江苏川仪执行器有限公司

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电动执行机构简介江苏飞华执行器有限公司-20141007
发布日期:2014-10-07 15:38:52

电动执行机构简介
江苏飞华执行器有限公司--周加强
一.电动执行机构应用和分类
应用于阀门和风门挡板的开关和调节控制,属于现场控制类仪表。

 

执行机构的分类
电动:电机驱动,方便控制,体积小,效率高,品种多,经济,使用寿命一般5-10年。

气动:气源驱动,使用简单,防爆性能好,成熟可靠,运行速度快,需要气源及管路,效率低,维护量大。

电液式:电动泵控制液压缸,可靠性最高,定位精度好,使用寿命长达40-50年,运行速度快,体积庞大,价格昂贵。

 

气动及电液式执行器
从应用来分类
直行程(Linear Actuator):直行程调节阀(口径一般为15-150mm)的控制。输出推力:0.5—25KN,行程(10-100mm),行程速度(0.2—2.5mm/s)。

 

 

从应用来分类
角行程(Quarter-turn Actuator):90度转角阀门(如蝶阀、球阀)和风门挡板的控制。输出力矩:50—20000Nm(常用力矩:100Nm,250Nm,700Nm,1600Nm,2500Nm,4000Nm,6500Nm)行程:90º、120º,行程速度(5-150S)。

从应用来分类
多转式(Multi-turn Actuator):多回转阀门(如闸阀)的控制,也是直行程、角行程执行器的基础。输出力矩:30-2000Nm,行程(0.25-50S.),行程速度(1—120r/min)。
从结构来分类
紧凑型: 将电机、减速机和控制器集成在一起,也称一体化结构,一般的轻载型执行器都是这种结构。

重载型: 由多转式执行器配以不同的减速机构成。其电机、减速机
    和控制器封装在不
     同的壳体内。

PS执行器属于紧凑的一体化结构
Schiebel执行器属于重载型结构
二. 电动执行器的结构
电动执行器一般由
伺服电机
控制器
减速机
辅助部件
四部分组成。

PS执行器结构示意图
伺服电机部件
鼠笼式交流异步电机:可靠性高,成本低,成熟可控,发热较多,无自锁功能。

永磁交流同步电机:可靠性高,成本高,大功率体积较大,有自锁功能,发热较少。

新型直流电机:体积小、成本高、可控性最好、有自锁功能。
控制器部件
接受和输出4-20mA模拟信号和数字信号实现对于执行器的自动控制,新近发展的智能化技术还可以实现对执行器的功能设定、故障自诊断、状态报警和纪录、显示和通讯功能。

控制器部件
定位器:又称伺服放大器,控制执行器按照输入控制信号到适应的位置。

位置发生器:将阀位变换成4-20mA信号用于传送。常见的传感器有电位器、非接触式霍尔传感器、非接触式编码器。

电机开关控制组件:接受定位器信号,控制电机开关。一般有故态继电器和机械式继电器两种模式。
控制器部件
人机界面:显示执行器状态,有液晶显示器和机械显示两种;通过通讯传送有关信息,常用的通讯协议
  为Profibus。

Schiebel执行器的人机界面


就地控制箱:实现执行器就地操作功能,由一组带锁的选择开关组成。

 

减速机部件
正齿轮传动

涡轮蜗杆齿轮传动

行星齿轮传动

滚轴丝杆传动
PSQ执行器行星齿轮减速机构
正齿轮传动结构
涡轮蜗杆减速箱
辅助部件
手轮部件:断电和调试时操作执行器。
阀位显示部件:现场显示执行器阀位情况。
电气及机械限位装置:双重保护,智能型产品有采用电流传感器技术来实现限位和力矩保护功能。
力矩保护开关:过力矩时对执行器的减速机构进行保护。
加热电阻:保持电气盒空间一定的温度,在低温时不会接露,使电气部件受潮。
附加限位开关和力矩开关:提供一些附加的信号点。
三.基本概念
运行模式:开关型S2-15min,
   调节型S4-1200c/h,S4-600c/h,40%ED
                               
电机绝缘等级:E级—耐温130℃;                        F级-耐温150℃;H级-耐温180℃

外壳防护等级:IP65,IP67,IP68

非侵入式结构:接线端子和控制部件完全分开,调试时不用打开外壳。

基本概念
开关力矩与调节力矩

 

智能执行器:采用智能控制器,具有智能设定(行程、速度、力矩、输出状态等参数)、自诊断、通讯功能的执行器。


基本概念
齿轮材质:力矩传输齿轮一般材质都是一硬一软,以减少摩擦保护齿轮。以前一般采用钢和铜材质搭配,现在则采用钢和工程塑料。

齿轮润滑:采用耐高温的润滑脂


四.执行器选型的关键参数
输出力矩(角行程和多转式)、输出推力(直行程);

速度:角行程为多少秒;多转式为多少r/min.直行程为多少mm/s;

行程:角行程为90º、120º,多转式为多少转,直行程为多少mm;

执行器的运行模式:开关型还是调节型;

   

执行器选型的关键参数
其他辅助功能:控制输入模式,附件开关输出,阀位反馈输出,通讯功能,就地手操功能,信号隔离功能;

电源:单相220/230VAC,三相380/400VAC,
    直流24/48VDC;是否需要防爆?

连接方式及尺寸:直联式与连杆连接方式,传动轴的结构与尺寸。

直联式结构示意图
连杆连接示意图
五.PS-AMS智能执行器
采用直流电机驱动。
智能化控制器,在一定的范围内对于力矩、速度、行程等功能进行设定。
非侵入式结构,接线盒独立,不用开盖即可进行接线和调试。
PSL将采用铝合金外壳。
全面覆盖现有的PS执行器系列。
带有就地手操和显示功能。
PS-AMS智能执行器
六.PS即将推出的智能多转式执行器
采用中空的无刷直流电机。
采用行星齿轮传动机构。
体积为同类产品中最小。
全智能化控制器,在一定范围内可以变速、变力矩。
具有防爆功能结构。
价格极具竞争力。
七.市场上主要的竞争产品
英国Rotork
   电动执行器世界的领导者,产品品种齐全,性能好,IP68的防护,但价格最贵。
   一些技术的率先应用者:非接触式阀位反馈传感器、非浸入式结构、红外遥控设定功能。

市场上主要的竞争产品
德国AUMA
   世界上最大的电动执行器生产厂商,40年历史,产品系列全。

市场上主要的竞争产品
德国SIPOS5
   AUMA于99年10月从Siemens收购而来,在中国是独立体系和品牌销售。率先推出变频电机技术的智能执行器,在一定范围内可实现变力矩和速度。
市场上主要竞争的国产产品
传统国产产品:70年代设计,体积庞大,性能不好,但价格便宜。

市场上主要的竞争产品
奥托克(Autork):完全仿制Rotork的IQ系列产品,价格便宜,市场能力强。
市场主要的竞争产品
天津伯纳德系:80代中期由天津仪表引进生产,后扩散为多家生产。价格便宜,但力量较分散。
市场上主要的竞争产品
鞍山鞍热工装361/3610系列
   由鞍山热工和日本工装于90年代初设立,是在国内最早推出的电子一体化电动执行器产品。市场影响较大,但市场营销不活跃。

电话:0514-87882710  82222252  87606800  85119666 传真:0514-87882763
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