执行器知识大全
全面讲解各种执行器的原理及其使用场合(图文并茂)

全面讲解各种执行器的原理及其使用场合(图文并茂)执行器的种类及应用一.基本概念:执行器是接受调节器输出信号对调节对象施加作用的装置。
根据执行器使用的控制介质不同,可以分为?:?气动、电动和液动执行器三种。
按输出位移的形式,执行器有转角型和直线型两种。
按动作规律,执行器可分为开关型、积分型和比例型三类。
按输入控制型号,执行器分为可以输入空气压力信号、直流电流信号、电接点通断信号、脉冲信号等几类。
二. 气动执行器及应用:气动执行机构是以压缩空气为动力,实现对阀门的控制,具有结构简单、动作可靠、性能稳定、维修方便、防火防爆,并且易于制成较大推力的执行机构、价格便宜、检修维护简单,对环境的适应性好等优点。
缺点是实现控制必须敷设专用的气源管道,对于双作用的气动执行器,断气源后不能回到预设位置,单作用的气动执行器,断气源后可以依靠弹簧回到预设位置。
气动执行机构按照控制气压转换成位移的方式不同,可分为薄膜式、活塞式和齿轮齿条式。
1. 气动薄膜执行机构是最常用的执行机构,气动薄膜执行机构的结构简单,动作可靠,维护方便,成本低廉,得到广泛应用。
它分为气开式和气关式两种执行方式。
气开式执行机构在输入信号增加时,在薄膜膜片下方产生一个推力,克服弹簧的作用力后而将阀门打开。
如图:气开式执行机构应用范围:1、2 号炉过热器一级减温水调整门,过热器左右二减调整门,左右再热器减温水调整门。
气关式执行机构在输入信号增加时,在薄膜膜片上产生一个推力,克服弹簧的作用力后而将阀门关闭。
如图:气关式执行机构应用范围:1、2 号机高加正常疏水调整门,1、2 号炉分隔屏和后屏减压站调整门。
气动薄膜阀的实物图:2. 活塞式气动执行器气动活塞式执行机构,以控制气作为动力,推动活塞在汽缸里运动,输出轴产生转角位移或直行程位移,活塞式执行机构可在活塞上施加较大的控制气压,所以可做成比薄膜执行机构更大推力或更大力矩的执行机构,而且,其相对的体积还可以做得较小。
执行器精华版PPT课件

其他领域
总结词
除了上述领域外,执行器还广泛应用于 其他领域,如航空航天、交通运输、能 源等。
VS
详细描述
在航空航天领域中,执行器用于控制航天 器的姿态和轨道;在交通运输领域中,执 行器用于控制交通工具的运行状态;在能 源领域中,执行器用于控制能源的输送和 分配。总之,执行器在各个领域中都发挥 着重要的作用,是实现自动化和智能化控 制的关键部件之一。
执行器的发展历程
初期阶段
智能化阶段
早期的执行器主要采用机械传动方式, 结构复杂,精度低,可靠性差。
现代的执行器已经逐渐向智能化方向 发展,具有自诊断、自调整、自适应 等功能,能够更好地适应工业生产中 的各种复杂环境和要求。
发展阶段
随着电子技术和计算机技术的不断发 展,执行器的控制精度和可靠性得到 了显著提高,电动、气动、液动等各 种类型的执行器相继出现。
机器人领域
总结词
在机器人领域中,执行器是实现机器人运动的关键部件之一,主要用于驱动机器人的关节和执行特定 任务。
详细描述
机器人的运动需要依靠执行器来实现,执行器能够接收来自控制系统的指令,驱动机器人的关节进行 动作,从而实现机器人的各种运动。同时,执行器还可以根据机器人的任务需求进行定制和优化,例 如在工业机器人中使用的伺服电机、在服务机器人中使用的舵机等。
输出力是指执行器输出的机 械力,它决定了执行器能够
驱动的负载大小。
执行器的性能参数包括输出 力、行程、速度、精度等。
02
01
03
行程是指执行器输出的机械 运动范围,它决定了执行器
的控制范围。
速度是指执行器输出的机械 运动速度,它决定了执行器
的响应速度。
04
05
