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一、電動(dòng)執行器概述

電動(dòng)執行器是指在控制系統中以電為能源的一種執行器，接受調節儀表等的電信號，根據信號的大小改變操縱量，使輸入或輸出控制對象的物料量或能量改變，達到自動(dòng)調節目的。

在工業(yè)生產(chǎn)中，電動(dòng)調節閥應用最廣泛。電動(dòng)調節閥是由執行機構和調節機構（閥）兩部分構成。閥部分在前面已有介紹，因此，在電動(dòng)調節閥中只介紹電動(dòng)執行機構。

電動(dòng)執行器的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：電動(dòng)執行器的能源取用方便，動(dòng)作靈敏，信號傳輸速度快，適合于遠距離的信號傳送，便于與電子計算機配合使用。

缺點(diǎn)：電動(dòng)執行器一般不適用與防火防爆的場(chǎng)合，而且結構復雜，價(jià)格貴。

二、電動(dòng)執行器工作原理

下面簡(jiǎn)要介紹一下直行程電動(dòng)執行器和角行程電動(dòng)執行器。

直行程與角行程電動(dòng)執行器的工作原理是接收調節器或其它儀表送來(lái)的4~20毫安的標準值流電信號，經(jīng)執行器后變成位移推力或轉角力矩，以操作開(kāi)關(guān)、閥門(mén)等，完成自動(dòng)調節的任務(wù)。這兩種執行器以前都是由伺服放大器與執行機構兩大部分組成的?，F在有機電一體智能化的結構，它們的結構、工作原理和使用方法都是相似的，區別僅在于，一個(gè)輸出位移（推力），一個(gè)輸出轉角（力矩）。

三、電動(dòng)執行器的要求

（1）對于輸出為轉交的執行機構要有足夠的轉矩，對于輸出為直線(xiàn)位移的執行機構要有足夠的力，以便克服負載的阻力。特別是高溫高壓閥門(mén)，其密封填料壓的比較緊，長(cháng)時(shí)間關(guān)閉之后在開(kāi)啟時(shí)往往比正常情況要費更大的力，至于動(dòng)作速度并不一定很高，因為流量調節和控制不需要太快。為了加大輸出轉矩或力，電動(dòng)機的輸出軸都有減速器，如果電機本身就是低速的，減速器可以簡(jiǎn)單些。

（2）減速器或電機的傳動(dòng)系統中應該有自鎖特性，當電機不轉時(shí)，負載的不平衡力（例如閘板閥的自重）不可引起轉角或位移的變化。因此往往要用渦輪蝸桿機構或電磁制動(dòng)器。有了這樣的措施，在意外停電時(shí)，閥位就能保持在停電前的位置上。

（3）停電或調節器發(fā)生故障時(shí)，應該能夠在執行器上進(jìn)行手動(dòng)操作，以便采取應急措施。為此，必須有離合器及手輪。

（4）在執行器進(jìn)行手動(dòng)操作時(shí)，為了給調節器提供自動(dòng)跟蹤依據（跟蹤是無(wú)擾動(dòng)切換的需要），執行器上應該有閥位跟蹤信號。這既是執行器本身位置反饋的需要，也是閥位指示的需要。

（5）為了保護閥門(mén)及傳動(dòng)機構不致因過(guò)大的操作力而損壞，執行器上應有限位裝置和限制力或轉矩的裝置。

除了以上基本要求之外，為了便于和各種閥門(mén)特性配合，最好能在執行器上具有可選擇的非線(xiàn)性特性。為了能和計算機配合，最好能直接輸入數字信號。近些年來(lái)還有帶PID運算功能的執行器，這就是所謂“數字執行器”和“智能執行器”。

目前應用最廣泛的還是模擬式電動(dòng)執行器，其中以我國電動(dòng)單元組合儀表里的DKJ（輸出為轉角）和DKZ型（輸出為直線(xiàn)位移）最為普遍。

四、電動(dòng)執行器的分類(lèi)

