电动执行器主要有哪几种类型
电动执行器有很多种,如果您不能分清楚类型,可能很难选择好合适的电动执行器,我们参照进口电动执行器的品牌美国威盾VTON的分类,分类如下:
一、按照阀门类型分类电动执行器:
1、角行程电动执行器(转角360度);此类电动执行器适用于闸阀、截止阀等。
3、直行程电动执行器(直线运动);此类电动执行器适用于单座调节阀、双座调节阀等。
二、根据阀门的作用分为开关型(开环控制)和调节型(闭环控制)两大类。
1、开关型(开环控制)--开关型电动执行器一般实现对球阀的开或关控制,阀门要么处于全开位置,要么处于全关位置,此类阀门不需对介质流量进行精确控制。特别值得一提的是开关型电动执行器因结构形式的不同还可分为分体结构和一体化结构。选型时必需对此做出说明,不然经常会发生在现场安装时与控制系统冲突等不匹配现像。
-a)分体结构(通常称为普通型):控制单元与电动执行器分离,电动执行器不能单独实现对阀门的控制,必需外加控制单元才能实现控制,一般外部采用控制器或控制柜形式进行配套。此结构的缺点是不便于系统整体安装,液位变送器增加接线及安装费用,且容易出现故障,当故障发生时不便于诊断和维修,性价比不理想。
-b)一体化结构(通常称为整体型):控制单元与电动执行器封装成一体,无需外配控制单元即可现实就地操作,远程只需输出相关控制信息就可对其进行操作。此结构的优点是方便系统整体安装,减少接线及安装费用,容易诊断并排除故障。但传统的一体化结构产品也有很多不完善的地方,所以产生了智能电动执行器,关于智能电动执行器后面将再做说明。
2、调节型(闭环控制)--调节型电动执行器不仅具有开关型一体化结构而精确调节介质流量。因的功能,它还能对阀门进行精确控制,从篇幅有限其工作原理在此不作详细说明。下面就调节型电动执行器选型时需注明的参数做简要说明。
-a)控制信号类型(电流、电压);调节型球阀电动执行器控制信号一般有电流信号(4~20mA、0~10mA)或电压信号(0~5V、1~5V),选型时需明确其控制信号类型及参数。
如何正确选择和使用阀门的电动装置和电动执行器
电动阀门和电磁阀是工业管路控制中的重要执行元件,在各种行业都有广泛的使用,其主要的区别有以下几点:
一、工作原理
1、电磁阀:电磁阀是由电磁线圈(电磁铁)和阀芯及阀体组成,当电磁线圈通电或断电时,带动阀芯动作,使流体通过阀体或被切断;
2、电动阀门:电动阀门是通过电机驱动阀杆,带动阀芯动作,来实现流体的通过或切断;
二、阀门类型:
1、电磁阀:
1)两通电磁阀:阀体有一个入口一个出口与管路连接,有两种控制方式常开型(通电时电磁阀关闭,流体被切断),常闭型(通电时电磁阀打开,流体通过阀门);
2)三通电磁阀:阀体三个口与管路连接,并有两个孔,可用于三种控制方式:常闭型(断电时压力口关闭,排气口连接到缸口,通电时,压力口连到缸口,排气口关闭),常开型(阀门断电时,压力口连到缸口,排气口关闭,阀通电时,压力口关闭,缸口连到排气口),通用型(允许阀连接成常闭或常开的位置其中之一);
3)四通电磁阀:一般用与操作双作用缸,有四或五个管线连结口,一个压力口,两个缸口和一个或两个排气(油)口。
2、电动阀门:
1)阀体与电动角行程执行器配套的电动阀门:电动执行器转动阀板角度来控制和调节阀门的关断和控制管路的流量,电动执行器输出轴的转动小于一周,即小于360度,通常为90度就实现阀门的启闭过程控制。此类电动阀门主要为蝶阀、球阀、旋塞阀等;
2)阀体与多回转电动执行器(转角>360度)配套的电动阀门,多回转电动执行器输出轴的转动摇大于一周,即大于360度,一般需多圈才能实现阀门的启闭过程控制。此类电动阀门门主要为闸阀、截止阀等;
3)阀体与直行程电动执行器(直线运动)配套的电动阀门:其驱动部分电动执行器输出轴的运动为直线运动式,不是转动形式,以升降阀门阀板的方式来实现启闭控制。此类电动阀门门主要为调节阀,单座调节阀、双座调节阀等;
三、控制方式
1、电磁阀通过线圈驱动,只能起到开或关的作用;
2、电动阀门是用电机驱动,开或关的动作完成过程需要时间比电磁阀长,且可通过对执行器输入电流、电压信号来调节流量,一般控制信号为:电流信号(4~20mA、0~10mA)或电压信号(0~5V、1~5V)。
四、应用范围:
1、电磁阀的驱动是通过电磁线圈,驱动力小,比较容易被电压冲击损坏,一般适合于口径小于DN50及以下管道,开关时动作时间短,而且有专门的高频电磁阀,特别适合在动作频率高或要求开关时间短的管路使用;
2、电动阀门的驱动一般是电机,比较耐电压冲击,驱动力大,可以控制大口径的阀门,而且电动阀门可以对管路的流量进行调节,特别适合大口径管路或要求对管路流量进行调节的场所使用;
