力驱动:执行机构通常需要动力驱动才能实现预定的运动或动作。
动力驱动可以是电动机、气动系统、液压系统等。
例如,电动线性执行机构通过电动机驱动丝杆或滑块进行线性运动。
动力驱动的工作原理是将电能、气压或液压能转换为机械能,从而推动执行机构的运动。
4. 运动或动作实现:根据控制系统的指令和动力驱动的作用,执行机构开始进行运动或执行特定的动作。
可能的运动形式包括线性运动、旋转运动、往复运动等。
执行机构的工作原理是根据动力驱动的作用和机械结构的设计,将输入的能量转化为合适的运动形式。
通过以上的工作原理,执行机构能够根据输入的信号或指令,实现各种复杂的运动和动作。
它在许多领域都扮演着重要的角色,例如工业机械、自动化设备、机器人等。
不同的执行机构具有不同的结构和工作原理,但总体上都需要传感器、控制系统、动力驱动和机械结构的协同工作,以实现预期的功能。
执行机构原理及结构执行机构是指能够将电信号转化为机械运动的装置,它在机器人、自动化设备以及各种工业生产设备中都发挥着重要作用。
执行机构既包括传感器、执行器也包括驱动装置,它们协同工作以实现各种运动和力的控制。
下面将介绍执行机构的原理及结构。
一、执行机构的原理执行机构主要通过电信号的输入和输出来实现机械运动的控制。
其原理可以分为以下几个方面:1.电信号输入:执行机构通常接收来自控制系统的电信号输入,这些电信号可以是开关信号、模拟信号或数字信号。
根据输入信号的不同特征,执行机构可以实现不同的动作,如旋转、平移、弯曲等。
2.信号解析与处理:执行机构会对输入的电信号进行解析和处理,以确定执行机构应该执行的动作和运动参数。
这通常通过内置的电路和传感器完成,它们可以对电信号进行放大、滤波、比较、计算等操作,以及识别和测量输入信号的特征。
3.电动执行元件:执行机构的核心组成部分是电动执行元件,它可以将电信号转化为机械运动。
按照工作原理的不同,电动执行元件可以分为电动推进器、电动马达等。
电动推进器通常通过电磁作用原理实现线性运动,电动马达则通过电动力的转换实现旋转运动。
4.动力输出与传输:执行机构的动力输出与机械运动传输通常通过机械结构来实现。
执行机构会将电动执行元件的动力输出传递给其他机械构件,如杠杆、齿轮、链条等,以实现所需的运动形式和力的控制。
5.反馈与控制:执行机构通常集成有传感器来监测运动状态和力的变化,并将反馈信号发送给控制系统。
控制系统可以根据反馈信号进行调整和修正,以实现更精确的运动和力的控制。
这种反馈与控制的闭环系统可以提高执行机构的可靠性和精度。
二、执行机构的结构执行机构的具体结构和组成部分因应用领域和要求的不同而有所差异,但一般包括以下几个方面的元件:1.电动执行元件:电动执行元件是执行机构的核心组成部分,它通常由电动机、传动机构和执行装置等组成。
电动机提供动力输出,传动机构将电动机的动力传递给执行装置,执行装置将动力转化为机械运动。
执行机构的工作原理
执行机构是为了完成某个任务或实施某项工作而设立的组织或部门。
它们的工作原理通常包括以下几个方面:
1. 设定目标和任务:执行机构根据上级机构或组织的指示,明确工作目标和具体任务,并制定相应的工作计划。
2. 组织协调:执行机构根据工作任务的要求,进行人员组织和协调安排,确保各个岗位的职责清晰、分工合理,有序推进工作。
3. 资源调配:执行机构需要对所需的人力、物力、财力等资源进行合理的调配和管理,确保资源的充分利用和合理配置,以支持工作的顺利进行。
4. 实施工作:执行机构根据所制定的工作计划,按照规定的时间节点和工作流程,有序地开展工作,确保任务按时完成。
5. 监督评估:执行机构需要对工作过程进行监督和评估,及时发现问题并提出改进措施,确保工作的质量和效果。
6. 汇报反馈:执行机构定期向上级机构或领导层汇报工作进展和成果,接受上级的指导和审查,以保证工作与整体目标的衔接和沟通。
