电动执行机构原理课程课件
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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。
图1 执行机构系统原理图对于比例式执行机构(当电动操作器为“自动”工作状态或未接入电动操作器时),当伺服放大器的输入端有控制信号输入时,此信号与来自位置发送器的位置反馈信号进行比较,比较后的信号偏差经过放大,使功率级导通相应回路以驱动两相伺服电动机转动,使减速器的输出轴朝着减小这一偏差方向转动(位置发送器不断将输出轴的实际位置转变为电信号——位置反馈信号回伺服放大器)直到信号偏差小于死区为止,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。