電動(dòng)執(zhí)行器伺服電機(jī)工作原理

電動(dòng)執(zhí)行器伺服電機(jī)工作原理 電動(dòng)伺服電機(jī)工作原理 電動(dòng)閥門執(zhí)行器伺服電機(jī)工作原理

之前介紹組合式減壓閥在國(guó)華惠州熱電應(yīng)用，現(xiàn)在介紹電動(dòng)執(zhí)行器伺服電機(jī)工作原理這是一個(gè)工廠改造原本使用伺放大器電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）控制為無(wú)伺服控制的實(shí)例，伺服放大器的作用是實(shí)現(xiàn)PID調(diào)節(jié)，其改造的實(shí)質(zhì)是把PID調(diào)節(jié)功能移入DCS系統(tǒng)，用DCS來(lái)實(shí)現(xiàn)PID調(diào)節(jié)，根據(jù)藍(lán)普電子多年開發(fā)電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）的經(jīng)驗(yàn)，改造的前提作者沒有提及。下面文章中粉紅色文字部分為我加入的評(píng)語(yǔ)。電動(dòng)執(zhí)行器-伺服電機(jī)的原理及應(yīng)用
伺服電動(dòng)機(jī)又稱執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，把所收到的電信號(hào)，轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)兩大類，其主要特點(diǎn)是：當(dāng)信號(hào)電壓為零時(shí)無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。

一、電動(dòng)執(zhí)行器伺服電機(jī)工作原理伺服電機(jī)是一個(gè)典型閉環(huán)反饋系統(tǒng)
減速齒輪組由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其終端（輸出端）帶動(dòng)一個(gè)線性的比例電位器作位置檢測(cè)，該電位器把轉(zhuǎn)角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為一比例電壓反饋給控制線路板，控制線路板將其與輸入的控制脈沖信號(hào)比較，產(chǎn)生糾正脈沖，并驅(qū)動(dòng)電機(jī)正向或反向地轉(zhuǎn)動(dòng)，使齒輪組的輸出位置與期望值相符，令糾正脈沖趨于為0，從而達(dá)到使伺服電機(jī)定位的目的。 
伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵，驅(qū)動(dòng)器控制的U/V/W三相電形成電磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子在此磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)電機(jī)自帶的編碼器反饋信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度（分辨率）。



1、 直流伺服電機(jī)：
上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有：減壓閥(組合式減壓閥,可調(diào)式減壓閥,自力式減壓閥輸入或輸出為直流電能的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。它的模擬調(diào)速系統(tǒng)一般是由2個(gè)閉環(huán)構(gòu)成的，既速度閉環(huán)和電流閉環(huán)，為使二者能夠相互協(xié)調(diào)、發(fā)揮作用，在系統(tǒng)中設(shè)置了2個(gè)調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流。2個(gè)反饋閉環(huán)在結(jié)構(gòu)上采用一環(huán)套一環(huán)的嵌套結(jié)構(gòu)，這就是所謂的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，它具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛地應(yīng)用。
直流伺服電機(jī)可應(yīng)用在火花機(jī)，機(jī)器手，的機(jī)器等，同時(shí)可加配減速箱，令機(jī)器設(shè)備帶來(lái)可靠的準(zhǔn)確性及高扭力。
2、交流伺服電機(jī)：
輸入或輸出為交流電能的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。 交流伺服電機(jī)分為同步和異步電機(jī)。
同步電機(jī)的主要運(yùn)行方式有三種，即作為發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和補(bǔ)償機(jī)運(yùn)行。作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行是同步電機(jī)主要的運(yùn)行方式，作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行是同步電機(jī)的另一種重要的運(yùn)行方式。同步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)可以調(diào)節(jié)，在不要求調(diào)速的場(chǎng)合，應(yīng)用大型同步電動(dòng)機(jī)可以提高運(yùn)行效率。
異步電機(jī)負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速與所接電網(wǎng)的頻率之比不是恒定關(guān)系。異步電機(jī)有較高的運(yùn)行效率和較好的工作特性，從空載到滿載范圍內(nèi)接近恒速運(yùn)行，能滿足大多數(shù)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械的傳動(dòng)要求。缺點(diǎn)是異步電機(jī)運(yùn)行時(shí)，必須從電網(wǎng)吸取無(wú)功勵(lì)磁功率，使電網(wǎng)的功率因數(shù)變壞。
因此，對(duì)驅(qū)動(dòng)球磨機(jī)、壓縮機(jī)等大功率、低轉(zhuǎn)速的機(jī)械設(shè)備，常采用同步電機(jī)。由于異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速與其旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速有一定的轉(zhuǎn)差關(guān)系，其調(diào)速性能較差(交流換向器電動(dòng)機(jī)除外)，適用于驅(qū)動(dòng)無(wú)特殊性能要求的各種機(jī)械設(shè)備。對(duì)要求較寬廣和平滑調(diào)速范圍的交通運(yùn)輸機(jī)械、軋機(jī)、大型機(jī)床、印染及造紙機(jī)械等，采用直流電機(jī)較經(jīng)濟(jì)、方便。



