电动执行机构原理讲义
电动执行机构讲义
电动执行机构讲义一、工作原理1.电动机通过电源供电，将电能转换为旋转运动；2.旋转运动通过减速器传递到执行器，将其转化为线性运动或旋转运动；3.控制电路控制电动机的启停、速度和方向，从而控制执行机构的工作。
二、应用领域1.工业自动化：电动执行机构广泛应用于自动化生产线、机械加工设备等领域。
它能够实现高速、高精度的运动控制，提高生产效率和产品质量。
2.机械控制系统：电动执行机构常被用于实现机械装置的运动控制，如机械手臂、传送带、门窗开启装置等。
通过控制电动机的运动，可以精确地实现机械部件的运动和位置控制。
3.智能家居：电动执行机构还广泛应用于智能家居领域，如智能开关、窗帘控制、家庭影院设备等。
通过手机或遥控器等方式，可以方便地控制家居设备的开关和位置。
三、优缺点1.操作方便：通过控制电路可以远程、精确地控制电动执行机构的运动，提高了操作的便利性和精确性。
2.可编程性强：电动执行机构可以通过编程实现自动化控制，实现复杂的运动模式和协同工作。
3.节能环保：电动执行机构在不需要工作时可以停止供电，节省能源。
并且由于不需要使用传统的润滑油和液压装置，减少了对环境的污染。
然而，电动执行机构也存在一些缺点：1.价格较高：相比传统的机械执行机构，电动执行机构的成本较高。
这主要是由于其包含较复杂的电路控制系统和精细的执行机构。
综上所述，电动执行机构是一种高效、便捷、可编程的机械执行机构，广泛应用于工业自动化、机械控制系统和智能家居等领域。
尽管存在一些缺点，但其优点使其成为现代自动化控制领域的重要组成部分。
电动执行机构原理讲义(PPT 42页)
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五、电动执行机构的调试
• 4~20mA 调整方法：将执行机构开至终 端，用螺丝刀调节调满（ZERO）电位器 至16mA，再将执行机构开至（或手摇） 零位（起始点），调节调零（ZEPO）电 位器使0mA变为4mA ，再将执行机构开 至（或手摇）终端。此时如果显示20mA 即可。如果有小误差，反复上、下几次， 信号调准即可。
1/31/2020中国核工业第ຫໍສະໝຸດ 建设有限公司二、工作原理及结构
（一）电动执行机构 减速器上有手动部件、输出轴、机械限位块。 直行程位置发送器与减速器的联接结构如图 1所示
1/31/2020
图1 电动执行机构位置发送器和减速器的联接示意图置
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二、工作原理及结构
（一）电动执行机构 它们之间的联接和调整是通过杠杆和弹簧来 实现的。当减速器输出轴上下运动是时，杠 杆一端依靠弹簧的拉力紧压在输出轴的端面 上，因而传感器芯棒产生轴向位移，达到改 变位置发送器输出电流大小的目的。传感器 芯棒移动距离而对应的位置反馈电流为 4~20mA DC（0~10mA DC）。输出轴位移 的行程和位置发送器输出电流呈线性关系。 利用杠杆支点距离的不同来改变行程的变化。
1/31/2020
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二、工作原理及结构
（二）工作原理 •当电动操作器切换开关放在“自动”位置时， 即处在连续调节控制状态。 •当电动操作器切换开关放在“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。
电动执行机构讲义
电动执行机构讲义一、概述执行机构，又称执行器，是一种自动控制领域的常用机电一体化设备（器件），是自动化仪表的三大组成部分（检测设备、调节设备和执行设备）中的执行设备，将控制信号转换成相应的动作，以控制阀内截流件的位置或其它调节机构的位置。
信号或驱动力可以为气动的、电动的、液动的或此三者的任意组合。
主要是对一些设备和装置进行自动操作，控制其开关和调节，代替人工作业。
按动力类型可分为气动、液动、电动、电液动等几类；按运动形式可分为直行程、角行程、回转型（多转式）等几类。
由于用电做为动力有其它几类介质不可比拟的优势，因此电动型近年来发展最快，应用面较广。
电动型按不同标准又可分为：组合式结构、机电一体化结构、电器控制型、电子控制型、智能控制型（带HART、 FF协议）、数字型、模拟型、手动接触调试型、红外线遥控调试型等。
它是伴随着人们对控制性能的要求和自动控制技术的发展而迅猛发展的。