通过以上工作环节的有序运行,执行机构能够高效地完成任务,并为组织或机构的整体发展提供支持和保障。
执行机构的工作
方法和流程可能因机构类型和任务性质的不同而有所差异,但以上原理是通用且基本的。
执行机构基本工作原理(一)1执行机构基本工作原理(一)——执行机构发展史一、执行机构的由来执行机构,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。
主要是对一些设备和装臵进行自动操作,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,所以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:组合式结构和机电一体化结构;电器控制型、电子控制型和智能控制型(带HART、FF协议);数字型和模拟型;手动接触调试型和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:1.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、气三态的多种化学物质和辐射物质),极易造成对人的伤害,很不安全;2.设备寿命短、易损坏、维修量大;3.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。
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、执行机构的应用领域执行机构主要应用在以下三大领域:1、发电厂典型应用有:火电行业应用送风机风门挡板、一次进风风门挡板、空气预热风门挡板、烟气再循环、旁路风门挡板、二次进风风门挡板、主风箱风门挡板、燃烧器调节杆、燃烧器摇摆驱动器液压推杆驱动器、叶轮机调速、烟气调节阀、蒸气调节阀、球阀和蝶阀控制、滑动门、闸门;其它电力行业的阀门执行器应用球阀、除尘控制喷水、叶轮机转速控制、控制大型液压阀、燃气控制阀、燃烧器点火启动、蒸气控制阀、冷凝水再循环, 脱氧机,锅炉给水,过热控制器,再加热恒温控制器,及其它相关阀门应用2、过程控制用于化工、石化、模具、食品、医药、包装等行业的生产过程控制,按照既定的逻辑指令或电脑程序对阀门、刀具、管道、挡板、滑槽、平台等进行精确的定位、起停、开合、回转,利用系统检测出的温度、压力、流量、尺寸、辐射、亮度、色度、粗糙度、密度等实时参数对系统进行调整,从而实现间歇、连续和循环的加工过程的控制。
执行机构工作原理
执行机构是一种能够执行特定任务的装置或系统,它根据输入的条件和信号,进行相应的动作或操作。
在工作原理上,执行机构通常由下列几个部分组成:传动装置、执行器、控制部件。
传动装置是执行机构的关键组成部分之一。
它将输入的信号或能量转化为机械能,以驱动执行器的运动。
传动装置可以采用各种机械传动形式,如齿轮传动、皮带传动、链条传动等。
传动装置的设计与选择,取决于执行机构的需求和执行动作的要求。
执行器是执行机构的另一重要部分。
它接受传动装置的输出,通过各种机械结构或装置,将机械能转化为所需的工作或动作。
例如,在机器人上,执行器可能是电动机,通过输入的电能产生旋转或线性运动。
而在一些工业生产设备中,执行器可能是气缸或液压马达,通过输入的气体或液压能源产生相应的力或位移。
控制部件是执行机构工作的核心。
它负责接收、处理和转换输入的信号,根据设计好的控制策略,发出相应的指令给传动装置和执行器,以实现所需的工作或动作。
控制部件可以采用各种控制方式,如电气控制、电子控制、计算机控制等。
通过精确的控制,执行机构可以按照设计要求完成工作任务,提高生产效率和产品质量。
总之,执行机构通过传动装置、执行器和控制部件的协调工作,将输入的条件和信号转化为相应的动作或操作。
它在各个领域
