進(jìn)口電動(dòng)執(zhí)行器,又稱電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),是一種以電力為驅(qū)動(dòng)能源,能將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,提供直線或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的裝置,廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化過程控制環(huán)節(jié)。其主要由電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、控制器和位置傳感器等組成。電機(jī)是核心部件,將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;減速機(jī)構(gòu)降低電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速,增大扭矩;控制器接收控制信號(hào),轉(zhuǎn)化為對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的控制指令;位置傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)執(zhí)行元件位置,形成閉環(huán)控制,確保動(dòng)作準(zhǔn)確無誤。
1、電機(jī)
功能:執(zhí)行器的“心臟”,將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能(旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))。是整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力來源。
類型:
交流電機(jī):常用220VAC或380VAC,適用于大功率、連續(xù)運(yùn)行的場(chǎng)合。
直流電機(jī):常用24VDC,響應(yīng)速度快,控制精度高,適用于需要頻繁啟停或精確調(diào)節(jié)的場(chǎng)合。
伺服電機(jī):集成編碼器,可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)高精度控制,用于高d調(diào)節(jié)型執(zhí)行器。
2、減速機(jī)構(gòu)
功能:連接電機(jī)和輸出軸,將電機(jī)的高速、低扭矩輸出轉(zhuǎn)換為執(zhí)行器所需的低速、高扭矩輸出,以驅(qū)動(dòng)閥門。
常見類型:
蝸輪蝸桿:最常見,傳動(dòng)比大,具有自鎖功能(斷電時(shí)能保持位置),但效率相對(duì)較低。
行星齒輪:結(jié)構(gòu)緊湊,傳動(dòng)效率高,承載能力強(qiáng),但通常無自鎖功能,需電磁制動(dòng)器配合。
正齒輪:用于特定設(shè)計(jì),效率高但噪音可能較大。
3、位置傳感器
功能:實(shí)時(shí)檢測(cè)輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度或直線位移,并將位置信號(hào)反饋給控制單元,實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。
類型:
電位計(jì):模擬式傳感器,成本低,輸出0-10V或4-20mA位置信號(hào),精度和壽命有限。
編碼器:
增量式編碼器:輸出脈沖信號(hào),需配合計(jì)數(shù)器確定位置。
絕對(duì)式編碼器:每個(gè)位置有唯1編碼,斷電后位置不丟失,精度高,是高d執(zhí)行器的標(biāo)配。
4、控制單元
功能:執(zhí)行器的“大腦”,負(fù)責(zé)接收外部控制信號(hào)、處理位置反饋、控制電機(jī)運(yùn)行,并實(shí)現(xiàn)各種智能功能。
主要功能:
接收4-20mA、0-10V等控制信號(hào)。
讀取位置傳感器信號(hào),計(jì)算實(shí)際位置。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止。
實(shí)現(xiàn)行程限位設(shè)定、力矩保護(hù)、故障診斷、通信等功能。
形式:可以是內(nèi)置的電路板,也可以是外置的控制模塊。
5、輸出軸/輸出法蘭
功能:執(zhí)行器與閥門連接的機(jī)械接口,將減速機(jī)構(gòu)的扭矩傳遞給閥門。
設(shè)計(jì):根據(jù)閥門類型(如多回轉(zhuǎn)、部分回轉(zhuǎn))和標(biāo)準(zhǔn)(如ISO 5211)設(shè)計(jì)成不同的連接形式(方頭、扁頭、花鍵、法蘭等)。
6、行程限位開關(guān)
功能:在閥門到達(dá)全開(OPEN)和全關(guān)(CLOSE)位置時(shí),自動(dòng)切斷電機(jī)電源,防止過行程損壞執(zhí)行器或閥門。
類型:
機(jī)械式限位開關(guān):通過凸輪或杠桿觸發(fā)微動(dòng)開關(guān),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低。
電子式限位:由控制單元根據(jù)位置傳感器信號(hào)設(shè)定,無需物理開關(guān),可任意設(shè)定位置,更靈活。
7、力矩開關(guān)(Torque Switch)/過載保護(hù)裝置
功能:當(dāng)閥門因卡澀、雜質(zhì)等原因?qū)е仑?fù)載過大時(shí),力矩開關(guān)會(huì)動(dòng)作,切斷電機(jī)電源,保護(hù)執(zhí)行器和閥門免受損壞。
原理:通過檢測(cè)齒輪間的微小位移或電機(jī)電流來判斷負(fù)載是否超限。
8、手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)
功能:在斷電或控制系統(tǒng)故障時(shí),允許操作人員通過手輪或手柄手動(dòng)操作閥門。
類型:
手輪:最常見,通過離合器與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。
手柄:用于小型執(zhí)行器。
離合器:用于切換電動(dòng)和手動(dòng)模式。
9、外殼
功能:保護(hù)內(nèi)部所有部件免受灰塵、水汽、化學(xué)物質(zhì)等外部環(huán)境的影響。
要求:通常由鋁合金或鑄鐵制成,具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和防護(hù)等級(jí)(IP等級(jí),如IP65,IP67),部分型號(hào)還具備防爆性能(Ex d,Ex e)。
10、接線端子/接口
功能:用于連接電源線、控制信號(hào)線、反饋信號(hào)線和通信線纜。
設(shè)計(jì):通常位于外殼的接線盒內(nèi),有明確的標(biāo)識(shí),便于安裝和維護(hù)。