•早期的工业领域，有许多的控制是手动和半自动的，在操作中人体直接触工业设备的危险部位和危险介质（固、液、气三态的多种化学物质和辐射物质），极易造成对人的伤害，很不安全；•设备寿命短、易损坏、维修量大；•采用半自动特别是手动控制的控制效率很低、误差大，生产效率低下。
基于以上原因，执行机构逐渐产生并应用于工业和其他控制领域，减少和避免了人身伤害和设备损坏，极大的提高了控制精确度和效率，同时也极大提高了生产效率。
今年来，随着电子元器件技术、计算机技术和控制理论的飞速发展，国内外的执行机构都已跨入智能控制的时代。
二、DKJ系列角行程电动执行机构结构与工作原理见图比例式电动执行机构是一个以两相伺服电动机为动力源的位置伺服机构，由电动伺服放大器和积分式电动执行机构组成，积分式电动执行机构由两相伺服电动机、减速器和位置发送器组成，系统图1。
图1 执行机构系统原理图对于比例式执行机构（当电动操作器为“自动”工作状态或未接入电动操作器时），当伺服放大器的输入端有控制信号输入时，此信号与来自位置发送器的位置反馈信号进行比较，比较后的信号偏差经过放大，使功率级导通相应回路以驱动两相伺服电动机转动，使减速器的输出轴朝着减小这一偏差方向转动（位置发送器不断将输出轴的实际位置转变为电信号——位置反馈信号回伺服放大器）直到信号偏差小于死区为止，此时输出轴就稳定在与输入信号相对应的位置上。
《电动执行机构原理》课件
本课件介绍了电动执行机构的定义、分类、工作原理、应用领域、优势和特 点，以及其发展趋势。让我们一起探索这一激动人心的技术领域吧！
电动执行机构的定义
什么是电动执行机构？
电动执行机构是一种能够将电能转化为机械运动的装置，用于控制和驱动各种机械设备。
电动执行机构的分类
直线型
1
传动系统
电动执行机构的传动系统将电能转化为机械运动，通常使用蜗轮蜗杆传动、齿轮传动或直线 传动。
2
控制系统
控制系统根据输入信号调整电动执行机构的运动速度、力量和位置，实现精确操控和自动化 控制。
3
反馈系统
反馈系统监测电动执行机构的运动状态并提供反馈信号，用于闭环控制和故障检测。
电动执行机构的应用领域
工业自动化
电动执行机构在工业制造、装配和物流领域中扮演 着关键的角色，提高生产效率和质量。
医疗器械
电动执行机构用于医疗器械中的精确定位、治疗设 备和手术机器人，提高诊断和治疗效果。
智能家居
汽车行业
电动执的生活。
电动执行机构用于汽车制动系统、发动机控制和车 身稳定性控制，提高驾驶安全性和舒适性。
电动执行机构的发展趋势
小型化与集成化
电动执行机构将不断追求更小 型和更集成的设计，以适应紧 凑空间和复杂应用需求。
智能化与网络化
电动执行机构将融入智能化网 络系统，实现远程监控、故障 诊断和自动化管理。
创新材料和驱动技术
新材料和驱动技术的发展将提 升电动执行机构的性能、可靠 性和适应性，开拓更多应用领 域。
直线型电动执行机构通过直线 运动来实现动力传输和控制， 常用于自动化制造和机械加工。
旋转型
旋转型电动执行机构将旋转运 动转化为机械能，广泛应用于 机械手臂、工业机械和自动化 设备。
电动执行机构的工作原理
电动执行机构的工作原理电动执行机构一般由减速器、二相伺服电动机、位置发送器等组成。
1伺服电机伺服电动机采用鼠笼式两相交流伺服电机，具有较大的起动转矩和软的机械性能。
定子上均匀布置着两个相差90°电角度的定子绕组（匝数线径一样），借分相电容使两个绕组互为激磁相和控制相，其合成产生定子旋转磁场，定子旋转磁场在鼠笼转子内产生转子电流并构成一个和定子极数相等的转子磁场，这两个磁场相互作用产生起动转矩，转子旋转方向取决于两组定子线组上的电压在相位上那一绕组超前，由于转子电阻大，二相伺服电机机械特性变软。
伺服电机内装有制动器，制动器采用杠杆旁磁式。
用来限制电机在断电后转子和减速器输出轴的惯性惰走及负载反作用力矩的影响，使减速器的输出轴准确地停在相应位置±o电机制动罩盖后装有手把，当手把旋在手动位置时，摇动手轮可开展手动操作；将手把旋在自动位置，即可保证断电时，电机制动。
2.减速器减速器的构造采用一级渐开线平齿轮和一级少齿差行星传动。
传动构造具有体积小、效率高、噪音低、寿命长、传动比大等特点。
其中少齿差构造基本部件是由渐开线内齿轮、行星轮、偏心套及联轴器组成。
传动原理是偏心套的转动使行星轮在内齿轮内与内齿轮啮合作行星运动。
由于内齿轮齿数与行星轮齿数差的很少，当偏心套转动时行星轮做反向自转，自转速度很慢，它的自转通过轴和联轴器变成输出轴的输出转动。
在机座上装有两块止档，起机械限位作用，以便把输出轴限制在90。
转角范围内，以保证调节机构及有关连接机构不被损坏。
减速器箱体上装有手动部件，用来开展就地手动操作，操作时只需将手柄拉出摇动即可，操作后复位。