的应用极为广泛,例如机械加工、自动化生产、机器人技术等。
通过不断的创新和改进,执行机构将为人类创造更多的便利和效益。
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。
电动执行机构工作原理一、引言电动执行机构是一种通过电能转换为机械能来完成工作的设备,广泛应用于工业自动化、机器人、航空航天等领域。
本文将从电动执行机构的结构组成、工作原理、分类及应用等方面进行详细介绍。
二、电动执行机构的结构组成电动执行机构由电机、减速器、传动装置和执行器四部分组成。
1. 电机电动执行机构的核心部件是电机,它将电能转换为旋转力矩或直线运动力。
常见的电机有直流电机和交流异步电机两种。
直流电机具有转速调节范围广、启动扭矩大等优点;交流异步电机则具有结构简单、容易维护等优点。
2. 减速器减速器主要作用是降低输出轴的转速,增加输出轴的扭矩。
常见的减速器有齿轮减速器和行星减速器两种。
齿轮减速器具有传递大扭矩、可靠性高等特点;行星减速器则具有体积小、重量轻等优点。
3. 传动装置传动装置主要作用是将减速器输出轴的旋转或直线运动转换为执行器所需的运动形式。
常见的传动装置有蜗轮蜗杆传动、链条传动、曲柄连杆传动等。
4. 执行器执行器是电动执行机构中最终完成工作的部件,它能将机械能转换为所需的工作形式。
常见的执行器有气缸、液压缸、电磁阀等。
三、电动执行机构的工作原理电动执行机构的工作原理可以分为两个部分:电机部分和传动部分。
1. 电机部分当外界施加电源给电机时,电机产生旋转力矩或直线运动力。
旋转力矩由电机内部产生的磁场和外界施加在导线上的磁场相互作用而产生;直线运动力由电机内部产生的磁场和外界施加在铁芯上的磁场相互作用而产生。
2. 传动部分通过减速器和传动装置,将电机输出轴所产生的旋转或直线运动转换为所需的运动形式,并传递给执行器。
例如,当需要控制一个门打开或关闭时,通过减速器将电机输出轴的旋转转换为直线运动,并传递给气缸或液压缸,从而使门实现打开或关闭的功能。
四、电动执行机构的分类根据不同的工作形式和工作场合,电动执行机构可以分为以下几类:1. 直线电动执行机构直线电动执行机构主要通过电机产生直线运动力来完成工作。
执行器的结构与工作原理执行器呀,这可是个挺有趣的东西呢!就好像我们生活中的好多小工具,它们都有自己独特的结构和工作原理,发挥着各种各样重要的作用。
咱们先来说说执行器的结构。
执行器就像是一个精密的小机器,由好多部分组成。
比如说,有动力部分,就像是人的心脏,给整个执行器提供能量;有传动部分,这就像人的手脚,负责把动力传递出去;还有控制部分,这相当于人的大脑,指挥着整个执行器该怎么做。
我记得有一次,我家里的洗衣机出了故障。
我好奇地打开后盖看了看,发现里面有一个小小的执行器,控制着洗衣机的转动。
那个执行器看起来虽然不大,但是结构却很复杂。
各种零件紧密地组合在一起,每一个都有着自己独特的作用。
咱们再来说说执行器的工作原理。
它的工作原理其实也不难理解。
就拿刚才说的洗衣机的执行器为例,当我们按下启动按钮的时候,电流就会进入执行器,让动力部分开始工作,产生动力。
然后,传动部分会把这个动力传递给洗衣机的滚筒,让它开始转动起来。
控制部分呢,则会根据我们选择的洗衣模式,来控制转动的速度、时间等等。
再比如说汽车的油门执行器。
当我们踩下油门踏板时,这个动作会转化为电信号传递给执行器。
执行器接收到信号后,就会控制发动机的进气量或者燃油喷射量,从而改变发动机的输出功率,让汽车加速或者减速。
还有空调的温度调节执行器。
当我们设定好温度后,执行器会根据温度传感器传来的信息,控制制冷或者制热的强度,以达到我们想要的室内温度。
总的来说,执行器虽然看起来小小的、不起眼,但却是很多设备能够正常工作的关键。
它们默默地在各种机器里面工作着,为我们的生活带来了很多的便利。