第4讲执行器分析培训课件

其数学表达式
100
q Q Rl1
80
Q100
(qv/qymax)%
行程变化相同的百分数,流量 60
在原来基础上变化的相对百分 40
数是相等的,即具有等百分比
流量特性。
20
等百分比流量特性特点:
小开度时,控制缓和平稳; 大开度时,控制灵敏有效。
3.3
0
20
40
60
80
100
(l/L)%
23
调节阀的选择主要包括:
阀体结构 公称直径 流量特性 开关型式
31
(四)调节机构的选择
1、阀体结构的选择
工艺介质的种类 流体介质的温度、压力等 流经阀的最大、最小流量等
32
(四)调节机构的选择
2、公称直径的选择
主要考虑工艺管道的直径,满足工艺生产要求。
3、流量特性的选择
目前均基于工程经验,不同的过程控制系统有相对 成熟的选择经验供参考。
流量。
C AF Qv
v
P
流量系数反映了阀的流通能力
19
(二)流量特性
1、流量特性定义
指介质流过阀门的相对流量与相对开度之间的关系。
qfl
q —— 相对流量,即调节阀某一开度的流量与
全开流量之比;
l —— 相对开度,即调节阀某一开度的行程与
全行程之比。
20
2、理想流量特性
调节阀前后压差不变时,得到的理想流量特性, 它完全取决于阀芯的形状。
调节阀安装在生产现场,直接与介质接触。通常在 高温、高压、强腐蚀、易燃易爆、剧毒等场合下工 作。它是过程控制中除传感器外,另一种易出现故 障的设备。
3
4.1 调节阀
执行器知识

执行器知识执行器的知识一、概述在过程控制系统中,执行器接受调节器的指令信号,经执行机构将其转换成相应的角位移或直线位移,去操纵调节机构,改变被控对象进、出的能量或物料,以实现过程的自动控制。
执行器常常工作在高温、高压、深冷、强腐蚀、高粘度、易结晶、闪蒸、汽蚀、高压差等状态下,使用条件恶劣,因此,它是整个控制系统的薄弱环节。
如果执行器选择或使用不当,往往会给生产过程自动化带来困难。
在许多场合下,会导致控制系统的控制质量下降、调节失灵,甚至因介质的、易爆、有毒而造成严重的事故。
为此,对于执行器的正确选用和安装、维修等各个环节,必须给予足够的注意。
(一)执行器的分类及特点执行器按其所使用的能源形式可分为气动、电动和液动三大类。
(1)电动执行器电动执行器是以电能为动力的,它的特点是获取能源方便,动作快,信号传递速度快,且可远距离传输信号,便于和数字装置配合使用等。
所以电动执行器处于发展和上升时期,是一种有发展前途的装置。
其缺点是结构复杂,价格贵和推动力小,同时,一般来说电动执行器不适合防火防爆的场合。
但如果采用防爆结构,也可以达到防火防爆的要求。
(2)气动执行器气动执行器是以压缩空气为动力的,具有结构简单、动作可靠稳定、输出力大、维护方便和防火防爆等优点。
所以广泛应用于石油、化工、冶金、电力等部门,特别适用于具有爆炸危险的石油、化工生产过程。
其缺点是滞后大,不适宜远传(150m以内),不能与数字装置连接。
目前,国内外所选用的执行器中,液动的很少。
因此,本书只介绍电动和气动执行器。
(二)执行器的组合方式目前执行器都有相应的辅助装置,如电/气转换器、阀门定位器等,根据实际需要可组成多种形式的电/气混合系统。
图8-1给出了各种组合方式。
(1)气动调节器-阀门定位器-气动执行器这是一种最为常用的气动控制系统组合方式。
通过阀门定位器的辅助作用,可使气动执行器准确定位,同时可在一定程度上放大调节信号的压力,增大执行器的输出力(力矩),增强执行器的工作平稳性。
第四讲3-执行器

(4)调节阀的流量系数和口径计算
