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| 電動執(zhí)行器簡介 |
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| 來源：電子式電動執(zhí)行器 瀏覽次數(shù)：1868 日期：2011/9/28 |
電動執(zhí)行器（又稱為電動執(zhí)行機構(gòu)）
英文名稱：Electric Actuator
應用于各種工業(yè)自動化過程控制環(huán)節(jié)。
行業(yè)標準：JB/T-8219-1999
角行程電動執(zhí)行器按照運動方式分為：角行程、直行程和多轉(zhuǎn)式
角行程和直行程執(zhí)行器大部分是在多轉(zhuǎn)式的基礎(chǔ)之上改造而來的：以多轉(zhuǎn)式為基礎(chǔ)，配以蝸輪蝸桿二級減速箱組成0~90°角行程電動執(zhí)行機構(gòu)；配以絲桿部件組成直行程電動執(zhí)行機構(gòu)。
角行程：0~90°角行程，用于控制球閥、旋塞閥、蝶閥和百葉閥之類的角行程閥門；
多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行器多轉(zhuǎn)式：需要運行超過360°才能實現(xiàn)閥門的啟閉，主要用于截止閥、管夾閥和隔膜閥；
直行程：輸出的是力，產(chǎn)生的是位移，主要用于閘閥和滑板閥。
常用于配套各種閥門構(gòu)成電動閥門或者電動調(diào)節(jié)閥（例如：閘閥、調(diào)節(jié)閥、單座閥等直線運動的閥門）
以AC交流電或DC直流電為驅(qū)動能源；根據(jù)動作方式分為兩大類（電動開關(guān)型和電動調(diào)節(jié)型）
優(yōu)點是能源取用方便，信號傳輸速度快，傳輸距離遠，便于集中控制，靈敏度和精度較高，與電動調(diào)節(jié)儀表配合方便，安裝接線簡單。
缺點是結(jié)構(gòu)復雜，平均故障率高于氣動執(zhí)行機構(gòu)，適用于防爆要求不高，氣源缺乏的場所。
編輯本段性能特點
1、功能強勁：智能型、比例式、開關(guān)式、各類信號輸出型應有盡有。
2、體積小巧：體積僅相當于同類產(chǎn)品的35%左右。
3、輕便宜人：重量僅相當于同類產(chǎn)品的30%左右。
4、性能可靠：軸承牙口電器元件等關(guān)鍵零部件采用進口名牌產(chǎn)品。
5、美觀大方：鋁合金壓鑄外殼、精細流暢、且可減少電磁干擾。
6、精密耐磨：蝸輪輸出軸一體化特殊鋁合金鍛造、強度高、耐磨性好。
7、回差極�。何佪嗇敵鲚S一體化、避免了鍵聯(lián)結(jié)的間隙、傳動精度高。
8、安全保證：通過1500V耐壓檢測，F(xiàn)級絕緣電機，安全有保障。
9、配套簡單：采用單相電源、外接線路特別簡單，也可做380V、直流電源。
10、使用方便：免加油、免點檢、防水防銹、任意角度安裝。
11、保護裝置：雙重限位、過熱保護、過載保護（選裝）。
12、多種速度：全行程時間5秒、10秒、15秒、30秒、60秒、100秒等。
13防腐防銹：支架、聯(lián)軸器、螺釘均采用不銹鋼。
14、智能數(shù)控：數(shù)字設定、數(shù)字整定、高度精確、自診斷、一機多能。
15、集成一體：智能控制模塊高度集成于電動裝置本體中，無須外接定位器等。[1]
機構(gòu)類型
1.電動多回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機構(gòu)
電力驅(qū)動的多回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機構(gòu)是最常用、最可靠的執(zhí)行機構(gòu)類型之一。使用單相或三相電動機驅(qū)動齒輪或蝸輪蝸桿最后驅(qū)動閥桿螺母，閥桿螺母使閥桿產(chǎn)生運動使閥門打開或關(guān)閉。
多回轉(zhuǎn)式電動執(zhí)行機構(gòu)可以快速驅(qū)動大尺寸閥門。為了保護閥門不受損壞，安裝在在閥門行程的終點的限位開關(guān)會切斷電機電源，同時當安全力矩被超過時，力矩感應裝置也會切斷電機電源，位置開關(guān)用于指示閥門的開關(guān)狀態(tài)，安裝離合器裝置的手輪機構(gòu)可在電源故障時手動操作閥門。
這種類型執(zhí)行機構(gòu)的主要優(yōu)點是所有部件都安裝在一個殼體內(nèi)，在這個防水、防塵、防爆的外殼內(nèi)集成了所有基本及先進的功能。主要缺點是，當電源故障時，閥門只能保持在原位，只有使用備用電源系統(tǒng)，閥門才能實現(xiàn)故障安全位置（故障開或故障關(guān)）
2.電動單回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機構(gòu)
