電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)培訓(xùn)課件

電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)介電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)介1目錄一、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的概述

二、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作原理、結(jié)構(gòu)及作用

三、常用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介

四、電動(dòng)執(zhí)行器的故障與維修目錄一、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的概述二、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作原理、結(jié)構(gòu)及2

（一）、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的概念

電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，又稱電動(dòng)執(zhí)行器、電裝、電動(dòng)頭，是一種自動(dòng)控制領(lǐng)域的常用機(jī)電一體化設(shè)備（器件），是自動(dòng)化儀表終端的三大組成部分中的執(zhí)行設(shè)備。主要是對(duì)一些閥門、擋板等設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)操作，控制其開關(guān)和調(diào)節(jié)，代替人工作業(yè)。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的概述自動(dòng)化儀表終端的三大組成部分：檢測(cè)設(shè)備、調(diào)節(jié)設(shè)備和執(zhí)行設(shè)備。檢測(cè)設(shè)備：流量計(jì)、液位計(jì)、壓力變送器、溫度元件等。調(diào)節(jié)設(shè)備：閥門、風(fēng)門擋板等。執(zhí)行設(shè)備：氣動(dòng)執(zhí)行器、電動(dòng)執(zhí)行器等。（一）、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的概念電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)3

執(zhí)行器最早是從國(guó)外開始出現(xiàn)的。德國(guó)西門子公司于1905年生產(chǎn)了世界上第一臺(tái)電動(dòng)執(zhí)行器。

只是那時(shí)的電動(dòng)執(zhí)行器結(jié)構(gòu)和控制功能都非常簡(jiǎn)單，主要由電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)組成。為了控制執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)閥門到達(dá)全開或全關(guān)位置時(shí)停止動(dòng)作，加入了行程微動(dòng)開關(guān)檢測(cè)執(zhí)行器轉(zhuǎn)動(dòng)位置。1929年美國(guó)里米托克(LIMITORQUE)公司在設(shè)計(jì)執(zhí)行器時(shí)引入了“轉(zhuǎn)矩限制”這一設(shè)計(jì)理念。制造出了世界上第一臺(tái)具有轉(zhuǎn)矩保護(hù)功能的電動(dòng)執(zhí)行器。當(dāng)執(zhí)行器輸出轉(zhuǎn)矩超過自身的額定力矩時(shí)，自動(dòng)停止執(zhí)行器動(dòng)作，使得執(zhí)行器在控制閥門時(shí)故障率大為降低，控制的可靠性得到了極大的改善。

不過在當(dāng)時(shí)由于沒有轉(zhuǎn)矩保護(hù)這個(gè)概念，因過矩引起的執(zhí)行器損壞或閥門損壞的情況經(jīng)常出現(xiàn)。

（二）、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的發(fā)展歷程執(zhí)行器最早是從國(guó)外開始出現(xiàn)的。德國(guó)西門子公司于4

我國(guó)電動(dòng)執(zhí)行器的研制起步較晚，執(zhí)行器和執(zhí)行器伺服控制器是從上世紀(jì)六十年代從蘇聯(lián)的執(zhí)行器仿制開始的，比較有代表的就是目前市場(chǎng)上比較常見的電動(dòng)執(zhí)行器有重慶川儀的M8000系列、溫州瑞基的RQ系列、蘇州博睿BD-II；還有如上海自動(dòng)化儀表十一廠的ID系列等等。

隨后許多執(zhí)行器生產(chǎn)廠家都引進(jìn)“轉(zhuǎn)矩限制”這一理念，設(shè)計(jì)出了各種類型的電動(dòng)執(zhí)行器。電動(dòng)執(zhí)行器得到了迅猛的發(fā)展。我國(guó)電動(dòng)執(zhí)行器的研制起步較晚，執(zhí)行器和執(zhí)行器伺5常見進(jìn)口電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有英國(guó)ROTORK的IQ系列、德國(guó)SIPOS-5flash、德國(guó)EMG的DMC系列、德國(guó)AUMA的SA系列等等。常見進(jìn)口電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有英國(guó)ROTORK的IQ系列、德6

