隨著電力電子自動控制技術(shù)和計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展,一種新型智能集各種高精尖技術(shù)于一體的電動執(zhí)行器機構(gòu)產(chǎn)生了。隨著智能技術(shù)日趨成熟,電動執(zhí)行器(電動頭):智能型、防爆型、隔爆型、精小型、直流型、三相型、調(diào)節(jié)型、開關(guān)型等電動執(zhí)行器相繼被生產(chǎn)應(yīng)用,它們適用于不同的領(lǐng)域,其中在石油、化工、鋼鐵、水處理等領(lǐng)域得到了廣泛的運用。
越來越多的工廠采用了自動化控制,人工操作被機械或自動化設(shè)備所替代,人們要求執(zhí)行機構(gòu)能夠起到控制系統(tǒng)與閥門機械運動之間的界面作用,更要求執(zhí)行機構(gòu)增強工作安全性能和環(huán)境保護性能。在一些危險性的場合,自動化的執(zhí)行機構(gòu)裝置能減少人員的傷害。某些特殊閥門要求在特殊情況下緊急打開或關(guān)閉,閥門執(zhí)行機構(gòu)能阻止危險進一步擴散同時將工廠損失減至zui少。對一些高壓大口徑的閥門,所需的執(zhí)行機構(gòu)輸出力矩非常大,這時所需執(zhí)行機構(gòu)必須提高機械效率并使用高輸出的電機,這樣平穩(wěn)的操作大口徑閥門。對于一些小扭矩的閥門,精小型的電動閥門也應(yīng)用而生,相比普通性具有重量輕,結(jié)構(gòu)緊湊,功能齊全等優(yōu)點
電動執(zhí)行器又稱為電動執(zhí)行機構(gòu)或電動頭。是一種能提供直線或旋轉(zhuǎn)運動的驅(qū)動裝置,利用某種驅(qū)動能源并在某種控制信號作用下工作。在工業(yè)自動化電動閥門控制系統(tǒng)中,選擇高質(zhì)量的電動執(zhí)行器機構(gòu),對整個控制回路的穩(wěn)定是很重要的。如果它的選擇不當或質(zhì)量不過關(guān),再的控制思路和高超的控制策略也難以達到預(yù)想的控制效果。為此選用高可靠性的電動執(zhí)行器產(chǎn)品日益受到工業(yè)控制施工設(shè)計者的重視。
電動執(zhí)行器有五種類型:直行程電動執(zhí)行器、角行程電動執(zhí)行器、電動調(diào)節(jié)閥、PID電動調(diào)節(jié)執(zhí)行器和電磁閥。前四種屬于DDZ型。下面簡要介紹一下直行程電動執(zhí)行器和角行程電動執(zhí)行器。直行程與角行程電動執(zhí)行器的作用是接收調(diào)節(jié)器或其它儀表送來的0~10,4~20毫安或1~5伏電壓的標準值流電信號,經(jīng)執(zhí)行器后變成位移推力或轉(zhuǎn)角力矩,以操作開關(guān)、閥門等,完成自動調(diào)節(jié)的任務(wù)。這兩種執(zhí)行器以前都是由伺服放大器與執(zhí)行機構(gòu)兩大部分組成的。現(xiàn)在有機電一體智能化的結(jié)構(gòu),它們的結(jié)構(gòu)、工作原理和使用方法都是相似的,區(qū)別僅在于,一個輸出位移(推力),一個輸出轉(zhuǎn)角(力矩)。
電動執(zhí)行器的優(yōu)點是:能源取用方便,信號傳輸速度快,傳輸距離遠,便于集中控制,靈敏度和精度較高,與電動調(diào)節(jié)儀表配合方便,安裝接線簡單。電動執(zhí)行器的抗偏離能力是很好的,輸出的推力或力矩基本上是恒定的,可以很好的克服介質(zhì)的不平衡力,達到對工藝參數(shù)的準確控制,所以控制精度比氣動執(zhí)行器要高。如果配用伺服放大器,可以很容易地實現(xiàn)正反作用的互換,也可以輕松設(shè)定斷信號閥位狀態(tài)(保持/全開/全關(guān)),而故障時,一定停留在原位,這是氣動執(zhí)行器所作不到,氣動執(zhí)行器必須借助于一套組合保護系統(tǒng)來實現(xiàn)保位。
電動執(zhí)行器的缺點主要有:結(jié)構(gòu)較復雜,推力小,平均故障率高于氣動執(zhí)行機構(gòu),適用于防爆要求不高,氣源缺乏的場所。更容易發(fā)生故障,且由于它的復雜性,對現(xiàn)場維護人員的技術(shù)要求就相對要高一些;電機運行要產(chǎn)生熱,如果調(diào)節(jié)太頻繁,容易造成電機過熱,產(chǎn)生熱保護,同時也會加大對減速齒輪的磨損;另外就是運行較慢,從調(diào)節(jié)器輸出一個信號,到調(diào)節(jié)閥響應(yīng)而運動到那個相應(yīng)的位置,需要較長的時間,這是它不如氣動、液動執(zhí)行器的地方。