第五章_执行器.ppt

电-气阀门定位器 当电流I通入力矩马达1的线圈→主杠杆2产生逆时针转矩→挡板13靠近喷嘴14→喷嘴背压增加→放大→产生P1→推动执行机构8薄膜室→执行机构输出阀杆向下位移。 P1 P0 反馈杆9绕支点逆时针旋转→带动凸轮5逆时针旋转→副杠杆6顺时针旋转→通过反馈弹簧11→对主杠杆产生顺时针方向转矩→与I产生逆时针力矩平衡。 此时，一定的信号电流就对应于一定的阀门位置。 气源 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。 气动阀门定位器 第四节 数字阀与智能控制阀 数字阀特点： 1、高分辨率； 2、高精度； 3、反应速度快，关闭特性好； 4、直接与计算机相连； 5、没滞后，线性好，噪声小； 6、结构复杂，部件多，价格贵。 * * 第五章 执行器 执行器的作用：接收调节器（计算机）输出的控制信号，使调节阀的开度产生相应变化，从而达到调节操作变量流量的目的。 执行器是控制系统必不可少的环节。执行器工作、使用条件恶劣，它也是控制系统最薄弱的环节。 原因：执行器与介质（操作变量）直接接触。通常介质具有(强)腐蚀性、(高)粘度、(易)结晶、高温、深冷、高压、高差压 。 根据动作能源的不同，执行器可以分为以下三类： 气动执行器：以气压为动力，推动机构动作。 电动执行器：以电动机作为动力源，推动机构动作。 液动执行器：以液压站提供的流体（液压油）高压为动力源，推动机构动作。 主要内容: 第一节 气动执行器(重点) 第二节 电动执行器 第三节 电-气转换器及电-气阀门定位器 第一节 气动执行器 一、气动执行器的结构与分类 1、执行机构 执行器的推动装置。 薄膜执行机构：气压推动薄膜并带动连杆运动。 活塞执行机构：气压推动活塞并带动连杆运动。 气 气 气动执行器的示意图 工作过程：气压信号由上部引入，作用在薄膜上，推动阀杆产生位移，改变了阀芯与阀座之间的流通面积，从而达到了控制流量的目的 。 图中上半部为执行机构，下半部为控制机构。 气动薄膜调节阀的外形和内部结构 1－薄膜 2－平衡弹簧 3－阀杆 4－阀芯 5－阀体 6－阀座 PO 气动执行机构 控制机构 1 2 3 4 5 6 执行机构——根据控制信号产生推力(薄膜、活塞、马达…)。 它是执行器的推动装置，它按控制信号的大小产生相应的 推力，推动控制机构动作，所以它是将信号的大小转换为 阀杆位移的装置 。 控制机构——根据推力产生位移或转角，改变开度。 它是执行器的控制部分，它直接与被控介质接触，控制流 体的流量。所以它是将阀杆的位移转换为流过阀的流量的 装置。 手操机构——手轮机构的作用是当控制系统因停电、停气、控制器无输 出或执行机构失灵时，利用它可以直接操纵控制阀，以维 持生产的正常进行。 辅助装置： 阀门定位器 和 手动操作机构 输入信号 空气压力：0.02~0.1MPa 输出： 连杆最大位移——行程规格： 10，16，25，40，60，100mm等。 正反作用形式 2、控制机构 作用：直接作用于对象，并使对象的运动（如流量）发生变化。 由于被控对象千差万别，控制机构的形式也各不相同，如调节阀、调压变压器、变速器等等。 化工系统中最常用的控制机构为各种形式的控制阀（调节阀）。 直通单座控制阀 直通双座控制阀 角形控制阀 控制阀按结构形式主要分为： 三通控制阀 隔膜控制阀 蝶阀 球阀 凸轮挠曲阀 笼式阀 气动蝶阀 气动三通阀兰球阀 气动角座阀 气动阀手轮机构 二、控制阀的流量特性 控制阀的流量特性是指被控介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度（相对位移）间的关系： --指控制阀某一开度时流量与全开时流量之比； --指控制阀某一开度时行程与全开行程之比。 1、控制阀的理想流量特性 在不考虑控制阀前后压差变化时得到的流量特性称为理想流量特性。 直线流量特性:指控制阀的相对流量与相对开度成直线关系，即单位位移变化所引起的流量变化是常数。用数学式表示为： 等百分比（对数）流量特性：是指单位相对行程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，即控制阀的放大系数随相对流量的增加而增大。用数学式表示为： 抛物线流量特性 之间成抛物线关系，在直角坐标上为一条抛物线，它介于直线及对数曲线之间。 快开特性