就像我之前修那台洗衣机,虽然最后我没修好,但通过观察那个小小的执行器,我更深刻地理解了它们的重要性。
以后再遇到类似的问题,我相信我能更好地去理解和解决。
所以呀,可别小看了这些执行器,它们可真是生活中的小英雄呢!。
执行机构原理文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]摘要:是物料或能量供给系统中不可缺少的重要组成部分,而执行机构是调节阀的关键组成部件。
针对执行机构对调节阀工作性能的影响,分析了调节阀的执行机构类型,讨论了不同类型执行机构的组成、工作原理和特点,在此基础上对不同类型的执行机构适用范围进行了探讨,为调节阀的选择提供指导作用。
1引言调节阀广泛应用于火力发电、核电、等流体控制场合,是工业生产过程最常用的终端控制元件。
执行机构和调节阀门是组成调节阀的两大部件,执行机构根据控制信号驱动调节阀门,对通过的流体进行调节,从而改变操纵变量的数值[1~2]。
作为调节阀的驱动部分,执行机构在很大程度上影响着调节阀的工作性能。
本文讨论了调节阀的执行机构,并对各种类型执行机构的性能特点进行了分析。
2调节阀执行机构按操作的不同,调节阀执行机构可分为气动执行机构、电动执行机构和电液执行机构。
气动执行机构气动薄膜执行机构是最常用的气动执行机构[3],工作原理如图1所示。
将20~100kPa的标准气压信号P通入薄膜气室中,在薄膜上便产生一个向下的推力,驱动阀杆部件向下移动,调节阀门打开。
与此同时,弹簧被压缩,对薄膜产生一个向上的反作用力。
当弹簧的反作用力与气压信号在薄膜产生的推力相等时,阀杆部件停止运动。
信号压力越大,在薄膜上产生的推力就越大,弹簧压缩量即调节阀门的开度也就越大。
气动薄膜调节阀将与执行阀杆刚性连接的调节阀运动部件视为一典型的质量-弹簧-阻尼环节,系统运动受力模型如图2所示。
系统在运动过程满足以下方程:方程式(1)式中:m为与执行阀杆刚性连接的运动部件总质量;x为阀杆位移;c为阻尼系数;f为摩擦力;Fs为信号压力在薄膜上产生的推力;G为运动部件总重力;Ft为调节阀所控流体在阀芯上的压力差产生的不平衡力;k为弹簧刚度系数。
当阀杆由下往上运动时,式(1)等号左端各项符号变负。
图2系统运动受力模型式(1)中的摩擦力是造成调节阀死区与滞后的主要原因[4]。
摘要:调节阀是物料或能量提供系统中不可缺少的重要组成局部,而执行机构是调节阀的要害组成部件。
针对执行机构对调节阀工作性能的碍事,分析了调节阀的执行机构类型,讨论了不同类型执行机构的组成、工作原理和特点,在此根底上对不同类型的执行机构适用范围进行了探讨,为调节阀的选择提供指导作用。
1引言调节阀广泛应用于火力发电、核电、化工等流体操纵场合,是工业生产过程最常用的终端操纵元件。
执行机构和调节阀门是组成调节阀的两大部件,执行机构依据操纵信号驱动调节阀门,对通过的流体进行调节,从而改变操纵变量的数值[1~2]。
作为调节阀的驱动局部,执行机构在特别大程度上碍事着调节阀的工作性能。
本文讨论了调节阀的执行机构,并对各种类型执行机构的性能特点进行了分析。
2调节阀执行机构按操作能源的不同,调节阀执行机构可分为气动执行机构、电动执行机构和电液执行机构。
2.1气动执行机构气动薄膜执行机构是最常用的气动执行机构[3],工作原理如图1所示。
将20~100kPa的标准气压信号P通进薄膜气室中,在薄膜上便产生一个向下的推力,驱动阀杆部件向下移动,调节阀门翻开。
与此同时,弹簧被压缩,对薄膜产生一个向上的反作用力。
当弹簧的反作用力与气压信号在薄膜产生的推力相等时,阀杆部件停止运动。
信号压力越大,在薄膜上产生的推力就越大,弹簧压缩量即调节阀门的开度也就越大。
气动薄膜调节阀将与执行阀杆刚性连接的调节阀运动部件视为一典型的质量-弹簧-阻尼环节,系统运动受力模型如图2所示。
