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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(dòng)執(zhí)行器封裝成一體,無需外配控制單元即可現(xiàn)實(shí)就地操作,遠(yuǎn)程只需輸出相關(guān)控制信息就可對(duì)其進(jìn)行操作。 此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是方便系統(tǒng)整體安裝,減少接線及安裝費(fèi)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(dòng)執(zhí)行器,關(guān)于智能電動(dòng)執(zhí)行器后面將再做說明。
電動(dòng)執(zhí)行器控制系統(tǒng)多基于PLC或單片機(jī)搭建
通常情況下,電動(dòng)執(zhí)行器從調(diào)節(jié)器獲取數(shù)字量或模擬量控制信號(hào),將其轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的直線位移或角位移輸出,驅(qū)動(dòng)閥門等執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作,終實(shí)現(xiàn)被調(diào)對(duì)象的自動(dòng)控制。 電動(dòng)執(zhí)行器一般由控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、執(zhí)行機(jī)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(dòng)執(zhí)行器控制系統(tǒng)多基于PLC或單片機(jī)搭建,控制效果比較理想,但是PLC在可擴(kuò)展性、二次開發(fā)等方面存在短板且成本較高;單片機(jī)運(yùn)算處理能力有限。DSP即數(shù)字信號(hào)處理器,兼顧數(shù)據(jù)處理和實(shí)時(shí)控制而且易于開發(fā)。.
電動(dòng)執(zhí)行器結(jié)構(gòu)原理如圖
電動(dòng)執(zhí)行器 電動(dòng)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(jī)與滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)連接;滾珠絲杠和滑移平臺(tái)通過螺母連接。電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩以驅(qū)動(dòng)滾珠絲扛轉(zhuǎn)動(dòng),需要克服回轉(zhuǎn)體阻尼力和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等的作用。編碼器主要負(fù)責(zé)采集電機(jī)轉(zhuǎn)角信號(hào),以便于實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制,不過應(yīng)根據(jù)實(shí)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(jī)輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)?;破脚_(tái)用于固定工作負(fù)載。通過電動(dòng)執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)原理圖可知:電動(dòng)執(zhí)行器的運(yùn)行情況取決于電機(jī)特性及其控制系統(tǒng),在一定程度上電機(jī)可以看做電動(dòng)執(zhí)行器的核心部件。在電動(dòng)執(zhí)行器中普遍使用的電機(jī)主要有3種,即步進(jìn)電機(jī)、交流伺服電機(jī)、直流伺服電機(jī)等。其中步進(jìn)電機(jī)電動(dòng)執(zhí)行器具有成本低廉、控制簡單等特點(diǎn),所以其應(yīng)用廣。圖中J為電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;B為黏滯阻尼系數(shù);T為電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩;ω為電機(jī)轉(zhuǎn)速;m為負(fù)載質(zhì)量;F為外部干擾力;v為滑動(dòng)平臺(tái)x方向的運(yùn)行速度,均為表征電動(dòng)執(zhí)行器特性的重要參數(shù)。