电动执行器选型
发布时间：
2024-12-12
电动（dòng）执行器、电动执行机（jī）构又称阀（fá）门（mén）电动装置，它是在不同行业领域的称谓，在工业管道阀（fá）门（mén）行业称之为阀门（mén）电动装置，在仪表行（háng）业称之为电动执行器，但现在业内已没有很（hěn）明确的区分，本文所涉及到（dào）的（de）关于（yú）称谓问题（tí）将统一称之为电动执行器。
阀门（mén）在工（gōng）业管路控制中是经常使用的重要设备，电动阀门（电动执行机构）随着（zhe）工业自动化的发展，因其动力源容易取得，且一般情况下无需维护的优点，比起气动、液动等不同驱动方（fāng）式的设备使用更为普遍（biàn）。在工业场合电动阀门必需（xū）具有更高的可靠性和安全性（xìng），当阀门能保证性能和寿命（mìng）的情况下，电动阀（fá）门（mén）的安（ān）全性与可靠性取决于电动执行器，因此电动（dòng）执行器的性能、控制水平是电动阀门整机技术（shù）水平的综合表现。所以在电动执行器选型时除必需考虑的一些基本要（yào）素外，对其提出合理的技（jì）术要求才能使电动阀门价值实现最大（dà）化。
电（diàn）动执行器的类型很多，不同类型和（hé）功能的电动执（zhí）行器与阀门配套后都可称之为（wéi）电动阀（fá）门，但往往在设计、选（xuǎn）型的（de）过程中只重视阀门的参数忽略（luè）或没有明（míng）确电动执行器的相关要求（qiú），这（zhè）样不仅使电动阀门发挥不出最佳的性能，而且在安装、调试、使用过程中也会带来（lái）不必要的麻烦，甚至给（gěi）生（shēng）产造成（chéng）严重的（de）后果。
本文将针对（duì）电动执行器选（xuǎn）型需（xū）要考虑的5大（dà）关键要点进行逐一说明。供大家选型时（shí）借鉴（jiàn）参考。
一、根据阀门类型（xíng）选（xuǎn）择电动（dòng）执行器
阀门的种类相当（dāng）多，工作原理也不太一样，一般以转动阀板角度、升降阀板（bǎn）等方式来实现启闭控制，当与电动执行器（qì）配套时首（shǒu）先应根据阀门的类型选择电动执行器。
1.角行（háng）程电（diàn）动执行器（转角<360度）
电动（dòng）执行（háng）器输出轴的转动（dòng）小于一周，即小于360度，通常为90度（dù）就实（shí）现阀门（mén）的（de）启闭过程控制。此类（lèi）电（diàn）动执行器根据安装接口方式的不同（tóng）又（yòu）分为直连式、底座曲柄式两种。
a）直连式：是指电动执行器输出轴与阀杆直连安装的形式。
b）底座（zuò）曲柄式：是指输出轴通（tōng）过曲柄（bǐng）与阀杆连接的形式。
此类电动执行器适用于蝶阀、球阀、旋塞阀等。
2.多回转电动（dòng）执行（háng）器（转角>360度）
电动执行器输出轴的（de）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。
此类电动执行（háng）器适用于闸阀、截（jié）止阀等。
3.直行程（直线运动）
电动执行器输出轴的运动为（wéi）直线运动（dòng）式，不是转动形式。
此类电动执行（háng）器适用于单座调节阀（fá）、双座（zuò）调节阀（fá）等。
二（èr）、根（gēn）据生产工艺控（kòng）制要求确定电动执行（háng）器的控制（zhì）模式
电动执行器的控制模式（shì）一般分为开关型（开环控制）和调节型（闭环控制）两（liǎng）大类。
1.开关型（开环（huán）控制）
开关型电动（dòng）执行器一（yī）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（guān）型（xíng）电动执行器因结构形式的不同还可分为分体结构和一（yī）体化结构。选型时必需对此做出（chū）说（shuō）明，不（bú）然经常会发生在现场安装时与控制系统冲（chōng）突（tū）等不匹配现象。
a）分体结构（通常（cháng）称为（wéi）普通型）：控制（zhì）单元（yuán）与电动执行器分离，电动执行器不能单独实现对阀门的控（kòng）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（gù）障（zhàng）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（pèi）控制单元即可现实就地操作，远程只需输出相（xiàng）关控制信息就可对其进行操作。