但应当注意手动操作时应将上位控制信号与执行机构断开或断电后操作。
3.位置发送器位置发送器在电源电压为190伏到240伏变化时，能正常工作，而且输出电流具有恒流性能电动执行机构输出转角变化，通过齿轮带动限位凸轮和导电塑料电位器转动，其负载阻抗从0至2KQ输出阀位指示电流变化不超过仪表精度，因而能保证调校好的执行机构在现场安装时，联线不受距离限制，并且在配阀位指示表时表头内在2KQ以内精度不影响。
电动执行机构原理(汇编)
电动执行机构原理目录一：电动执行机构概述二：工作原理及结构三：用途四：电动执行机构安装和接线五：电动执行机构调试六：使用和检维修七：故障和排除方法一、电动执行机构概述执行机构，又称执行器，是一种自动控制领域的常用机电一体化设备（器件），是自动化仪表的三大组成部分（检测设备、调节设备和执行设备）中的执行设备。
主要是对一些设备和装置进行自动操作，控制其开关和调节，代替人工作业。
按动力类型可分为气动、液动、电动、电液动等几类；按运动形式可分为直行程、角行程、回转型（多转式）等几类。
由于用电做为动力有其它几类介质不可比拟的优势，因此电动型近年来发展最快，应用面较广。
电动型按不同标准又可分为：组合式结构、机电一体化结构，电器控制型、电子控制型、智能控制型（带HART、 FF协议），数字型、模拟型，手动接触调试型、红外线遥控调试型等。
它是伴随着人们对控制性能的要求和自动控制技术的发展而迅猛发展的。
•早期的工业领域，有许多的控制是手动和半自动的，在操作中人体直接接触工业设备的危险部位和危险介质（固、液、气三态的多种化学物质和辐射物质），极易造成对人的伤害，很不安全；•设备寿命短、易损坏、维修量大；•采用半自动特别是手动控制的控制效率很低、误差大，生产效率低下。
基于以上原因，执行机构逐渐产生并应用于工业和其它控制领域，减少和避免了人身伤害和设备损坏，极大的提高了控制精确度和效率，同时也极大提高了生产效率。
今年来随着电子元器件技术、计算机技术和控制理论的飞速发展，国内外的执行机构都已跨入智能控制的时代。
ROTORKLIMITORQUE、天津二通（一）电动执行机构目前，电动执行机构主要有：罗托克（ROTORK）、西博斯（SIPOS‐SIEMENS Positioner的缩写）、瑞基(RAGA)、奥马（AUMA）、ABB、上仪ROTORK、利米托克（L IMITORQUE ）等各种电动执行机构。
电动执行机构由伺服放大器和执行机构二个结构上相互独立的整体构成。
电动执行机构控制原理
电动执行机构电气控制原理一、电动执行机构概述：执行机构.又称执行器.是一种自动控制领域的常用机电一体化设备（器件）.是自动化仪表的三大组成部分（检测设备、调节设备和执行设备）中的执行设备。
主要是对一些设备和装置进行自动操作.控制其开关和调节.代替人工作业。
按动力类型可分为气动、液动、电动、电液动等几类；按运动形式可分为直行程、角行程、回转型（多转式）等几类。
电动阀门的驱动装置.用以控制阀门的开启和关闭。
它可以准确地控制指令动作.是对阀门实现远控、集控和自动控制的必不可少的驱动装置。
安化公司多使用的是DZW 型阀门电动装置.具有防尘、防水、防腐性能。
二、技术条件和性能参数1、技术条件环境温度：-20℃～60℃相对温度：不大于95% （25℃时)工作环境：无易燃易爆和强腐蚀介质防护等级：IP55.IP65（特殊订货）电源： 380V 50Hz（特殊要求可在订货时提出）三、结构阀门电动装置由六个部分组成.即电机、减速器、控制机构、手—电动切换机构、手轮部件及电气部分.其传动原理见图一。
1、电动机：采用YDF2-W户外型三相异步电动机.该电机为短时工作制.额定持续工作时间为10 分钟。
2、减速器：由一对正齿轮和蜗轮付组成.电动机的动力经减速器传速给输出轴。
图一传动原理图1、电机2、3 正齿轮4、蜗杆5、蜗轮6、输出轴7、8 伞齿轮9、行程控制机构10、中间齿轮11、可调式开度指示器12、蜗杆上环槽 13、曲拐 14、转矩控制机构15、碟簧组3、控制机构：由转矩控制机构、行程控制机构及可调式开度指示器组成.用以控制阀门的开启和关闭及阀位指示。
(1) 转矩控制机构(图二)：由曲拐、碰块、凸轮、分度盘、支板和微动开关组成。
当输出轴受到一定的阻转矩后.蜗杆除旋转外.还产生轴向位移.带动曲拐旋转.同时使碰块也产生一角位移.从而压迫凸轮.使支板上抬。
当输出轴上的转矩增大到预定值时.则支板上抬直至微动开关动作.切断电源.电机停转.以实现对电动装置输出转矩的控制。
电动执行机构原理(免费)
