1、电动执行机构简介电动执行机构简介 05.10.9(01)一一.电动执行机构应用和分类电动执行机构应用和分类n应用于阀门和风门挡板的开关和调节控制，属应用于阀门和风门挡板的开关和调节控制，属于现场控制类仪表。于现场控制类仪表。执行机构的分类执行机构的分类n电动电动:电机驱动，方便控制，体积小，效率高，品种多，电机驱动，方便控制，体积小，效率高，品种多，经济，使用寿命一般经济，使用寿命一般510年。年。n气动：气源驱动，使用简单，防爆性能好，成熟可靠，气动：气源驱动，使用简单，防爆性能好，成熟可靠，运行速度快，需要气源及管路，效率低，维护量大。运行速度快，需要气源及管路，效率低，维护量大。n电液式
2、：电动泵控制液压缸，可靠性最高，定位精度电液式：电动泵控制液压缸，可靠性最高，定位精度好，使用寿命长达好，使用寿命长达4050年，运行速度快，体积庞大，年，运行速度快，体积庞大，价格昂贵。价格昂贵。气动及电液式执行器气动及电液式执行器从应用来分类从应用来分类n直行程（直行程（Linear Actuator）:直行程调节阀直行程调节阀（口径一般为（口径一般为15150mm）的控制。输出推力：）的控制。输出推力：0.525KN，行程（，行程（10100mm）,行程速度行程速度（0.22.5mm/s）。）。从应用来分类从应用来分类n角行程（角行程（Quarter-turn Actuator）:90度
3、转角阀门（如度转角阀门（如蝶阀、球阀）和风门挡板的控制。输出力矩：蝶阀、球阀）和风门挡板的控制。输出力矩：5020000Nm（常用力矩：（常用力矩：100Nm，250Nm，700Nm，1600Nm，2500Nm，4000Nm，6500Nm）行程）行程:90、120120,行程速度（行程速度（5150S）。）。从应用来分类从应用来分类n多转式（多转式（Multi-turn Actuator）:多回转阀门（如闸阀）多回转阀门（如闸阀）的控制，也是直行程、角行程执行器的基础。输出力的控制，也是直行程、角行程执行器的基础。输出力矩：矩：302000Nm，行程（，行程（0.2550S.）,行程速度行程速
4、度（1120r/min）。）。从结构来分类从结构来分类n紧凑型紧凑型: 将电机、减速机和控制器集成在一起，将电机、减速机和控制器集成在一起，也称一体化结构，一般的轻载型执行器都是这也称一体化结构，一般的轻载型执行器都是这种结构。种结构。n重载型重载型: 由多转式执行器配以不同的减速机构由多转式执行器配以不同的减速机构成。其电机、减速机成。其电机、减速机 和控制器封装在不和控制器封装在不 同的壳体内。同的壳体内。PS执行器属于紧凑的一体化结构执行器属于紧凑的一体化结构Schiebel执行器属于重载型结构执行器属于重载型结构二二. 电动执行器的结构电动执行器的结构电动执行器一般由电动执行器一般由n
5、伺服电机伺服电机n控制器控制器n减速机减速机n辅助部件辅助部件四部分组成。四部分组成。PS执行器结构示意图执行器结构示意图伺服电机部件伺服电机部件 n鼠笼式交流异步电机：可靠性高，成本低，成鼠笼式交流异步电机：可靠性高，成本低，成熟可控，发热较多，无自锁功能。熟可控，发热较多，无自锁功能。n永磁交流同步电机：可靠性高，成本高，大功永磁交流同步电机：可靠性高，成本高，大功率体积较大，有自锁功能，发热较少。率体积较大，有自锁功能，发热较少。n新型直流电机：体积小、成本高、可控性最好、新型直流电机：体积小、成本高、可控性最好、有自锁功能。有自锁功能。控制器部件控制器部件n接受和输出接受和输出420m
