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電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）又稱閥門電動(dòng)裝置或電動(dòng)頭。它在不同的行業(yè)中被稱為。它在工業(yè)管道閥門行業(yè)中被稱為閥門電動(dòng)裝置，在電氣儀表行業(yè)中被稱為電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）。機(jī)制）。
閥門是工業(yè)管道控制中常用的重要設(shè)備。電動(dòng)閥由于其電源很容易獲得，通常不需要維護(hù)。它們比氣動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)設(shè)備更常用。在工業(yè)場(chǎng)合，電動(dòng)閥門必須具有較高的可靠性和安全性。電動(dòng)閥門的安全性和可靠性通常取決于電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)），因此其性能、控制精度、功能、智能程序的綜合性能是電動(dòng)閥門機(jī)技術(shù)水平的體現(xiàn)。因此，除了選擇電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）時(shí)必須考慮的一些基本因素外，還應(yīng)提出合理的技術(shù)要求，以使電動(dòng)閥的價(jià)值**化。
閥門是工業(yè)管道控制中常用的重要設(shè)備。電動(dòng)閥由于其電源很容易獲得，通常不需要維護(hù)。它們比氣動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)設(shè)備更常用。在工業(yè)場(chǎng)合，電動(dòng)閥門必須具有較高的可靠性和安全性。電動(dòng)閥門的安全性和可靠性通常取決于電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)），因此其性能、控制精度、功能、智能程序的綜合性能是電動(dòng)閥門機(jī)技術(shù)水平的體現(xiàn)。因此，除了選擇電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）時(shí)必須考慮的一些基本因素外，還應(yīng)提出合理的技術(shù)要求，以使電動(dòng)閥的價(jià)值**化。
本文將解釋選擇電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行器）的主要考慮因素，并簡(jiǎn)要介紹電動(dòng)執(zhí)行器的選擇方法和技術(shù)。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）選型要點(diǎn)
1、根據(jù)閥門類型選擇電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）
閥門的類型很多，工作原理也不同。通常，開閉控制是通過旋轉(zhuǎn)閥板角度、提升閥板（或閥芯）等來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）匹配時(shí)，首先根據(jù)閥門類型選擇電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）。1.角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）（旋轉(zhuǎn)角度<360度）
電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）輸出軸的旋轉(zhuǎn)小于一周，即小于360度（有時(shí)稱90度以內(nèi)的角度和其他行程，大于90度和小于360度稱為部分旋轉(zhuǎn)型），通常90度來實(shí)現(xiàn)閥門的開啟和關(guān)閉過程控制。根據(jù)安裝接口方式的不同，這種類型的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)分為直接連接型和底座曲柄型（“電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇方法和技巧”將進(jìn)行更詳細(xì)的說明）。
a） 直接連接：指電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）輸出軸與閥桿直接連接安裝的形式。
b） 底座曲柄型：指輸出軸通過曲柄與閥桿連接的形式。
這種類型的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)適用于蝶閥、球閥、旋塞閥等。2.多圈電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）（旋轉(zhuǎn)角度>360度）
電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸的旋轉(zhuǎn)大于一周，即大于360度，通常需要多次轉(zhuǎn)動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)閥門開啟和關(guān)閉過程的控制。
這種電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)適用于閘閥、截止閥等。
3、直線行駛（直線運(yùn)動(dòng)）
電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行器）輸出軸的運(yùn)動(dòng)是線性運(yùn)動(dòng)類型，而不是旋轉(zhuǎn)形式。
這種電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)適用于單座控制閥和雙座控制閥。
2、根據(jù)生產(chǎn)過程控制要求（PID調(diào)節(jié)功能），確定電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）的控制模式）
1、開關(guān)類型（開環(huán)控制）
