电动执行机构原理课程课件

电动执行机构原理目录2

电动执行机构概述一

工作原理及结构二

用途三

电动执行机构安装和接线四

电动执行机构调试五

使用和检维修六

故障和排除方法七一、电动执行机构概述执行机构，又称执行器，是一种自动控制领域的常用机电一体化设备（器件），是自动化仪表的三大组成部分（检测设备、调节设备和执行设备）中的执行设备。主要是对一些设备和装置进行自动操作，控制其开关和调节，代替人工作业。按动力类型可分为气动、液动、电动、电液动等几类；按运动形式可分为直行程、角行程、回转型（多转式）等几类。由于用电做为动力有其它几类介质不可比拟的优势，因此电动型近年来发展最电动执行机构介绍3一、电动执行机构概述快，应用面较广。电动型按不同标准又可分为：组合式结构、机电一体化结构，电器控制型、电子控制型、智能控制型（带HART、FF协议），数字型、模拟型，手动接触调试型、红外线遥控调试型等。它是伴随着人们对控制性能的要求和自动控制技术的发展而迅猛发展的。早期的工业领域，有许多的控制是手动和半自动的，在操作中人体直接接触工业设备的危险部位和危险介质（固、液、气三态的多电动执行机构介绍4一、电动执行机构概述种化学物质和辐射物质），极易造成对人的伤害，很不安全；设备寿命短、易损坏、维修量大；采用半自动特别是手动控制的控制效率很低、误差大，生产效率低下。基于以上原因，执行机构逐渐产生并应用于工业和其它控制领域，减少和避免了人身伤害和设备损坏，极大的提高了控制精确度和效率，同时也极大提高了生产效率。今年来随着电子元器件技术、计算机技术和控制理电动执行机构介绍5一、电动执行机构概述论的飞速发展，国内外的执行机构都已跨入智能控制的时代。电动执行机构介绍6ROTORK

一、电动执行机构概述LIMITORQUE、天津二通电动执行机构介绍7二、工作原理及结构（一）电动执行机构目前，电动执行机构主要有：罗托克（ROTORK）、西博斯（SIPOS-SIEMENSPositioner的缩写）、瑞基(RAGA)、奥马（AUMA）、ABB、上仪ROTORK、利米托克（

LIMITORQUE）等各种电动执行机构。电动执行机构由伺服放大器和执行机构二个结构上相互独立的整体构成。执行机构为现场就地安装式结构，在减速器箱体上装有交流伺服电机和位置发送器。电动执行机构介绍8二、工作原理及结构（一）电动执行机构减速器上有手动部件、输出轴、机械限位块。直行程位置发送器与减速器的联接结构如图1所示电动执行机构介绍9图1电动执行机构位置发送器和减速器的联接示意图置二、工作原理及结构（一）电动执行机构它们之间的联接和调整是通过杠杆和弹簧来实现的。当减速器输出轴上下运动是时，杠杆一端依靠弹簧的拉力紧压在输出轴的端面上，因而传感器芯棒产生轴向位移，达到改变位置发送器输出电流大小的目的。传感器芯棒移动距离而对应的位置反馈电流为4~20mADC（0~10mADC）。输出轴位移的行程和位置发送器输出电流呈线性关系。利用杠杆支点距离的不同来改变行程的变化。电动执行机构介绍10二、工作原理及结构（一）电动执行机构机械限位块则按行程不同来进行设置。（二）工作原理直行程电动执行机构是一个用交流伺服电动机为原动机的位置伺服机构，其系统方块图如图2所示。电动执行机构介绍11图2电动执行机构系统方块图二、工作原理及结构（二）工作原理其中

FC伺服放大器SD单相伺服电机WF位置发送器

执行机构

Z减速器DFD电动操作器C调节阀电动执行机构介绍12二、工作原理及结构（二）工作原理电动执行机构处于连续调节的控制过程状态：当输入信号Ii=0（或4mADC）时,位置发送器反馈电流If=0(或4mADC)

,此时伺服放大器没有输出电压，交流伺服电动机停转，执行机构输出轴稳定在预选好的零位。当输入信号Ii>0（或4mADC）时（接入极性应与位置反馈电流极性相反）此输入信号与系统本身的位置反馈电流在伺服放大器的前置级磁放大器中进行磁势的综合比较，由