•当电动操作器切换开关放置“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。
三、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4~20mA DC或0~10mA 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 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。 执行机构主要应用在以下三大领域： 1．发电厂 •火电行业应用 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。 •其它电力行业的阀门执行器应用 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。 2．过程控制 用于化工、石化、模具、食品、医药、包装 等行业的生产过程控制，按照既定的逻辑指 令或电脑程序对阀门、刀具、管道、挡 板、 滑槽、平台等进行精确的定位、起停、开合、 回转，利用系统检测出的温度、压力、流量、 尺寸、辐射、亮度、色度、粗糙度、密度 等 实时参数对系统进行调整，从而实现间歇、 连续和循环的加工过程的控制。 3．工业自动化 用于较为广泛的航空、航天、军工、机械、 冶金、开采、交通、建材等方面，对各类自 动化设备和系统的运动点（运动部件） 进行 各种形式的调节和控制。 四、电动执行机构的安装和接线
1所示
图1 电动执行机构位置发送器和减速器的联接示意图置 它们之间的联接和调整是通过杠杆和弹簧来 实现的。当减速器输出轴上下运动是时，杠 杆一端依靠弹簧的拉力紧压在输出轴的端面 上，因而传感器芯棒产生轴向位移，达到改 变位置发送器输出电流大小的目的。传感器 芯棒移动距离而对应的位置反馈电流为4~20mA DC（0~10mA DC）。输出轴位移 的行程和位置发送器输出电流呈线性关系。利用杠杆支点距离的不同来改变行程的变化。机械限位块则 按行程不同来进行设置。直行程电动执行机构是一个用交流伺服电动机为原动机的位置伺服机构，其系统方块图如图2所示。
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一、电动执行机构概述
种化学物质和辐射物质），极易造成对人的 伤害，很不安全； •设备寿命短、易损坏、维修量大； •采用半自动特别是手动控制的控制效率很低、 误差大，生产效率低下。 基于以上原因，执行机构逐渐产生并应用于 工业和其它控制领域，减少和避免了人身伤 害和设备损坏，极大的提高了控制精确度和 效率，同时也极大提高了生产效率。今年来 随着电子元器件技术、计算机技术和控制理
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二、工作原理及结构
（二）工作原理 于这两个信号大小不相等且极性相反就有误 差磁势出现，从而使伺服放大器有足够的输 出功率，驱动交流伺服电动机，执行机构输 出轴就朝着减少这个误差磁势的方向运动， 直到输入信号和位置反馈信号两者相等为止， 此时输出轴就稳定在与输入信号相对应的位 置上。 电动执行机构三种控制方式：
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二、工作原理及结构
（二）工作原理 •当电动操作器切换开关放在“自动”位置时， 即处在连续调节控制状态。 •当电动操作器切换开关放在“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。
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二、工作原理及结构
（一）电动执行机构 减速器上有手动部件、输出轴、机械限位块。 直行程位置发送器与减速器的联接结构如图 1所示
图1 电动执行机构位置发送器和减速器的联接示意图置
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二、工作原理及结构
（一）电动执行机构 它们之间的联接和调整是通过杠杆和弹簧来 实现的。当减速器输出轴上下运动是时，杠 杆一端依靠弹簧的拉力紧压在输出轴的端面 上，因而传感器芯棒产生轴向位移，达到改 变位置发送器输出电流大小的目的。传感器 芯棒移动距离而对应的位置反馈电流为 4~20mA DC（0~10mA DC）。输出轴位移 的行程和位置发送器输出电流呈线性关系。 利用杠杆支点距离的不同来改变行程的变化。
