電動(dòng)執行器選型有哪些考慮要點(diǎn)

電動(dòng)執行器選型考慮要點(diǎn) 

    一、根據閥門(mén)類(lèi)型選擇電動(dòng)執行器

閥門(mén)的種類(lèi)相當多，工作原理也不太一樣，一般以轉動(dòng)閥板角度、升降閥板等方式來(lái)實(shí)現啟閉控制，當與電動(dòng)執行器配套時(shí)首先應根據閥門(mén)的類(lèi)型選擇電動(dòng)執行器。

1．角行程電動(dòng)執行器（轉角<360度） 

    電動(dòng)執行器輸出軸的轉動(dòng)小于一周，即小于360度，通常為90度就實(shí)現閥門(mén)的啟閉過(guò)程控制。此類(lèi)電動(dòng)執行器根據安裝接口方式的不同又分為直連式、底座曲柄式兩種。 

    a)直連式：是指電動(dòng)執行器輸出軸與閥桿直連安裝的形式。 

    b)底座曲柄式：是指輸出軸通過(guò)曲柄與閥桿連接的形式。 

    此類(lèi)電動(dòng)執行器適用于蝶閥、球閥、旋塞閥等。 

    2．多回轉電動(dòng)執行器（轉角>360度） 

    電動(dòng)執行器輸出軸的轉動(dòng)大于一周，即大于360度，一般需多圈才能實(shí)現閥門(mén)的啟閉過(guò)程控制。 

    此類(lèi)電動(dòng)執行器適用于閘閥、截止閥等。 

    3．直行程（直線(xiàn)運動(dòng)） 

    電動(dòng)執行器輸出軸的運動(dòng)為直線(xiàn)運動(dòng)式，不是轉動(dòng)形式。 

    此類(lèi)電動(dòng)執行器適用于單座調節閥、雙座調節閥等。 

    二、根據生產(chǎn)工藝控制要求確定電動(dòng)執行器的控制模式 

    電動(dòng)執行器的控制模式一般分為開(kāi)關(guān)型（開(kāi)環(huán)控制）和調節型（閉環(huán)控制）兩大類(lèi)。

1．開(kāi)關(guān)型（開(kāi)環(huán)控制） 

    開(kāi)關(guān)型電動(dòng)執行器一般實(shí)現對閥門(mén)的開(kāi)或關(guān)控制，閥門(mén)要么處于全開(kāi)位置，要么處于全關(guān)位置，此類(lèi)閥門(mén)不需對介質(zhì)流量進(jìn)行精確控制。 

    特別值得一提的是開(kāi)關(guān)型電動(dòng)執行器因結構形式的不同還可分為分體結構和一體化結構。選型時(shí)必需對此做出說(shuō)明，不然經(jīng)常會(huì )發(fā)生在現場(chǎng)安裝時(shí)與控制系統沖突等不匹配現像。 

    a)分體結構（通常稱(chēng)為普通型）：控制單元與電動(dòng)執行器分離，電動(dòng)執行器不能單獨實(shí)現對閥門(mén)的控制，必需外加控制單元才能實(shí)現控制，一般外部采用控制器或控制柜形式進(jìn)行配套。 

    此結構的缺點(diǎn)是不便于系統整體安裝，增加接線(xiàn)及安裝費用，且容易出現故障，當故障發(fā)生時(shí)不便于診斷和維修，性?xún)r(jià)比不理想。 

    b)一體化結構（通常稱(chēng)為整體型）：控制單元與電動(dòng)執行器封裝成一體，無(wú)需外配控制單元即可現實(shí)就地操作，遠程只需輸出相關(guān)控制信息就可對其進(jìn)行操作。 

    此結構的優(yōu)點(diǎn)是方便系統整體安裝，減少接線(xiàn)及安裝費用，容易診斷并排除故障。但傳統的一體化結構產(chǎn)品也有很多不完善的地方，所以產(chǎn)生了智能電動(dòng)執行器，關(guān)于智能電動(dòng)執行器后面將再做說(shuō)明。 

    2．調節型（閉環(huán)控制） 

    調節型電動(dòng)執行器不僅具有開(kāi)關(guān)型一體化結構的功能，它還能對閥門(mén)進(jìn)行精確控制，從而精確調節介質(zhì)流量。因篇幅有限其工作原理在此不作詳細說(shuō)明。下面就調節型電動(dòng)執行器選型時(shí)需注明的參數做簡(jiǎn)要說(shuō)明。

a)控制信號類(lèi)型（電流、電壓） 

    調節型電動(dòng)執行器控制信號一般有電流信號(4～20mA、0～10mA)或電壓信號(0～5V、1～5V)，選型時(shí)需明確其控制信號類(lèi)型及參數。 

    b)工作形式（電開(kāi)型、電關(guān)型） 

    調節型電動(dòng)執行器工作方式一般為電開(kāi)型（以4～20mA的控制為例，電開(kāi)型是指4mA信號對應的是閥關(guān)，20mA對應的是閥開(kāi)），另一種為電關(guān)型（以4-20mA的控制為例，電開(kāi)型是指4mA信號對應的是閥開(kāi)，20mA對應的是閥關(guān)）。一般情況下選型需明確工作形式，很多產(chǎn)品在出廠(chǎng)后并不能進(jìn)行修改，奧美閥控生產(chǎn)的智能型電動(dòng)執行器可以通過(guò)現場(chǎng)設定隨時(shí)修改。 

    c)失信號保護 

    失信號保護是指因線(xiàn)路等故障造成控制信號丟失時(shí)，電動(dòng)執行器將控制閥門(mén)啟閉到設定的保護值，常見(jiàn)的保護值為全開(kāi)、全關(guān)、保持原位三種情況，且出廠(chǎng)后不易修改。奧美閥控生產(chǎn)的智能電動(dòng)執行器可以通過(guò)現場(chǎng)設定進(jìn)行靈活修改，并可設定任意位置（0~100%）為保護值。 