開關(guān)式電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）通常實(shí)現(xiàn)閥門的開啟或關(guān)閉控制。閥門處于全開或全關(guān)位置。此類閥門不需要精確控制介質(zhì)流量（此處未完全說明），還有一種開關(guān)類型，具有閥位反饋形式，反饋信號(hào)連接到DCS或其他控制器進(jìn)行PID計(jì)算，然后控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)打開或關(guān)閉，以達(dá)到控制開度的目的。
特別值得一提的是，開關(guān)型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）由于結(jié)構(gòu)形式不同，也可分為分體式結(jié)構(gòu)和整體式結(jié)構(gòu)。在選擇模型時(shí)必須對(duì)此進(jìn)行解釋，否則在現(xiàn)場(chǎng)安裝過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不匹配，例如與控制系統(tǒng)沖突。
a） 分體式結(jié)構(gòu)（通常稱為普通型）：控制單元與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)分開。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)不能單獨(dú)控制閥門，必須增加控制單元才能實(shí)現(xiàn)控制。通常，控制器或控制柜用于外部控制。支持
這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是不方便系統(tǒng)的整體安裝，這增加了布線和安裝成本，并且容易發(fā)生故障。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，不容易診斷和維護(hù)，性價(jià)比不理想（但優(yōu)點(diǎn)適用于高溫場(chǎng)合，因?yàn)樵诟邷丨h(huán)境中控制電路可能遠(yuǎn)離執(zhí)行器）。
b） 一體化結(jié)構(gòu)（通常稱為整體式）：控制單元和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)封裝成一個(gè)整體，無需外部控制單元即可現(xiàn)場(chǎng)操作，并可通過遠(yuǎn)程輸出相關(guān)控制信息進(jìn)行操作。
這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是便于系統(tǒng)的整體安裝，降低了布線和安裝成本，易于診斷和故障排除。但是傳統(tǒng)的集成在后面描述。
2、可調(diào)型（閉環(huán)控制）（即伺服集成）
可調(diào)節(jié)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）不僅具有開關(guān)式一體化結(jié)構(gòu)的功能，還可以精確控制閥門，從而精確調(diào)節(jié)介質(zhì)流量。由于空間限制，其工作原理在此不再詳細(xì)描述。以下是選擇可調(diào)電動(dòng)執(zhí)行器時(shí)需要注意的參數(shù)的簡(jiǎn)要說明
a）控制信號(hào)類型（電流、電壓）
可調(diào)電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行器）的控制信號(hào)一般包括電流信號(hào)（4～20mA、0～10mA）或電壓信號(hào)（0～5V、1～5V）。在選擇模型時(shí)，需要澄清控制信號(hào)的類型和參數(shù)（目前，最常用的是4-20mA）。
b）工作形式（電動(dòng)開啟式、電動(dòng)關(guān)閉式）（即正作用和反作用）
調(diào)節(jié)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）的工作模式一般為電動(dòng)開啟式（以4-20mA控制為例，電動(dòng)開啟式表示4mA信號(hào)對(duì)應(yīng)閥門關(guān)閉，20mA對(duì)應(yīng)閥門打開），另一種類型是電動(dòng)關(guān)閉（以4-20mA控制為例，電動(dòng)打開類型意味著4mA信號(hào)對(duì)應(yīng)于閥門打開，20mA對(duì)應(yīng)于閥門關(guān)閉）。在正常情況下，選型需要明確的工作形式。許多產(chǎn)品出廠后不能修改（應(yīng)該是產(chǎn)品的一部分），大多數(shù)智能電動(dòng)執(zhí)行器（如CONAC系列、NDL、NDQ系列）都可以通過現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置隨時(shí)進(jìn)行修改（例如，如果參數(shù)或跳線被修改，傳統(tǒng)的模擬控制板必須要么改變跳線，要么改變電機(jī)正反向接線和傳感器接線。
c）失去信號(hào)保護(hù)
失去信號(hào)保護(hù)意味著當(dāng)控制信號(hào)由于線路等故障而丟失時(shí)，電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行器）將打開和關(guān)閉控制閥至設(shè)定的保護(hù)值。常用保護(hù)值為全開、全關(guān)，并保持原始位置。在這種情況下，出廠后不容易修改（舊的模擬控制形式應(yīng)該很難修改），大多數(shù)智能電動(dòng)執(zhí)行器可以通過現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置靈活修改，如CONAC系列、NDL、NDQ系列等，可以通過菜單參數(shù)修改來實(shí)現(xiàn)，其中，當(dāng)信號(hào)被切斷時(shí)，NDL和NDQ系列可以將閥位置設(shè)置為任何設(shè)置位置。
3、根據(jù)閥門所需的扭矩確定電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）的輸出扭矩（可輸入推力）
閥門開啟和關(guān)閉所需的扭矩決定了電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）選擇的輸出扭矩。一般由用戶提出或閥門制造商選擇。作為電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)），制造商只應(yīng)用執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它負(fù)責(zé)閥門的輸出扭矩。閥門正常開啟和關(guān)閉所需的扭矩取決于閥門的尺寸、工作壓力和其他因素。然而，由于閥門制造商的加工精度和裝配工藝不同，不同制造商生產(chǎn)的同一規(guī)格閥門所需的扭矩也有差異，即同一閥門制造商生產(chǎn)的同一閥門的扭矩也是一個(gè)。合理的扭矩范圍。（文章“電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇方法和技巧”有更詳細(xì)的解釋）
