第05章执行器(08.5).ppt

第5章 执行器 关键点： 6.1 概述 对执行器的初步认识 执行器在自控系统中的作用 结论 ① 串、并联管道都会使阀的理想流量特性发生畸变，串联管道的影响尤为严重。 ② 串、并联管道都会使控制阀的可调范围降低，并联管道尤为严重。 ③ 串联管道使系统总流量减少，并联管道使系统总流量增加。 ④ 串、并联管道会使控制阀的放大系数减小，即输入信号变化引起的流量变化值减少。 6.5 电气转换器/阀门定位器 电／气阀门定位器 气动阀门定位器 智能式阀门定位器 6.6.6 气动薄膜控制阀的安装使用 垂直安装与水平管道，特殊需要水平或倾斜安装时要加装支撑； 安装环境温度一般为-40℃至+60℃之间，远离振动设备及腐蚀严重地方； 安装靠近地面或楼板，上下留足够空间，以便维修； 控制阀上箭头方向应与流体流动方向一致； 一般应设置旁路，并在控制阀两侧设切断阀，便于维修； 使用过程中经常性检查密封，以及阀杆上、下移动情况是否良好； 控制阀工程通径尽可能与管路一致。 在开度较小时就有较大的流量，随着开度的增大，流量很快就达到最大；此后再增加开度，流量变化很小 有效位移一般为阀座直径的1/4 适用于迅速启闭的位式控制或程序控制系统 (4) 快开流量特性 上述4种流量特性中：直线和等百分比最常用。 (1)串联管道时 * 流量特性发生畸变 直线特性→快开特性 等百分比特性→直线特性 * 可调比R减小 工作流量特性 (ΔP 变化) (2)并联管道时的工作流量特性 通常一般X 值不能低于0.8， 即旁路流量只能为总流量的百分数之十几。 可调比将大大下降 供参考 阀门定位器 将控制信号（I0或PO），成比例地转换成气压信号输出至执行机构，使阀杆产生位移。 阀杆位移量通过机械机构反馈到阀门定位器，当位移反馈信号与输入的控制信号相平衡时，阀杆停止动作，调节阀的开度与控制信号相对应。 电气转换器 电气阀门定位器 压缩空气过滤器 实质上，阀门定位器与气动执行机构构成一个负反馈系统（各参数的名称?如被控变量等) 同时，阀门定位器可以采用更高的气源压力，从而可增大执行机构的输出力 答：大口径阀门，或者要求由较大输出力的阀门等（小口径阀门一般较少使用） 阀门定位器与执行机构安装在一起，因而可减少调节信号的传输滞后。此外，阀门定位器还可以接受不同范围的输入信号，因此采用阀门定位器还可实现分程控制。 问题：很明显，阀门定位器是与气动调节阀配套使用的，那么，电动调节阀是否有类似与阀门定位器的辅助单元？ 在什么情况下需要使用阀门定位器？ 按结构形式，阀门定位器可以分为: 电/气阀门定位器 气动阀门定位器 智能式阀门定位器。 电／气阀门定位器作用： 1.将4～20mA或0～10mA转换为气信号，用以控制气动调节阀 2.它还能够起到阀门定位的作用 Pa 气动阀门定位器的工作原理与电／气阀门定位器基本相同。把波纹管的位置从主杠杆的右侧调到左侧，可将正作用改装成反作用。 原理和前面两种阀门定位器很相似 执行器的选用是否得当，将直接影响控制系统的控制质量、安全性和可靠性 执行器的选择，主要是从以下三方面考虑： 1.调节阀的结构形式； 2.调节阀的流量特性； 3.调节阀的口径。 6.6 执行器的选择（P98) 执行机构的选择 执行器结构形式的选择 小（－10～＋55℃） 大（－40～＋80℃） 工作环境 差 好 防爆 大 小 刚度 小 大 输出力 高 低 价格 简单方便 需另设气源 驱动能源 较低 高（简单、可靠） 可靠性 电动执行机构 气动薄膜执行机构 比较项目 可以根据实际使用要求，综合考虑确定 选择执行机构时，还必须考虑执行机构的 输出力（力矩）应大于它所受到的负荷力（力矩） 负荷力（力矩）包括流体对阀芯产生的作用力（不平衡力）或作用力矩（不平衡力矩）阀杆的摩擦力、重量以及压缩弹簧的预紧力 对于气动薄膜执行机构:工作压差小于最大允许压差 但当所用调节阀的口径较大或压差较高时，执行机构要求有更大的输出力，此时可考虑用活塞式执行机构，也可选用薄膜执行机构再配上阀门定位器。 (1)执行机构的选择 气开式调节阀:有信号压力输入时阀打开 无信号压力时阀全关 气关式调节阀:有信号压力时阀关闭 无信号压力时阀全开 确定整个调节阀的作用方式 气开气关的选择考虑原则是： 信号压力中断时，应保证设备和操作人员的安全，如阀门处于打开位置时危害性小，则应选用气关式；反之，则用气开式。 主要依据： （1） 流体性质 如流体种类、粘度、腐蚀性、是否含悬浮颗粒 （2） 工艺条件 如温度、压力、流量、压差、泄漏量 （3） 过程