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1、电动执行机构的简介,目录,一、电动执行机构的概述,二、电动执行机构工作原理、结构及作用,三、常用电动执行机构简介,四、电动执行器的故障与维修,（一）、电动执行机构的概念,电动执行机构，又称电动执行器、电装、电动头，是一种自动控制领域的常用机电一体化设备（器件），是自动化仪表终端的三大组成部分中的执行设备。主要是对一些阀门、挡板等设备进行自动操作，控制其开关和调节，代替人工作业。,电动执行机构的概述,自动化仪表终端的三大组成部分：检测设备、调节设备和执行设备。,检测设备：流量计、液位计、压力变送器、温度元件等。,调节设备：阀门、风门挡板等。,执行设备：气动执行器、电动执行器等。,执行器最早是从国
2、外开始出现的。德国西门子公司于1905年生产了世界上第一台电动执行器。,只是那时的电动执行器结构和控制功能都非常简单，主要由电机和减速机构组成。为了控制执行器驱动阀门到达全开或全关位置时停止动作，加入了行程微动开关检测执行器转动位置。,1929年美国里米托克(LIMITORQUE)公司在设计执行器时引入了“转矩限制”这一设计理念。制造出了世界上第一台具有转矩保护功能的电动执行器。当执行器输出转矩超过自身的额定力矩时，自动停止执行器动作，使得执行器在控制阀门时故障率大为降低，控制的可靠性得到了极大的改善。,不过在当时由于没有转矩保护这个概念，因过矩引起的执行器损坏或阀门损坏的情况经常出现。,（二
3、）、电动执行机构的发展历程,我国电动执行器的研制起步较晚，执行器和执行器伺服控制器是从上世纪六十年代从苏联的执行器仿制开始的，比较有代表的就是目前市场上比较常见的 电动执行器有重庆川仪的M8000系列、温州瑞基的RQ系列、苏州博睿BD-II；还有如上海自动化仪表十一厂的ID系列等等。,随后许多执行器生产厂家都引进“转矩限制”这一理念，设计出了各种类型的电动执行器。电动执行器得到了迅猛的发展。,常见进口电动执行机构有英国ROTORK的IQ系列、德国SIPOS-5flash、德国EMG的DMC系列、德国AUMA的SA系列等等。,（三）、电动执行机构的分类,按输出位移分为三类 角行程，输出力矩和90
4、转角，用于控制蝶阀、球阀、百叶阀、风门、旋塞阀、挡板阀等。直行程，输出推力和直线位移，用于单、双座调节阀、套筒阀、高温高压给水阀、减温水调节阀。多回转，输出力矩和超过360的转动，用于控制各类闸板阀、截止阀、高温高压阀、减温水阀及需要多圈转动的其他调节阀。,按动力类型可分为气 动执行器：以气压为动力，推动机构动作；液动执行器：以液压站提供的流体（液压油）高压为动力源；电动执行器：以电动机作为动力源；电液动等几类,按控制模式可分为开关型和调节型两大类,（一）电动执行机构的构成：电动执行机构包括伺服放大器及执行机构两大部分，其中执行机构又分为电机、减速器及位置发送器三大部件,（二）工作原理：来自D
5、CS的电流信号（4-20mA）作为伺服放大器的输入，与阀的位置反馈信号进行比较，当输入信号和反馈信号比较差值不等于零时，其差值经伺服放大器放大后，控制电机按相应的方向转动，再经减速器减速后使输出轴产生位移；同时，输出轴位移又经位置发送器转换成阀的反馈信号至DCS；当反馈信号与输入信号相等时，伺服放大器无输出，电机不转动。电动执行机构的输出轴位移和输入信号成线性关系。,电动执行机构工作原理、结构及作用,电机：,电机是接受伺服放大器或电动操作器输出的开关电源，把电能转化为机械能，从而驱动执行机构动作。,减速器：,减速器上有手动部件、输出轴、机械限位块。减速器的作用是将电机的高转速、小转矩转换为低转
