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輸出為轉交的執(zhí)行機構要有足夠的轉矩
對于輸出為轉交的執(zhí)行機構要有足夠的轉矩,對于輸出為直線位移的執(zhí)行機構要有足夠的力,以便克服負載的阻力。特別是高溫高壓閥門,其密封填料壓的比較緊,長時間關閉之后在開啟時往往比正常情況要費更大的力,至于動作速度并不一定很高,因為流量調節(jié)和控制不需要太快。為了加大輸出轉矩或力,電動機的輸出軸都有減速器,如果電機本身就是低速的,減速器可以簡單些。
電動執(zhí)行器又稱閥門電動裝置
電動執(zhí)行器又稱閥門電動裝置,它是在不同行業(yè)領域的稱謂,在工業(yè)管道閥門行業(yè)稱之為閥門電動裝置,在儀表行業(yè)稱之為電動執(zhí)行器,但現在業(yè)內已沒有很明確的區(qū)分,本文所涉及到的關于稱謂問題將統(tǒng)一稱之為電動執(zhí)行器。 閥門在工業(yè)管路控制中是經常使用的重要設備,電動閥門隨著工業(yè)自動化的發(fā)展,因其動力源容易取得,且一般情況下無需維護的優(yōu)點,比起氣動、液動等不同驅動方式的設備使用更為普遍。在工業(yè)場合電動閥門必需具有更高的可靠性和安全性,當閥門能保證性能和壽命的情況下,電動閥門的安全性與可靠性取決于電動執(zhí)行器,因此電動執(zhí)行器的性能、控制水平是電動閥門整機技術水平的綜合表現。所以在電動執(zhí)行器選型時除必需考慮的一些基本要素外,對其提出合理的技術要求才能使電動閥門價值實現化。
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)行器從調節(jié)器獲取數字量或模擬量控制信號,將其轉換為對應的直線位移或角位移輸出,驅動閥門等執(zhí)行相應的動作,終實現被調對象的自動控制。 電動執(zhí)行器一般由控制系統(tǒng)、驅動電機、執(zhí)行機構等組成,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即數字信號處理器,兼顧數據處理和實時控制而且易于開發(fā)。.
電動執(zhí)行器結構原理如圖
電動執(zhí)行器 電動執(zhí)行器結構原理如圖1所示,通過十字滑塊聯軸,電機與滾珠絲杠實現連接;滾珠絲杠和滑移平臺通過螺母連接。電機輸出轉矩以驅動滾珠絲扛轉動,需要克服回轉體阻尼力和轉動慣量等的作用。編碼器主要負責采集電機轉角信號,以便于實現閉環(huán)控制,不過應根據實際應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運動轉化為直線運動?;破脚_用于固定工作負載。通過電動執(zhí)行器的結構原理圖可知: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,所以其應用廣。圖中J為電機轉動慣量;B為黏滯阻尼系數;T為電機輸出轉矩;ω為電機轉速;m為負載質量;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。