這種執(zhí)行機構(gòu)類似于電動多回轉(zhuǎn)執(zhí)行機構(gòu)，主要差別是執(zhí)行機構(gòu)最終輸出的是1/4轉(zhuǎn)記90度的運動。新一代電動單回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機構(gòu)結(jié)合了大部分多回轉(zhuǎn)執(zhí)行機構(gòu)的復雜功能，例如：使用非進入式用戶友好的操作界面實現(xiàn)參數(shù)設定與診斷功能。
單回轉(zhuǎn)執(zhí)行機構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊可以安裝到小尺寸閥門上，通常輸出力矩可達800公斤米，另外應為所需電源較小，它們可以安裝電池來實現(xiàn)故障安全操作。
3.流體驅(qū)動多回轉(zhuǎn)式或直線輸出執(zhí)行機構(gòu)
這種類型執(zhí)行機構(gòu)經(jīng)常用于操作直通閥（截止閥）和閘閥，它們使用氣動或液動操作方式。結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，很容易實現(xiàn)故障安全操作模式。
通常情況下人們使用電動多回轉(zhuǎn)執(zhí)行機構(gòu)來驅(qū)動閘閥和截止閥，只有在無電源時才考慮使用液動或氣動執(zhí)行機構(gòu)。
4.流體驅(qū)動單回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機構(gòu)
氣動、液動單回轉(zhuǎn)執(zhí)行機構(gòu)非常通用，它們不需要電源并且結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠。它們應用的領(lǐng)域非常廣泛。通常輸出從幾公斤米到幾萬公斤米。它們使用氣缸及傳動裝置將直線運動轉(zhuǎn)換為直角輸出，傳動裝置通常有：撥叉、齒輪齒條，杠桿。齒輪齒條在全行程范圍內(nèi)輸出相同力矩，它們非常適用于小尺寸閥門，撥叉具有較高效率在行程起點具有高力矩輸出非常適合于大口徑閥門。氣動執(zhí)行機構(gòu)一般安裝電磁閥、定位器或位置開關(guān)等附件來實現(xiàn)對閥門的控制和監(jiān)測。
這種類型執(zhí)行機構(gòu)很容易實現(xiàn)故障安全操作模式。
優(yōu)點缺點
優(yōu)點
電動執(zhí)行器的優(yōu)點是能源取用方便，信號傳輸速度快，傳輸距離遠，便于集中控制，靈敏度和精度較高，與電動調(diào)節(jié)儀表配合方便，安裝接線簡單。缺點是結(jié)構(gòu)復雜，推力小，平均故障率高于氣動執(zhí)行機構(gòu)，適用于防爆要求不高，氣源缺乏的場所。
缺點
電動執(zhí)行機構(gòu)的缺點主要有：
結(jié)構(gòu)較復雜，更容易發(fā)生故障，且由于它的復雜性，對現(xiàn)場維護人員的技術(shù)要求就相對要高一些；電機運行要產(chǎn)生熱，如果調(diào)節(jié)太頻繁，容易造成電機過熱，產(chǎn)生熱保護，同時也會加大對減速齒輪的磨損；另外就是運行較慢，從調(diào)節(jié)器輸出一個信號，到調(diào)節(jié)閥響應而運動到那個相應的位置，需要較長的時間，這是它不如氣動、液動執(zhí)行器的地方。
線路設計
1.執(zhí)行器主要是控制驅(qū)動閥門的驅(qū)動裝置，簡單的說就是控制法門的正反轉(zhuǎn)，首先應要考慮的是根據(jù)閥門的扭矩來選擇執(zhí)行器電機的大小，閥門的扭矩一般在1NM－30000NM之間，電機的選擇也是在0.25KW－15KW左右，3KW以下的電機可以用接觸器和可控硅來控制，3KW以上的則必須用接觸器控制。
2.根據(jù)客戶現(xiàn)場的工藝要求，看法門是開關(guān)型的還是調(diào)節(jié)型的，如是調(diào)節(jié)型，而且調(diào)節(jié)很頻繁是則必須用可控硅，因可控硅的暗觸點可視為無限次使用，而接觸器的使用壽命在10000000次，
3.停機方式，是通過法門執(zhí)行器的限位停機，或者是力矩停機，每臺執(zhí)行器必須配備的限位開關(guān)和力矩開關(guān)，如用限位停機，則力矩開關(guān)作為保護，如用力矩停機則限位開關(guān)做為保護。
4開關(guān)型的電氣控制方式相對來講比較簡單，可以說是最簡單的可以作成正反轉(zhuǎn)控制電路，而調(diào)節(jié)型的要需要電位計或霍爾元件做反饋，可以結(jié)合PLC或單片機來設計，5如果是profibus等總線控制的話，可以說現(xiàn)在國產(chǎn)的執(zhí)行器還沒有這個水平，國外的執(zhí)行器的技術(shù)做的很成熟。6電源供電方式可以根據(jù)電源板選擇，國內(nèi)基本上都是用380V，或220V.