6、A模拟信号和数字信号实现模拟信号和数字信号实现对于执行器的自动控制，新近发展的智能化技对于执行器的自动控制，新近发展的智能化技术还可以实现对执行器的功能设定、故障自诊术还可以实现对执行器的功能设定、故障自诊断、状态报警和纪录、显示和通讯功能。断、状态报警和纪录、显示和通讯功能。控制器部件控制器部件 n定位器：又称伺服放大器，控制执行器按照输定位器：又称伺服放大器，控制执行器按照输入控制信号到适应的位置。入控制信号到适应的位置。n位置发生器：将阀位变换成位置发生器：将阀位变换成420mA信号用于信号用于传送。常见的传感器有电位器、非接触式霍尔传送。常见的传感器有电位器、非接触式霍尔传感器、非接触
7、式编码器。传感器、非接触式编码器。n电机开关控制组件：接受定位器信号，控制电电机开关控制组件：接受定位器信号，控制电机开关。一般有故态继电器和机械式继电器两机开关。一般有故态继电器和机械式继电器两种模式。种模式。控制器部件控制器部件n人机界面人机界面: :显示执行器状态，有液晶显示器和机械显示显示执行器状态，有液晶显示器和机械显示两种；通过通讯传送有关信息，常用的通讯协议两种；通过通讯传送有关信息，常用的通讯协议 为为ProfibusProfibus。SchiebelSchiebel执行器的人机界面执行器的人机界面n就地控制箱：实现执行器就地操作功能，由一组带锁就地控制箱：实现执行器就地操作功
8、能，由一组带锁的选择开关组成。的选择开关组成。减速机部件减速机部件n正齿轮传动正齿轮传动n涡轮蜗杆齿轮传动涡轮蜗杆齿轮传动n行星齿轮传动行星齿轮传动n滚轴丝杆传动滚轴丝杆传动PSQ执行器行星齿轮减速机构执行器行星齿轮减速机构正齿轮传动结构正齿轮传动结构涡轮蜗杆减速箱涡轮蜗杆减速箱辅助部件辅助部件n手轮部件：断电和调试时操作执行器。手轮部件：断电和调试时操作执行器。n阀位显示部件：现场显示执行器阀位情况。阀位显示部件：现场显示执行器阀位情况。n电气及机械限位装置：双重保护，智能型产品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有采用电流传感器技术来实现限位和力
9、矩保护功能。功能。n力矩保护开关：过力矩时对执行器的减速机构力矩保护开关：过力矩时对执行器的减速机构进行保护。进行保护。n加热电阻：保持电气盒空间一定的温度，在低加热电阻：保持电气盒空间一定的温度，在低温时不会接露，使电气部件受潮。温时不会接露，使电气部件受潮。n附加限位开关和力矩开关：提供一些附加的信附加限位开关和力矩开关：提供一些附加的信号点。号点。三三.基本概念基本概念n运行模式：开关型运行模式：开关型S215min， 调节型调节型S41200c/h,S4600c/h,40%ED n电机绝缘等级：电机绝缘等级：E级级耐温耐温130； F级耐温级耐温150；H级耐温级耐温180n外壳防护等
10、级：外壳防护等级：IP65,IP67,IP68n非侵入式结构：接线端子和控制部件完全分开，非侵入式结构：接线端子和控制部件完全分开，调试时不用打开外壳。调试时不用打开外壳。基本概念基本概念n开关力矩与调节力矩开关力矩与调节力矩n智能执行器：采用智能控制器，具有智能设定智能执行器：采用智能控制器，具有智能设定（行程、速度、力矩、输出状态等参数）、自（行程、速度、力矩、输出状态等参数）、自诊断、通讯功能的执行器。诊断、通讯功能的执行器。 基本概念基本概念n齿轮材质：力矩传输齿轮一般材质都是一硬一齿轮材质：力矩传输齿轮一般材质都是一硬一软，以减少摩擦保护齿轮。以前一般采用钢和软，以减少摩擦保护齿轮。
11、以前一般采用钢和铜材质搭配，现在则采用钢和工程塑料。铜材质搭配，现在则采用钢和工程塑料。n齿轮润滑：采用耐高温的润滑脂齿轮润滑：采用耐高温的润滑脂四四.执行器选型的关键参数执行器选型的关键参数n输出力矩（角行程和多转式）、输出推力（直输出力矩（角行程和多转式）、输出推力（直行程）；行程）；n速度：角行程为多少秒；多转式为多少速度：角行程为多少秒；多转式为多少r/min.直行程为多少直行程为多少mm/s;n行程：角行程为行程：角行程为90、120，多转式为多少转，多转式为多少转，直行程为多少直行程为多少mm；n执行器的运行模式：开关型还是调节型；执行器的运行模式：开关型还是调节型； 执行器选型的