流量系数的定义 为了使各类调节阀在比较时有一个共同的 基础,引用流量系数定义。 我国规定的流量系数定义为: 在给定行程下,阀两端的压差为0.1 MPa、 流体密度为1000 kg/m3时每小时流经调节阀的 1000 kg m 流量数(m3/h),以C表示。 当调节阀全开时的流量系数称为额定流量 系数,以C100表示。C100表征了调节阀容量大小, 是确定调节阀口径大小的主要依据,由阀门制 造厂提供给用户。 工程计算中都通过计算流量系数来确定调 节阀的公称通径。
(2)电—气阀门定位器 阀门定位器是气动执行器的 辅助装置,与气动执行机构配套使用,安装在调节阀 的支架上。它直接接受气动调节器的输出或电动调节 器的输出经过转换后的气压信号,产生与调节器输出 成比例的气压信号,去控制气动执行器。
(2)调节机构(调节阀)
碟阀 其结构如图4—60 所示,具有流阻小、流量系 数大、结构简单、成本低等 特点,适用于大口径、大流 量、低压差的场合,但泄漏 量大。 在转角小于700时流量特 性与等百分比特性相似。 碟阀有常温碟阀(—20~ 450℃)、高温碟阀(450~ 600℃和600~850℃)、低温 碟阀(—40~—200℃)和高压 碟阀(pN≤3200 kPa)四种。节阀的理想流量特性 在 调节阀前后压差一定情况下的 流量特性称为调节阀理想流量 特性。 直线流量特性 当调节阀的 相对流量与相对开度成直线关 系,即阀杆单位行程变化所引 起的流量变化为常数时,称阀 具有直线流量特性。 具有直线流量特性的调节 阀,单位行程变化所引起的流 量变化是相等的。如以原来阀 位在10%、50%、80%三点为 例来看,当行程变化10%时所 引起的流量变化近似相等(分别 是9.7%、9.6%、9.8%),但引 起的流量变化的相对值不同。
执行器的原理、分类、特点及作用

执行器的原理、分类、特点及作用一、执行器的原理。
1.电动执行器的工作原理:执行器由伺服电机、机械减速和位置发送器三部分组成。
执行器接受伺服放大器或电动操作器的输出信号,控制伺服电机的正反转,经机械减速器后变成输出力矩去推动调节机构动作。
与此同时,位置发送器将调节机构的角位移转换成相对应的4-20mADC信号,作为阀位指示,并反馈到前置磁放大器的输入端作为位置反馈信号以平衡输入信号。
2.气动执行器的工作原理:气动执行机构接受气动调节器或阀门定位器输出的气压信号,并将其转换成相应的推杆直线位移,以推动调节机构动作。
二、执行器的分类及特点。
执行器按其使用的能源形式可以分为气动、电动和液动三大类。
⑴以气动执行机构操作的执行器称为气动执行器或气动调节阀;⑵以电动执行机构操作的执行器称为电动执行器或电动调节阀;⑶以液动执行机构操作的执行器称为液动执行器或液动调节阀;特点:1.气动执行器具有结构简单、动作可靠稳定、输出力大、安装维修方便、价格便宜和防火防爆等优点,广泛应用于石油、化工、冶金、电力等部门。
缺点是滞后大,不适合远传,(传输距离限制在150米以内)。
为了克服此缺点可采用电/气转换器或电/气阀门定位器,使传送信号为电信号,现场操作为气动。
2.电动执行器具有动作快、特别适用于远距离的信号传送、便于和电子计算机配合使用等优点。
一般来说,电动执行器不适用于防火防爆的场合。
但如果采用防爆结构,也可以达到防火防爆的目的。
三、气开式调节阀、气关式调节阀的选择原则选择原则:压力信号中断时,应保证设备和操作人员的安全。
四、电/气阀门定位器的作用。
作用:1、提高气动执行机构的灵敏度和精度,改善气动执行器的静特性。
下列影响气动执行机构的灵敏度和精度的因素均可减小。
a.执行机构部分的薄膜和弹簧的不稳定性和各可动部分的摩擦力。
b.当调节阀阀前阀后压差过大时所产生的不平衡力。
c.由于调节介质的黏度大或带有悬浮物、固体颗粒等对阀杆移动所产生的阻力。
16 执行器(一)

1.