故障維修
一．指示燈故障
1.故障現(xiàn)象：
給電動執(zhí)行機通電后發(fā)現(xiàn)電源指示燈不亮，伺放板無反饋，給信號不動作。
故障判斷和檢修過程：
因電源指示燈不亮，首先檢查保險管是否開路，經(jīng)檢查保險管完好，綜合故障現(xiàn)象，可以推斷故障有可能發(fā)生在伺放板的電源部分，接著檢查電源指示燈，用萬用表檢測發(fā)現(xiàn)指示燈開路，更換指示燈故障排除。
結(jié)論：電源指示燈開路會造成整個伺放板不工作。
2.故障現(xiàn)象：（調(diào)試中發(fā)現(xiàn)）
電動執(zhí)行器的執(zhí)行機構(gòu)通電后，給信號開可以，關(guān)不動作。
故障判斷和檢修過程：
先仔細檢查反饋線路，確認反饋信號無故障，給開信號時開指示燈亮，說明開正常，給關(guān)信號時關(guān)指示燈不亮，說明關(guān)可控硅部分有問題，首先檢查關(guān)指示燈，用萬用表檢測發(fā)現(xiàn)關(guān)指示燈開路，將其更換后故障排除。
結(jié)論：關(guān)和開指示燈不亮（開路）時可控硅不動作。
二．電阻電容
1．故障現(xiàn)象：
PSL210執(zhí)行機構(gòu)通電后，給定一個信號（例75%），執(zhí)行機構(gòu)會全開到底，然后回到指定位置（75%）。
故障判斷和檢修過程：
根據(jù)以上故障現(xiàn)象，首先要判斷是伺放板和執(zhí)行機構(gòu)那一個有問題。將伺放板從執(zhí)行機構(gòu)上拆下，直接將電源線接到X5/1和X5/4端子上，執(zhí)行機構(gòu)關(guān)方向動作，將電源線接到X5/1和X5/2端子上，執(zhí)行機構(gòu)開方向動作，如果執(zhí)行機構(gòu)動作不正常，說明故障在執(zhí)行器上。用萬用表測電機繞組正常，再測電容兩邊的電阻發(fā)現(xiàn)有一個開路，將其更換后故障排除。
結(jié)論：遇到以上故障現(xiàn)象時，首先要判斷故障發(fā)生在那一個部分上，最后確定根源。
2.故障現(xiàn)象：
執(zhí)行機構(gòu)通電后給關(guān)信號（4mA）執(zhí)行機構(gòu)先全開后再全關(guān)。
故障判斷和檢修過程：
先拆除伺放板，直接給執(zhí)行機構(gòu)通電發(fā)現(xiàn)仍然存在原故障，檢查電阻，電阻阻值正常，說明電阻沒問題，檢查電機繞組，發(fā)現(xiàn)阻值正常，電機沒問題。由此故障推斷有可能電容壞，重新更換電容，故障排除。
結(jié)論：出現(xiàn)該問題時首先懷疑電阻和電容。
三.其它
1、故障現(xiàn)象：
現(xiàn)場只要送AC220V電源，保護開關(guān)立即動作（跳閘）執(zhí)行機構(gòu)伺放保險已燒。
故障判斷和檢修過程：
首先用萬用表檢測執(zhí)行機構(gòu)上的電機繞組，發(fā)現(xiàn)電機繞組的電阻趨向于零，說明電機已短路，再檢測抱閘兩端電阻，電阻趨向于無窮大，說明抱閘已壞，正常應是1.45K左右。最終的處理辦法是：更換新的抱閘和電機，把伺放板的保險管裝上，重新調(diào)試，恢復正常運作。
結(jié)論：此情況應是由于抱閘壞了之后把電機抱死而現(xiàn)場沒有及時發(fā)現(xiàn)，使電機長期處于堵轉(zhuǎn)發(fā)熱，工作最終使電機相間絕緣破壞所導致的。（PSQ700）
