電動執(zhí)行器的選型方法與技巧

-.z.電動執(zhí)行器的選型方法與技巧電動執(zhí)行器又叫電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，常用于驅(qū)動閥門及風(fēng)門，我們經(jīng)常所說的電動閥門和電風(fēng)門就是由電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕和閥門及風(fēng)門組成的。在選擇電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕時(shí)主要就從以下幾個(gè)方面進(jìn)展：一、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕構(gòu)造型式根據(jù)被控對象運(yùn)動方式分，電動執(zhí)行器分為以下幾種構(gòu)造型式：角行程、直行程、局部回轉(zhuǎn)型、多回轉(zhuǎn)式。根據(jù)連接和安裝方式分〔一般是針對角行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕，又分為基座式和直連式。下面談?wù)劯鞣N閥門及風(fēng)門就選擇什么樣構(gòu)造型式的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕，或者說各種構(gòu)造形式的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕適合于什么被控對象。1、角行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕角行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕輸出軸運(yùn)動方式是按角度旋轉(zhuǎn)的，且一般旋轉(zhuǎn)范圍是0~90度，此類執(zhí)行器一般適用于風(fēng)門、蝶閥、球閥、V形閥等。電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕與風(fēng)門連接組成的電動風(fēng)門角行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕根據(jù)連接方式又分為直連式和基座式，直連式連接時(shí)電動執(zhí)行器輸出軸與閥門的閥桿直接相連。而基座式連接方式是在執(zhí)行器輸出軸和閥桿之間通過球鉸＋連桿的方式進(jìn)展連接的。如以下圖左邊一幅為直連式，而右邊一幅為基座式連接示意圖。電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕與蝶閥連接NDQ角程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕與球閥相連電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕與V型球閥相連2、直行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕直行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕輸出軸運(yùn)動方式是直線運(yùn)動的，所以此類型執(zhí)行器適合閥芯作直線運(yùn)動的閥門〔截止閥和閘閥例外，后面會講到〕，這類閥門有單座閥、雙座閥、套筒閥、角形閥、三通閥、隔膜閥等。NDL直行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕與套筒閥相連NDL直行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕與單調(diào)節(jié)閥相連3、多轉(zhuǎn)式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕多轉(zhuǎn)式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕輸出軸運(yùn)動方式為旋轉(zhuǎn)式，且全行程超過360度，適合于閘閥、截止閥等被控對象，多轉(zhuǎn)式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)比擬特殊，它可以再配一級減速器轉(zhuǎn)換成角行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕或直行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕，甚至仍舊是多轉(zhuǎn)式，加一級減速后輸出力〔矩〕增大，運(yùn)動速度減慢。多轉(zhuǎn)式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕與閘閥連接多轉(zhuǎn)式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕與截止閥連接二、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕的輸出力〔矩〕電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕的最重要一個(gè)參數(shù)是輸出力大小，對于直行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕來說單位為N或Kg，10N=1Kg，稱為推力，對于角程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕來說單位為Nm或Kg.m，10Nm=1Kgm。