二、交流伺服系統(tǒng)已成為當(dāng)代高性能伺服系統(tǒng)的主要發(fā)展方向
運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中大多采用全數(shù)字式交流伺服電機(jī)作為執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。在控制方式上用脈沖串和方向信號(hào)實(shí)現(xiàn)。
一般伺服都有三種控制方式：速度控制方式、轉(zhuǎn)矩控制方式、位置控制方式 。
速度控制和轉(zhuǎn)矩控制都是用模擬量來(lái)控制的。位置控制是通過發(fā)脈沖來(lái)控制的。 
如果控制器本身的運(yùn)算速度很慢（比如PLC，或低端運(yùn)動(dòng)控制器），就用位置方式控制。如果控制器運(yùn)算速度比較快，可以用速度方式，把位置環(huán)從驅(qū)動(dòng)器移到控制器上，減少驅(qū)動(dòng)器的工作量，提率（比如大部分中運(yùn)動(dòng)控制器）。

1、轉(zhuǎn)矩控制：
轉(zhuǎn)矩控制方式，是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值，來(lái)設(shè)定電機(jī)軸對(duì)外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小，具體表現(xiàn)為例如：10V對(duì)應(yīng)5Nm的話，當(dāng)外部模擬量設(shè)定為5V時(shí)電機(jī)軸輸出為2.5Nm:如果電機(jī)軸負(fù)載低于2.5Nm時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)，外部負(fù)載等于2.5Nm時(shí)電機(jī)不轉(zhuǎn)，大于2.5Nm時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn)（通常在有重力負(fù)載情況下產(chǎn)生）?？梢酝ㄟ^即時(shí)的改變模擬量的設(shè)定來(lái)改變?cè)O(shè)定的力矩大小，也可通過通訊方式改變對(duì)應(yīng)的地址的數(shù)值來(lái)實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用主要在對(duì)材質(zhì)的受力有嚴(yán)格要求的纏繞和放卷的裝置中，例如饒線裝置或拉光纖設(shè)備，轉(zhuǎn)矩的設(shè)定要根據(jù)纏繞的半徑的變化隨時(shí)更改以確保材質(zhì)的受力不會(huì)隨著纏繞半徑的變化而改變。
2、位置控制：
位置控制模式，一般是通過外部輸入的脈沖的頻率，來(lái)確定轉(zhuǎn)動(dòng)速度的大小，通過脈沖的個(gè)數(shù)來(lái)確定轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，也有些伺服可以通過通訊方式直接對(duì)速度和位移進(jìn)行賦值。由于位置模式可以對(duì)速度和位置都有很嚴(yán)格的控制，所以一般應(yīng)用于定位裝置。應(yīng)用領(lǐng)域如數(shù)控機(jī)床、印刷機(jī)械等等。
3、速度模式：
通過模擬量的輸入或脈沖的頻率，都可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)速度的控制，在有上位控制裝置的外環(huán)PID控制時(shí)速度模式也可以進(jìn)行定位，但必須把電機(jī)的位置信號(hào)或直接負(fù)載的位置信號(hào)給上位反饋以做運(yùn)算用。位置模式也支持直接負(fù)載外環(huán)檢測(cè)位置信號(hào)，此時(shí)的電機(jī)軸端的編碼器只檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速，位置信號(hào)就由直接的終負(fù)載端的檢測(cè)裝置來(lái)提供了，這樣的優(yōu)點(diǎn)在于可以減少中間傳動(dòng)過程中的誤差，增加了整個(gè)系統(tǒng)的定位精度。