（三）、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分類

按輸出位移分為三類角行程，輸出力矩和90°轉(zhuǎn)角，用于控制蝶閥、球閥、百葉閥、風(fēng)門、旋塞閥、擋板閥等。

直行程，輸出推力和直線位移，用于單、雙座調(diào)節(jié)閥、套筒閥、高溫高壓給水閥、減溫水調(diào)節(jié)閥。

多回轉(zhuǎn)，輸出力矩和超過360°的轉(zhuǎn)動(dòng)，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(zhuǎn)動(dòng)的其他調(diào)節(jié)閥。按動(dòng)力類型可分為氣動(dòng)執(zhí)行器：以氣壓為動(dòng)力，推動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作；液動(dòng)執(zhí)行器：以液壓站提供的流體（液壓油）高壓為動(dòng)力源；電動(dòng)執(zhí)行器：以電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源；電液動(dòng)等幾類按控制模式可分為開關(guān)型和調(diào)節(jié)型兩大類（三）、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分類按輸出位移分為7

（一）電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的構(gòu)成：電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括伺服放大器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩大部分，其中執(zhí)行機(jī)構(gòu)又分為電機(jī)、減速器及位置發(fā)送器三大部件伺服放大器電機(jī)位置發(fā)送器減速器電動(dòng)操作器輸入信號(hào)Ii閥體執(zhí)行機(jī)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)控制室閥位反饋IfIf

（二）工作原理：來自DCS的電流信號(hào)（4-20mA）作為伺服放大器的輸入，與閥的位置反饋信號(hào)進(jìn)行比較，當(dāng)輸入信號(hào)和反饋信號(hào)比較差值不等于零時(shí)，其差值經(jīng)伺服放大器放大后，控制電機(jī)按相應(yīng)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，再經(jīng)減速器減速后使輸出軸產(chǎn)生位移；同時(shí)，輸出軸位移又經(jīng)位置發(fā)送器轉(zhuǎn)換成閥的反饋信號(hào)至DCS；當(dāng)反饋信號(hào)與輸入信號(hào)相等時(shí)，伺服放大器無輸出，電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出軸位移和輸入信號(hào)成線性關(guān)系。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作原理、結(jié)構(gòu)及作用（一）電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的構(gòu)成：電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括伺服放大器8電機(jī)：

電機(jī)是接受伺服放大器或電動(dòng)操作器輸出的開關(guān)電源，把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。減速器：

減速器上有手動(dòng)部件、輸出軸、機(jī)械限位塊。減速器的作用是將電機(jī)的高轉(zhuǎn)速、小轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為低轉(zhuǎn)速、大轉(zhuǎn)矩的輸出功率，以帶動(dòng)閥門機(jī)構(gòu)動(dòng)作。位置發(fā)送器：

將閥位變換成4－20mA信號(hào)用于傳送。常見的傳感器有電位器、非接觸式霍爾傳感器、非接觸式編碼器。減速器輸出軸的轉(zhuǎn)角位移與位置發(fā)送器的輸出電流呈線性關(guān)系。伺服放大器：（控制元件）伺服放大器是由電器元件組成的電子線路板構(gòu)成電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的指令信號(hào)與閥位反饋信號(hào)的比較放大靠這些電子線路板的運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)。電機(jī)：電機(jī)是接受伺服放大器或電動(dòng)操作器輸出的開關(guān)電源，把電9

（三）、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制方式：

當(dāng)電動(dòng)執(zhí)行器切換開關(guān)放在“自動(dòng)”位置時(shí)，即處在連續(xù)調(diào)節(jié)控制狀態(tài)。

當(dāng)電動(dòng)執(zhí)行器切換開關(guān)放在“手動(dòng)”位置時(shí)，即處在手動(dòng)遠(yuǎn)方控制狀態(tài)，操作時(shí)只要將旋轉(zhuǎn)切換開關(guān)分別拔到“開”或“關(guān)”的位置，執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸就可以上行或下行，在運(yùn)動(dòng)過程中觀察電動(dòng)操作器上的閥位開度表，到所需控制閥位開度時(shí)，立即松開切換開關(guān)即可。

當(dāng)電動(dòng)執(zhí)行器切換開關(guān)放置“手動(dòng)”位置時(shí)，把交流伺服電動(dòng)機(jī)端部旋鈕放在“手動(dòng)”位置，拉出執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的手輪，搖動(dòng)手輪就可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操作。當(dāng)不用就地手動(dòng)操作時(shí)，千萬要注意，把交流伺服電機(jī)端部的旋鈕放在“自動(dòng)”位置，并把手輪推進(jìn)。（三）、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制方式：當(dāng)電動(dòng)執(zhí)行器切10

