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新聞(wén)詳情
2019/3/14
電動執行機構的(de)型號(hào)如何選擇 電動執行器又稱閥門(mén)電(diàn)動(dòng)裝置(zhì)或電動(dòng)頭,它是在不(bú)同行業領域的(de)稱謂,在工業管道(dào)閥門行業稱之為閥門電動裝置,在(zài)儀(yí)表行業稱之為(wéi)電(diàn)動執行器(qì)(電動執行機構。
閥門(mén)在工業(yè)管路控製中是經常使用的非常重要設(shè)備,電動閥門因其動力源容易取得,且一般(bān)情況下無需維(wéi)護的優點,比起氣動(dòng)、液動等驅動方(fāng)式的設備使用更為普遍。在(zài)工(gōng)業場(chǎng)合電動閥門要求其必需具有(yǒu)更高(gāo)的(de)可靠性和安全性,電動閥門的安全性(xìng)與可靠性通常取決(jué)於(yú)電動執行器(電動執(zhí)行機(jī)構),所以電動執行器的性能、控(kòng)製精度、功能、智能化程序是電動閥門整機技術水平(píng)的綜合表現。所以在電動執行器(電動執行機構)選(xuǎn)型時(shí)除必需考(kǎo)慮的一些基本要素外,對其提出合理的(de)技術要求才能使電動閥門(mén)價值實現最大化(huà)。
電動執行器(電動(dòng)執行機構)的類型很多(duō),不(bú)同類型和功能(néng)的(de)電動執行機構(電動執行器)與閥門配套後都可稱(chēng)之為電動閥門,但往往在設計、選型的(de)過程中(zhōng)隻重視閥門的參(cān)數而忽略或沒有明確電動執行機構(電(diàn)動執行器)的相關要求,這樣不僅使電動閥門發揮不出最佳的性能,而且在安裝、調試、使用過(guò)程中也會帶來不必(bì)要的麻煩,甚至給生產(chǎn)造成嚴重的後果。
本文將針對電動執行機構(電動執行器(qì))選型考慮的要點進(jìn)行說明,並對目(mù)前智能電動執行機構(電動執行器)的相關功能做簡單介紹。
(一)電動執行機構(電動執行器)選型考慮要點
一、根據閥門類型選擇電動執行機構(電動執行器)(與《電動執行器的選型方法與技巧》所講內容差不多)
閥門(mén)的種類相當多,工作原理也不太一樣,一般(bān)以轉動閥板角度、升降閥板(或閥(fá)芯)等方式(shì)來實現啟閉控製(zhì),當與電動執行機構(gòu)(電動執行器)配套時首先應根據閥門的類(lèi)型選擇電動執行器(電動執行機構)。
1.角行程電動執行(háng)機(jī)構(電動執行器)(轉角<360度)
電動執行機構(電動執行器)輸出軸(zhóu)的(de)轉動小於一周,即小於(yú)360度(有時將90度(dù)以內叫角等行程(chéng),大於90度小於360度叫部分(fèn)回轉型),通常(cháng)為90度就實現閥門的(de)啟(qǐ)閉過程控製。此類電(diàn)動執行器根據(jù)安裝接(jiē)口方式的不同又分為直連(lián)式、底座曲柄式(《電動執行器的選(xuǎn)型方法與技巧》有更詳細講解)兩種。
a)直連式:是指電(diàn)動執行機構(電動執行器)輸出(chū)軸與閥杆直連安裝的形式。
b)底座曲柄式:是(shì)指輸出軸通(tōng)過曲(qǔ)柄與閥(fá)杆連接的形(xíng)式(shì)。
此(cǐ)類電動執行器適用於(yú)蝶閥、球閥、旋塞閥等(děng)。
2.多回轉電動執行機構(電動執(zhí)行器)(轉角>360度)
電動執行器(qì)輸出軸的轉動大於一周,即大於360度,一般需多圈才能實現閥門的啟閉過程控製。
此類電動執行器適用於閘閥、截止閥等(děng)。
3.直行程(直線運動)
電動執行機構(電動執行器)輸出軸(zhóu)的運動為(wéi)直線運動式,不是轉動形式。
此類電動執行器適用於單(dān)座調節閥、雙座調節閥等。
