作者： 得銳自動化：OMAL全國指定授權總代理發表時間：2019-05-06 14:13:36瀏覽量：2057【小中大】
本文將從“進口電動執行器應用和分類、進口氣動執行器、進口電動執行器、執行器調試、執行器的性能指標和選型”五個方面去給大家講解進口執行器的基礎知識。
一、電動執行機構應用和分類
進口執行器在現代生產過程自動化中起著十分重要的作用。人們常把它稱為實現生產過程控制的手足，因為它在自動化控制系統中接受調節器的控制信號，自動的改變調節變量，達到對被調參數(如溫度、壓力、流量、液位等)進行調節的目的，使生產過程按預定要求正常進行。
進口執行器的功能:
從應用來分類
直行程( Linear Actuator ):
角行程( Quarter-turn Actuator ):
多轉式( Multi-turn Actuator) :
二、進口氣動執行器
氣動執行機構接受氣動控制器或閥門定位器輸出的氣壓信號，并將其轉換成相應的推桿直線位移，以推動調節閥動作。
按照結構可分:
氣動執行機構分類
對于不同的進氣方向又分為:
氣動執行機構的主要組成部件和功能
1.位置變送器:通過連桿與閥桿的位移同步產生轉角移動，轉換成4--2omA電信號，線性地反映閥門的開度;
2.行程開關:通常安裝在閥門的全開和全關位置，用以發出閥門]全開和全關的信號送到控制系統；
3.為了實現某些特殊的控制功能，一些執行機構上還配備了其他的控制部件，如實現聯鎖功能的電磁閥，實現保位功能的鎖氣器，加快動作速度的氣放大器，失氣時維持短時操作的儲能罐等等。
閥門定位器是氣動執行機構控制的核心部件，有氣動閥門定位和智能閥門定位器
動閥門定位器都是利用力平衡原理進行調節的，缺點是調節困難，線性差，靈敏度差，故障率高，不具有“三段保護”功能
智能型閥門定位器的工作原理與傳統定位器完全不同。采用微處理器對給定值和位置反饋進行比較。如果微處理器檢測到偏差它就用一個五步開關程序來控制壓電閥，壓電閥進而調節進入執行機構氣室的空氣流量，將控制指令轉換為氣動位移增量。
進口氣動執行器常見故障及產生的原因
(一)調節閥不動作。故障現象及原因如下:
1.無信號、無氣源
①氣源未開，②由于氣源含水在冬季結冰，導致風管堵塞或過濾器、減壓閥堵塞失靈，③空壓機故障;④氣源總管泄漏。
2.有氣源，無信號
①調節器故障，②信號管泄漏;③定位器波紋管漏氣;
3.定位器無氣源
①過濾器堵塞;②減壓閥故障;③管道泄漏或堵塞。
4.定位器有氣源，無輸出
定位器的節流孔堵塞。
5.定位器輸出正常調節閥不動作
①閥芯脫落，②閥芯與閥座卡死;③閥桿彎曲或折斷;④閥座閥芯凍結或焦塊污物;⑤執行機構彈簧因長期不用而銹死。
(二)調節閥的動作不穩定。故障現象和原因如下:
1.氣源壓力不穩定
①壓縮機容量太小;②減壓閥故障。
2.信號壓力不穩定
①控制系統的時間常數(T=RC)不適當;②調節器輸出不穩定。
3.氣源壓力穩定，信號壓力也穩定，但調節閥的動作仍不穩定
①定位器中放大器磨損或臟， 耗氣量特別增大時會產生輸出震蕩;②定位器中放大器的噴咀擋板不平行，擋板蓋不住噴咀;③輸出管、線漏氣;④膜盒漏氣;⑤閥桿摩擦阻力大。
(三)調節閥振蕩，故障現象和原因如下:
1.調節閥在任何開度下都振蕩
①支撐不穩;②附近有振動源;③閥芯與襯套磨損嚴重;④膜盒漏氣;_⑤定位器漏氣;⑥定位器輸出與膜盒間管路漏氣;⑦盤根壓得太緊;⑧盤根壓偏;⑨閥桿摩擦力太大。
2.調節閥在接近全閉位置時振蕩
①調節閥選大了，常在小開度下使用;②單座閥介質流向與關閉方向相反。
(四)調節閥的動作遲鈍。遲鈍的現象及原因如下:
1.閥桿僅在單方向動作時遲鈍
①氣動薄膜執行機構中膜片破損泄漏;②執行機構中 “0”型密封泄漏。
2.閥桿在往復動作時均有遲鈍現象
①閥體內有粘物堵塞;
②聚四氟乙烯填料變質硬化或石墨一石棉填料潤滑油干燥;
③填料壓得太緊，摩擦阻力增大;④由于閥桿不直導致摩擦阻力大;
⑤沒有定位器的氣動調節閥也會導致動作遲
(五)調節閥的泄漏量增大。泄漏的原因下:
1.閥全關時泄漏量大
①閥芯被磨損，內漏嚴重，②閥未調好關不嚴。
2.閥達不到全閉位置
①介質壓差太大，執行機構剛性小，閥關不嚴;
②閥內有異物;③襯套燒結。
三、進口電動執行器
進口電動執行器結構
電動執行器的結構電動執行器一般由
電機
電機是接受伺服放大器或電動操作器輸出的開關電源，把電能轉化為機械能，從而驅動執行機構動作。
減速器
控制部分接受和輸出4- 20mA模擬信號和數字信號實現對于執行器的自動控制，包括伺服放大器和位置發送器，新近發展的智能化技術還可以實現對執行器的功能設定、故障自診斷、狀態報警和紀錄、顯示和通訊功能。
位置發送器
位置發送器由電源變壓器、差動變壓器、印刷電路板等部件組成。當減速器輸出軸移動時，凸輪隨之旋轉，是壓在凸輪斜面上的差動變壓器的鐵芯連桿產生軸向位移，改變鐵芯在差動變壓器線圈中的位置，使差動變壓器輸出對應位置的電壓轉換成標準的直流電流信號(4~20mA)
減速器輸出軸的轉角位移與位置發送器的輸出電流呈線性關系。
伺服放大器
電動執行機構工作原理
來自調節器的電流信號li (4-20mA) 作為伺服放大器的輸入，與閥的位置反饋信號If進行比較，當輸入信號和反饋信號比較值不等于零時，其差值經伺服放大器放大后，控制兩相伺服電機按相應的方向轉動，再經減速器減速后使輸出軸產生位移;同時，輸出軸位移又經位置發送器轉換成閥的反饋信號|If;當饋信號與輸入信號相等時，伺服放大器無輸出，電機不轉動，執行機構就穩定在與輸入信號相應的位置上。電動執行機構的輸出軸位移和輸入信號成線性關系。
電動執行機構控制方式
電動執行機構有遠方遙控調節、就地電動控制和就地手動操作三種控制方式。
1、就地手動方式
2、就地電動方式
3、遠方遙控方式
--電動執行機構的故障及排除辦法見下表1
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故障現象 |
原因分析 |
檢查方法 |
排除方法 |
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執行機構不動作 |
相線與中線接反 |
用試電筆檢查中線與相線 |
對調重新接好 |
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保險絲斷開 |
目測 |
更換保險管 |
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線路斷開或各接點接觸不良 |
目測和用萬用表測量檢查各焊點是否脫焊或各接線點、插座等接觸是否良好 |
對脫焊重新焊好，對接觸不良要重新接好或更換不良零件 |
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電機繞組斷路或短路 |
用導線短接接固態繼電器的交流輸出兩接點，電機轉動 |
更換電機 |
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分相電容器斷路損壞 |