（四）、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)保護(hù)功能：（1）、免開蓋、非侵入、雙密封，免開蓋和非侵入式的調(diào)試方法逐步取代需打開電氣罩和貫通式的調(diào)試，應(yīng)用更加方便。（2）、自診斷功能，現(xiàn)代的電動(dòng)執(zhí)行器具有自我只能檢測(cè)功能、運(yùn)行出現(xiàn)故障會(huì)以故障代碼或符號(hào)顯示：電機(jī)過熱保護(hù)、電池電量低、內(nèi)電源故障、電源缺相力矩保護(hù)、閥位丟失等等（3）、電源相序識(shí)別校正，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)接線時(shí)相序接反會(huì)引起執(zhí)行器轉(zhuǎn)動(dòng)方向和實(shí)際要求相反。由于執(zhí)行器的限位保護(hù)開關(guān)和過矩保護(hù)開關(guān)只能在正常轉(zhuǎn)動(dòng)方向下進(jìn)行保護(hù)，一旦相序接反后運(yùn)行就極有可能會(huì)造成閥門或執(zhí)行器損壞。（4）、行程和力矩保護(hù)，線性行程依靠電位器、絕對(duì)位置編碼器等實(shí)現(xiàn)；力矩通過測(cè)試電機(jī)溫度、電壓和來獲得。以電子式代替老舊的衛(wèi)東開關(guān)（四）、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)保護(hù)功能：（1）、免開蓋、非11

（五）、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)用途：

電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以與變送器，調(diào)節(jié)器等儀表配套使用，它以電源為動(dòng)力，接受4~20mADC或0~10mADC信號(hào)，將此轉(zhuǎn)換成與輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的直線位移，自動(dòng)地操縱閥門等調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，完成自動(dòng)調(diào)節(jié)任務(wù)，或者配用電動(dòng)操作器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方手動(dòng)控制，可廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠、鋼鐵廠、化工、輕工等工業(yè)總門的調(diào)節(jié)系統(tǒng)中?；痣姀S中：送風(fēng)機(jī)風(fēng)門擋板、一次進(jìn)風(fēng)風(fēng)門擋板、二次進(jìn)風(fēng)風(fēng)門擋板、主風(fēng)箱風(fēng)門擋板、燃燒器調(diào)節(jié)桿、燃燒器搖擺驅(qū)動(dòng)器、球閥和蝶閥控制、滑動(dòng)門等。球閥、葉輪機(jī)轉(zhuǎn)速控制、冷凝水再循環(huán)、脫氧機(jī)、鍋爐給水、再加熱恒溫控制器及其它相關(guān)閥門應(yīng)用。（五）、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)用途：電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可12常用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)介紹

我廠用進(jìn)口電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)品牌為：ROTORK、SIPOS-5flash、EMG(一)ROTORK電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)英國(guó)Rotork電動(dòng)執(zhí)行器結(jié)構(gòu)圖

1、電動(dòng)機(jī)2、行程和力矩傳感器3、減速裝置4、閥門附件

5、手動(dòng)輪6、執(zhí)行器控制板7、電氣接線端8、現(xiàn)場(chǎng)總線板常用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)介紹我廠用進(jìn)口電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)品牌為：RO13(二)SIPOS-5flash電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)SIPOS-5flash分專業(yè)型（PROFITRON）和經(jīng)濟(jì)型（ECOTRON）(二)SIPOS-5flash電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)SIPOS-5fl14(三)EMG電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)EMG電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)常見的系列MaticC、i-matic(三)EMG電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)EMG電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)常見的系列Mat15偏心輪減速電動(dòng)執(zhí)行器

1、電動(dòng)機(jī)2、齒輪減速器3、偏心軸環(huán)4、行星輪5、驅(qū)動(dòng)輪6、螺桿插座

7、

指示燈8、就地指示和學(xué)習(xí)9、控制模塊10、行程傳感器

11、力矩傳感器12、力矩調(diào)整簧13、蝸桿螺紋14、力矩轉(zhuǎn)桿15、空心軸16、太陽輪17、行星輪撥桿18、手動(dòng)輪偏心輪減速電動(dòng)執(zhí)行器

1、電動(dòng)機(jī)2、齒輪減速器3、偏心軸16EMG控制菜單：EMG控制菜單：17電動(dòng)執(zhí)行器的常見故障與維修

（一）、執(zhí)行機(jī)構(gòu)就地/遠(yuǎn)方均不動(dòng)作：1、電機(jī)電源接線不正確；2、保險(xiǎn)絲斷開；3、電機(jī)繞組斷路或短路；4、固態(tài)繼電器斷路損壞；5、放大器元件故障（繼電器控制板損壞）等、