三、伺服與變頻
伺服的基本概念是準(zhǔn)確、、快速定位。變頻是伺服控制的一個(gè)必須的內(nèi)部環(huán)節(jié)，伺服驅(qū)動(dòng)器中同樣存在變頻（要進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速）。但伺服將電流環(huán)速度環(huán)或者位置環(huán)都閉合進(jìn)行控制，這是很大的區(qū)別。
除此外，伺服電機(jī)的構(gòu)造與普通電機(jī)是有區(qū)別的，要滿足快速響應(yīng)和準(zhǔn)確定位。現(xiàn)在市面上流通的交流伺服電機(jī)多為永磁同步交流伺服，但這種電機(jī)受工藝限制，很難做到很大的功率，十幾KW以上的同步伺服價(jià)格及其昂貴，這樣在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用允許的情況下多采用交流異步伺服，這時(shí)很多驅(qū)動(dòng)器就是變頻器，帶編碼器反饋閉環(huán)控制。所謂伺服就是要滿足準(zhǔn)確、、快速定位，只要滿足就不存在伺服變頻之爭(zhēng)。 




1、兩者的共同點(diǎn)： 
交流伺服的技術(shù)本身就是借鑒并應(yīng)用了變頻的技術(shù)，在直流電機(jī)的伺服控制的基礎(chǔ)上通過變頻的PWM方式模仿直流電機(jī)的控制方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，也就是說交流伺服電機(jī)必然有變頻的這一環(huán)節(jié)：變頻就是將工頻的50、60HZ的交流電先整流成直流電，然后通過可控制門極的各類晶體管（IGBT，IGCT等）通過載波頻率和PWM調(diào)節(jié)逆變?yōu)轭l率可調(diào)的波形類似于正余弦的脈動(dòng)電，由于頻率可調(diào)，所以交流電機(jī)的速度就可調(diào)了（n=60f/p ，n轉(zhuǎn)速，f頻率， p極對(duì)數(shù)） 
2、談?wù)勛冾l器： 
簡(jiǎn)單的變頻器只能調(diào)節(jié)交流電機(jī)的速度，這時(shí)可以開環(huán)也可以閉環(huán)要視控制方式和變頻器而定，這就是傳統(tǒng)意義上的V/F控制方式。
現(xiàn)在很多的變頻已經(jīng)通過數(shù)學(xué)模型的建立，將交流電機(jī)的定子磁場(chǎng)UVW3相，轉(zhuǎn)化為可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的兩個(gè)電流的分量，UVW每相的輸出要加霍爾效應(yīng)的電流檢測(cè)裝置，采樣反饋后構(gòu)成閉環(huán)負(fù)反饋的電流環(huán)的PID調(diào)節(jié)。這樣可以既控制電機(jī)的速度也可控制電機(jī)的力矩，而且速度的控制精度優(yōu)于v/f控制，編碼器反饋也可加可不加，加的時(shí)候控制精度和響應(yīng)特性要好很多。