6、速、大转矩的输出功率，以带动阀门机构动作。,位置发送器：,将阀位变换成420mA信号用于传送。常见的传感器有电位器、非接触式霍尔传感器、非接触式编码器。减速器输出轴的转角位移与位置发送器的输出电流呈线性关系。,伺服放大器：,（控制元件）伺服放大器是由电器元件组成的电子线路板构成,电动执行机构的指令信号与阀位反馈信号的比较放大靠这些电子线路板的运行来实现。,（三）、电动执行机构控制方式：,当电动执行器切换开关放在“自动”位置时，即处在连续调节控制状态。,当电动执行器切换开关放在“手动”位置时，即处在手动远方控制状态，操作时只要将旋 转切换开关分别拔到“开”或“关”的位置，执行机构输出轴就可以上行
7、或下行，在运动过 程中观察电动操作器上的阀位开度表，到所 需控制阀位开度时，立即松开切换开关即可。,当电动执行器切换开关放置“手动”位置时，把交流伺服电动机端部旋钮放在“手动”位置，拉出执行机构上的手轮，摇动手轮就可 以实现手动操作。当不用就地手动操作时，千万要注意，把交流伺服电机端部的旋钮放在“自动”位置，并把手轮推进。,（四）、电动执行机构保护功能：,（1）、免开盖、非侵入、双密封，免开盖和非侵入式的调试方法逐步取代需打开电气罩和贯通式的调试，应用更加方便。,（2）、自诊断功能，现代的电动执行器具有自我只能检测功能、运行出现故障会以故障代码或符号显示：电机过热保护、电池电量低、内电源故障、
8、电源缺相力矩保护、阀位丢失等等,（3）、电源相序识别校正，当现场接线时相序接反会引起执行器转动方向和实际要求相反。由于执行器的限位保护开关和过矩保护开关只能在正常转动方向下进行保护，一旦相序接反后运行就极有可能会造成阀门或执行器损坏。,（4）、行程和力矩保护，线性行程依靠电位器、绝对位置编码器等实现；力矩通过测试电机温度、电压和来获得。以电子式代替老旧的卫东开关,（五）、电动执行机构用途：,电动执行机构可以与变送器，调节器等仪表 配套使用，它以电源为动力，接受420mA DC或010mA DC信号，将此转换成与输入 信号相对应的直线位移，自动地操纵阀门等 调节机构，完成自动调节任务，或者配用电
9、 动操作器实现远方手动控制，可广泛应用于 发电厂、钢铁厂、化工、轻工等工业总门的 调节系统中。,火电厂中：送风机风门挡板、一次进风风门挡板、二次进风风门挡板、主风箱风门挡板、燃烧器调节杆、燃烧器摇摆驱动器、球阀和蝶阀控制、滑动门等。球阀、叶轮机转速控制、冷凝水再循环、脱 氧机、锅炉给水、再加热恒温控制器及其它相关阀门应用。,常用电动执行机构介绍,我厂用进口电动执行机构品牌为：ROTORK、SIPOS-5flash、EMG,(一)ROTORK电动执行机构,英国Rotork电动执行器结构图1、电动机 2、行程和力矩传感器 3、减速装置 4、阀门附件5、手动轮 6、执行器控制板 7、电气接线端 8、
10、现场总线板,(二)SIPOS-5flash电动执行机构,SIPOS-5flash分专业型（PROFITRON）和经济型（ECOTRON）,(三)EMG电动执行机构,EMG电动执行机构常见的系列Matic C、i-matic,偏心轮减速电动执行器1、电动机 2、齿轮减速器 3、偏心轴环 4、行星轮 5、驱动轮 6、螺杆插座 7、指示灯 8、就地指示和学习 9、控制模块 10、行程传感器 11、力矩传感器12、力矩调整簧 13、蜗杆螺纹 14、力矩转杆 15、空心轴 16、太阳轮 17、行星轮拨杆 18、手动轮,EMG控制菜单：,电动执行器的常见故障与维修,（一）、执 行 机构就地/远方均不动 作：,1、电机电源接线不正确；2、保险丝断开；3、电机绕组断路或 短路；4、固态继电器断路损坏；5、放大器元件故障（继电器控制板损坏）等、,（二）、执 行 机构动作正常，但无阀位反馈：,1、检查计数器圆形磁钢坏或者计数器板坏；2、计数器线头松动；等,（三）、执 行 机构远方无法操作，就地动作正常：,1、指令线接线有误；2、远方控制继电器板故障3、离合器卡在手动涡轮上无法切换至远方4、执行器面板上远方/就地切换开关失灵；等,OVER,