电动执行机构介绍13二、工作原理及结构（二）工作原理于这两个信号大小不相等且极性相反就有误差磁势出现，从而使伺服放大器有足够的输出功率，驱动交流伺服电动机，执行机构输出轴就朝着减少这个误差磁势的方向运动，直到输入信号和位置反馈信号两者相等为止，此时输出轴就稳定在与输入信号相对应的位置上。电动执行机构三种控制方式：电动执行机构介绍14二、工作原理及结构（二）工作原理当电动操作器切换开关放在“自动”位置时，即处在连续调节控制状态。当电动操作器切换开关放在“手动”位置时，即处在手动远方控制状态，操作时只要将旋转切换开关分别拔到“开”或“关”的位置，执行机构输出轴就可以上行或下行，在运动过程中观察电动操作器上的阀位开度表，到所需控制阀位开度时，立即松开切换开关即可。电动执行机构介绍15二、工作原理及结构（二）工作原理当电动操作器切换开关放置“手动”位置时，把交流伺服电动机端部旋钮放在“手动”位置，拉出执行机构上的手轮，摇动手轮就可以实现手动操作。当不用就地手动操作时，千万要注意，把交流伺服电机端部的旋钮放在“自动”位置，并把手轮推进。电动执行机构介绍16三、用途电动执行机构可以与变送器，调节器等仪表配套使用，它以电源为动力，接受4~20mADC或0~10mADC信号，将此转换成与输入信号相对应的直线位移，自动地操纵阀门等调节机构，完成自动调节任务，或者配用电动操作器实现远方手动控制，可广泛应用于发电厂、钢铁厂、化工、轻工等工业总门的调节系统中。执行机构主要应用在以下三大领域：电动执行机构介绍17三、用途1．发电厂火电行业应用送风机风门挡板、一次进风风门挡板、二次进风风门挡板、主风箱风门挡板、燃烧器调节杆、燃烧器摇摆驱动器、球阀和蝶阀控制、滑动门等。其它电力行业的阀门执行器应用球阀、叶轮机转速控制、冷凝水再循环、脱氧机、锅炉给水、再加热恒温控制器及其它相关阀门应用。电动执行机构介绍18三、用途2．过程控制用于化工、石化、模具、食品、医药、包装等行业的生产过程控制，按照既定的逻辑指令或电脑程序对阀门、刀具、管道、挡板、滑槽、平台等进行精确的定位、起停、开合、回转，利用系统检测出的温度、压力、流量、尺寸、辐射、亮度、色度、粗糙度、密度等实时参数对系统进行调整，从而实现间歇、连续和循环的加工过程的控制。电动执行机构介绍19三、巴用途3．工锻业自似动化用于吉较为而广泛企的航猛空、想航天壶、军狂工、估机械林、冶傻金、绍开采并、交旨通、咳建材修等方散面，各对各绩类自厦动化初设备鹅和系吗统的卸运动戒点（匙运动混部件亡）进谅行各乏种形属式的吐调节欣和控址制。电动翅执行怒机构找介绍20四、哭电动营执行馒机构禾的安遍装和嗽接线伺服渴放大寸器应败安装持在环肝境温知度为0~刷50氧℃：相税对温办度≤85萌%无腐舰蚀性硬气体垂的环膛境中惨。执行攀机构爆应安录装在市环境吨温度牛为-2腔5~涂+7礼0℃，相蔽对温场度≤95据%无腐水蚀性打气体已环境漠中，势在一科般情榜况下顷，执自行机阻构均麦安装换在调着节阀雕的阀侧体上糕，用尝螺钉样坚固身，当洪然也房诚可以锦安装教在其欠他调爪节机讽构上迁。安靠装时晨应考悉虑到景手动队操作驼及维阅修拆泪装的窄方便吩，安袍装时洽必须居避免形所有风接合祥外的蓝松动喇间隙抬。限地位块劫作限责位用至更不柱可松假动和木随便药拆装尽。执朱行机径构的熟外形搬及安压装方画式见踩图3。电动躬执行拣机构象介绍21四、加电动牺执行元机构页的安岔装和需接线电动未执行狭机构浪介绍22图3杯外形映及安且装方松式四、疼电动渣执行养机构坐的安饿装和火接线电动调执行代机构照介绍23执行尸机构致外部腾接线低按图4、5所示嘴连接轻，仔神细复蜜查。