控制仪表及计算机控制装置--执行器理论知识解读.ppt

5.执行器(Actuator) 5.3.4. 调节阀的可调比 ——反映调节阀的调节能力的大小 定义:调节阀所能控制的最大流量和最小流量之比 调节阀前后压差的变化，会引起可调比变化，将可调比分为理想可调比和实际可调比。 (1) 理想可调比 (ΔP 一定) 由结构设计决定 R=30 ; 50 (2)实际可调比 Rr (ΔP 变化) ①串联管道时的可调比 设 则 ②并联管道时的可调比 R ＞＞1 设 则 5.3.5. 调节阀的流量特性 介质流过调节阀的相对流量与相对位移（即阀的相对开度）之间的关系 调节阀前后压差的变化，会引起流量变化。流量特性分为理想流量特性和实际流量特性 ① 理想流量特性 (ΔP 一定) 调节阀的固有特性，由阀芯的形状所决定。 理想流量特性主要有直线特性、等百分比（对数）特性、抛物线特性及快开特性等四种 (1) 直线流量特性 调节阀的相对流量与相对位移成直线关系，即单位位移变化所引起的流量变化是常数 特点：a.放大系数是常数 b. Q 流量相对变化值 (2) 等百分比流量特性（对数流量特性） 单位相对位移变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量成正比关系 特点：a. Q 放大系数 b. 流量相对变化值是常数 (3) 抛物线流量特性 单位相对位移的变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量值的平方值的平方根成正比关系 (4) 快开流量特性 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 ② 工作流量特性 (ΔP 变化) (1)串联管道时 * 可调比减小 * 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 (2)并联管道时的工作流量特性 可调比将大大下降 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。 5.4. 执行器的选择计算 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.执行器的结构形式； 2.调节阀的流量特性； 3.调节阀的口径。 5.4.1. 执行器结构形式的选择 1)执行机构的选择 比较项目 气动薄膜执行机构 电动执行机构 可靠性 驱动能源 价格 输出力 刚度 防爆性能 环境温度范围 高（简单、可靠） 需另设气源装置 低 小 小 好 （-40～+80℃） 较低 简单、方便 高 大 大 差 （-10～+55℃） * —控制仪表和计算机控制装置— 浙江大学信息学院控制系 上页 下页 目 录 上页 下页 目 录 ——接受来自调节器的控制信号，通过其本身开度的变化，从而达到调节流量的目的。 执行器使用条件恶劣，是调节系统的薄弱环节 5.1. 概述 (7.Final control) 1.作用： 5.1.2. 执行器的构成 执行器由执行机构和调节机构两个部分构成 辅助装置：阀门定位器——利用负反馈原理改 善执行器的性能 手操机构——用于人工直接操作执行器 5.1.3.执行器的分类及特点 (1)按使用的能源形式分类： 气动执行器 气动调节阀 电动执行器 液动执行器 Electrical Actuator Pneumatic Actuator Hydrodynamic Actuator 电动调节阀 气动调节阀采用气动执行机构： 输出直线位移l 直行程式调节机构 长行程式 输出角位移θ 角行程式调节机构 薄膜式 活塞式 电动调节阀采用电动执行机构： 输出直线位移l 直行程式调节机构 输出角位移θ 角行程式调节机构 直行程式 角行程式 (2)按使用的调节机构分类： 直通双座调节阀 直通单座调节阀 笼式（套筒）调节阀 三通调节阀 角型调节阀 高压调节阀 隔膜调节阀 波纹管密封调节阀 超高压调节阀 小流量调节阀 低噪音调节阀 直 行 程 式 调 节 机 构 角 行 程 式 调 节 机 构 同一类型的气动调节阀和电动调节阀，分别采用气动执行机构和电动执行机构 蝶阀 凸轮挠曲调节阀 V型球阀 O型球阀 (3)执行器的特点 优点：结构简单、动作可靠稳定、输出力大、