1.DKJ及DKZ型電動(dòng)執行器

DKJ型電動(dòng)執行器，是DDZ型電動(dòng)單元組合儀表中的執行單元，它接收上位儀表的控制信號，自動(dòng)完成調節任務(wù)，廣泛地應用于電站、化工、石油、冶金、建材、水處理、供熱、輕工等行業(yè)。DKJ型電動(dòng)執行器，配上相應的電動(dòng)操作器，可完成調節系統“手動(dòng)——自動(dòng)”的無(wú)擾動(dòng)切換，及遠方手動(dòng)操作。

DKZ型直行程電動(dòng)執行器采用“S”型電動(dòng)執行機構開(kāi)發(fā)的新技術(shù)：用精密導電塑料電位器和國處專(zhuān)用集成電路組成的WF-S型位置發(fā)送器。因此，電動(dòng)執行機構不僅在可靠性、精度、負載能力、信號品質(zhì)系數等性能方面比原來(lái)產(chǎn)品有了很大提高，而且對環(huán)境條件的拓寬，更具有十分重要的意義。 

2.積分式電動(dòng)執行器

最簡(jiǎn)單的電動(dòng)執行器，僅僅由電容分相電路構成，沒(méi)有前置放大器，直接靠開(kāi)關(guān)的動(dòng)作來(lái)控制電機。

3.滾切電機式電動(dòng)執行器

以普通異步電機為基本原理構成的伺服電機，轉速高而轉矩小，所以執行器里不得不用較復雜的減速器。

4.多轉式電動(dòng)執行器

多轉式電動(dòng)電動(dòng)執行器輸出軸運動(dòng)方式為旋轉式，且全行程超過(guò)360度，適合于閘閥、截止閥等被控對象，多轉式電動(dòng)執行機構比較特殊，它可以再配一級減速器轉換成角行程電動(dòng)執行器或直行程電動(dòng)執行器，甚至仍舊是多轉式，加一級減速后輸出力（矩）增大，運動(dòng)速度減慢。

5.永磁低速同步電機式執行器

用永磁低速同步電機構成的執行器，以國產(chǎn)ZDAS型行程執行器為例，其輸出推力400~2500N，行程10~40mm，速度0.75~1.25mm/s。國產(chǎn)SKZ型執行器也用永磁低速同步電機構成。

6.數字式電動(dòng)執行器

為了直接和計算機配合，近來(lái)出現了數字式電動(dòng)執行器，它的輸入信號是脈沖形式，伺服電機式由脈沖驅動(dòng)的步進(jìn)電機。雖然步進(jìn)電機的輸出轉角與輸入脈沖數有嚴格的比例關(guān)系，但是脈沖數可能由于干擾而出現錯誤，所以執行器仍然要有位置反饋信號，通常也是以直流4~20mA的標準信號形式送回計算機，再經(jīng)A/D轉換后與設定的閥位比較構成閉環(huán)，以保證閥位有正確的開(kāi)度。

五、電動(dòng)執行器選用須知

一、根據閥門(mén)所需的扭力確定電動(dòng)執行器的輸出扭力 

閥門(mén)啟閉所需的扭力決定著(zhù)電動(dòng)執行器選擇多大的輸出扭力，一般由使用者提出或閥門(mén)廠(chǎng)家自行選配，做為執行器廠(chǎng)家只對執行器的輸出扭力負責，閥門(mén)正常啟閉所需的扭力由閥門(mén)口徑大小、工作壓力等因素決定，但因閥門(mén)廠(chǎng)家加工精度、裝配工藝有所區別，所以不同廠(chǎng)家生產(chǎn)的同規格閥門(mén)所需扭力也有所區別，即使是同個(gè)閥門(mén)廠(chǎng)家生產(chǎn)的同規格閥門(mén)扭力也有所差別，當選型時(shí)執行器的扭力選擇太小就會(huì )造成無(wú)法正常啟閉閥門(mén)，因此電動(dòng)執行器必需選擇一個(gè)合理的扭力范圍。 

二、根據所選電動(dòng)執行器確定電氣參數

因不同執行器廠(chǎng)家的電氣參數有所差別，所以設計選型時(shí)一般都需確定其電氣參數，主要有電機功率、額定電流、二次控制回路電壓等，往往在這方面的疏忽，結果控制系統與電動(dòng)執行器參數不匹配造成工作時(shí)空開(kāi)跳閘、保險絲熔斷、熱過(guò)載繼電器保護起跳等故障現像。