四、談?wù)勊欧?br />驅(qū)動(dòng)器方面：伺服驅(qū)動(dòng)器在發(fā)展了變頻技術(shù)的前提下，在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的電流環(huán)，速度環(huán)和位置環(huán)（變頻器沒有該環(huán)）都進(jìn)行了比一般變頻更的控制技術(shù)和算法運(yùn)算，在功能上也比傳統(tǒng)的變頻*很多，主要的一點(diǎn)可以進(jìn)行的位置控制。通過上位控制器發(fā)送的脈沖序列來(lái)控制速度和位置（當(dāng)然也有些伺服內(nèi)部集成了控制單元或通過總線通訊的方式直接將位置和速度等參數(shù)設(shè)定在驅(qū)動(dòng)器里），驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的算法和更快更的計(jì)算以及性能更優(yōu)良的電子器件使之更*于變頻器。

數(shù)控伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)式主傳動(dòng)部件


五、電機(jī)方面：
伺服電機(jī)的材料、結(jié)構(gòu)和加工工藝要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于變頻器驅(qū)動(dòng)的交流電機(jī)（一般交流電機(jī)或恒力矩、恒功率等各類變頻電機(jī)），也就是說當(dāng)驅(qū)動(dòng)器輸出電流、電壓、頻率變化很快的電源時(shí)，伺服電機(jī)就能根據(jù)電源變化產(chǎn)生響應(yīng)的動(dòng)作變化，響應(yīng)特性和抗過載能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于變頻器驅(qū)動(dòng)的交流電機(jī)，電機(jī)方面的嚴(yán)重差異也是兩者性能不同的根本。就是說不是變頻器輸出不了變化那么快的電源信號(hào)，而是電機(jī)本身就反應(yīng)不了，所以在變頻的內(nèi)部算法設(shè)定時(shí)為了保護(hù)電機(jī)做了相應(yīng)的過載設(shè)定。當(dāng)然即使不設(shè)定變頻器的輸出能力還是有限的，有些性能優(yōu)良的變頻器就可以直接驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)。

六、應(yīng)用 
由于變頻器和伺服在性能和功能上的不同，所以應(yīng)用也不大相同： 
1、在速度控制和力矩控制的場(chǎng)合要求不是很高的一般用變頻器，也有在上位加位置反饋信號(hào)構(gòu)成閉環(huán)用變頻進(jìn)行位置控制的，精度和響應(yīng)都不高。 
2、在有嚴(yán)格位置控制要求的場(chǎng)合中只能用伺服來(lái)實(shí)現(xiàn)，還有就是伺服的響應(yīng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于變頻，有些對(duì)度的精度和響應(yīng)   要求高的場(chǎng)合也用伺服控制，能用變頻控制的運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合幾乎都能用伺服取代，關(guān)鍵是兩點(diǎn)：一是價(jià)格伺服遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于變頻，二是功率的原因：變頻大的能做到幾百KW，甚至更高，而伺服大就幾十KW。
 

摘要:

水泥行業(yè)中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)用場(chǎng)合很廣。但原有的控制模式故障率偏高（這是作者原文，非常偏頗，作者改造后的控制電路并不見得比現(xiàn)在許多電動(dòng)執(zhí)行器產(chǎn)品控制電路穩(wěn)定），對(duì)生產(chǎn)均衡穩(wěn)定地進(jìn)行以及工藝參數(shù)的調(diào)整極為不利，控制作用不能很好地發(fā)揮。本文介紹利用“無(wú)伺服”控制概念對(duì)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制（其實(shí)是將伺服控制器的PID調(diào)節(jié)功能移入DCS控制系統(tǒng)而已）。  
主要技術(shù)指標(biāo) 1. 反饋信號(hào)：Ⅲ型4~20mA DC，Ⅱ型0~10mA DC； 2. 輸入通道：三個(gè)； 3. 輸入通道阻抗：Ⅲ型 250Ω，Ⅱ型 200Ω； 4. 輸出扭矩：見表； 5. 全行程時(shí)間：見表； 6. 基本誤差：±2.5％； 7. 回差：≤1.5％； 8. 死區(qū)：≤3％； 9. 阻尼特性：≤3次半周期； 10. 電源：?jiǎn)蜗嚯妷?20V％，頻率50Hz（380V 可特殊訂貨） 11. 使用環(huán)境：溫度：執(zhí)行機(jī)構(gòu)-25～+70℃放大器 0～50℃ 12. 防護(hù)等級(jí)：普通型 IP55，戶外型 IP66
1、改造原因  
 