二、根據(jù)生產工藝控製要求確定電動執行機構(電動執行器)的控製模式
電動執(zhí)行機構(電動執行器)的控製模式一般分(fèn)為開關型(開環(huán)控製)和調節型(閉環控製,即內置PID調(diào)節功能的伺服放大器)兩大類。
1.開關型(開(kāi)環控製)
開(kāi)關(guān)型(xíng)電動執行機構(電動執行器)一般實現對(duì)閥門的開或關控製,閥門要麽處於全(quán)開位置,要(yào)麽處於全(quán)關位置,此類閥門不需對介質(zhì)流量進行精確控製(這裏(lǐ)說得不完整,還有一種開關型(xíng)帶閥位反饋的形式,反饋信號接入DCS或其它控製器進行PID運算後再控製(zhì)執行器開啟或關閉以達到控製開(kāi)度的目的)。
特別值得(dé)一提的(de)是開關型電動執行機構(電動(dòng)執行器)因結構形式的不同還可分(fèn)為分(fèn)體結構和一體(tǐ)化結構(gòu)。選型時必需對此做出說明,不然(rán)經常會(huì)發生在現場安裝時與控製係統衝突等不匹配現像。
a)分體結構(通常稱為(wéi)普通型):控製單元與電(diàn)動執行器分離,電動執(zhí)行器不能單獨實現對閥門(mén)的控製,必需外加控製單元才能實現控(kòng)製,一般(bān)外部采用控製器或控製櫃形式進行配套。
此結構的(de)缺點是不便於係(xì)統整體安裝,增加接(jiē)線及安(ān)裝費用,且容易出現故障(zhàng),當故障發生時(shí)不便於診斷和維修,性價比不理想(但優點是適(shì)合高溫場合,因為控製電路可以遠(yuǎn)離執行器所在高溫環境)。
b)一體化結構(通常稱為整體型):控製單元與電動執行器封裝成一體,無需外配控製單元即可現實就地(dì)操作(zuò),遠程隻需(xū)輸出相關控製信息就可對其進行操作。
此結構的優點是方便係統整體安裝,減少(shǎo)接線及安裝費用,容易(yì)診斷並排除故障。但傳統的一體化結構產品(pǐn)也有很多不完善的(de)地方(這裏所說的(de)應該是傳統模擬控製電路),所以產生了智能電動執行器,關於智能電動執行器後麵(miàn)將(jiāng)再做說明。
2.調節(jiē)型(閉環控製)(即伺(sì)服(fú)一體化)
調節型電動(dòng)執行機構(電動執(zhí)行器)不僅具有開關型(xíng)一體化結構的功能,它還能對閥門進行精確控製,從而精確調節介質流量。因篇幅有限(xiàn)其工作原理在此不作詳(xiáng)細說明。下麵就調節型電(diàn)動(dòng)執行器選型時需注明(míng)的參(cān)數做簡要說明。
a)控製信號類型(電流、電壓)
調節(jiē)型電動執行機構(電動(dòng)執行器)控製信號一(yī)般有電流信號(4~20mA、0~10mA)或電壓信號(0~5V、1~5V),選(xuǎn)型時需明確其控製(zhì)信號類型及參數(目前4~20mA最為常用)。
b)工作形式(電(diàn)開型、電關型)(即正作用和反作用)
調節型電動執行機構(電動執行器)工(gōng)作方式一般為(wéi)電開型(以4~20mA的控製為例,電開(kāi)型是指4mA信號對(duì)應的(de)是閥關(guān),20mA對應的是閥(fá)開),另一種為電關(guān)型(以4-20mA的控製為(wéi)例,電開型是指4mA信(xìn)號(hào)對(duì)應的是(shì)閥(fá)開,20mA對應的是(shì)閥關)。一般情(qíng)況下選型需明確工作形式,很多產品在出廠後並不能進行修改(應該是部分產品),大多智能(néng)型(xíng)電動執行器(如CONAC係列、NDL、NDQ係列)可以通過現場設定隨時修(xiū)改(如修改參數或更跳線,傳統(tǒng)模擬控製板要不通過更改跳線,要不就得更改電機正反轉接線和傳感器接線)。
c)失信號保護(hù)