图4桶伺洞服放顷大器波、电蚁动操高作器替、执职行机索构接吨线图四、拾电动歉执行要机构倾的安失装和烤接线电动且执行求机构漏介绍24图5无操钓作器常接线疯图五、广电动杏执行序机构僵的调房诚试电动葬执行罢机构贷介绍25电动析执行若机构歇组成俭部分楼在出倾厂时个皆经察过调并试，到但为暂了保免证正奖常运膊行和能现场他实际倒需要唯，使苗用前障应对忽基本锐性能挺作如典下检托查：按图6接线卷图接印线。图6疑执行蒙机构颂校验兽接线份图五、植电动康执行宴机构怎的调初试电动招执行兆机构殖介绍26合上塞电源时开关撞“1K”，粮将电业机“古把手笔”放纠在手孟动位稻置，驾摇动权“手燃轮”透使输稀出轴伴的位辨置置筝于出酷厂调座试好旦的零倚位（煮即输祥出轴健的下月限值穿），恳此时mA表指路示值魄应为键零值华或4m成A如果抚不到黎（或械超过群）此娇值可忌调整轨（调深零）快，电仰位器咽使其稍值为0m办A或4m挺A。摇动诸“手嫂轮”想，使输输出理轴向贩上移杆动，mA表示客值应蜡相应园地从0变化男到10元mA，或但从4m域A变化诱到20至mA如果救不到巡寿或超绍过10纳mA或20浸mA，可福调节楼“调球满”满电位缴器。五、捆电动很执行锯机构鸦的调酷试电动真执行脏机构勇介绍27如需型要重污新调项整方英法如遵下：在机晋械起叹始点熔（或翠偏离阳起始企点一法小位桂移）腾用螺寸丝刀雾旋转塞调零镜（ZE公PO）电助位器伙，使耕输出骄电流狭为0m资A（显宿示为国指示之灯由秀亮至谦灭时番为零威位）夜。0~眯10抚mA调整泻方法违：将神执行告机构符开至约终端辜（或漠手摇度）用匪螺丝迫刀调干节满殿（ZE再RO）电强位器赞至20另mA，再吐上、贺下开前几次猾，信绝号调热准即础可。五、换电动喘执行机机构卖的调总试电动底执行行机构畏介绍284~枪20旺mA调整稳方法袭：将附执行主机构百开至帆终端筐，用佛螺丝伪刀调界节调娱满（ZE惨RO）电老位器转至16援mA，再别将执姜行机交构开旷至（榆或手骗摇）姥零位企（起紫始点景），阁调节双调零布（ZE枯PO）电顿位器肠使0m泰A变为4m枣A，再唐将执启行机滥构开省至（兆或手种摇）违终端雅。此附时如役果显璃示20我mA即可偿。如驻果有请小误础差，鼓反复呆上、予下几拣次，鼻信号含调准版即可签。5.分别滚操作救按钮鲜“2K”“3K”输克出轴沫应随杀之上库下移富动。衣同时茄位置同发送脚器的胃输出透电流菌值和迅输出本轴的痛行程访一一纷对应其。五、忘电动右执行表机构乓的调久试电动尿执行裂机构唯介绍29反零斜位调稿整方盯法：按图7所示川，将迫伺服染电机跃①、扛②两惭线掉责换。图7谈执行靠机构容位发锅内部匪接线程示意绳图五、针电动礼执行倍机构超的调菠试电动租执行如机构件介绍30按图7所示元，将织印刷丛板上拾①、参③两灯电位乐器线东掉换拔，再因按上哈所述碧的第4点重么复调慈试方拢法调何试（迹如果蓝在调餐调零议，调老满时怕有假逆零位所或超译位现立象，扇可以肾松开毫电位压器的棵固定菊螺钉角，电絮位器紫前后翠移动可，将绪信号洒调至晋所要黎求范尾围，窗固定层电位酸器螺吃钉）堡。六、帅使用备和检磨维修电动棉执行途机构助介绍31电动销执行滥机构择使用渡前应筐认真爱仔细猎阅读余使用暴说明拥书按愁规定仓的检唐验方素法，撇进行箩检查客和校旨验。电动挽执行汽机构蛛的减拿速器地应根盏据现设场使疲用环脑境加签注合拦适的怠润滑迁油。电动耳执行钟机构呜投入闭运行丝式前应潜检查喇现场析电源注电压务是否收与规嘉定相墓符。下同时忌按规寺定的截电器驱安装遍接线饱图检竿查接漏线，悔拆线览时，伴做好您标记限并包盐扎好捡，接爽线时隶，按扮照拆番线的怪顺序况接回摄并注啊意线董头编丢号，论各接酒线端渔子接端线应爪牢靠靠。六、辩使用幕和检宣维修电动容执行置机构届介绍32日常抛故障弟，可乳在接盟线端教子上劲进行誓相应程的检孩查调秃试，令对于趋指令下故障概，可赛以在饶就地偶短接浮指令晋线查炎看，解反馈脸故障碍可以反在就窜地测锯量反宜馈信卷号。电动寨阀门反接线杯端子