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更換電容 |
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故障現象 |
原因分析 |
檢查方法 |
排除方法 |
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執行機構不動作 |
固態繼電器斷路損壞 |
用導線短接固態繼電器的交流輸出兩接點，電機轉動 |
更換固態繼電器 |
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放大器前級故障 |
依次檢查前級輸出直流電源及元器件，對損壞元件更換 |
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接通電源后輸出軸就朝一個方向轉動 |
放大器前級不凋零 |
用萬用表量出在無信號時放大器前級的輸出 |
斷開輸入信號和反饋信號重新調零 |
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兩條反饋線接反 |
用萬用表檢查反饋電流的方向 |
更改線路 |
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兩條放大器輸出線接反 |
用調接兩條線方法 |
更改線路 |
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固態繼電器擊穿 |
用斷開固態繼電器交流輸出接點方法，或用萬用表測量 |
更換固態繼電器 |
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故障現象 |
原因分析 |
檢查方法 |
排除方法 |
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執行機構 |
一路輸出斷路，固態繼電器損壞，或輸出電路斷線 |
用導線短接續固態繼電器兩交流輸出接點 |
1.對損壞固態繼電器進行更換，2.對接線斷線重新接好 |
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控制電路一路失效 |
用萬用表檢查三極管 |
更換損壞的三極管 |
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電機一路斷線 |
用萬用表測量 |
重新接好斷線 |
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執行機構一個方向正常，一個方向輸出無力 |
一個固態繼電器軟擊穿 |
用斷開固態繼電器交流輸出兩端子方法斷開后電機轉動正常 |
更換被斷開的固態繼電器 |
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電機中線接錯 |
目測 |
更換線路 |
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執行機構兩個方向輸出無力 |
電機分相電容容量降低或軟擊穿 |
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更換電容 |
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電機制動器故障 |
打開電機后罩檢查 |
調整或更換制動器零件 |
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故障現象 |
原因分析 |
檢查方法 |
排除方法 |
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執行器動作正常，但無閥門位反饋 |
測量閥門反饋回路僅有4-6mA左右 |
用萬用表檢查 |
重新設定，不起作用，更改閥位反饋板，如果問題依然沒有解決就要考慮更換主板 |
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檢查計數器圓形磁鋼壞或者計數器板壞 |
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更換計數器 |
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閥門關不到位 |
電動閥門閥桿卡塞，電動頭的輸出力矩不夠大 |
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增大電動頭的輸出力矩 |
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執行器閥桿無輸出 |
檢查手動是否可以操作，如果手自動離合器卡死在手動位置，電機只會空轉 |
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調整手自動離合器 |
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檢查電機是否轉動，如果電機可以轉動，并且已在自動位置，說明指令信號已經到達閥門，可能閥桿斷裂 |
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更換閥桿 |
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故障現象 |
原因分析 |
檢查方法 |
排除方法 |
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執行器閥桿無輸出 |
手動電動均不能操作，可能閥門卡死或軸套卡死、滑絲、松脫 |
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調整閥門或軸套 |
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執行器遠方/就地均不動作 |
電機電源接線不正確 |
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重新接線 |
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檢查手自動離合器是否卡死、松動 |
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調整手自動離合器 |
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