电动执行器的选型方法与技巧

　　电动执行器又叫电动执行机构，常用于驱动阀门及风门，我们经常所说的电动阀门和电风门就是由电动执行机构（电动执行器）和阀门及风门组成的。

　　在选择电动执行机构（电动执行器）时主要就从以下几个方面进行：

一、电动执行机构（电动执行器）结构型式

　　根据被控对象运动方式分，电动执行器分为以下几种结构型式：角行程、直行程、部分回转型、多回转式。根据连接和安装方式分（一般是针对角行程电动执行机构（电动执行器），又分为基座式和直连式。

　　下面谈谈各种阀门及风门就选择什么样结构型式的电动执行机构（电动执行器），或者说各种结构形式的电动执行机构（电动执行器）适合于什么被控对象。

1、角行程电动执行机构（电动执行器）

 　　角行程电动执行机构（电动执行器）输出轴运动方式是按角度旋转的，且一般旋转范围是0~90度，此类执行器一般适用于风门、蝶阀、球阀、V形阀等。

 

 

电动执行机构（电动执行器）与风门连接组成的电动风门

 

　　角行程电动执行机构（电动执行器）根据连接方式又分为直连式和基座式，直连式连接时电动执行器输出轴与阀门的阀杆直接相连。而基座式连接方式是在执行器输出轴和阀杆之间通过球铰＋连杆的方式进行连接的。如下图左边一幅为直连式，而右边一幅为基座式连接示意图。

 

 

电动执行机构（电动执行器）与蝶阀连接 

 

      

NDQ角程电动执行机构（电动执行器）与球阀相连     电动执行机构（电动执行器）与V型球阀相连
        
 

2、直行程电动执行机构（电动执行器）

　　直行程电动执行机构（电动执行器）输出轴运动方式是直线运动的，所以此类型执行器适合阀芯作直线运动的阀门（截止阀和闸阀例外，后面会讲到），这类阀门有单座阀、双座阀、套筒阀、角形阀、三通阀、隔膜阀等。

 

                                 
 

 

NDL直行程电动执行机构（电动执行器）与套筒阀相连  NDL直行程电动执行机构（电动执行器）与单调节阀相连

 

3、多转式电动执行机构（电动执行器）

 　　多转式电动执行机构（电动执行器）输出轴运动方式为旋转式，且全行程超过360度，适合于闸阀、截止阀等被控对象，多转式电动执行机构比较特殊，它可以再配一级减速器转换成角行程电动执行机构（电动执行器）或直行程电动执行机构（电动执行器），甚至仍旧是多转式，加一级减速后输出力（矩）增大，运动速度减慢。

 

  
 

多转式电动执行机构（电动执行器）与闸阀连接       多转式电动执行机构（电动执行器）与截止阀连接

 

二、电动执行机构（电动执行器）的输出力（矩）

　　电动执行机构（电动执行器）的最重要一个参数是输出力大小，对于直行程电动执行机构（电动执行器）来说单位为N或Kg，10N = 1Kg，称为推力，对于角程电动执行机构（电动执行器）来说单位为Nm或Kg.m，10Nm=1Kgm。选择输出力大小时要根据被控对象的最大驱动力来确定，一般要求执行器要保留30%的余量才保险，由于阀门的驱动力计算非常复杂，下面给出一些常见阀门的经验数据：

 

常用阀门对应用执行器驱动力要求（已留出30%余量）

 

闸阀（口径25到1800mm，压力1到320Kg/cm2 即1到32MPa，力矩单位Kg.m） 

 

 截止阀（口径15到350mm，压力6到320Kg/cm2 ，力矩单位Kg.m）

 

球阀（口径50到1000mm，压力6到100Kg/cm2 ，力矩单位Kg.m）

 

蝶阀（口径50到2000mm，压力2.5到25Kg/cm2 ，力矩单位Kg.m）

 

 

三、电动执行机构（电动执行器）的行程

　　这一参数也是比较重要的参数，对于角行程电动执行机构（电动执行器）而言，行程固定为0~90度，对于直行程而言，行程单位为mm，需要根据调节阀阀芯行程来确定，直行程电动执行机构（电动执行器）常规行程有以下几档：10mm、16mm、25mm、40mm、60mm、100mm。对于多回转电动执行机构（电动执行器）而言，一般这种执行器都的回转圈都数可以满足要求

 

四、电气接口

　　确定电动执行机构（电动执行器）的控制方式，需要电动执行机构（电动执行器）反馈什么样的信号。

控制方式：

1、模拟量控制

 　　一般模拟量控制是4~20mA，还有0~10mA、1~5V等，后两者现在用得不多。一般调节型（一体化）电动执行器都可以用模拟量控制。

2、开关量控制

　　一般开关量控制信号是“开”“关”指令信号，也有可能还有“停”指令信号。开关量主要有以下几种：无源、24V DC、220V AC，一般如果配了伺服放大器，开关量要求是220V AC的。不果不是用伺服放大器控制执行器而选用220V AC开关型的电动执行机构（电动执行器）时，需要注意提供的这个220V开关量功率一定要大于执行器电机功率。

反馈信号：

1、模拟量反馈

　　模拟量反馈信号都是电动执行机构（电动执行器）输出的与当前阀位对应的阀位反馈信号，同样有4~20mA、0~10mA、1~5V几种，后两种现在已经很少用了，一般配有伺服放大器的都需要模拟量阀位反馈信号。如果DCS或显示仪表需要显示当前阀位，也必须要求电动执行器有模拟量阀位反馈信号

2、开关量反馈信号

　　根据工艺要求，可能需要电动执行器输出一个全关和全开的开关量信号，甚至还有其它意义的信号，如执行器故障报警信号。一般开关量都是无源，但也有有源的。

 

　　除了以上提到的几种重要参数外，还有些参数不那么重要，但根据工艺要求也可能非常重要，例如安装尺寸、重量、控制精度、全行程时间、防护等级等。