電動執行機構

• 電動執行器概述

1. 執行器的作用

在控制儀表中，變送器是信息的源頭，控制器是信息的處理器，執行器是信息的終端。
執行器也被稱作終端元件（Final Element）。
執行器如果選擇不當，往往會給生產過程自動化帶來困難。因此必須對執行器的設計、安裝、調試和維護給與高度重視。

2. 執行器的構成

執行器由執行機構和控制機構組成。
控制機構有調節機構、調節閥和控制閥之稱。
執行機構是執行器的一部分。

3. 按輸出位移分為三類

• 角行程

輸出力矩和90°轉角，用于控制蝶閥、球閥、百葉閥、風門、旋塞閥、擋板閥等。
力矩不大于600N·m時，減速器高速級為兩級行星齒輪傳動，輸出級為蝸桿傳動( 蝸桿傳動是在空間交錯的兩軸間傳遞運動和動力的一種傳動，兩軸線間的夾角可為任意值，常用的為90°。蝸桿傳動用于在交錯軸間傳遞運動和動力。)。
力矩不小于1000N·m時，減速器由多轉執行機構減速器配蝸桿減速器組成。

• 直行程

輸出推力和直線位移，用于單、雙座調節閥、套筒閥、高溫高壓給水閥、減溫水調節閥。
減速器由多轉執行機構配接絲杠螺母傳動裝置組成。

• 多回轉

輸出力矩和超過360°的轉動，用于控制各類閘板閥、截止閥、高溫高壓閥、減溫水閥及需要多圈轉動的其他調節閥。
減速器高速級為行星齒輪傳動，輸出軸為交錯軸斜齒輪傳動。

4. 按調節方式分為三類

開關型（兩位型），執行機構接收開關信號控制輸出，即使開關復位，輸出件繼續移動，直到極限位置停止。執行機構除非緊急按停，不能停在中間位置。原理與遠控調節型相同，區別是能自動保持開關信號。
遠控開關型（調節型），執行機構接收開關（繼電）信號控制輸出位移，開關復位，輸出件停止運動。是一種開環的可間斷調節的控制系統。
比例調節型，執行機構接收系統的控制信號自動實現工業過程調節控制，控制行程與輸入信號成正比。是一種帶負反饋的偏差控制系統。

• ROTORK電動執行器

英國ROTORK公司生產的電動執行器在控制領域處于業界先進水平,簡單的外形和使用的可靠性,適用于各種惡劣環境和復雜的應用場合。
IQ系列產品具有多種特性：如Rotork的雙密封系統、"非侵入式"紅外設定功能等。IQ執行機構提供了一系列的優良特性,包括：

• 適合各種多轉式和角行程閥門
• 三相,直流和單相的執行器
• 標準功能的內置數據記錄器
• 兼容IrDA標準,通過對執行器進行就地和遠程分析
• 簡潔,易控制和指示功能
• 簡單的力矩和位置控制,增強可靠性
• 合理的電子工藝 -“系統集成芯片技術
• 綜合控制和指示靈活性

IQT角形程電動執行器具有速度調控功能同時保留了IQ特性及關性優點, 通過把在AQ系列中使用了20多年的電機控制技術與IQ"執行器集成芯片"相結合,使得在不影響輸出力矩的情況下調整IQT的輸出速度。IQT系列提供中小型角行程閥門力矩大小達2000Nm的直接操作。
IQM/IQTM：適用于每小時啟動1200次/小時的閥門操作。
IQTF（全轉式）執行器適用于需要從90°以上到120°的非推力式操作應用。
IQS單相：電容器啟動/運行鼠籠式感應電動機。60次/小時
IQDC：永久磁鐵,低慣性設計。

執行器結構圖 1、電動機 2、行程和力矩傳感器 3、減速裝置 4、閥門附件 5、手動輪 6、執行器控制板 7、電氣接線端 8、現場總線板

IQD直流：永久磁鐵,直流電機包括恒溫器防護裝置。
如要求執行器線性輸出,可在標準IQ執行器底座安裝推力螺桿裝置。
現在Rotork IQ可以提供一個完整的執行器系列,可適應大部分需要控制和指示的角行程和多轉式閥門的應用,給用戶以高標準的性能,質量以及全方位的價值
考慮個別用戶的需求,Rotork生產了一系列齒輪箱,包括用于多轉式和角行程閥門的齒輪箱,大型及慢速移動的閘閥和球閥可通過電動執行器下面安裝的傘形齒輪或直齒輪來驅動,還可提供調節型和潛水型齒輪箱
 