3、电磁阀一般断电可以复位,电动阀门复位需要另加复位装置;
4、电磁阀适用的介质比较广泛,酸液、碱液、水、气、油、蒸汽等介质都可以使用,但对于介质的黏度,清洁程度有很高的要求,在安装电磁阀前面要加装过滤器,来保证电磁阀的正常工作,泄漏率低,安全性高;
5、电动阀门不仅适宜控制一般的流体介质,而且尤其适宜控制纸浆、污水、含纤维和微小固体颗粒的介质,对介质的清洁度要求不高,泄露率要相对电磁阀高一些。
一、根据阀门类型选择电动执行器
1.角行程电动执行器(转角360度)适用于闸阀、截止阀等。
电动执行器输出轴的转动大于一周,即大于360度,一般需多圈才能实现阀门的启闭过程控制。
3.直行程(直线运动)适用于单座调节阀、双座调节阀等。
电动执行器输出轴的运动为直线运动式,不是转动形式。
二、根据生产工艺控制要求确定电动执行器的控制模式
1.开关型(开环控制)
开关型电动执行器一般实现对阀门的开或关控制,阀门要么处于全开位置,要么处于全关位置,此类阀门不需对介质流量进行精确控制。特别值得一提的是开关型电动执行器因结构形式的不同还可分为分体结构和一体化结构。选型时必需对此做出说明,不然经常会发生在现场安装时与控制系统冲突等不匹配现像。
a)分体结构(通常称为普通型):控制单元与电动执行器分离,电动执行器不能单独实现对阀门的控制,必需外加控制单元才能实现控制,一般外部采用控制器或控制柜形式进行配套。此结构的缺点是不便于系统整体安装,增加接线及安装费用,且容易出现故障,当故障发生时不便于诊断和维修,性价比不理想。
b)一体化结构(通常称为整体型):控制单元与电动执行器封装成一体,无需外配控制单元即可现实就地操作,远程只需输出相关控制信息就可对其进行操作。 此结构的优点是方便系统整体安装,减少接线及安装费用,容易诊断并排除故障。但传统的一体化结构产品也有很多不完善的地方,所以产生了智能电动执行器。
2.调节型(闭环控制)
调节型电动执行器不仅具有开关型一体化结构的功能,还能对阀门进行精确控制,调节介质流量。
a)控制信号类型(电流、电压),调节型电动执行器控制信号一般有电流信号(4~20mA、0~10mA)或电压信号(0~5V、1~5V),选型时需明确其控制信号类型及参数。
b)工作形式(电开型、电关型), 调节型电动执行器工作方式一般为电开型(以4~20mA的控制为例,电开型是指4mA信号对应的是阀关,20mA对应的是阀开),另一种为电关型(以4-20mA的控制为例,电开型是指4mA信号对应的是阀开,20mA对应的是阀关)。
c)失信号保护,失信号保护是指因线路等故障造成控制信号丢失时,电动执行器将控制阀门启闭到设定的保护值,常见的保护值为全开、全关、保持原位三种情况。
三、根据使用环境和防爆等级分类的电动装置
根据使用环境和防爆等级要求,阀门的电动装置可分为普通型、户外型、隔爆型、户外隔爆型等。
四、根据阀门所需的扭力确定电动执行器的输出扭力
阀门启闭所需的扭力决定着电动执行器选择多大的输出扭力,一般由使用者提出或阀门厂家自行选配,做为执行器厂家只对执行器的输出扭力负责,阀门正常启闭所需的扭力由阀门口径大小、工作压力等因素决定,但因阀门厂家加工精度、装配工艺有所区别,所以不同厂家生产的同规格阀门所需扭力也有所区别,即使是同个阀门厂家生产的同规格阀门扭力也有所差别,当选型时执行器的扭力选择太小就会造成无法正常启闭阀门,因此电动执行器必需选择一个合理的扭力范围。
五、正确选择阀门电动装置的依据:
操作力矩:操作力矩是选择阀门电动装置的最主要参数,电动装置输出力矩应为阀门操作最大力矩的1.2~1.5倍。
操作推力:阀门电动装置的主机结构有两种:一种是不配置推力盘,直接输出力矩;另一种是配置推力盘,输出力矩通过推力盘中的阀杆螺母转换为输出推力。
输出轴转动圈数:阀门电动装置输出轴转动圈数的多少与阀门的公称通径、阀杆螺距、螺纹头数有关,要按M=H/ZS计算(M为电动装置应满足的总转动圈数,H为阀门开启高度,S为阀杆传动螺纹螺距,Z为阀杆螺纹头数)。
阀杆直径:对多回转类明杆阀门,如果电动装置允许通过的最大阀杆直径不能通过所配阀门的阀杆,便不能组装成电动阀门。因此,电动装置空心输出轴的内径必须大于明杆阀门的阀杆外径。对部分回转阀门以及多回转阀门中的暗杆阀门,虽不用考虑阀杆直径的通过问题,但在选配时亦应充分考虑阀杆直径与键槽的尺寸,使组装后能正常工作。
输出转速:阀门的启闭速度若过快,易产生水击现象。因此,应根据不同使用条件,选择恰当的启闭速度。
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