失(shī)信號保護是指因線路等故(gù)障造(zào)成控製信號丟失時,電動執行機構(電動(dòng)執行器)將控製閥門啟閉到設定的保護值,常見的保(bǎo)護值為全開、全關、保持原位三種情況,且出廠後不易修改(應該是老式模擬控製形式的不易修改),智能電動執行器大多都可以通過(guò)現場設(shè)定進行(háng)靈活(huó)修改,如CONAC係列、NDL、NDQ係列等(děng)都可以通過修(xiū)改(gǎi)菜單參數來實現(xiàn),其中NDL和NDQ係列可(kě)以設定斷信號時閥位走到任意設定位(wèi)置。
三、根據閥門所需的扭力確定(dìng)電動執行機構(電動執行器)的輸出扭(niǔ)力(可輸(shū)入推力)
閥門啟閉所需(xū)的扭力決定著電動執行機構(電動(dòng)執行器)選擇多大的輸出扭(niǔ)力,一般(bān)由使用者提(tí)出或(huò)閥門廠(chǎng)家自行選配,做為電動執行機構(電(diàn)動執(zhí)行器)廠家隻對執行器(qì)的輸出扭力負責,閥門(mén)正常啟(qǐ)閉所需的扭力由閥門口徑大小、工作壓力等因(yīn)素決定,但因閥門(mén)廠家加工精度、裝配工(gōng)藝有所區別,所以不同廠(chǎng)家生產的同規格閥門所需扭力(lì)也有所區別,即使是同個閥門廠家生產的(de)同規格閥門(mén)扭力也有所差別,當選(xuǎn)型時電動執行(háng)機構(電動執行器)的扭力選(xuǎn)擇太小就會造成無(wú)法正常啟閉閥門,因此電動執行器必需選擇一個合理的扭力(lì)範圍。(《電動執行器的選型方法與技巧》一文有更詳細的闡述)
四、確定(dìng)電氣參數
因不同電動執行機構(電動執行器)廠家的電氣參數有所(suǒ)差(chà)別,所以設計選型時一般都需確定其電氣參數(shù),主要有電(diàn)機功率(lǜ)、額定電流、二次控製回路電壓等,往往(wǎng)在這(zhè)方麵的疏忽,結果(guǒ)控製係統與電動執行器參數(shù)不匹配造成(chéng)工作時空開跳閘、保險絲熔斷、熱過載繼(jì)電器(qì)保護起跳等故障現(xiàn)像。
閥門(mén)在工業(yè)管路控製中是經常使用的非常重要設(shè)備,電動閥門因其動力源容易取得,且一般(bān)情況下無需維(wéi)護的優點,比起氣動(dòng)、液動等驅動方(fāng)式的設備使用更為普遍。在(zài)工(gōng)業場(chǎng)合電動閥門要求其必需具有(yǒu)更高(gāo)的(de)可靠性和安全性,電動閥門的安全性(xìng)與可靠性通常取決(jué)於(yú)電動執行器(電動執(zhí)行機(jī)構),所以電動執行器的性能、控(kòng)製精度、功能、智能化程序是電動閥門整機技術水平(píng)的綜合表現。所以在電動執行器(電動執行機構)選(xuǎn)型時(shí)除必需考(kǎo)慮的一些基本要素外,對其提出合理的(de)技術要求才能使電動閥門(mén)價值實現最大化(huà)。
電動執行器(電動(dòng)執行機構)的類型很多(duō),不(bú)同類型和功能(néng)的(de)電動執行機構(電動執行器)與閥門配套後都可稱(chēng)之為電動閥門,但往往在設計、選型的(de)過程中(zhōng)隻重視閥門的參(cān)數而忽略或沒有明確電動執行機構(電(diàn)動執行器)的相關要求,這樣不僅使電動閥門發揮不出最佳的性能,而且在安裝、調試、使用過(guò)程中也會帶來不必(bì)要的麻煩,甚至給生產(chǎn)造成嚴重的後果。
本文將針對電動執行機構(電動執行器(qì))選型考慮的要點進(jìn)行說明,並對目(mù)前智能電動執行機構(電動執行器)的相關功能做簡單介紹。
(一)電動執行機構(電動執行器)選型考慮要點
一、根據閥門類型選擇電動執行機構(電動執行器)(與《電動執行器的選型方法與技巧》所講內容差不多)