我公司濕法生產(chǎn)線有幾十臺(tái)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，大多數(shù)通過手操器、伺服放大器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝閥門的控制。由于工況條件差、電子元器件易老化，伺服放大器容易發(fā)生故障，影響了整個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的性能。如伺服放大器振蕩（也許是死區(qū)等沒有調(diào)好或者元件老化），引起執(zhí)行器振蕩（不一定就是伺服放大器引起，也許是電機(jī)剎車片老化、機(jī)械間隔增大引起的死區(qū)增大等原因），導(dǎo)致伺服電動(dòng)機(jī)抱閘失靈（主要會(huì)引起振蕩，可以增大死區(qū)來(lái)解決，但控制精度降低），增加了執(zhí)行器伺服電動(dòng)機(jī)的故障率，造成工藝參數(shù)的波動(dòng)，影響了生產(chǎn)。  

2 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行器）外配伺服放大器控制原理 

其實(shí)可以看看藍(lán)普電子寫的《電動(dòng)執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)和工作原理》一文，對(duì)這一原理詳述得更清楚。

原控制原理框圖如圖1。手操器給定前置伺服放大器4～20mA信號(hào)，給定信號(hào)經(jīng)過和電動(dòng)執(zhí)行器位置發(fā)送器反饋的4～20mA信號(hào)比較后，由電子開關(guān)與觸發(fā)器（一般電子開關(guān)和觸發(fā)器均內(nèi)置于伺服放大器中）控制電動(dòng)執(zhí)行器伺服電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)；同時(shí)，電動(dòng)執(zhí)行器位置發(fā)送器反饋的4～20mA信號(hào)，也隨之發(fā)生變化，并把反饋信號(hào)送回前置磁放大器進(jìn)行比較，直到給定與反饋信號(hào)平衡為止。由于反饋信號(hào)與手操器的顯示和伺服前置伺服放大器串聯(lián)，因此反饋與給定信號(hào)比較的同時(shí)，也在手操器上顯示反饋信號(hào)的變化過程。

 
電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行器）伺服放大控制原理

圖1 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行器）伺服放大控制原理  

伺服前置磁放大器中“調(diào)零”電位器和“穩(wěn)定”電位器（智能型產(chǎn)品中也許沒有電位器，用參數(shù)進(jìn)行設(shè)定），是電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)能否產(chǎn)生振蕩的關(guān)鍵，也是故障易發(fā)點(diǎn)（沒調(diào)好容易產(chǎn)生振蕩才是損壞的關(guān)鍵，其實(shí)質(zhì)是容易損壞功率模塊）；伺服電子開關(guān)與觸發(fā)器回路中可控硅、二極管、限流電感、單結(jié)晶管，也是故障易發(fā)點(diǎn)。  

3 利用“無(wú)伺服”技術(shù)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)  （實(shí)質(zhì)是將伺服部分功能移入DCS系統(tǒng)中了）

1999年11月開始的3號(hào)窯技改中，建立了3號(hào)窯系統(tǒng)的DCS系統(tǒng)。同時(shí)，根據(jù)我們使用執(zhí)行器和無(wú)伺服改造的經(jīng)驗(yàn)，在3號(hào)煤磨對(duì)袋除塵排風(fēng)機(jī)入口閥、冷風(fēng)閥等5臺(tái)執(zhí)行器進(jìn)行了帶RC滅弧和RV壓敏電阻的無(wú)伺服控制改造（目前大多數(shù)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)都加有類似保護(hù)電路）。  
 