12、关键参数执行器选型的关键参数n其他辅助功能：控制输入模式，附件开关输出，其他辅助功能：控制输入模式，附件开关输出，阀位反馈输出，通讯功能，就地手操功能，信阀位反馈输出，通讯功能，就地手操功能，信号隔离功能；号隔离功能；n电源：单相电源：单相220/230VAC,三相三相380/400VAC, 直流直流24/48VDC；是否需要防爆？；是否需要防爆？n连接方式及尺寸：直联式与连杆连接方式，传连接方式及尺寸：直联式与连杆连接方式，传动轴的结构与尺寸。动轴的结构与尺寸。直联式结构示意图直联式结构示意图连杆连接示意图连杆连接示意图连杆执行器支架支架连接式球型铰链阀门及管道五五.PSAMS智能执行器智能
13、执行器n采用直流电机驱动。采用直流电机驱动。n智能化控制器，在一定的范围内对于力矩、速智能化控制器，在一定的范围内对于力矩、速度、行程等功能进行设定。度、行程等功能进行设定。n非侵入式结构，接线盒独立，不用开盖即可进非侵入式结构，接线盒独立，不用开盖即可进行接线和调试。行接线和调试。nPSL将采用铝合金外壳。将采用铝合金外壳。n全面覆盖现有的全面覆盖现有的PS执行器系列。执行器系列。n带有就地手操和显示功能。带有就地手操和显示功能。PSAMS智能执行器智能执行器六六.PS即将推出的智能多转式执行器即将推出的智能多转式执行器n采用中空的无刷直流电机。采用中空的无刷直流电机。n采用行星齿轮传动机构
14、。采用行星齿轮传动机构。n体积为同类产品中最小。体积为同类产品中最小。n全智能化控制器，在一定范围内可以变速、变全智能化控制器，在一定范围内可以变速、变力矩。力矩。n具有防爆功能结构。具有防爆功能结构。n价格极具竞争力。价格极具竞争力。七七.市场上主要的竞争产品市场上主要的竞争产品n英国英国Rotork 电动执行器世界的领导者，产品品种齐全，性电动执行器世界的领导者，产品品种齐全，性能好，能好，IP68的防护，但价格最贵。的防护，但价格最贵。 一些技术的率先应用者：非接触式阀位反馈传一些技术的率先应用者：非接触式阀位反馈传感器、非浸入式结构、红外遥控设定功能。感器、非浸入式结构、红外遥控设定功
15、能。市场上主要的竞争产品市场上主要的竞争产品n德国德国AUMA 世界上最大的电动执行器生产厂商，世界上最大的电动执行器生产厂商，40年历史，年历史，产品系列全。产品系列全。市场上主要的竞争产品市场上主要的竞争产品n德国德国SIPOS5 AUMA于于99年年10月从月从Siemens收购而来，在中国是独收购而来，在中国是独立体系和品牌销售。率先推出变频电机技术的智能执立体系和品牌销售。率先推出变频电机技术的智能执行器，在一定范围内可实现变力矩和速度。行器，在一定范围内可实现变力矩和速度。市场上主要竞争的国产产品市场上主要竞争的国产产品n传统国产产品：传统国产产品：70年代设计，体积庞大，性能年代
16、设计，体积庞大，性能不好，但价格便宜。不好，但价格便宜。市场上主要的竞争产品市场上主要的竞争产品n奥托克（奥托克（Autork)：完全仿制：完全仿制Rotork的的IQ系列系列产品，价格便宜，市场能力强。产品，价格便宜，市场能力强。市场主要的竞争产品市场主要的竞争产品n天津伯纳德系：天津伯纳德系：80代中期由天津仪表引进生产，代中期由天津仪表引进生产，后扩散为多家生产。价格便宜，但力量较分散。后扩散为多家生产。价格便宜，但力量较分散。市场上主要的竞争产品市场上主要的竞争产品n鞍山鞍热工装鞍山鞍热工装361/3610系列系列 由鞍山热工和日本工装于由鞍山热工和日本工装于90年代初设立，是在年代初设立，是在国内最早推出的电子一体化电动执行器产品。国内最早推出的电子一体化电动执行器产品。市场影响较大，但市场营销不活跃。市场影响较大，但市场营销不活跃。 请提问题？请提问题？ 谢谢交流！谢谢交流！
