多圈旋轉(zhuǎn)電動(dòng)執(zhí)行器

多圈旋轉(zhuǎn)電動(dòng)執(zhí)行器的介紹

多圈旋轉(zhuǎn)電動(dòng)執(zhí)行器的選型方法與技巧

電動(dòng)執(zhí)行器又叫電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，常用于驅(qū)動(dòng)閥門及風(fēng)門，我們經(jīng)常所說的電動(dòng)閥門和電風(fēng)門就是由電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門及風(fēng)門組成的。在管道工程中，當(dāng)所選閥門確定之后，選配電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是確保電動(dòng)閥門安全正常工作的保證條件之一。如果電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇不當(dāng)，不僅會(huì)影響使用，而且還會(huì)帶來嚴(yán)重的不良后果和經(jīng)濟(jì)損失。

通常可從下述幾個(gè)方面來考慮選配電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)：

一、根據(jù)閥門所需的扭力確定電動(dòng)執(zhí)行器的輸出扭力：

閥門啟閉所需的扭力決定著電動(dòng)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(duì)執(zhí)行器的輸出扭力負(fù)責(zé)，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(gè)閥門廠家生產(chǎn)的同規(guī)格閥門扭力也有所差別，當(dāng)選型時(shí)執(zhí)行器的扭力選擇太小就會(huì)造成無法正常啟閉閥門，因此電動(dòng)執(zhí)行器必需選擇一個(gè)合理的扭力范圍。

二、根據(jù)所選電動(dòng)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(shè)計(jì)選型時(shí)一般都需確定其電氣參數(shù)，主要有電機(jī)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(dòng)執(zhí)行器參數(shù)不匹配造成工作時(shí)空開跳閘、保險(xiǎn)絲熔斷、熱過載繼電器保護(hù)起跳等故障現(xiàn)像。

三、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)型式

根據(jù)被控對(duì)象運(yùn)動(dòng)方式分，電動(dòng)執(zhí)行器分為以下幾種結(jié)構(gòu)型式：角行程、直行程、部分回轉(zhuǎn)型、多回轉(zhuǎn)式。根據(jù)連接和安裝方式分（一般是針對(duì)角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，又分為基座式和直連式）

1、角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)

角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸運(yùn)動(dòng)方式是按角度旋轉(zhuǎn)的，且一般旋轉(zhuǎn)范圍是0~90度，此類執(zhí)行器一般適用于風(fēng)門、蝶閥、球閥、V形閥等。

角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)連接方式又分為直連式和基座式，直連式連接時(shí)電動(dòng)執(zhí)行器輸出軸與閥門的閥桿直接相連。而基座式連接方式是在執(zhí)行器輸出軸和閥桿之間通過球鉸＋連桿的方式進(jìn)行連接的。

2、直行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)

直行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸運(yùn)動(dòng)方式是直線運(yùn)動(dòng)的，所以此類型執(zhí)行器適合閥芯作直線運(yùn)動(dòng)的閥門（截止閥和閘閥例外，后面會(huì)講到），這類閥門有單座閥、雙座閥、套筒閥、角形閥、三通閥、隔膜閥等。

3、多轉(zhuǎn)式電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)

多轉(zhuǎn)式電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸運(yùn)動(dòng)方式為旋轉(zhuǎn)式，且全行程超過360度，適合于閘閥、截止閥等被控對(duì)象，多轉(zhuǎn)式電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)比較特殊，它可以再配一級(jí)減速器轉(zhuǎn)換成角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)或直行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，甚至仍舊是多轉(zhuǎn)式，加一級(jí)減速后輸出力（矩）增大，運(yùn)動(dòng)速度減慢。

二、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力矩

電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的重要一個(gè)參數(shù)是輸出力大小，對(duì)于直行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)來說單位為N或Kg，10N=1Kg，稱為推力，對(duì)于角程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)來說單位為Nm或Kg.m，10Nm=1Kgm。選擇輸出力大小時(shí)要根據(jù)被控對(duì)象的大驅(qū)動(dòng)力來確定，一般要求執(zhí)行器要保留30%的余量才保險(xiǎn)，由于閥門的驅(qū)動(dòng)力計(jì)算非常復(fù)雜，下面給出一些常見閥門的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：常用閥門對(duì)應(yīng)用執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)力要求（已留出30%余量）。

三、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程

這一參數(shù)也是比較重要的參數(shù)，對(duì)于角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)而言，行程固定為0~90度，對(duì)于直行程而言，行程單位為mm，需要根據(jù)調(diào)節(jié)閥閥芯行程來確定，直行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)常規(guī)行程有以下幾檔：10mm、16mm、25mm、40mm、60mm、100mm。對(duì)于多回轉(zhuǎn)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)而言，一般這種執(zhí)行器都的回轉(zhuǎn)圈都數(shù)可以滿足要求。

四、電氣接口

確定電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制方式，需要電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)反饋什么樣的信號(hào)。

控制方式：

1、模擬量控制

一般模擬量控制是4~20mA，還有0~10mA、1~5V等，后兩者現(xiàn)在用得不多。一般調(diào)節(jié)型（一體化）電動(dòng)執(zhí)行器都可以用模擬量控制。

2、開關(guān)量控制

一般開關(guān)量控制信號(hào)是“開"“關(guān)"指令信號(hào)，也有可能還有“停"指令信號(hào)。開關(guān)量主要有以下幾種：無源、24VDC、220VAC，一般如果配了伺服放大器，開關(guān)量要求是220VAC的。不果不是用伺服放大器控制執(zhí)行器而選用220VAC開關(guān)型的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，需要注意提供的這個(gè)220V開關(guān)量功率一定要大于執(zhí)行器電機(jī)功率。

反饋信號(hào)：

1、模擬量反饋

模擬量反饋信號(hào)都是電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出的與當(dāng)前閥位對(duì)應(yīng)的閥位反饋信號(hào)，同樣有4~20mA、0~10mA、1~5V幾種，后兩種現(xiàn)在已經(jīng)很少用了，一般配有伺服放大器的都需要模擬量閥位反饋信號(hào)。如果DCS或顯示儀表需要顯示當(dāng)前閥位，也必須要求電動(dòng)執(zhí)行器有模擬量閥位反饋信號(hào)。

2、開關(guān)量反饋信號(hào)

根據(jù)工藝要求，可能需要電動(dòng)執(zhí)行器輸出一個(gè)全關(guān)和全開的開關(guān)量信號(hào)，甚至還有其它意義的信號(hào)，如執(zhí)行器故障報(bào)警信號(hào)。一般開關(guān)量都是無源，但也有有源的。

除了以上提到的幾種重要參數(shù)外，還有些參數(shù)不那么重要，但根據(jù)工藝要求也可能非常重要，例如安裝尺寸、重量、控制精度、全行程時(shí)間、防護(hù)等級(jí)等。