閥門(mén)的種類相當多,工作原理也不太一樣,一般(bān)以轉動閥板角度、升降閥板(或閥(fá)芯)等方式(shì)來實現啟閉控製(zhì),當與電動執行機構(gòu)(電動執行器)配套時首先應根據閥門的類(lèi)型選擇電動執行器(電動執行機構)。
1.角行程電動執行(háng)機(jī)構(電動執行器)(轉角<360度)
電動執行機構(電動執行器)輸出軸(zhóu)的(de)轉動小於一周,即小於(yú)360度(有時將90度(dù)以內叫角等行程(chéng),大於90度小於360度叫部分(fèn)回轉型),通常(cháng)為90度就實現閥門的(de)啟(qǐ)閉過程控製。此類電(diàn)動執行器根據(jù)安裝接(jiē)口方式的不同又分為直連(lián)式、底座曲柄式(《電動執行器的選(xuǎn)型方法與技巧》有更詳細講解)兩種。
a)直連式:是指電(diàn)動執行機構(電動執行器)輸出(chū)軸與閥杆直連安裝的形式。
b)底座曲柄式:是(shì)指輸出軸通(tōng)過曲(qǔ)柄與閥(fá)杆連接的形(xíng)式(shì)。
此(cǐ)類電動執行器適用於(yú)蝶閥、球閥、旋塞閥等(děng)。
2.多回轉電動執行機構(電動執(zhí)行器)(轉角>360度)
電動執行器(qì)輸出軸的轉動大於一周,即大於360度,一般需多圈才能實現閥門的啟閉過程控製。
此類電動執行器適用於閘閥、截止閥等(děng)。
3.直行程(直線運動)
電動執行機構(電動執行器)輸出軸(zhóu)的運動為(wéi)直線運動式,不是轉動形式。
此類電動執行器適用於單(dān)座調節閥、雙座調節閥等。
二、根據(jù)生產工藝控製要求確定電動執行機構(電動執行器)的控製模式
電動執(zhí)行機構(電動執行器)的控製模式一般分(fèn)為開關型(開環(huán)控製)和調節型(閉環控製,即內置PID調(diào)節功能的伺服放大器)兩大類。
1.開關型(開(kāi)環控製)
開(kāi)關(guān)型(xíng)電動執行機構(電動執行器)一般實現對(duì)閥門的開或關控製,閥門要麽處於全(quán)開位置,要(yào)麽處於全(quán)關位置,此類閥門不需對介質(zhì)流量進行精確控製(這裏(lǐ)說得不完整,還有一種開關型(xíng)帶閥位反饋的形式,反饋信號接入DCS或其它控製器進行PID運算後再控製(zhì)執行器開啟或關閉以達到控製開(kāi)度的目的)。
特別值得(dé)一提的(de)是開關型電動執行機構(電動(dòng)執行器)因結構形式的不同還可分(fèn)為分(fèn)體結構和一體(tǐ)化結構(gòu)。選型時必需對此做出說明,不然(rán)經常會(huì)發生在現場安裝時與控製係統衝突等不匹配現像。
a)分體結構(通常稱為(wéi)普通型):控製單元與電(diàn)動執行器分離,電動執(zhí)行器不能單獨實現對閥門(mén)的控製,必需外加控製單元才能實現控(kòng)製,一般(bān)外部采用控製器或控製櫃形式進行配套。
此結構的(de)缺點是不便於係(xì)統整體安裝,增加接(jiē)線及安(ān)裝費用,且容易出現故障(zhàng),當故障發生時(shí)不便於診斷和維修,性價比不理想(但優點是適(shì)合高溫場合,因為控製電路可以遠(yuǎn)離執行器所在高溫環境)。
b)一體化結構(通常稱為整體型):控製單元與電動執行器封裝成一體,無需外配控製單元即可現實就地(dì)操作(zuò),遠程隻需(xū)輸出相關控製信息就可對其進行操作。
此結構的優點是方便係統整體安裝,減少(shǎo)接線及安裝費用,容易(yì)診斷並排除故障。但傳統的一體化結構產品(pǐn)也有很多不完善的(de)地方(這裏所說的(de)應該是傳統模擬控製電路),所以產生了智能電動執行器,關於智能電動執行器後麵(miàn)將(jiāng)再做說明。
2.調節(jiē)型(閉環控製)(即伺(sì)服(fú)一體化)
