執(zhí)行器在系統(tǒng)中的作用是執(zhí)行控制器的命令,直接控制能量或物料等被測介質的輸送量,是自動控制的終端主控元件。執(zhí)行器安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場,長年和生產(chǎn)工藝中的介質直接接觸,執(zhí)行器的選擇不當或維護不善常使整個控制系統(tǒng)不能可靠工作,嚴重影響控制品質。
從結構來說,執(zhí)行器一般由執(zhí)行機構、調(diào)節(jié)機構兩部分組成。其中執(zhí)行機構是執(zhí)行器的推動部分,按照控制器輸送的信號大小產(chǎn)生推力或傳移,調(diào)節(jié)機構是執(zhí)行器的調(diào)節(jié)部分。我們常見的是調(diào)節(jié)閥。它接受執(zhí)行機構的操縱改變閥芯與閥座間的流通面積,達到調(diào)節(jié)工藝介質的流量。
執(zhí)行機構使用的能源種類可分為氣動、電動、液動三種。在智能樓宇中常用電動執(zhí)行器。
一、電動執(zhí)行器
電動執(zhí)行器根據(jù)使用要求有各種結構。電磁閥是電動執(zhí)行器中最簡單的一種,它利用電磁鐵的吸合和釋放對小口徑閥門作通、斷兩種狀態(tài)的控制,由于結構簡單、價格低廉,常和兩位式簡易控制器組成簡單的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。除電磁閥外,其它連續(xù)動作的電動執(zhí)行器都使用電動機作動力元件,將控制器來的信號轉變?yōu)殚y的開度。電動執(zhí)行機構的輸出方式有直行程、角行程和多轉式三種類型,可和直線移動的調(diào)節(jié)閥、旋轉的蝶閥、多轉的感應調(diào)壓器等配合工作,如圖3-11所示。
電動執(zhí)行機構的組成一服采用隨動系統(tǒng)的方案、如圖3-12所示。 .
從控制器來的信號通過伺服放大器驅動電動機,經(jīng)減速器帶動調(diào)節(jié)閥,同時經(jīng)位置發(fā)訊器將閥桿行程反饋給伺服放大器,組成位置隨動系統(tǒng),恢靠仰置負反饋,保證輸人信號準確地轉換為閥桿的行程。
在結構上,電動執(zhí)行機構除可與調(diào)節(jié)閥組裝整體式的執(zhí)行器外,常單獨分裝以適應各方面的需要。在許多工藝調(diào)節(jié)參數(shù)中,電動執(zhí)行器能直接與具有不同輸出信號的各種電動調(diào)節(jié)儀表配合使用。
執(zhí)行機構與調(diào)節(jié)機構的聯(lián)接有兩種方式:
①直接聯(lián)接執(zhí)行機構一般安裝在調(diào)節(jié)機構(如閥門)的的上部,直接驅動調(diào)節(jié)機構,這類執(zhí)行機構有直行程電動執(zhí)行機構、電磁閥的線圈控制機構、電動閉門的電動裝置、氣動簿膜執(zhí)行機構和氣動活塞執(zhí)行機構等。
②間接聯(lián)接執(zhí)行機構與調(diào)節(jié)機構分開安裝,通過轉臂及連桿聯(lián)接,轉臂作回轉運動。這類執(zhí)行機構有角行程電動執(zhí)行機構、氣動長行程執(zhí)行機構。
氣動執(zhí)行器是指以壓縮空氣為動力的執(zhí)行機構,它具有結構簡單、負載能力大、防火防爆等待點。
氣動執(zhí)行機構主要有薄膜式和活塞式兩大類。并以薄膜執(zhí)行機構應用最廣。氣動活塞式執(zhí)行機構由氣缸內(nèi)的活塞輸出推力,由于氣缸允許操作壓力較大,故可獲得較大的推力,并容易制造成長行程的執(zhí)行機構,所以它特別適用于高靜壓,高壓差以及需要較大推力和位移(轉角或直線位移)的應用場合。由于氣動執(zhí)行器席要壓縮空氣為動力,故比電動執(zhí)行器要多一整套的氣源裝置,使用安裝維護比較復雜,故在智能樓宇中不常采用。
二、電磁閥
電磁閥是常用電動執(zhí)行器之一,其結構簡單,價格低廉,多用于兩位控制中。如圖3-13所示,它是利用線圈通電后,產(chǎn)生電磁吸力提升活動鐵心,帶動閥塞運動控制氣體或液體流量通斷。電磁閥有直動式和先導式兩種,團3-13為直動式電磁閥。這種結構中,電磁閥的活動鐵心本身就是閥塞,通過電磁吸力開閥,失電后,由恢復彈簧閉閥。圖3-14為先導式結構,由導閥和主閥組成,通過導閥的先導作用促使主閥開閉。線圈通電后,電磁力吸引活鐵心上升,使排出孔開啟,由于排出孔遠大于平衡孔,導致主閥上膠中壓力降低,但主閥下方壓力仍與進口例壓力相等,則主閥因差壓作用而上升,閥呈開啟狀態(tài)。斷電后,活動鐵心下落,將排出孔封閉,主閥上膠因從平衡孔沖入介質壓力上升,當約等于進口例壓力時,主閥因本身彈簧力及復位彈簧作用力,使閥呈關閉狀態(tài)。
電磁閥的型號可根據(jù)工藝要求選擇,其通徑可與工藝管路直徑相同。
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