开指令关指令开反馈关反馈故障阀位短接ROTROK343533348967424322235—344—36SIPOS3534125619201218—193--6RAGA53553310116742435—344—36AUMA3112113940353614152324上仪3739383915—1612--136—728--2941423639六、敲使用旺和检摇维修电动理执行您机构园介绍334.据调后节系星统的疯要求每，选膏定输以出轴筹的初苦始化株零位谈。执活行机柳构出勒厂时危输出适轴的切零位勉皆调亡整在剃机械锹限位怎下端狗处。5.执行喂机构超和调屿节机烘构所短有连好接的匠接合谋处不艘可有拴松动涝间隙姑，以坚保证禁有良质好的糠调节肤效果夏。6.执行展机构柜输出肌轴推芹力应苗和调搭节机朗构（湖阀门炒等）壁所需塘推力熊相适呢应，炼防止巩过载谨。7.执行嘴机构锹各组复成部长分应臂根据舱现场伤使用要条件晴定期次检查湖和调伟整。乳减速笋器应污定期庆清洗砍加油偷。六、肃使用呆和检牵维修电动遣执行投机构先介绍348.凝汽芒器入重口执浆行器健改中兼停，雹凝汽棵器A/轮B侧入虑口执爷行器龄以前锅只有凳开和宫关反徐馈，班只给DC菌S反馈宴一个诸开关独量，低为了循让运驱行人条员能笑更深盗入了旁解凝耐汽器旬入口赚阀门慢开关愧位置幸，良维修草时给固该执烤行器拴添加伟一个蛋模拟抄量反汇馈功城能。9.循泵愈出口妇蝶阀牛新增15聋°反馈汽限位沉改造抽，先谈断电肚，再盲添加次继电克器，压依次鸡添加缠行程叔开关乔，当责循泵来出口评蝶阀远达到15疾°，行魔程开扭关K闭合艰，继薄电器KR线圈施得电翼，电邻路导拐通，胃使六、稼使用扶和检唤维修电动奏执行蚕机构盟介绍35循泵暑自动减启动险，并垫给DC御S传递迎一个“高电附平”信号谜。(见图8继电索器安保装接录线图)图8蹄继常电器炉安装销接线针图七、遵故障闯及排券除方听法电动令执行秘机构笛介绍36电动目执行功机构者的故恶障及窃排除偷方法戒见下麻表1：表1故障现象原因分析检查方法排除方法执行机构不动作相线与中线接反用试电笔检查中线与相线对调重新接好保险丝断开目测更换保险管线路断开或各接点接触不良目测和用万用表测量检查各焊点是否脱焊或各接线点、插座等接触是否良好对脱焊重新焊好，对接触不良要重新接好或更换不良零件电机绕组断路或短路用导线短接固态继电器的交流输出两接点，电机转动。更换电机分相电容器断路损坏更换电容七、倚故障才及排依除方芬法电动南执行芽机构蛛介绍37续表1故障现象原因分析检查方法排除方法执行机构不动作固态继电器断路损坏用导线短接固态继电器的交流输出两接点，电机转动更换固态继电器放大器前级故障依次检查前级输出直流电源及元器件，对损坏无件更换接通电源后输出轴就朝一个方向转动放大器前级不调零用万用表量出在无信号时放大器前级的输出断开输入信号和反馈信号重新调零两条反馈线接反用万用表检查反馈电流的方向更改接线两条放大器输出线接反用调接两条线方法更改接线固态继电器击穿用断开固态继电器交流输出接点方法，或用万用表测量更换固态继电器七、矿故障描及排裳除方隙法电动罢执行吹机构喊介绍38续表1故障现象原因分析检查方法排除方法执行机构只能向一个方向转动一路输出断路，固态继电器损坏或输出电路断线用导线短接续固态继电器两交流输出接点①对损坏固态继电器进行更换②对接线断线重新接好控制电路一路失效用万用表检查三极管更换损坏的三极管电机一路断线用万用表测量重新接好断线执行机构一个方向正常，一个方向输出无力一个固态继电器软击穿用断开固态继电器交流输出两端子方法断开后电机转动正常更换被断开的固态继电器电机中线接错目测更换接线执行机构两个方向输出无