電動(dòng)執(zhí)行器選型參考
閥門電動(dòng)執(zhí)行器又稱電動(dòng)執(zhí)行器、電動(dòng)裝置、電動(dòng)頭,在流體控制行業(yè)閥門電動(dòng)執(zhí)行器有著重要的作用,壓力變送器閥門電動(dòng)執(zhí)行器是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化重要的部分.專業(yè)術(shù)語稱之為電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),在工業(yè)管道閥門行業(yè)稱之為閥門電動(dòng)裝置,在儀表行業(yè)稱之為電動(dòng)執(zhí)行器,但現(xiàn)在業(yè)內(nèi)已沒有很明確的區(qū)分,統(tǒng)一稱之為電動(dòng)執(zhí)行器。
閥門在工業(yè)管路控制中的重要設(shè)備,電動(dòng)閥門隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展,因其動(dòng)力源容易取得,且一般情況下無需維護(hù)的優(yōu)點(diǎn),比起氣動(dòng)、液動(dòng)等不同驅(qū)動(dòng)方式的設(shè)備使用更為普遍。在工業(yè)場合電動(dòng)閥門必需具有更高的可靠性和安全性,當(dāng)閥門能保證性能和壽命的情況下,電動(dòng)閥門的安全性與可靠性取決于電動(dòng)執(zhí)行器,因此電動(dòng)執(zhí)行器的性能、控制水平是電動(dòng)閥門整機(jī)技術(shù)水平的綜合表現(xiàn)。所以在電動(dòng)執(zhí)行器選型時(shí)除必需考慮的一些基本要素外,對(duì)其提出合理的技術(shù)要求才能使電動(dòng)閥門價(jià)值實(shí)現(xiàn)最大化。
——電動(dòng)執(zhí)行器的類型很多,不同類型和功能的電動(dòng)執(zhí)行器與閥門配套后都可稱之為電動(dòng)閥門,但往往在設(shè)計(jì)、選型的過程中只重視閥門的參數(shù)忽略或沒有明確電動(dòng)執(zhí)行器的相關(guān)要求,這樣不僅使電動(dòng)閥門發(fā)揮不出最佳的性能,而且在安裝、調(diào)試、使用過程中也會(huì)帶來不必要的麻煩,甚至給生產(chǎn)造成嚴(yán)重的后果。
針對(duì)電動(dòng)執(zhí)行器選型考慮的要點(diǎn)進(jìn)行說明,并對(duì)目前智能電動(dòng)執(zhí)行器的相關(guān)功能做簡單介紹,它將是當(dāng)今乃至將來工業(yè)自動(dòng)化控制發(fā)展所需的主流產(chǎn)品。
電動(dòng)執(zhí)行器選型考慮要點(diǎn)
一、根據(jù)閥門類型選擇電動(dòng)執(zhí)行器
——閥門的種類相當(dāng)多,工作原理也不太一樣,一般以轉(zhuǎn)動(dòng)閥板角度、升降閥板等方式來實(shí)現(xiàn)啟閉控制,當(dāng)與電動(dòng)執(zhí)行器配套時(shí)首先應(yīng)根據(jù)閥門的類型選擇電動(dòng)執(zhí)行器。
1. 角行程電動(dòng)執(zhí)行器(轉(zhuǎn)角<360度)
——電動(dòng)執(zhí)行器輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)小于一周,即小于360度,通常為90度就實(shí)現(xiàn)閥門的啟閉過程控制。此類電動(dòng)執(zhí)行器根據(jù)安裝接口方式的不同又分為直連式、底座曲柄式兩種。
—a)直連式:是指電動(dòng)執(zhí)行器輸出軸與閥桿直連安裝的形式。
—b)底座曲柄式:是指輸出軸通過曲柄與閥桿連接的形式。
此類電動(dòng)執(zhí)行器適用于蝶閥、球閥、旋塞閥等。
2. 多回轉(zhuǎn)電動(dòng)執(zhí)行器(轉(zhuǎn)角>360度)
——電動(dòng)執(zhí)行器輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)大于一周,即大于360度,一般需多圈才能實(shí)現(xiàn)閥門的啟閉過程控制。
此類電動(dòng)執(zhí)行器適用于閘閥、截止閥等。
3. 直行程電動(dòng)執(zhí)行器(直線運(yùn)動(dòng))
——電動(dòng)執(zhí)行器輸出軸的運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)式,不是轉(zhuǎn)動(dòng)形式。
此類電動(dòng)執(zhí)行器適用于單座調(diào)節(jié)閥、雙座調(diào)節(jié)閥等。
二、根據(jù)生產(chǎn)工藝控制要求確定電動(dòng)執(zhí)行器的控制模式
——電動(dòng)執(zhí)行器的控制模式一般分為開關(guān)型(開環(huán)控制)和調(diào)節(jié)型(閉環(huán)控制)兩大類。
1. 開關(guān)型(開環(huán)控制)
——開關(guān)型電動(dòng)執(zhí)行器一般實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門的開或關(guān)控制,閥門要么處于全開位置,要么處于全關(guān)位置,此類閥門不需對(duì)介質(zhì)流量進(jìn)行精確控制。
