电动执行机构

• 电动执行器概述

1. 执行器的作用

在控制仪表中，变送器是信息的源头，控制器是信息的处理器，执行器是信息的终端。
执行器也被称作终端元件（Final Element）。
执行器如果选择不当，往往会给生产过程自动化带来困难。因此必须对执行器的设计、安装、调试和维护给与高度重视。

2. 执行器的构成

执行器由执行机构和控制机构组成。
控制机构有调节机构、调节阀和控制阀之称。
执行机构是执行器的一部分。

3. 按输出位移分为三类

• 角行程

输出力矩和90°转角，用于控制蝶阀、球阀、百叶阀、风门、旋塞阀、挡板阀等。
力矩不大于600N·m时，减速器高速级为两级行星齿轮传动，输出级为蜗杆传动( 蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递运动和动力的一种传动，两轴线间的夹角可为任意值，常用的为90°。蜗杆传动用于在交错轴间传递运动和动力。)。
力矩不小于1000N·m时，减速器由多转执行机构减速器配蜗杆减速器组成。

• 直行程

输出推力和直线位移，用于单、双座调节阀、套筒阀、高温高压给水阀、减温水调节阀。
减速器由多转执行机构配接丝杠螺母传动装置组成。

• 多回转

输出力矩和超过360°的转动，用于控制各类闸板阀、截止阀、高温高压阀、减温水阀及需要多圈转动的其他调节阀。
减速器高速级为行星齿轮传动，输出轴为交错轴斜齿轮传动。

4. 按调节方式分为三类

开关型（两位型），执行机构接收开关信号控制输出，即使开关复位，输出件继续移动，直到极限位置停止。执行机构除非紧急按停，不能停在中间位置。原理与远控调节型相同，区别是能自动保持开关信号。
远控开关型（调节型），执行机构接收开关（继电）信号控制输出位移，开关复位，输出件停止运动。是一种开环的可间断调节的控制系统。
比例调节型，执行机构接收系统的控制信号自动实现工业过程调节控制，控制行程与输入信号成正比。是一种带负反馈的偏差控制系统。

• ROTORK电动执行器

英国ROTORK公司生产的电动执行器在控制领域处于业界先进水平,简单的外形和使用的可靠性,适用于各种恶劣环境和复杂的应用场合。
IQ系列产品具有多种特性：如Rotork的双密封系统、"非侵入式"红外设定功能等。IQ执行机构提供了一系列的优良特性,包括：

• 适合各种多转式和角行程阀门
• 三相,直流和单相的执行器
• 标准功能的内置数据记录器
• 兼容IrDA标准,通过对执行器进行就地和远程分析
• 简洁,易控制和指示功能
• 简单的力矩和位置控制,增强可靠性
• 合理的电子工艺 -“系统集成芯片技术
• 综合控制和指示灵活性

IQT角形程电动执行器具有速度调控功能同时保留了IQ特性及关性优点, 通过把在AQ系列中使用了20多年的电机控制技术与IQ"执行器集成芯片"相结合,使得在不影响输出力矩的情况下调整IQT的输出速度。IQT系列提供中小型角行程阀门力矩大小达2000Nm的直接操作。
IQM/IQTM：适用于每小时启动1200次/小时的阀门操作。
IQTF（全转式）执行器适用于需要从90°以上到120°的非推力式操作应用。
IQS单相：电容器启动/运行鼠笼式感应电动机。60次/小时
IQDC：永久磁铁,低惯性设计。

执行器结构图 1、电动机 2、行程和力矩传感器 3、减速装置 4、阀门附件 5、手动轮 6、执行器控制板 7、电气接线端 8、现场总线板

IQD直流：永久磁铁,直流电机包括恒温器防护装置。
如要求执行器线性输出,可在标准IQ执行器底座安装推力螺杆装置。
现在Rotork IQ可以提供一个完整的执行器系列,可适应大部分需要控制和指示的角行程和多转式阀门的应用,给用户以高标准的性能,质量以及全方位的价值
考虑个别用户的需求,Rotork生产了一系列齿轮箱,包括用于多转式和角行程阀门的齿轮箱,大型及慢速移动的闸阀和球阀可通过电动执行器下面安装的伞形齿轮或直齿轮来驱动,还可提供调节型和潜水型齿轮箱
 

• AUMA电动执行器

AUMA多回转执行器的整个产品系列都是采用统一的模块化设计的。
它的标准配置AUMA NORM由如图的八大部件组成。
蜗杆蜗轮减速机构将电动机的转速降低到所需要的输出转速， 带AUMA MATIC的电动执行器由如下部分组成：

1. 执行器基本出力部分AUMA NORM.
2. 安装在执行器基本部分上的可编程电机一体化控制单元AUMA MATIC

将电机一体化控制单元于电动执行器组合到一起有以下几种优点：

1. 与普通的不带控制单元的执行器的布线相比由于大大简化了现场布线的工作量，因此可以节约大量的费用
2. 由于继电器不是安装在遥远的电气控制柜中，因此在扭矩开关或行程开关被侵压以后电机会立刻停止转动不会产生过长的延时
3. 可以被轻易而灵活地组合到各种各样的过程控制系统中或者组合到一个标准化的现场总线系统中，例如：PROFIBUS -FMS， PROFIBUS -DP，INTERBUS -S或MODBUS -RTU。