系统在运动过程满足以下方程:方程式〔1〕点击此处查瞧全部新闻图片式中:m为与执行阀杆刚性连接的运动部件总质量;x为阀杆位移;c为阻尼系数;f为摩擦力;Fs为信号压力在薄膜上产生的推力;G为运动部件总重力;Ft 为调节阀所控流体在阀芯上的压力差产生的不平衡力;k为弹簧刚度系数。
当阀杆由下往上运动时,式〔1〕等号左端各项符号变负。
图2系统运动受力模型点击此处查瞧全部新闻图片式〔1〕中的摩擦力是造成调节阀死区与滞后的要紧缘故[4]。
华新水泥(阳新)有限公司MWFT培训教案:执行机构基本工作原理(二)——SIPOS 5电动执行机构授课人:卢荣俊西博思电动执行机构有限公司(原西门子公司电动执行机构部门)将先进成熟的电机变频调速技术应用于执行机构中,因内部集成了一体化变频智能控制单元,省去了其它执行机构必须的复杂电机转向控制箱,采用简单的模块化结构,通过增加少量必要的模块,使其适用于各种控制模式,可对阀门挡板进行可靠的开关控制和变频调节。
SIPOS5Flash PROFITRON变频智能型执行机构除具有其它执行机构的功能外,还具有一些特殊功能,即使阀门挡板被卡住,输出力矩也不会超过事先设定的上限,因为启动电流不会超过额定电流,可采用较细的电缆,自动校正供电电源相序,全面的电机保护功能,确保电机永远不会被烧毁,输出轴转速可自行设定。
采用超大规模集成电路器件替代机械零部件,电子器件没有磨损,无须维护,智能化程度高,且可以编程,其电子式限位保护功能和电子式过力矩保护功能取代了机械式限位开关和机械式力矩开关,这样省去了调试过程中费时的限位开关和力矩开关调整工作。
SIPOS5Flash PROFITRON变频智能型执行机构既可接受控制系统来的开、关、停和紧急4个开关量信号,也可以接受控制系统来的4~20mA.DC位置给定信号,也可以输出1路4~20mA.DC位置反馈信号和8个开关量的状态反馈信号,通过液晶显示屏,可以人机对话的方式进行参数设置,监控执行机构状态,进行故障自诊断。
一、变频器(VSD)内置一体化变频智能控制单元,远远优于电机加减速齿轮的设计方案,简化了机械结构,满足了执行机构控制阀门以精确的速度运行的过程要求,在不改变其内部机械结构的情况下,输出轴转速可在1:8的范围内自行设定。
1、整流限流和滤波经过整流后的电压首先经过直流母线上的大电容器CZK进行滤波,串联在回路中的限流电阻RV确保主回路电压在接通瞬间的跳跃变化不会立即传递给滤波电容器,在主回路电压接通并进入正常工作状态后,限流电阻由一继电器短路。
电动执行机构的工作原理
电动执行机构的工作原理主要包括电能转换、传动装置和执行机构三个部分。
首先,电能转换是指将电能转换为机械能的过程,通常采用电动机作为能量转换的核心部件。
电动机通过电能输入,产生旋转运动,从而驱动传动装置的运转。
传动装置则起到传递和调节动力的作用,通常包括齿轮、皮带、链条等传动装置。
最后,执行机构是指根据控制信号,将机械能转换为具体的工作输出,比如线性运动、旋转运动等。
在工业生产中,电动执行机构广泛应用于自动化生产线、机械手臂、机械设备等领域。
它能够实现精准的动作控制,提高生产效率,减少人力成本,同时也能够保证生产过程的稳定性和安全性。
电动执行机构的工作原理是基于电能转换和机械传动的基本原理,通过精密的设计和控制,实现了高效、精准的动作输出。
它在工业自动化领域的应用将会越来越广泛,为工业生产带来更大的便利和效益。
总的来说,电动执行机构是一种能够将电能转换为机械能的装置,其工作原理包括电能转换、传动装置和执行机构三个部分。
它
在工业生产中起着至关重要的作用,能够实现精准的动作控制,提高生产效率,保证生产过程的稳定性和安全性。
随着工业自动化的发展,电动执行机构的应用前景将会更加广阔。
电动执行机构原理讲义1. 简介电动执行机构是一种能够实现自动化运动的装置,其原理是通过电能转换为机械能,驱动执行机构完成特定的工作任务。