• AUMA電動執行器

AUMA多回轉執行器的整個產品系列都是采用統一的模塊化設計的。
它的標準配置AUMA NORM由如圖的八大部件組成。
蝸桿蝸輪減速機構將電動機的轉速降低到所需要的輸出轉速， 帶AUMA MATIC的電動執行器由如下部分組成：

1. 執行器基本出力部分AUMA NORM.
2. 安裝在執行器基本部分上的可編程電機一體化控制單元AUMA MATIC

將電機一體化控制單元于電動執行器組合到一起有以下幾種優點：

1. 與普通的不帶控制單元的執行器的布線相比由于大大簡化了現場布線的工作量，因此可以節約大量的費用
2. 由于繼電器不是安裝在遙遠的電氣控制柜中，因此在扭矩開關或行程開關被侵壓以后電機會立刻停止轉動不會產生過長的延時
3. 可以被輕易而靈活地組合到各種各樣的過程控制系統中或者組合到一個標準化的現場總線系統中，例如：PROFIBUS -FMS， PROFIBUS -DP，INTERBUS -S或MODBUS -RTU。

電機一體化控制單元AUMA MATIC由以下幾個模塊組成：

1. 用于控制電機電源的換向接觸器
2. 操作和信號電路板 - 帶有初級熔斷器，和用于將現場按鈕發出的控制命令傳遞到電子電路的繼電器；應客戶的要求還可帶上做為任選件的指示燈
3. 接口板 - 帶有用于隔離內部信號和外部信號之間電位差的光電隔離器，繼電器和發光二極管指示燈。
4. 以SMD技術設計的邏輯板 - 其上裝有C-MOS場效應管。它提供了對內部信號和外部信號之間的連接進行編程以及用DIP開關設定電機控制的可能性。
5. 連接執行器本身AUMA NORM和電機一體化控制單元AUMA MATIC的AUMA插拔式電氣連接器。
6. 為用戶接線而提供的AUMA插拔電氣連接器
7. 帶有現場/遠程旋轉器和按鈕的現場控制面板。
8. 為整個一體化電機控制單元供電用的電源供應單元。
9. 電機一體化控制單元AUMA MATIC的模塊化設計結構使得對其配置的修改變得非常容易。

在不帶一體化控制單元的執行器（AUMA NORM）上的AUMA插拔式電氣連接器與電機一體化控制單元（AUMA MATIC）上的電氣連接器是完全相同的。這使得AUMA電動執行器的升級改型非常容易。

執行器結構圖 1、電動機 2、行程和力矩傳感器 3、減速器 4、閥門附件 5、手動輪 6、執行器控制板 7、電氣接線 8、現場總線板

 

• 381/341系列電動執行器
  1. 381/341系列型號描述

381		L		S		A	-	50
	類型		行程類型		防爆類型	過載保護		輸出力/矩
381	調節型	L	直行程	S	普通型	規格A,B:可選		50*100N(L型)
341	開關型	R	角行程	X	隔爆型	規格C,D:必配		50*10Nm(R型)
					Exd II BT4

2. 381L/341L直行程型

 

• 功能特點和應用范圍

381L 系列直行程電動執行器，是以AC220單相交流電為電源，接受來自 DCS、PLC系統和其他操作器的DC4～20mA，標準信號來控制執行器進行開關閥門或自動調節。電子控制模塊采用先進的混合集成電路，包含完整的保護功能，可現場控制或遠程控制，被設計成匣子形式，并用樹脂澆鑄密封。驅動反饋量采用高性能導電塑料電位器、精度高、壽命長等特點，可與各種角行程調節機構組合成高性能、高可靠性的電動調節閥。因此被廣泛用于冶金、發電、石化、造紙、輕工及環保等工業部門。
341L 直行程開關型執行器是在381系列電子式執行器的基礎上派生出來的ON-OFF控制型電動執行機構。該電子式執行器以220V單相交流電源為驅動電源，控制信號采用正、反切換接點信號，驅動電機采用AC可逆電機，驅動量的反饋檢測采用高性能導電塑料電位器。產品反應速度快，安裝及維護方便。
 