調節型電動(dòng)執行機構(電動執(zhí)行器)不僅具有開關型(xíng)一體化結構的功能,它還能對閥門進行精確控製,從而精確調節介質流量。因篇幅有限(xiàn)其工作原理在此不作詳(xiáng)細說明。下麵就調節型電(diàn)動(dòng)執行器選型時需注明(míng)的參(cān)數做簡要說明。
a)控製信號類型(電流、電壓)
調節(jiē)型電動執行機構(電動(dòng)執行器)控製信號一(yī)般有電流信號(4~20mA、0~10mA)或電壓信號(0~5V、1~5V),選(xuǎn)型時需明確其控製(zhì)信號類型及參數(目前4~20mA最為常用)。
b)工作形式(電(diàn)開型、電關型)(即正作用和反作用)
調節型電動執行機構(電動執行器)工(gōng)作方式一般為(wéi)電開型(以4~20mA的控製為例,電開(kāi)型是指4mA信號對(duì)應的(de)是閥關(guān),20mA對應的是閥(fá)開),另一種為電關(guān)型(以4-20mA的控製為(wéi)例,電開型是指4mA信(xìn)號(hào)對(duì)應的是(shì)閥(fá)開,20mA對應的是(shì)閥關)。一般情(qíng)況下選型需明確工作形式,很多產品在出廠後並不能進行修改(應該是部分產品),大多智能(néng)型(xíng)電動執行器(如CONAC係列、NDL、NDQ係列)可以通過現場設定隨時修(xiū)改(如修改參數或更跳線,傳統(tǒng)模擬控製板要不通過更改跳線,要不就得更改電機正反轉接線和傳感器接線)。
c)失信號保護(hù)
失(shī)信號保護是指因線路等故(gù)障造(zào)成控製信號丟失時,電動執行機構(電動(dòng)執行器)將控製閥門啟閉到設定的保護值,常見的保(bǎo)護值為全開、全關、保持原位三種情況,且出廠後不易修改(應該是老式模擬控製形式的不易修改),智能電動執行器大多都可以通過(guò)現場設(shè)定進行(háng)靈活(huó)修改,如CONAC係列、NDL、NDQ係列等(děng)都可以通過修(xiū)改(gǎi)菜單參數來實現(xiàn),其中NDL和NDQ係列可(kě)以設定斷信號時閥位走到任意設定位(wèi)置。
三、根據閥門所需的扭力確定(dìng)電動執行機構(電動執行器)的輸出扭(niǔ)力(可輸(shū)入推力)
閥門啟閉所需(xū)的扭力決定著電動執行機構(電動(dòng)執行器)選擇多大的輸出扭(niǔ)力,一般(bān)由使用者提(tí)出或(huò)閥門廠(chǎng)家自行選配,做為電動執行機構(電(diàn)動執(zhí)行器)廠家隻對執行器(qì)的輸出扭力負責,閥門(mén)正常啟(qǐ)閉所需的扭力由閥門口徑大小、工作壓力等因(yīn)素決定,但因閥門(mén)廠家加工精度、裝配工(gōng)藝有所區別,所以不同廠(chǎng)家生產的同規格閥門所需扭力(lì)也有所區別,即使是同個閥門廠家生產的(de)同規格閥門(mén)扭力也有所差別,當選(xuǎn)型時電動執行(háng)機構(電動執行器)的扭力選(xuǎn)擇太小就會造成無(wú)法正常啟閉閥門,因此電動執行器必需選擇一個合理的扭力(lì)範圍。(《電動執行器的選型方法與技巧》一文有更詳細的闡述)
四、確定(dìng)電氣參數
因不同電動執行機構(電動執行器)廠家的電氣參數有所(suǒ)差(chà)別,所以設計選型時一般都需確定其電氣參數(shù),主要有電(diàn)機功率(lǜ)、額定電流、二次控製回路電壓等,往往(wǎng)在這(zhè)方麵的疏忽,結果(guǒ)控製係統與電動執行器參數(shù)不匹配造成(chéng)工作時空開跳閘、保險絲熔斷、熱過載繼(jì)電器(qì)保護起跳等故障現(xiàn)像。
上一個:我司(sī)參與《供水管道複合式高速排氣進氣閥》國家標準製定 下(xià)一個:高壓閘閥告訴你(nǐ)如何安裝以及選型(xíng)