本讲义将从电动执行机构的根本原理、主要类型以及应用范围等方面进行介绍。
2. 根本原理电动执行机构的根本原理是通过电能转换为机械能,使执行机构产生运动。
其具体原理可以分为两种类型:2.1 电动驱动原理电动驱动原理是指通过将电能转换成机械能,驱动执行机构完成工作。
常见的电动驱动原理有:电机驱动原理、电磁驱动原理、电液驱动原理等。
2.1.1 电机驱动原理电机驱动原理是指通过将电能转换成机械能,通过电机的运动来驱动执行机构。
常见的电机驱动原理有:直流电机驱动原理、交流电机驱动原理等。
2.1.2 电磁驱动原理电磁驱动原理是指通过将电能转换成机械能,通过电磁力的作用来驱动执行机构。
常见的电磁驱动原理有:电磁铁驱动原理、电磁继电器驱动原理等。
2.1.3 电液驱动原理电液驱动原理是指通过将电能转换成液压能,通过液压系统的工作来驱动执行机构。
常见的电液驱动原理有:电液比例控制驱动原理、电液伺服驱动原理等。
2.2 电控原理电控原理是指通过电信号控制执行机构的运动。
通常包括电路控制原理、微机控制原理、PLC控制原理等。
3. 主要类型根据不同的工作要求和具体应用场景,电动执行机构可以分为多种类型,常见的有:3.1 直线运动类型直线运动类型的电动执行机构主要通过直线运动来实现工作任务。
常见的直线运动类型有:滑块摆杆机构、螺杆机构等。
3.2 旋转运动类型旋转运动类型的电动执行机构主要通过旋转运动来实现工作任务。
常见的旋转运动机构有:齿轮传动机构、链传动机构等。
3.3 复合运动类型复合运动类型的电动执行机构可以同时进行直线运动和旋转运动,以适应不同的工作场景和要求。
常见的复合运动类型有:滑动摆杆机构、球螺杆机构等。
4. 应用范围电动执行机构广泛应用于各个领域,包括但不限于以下几个方面:•工业自动化领域:电动执行机构在工业领域中的应用非常广泛,如自动化生产线、智能仓储系统等。
排烟阀手动执行机构原理排烟阀在建筑消防系统里那可是相当重要的存在,就像守门员在足球队里的角色一样,关键时刻能起到大作用。
今天咱们就来好好唠唠排烟阀手动执行机构的原理,这可挺有意思的。
我有个朋友叫小李,他在一家建筑公司工作。
有一次我去他的工地上玩,看到那些安装排烟阀的工人师傅在忙活着。
我就好奇地凑上去问:“师傅啊,这排烟阀手动执行机构到底是咋工作的呀?”师傅看我一脸好奇的样子,就笑着给我解释起来。
这排烟阀手动执行机构啊,简单来说,就是一个能让我们手动控制排烟阀开关的装置。
你可以把它想象成一扇门的把手,只不过这扇“门”是排烟阀,而这个“把手”的功能可复杂多了。
从结构上讲,它有几个关键的部分。
比如说有个传动部件,这就像是一条看不见的手臂。
当我们去操作手动执行机构的时候,这个传动部件就开始工作了。
就好比我们转动门把手的时候,门里面的锁舌等部件开始跟着动起来一样。
那这个传动部件是怎么动起来的呢?一般来说,我们手动操作的地方会有个手轮或者手柄之类的东西。
我们转动手轮或者扳动手柄,就像是给传动部件下达了一个“命令”。
这个时候,传动部件就会把我们的力量传递到排烟阀的叶片上。
我当时就问师傅:“那这力量咋就刚好能让排烟阀打开或者关闭呢?”师傅说:“这就是设计的巧妙之处啦。
”排烟阀的叶片就像是一把扇子的扇叶一样,它们有自己的活动轴。
传动部件传来的力量会作用在这个活动轴上,让叶片按照我们想要的方向转动。
如果是要打开排烟阀,那叶片就会转动到一个能让空气顺利通过的角度,就像扇子展开一样,这样烟雾就能排出去了。
要是关闭排烟阀呢,叶片就会转动到完全挡住通道的位置,就像扇子合起来一样。
还有啊,这手动执行机构里面还有一些限位装置。
这限位装置是干啥的呢?你想啊,如果我们一直转动手轮或者扳动手柄,没有个限制的话,那排烟阀的叶片不就转坏了吗?这限位装置就像是一个“小管家”,它会在叶片转动到合适的位置的时候,阻止传动部件继续传递力量。