定义
不同单位制下流量系数的定义不同。采用国际单位制时,流 量系数定义为:
在控制阀全开,阀前后压差为100kPa,流体密度为1g / cm3 (5 ~ 40o C的水) 时,每小时通过阀门的流量数(m3)。
例:若调节阀全开时,阀前后压差为400KPa,每小时通过的清水 400 KPa 流量为100m3 ,问阀的流量系数KV 为多少? Q 100 解:KV = = = 50 P 4 1 ρ
控制阀的流量公式为:
Q= A 2( p1 p2 )
p1 p2 H= ρg
Q H =ξ ω= 2g A
ω2
ξ
ρ
如各参数采用如下单位: A-cm 2
ρ- g cm3
p1、p2-100kPa Q m3 h
不可压缩流体情 况下控制阀实际 应用的流量方程
3600 2 ×105 p1 p A P 3 则Q = × 4 × × = 5.09 (m / h) 3 10 ρ ξ 10 ξ ρ 在控制阀口径一定和流体密度不变以及控制阀两端的压差不变的情 况下,流体的流量仅随阻力系数变化。阀的开度增大,阻力系数减 小,流量增加。 A
空化的破坏作用
材质的损坏-由于气泡破裂时产生了较大的冲击力,因此将严重 地冲击损伤阀芯、阀座和阀体,造成汽蚀作用。 振动-空化作用还带来阀芯的垂直振动和水平振动,从而造成控 制阀的机械磨损和破坏。 噪声-空化作用还将使控制阀产生各种噪声,严重时产生呼啸声 和尖叫声,从而对工作人员的健康产生不良影响。
2.
Kv值的计算 Kv值的计算
根据我国有关规定,控制阀计算采用国际单位制。不可压缩流 体Kv值的计算公式为:
KV = 10Q ρ p
式中 Q-流过控制阀的体积流量, 3 h m p-阀前后压差,kPa
电动执行器基础知识

电动执行器基础知识一.执行器的定义执行器是自动控制系统中的执行机构和控制阀组合体。
它在自动控制系统中的作用是接受来自调节器发出的信号,以其在工艺管路的位置和特性,调节工艺介质的流量,从而将被空数控制在生产过程所要求的范围内。
二、执行器分类特点1、分类(1)执行器按所用驱动能源分为气动、电动和液压执行器三种。
(2)按输出位移的形式,执行器有转角型和直线型两种。
(3)按动作规律,执行器可分为开关型、积分型和比例型三类。
(4)按输入控制信号,执行器分为可以输入空气压力信号、直流电流信号、电接点通断信号、脉冲信号等几类。
2、优点电动执行器的能源取用方便,动作灵敏,信号传输速度快,适合于远距离的信号传送,便于与电子计算机配合使用。
3、缺点电动执行器一般不适用与防火防爆的场合,而且结构复杂,价格贵。
单回路系统控制方框图操纵变局,(被控介质)被控变量单回路控制系统(简单控制系统)方框图三、结构原理以MD系列电动执行机构的整体式比例调节型为例。
MD系列电动执行机构以交流伺服电动机为驱动装置的位皿伺服机构,由配接的位置定位器PM-2控制板接受调节系统的4~20mA直流控制信号与位置发送器的位置反馈借号进行比较,比较后的信号偏差经过放大使功率级导通,电动机旋转驱动执行机构的输出件朝着减小这一偏差的方向移动(位置发送器不断将输出件的实际位置转变为电信号一位盈反馈信号送至位致定位器)直到偏差信号小于设定值为止。
此时执行机构的输出件就稳定在与输人信号相对应的位置上。
该系列角行程机构示意图如图1、直行程机构示意图如图2所示,其实际使用接线图如图3所示。
MD系列角行程调节电动执行机构由动力部件和位置定位器(PM-2控制板)两大部分组成。
其中动力部件主要由电动机、减速器、力矩行程限制器、开关控制箱、手轮和机械限位装置以及位置发送器等组成,其各部分作用简述如下:1、电动机:电动机是特种单相或三相交流异步电动机,具有高启动力矩、低启动电流和较小的转动惯量,因而有较好的伺服特性。