利用梯形圖程序(圖2)，對(duì)220V和380V電動(dòng)執(zhí)行器，模擬實(shí)現(xiàn)了伺服放大器的比較、放大功能，用開關(guān)量輸出模塊實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)控制（相應(yīng)的開關(guān)量控制信號(hào)要和電動(dòng)執(zhí)行器要求的開關(guān)量輸入信號(hào)類型相符，而調(diào)節(jié)型電動(dòng)執(zhí)行器已經(jīng)內(nèi)置伺服放大器，只能接授模擬量輸入，所以無(wú)法改造），利用模擬量輸入模塊完成工藝閥門位置反饋量采集（不明白怎么用模塊量輸入模塊完成閥門位置信號(hào)采集，這里我認(rèn)為只有那種帶閥位反饋的執(zhí)行器才適合改造）。  

電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）無(wú)伺服控制梯形圖程序

圖2 無(wú)伺服控制梯形圖程序  
 

梯形圖程序中400101的值由操作員給定，經(jīng)除法與乘法運(yùn)算取整后賦值給400135；同理300019為反饋值，經(jīng)除法與乘法運(yùn)算取整后賦值給400140。400135與400140比較后分別驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的000033線圈，使硬線路(見圖3)中的中間繼電器K1吸合，交流接觸器KM1動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；反之驅(qū)動(dòng)000034線圈，使硬線路中的中間繼電器K2吸合，交流接觸器KM2動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）伺服電動(dòng)機(jī)的無(wú)伺服正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。  

電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）控制原理

圖3 電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）控制原理  


DCS:控制系統(tǒng)；ESR:執(zhí)行器位置發(fā)送器；Q:電源低壓斷路器；Q1、Q2:維護(hù)、維修開關(guān)；RC:滅弧裝置；RV:壓敏電阻  

梯形圖程序中“#100”是取整運(yùn)算值。“100”實(shí)際是控制閥門開度的精度，即死區(qū)控制范圍。在精度要求高的控制中可取“#50”或更小，它相當(dāng)于伺服前置磁放大器中“穩(wěn)定”電位器的作用。000581為程序中的復(fù)位線圈。“#40”為驅(qū)動(dòng)輸出保持40s后，自動(dòng)斷開輸出。  
 
  造后硬線路可同時(shí)適用220V和380V。  
 
選用220V或380V執(zhí)行器，由于是集中控制，每臺(tái)電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行器）須增加兩只中間繼電器和1臺(tái)機(jī)旁控制箱；若能與生產(chǎn)廠協(xié)商，將接觸器及RC滅弧裝置和壓敏電阻安裝于電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）內(nèi)部，則可方便安裝與操作。我公司已對(duì)生產(chǎn)線上的西門子執(zhí)行器進(jìn)行了如上改造。  

4 使用效果  

改造后的5臺(tái)無(wú)伺服控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行器）已投運(yùn)半年多，自控性能大大提高，*適應(yīng)水泥生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的惡劣工作環(huán)境，無(wú)需人為干預(yù)，運(yùn)行可靠，故障率低，維護(hù)量大大減少，降低了維修成本，同時(shí)節(jié)省了手操器和伺服放大器的投入費(fèi)用。RC滅弧裝置、RV壓敏電阻可以抑制驅(qū)動(dòng)回路拉弧現(xiàn)象的產(chǎn)生，保證控制回路安全有效的運(yùn)行。為工藝操作提供了穩(wěn)定、準(zhǔn)確的參數(shù)，方便了操作，*了系統(tǒng)功能。 
總結(jié)，以上改造方法要求電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)執(zhí)行器）是帶閥位反饋的開關(guān)型電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）。與本產(chǎn)品相關(guān)論文：200X先導(dǎo)隔膜式水用減壓閥安裝要求