西門子S7-200主機CPU224XPCN

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電動執行機構是以電能為驅動能源的執行機構，廣泛應用于各種工業自動化過程控制系統，它由電動機、電磁執行機構、控制器、減速器、限位機構、轉矩保護機構、位置反饋裝置、絲杠、蝸輪蝸桿等構件組成。對于電動機，有異步電動機(可靠性高、成本低、成熟可控、效率較低)、永磁交流同步電動機(可靠性高、成本高、效率高)、直流電動機(體積小、成本高，可控性好)、步進電動機(可靠性高、開環控制結構簡單且成本低、調速范圍寬、沒有積累誤差、位置控制精度高、起停和反轉響應快)、直線電動機(速度范圍寬、加速度大、行程不受限制、結構簡單、運動平穩)、伺服電動機(閉環控制精度高、高速性能好、抗過載能力強、穩定可靠)等。對于控制器，它接受和輸出4~20mA模擬信號和數字信號，實現對于執行機構的自動控制。新近發展的智能化技術還可以實現對執行機構的功能設定、故障自診斷、狀態報警和記錄、顯示和通信功能。對于減速機，有正齒輪傳動、蝸輪蝸桿齒輪傳動、行星齒輪傳動、滾珠絲杠傳動等方式。執行機構的輔助部件包含手輪(斷電和調試時操作執行機構)、閥位顯示(現場顯示執行機構閥位情況)、電氣及機械限位裝置(雙重保護，智能型產品采用電流傳感器技術來實現限位和轉矩保護功能)、轉矩保護開關(過轉矩時對執行機構的減速機構進行保護)、加熱電阻(保持電氣盒空間一定的溫度，在低溫時不會結露，使電氣部件受潮)、附加限位開關和轉矩開關(提供一些附加的信號點)等。

??電動機把電能轉化為機械能，從而驅動執行機構動作減速器是將電動機的高轉速、小轉矩的機械能輸出轉換為低轉速、大轉矩的機械能輸出。電動執行機構連接上各種閥體，就形成了各種電動調節閥。隨著集成電路和數字技術的發展，繼電開關和模擬運算放大電路已開始被微型芯片取代，出現了智能型電動執行機構。新型的智能型電動執行機構電機普遍采用蝸桿蝸輪減速。

??**的電動執行機構品牌有英國Rotork電動執行機構、美國JORDAN電動執行機構、法國的伯納德、ABB的ONTRAC系列和德國AUMA、SIEMENS、SIPOS5電動執行機構等。英國Rotork 公司電動執行機構結構如圖2.2所示，德國AUMA公司電動執行機構結構如圖2.3所示。

??1. 電動執行機構按照位移分類

??1)角行程電動執行機構輸出轉矩和90°轉角，用于控制螺閥、球閥、百葉閥、風門、旋寒閥、擋板閥等。轉矩不大于600N、m時、減速器高速級為兩級行星齒輪傳動，輸出級為蝸桿傳動。轉矩不小于1000Nm時，減速器由多轉執行機構減速器配蝸桿減速器組成。

??2)直行程電動執行機構輸出推力和直線位移、用于單、雙座調節閥、套筒閥、高溫高壓給水閥、減溫水調節閥等。減速器由多轉執行機構配接絲杠螺母傳動裝置組成。

??3)多轉式電動執行機構輸出轉矩和超過360°的轉動，用于控制各類閘板閥、截止閥、高溫高壓閥、減溫水閥及需要多圈轉動的其他調節閥。減速器高速級為行星齒輪傳動，輸出軸為交錯軸斜齒輪傳動。

??2. 電動執行機構按照調節方式分類

??1)開關型電動執行機構執行機構接收開關信號控制輸出，開關復位，輸出件繼續移動，直到極限位置停止。執行機構除非緊急按停，不能停在中間位置。原理與遠控調節型相同，區別是能自動保持開關信號。

??2)遠控開關型(調節型)電動執行機構執行機構接收開關(繼電)信號控制輸出位移、開關復位，輸出件停止運動。這是一種開環的可間斷調節的控制系統。

??3)比例調節型電動執行機構執行機構接收系統的控制信號自動實現工業過程調節控制、控制行程與輸入信號成正比。這是一種帶負反饋的偏差控制系統。

??3. 電動執行機構按照結構分類

??1)緊湊型將電動機、減速器和控制器集成在一起，也稱一體化結構，一般的輕載型執行機構都是這種結構。

??2)重載型由多轉式執行機構配以不同的減速器構成。其電動機、減速器和控制器封裝在不同的殼體內。

??4. 電動執行機構選型的關鍵參數

??1)輸出轉矩(角行程和旋轉式)、輸出推力(直行程)。輸出力(轉矩)應大于它所受到的負荷力(轉矩)，輸出轉速應滿足調節機構的調節時間。

??2)速度角行程為多少(s)旋轉式為多少(r/min)直行程為多少(mm/s)。

??3)行程角行程為90°、120°，旋轉式為多少(r)，直行程為多少(mm)。

??4)執行機構的運行模式開關型還是調節型。

??5)其他輔助功能控制輸入模式，附件開關輸出，閥位反饋輸出，通信功能，就地手動功能，信號隔離功能。

??6)電源單相AC220V/230V三相AC380V/400VDC24V/48V是否需要防爆。

??7)連接方式及尺寸直聯式與連桿連接方式，傳動軸的結構與尺寸。