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执行器知识大全第一节引言执行器是控制系统中非常重要的一个环节,因为它处在最终执行控制的位置,有人形象地称它为控制系统的“手脚”。
执行器选择得好坏,对系统是否能够很好地起控制作用关系甚大。
目前,工业上最常用的是气动执行器,即气动薄膜调节阀,因此,我们主要介绍气动调节阀。
在自动控制系统中,执行器是依据控制器送出的操纵信号,对生产过程(被控对象)施加影响、有目的地改变控制变量的装置。
它就相当于人工控制系统中执行大脑命令的手的作用。
执行器与变送器等仪表不同,它直接与生产过程相接触,并且对生产过程施加影响。
换句话说,执行器要工作在高温、高压、腐蚀、振动等恶劣的现场环境中,同时要有足够的功率以影响生产过程。
鉴于上述特点,我们有必要了解执行器的结构原理及性能指标,以便对其恰当地选择和使用,保证控制系统安全、正常、高效地远行。
对应于不同的控制参数,执行器可以是风门、和调节阀等。
所谓调节阀,就是改变流体流量的执行器。
由于绝大部分控制系统的控制参数都选为某种介质的流量,所以调节阀是最常见的一种执行器。
从结构功能上看,执行器由执行机构和调节机构两部分组成,见图10—1。
执行机构按控制器送来的操纵信号产生相应的直线行程或转角行程;调节机构依靠这个行程来改变管道的阻力,实现对流量的控制。
下面分别讲述执行机构和调节机构的结构原理,最后讲述整体性能及选择。
第二节执行机构按所使用的能源不同,执行机构可以分为气动、液动、电动和自力式等不同种类。
气动执行机构以仪表风(140 kPa或250kPa、更高压力)为动力,其特点是结构简单、安全防爆、成本低,在自动化规模大(值得提供仪表风系统)的场合很适用。
液动执行机构以液压为动力,特点是功率大、到位准确,但需提供液压系统,结构复杂、维护要求高,只用在某些特殊场合,如炼油厂催化裂化装置中对粉末状催化剂的流量控制。
电动执行机构靠伺服电机带动,出于它接收的是电信号,所以易与电动控制器或集散控制系统配合使用,功率大,但在爆炸危险场所必须采用相应的防爆型号。
自力式执行机构是利用被调介质自身的能量来动作的。
例如,靠介质压力带动的调节阀,当介质压力越高或超低时其执行机构就会动作。
此外还有靠介质温度、流量和液位驱动的自力式执行机构,它们只能用在简单控制场合。
这里只介绍气动和电动执行机构。
1、气动薄膜执行机构气动薄膜执行机构的结构如图10-2所示。
由控制器来的20~100kPa)3操纵信号(对电动操纵信号,要经电/气转换器进行转换)作用在由上膜盖与波纹膜片构成的气室中,在波纹膜片上产生向下的推力,克服压缩弹簧的弹力使推杆产生向下的行程。
靠连接螺母,推杆的行程可以传递给调节机构。
在图10-2中,操纵信号从上端引入,当信号压力增大时,推杆向下移动,这种结构的执行机构称为正作用。
如果将操纵信号从下端a孔引入,则压力增大时,推杆向上移动,这种结构称为反作用,当然这种情况还要考虑薄膜下面气室的密封问题等。
为定量分析信号压力与行程之间的关系,分三种情况讨论。
1)、无负载状态下的行程/压力关系无负载状态是指控杆不与调节机构相连,也不考虑摩擦力的情况。
在这种情况下,薄膜只受信号压力和弹簧弹力的作用。
2)、带负载状态下的行程/压力关系执行机构总是要带动调节机构一起动作的。
由于被调介质静压、压差和阀杆摩擦力的影响,控制机构的阀杆要对执行机构的推杆产生一个强烈的反作用,力,如图10-3所示。