特別值得一提的是開關(guān)型電動(dòng)執(zhí)行器因結(jié)構(gòu)形式的不同還可分為分體結(jié)構(gòu)和一體化結(jié)構(gòu)。選型時(shí)必需對(duì)此做出說明,不然經(jīng)常會(huì)發(fā)生在現(xiàn)場安裝時(shí)與控制系統(tǒng)沖突等不匹配現(xiàn)像。
—a)分體結(jié)構(gòu)(通常稱為普通型):控制單元與電動(dòng)執(zhí)行器分離,電動(dòng)執(zhí)行器不能單獨(dú)實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門的控制,必需外加控制單元才能實(shí)現(xiàn)控制,一般外部采用控制器或控制柜形式進(jìn)行配套。
此結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是不便于系統(tǒng)整體安裝,液位變送器增加接線及安裝費(fèi)用,且容易出現(xiàn)故障,當(dāng)故障發(fā)生時(shí)不便于診斷和維修,性價(jià)比不理想。
—b)一體化結(jié)構(gòu)(通常稱為整體型):控制單元與電動(dòng)執(zhí)行器封裝成一體,無需外配控制單元即可現(xiàn)實(shí)就地操作,遠(yuǎn)程只需輸出相關(guān)控制信息就可對(duì)其進(jìn)行操作。
此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是方便系統(tǒng)整體安裝,減少接線及安裝費(fèi)用,容易診斷并排除故障。但傳統(tǒng)的一體化結(jié)構(gòu)產(chǎn)品也有很多不完善的地方,所以產(chǎn)生了智能電動(dòng)執(zhí)行器,關(guān)于智能電動(dòng)執(zhí)行器后面將再做說明。
2. 調(diào)節(jié)型(閉環(huán)控制)
——調(diào)節(jié)型電動(dòng)執(zhí)行器不僅具有開關(guān)型一體化結(jié)構(gòu)而精確調(diào)節(jié)介質(zhì)流量。因的功能,它還能對(duì)閥門進(jìn)行精確控制,從篇幅有限其工作原理在此不作詳細(xì)說明。下面就調(diào)節(jié)型電動(dòng)執(zhí)行器選型時(shí)需注明的參數(shù)做簡要說明。
a)控制信號(hào)類型(電流、電壓)
——調(diào)節(jié)型電動(dòng)執(zhí)行器控制信號(hào)一般有電流信號(hào)(4~20mA、0~10mA)或電壓信號(hào)(0~5V、1~5V),選型時(shí)需明確其控制信號(hào)類型及參數(shù)。
b)工作形式(電開型、電關(guān)型)
——調(diào)節(jié)型電動(dòng)執(zhí)行器工作方式一般為電開型(以 4~20mA的控制為例,電開型是指4mA信號(hào)對(duì)應(yīng)的是閥關(guān),20mA對(duì)應(yīng)的是閥開),另一種為電關(guān)型(以4-20mA的控制為例,電開型是指4mA信號(hào)對(duì)應(yīng)的是閥開,20mA對(duì)應(yīng)的是閥關(guān)).一般情況下選型需明確工作形式,很多產(chǎn)品在出廠后并不能進(jìn)行修改。
—c)失信號(hào)保
——失信號(hào)保護(hù)是指因線路等故障造成控制信號(hào)丟失時(shí),電動(dòng)執(zhí)行器將控制閥門啟閉到設(shè)定的保護(hù)值,常見的保護(hù)值為全開、全關(guān)、保持原位三種情況,且出廠后不易修改。
三、根據(jù)閥門所需的扭力確定電動(dòng)執(zhí)行器的輸出扭力
——閥門啟閉所需的扭力決定著電動(dòng)執(zhí)行器選擇多大的輸出扭力,一般溫度變送器由使用者提出或閥門廠家自行選配,做為執(zhí)行器廠家只對(duì)執(zhí)行器的輸出扭力負(fù)責(zé),閥門正常啟閉所需的扭力由閥門口徑大小、工作壓力等因素決定,但因閥門廠家加工精度、裝配工藝有所區(qū)別,所以不同廠家生產(chǎn)的同規(guī)格閥門所需扭力也有所區(qū)別,即使是同個(gè)閥門廠家生產(chǎn)的同規(guī)格閥門扭力也有所差別,當(dāng)選型時(shí)執(zhí)行器的扭力選擇太小就會(huì)造成無法正常啟閉閥門,因此電動(dòng)執(zhí)行器必需選擇一個(gè)合理的扭力范圍。
四、根據(jù)所選電動(dòng)執(zhí)行器確定電氣參數(shù)
因不同執(zhí)行器廠家的電氣參數(shù)有所差別,所以設(shè)計(jì)選型時(shí)一般都需確定其電氣參數(shù),主要有電機(jī)功率、額定電流、二次控制回路電壓等,往往在這方面的疏忽,結(jié)果控制系統(tǒng)與電動(dòng)執(zhí)行器參數(shù)不匹配造成工作時(shí)空開跳閘、保險(xiǎn)絲熔斷、熱過載繼電器保護(hù)起跳等故障現(xiàn)像。
五、根據(jù)使用場合選擇外殼防護(hù)等級(jí)、防爆等級(jí)
1.外殼IP防護(hù)等級(jí)
根據(jù)工作環(huán)境要選擇適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)等級(jí)IP防護(hù)等級(jí)參考http://m.autofficinazarantonello.com/news/jsnews/431.html
2.防爆等級(jí)
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