第四，確定電氣參數(shù)
由于不同電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行器）制造商的電氣參數(shù)不同，在設(shè)計(jì)和選擇時(shí)通常需要確定電氣參數(shù)，主要包括電機(jī)功率、額定電流、二次控制回路電壓等。，因此，通常情況下，控制系統(tǒng)和電動(dòng)執(zhí)行器參數(shù)不匹配，導(dǎo)致跳閘、熔斷器跳閘、熱過載繼電保護(hù)等故障。
第五，根據(jù)使用場(chǎng)合選擇外殼防護(hù)等級(jí)和防爆等級(jí)
1、外殼額定值
外殼防護(hù)等級(jí)是指電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)外殼的防異物和防水性能。它由字母IP后跟兩位數(shù)表示。第一個(gè)數(shù)字是從1到6表示異物的程度（見表1），第二個(gè)數(shù)字是1到8表示防水等級(jí)（見表2）。
表1：。第一位數(shù)字表示的防異物等級(jí)
表2：。防水等級(jí)由第二位數(shù)字表示
2、防爆等級(jí)在爆炸性氣體、蒸汽、液體、可燃性粉塵等可能引起火災(zāi)或爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所，必須對(duì)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)提出防爆要求，并根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域選擇防爆形式和類別。防爆等級(jí)可用防爆標(biāo)志EX和防爆內(nèi)容表示（參見《爆炸環(huán)境用防爆電氣設(shè)備》GB3836-2000）。
防爆標(biāo)志的內(nèi)容包括：防爆類型+設(shè)備類別+（氣體組）+溫度組
a） 防爆型：根據(jù)所采取的防爆措施，可分為本質(zhì)安全型、隔爆型、增安型、正壓型、澆注型、填砂型等，其標(biāo)識(shí)見下表3。
表3：防爆形式和標(biāo)志
b） 設(shè)備類別：
表4：。設(shè)備類別
根據(jù)適用于爆炸性氣體混合物的**試驗(yàn)安全間隙或最小點(diǎn)火電流比，II級(jí)隔爆型“Exd”和本質(zhì)安全型“Exi”電氣設(shè)備進(jìn)一步分為IIA、IIB和IIC類。它們之間的關(guān)系如表5所示：
表5：氣體組
c） 溫度類別：
電氣設(shè)備根據(jù)其**表面溫度分為T1～T6組，因此相應(yīng)T1～T6組電氣設(shè)備的**表面溫度不能超過相應(yīng)溫度組的允許值。可燃?xì)怏w或蒸汽的溫度組、設(shè)備表面溫度與著火溫度的關(guān)系見下表6：
表6：。“溫度”組
電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）制造商銷售的防爆電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須取得防爆證書。但是，一些用戶在安裝過程中不遵守規(guī)則，這將大大降低防爆性能。例如，細(xì)電纜不符合電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）的要求。如果電纜太薄，則會(huì)在電纜入口處留下間隙，無法達(dá)到防爆性能。
電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇方法與技巧
電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）的選擇主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：
1、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)型式（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）
根據(jù)被控對(duì)象的運(yùn)動(dòng)方式，電動(dòng)執(zhí)行器分為以下結(jié)構(gòu)類型：角行程、直行程、部分旋轉(zhuǎn)型和多旋轉(zhuǎn)型。根據(jù)連接和安裝方法（一般為角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)））分為底座式和直接連接式。
讓我們來談?wù)劯鞣N閥門和阻尼器選擇何種結(jié)構(gòu)類型的電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行器），或者何種受控對(duì)象適用于各種結(jié)構(gòu)的電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行器）。
1、角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）
角行程電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行器）輸出軸的運(yùn)動(dòng)方式為角度旋轉(zhuǎn)，一般旋轉(zhuǎn)范圍為0～90度。此類執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常適用于阻尼器、蝶閥、球閥、V形閥等。
角行程電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行器）根據(jù)連接方式分為直接連接型和底座型。當(dāng)連接直接連接類型時(shí)，電動(dòng)執(zhí)行器的輸出軸直接連接到閥桿。底座式連接方法是通過球鉸+連桿連接致動(dòng)器輸出軸和閥桿。
2、直行電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）
直行電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行器）輸出軸的運(yùn)動(dòng)是線性運(yùn)動(dòng)，因此這種類型的執(zhí)行器適用于線性運(yùn)動(dòng)的閥門（切斷閥和閘閥除外，稍后將討論）。閥座閥、雙座閥、套筒閥、角閥、三通閥、隔膜閥等。