選擇輸出力大小時(shí)要根據(jù)被控對象的最大驅(qū)動力來確定，一般要求執(zhí)行器要保存30%的余量才保險(xiǎn)，由于閥門的驅(qū)動力計(jì)算非常復(fù)雜，下面給出一些常見閥門的經(jīng)歷數(shù)據(jù)：常用閥門對應(yīng)用執(zhí)行器驅(qū)動力要求〔已留出30%余量〕閘閥〔口徑25到1800mm，壓力1到320Kg/cm2即1到32MPa，力矩單位Kg.m〕截止閥〔口徑15到350mm，壓力6到320Kg/cm2，力矩單位Kg.m〕球閥〔口徑50到1000mm，壓力6到100Kg/cm2，力矩單位Kg.m〕蝶閥〔口徑50到2000mm，壓力2.5到25Kg/cm2，力矩單位Kg.m〕三、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕的行程這一參數(shù)也是比擬重要的參數(shù)，對于角行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕而言，行程固定為0~90度，對于直行程而言，行程單位為mm，需要根據(jù)調(diào)節(jié)閥閥芯行程來確定，直行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕常規(guī)行程有以下幾檔：10mm、16mm、25mm、40mm、60mm、100mm。對于多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕而言，一般這種執(zhí)行器都的回轉(zhuǎn)圈都數(shù)可以滿足要求四、電氣接口確定電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕的控制方式，需要電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕反應(yīng)什么樣的信號?？刂品绞剑?、模擬量控制一般模擬量控制是4~20mA，還有0~10mA、1~5V等，后兩者現(xiàn)在用得不多。一般調(diào)節(jié)型〔一體化〕電動執(zhí)行器都可以用模擬量控制。2、開關(guān)量控制一般開關(guān)量控制信號是"開〞"關(guān)〞指令信號，也有可能還有"停〞指令信號。開關(guān)量主要有以下幾種：無源、24VDC、220VAC，一般如果配了伺服放大器，開關(guān)量要求是220VAC的。不果不是用伺服放大器控制執(zhí)行器而選用220VAC開關(guān)型的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕時(shí)，需要注意提供的這個(gè)220V開關(guān)量功率一定要大于執(zhí)行器電機(jī)功率。反應(yīng)信號：1、模擬量反應(yīng)模擬量反應(yīng)信號都是電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔電動執(zhí)行器〕輸出的與當(dāng)前閥位對應(yīng)的閥位反應(yīng)信號，同樣有4~20mA、0~10mA、1~5V幾種，后兩種現(xiàn)在已經(jīng)很少用了，一般配有伺服放大器的都需要模擬量閥位反應(yīng)信號。如果DCS或顯示儀表需要顯示當(dāng)前閥位，也必須要求電動執(zhí)行器有模擬量閥位反應(yīng)信號2、開關(guān)量反應(yīng)信號根據(jù)工藝要求，可能需要電動執(zhí)行器輸出一個(gè)全關(guān)和全開的開關(guān)量信號，甚至還有其它意義的信號，如執(zhí)行器故障報(bào)警信號。一般開關(guān)量都是無源，但也有有源的。除了以上提到的幾種重要參數(shù)外，還有些參數(shù)不則重要，但根據(jù)工藝要求也可能非常重要，例如安裝尺寸、重量、控制精度、全行程時(shí)間、防護(hù)等級等一、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)品的選用電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，又名電動執(zhí)行器，電動頭。在管道工程中，當(dāng)所選閥門確定之后，選配電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)是確保電動閥門平安正常工作的保證條件之一。如果電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇不當(dāng)，不僅會影響使用，而且還會帶來嚴(yán)重的不良后果和經(jīng)濟(jì)損失。通常可從下述幾個(gè)方面來考慮選配電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)：●工作環(huán)境DCL系列電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)適用于以下比擬典型的工作環(huán)境。a、戶外露天安裝，有風(fēng)、砂、雨、雪、霜、陽光、晝夜溫差大、粉塵等環(huán)境。當(dāng)然，戶內(nèi)安裝使用則更能適用。b、濕熱帶、干熱帶地區(qū)環(huán)境。環(huán)境溫度-30℃～60℃。c、鹽霧、霉菌、潮濕的工作環(huán)境，如船塢碼頭、遠(yuǎn)洋或內(nèi)河船舶等。d、含有腐蝕性氣體的工作環(huán)境，如化工廠等。e、具有劇烈振動的場合，如蒸汽管道、船舶等。●控制要求DCL系列電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供了八種比擬典型的控制回路〔詳見產(chǎn)品中心〕，可根據(jù)管道工程系統(tǒng)的需要選取適宜的控制回路。如有特殊需要，需在訂貨時(shí)特殊說明?！褫敵隽匾蜷y門種類繁多，即使同種規(guī)格型號的閥門，由于生產(chǎn)廠家制造水平、構(gòu)造形式、材質(zhì)選取等的不同，其扭矩值各有不同。所以當(dāng)閥門選定后，應(yīng)與制造廠家確認(rèn)閥門開啟、關(guān)閉的最大力矩值。在實(shí)際使用當(dāng)中，往往因?yàn)橄到y(tǒng)的壓力波動、介質(zhì)類型、現(xiàn)場環(huán)境、工作特性等因素，導(dǎo)致閥門開啟或關(guān)閉扭矩有很大變化。為確保執(zhí)行機(jī)構(gòu)穩(wěn)定可靠工作，必須在選型上留有適當(dāng)余量。建議在選型時(shí)留有1.1-1.3倍的余量系數(shù)，即：余量系數(shù)=執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出扭矩/閥門帶壓測試扭矩>1.1-1.3倍。注：電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力矩有兩個(gè)：啟動力矩：根據(jù)/T8219標(biāo)準(zhǔn)要求，啟動力矩為電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)在-15％額定電壓下靜態(tài)啟動的力矩值。通常將啟動力矩作