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执行器结构与组成及工作原理简述

2014-07-17 展誉传感 763
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执行器是自动控制系统的执行环节,它接受来自传感器或调节器的控制信号,通过其本身开度的变化,从而达到调节的目的。

执行器由执行机构和调节机构(阀体部分)两个部分构成,前者根据输入控制信号的大小,产生相应的输出力F(或输出力矩M)和位移(直线位移l或角位移θ),推动调节机构动作;后者的阀芯在执行机构的作用下产生一定位移,直接调节从阀芯、阀座之间流过的控制变量的流量。执行器还可以配备一定的辅助装置,常用的辅助装置有阀门定位器和手操机构,阀门定位器利用负反馈原理改善执行器的性能;手操机构用于人工直接操作执行器。

工业生产中多数使用气动调节阀和电动调节阀。前者由气动执行机构和调节机构构成,接受的是 20~100kPa 的控制信号;后者由电动执行机构和调节机构构成,接受的是4~20mADC或0~10mADC的控制信号。

执行机构有正作用和反作用两种作用方式:输入信号增加,执行机构推杆向下运动,称为正作用;输入信号增加,执行机构推杆向上运动,称为反作用。

智能式电动执行机构由伺服放大器、伺服电机、位置发送器和减速器四部分组成。其中,伺服放大器中采用了微处理器系统,所有控制功能均可通过编程实现,而且还具有数字通讯接口,从而具有 HART 协议或现场总线通信功能,成为现场总线控制系统中的一个节点。有的伺服放大器中还采用了变频技术,可以更有效地控制伺服电机的动作。减速器采用新颖的传动结构,运行平稳,传动效率高,无爬行、摩擦小。位置发送器采用了新技术和新方法,有的采用霍尔效应传感器,直接感应阀杆的纵向或旋转动作,实现了非接触式定位检测;有的采用特殊的电位器,电位器中装有球轴承和特种导电塑料材质做成的电阻薄片;有的采用磁阻效应的非接触式旋转角度传感器。

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