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體化結(jié)構(gòu)(通常稱為整體型
—體化結(jié)構(gòu)(通常稱為整體型>控制單元與電動執(zhí)行器封裝成一體,無需外配控制單元即可現(xiàn)實就地操作,遠程只需輸出相關(guān)控制信息就可對其進行操作。 此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是方便系統(tǒng)整體安裝,減少接線及安裝費用,容易診斷并排除故障。但傳統(tǒng)的一體化結(jié)構(gòu)產(chǎn)品也有很多不完善的地方,所以產(chǎn)生了智能電動執(zhí)行器,關(guān)于智能電動執(zhí)行器后面將再做說明。
電動執(zhí)行器控制系統(tǒng)多基于PLC或單片機搭建
通常情況下,電動執(zhí)行器從調(diào)節(jié)器獲取數(shù)字量或模擬量控制信號,將其轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的直線位移或角位移輸出,驅(qū)動閥門等執(zhí)行相應(yīng)的動作,終實現(xiàn)被調(diào)對象的自動控制。 電動執(zhí)行器一般由控制系統(tǒng)、驅(qū)動電機、執(zhí)行機構(gòu)等組成,控制系統(tǒng)作為核心部分,其性能將直接決定閥門的位置控制精度。電動執(zhí)行器控制系統(tǒng)多基于PLC或單片機搭建,控制效果比較理想,但是PLC在可擴展性、二次開發(fā)等方面存在短板且成本較高;單片機運算處理能力有限。DSP即數(shù)字信號處理器,兼顧數(shù)據(jù)處理和實時控制而且易于開發(fā)。.
電動執(zhí)行器結(jié)構(gòu)原理如圖
電動執(zhí)行器 電動執(zhí)行器結(jié)構(gòu)原理如圖1所示,通過十字滑塊聯(lián)軸,電機與滾珠絲杠實現(xiàn)連接;滾珠絲杠和滑移平臺通過螺母連接。電機輸出轉(zhuǎn)矩以驅(qū)動滾珠絲扛轉(zhuǎn)動,需要克服回轉(zhuǎn)體阻尼力和轉(zhuǎn)動慣量等的作用。編碼器主要負責采集電機轉(zhuǎn)角信號,以便于實現(xiàn)閉環(huán)控制,不過應(yīng)根據(jù)實際應(yīng)用需求和條件決定是否安裝編碼器或其他傳感器,如霍爾傳感器。滾珠絲杠可將電機輸出的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動?;破脚_用于固定工作負載。通過電動執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)原理圖可知:電動執(zhí)行器的運行情況取決于電機特性及其控制系統(tǒng),在一定程度上電機可以看做電動執(zhí)行器的核心部件。在電動執(zhí)行器中普遍使用的電機主要有3種,即步進電機、交流伺服電機、直流伺服電機等。其中步進電機電動執(zhí)行器具有成本低廉、控制簡單等特點,所以其應(yīng)用廣。圖中J為電機轉(zhuǎn)動慣量;B為黏滯阻尼系數(shù);T為電機輸出轉(zhuǎn)矩;ω為電機轉(zhuǎn)速;m為負載質(zhì)量;F為外部干擾力;v為滑動平臺x方向的運行速度,均為表征電動執(zhí)行器特性的重要參數(shù)。