电机一体化控制单元AUMA MATIC由以下几个模块组成：

1. 用于控制电机电源的换向接触器
2. 操作和信号电路板 - 带有初级熔断器，和用于将现场按钮发出的控制命令传递到电子电路的继电器；应客户的要求还可带上做为任选件的指示灯
3. 接口板 - 带有用于隔离内部信号和外部信号之间电位差的光电隔离器，继电器和发光二极管指示灯。
4. 以SMD技术设计的逻辑板 - 其上装有C-MOS场效应管。它提供了对内部信号和外部信号之间的连接进行编程以及用DIP开关设定电机控制的可能性。
5. 连接执行器本身AUMA NORM和电机一体化控制单元AUMA MATIC的AUMA插拔式电气连接器。
6. 为用户接线而提供的AUMA插拔电气连接器
7. 带有现场/远程旋转器和按钮的现场控制面板。
8. 为整个一体化电机控制单元供电用的电源供应单元。
9. 电机一体化控制单元AUMA MATIC的模块化设计结构使得对其配置的修改变得非常容易。

在不带一体化控制单元的执行器（AUMA NORM）上的AUMA插拔式电气连接器与电机一体化控制单元（AUMA MATIC）上的电气连接器是完全相同的。这使得AUMA电动执行器的升级改型非常容易。

执行器结构图 1、电动机 2、行程和力矩传感器 3、减速器 4、阀门附件 5、手动轮 6、执行器控制板 7、电气接线 8、现场总线板

 

• 381/341系列电动执行器
  1. 381/341系列型号描述

381		L		S		A	-	50
	类型		行程类型		防爆类型	过载保护		输出力/矩
381	调节型	L	直行程	S	普通型	规格A,B:可选		50*100N(L型)
341	开关型	R	角行程	X	隔爆型	规格C,D:必配		50*10Nm(R型)
					Exd II BT4

2. 381L/341L直行程型

 

• 功能特点和应用范围

381L 系列直行程电动执行器，是以AC220单相交流电为电源，接受来自 DCS、PLC系统和其他操作器的DC4～20mA，标准信号来控制执行器进行开关阀门或自动调节。电子控制模块采用先进的混合集成电路，包含完整的保护功能，可现场控制或远程控制，被设计成匣子形式，并用树脂浇铸密封。驱动反馈量采用高性能导电塑料电位器、精度高、寿命长等特点，可与各种角行程调节机构组合成高性能、高可靠性的电动调节阀。因此被广泛用于冶金、发电、石化、造纸、轻工及环保等工业部门。
341L 直行程开关型执行器是在381系列电子式执行器的基础上派生出来的ON-OFF控制型电动执行机构。该电子式执行器以220V单相交流电源为驱动电源，控制信号采用正、反切换接点信号，驱动电机采用AC可逆电机，驱动量的反馈检测采用高性能导电塑料电位器。产品反应速度快，安装及维护方便。
 

• 主要特点：

1. 执行器设计有伺服系统（无需另配伺服放大器），只需接入DC4～20mA（或DC1～5V）信号和AC220V单相电源即可工作。内设接线端子，接线极为简单方便。
2. 执行器的关键部件─控制器，采用先进的混合集成电路，用树脂密封浇铸，外形为匣状，体积小，可靠性高。
3. 驱动量的反馈检测采用高性能导电塑料电位器，分辨率＜0.4%。
4. 具备自诊断功能，当发生故障时，控制器上的指示灯会立即发出指示信号。
5. 用状态选择开关可以设定断信号时，（阀芯处于全开，全闭或自锁状态）。
6. 用状态选择开关可以设定（正、反动作）。
7. 用状态选择开关可以设定输入信号为（DC4～20mA或DC1～5V）。
8. 调整工作零点（始点）和行程（终点）简单易行。
9. 当突然断电时，能确保阀芯自锁。
10. 采用同步皮带传动，有效降低了噪音。
11. 延时保护功能，额定负载时，能实行状态自锁，故障发生时，能立即起动保护，并可反向运行取消延时保护。

• 主要技术参数

电源：AC220±50%，50HZ。
耗电功率（额定负载时）
规格A型执行器50VA；
规格B型执行器150VA；
规格C型执行器220VA。
防护等级：IP55
输入信号：DC4～20mA或DC1～5V。
输出信号：DC4～20mA（负载电阻500Ω以下）。
控制精度：基本误差：±1% 回差≤1% 死区≤1%
工作行程调整范围：“零点”±25%“行程”20%～100%
外部配线：输入输出信号应采用屏蔽电缆。电源线不得与信号线共用一根电缆。
环境条件：

环境条件	普通型（S型）执行器	隔爆型（X型）执行器
环境温度	无空间加热器-10℃~60℃	-10℃～40℃
	有空间加热器-35℃~60℃
相对湿度	95%以下	45%～85%
环境气体	无腐蚀气体
机械振动	1.5g以下

参数表

型号	额定输出力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 角行程普通型电动执行器，是以AC220单相交流电为电源，接受来自DCS、PLC系统和其他操作器的DC4~20mA，标准信号来控制执行器进行开关阀 门或自动调节。电子控制模块采用先进的混合集成电路，包含完整的保护功能，可现场控制或远程控制，被设计成匣子形式，并用树脂浇铸密封。驱动反馈量采用 高性能导电塑料电位器、精度高、寿命长等特点，可与各种角行程调节机构组合成高性能、高可靠性的电动调节阀。因此被广泛用于冶金、发电、石化、造纸、轻工 及环保等工业部门。
341R 角行程开关型执行器是在381系列电子式执行器的基础上派生出来的ON-OFF控制型电动执行机构。该电子式执行器以220V单相交流电源为驱动电源，控制信号采用正、反切换接点信号，驱动电机采用AC可逆电机，驱动量的反馈检测采用高性能导电塑料电位器。产品反应速度快，安装及维护方便。

• 技术参数

型号规格	输出力矩（N.m）	动作时间（s/90℃）	最大转角
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