这就好比我们开车的时候,遇到红灯就得停车一样,这个限位装置就是让排烟阀的动作在合适的范围之内。
执行机构原理集团档案编码:[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]
摘要:是物料或能量供给系统中不可缺少的重要组成部分,而执行机构是调节阀的关键组
成部件。
针对执行机构对调节阀工作性能的影响,分析了调节阀的执行机构类型,讨论了
不同类型执行机构的组成、工作原理和特点,在此基础上对不同类型的执行机构适用范围
进行了探讨,为调节阀的选择提供指导作用。
1引言
调节阀广泛应用于火力发电、核电、等流体控制场合,是工业生产过程最常用的终端控制元件。
执行机构和调节阀门是组成调节阀的两大部件,执行机构根据控制信号驱动调节阀门,对通过的流体进行调节,从而改变操纵变量的数值[1~2]。
作为调节阀的驱动部分,执行机构在很大程度上影响着调节阀的工作性能。
本文讨论了调节阀的执行机构,并对各种类型执行机构的性能特点进行了分析。
2调节阀执行机构
按操作的不同,调节阀执行机构可分为气动执行机构、电动执行机构和电液执行机构。
气动执行机构
气动薄膜执行机构是最常用的气动执行机构[3],工作原理如图1所示。
将20~100kPa的标准气压信号P通入薄膜气室中,在薄膜上便产生一个向下的推力,驱动阀杆部件向下移动,调节阀门打开。
与此同时,弹簧被压缩,对薄膜产生一个向上的反作用力。
当弹簧的反作用力与气压信号在薄膜产生的推力相等时,阀杆部件停止运动。
信号压力越大,在薄膜上产生的推力就越大,弹簧压缩量即调节阀门的开度也就越大。
气动薄膜调节阀
将与执行阀杆刚性连接的调节阀运动部件视为一典型的质量-弹簧-阻尼环节,系统运动受力模型如图2所示。
系统在运动过程满足以下方程:
方程式(1)
式中:m为与执行阀杆刚性连接的运动部件总质量;x为阀杆位移;c为阻尼系数;f为摩擦力;Fs为信号压力在薄膜上产生的推力;G为运动部件总重力;Ft为调节阀所控流体在阀芯上的压力差产生的不平衡力;k为弹簧刚度系数。
当阀杆由下往上运动时,式(1)等号左端各项符号变负。
图2系统运动受力模型
式(1)中的摩擦力是造成调节阀死区与滞后的主要原因[4]。
对于气动执行机构而言,由于工作介质的可压缩性比较大,使得摩擦对其动态响应特性的影响更为显着。
当生产过程受到扰动的影响,虽然调节阀控制器的输出产生了一个用于纠正偏差的控制信号,但由于摩擦的存在,使得该信号并没有产生相应的阀杆位移。
这就要求控制器输出更大的信号,只有当控制信号超过一定范围,即死区,才能使阀杆产生位移。
死区的存在使调节不能及时进行,有时还造成调节的过量,使调节阀的控制品质变差。
为了减小调节阀死区与滞后的影响,除了改进阀杆填料结构,采用合适密封材料等外,目前的主要改进措施是通过给气动调节阀配备门定位器[2],如图3所示。
波纹管1的信号压力大小由调节阀控制器调节。
当调节阀控制器的输出增大时,波纹管1的信号压力也增大,主杠杆2便绕支点3作逆时针转动,于是喷嘴5与挡板4的距离减小,喷嘴的背压升高,此背压经过放大器6放大后,进入薄膜气室7的压力也开始升高,阀杆8向下移动,并带动反馈杆9绕支点10作逆时针转动,与反馈杆9安装在同一支点的反馈凸轮11跟着作逆时针转动。
与此同时,副杠杆12在滚轮13的作用下开始绕支点14作顺时针转动,反馈弹簧15被拉伸。
当反馈弹簧15对主杠杆2的拉力与信号压力作用在波纹管1上的力达到力矩平衡时,调节阀气动执行阀杆达到平衡位置。
因此,通过气动阀门定位器可以在输入信号与气动调节阀执行阀杆位移(即调节阀开口量)之间建立起一对应的关系。
图3带定位器的气动薄膜调节阀工作原理
添加气动阀门定位器后可以在一定程度上减小气动薄膜调节阀的死区与滞后,但要彻底解决死区与滞后的影响,需从根本上解决调节阀的摩擦力补偿等问题。