这就要求执行机构能够产生足够大的推力,以克服反作用力,使阀杆到达应有的行程。
这个推力称为输出力,也是执行机构的重要指标。
在被调介质的压力很高的情况下,反作用力F1往往是很大的,而且是随行程变化而变化的,它对行程造成严重的影响。
可以采用两种方法使推杆准确到位。
一种方法是采用面积更大的薄膜,或采用刚度小的弹簧。
在反作用力F1大,但基本不随行程变化,可视为定值的情况下,这种方法适用。
这也是直接增大输出力的方法。
另一种方法是给执行机构加装阀门定位器。
3)、阀门定位器及其作用给执行机构装配阀门定位器,是克服阀杆反作用力,实现推杆准确到位的有效方法,被广泛采用,见图10-4。
在介绍阀门定位器之前,先引入喷嘴—挡板机构和功率放大器。
喷嘴—挡板机构是气动仪表中的基本元件之一,表示。
其结构如图10-5所示。
喷嘴后的空间称为背压室,室内压力称为喷嘴背压P背,此压力即为喷嘴—挡板机构的输出压力。
压缩空气(约0.14MPa)作为气源,经恒气阻进入背压室后,再由喷嘴—挡板间的间隙徘出(一般入大气)。
这股气流经过恒气阻时,由于孔径很小(一般为0.15~0.3mm),将对压缩空气的流动造成很大的阻力,只有很少流量的气流通过恒节流孔进入背历室。
而背压室中的压力是随喷嘴—挡板间的相对位移而变化的。
当挡板靠近喷嘴时,阻力增大,背压室内的气体不易排出,则P背上升;反之,挡板离开喷嘴时,阻力减小,由于喷嘴内径(一般为0.8~1.2mm)比恒节流孔径大得多,所以压缩空气很容易地跑到大气中,则P背下降。
因此喷嘴—挡板间的距离h不同,就有不同的P背,从而完成了将挡板的微小位移转换成气压信导的任务。
喷嘴—挡板间的距离h与背压室内的压力P背间的关系如图10-6所示。
喷嘴—当板机构的背压必须经过功率(定义为正比于压力和流量之积的量)放大、才能送至其他机构。
这个放大装置,就是功率放大器。
表示。
气动阀门定位器接受气动调节器的输出信号,然后产生和调节器输出信号成比例的气压信号,用以控制薄膜片或活塞式气动调节阀。
下面讲讲与气动薄膜调节阀配套使用的力矩平衡式阀门定位器原理。
配薄膜执行机构的气动阀门定位器的原理如图所示:它是按力矩平衡原理工作的。
当进入波纹管1的信号压力增加时,波纹管1使之杠杆2绕支点15偏转,孔板13靠近喷嘴14,喷嘴背压升高,此背压经放大器16放大后的压力PA输入到气动执行膜室8,并带动反馈杆9绕支点4偏转,反馈凸轮与跟着作逆时针方向转动,通过涡轮10使副杠杆6绕支点7顺时针偏转,从而使反馈弹簧拉伸,弹簧11对封存杠杆2的拉力达到力矩平衡时,阀门定位器达到平衡状态。
此时,一定的信号压力就对应于一定的阀杆位移,即对于一定的阀门开度。
弹簧12是调零弹簧,调整其顶紧力可以改变挡板的初始位置,弹簧3是迁移弹簧,使定位器在接受不同范围的输入信号时,仍能产生相同范围的输出信号。
加装阀门定位器,不仅能改善行程/压力关系,而且膜头压力来自就近的功率放大器,充放气流量大,加快了推杆的动作速度。
改变凸轮形状,还可改变行程/压力关系,具有很大的灵活性。
执行机构装配阀门定位器后的行程/压力关系,不受调节机构的反作用力的影响。
事实上,这构成了—个闭环控制系统,控制器来的压力信号是这个控制系统的给定值,推杆行程是被控参数,反作用力是干扰。
加到膜头上去的压力直接来自功率放大器,可以达到气源压力,所以会具备很大的输出力,足以克服反作用力,使推杆准确到位。
除了行程/压力关系。
一般还会用额定行程、行程误差和输出力(力矩)来衡量执行机构的性能。
装配阀门定位器后,多项性能指标会得到改善。
气动多弹簧薄膜执行机构是一种新型产品,见图10-8所示。