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二、工作原理及结构
（一）电动执行机构 机械限位块则按行程不同来进行设置。 （二）工作原理 直行程电动执行机构是一个用交流伺服电动 机为原动机的位置伺服机构，其系统方块图 如图2所示。
图2 电动执行机构系统方块图
二、工作原理及结构
（二）工作原理
其中
FC
伺服放大器
SD
单相伺服电机
WF 位置发送器
Z
减速器
DFD 电动操作器
C
调节阀
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执行机构
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二、工作原理及结构
（二）工作原理 电动执行机构处于连续调节的控制过程状态： •当输入信号Ii=0（或4mA DC）时,位置发送 器反馈电流If=0(或4mA DC) ,此时伺服放大器 没有输出电压，交流伺服电动机停转，执行 机构输出轴稳定在预选好的零位。 •当输入信号Ii>0（或4mA DC）时（接入极 性应与位置反馈电流极性相反）此输入信号 与系统本身的位置反馈电流在伺服放大器的 前置级磁放大器中进行磁势的综合比较，由
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一、电动执行机构概述
论的飞速发展，国内外的执行机构都已跨入 智能控制的时代。 ROTORK
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一、电动执行机构概述
LIMITORQUE、天津二通
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二、工作原理及结构
（一）电动执行机构 目前，电动执行机构主要有：罗托克 （ROTORK）、西博斯（SIPOS-SIEMENS Positioner的缩写）、瑞基(RAGA)、奥马 （AUMA）、ABB、上仪ROTO各种电动执行机构。 电动执行机构由伺服放大器和执行机构二个 结构上相互独立的整体构成。 执行机构为现场就地安装式结构，在减速器 箱体上装有交流伺服电机和位置发送器。
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二、工作原理及结构
（二）工作原理 •当电动操作器切换开关放置“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。
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一、电动执行机构概述
快，应用面较广。电动型按不同标准又可分 为：组合式结构、机电一体化结构，电器控 制型、电子控制型、智能控制型（带HART、 FF协议），数字型、模拟型，手动接触调试 型、红外线遥控调试型等。它是伴随着人们 对控制性能的要求和自动控制技术的发展而 迅猛发展的。 •早期的工业领域，有许多的控制是手动和半 自动的，在操作中人体直接接触工业设备的 危险部位和危险介质（固、液、气三态的多
三、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4~20mA DC或0~10mA 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 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。 执行机构主要应用在以下三大领域：
电动执行机构原理
浙江三门核电检维修项目部
目录
一 电动执行机构概述
中国核工业第五建设有限公司
二 工作原理及结构
三 用途
四 电动执行机构安装和接线
五 电动执行机构调试
六 使用和检维修
七 故障和排除方法
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一、电动执行机构概述
执行机构，又称执行器，是一种自动控制领 域的常用机电一体化设备（器件），是自动 化仪表的三大组成部分（检测设备、调节设 备和执行设备）中的执行设备。主要是对一 些设备和装置进行自动操作，控制其开关和 调节，代替人工作业。按动力类型可分为气 动、液动、电动、电液动等几类；按运动形 式可分为直行程、角行程、回转型（多转式） 等几类。由于用电做为动力有其它几类介质 不可比拟的优势，因此电动型近年来发展最