第九讲 气动电动执行器.ppt

●按动力分类：气动、电动和液动执行机构 ●按动作极性分类：正作用执行器和反作用执行器 ●按动作特性分类：比例式执行器和积分式执行器 ●按动作形成分类：角行程执行器和直行程执行器 1).薄膜式 p→膜片→变形→带动推杆移动→阀芯产生位移→改变阀门开度。（输出力较小，精度较高） 如果采用电/气转换器和气动执行机构配合，是开环系统，调节精度不高。 如果采用阀门定位器与气动执行机构配合，执行机构的输出位移通过凸轮杠杆反馈到阀门定位器，利用负反馈，提高气动调节阀的位置精度。 电气转换器工作原理： 把4～20mA的信号转换为0.02～0.1MPa的标准信号，以实现电动仪表与气动仪表的连用，构成混合控制系统，充分发挥电、气仪表的优点。 输入信号：4～20mADC； 输出信号：0.02～0.1MPa（0.04～0.2MPa） 基本误差：±0.5％ 变差：±0.5％ 灵敏度：0.05％ 防爆等级：安全隔爆型：AB3e，安全火花型：HIII 2、气动阀门定位器原理 3、电气阀门定位器 4、智能型电气阀门定位器 2、 阀门定位器 气动调节阀中，阀杆的位移是由薄膜上气压推力与弹簧反作用力平衡确定的。 为了防止阀杆处的泄漏要压紧填料，使阀杆摩擦力增大，且个体差异较大，这会影响输入信号P的执行精度。 解决措施 在调节阀上加装阀门定位器，引入阀杆位移负反馈。使阀杆能按输入信号精确地确定自己的开度。 Pi进入波纹管→主杠杆产生逆时针转矩→挡板靠近喷嘴→喷嘴背压增加→放大→产生P1→推动执行机构薄膜室→执行机构输出阀杆位移 反馈杆绕支点逆时针旋转→带动凸轮逆时针旋转→副杠杆顺时针旋转→通过反馈弹簧→对主杠杆产生顺时针方向转矩→与Pi产生逆时针力矩平衡。 3、电/气阀门定位器 实际应用中，常把电/气转换器和阀门定位器结合成一体，组成电/气阀门定位器。 I↑?杠杆上端右移? 挡板靠近喷嘴 ? P压力↑ ?阀杆下移?反馈凸轮 右转 ?反馈弹簧右拉? 杠杆平衡 气动薄膜单座(套筒)调节阀 气动薄膜双座调节阀 ??????????????????? ???????????????? 气动调节阀 气动调节蝶阀 过程控制系统与装置 第4章 唐德东 第四章 执行器 教学目的要求：了解执行器的分类和构成，掌握气动调节阀的结构与工作原理，理解调节阀的各种结构形式，了解各种调节阀的应用场合，掌握调节阀的工作流量特性和理想流量特性，掌握电气转换器、阀门定位器的作用与工作原理。掌握电动执行器的结构与工作原理。熟悉执行器现场安装的一般方法。 教学重点：气动调节阀，电动调节阀结构与工作原理 教学难点：电动调节阀、阀门定位器结构与工作原理 第九讲 气动、电动执行器 一、概述 执行器是自动控制系统中的重要组成部分，它将控制器送来的控制信号转换成执行动作，从而操纵进入设备的能量，将被控变量维持在所要求的数值上或一定的范围内。 执行器有自动调节阀门、自动电压调节器、自动电流调节器、控制电机等。其中自动调节阀门是最常见的执行器，种类繁多。 1、执行器发展概况 20世纪50年代开始使用气动执行器和液动执行器，防爆性能好，应用广，但对气源要求较高。 50年代末出现电动执行器，信号传输速度快。 80年代出现代电脑的智能电动执行器，用于DCS。 90年代出现智能执行器，用于现场总线控制。 2、执行器的构成 执行器由执行机构和调节机构组成。 2、执行器的分类与构成 执行器按照工作所用能源形式可分为： 电动执行器：电源配备方便，信号传输快、损失小，可远距离传输；但推力较小。 气动执行器：结构简单，可靠，维护方便，防火防爆；但气源配备不方便。 液动执行器：用液压传递动力，推力最大；但安装、维护麻烦，使用不多。 工业中使用最多的是气动执行器和电动执行器。 图b中采用电气转换器，精度不高。 采用电气阀门定位器，可以提高调节阀的位置精度，应用广泛。 二、 气动执行器（气动调节阀） 气动执行器是由气压信号控制的阀门。 气动薄膜室 推杆 阀门 阀位指示标牌 阀杆 1、气动执行器的结构与分类 气动执行器由执行机构和调节机构（控制机构）两部分组成。 执行机构是推动装置，它是将信号压力的大小转换为阀杆位移的装置。 控制机构是阀门，它将阀杆的位移转换为流通面积的大小。 2.执行机构 执行机构按调节器输出的控制信号，驱动调节机构动作。气动执行机构的输出方式有角行程输出和直行程输出两种。 直行程输出的气动执行机构有两类。 气动活塞式执行机