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电动执行器的发展及应用

电动执行器结构及特点

电动执行器在控制系统中又称为终端控制元件。由电动执行器响应控制系统调节器发出的控制信号或运行人员手动控制信号，以驱动调节机构(调节阀、截止阀、闸阀、蝶阀等)和风门挡板。

电动执行器与调节机构的连接方式有1)电动执行器安装在调节机构(如阀门)的上部，DKJ3100M，直接驱动调节机构。该连接方式一般适用于直行程电动执行器和电动阀门的电动装置等。(2)电动执行器与调节机构分开安装，它们之间通过转臂及连杆连接。该连接方式一般适用于角行程电动执行器等。目前，在我国工业生产过程控制中常用的电动执行器按输出位移型式可分为角行程、直行程和多转电动3种类型，各类执行器的输出额定值。

电动执行器通常包括伺服放大器和执行器两个***部件，带伺服放大器的称比例式电动执行器，不带伺服放大器的称积分式电动执行器。电动执行器由两相伺服电动机、减速器及位置发送器等部件组成。比例式电动执行器的输入信号与位置反馈信号进行比较，其差值经过伺服放大器放大后去驱动调节执行机构等动作。

电动执行器又称阀门电动装置，它是在不同行业领域的称谓，在工业管道阀门行业称之为阀门电动装置，在仪表行业称之为电动执行器，但现在业内已没有很明确的区分，本文所涉及到的关于称谓问题将统一称之为电动执行器。

阀门在工业管路控制中是经常使用的重要设备，电动阀门随着工业自动化的发展，因其动力源容易取得，且一般情况下无需维护的优点，比起气动、液动等不同驱动方式的设备使用更为普遍。在工业场合电动阀门必需具有更高的可靠性和安全性，当阀门能保证性能和寿命的情况下，电动阀门的安全性与可靠性取决于电动执行器，因此电动执行器的性能、控制水平是电动阀门整机技术水平的综合表现。所以在电动执行器选型时除必需考虑的一些基本要素外，对其提出合理的技术要求才能使电动阀门价值实现大化。

电动执行器的类型很多，不同类型和功能的电动执行器与阀门配套后都可称之为电动阀门，但往往在设计、选型的过程中只重视阀门的参数忽略或没有明确电动执行器的相关要求，这样不仅使电动阀门发挥不出佳的性能，而且在安装、调试、使用过程中也会带来不必要的麻烦，甚至给生产造成严重的后果。

提高电动执行器控制精度的办法解决办法

1．调节阀振动。首先找到振源，由外部引起的振动，应使调节阀远离振源；消除或减弱振源的振动强度；采用增加支点等方法减弱调节阀的振动。由内部介质流动造成的振动，DKJ3100，应尽量减少调节阀的阻力。在调节能力允许的情况下，可增加一个旁通管道。对于快速响应控制系统，可选用对数特性阀芯。蝶阀则尽量工作在10~70?范围之内，避开介质对阀体的作用力交变点。

2．电动执行器制动器失灵。制动器用来消除电动执行器断电后转子和输出轴的惯性惰走和负载反作用力矩的影响，使输出轴准确地停在相应的位置上。如果制动器失灵，将降低电动执行器的控制精度。因此应做好以下几点。

(1)根据负载大小调整制动力矩；

(2)制动轮与制动盘的间隙要调整合适；

(3)制动闸瓦要保证有足够的摩擦系数，严禁滴上油类物质（加注润滑油时不要超过油标上限位置）。

3．电动执行器输出存在滞后环节。主要滞后环节存在于角行程电动执行器输出轴与调节机构（蝶阀等）的联接部位。因此，所有连杆、杠杆安装时不可有松动或间隙。尽量使用专用联轴器代替连杆机构。我厂焦炉集气管压力控制系统采用了专用联轴器，效果良好。加工联轴器时应注意现场安装情况，必须保证电动执行器输出0~90?转角与阀体0~90?角和阀位反馈信号4~20mA三者之间相对应。

4．伺服放大器灵敏度过低。伺服放大器的灵敏度应精准整定，灵敏度过高（≤130amp;mu;A）将导致电动执行器振荡，轻则击穿单相伺服电机分相电容，重则烧毁伺服电机，DKJ，使控制系统彻底瘫痪。灵敏度过低（≥450amp;mu;A），将造成执行机构动作不及时，严重影响控制精度和调节品质。因此，应根据控制对象的响应时间和控制系统的调节特性，DKJ-3100，将伺服放大器的灵敏度调整合适（一般在180~340amp;mu;A之间）。我厂焦炉煤气主管压力控制系统的伺服放大器灵敏度调整为260amp;mu;A，焦炉集气管压力控制系统的伺服放大器灵敏度调整为330amp;mu;A，都取得了十分满意的效果。

5．电动执行器阀位反馈信号误差大。振动是造成电动执行器阀位反馈信号误差大的主要原因。对于差动变压器式反馈系统，振动使变压器铁芯运行不稳，产生位移，加大反馈信号误差；电位器式反馈系统则造成主电位器接触不良，出现反馈信号跳动紊乱，使真实阀位与执行器反馈阀位之间产生巨大偏差。我厂焦炉平台由于年久失修，腐蚀严重，承荷能力显著下降，电动执行器工作时，振动摇晃时有发生，造成反馈信号不稳，控制精度降低，甚至发生过几次电动执行器自激振荡烧毁执行器电机的事故。为此，将电动执行器由平台固定改为与蝶阀一体固定，消除了电动执行器振动现象，保证了反馈信号稳定可靠。所以，电动执行器安装应避开振源，安装在坚固的台面上或与较大的工艺管道一体安装，并定期校对实际阀位与反馈信号之间的对应关系，使相对误差控制在1％以内。

6．电动执行器选型不合适。当电动执行器用来控制脏污介质或勃度比较大的流体时，应综合考虑电动执行器的负载能力，尽可能选输出力矩大一些的电动执行器，同时定期清理调节阀阀体，保证调节阀轴（蝶阀类）转动灵活，以保证电动执行器的控制精度。如我厂用来控制氨水、焦油的六套电动执行器，调节阀时常有被焦油糊死的现象，为此，制定了严格的清扫制度，坚持每月用蒸汽清扫一次，并做好日常点检，确保电动执行器的灵活可靠和控制精度。