    三、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。 

    四、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。 

    五、根據使用場(chǎng)合選擇外殼防護等級、防爆等級 

    1．外殼防護等級 

    外殼防護等級是指電動(dòng)執行器的殼體防外物、防水等級，以字母IP后加兩位數表示，起始位由1～6表示防外物等級（見(jiàn)表一），第二位由1～8表示防水等級（見(jiàn)表二）。 

    表一、起始位數字代表的防外物等級 

數字

 防    護    等    級

簡(jiǎn) 要 說(shuō) 明

 型號含義

0

 無(wú)防護

 省略不標該防護特征時(shí)，無(wú)專(zhuān)門(mén)的防護。

1

 防護直徑＞50mm的固體

 能防止直徑超過(guò)50mm的固體異物進(jìn)入殼體內，人體某一大面積部分如手(但對有意識的接觸并無(wú)防護)。

2

 防護直徑＞12.5mm的固體

 能防止手指或類(lèi)似物，直徑超過(guò)12mm長(cháng)度不超過(guò)80mm的固體異物進(jìn)入殼體內。

3

 防護直徑＞2.5mm的固體

 能防止直徑大于2.5mm的工具、電線(xiàn)等異物進(jìn)入殼體內。

4

 防護直徑＞1.0mm的固體

 能防止直徑大于1mm的固體異物進(jìn)入殼體內。

5

 防塵

 不能防止塵埃進(jìn)入殼體內，但進(jìn)入量不足達到妨礙設備正常運行。

6

 塵密

 無(wú)塵埃進(jìn)入

表二、第二位數字代表的防水等級 

數字

 防    護    等    級

簡(jiǎn) 要 說(shuō) 明

 定      義

0

 無(wú)防護

 省略不標該防護特征時(shí)，無(wú)專(zhuān)門(mén)的防護。

1

 防滴

 垂直滴水無(wú)有害影響。

2

 15°防滴

 設備與垂直線(xiàn)成15°角以?xún)葧r(shí)，垂直滴水無(wú)有害影響。

3

 防淋水

 與垂直線(xiàn)成60°以?xún)鹊牧芩疅o(wú)有害影響。

4

 防濺水

 任何方向濺水無(wú)有害影響。

5

 防噴水

 任何方向沖水無(wú)有害影響。

6

 防海浪

 猛烈海浪或強烈噴水時(shí)進(jìn)入外殼水量不至于達到有害影響。

7

 防浸水

 浸入在規定壓力的水中經(jīng)規定的時(shí)間后，進(jìn)入外殼水量不至于達到有害影響。

8

 防潛水

 能按制造廠(chǎng)規定的條件長(cháng)期潛水，其技術(shù)條件由制造廠(chǎng)規定。

    2．防爆等級 

    在可能出現爆炸性氣體、蒸汽、液體、可燃性粉塵等而引起火災或爆炸危險的場(chǎng)所時(shí)，必需對電動(dòng)執行器提出防爆要求，根據不同的應用區域選擇防爆形式和類(lèi)別。防爆等級可通過(guò)防爆標志EX及防爆內容來(lái)表示（參考《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設備》GB3836－2000）。 

    防爆標志內容包括：防爆型式+設備類(lèi)別+（氣體組別）+溫度組別 

a)防爆型式：根據所采取的防爆措施，可分為本質(zhì)安全型、隔爆型、增安型、正壓型、澆封型、充砂型等。它們的標識如下表三。? 

    表三、防爆形式及標志 

防爆型式

 防爆型式標志

 防爆型式

 防爆型式標志

本質(zhì)安全型

 Exi

 隔爆型

 Exd

充砂型

 E x q

 增安型

 Exe

澆封型

 E x m

 正壓型

 Exp

    b)設備類(lèi)別： 

    表四、設備類(lèi)別 

I 類(lèi)

 煤礦井下用電氣設備。?

II 類(lèi)

 除煤礦外的其他爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備。

    II類(lèi)隔爆型“Exd"和本質(zhì)安全型“Exi"電氣設備按其適用于爆炸性氣體混合物的最大試驗安全間隙或最小點(diǎn)燃電流比，進(jìn)一步分為又分為IIA、IIB、和IIC類(lèi),其它們之間的關(guān)系如下表五： 

    表五、氣體組別 

氣體組別

 最大試驗安全間隙MESG (mm)

 最小點(diǎn)燃電流比MICR

IIA

 MESG≥0.9

 MICR＞0.8

IIB

 0.9＞MESG＞0.5

 0.8≥MICR≥0.45

IIC

 0.5≥MESG

 0.45＞MICR

    c)溫度類(lèi)別： 

    電氣設備按其最高表面溫度分為T(mén)1～T6組，使得對應的T1～T6組的電氣設備的最高表面溫度不能超過(guò)對應的溫度組別的允許值。溫度組別、設備表面溫度和可燃性氣體或蒸汽的引燃溫度之間的關(guān)系如下表六： 

    表六、溫度組別 

溫度級別

 設備的最高表面溫度T

 可燃性物質(zhì)的點(diǎn)燃溫度

T1

 450℃

 T>450℃

T2

 300℃

 450℃≥T＞300℃

T3

 200℃

 300℃≥T＞200℃

T4

 135℃

 200℃≥T＞135℃

T5

 100℃

 135℃≥T＞100℃

T6

 85℃

 100℃≥T＞85℃