• 主要特點：

1. 執行器設計有伺服系統（無需另配伺服放大器），只需接入DC4～20mA（或DC1～5V）信號和AC220V單相電源即可工作。內設接線端子，接線極為簡單方便。
2. 執行器的關鍵部件─控制器，采用先進的混合集成電路，用樹脂密封澆鑄，外形為匣狀，體積小，可靠性高。
3. 驅動量的反饋檢測采用高性能導電塑料電位器，分辨率＜0.4%。
4. 具備自診斷功能，當發生故障時，控制器上的指示燈會立即發出指示信號。
5. 用狀態選擇開關可以設定斷信號時，（閥芯處于全開，全閉或自鎖狀態）。
6. 用狀態選擇開關可以設定（正、反動作）。
7. 用狀態選擇開關可以設定輸入信號為（DC4～20mA或DC1～5V）。
8. 調整工作零點（始點）和行程（終點）簡單易行。
9. 當突然斷電時，能確保閥芯自鎖。
10. 采用同步皮帶傳動，有效降低了噪音。
11. 延時保護功能，額定負載時，能實行狀態自鎖，故障發生時，能立即起動保護，并可反向運行取消延時保護。

• 主要技術參數

電源：AC220±50%，50HZ。
耗電功率（額定負載時）
規格A型執行器50VA；
規格B型執行器150VA；
規格C型執行器220VA。
防護等級：IP55
輸入信號：DC4～20mA或DC1～5V。
輸出信號：DC4～20mA（負載電阻500Ω以下）。
控制精度：基本誤差：±1% 回差≤1% 死區≤1%
工作行程調整范圍：“零點”±25%“行程”20%～100%
外部配線：輸入輸出信號應采用屏蔽電纜。電源線不得與信號線共用一根電纜。
環境條件：

環境條件	普通型（S型）執行器	隔爆型（X型）執行器
環境溫度	無空間加熱器-10℃~60℃	-10℃～40℃
	有空間加熱器-35℃~60℃
相對濕度	95%以下	45%～85%
環境氣體	無腐蝕氣體
機械振動	1.5g以下

參數表

型號	額定輸出力N	速度mm/s	最大行程 mm
381LSA-08 381LXA-08	800	4.2	30
381LSA-20 381LXA-20	2000	2.1
381LSB-30 381LXB-30	3000	3.5	60
381LSB-50 381LXB-50	5000	1.7
381LSC-65 381LXC-65	6500	2.8	100
381LSC-99 381LXC-99	10000	2.0
381LSC-160 381LXC-160	16000	1.0
381LSC-260 381LXC-260	26000	1.0

 

3. 381R/341R角行程型

• 概述

381R 角行程普通型電動執行器，是以AC220單相交流電為電源，接受來自DCS、PLC系統和其他操作器的DC4~20mA，標準信號來控制執行器進行開關閥 門或自動調節。電子控制模塊采用先進的混合集成電路，包含完整的保護功能，可現場控制或遠程控制，被設計成匣子形式，并用樹脂澆鑄密封。驅動反饋量采用 高性能導電塑料電位器、精度高、壽命長等特點，可與各種角行程調節機構組合成高性能、高可靠性的電動調節閥。因此被廣泛用于冶金、發電、石化、造紙、輕工 及環保等工業部門。
341R 角行程開關型執行器是在381系列電子式執行器的基礎上派生出來的ON-OFF控制型電動執行機構。該電子式執行器以220V單相交流電源為驅動電源，控制信號采用正、反切換接點信號，驅動電機采用AC可逆電機，驅動量的反饋檢測采用高性能導電塑料電位器。產品反應速度快，安裝及維護方便。

• 技術參數

型號規格	輸出力矩（N.m）	動作時間（s/90℃）	最大轉角
381RSA-02	20	8.5	90°
381RSA-05	50	17
381RSB-10 381RXB-10	100	18
381RSB-20 381RXB-20	200	36
381RSC-30 381RXC-30	300	24
381RSC-50 381RXC-50	500	42
381RSC-60 381RXC-60	600	48
381RSD-100	1000	30
381RSD-150 381RXD-150	1500	42