電動執行機構
 |
對於執行機構最廣泛的定義是：一種能提供直線或旋轉運動的驅動裝置，它利用某種驅動能源並在某種控制信號作用下工作。執行機構使用液體、氣體、電力或其它能源並通過電機、氣缸或其它裝置將其轉化成驅動作用。其基本類型有部分迴轉(Part-Turn)、多迴轉(Multi-Turn)及直行程(Linear)三種驅動方式。
目錄
簡介
基本的執行機構用於把閥門驅動至全開或全關的位置。用於控制閥的執行機構能夠精確的使閥門走到任何位置。儘管大部分執行機構都是用於開關閥門，但是如今的執行機構的設計遠遠超出了簡單的開關功能，它們包含了位置感應裝置，力矩感應裝置，電極保護裝置，邏輯控制裝置，數字通訊模塊及PID控制模塊等，而這些裝置全部安裝在一個緊湊的外殼內。 因為越來越多的工廠採用了自動化控制，人工操作被機械或自動化設備所替代，人們要求執行機構能夠起到控制系統與閥門機械運動之間的界面作用，更要求執行機構增強工作安全性能和環境保護性能。在一些危險性的場合，自動化的執行機構裝置能減少人員的傷害。 某些特殊閥門要求在特殊情況下緊急打開或關閉，閥門執行機構能阻止危險進一步擴散同時將工廠損失減至最少。對一些高壓大口徑的閥門，所需的執行機構輸出力矩非常大，這時所需執行機構必須提高機械效率並使用高輸出的電機，這樣才能平穩的操作大口徑閥門。對於一些小扭矩的閥門，精小型的電動閥門也應用而生，相比普通型具有重量輕，結構緊湊，功能齊全等優點。
評價
電動執行機構的主要優點就是高度的穩定和用戶可應用的恆定的推力，最大執行器產生的推力可高達225000kgf，能達到這麼大推力的只有液動執行器，但液動執行器造價要比電動高很多。 電動執行器的抗偏離能力是很好的，輸出的推力或力矩基本上是恆定的，可以很好的克服介質的不平衡力，達到對工藝參數的準確控制，所以控制精度比氣動執行器要高。如果配用伺服放大器，可以很容易地實現正反作用的互換，也可以輕鬆設定斷信號閥位狀態(保持/全開/全關)，而故障時，一定停留在原位，這是氣動執行器所作不到，氣動執行器必須藉助於一套組合保護系統來實現保位。從傳統觀念來看，氣缸與電動執行器一直被認為是屬於兩個完全不同領域的自動化產品，隨着電氣化程度的不斷提高，電動執行器卻慢慢浸入氣動領域，二者在應用中既有競爭又相互補充。技術性能的比較;氣缸可在惡劣條件下可靠地工作，且操作簡單，基本可實現免維護。氣缸擅長作往復直線運動，尤其適於工業自動化中最多的傳送要求——工件的直線搬運。而且，僅僅調節安裝在氣缸兩側的單向節流閥就可簡單地實現穩定的速度控制，也成為氣缸驅動系統最大的特徵和優勢。所以對於沒有多點定位要求的用戶，絕大多數從使用便利性角度更傾向於使用氣缸。而電動執行器主要用於旋轉與擺動工況。其優勢在於響應時間快，通過反饋系統對速度、位置及力矩進行精確控制。但當需要完成直線運動時，需要通過齒形帶或絲杆等機械裝置進行傳動轉化，因此結構相對較為複雜，而且對工作環境及操作維護人員的專業知識都有較高要求。氣缸的優勢; （1）對使用者的要求較低。氣缸的原理及結構簡單，易於安裝維護，對於使用者的要求不高。電缸則不同，工程人員必需具備一定的電氣知識，否則極有可能因為誤操作而使之損壞。 （2）輸出力大。氣缸的輸出力與缸徑的平方成正比；而電缸的輸出力與三個因素有關，缸徑、電機的功率和絲杆的螺距，缸徑及功率越大、螺距越小則輸出力越大。一個缸徑為50mm的氣缸，理論上的輸出力可達2000N，對於同樣缸徑的電缸，雖然不同公司的產品各有差異，但是基本上都不超過1000N。顯而易見，在輸出力方面氣缸更具優勢。 （3）適應性強。氣缸能夠在高溫和低溫環境中正常工作且具有防塵、防水能力，可適應各種惡劣的環境。而電缸由於具有大量電氣部件的緣故，對環境的要求較高，適應性較差。[1] 電缸的優勢主要體現在以下3個方面： （1）系統構成非常簡單。由於電機通常與缸體集成在一起，再加上控制器與電纜，電缸的整個系統就是由這三部分組成的，簡單而緊湊。 （2）停止的位置數多且控制精度高。一般電缸有低端與高端之分，低端產品的停止位置有3、5、16、64個等，根據公司不同而有所變化；高端產品則更是可以達到幾百甚至上千個位置。在精度方面，電缸也具有絕對的優勢，定位精度可達¡0.05mm，所以常常應用於電子、半導體等精密的行業。 （3）柔韌性強。毫無疑問，電缸的柔韌性遠遠強於氣缸。由於控制器可以與PLC直接進行連接，對電機的轉速、定位和正反轉都能夠實現精確控制，在一定程度上，電缸可以根據需要隨意進行運動；由於氣體的可壓縮性和運動時產生的慣性，即使換向閥與磁性開關之間配合地再好也不能做到氣缸的準確定位，柔韌性也就無從談起了。
視頻
電動執行器如何選型?