2、故障現(xiàn)象：
執(zhí)行機構(gòu)的動作方向不受輸入信號的控制。
故障判斷和檢修過程：
先檢查兩個限流電阻和移相電容均沒有異常，用萬用表檢查電機的繞組阻值，發(fā)現(xiàn)電機的電阻值為1.45MΩ（且不時地發(fā)生變化），說明電機繞組不對,最終的辦法是更換了這臺電機（PSQ200）。
3、故障現(xiàn)象：
執(zhí)行機構(gòu)的動作方向不受伺放板的控制。
故障判斷和檢修過程：
首先讓用戶用萬用表檢測兩個限流電阻和移相電容及電機的繞組阻值，用戶的檢查結(jié)果和我們提供的最終數(shù)據(jù)一致。除了這三個因素以外再沒有其它的可能性，用戶只想我們派人過去現(xiàn)場，田光日正好去了杭州順便去了現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)其中一個限流電阻開路，讓公司給寄一限流電阻過去，此案例說明有此用戶根本沒有配合我們的工作，有些反映的情況與實際有點差別。我認為影響執(zhí)行機構(gòu)轉(zhuǎn)向的三個因素就是①電機（PSL208）本身的繞組②限流電阻③移相電容,以后發(fā)生這種情況都有要從這三方面考慮。
4故障現(xiàn)象：
無論現(xiàn)場給什么信號電機都不動作，
故障判斷和檢修過程：
直接在電機繞組間通電，電機也不傳，抱閘拆下通電電機還是不轉(zhuǎn)，檢測電機繞組阻值均正常，手輪搖執(zhí)行機構(gòu)動作正常。檢測的結(jié)果都正常就是通電時電機不轉(zhuǎn)，此時懷疑電機的轉(zhuǎn)子，把電機拆開，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子用手都擰不動，原來轉(zhuǎn)子和電機端蓋之間已有一層堅固的灰，把這層灰清除之后，加上一點潤滑油，用手就可以擰動了。重新把電機裝好并與執(zhí)行機構(gòu)配合裝上，通電正常，重新調(diào)試。
選用須知
一、根據(jù)閥門所需的扭力確定電動執(zhí)行器的輸出扭力
閥門啟閉所需的扭力決定著電動執(zhí)行器選擇多大的輸出扭力，一般由使用者提出或閥門廠家自行選配，做為執(zhí)行器廠家只對執(zhí)行器的輸出扭力負責，閥門正常啟閉所需的扭力由閥門口徑大小、工作壓力等因素決定，但因閥門廠家加工精度、裝配工藝有所區(qū)別，所以不同廠家生產(chǎn)的同規(guī)格閥門所需扭力也有所區(qū)別，即使是同個閥門廠家生產(chǎn)的同規(guī)格閥門扭力也有所差別，當選型時執(zhí)行器的扭力選擇太小就會造成無法正常啟閉閥門，因此電動執(zhí)行器必需選擇一個合理的扭力范圍。
二、根據(jù)所選電動執(zhí)行器確定電氣參數(shù)
因不同執(zhí)行器廠家的電氣參數(shù)有所差別，所以設計選型時一般都需確定其電氣參數(shù)，主要有電機功率、額定電流、二次控制回路電壓等，往往在這方面的疏忽，結(jié)果控制系統(tǒng)與電動執(zhí)行器參數(shù)不匹配造成工作時空開跳閘、保險絲熔斷、熱過載繼電器保護起跳等故障現(xiàn)像。
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