除气动薄膜执行机构外,还有气动活塞式执行机构,调节阀执行阀杆通过气缸驱动。
电动执行机构
电动执行机构是采用电动机和减速装置来移动调节阀门的执行机构,需与电动伺服放大器配套使用,其系统组成框图如图4所示。
由于带有位移传感器实时检测执行阀杆的位移,故电动执行机构不需额外配备阀门定位器就可以组成位置反馈控制系统,以调节阀执行阀杆的位移信号作为调节阀控制器的反馈测量信号,将控制器输出的设定信号与反馈测量信号进行比较,当两者有偏差时,改变对伺服放大器的输出,使执行阀杆动作,从而建立起输入信号与调节阀执行阀杆位移(即调节阀开口量)一一对应的关系。
通常电动执行机构的输入信号是标准的电流或电压信号,输出位移可以是直行程、角行程和多转式等类型[2]。
图4电动执行机构组成框图
电液执行机构
电液执行机构将输入的标准电流或电压信号转换为电动机的机械能,然后通过液压,将电动机的机械能转化为液压油的压力能,并经管道和控制元件向前传递,最后借助液压执行元件(如液压缸)将液压油的压力能转化为机械能,驱动调节阀阀杆(阀轴)完成直线(回转角度)运动,控制调节阀阀门的开度。
电液执行机构的组成及系统框图如图5所示,位移传感器所形成回路实际起着阀门定位器的作用,建立阀杆位移信号与调节阀控制器输出信号之间的一一对应关系。
图6是某类电液执行机构的工作原理图。
工控机根据调节阀控制系统的设置,经D/A转换后以模拟信号的形式输出设定信号,使电液比例方向阀2的左位工作。
液压泵1输出的压力油一路给蓄能器3充液,储备液压能,以备快速关闭或开启的应急功能,另一路经过电液比例方向阀2的左位进入液压缸6的左腔,推动活塞右移,调节阀门7打开。
位移传感器实时检测调节阀开口量,经过A/D转换后将阀门开度信号输入工控机,经过调节阀控制器的处理后,又将信号输出给电液比例方向阀。
电液比例方向阀根据传来的信号符号与大小确定活塞的移动方向和位移量,也就是调整调节阀开口的大小。
电磁4用于实现电液调节阀快速关闭或开启的应急功能,而手动换向阀5用于实现调节阀的机械手轮降级操作。
图5电液执行机构框图
图6电液调节阀系统原理
3调节阀执行机构的应用
气动执行机构具有结构简单、维修方便、价格低廉、抗环境污染等优点,在工业生产中得到了广泛的应用。
但由于气动执行机构的气体工作介质具有较强的可压缩性,使气动执行机构的抗偏离能力比较差,给位置和速度的精确稳定控制带来很大的影响[5],不适于快速响应和大的执行速度场合,从而限制了气动执行机构在大型精确控制项目中的进一步推广。
电动执行机构动作迅速、响应快、所用电源取用方便、便于进行远距离的信号传递,特别是随着电子与计算机技术在工业控制过程中的广泛应用,电动执行机构具有很大的发展前途。
但由于电动执行机构由电机、减速齿轮箱、控制箱等组成,当实现大推力时,电动执行机构体积太庞大,而且其封闭的结构会产生热,防火防爆差,降低了安全性。
液压传动以几乎不可压缩的高压液体作为传递动力的介质,能够输出大的力或力矩,动作灵敏,运行较为平稳,传动无间隙,可在高速下启动、制动、换向[6~7]。
随着国家大型电站等工业项目的推进,对调节阀提出了大推力(推力矩)、长行程、高精度、快速响应等控制要求。
电液执行机构结合了电子技术和液压技术两个方面的优势,具有控制精度高、响应速度快、输出功率大、信号处理灵活、易于实现各种参量的反馈等优点,有助于调节阀适应大型工业项目提出的控制要求,同时也适应了现代工业过程控制系统化、智能化不断提高的发展趋势。
4结束语
执行机构是调节阀的关键部件,执行机构类型不同的调节阀工作性能有很大的差异。
控制过程是否平稳取决于调节阀能否准确动作。
选择恰当的调节阀是管路设计的主要内容,也是保证调节系统安全平稳运行的关键所在。
在选择调节阀前应充分了解不同执行机构类型调节阀的特点、适用范围,根据不同的需要选择不同执行机构类型的调节阀。