此（cǐ）结构的优点是方便系统整体（tǐ）安装，减少接线及安装费用，容（róng）易诊断并排除（chú）故障。但传统的（de）一体化结构产品也有很多不完善的地方，所以产（chǎn）生了智能电动执（zhí）行器，关于智能电动执行器后面将（jiāng）再做说明。
2.调节型（闭环控制）
调节型电动执行器（qì）不仅具有开关型一体化结构（gòu）的功能，它还能对阀门进（jìn）行精确（què）控制（zhì），从而精确调节介质流量。因篇幅有限其工作原（yuán）理在此不作详细说明（míng）。下面就调节型电动执行器选型时（shí）需注明的参数做简要说（shuō）明。
a）控制信号类型（电流、电压）
调（diào）节型电动执行器控制信号一般有电（diàn）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（diàn）动执行器工作方式一般为电开型（以4～20mA的控制为例，电开（kāi）型是（shì）指4mA信号对（duì）应的是阀关，20mA对应（yīng）的是阀开），另一种为电关型（以4-20mA的控制为例，电开型（xíng）是（shì）指4mA信号对应的是阀开，20mA对应的（de）是阀关）。一般情况下选型需明确工作形式，很多产品在（zài）出厂后并（bìng）不能进行修改，我公（gōng）司生产的智能型电动执行器可以通过现场（chǎng）设定随时修（xiū）改。
c）失信号保护（hù）
失信号保护是指因线路等故障造成控（kòng）制信（xìn）号丢失时，电动执行器将控制阀门（mén）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，且出厂（chǎng）后不易修改。智能电动执行器可以通过现场（chǎng）设定进行灵（líng）活修改，并可设定任（rèn）意位置（zhì）（0~100%）为保护（hù）。
三、根据（jù）阀（fá）门所需的扭力确定电动执行器的输（shū）出扭力
阀门启闭所需的扭力决定着（zhe）电（diàn）动执行器选择多大的输（shū）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（jiā）只对执行器的输出扭力负责（zé），阀门正常启闭所需（xū）的扭力由阀门口径大小、工作压力等因素（sù）决定，但因阀门厂（chǎng）家加工精度、装配工艺有所区别，所以不同厂家生产（chǎn）的同规格阀门所（suǒ）需扭力也有（yǒu）所（suǒ）区别，即使是同个阀门厂家生（shēng）产的同规格阀门扭力也有所差别，当选型时执行器的扭力（lì）选择太小就会造成无（wú）法（fǎ）正常启闭（bì）阀门，因此电动执行器必需选择一个合理的（de）扭力范围。
四、根据所选电动执（zhí）行器确定电气（qì）参数
因不同执行器厂家的电气参数有所差别，所以（yǐ）设计选型时一般（bān）都需确定其电气参数，主要有电机功率、额定电流、二次控制回路电压等，往往在这（zhè）方面的疏忽，结果控制系统与电动（dòng）执行器参数不匹配造成工作时空开跳闸、保险丝熔断、热过载继电器保护起跳等故障（zhàng）现象。
五、根据使用场合选择外壳防护等级、防爆等级
5.1．外壳防护等级
外壳（ké）防护等级是指电动执行器的壳（ké）体防外（wài）物、防水等级，以字母IP后加两（liǎng）位数表示，第一位由1～6表示（shì）防外物等级，第二位由１～８表示防水等级。
5.2．防爆等级
在可（kě）能出现爆炸性气体、蒸汽、液体、可燃性（xìng）粉尘等而引起火（huǒ）灾或爆炸危险的场所时，必需对电（diàn）动执行器提出防爆要求，根据不同的应用（yòng）区域选择防爆形式和类别。防爆等级可通过防爆标志ＥＸ及防（fáng）爆内容来表示（参（cān）考《爆（bào）炸性环境用防爆电气设备》GB3836－2000）。防爆标志内容包括（kuò）：防爆型式（shì）+设备类别+（气体组别）+温度组别。
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2024-05-10