其薄膜采用较深的盆形结构,有效面积变化小;压缩弹簧采用多弹簧组合的形式,以减小高度;精确的设计和加工省去了压缩弹簧的凋节件,可免去预紧量调校。
这种产品体积小,重量较轻,装校简单。
2、气动活塞执行机构活塞执行机构加固10-9所示。
当通入活塞上、下气室的压力P1、P2入不相等时,活塞就会在压差作用下移动,带动推杆产生行程。
这种执行机构的行程/压力关系是两位式的。
要得到线性关系须配装相应的阀门定位器。
与薄膜执行机构相比较,活塞执行机构的额定行程长(可达400mm),输出力大。
适合与大口径、高压差调节机构配用。
3、电动执行机构电动执行机构接收由控制器来的4~20 mA操纵信号,通过控制电动机的正、反转产生推杆的直行程或角行程。
因为操纵信号功率小,不可能驱动电机转动,所以要配备功率放大器,构成一个以行程为被控参数的自动控制系统。
这种执行机构实际是一整套系统,包括信号比较、功率放大、单相低速同步电动机、减速传动机构相位置反馈电路等几部分组成。
一般前两部分集中在—块仪表中,称为伺服放大器,一般装在室内;后三部分集中在一起,一般被简称为执行机构(与执行机构系统不同),安装在现场。
系统构成如图10-10所示。
1)、伺服放大器伺服放大器采用220V交流电源,将控制器送来的和位置反馈电路送来的两个4~20mA信号相比较,将偏差放大后触发正或反转可控硅电路,输出足够功率的电流以驱动电机转动。
2)、执行机构执行机构中的低速(如60 r/min)同步电动机按照伺服放大器输出的驱动电流产生相应的正、反转。
传动机构把电机转子的转动转换成推杆的直行程或角行程,同时减速以增大力矩。
传动机构还带有制动轮和制动盘,以便在断电或无驱动电流时保持原行程。
位置反馈电路利用差动变压器把推杆的实际行程转化成4~20 mA电流,送入到伺服放大器中作此较用,以保证行程与控制器送来的操纵信号成对应的关系。
这种关系由位置反馈电路的性质决定,一般是线性关系。
随着大功率电子器件的小型化,也可以将伺服放大器与执行机构一体化,使得系统更紧凑。
第三节调节机构一种典型的调节机构如图10-13所示。
通过法兰将它安装在工艺管道上,流体从A进入,经过流道及阀芯阀座间隙,从B流出。
阀芯通过阀杆与执行机构的推杆相连,当推杆上下移动时阀芯也上下移动,改变间隙的流通阻力,从而控制流体流量。
上阀盖的作用非常重要,它不仅对阀杆导向,而且起密封作用。
上阀盖内的密封填料被压板压紧后阻止了流道中流体沿阀杆的泄漏。
图中所示的是普遍型上阀盖,适于常温流体。
对于高温、深冷流体,可采用散热型上阀盖,以防填料因温度过高过低而失效,对于挥发性有毒流体,可采用波纹管密封型上阀盖以彻底避免外漏。
1、调节机构的种类按阀芯动作的方式不同,可将调节机构分成直行程和角行程两大类。
阀杆带动阀芯沿直线运动的调节机构属于直行程类。
图10-13所示的就是一种直行程调节机构,称为直通单座阀。
所谓直通是指入、出口在同一直线上,与此相对应的是角通和三通调节机构。
所谓单座是指只有一组阀芯和阀座,特点是阀芯阀座间的泄漏量(阀芯压紧阀座后仍能流过的流量)很小,但不平衡力(流体对阀芯产生的轴向力,即对执行机构的反作用力)较大。
其他几种常见的直行程类调节机构如图10-14所示。
直通双座阀(图中(a))有两套阀芯阀座,流体从两个环形间隙中流过。
流体对上、下两个阀芯所产生的轴向力可以部分抵消,所以不平衡力较小;单两套阀座不易同时关严,所以泄漏量较大。
三通调节阀(图巾(b))有两条流道。
流体从一端进从另两端出的的又称为分流三通阀;从两端进从另一端出的又称为合流三通阀。
三通调节阀多用于换热器及旁路的冷热流控制。