3、多圈電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）
多圈電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行器）輸出軸運(yùn)動(dòng)方式為旋轉(zhuǎn)，全行程超過360度。適用于閘閥、截止閥等受控對(duì)象。多圈電動(dòng)執(zhí)行器是特殊的，可以重新配置。第一級(jí)減速器被轉(zhuǎn)換為角行程電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行器）或直行程電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行器），甚至是多圈式。第一級(jí)減速后，輸出力（扭矩）增加，運(yùn)動(dòng)速度減慢。
2、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）的輸出力（扭矩）
電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行器）最重要的參數(shù)是輸出力。對(duì)于直行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)），單位為N或Kg，10N=1Kg，稱為推力。對(duì)于機(jī)構(gòu)的角電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行器），單位為Nm或Kg.m，10Nm=1Kgm。輸出力的大小應(yīng)根據(jù)受控對(duì)象的**驅(qū)動(dòng)力確定。通常，執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要保留30%的保證金才能投保。由于閥門驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算非常復(fù)雜，以下給出了一些常見的閥門經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：
常用閥門需要驅(qū)動(dòng)力才能用于應(yīng)用致動(dòng)器（預(yù)留了30%的余量）
閘閥（口徑25至1800mm，壓力1至320Kg/cm2或1至32MPa，扭矩單位Kg.m）
截止閥（口徑15至350mm，壓力6至320Kg/cm2，扭矩單位Kg.m）
球閥（口徑50至1000mm，壓力6至100Kg/cm2，扭矩單位Kg.m）
蝶閥（口徑50至2000mm，壓力2.5至25Kg/cm2，扭矩單位Kg.m）
3、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)行程（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）
這個(gè)參數(shù)也是一個(gè)更重要的參數(shù)。對(duì)于角行程電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行器），行程固定在0?90度。對(duì)于直行程，行程單位為mm，需要根據(jù)滑閥行程進(jìn)行調(diào)整。確定直行程電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行器）常規(guī)行程具有以下齒輪：10mm、16mm、25mm、40mm、60mm、100mm。對(duì)于多匝電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行器），一般來說，此類執(zhí)行器的匝數(shù)可以滿足需要。
四、電氣接口
確定電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）需要反饋什么樣的信號(hào)，以確定電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行器）的控制方法。
控制方式：
1.模擬量控制：一般的模擬量控制是4~20mA，也有0~10mA、1~5V等，后兩者現(xiàn)在用得不多。通常可調(diào)節(jié)（集成）電動(dòng)執(zhí)行器可以通過模擬控制。
2.開關(guān)控制：一般開關(guān)控制信號(hào)為“開”和“關(guān)”指令信號(hào)，也可能有“停”指令信號(hào)。開關(guān)量主要包括以下幾種：無源、24V DC、220V AC。通常，如果配備伺服放大器，則開關(guān)量為220V AC。如果不使用伺服放大器控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，而選擇220V AC開關(guān)型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)），需要注意的是，所提供的220V開關(guān)功率必須大于致動(dòng)器電機(jī)功率。
反饋信號(hào)：
1.模擬反饋：模擬反饋信號(hào)是電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）輸出的與當(dāng)前閥位對(duì)應(yīng)的所有閥位反饋信號(hào)。也有4~20mA、0~10mA和1~5V。兩者現(xiàn)在都很少使用。通常，那些配備有伺服放大器的裝置需要模擬閥位置反饋信號(hào)。如果DCS或顯示儀表需要顯示當(dāng)前閥門位置，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)也必須需要模擬閥門位置反饋信號(hào)
2.開關(guān)反饋信號(hào)：根據(jù)工藝要求，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可能需要輸出完全閉合和完全打開的開關(guān)信號(hào)，甚至其他有意義的信號(hào)，如執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障報(bào)警信號(hào)。通常，開關(guān)值是被動(dòng)的，但它也是主動(dòng)的。
除了上面提到的幾個(gè)重要參數(shù)外，有些參數(shù)并不那么重要，但根據(jù)工藝要求，也可能非常重要，如安裝尺寸、重量、控制精度、全行程時(shí)間、防護(hù)等級(jí)等。
