直流伺服电机-天津理工大学中环信息学院.ppt

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1、任课教师：李正强2014－2015学年第一学期第四章执行器2执行器是自动控制系统中必不可少的重要的组成部分。它的作用是接受控制器输出的控制信号，并将其转换为直线位移和角位移，操纵控制机构，自动改变操作变量，从而实现对过程变量的自动控制，使生产过程满足预定的要求。执行器安装在现场，直接与工艺介质接触，通常在高温、高压、高黏度，强腐蚀、易结晶、易燃易爆、剧毒等场合下工作，如果选用不当，将直接影响过程控制系统的控制质量，甚至造成严重事故。3主要内容：第一节概述第二节执行机构第三节调节机构第四节执行器的选择第五节阀门定位器第六节应用实例41、执

2、行器的种类及特点第一节概述按所使用能源形式的不同可以分为气动、电动、液动三大类。气动执行器用压缩空气作为能源，其特点是结构简单、动作可靠、性能稳定、输出力大、维修方便，价格便宜，防火防爆，因此广泛地应用于化工、造纸、炼油等生产过程中，它还可以与电动仪表配套使用。电动执行器的能源取用方便，信号传递迅速，适合于远距离的信号传送，便于与电子计算机配合使用。但结构复杂，防爆性能差。液动执行器的特点是输出推力很大但由于各种原因在化工、炼油等生产过程中基本上不使用。51、执行器的种类及特点第一节概述62、执行器的构成第一节概述执行器由执行机构和调节

3、机构（又称控制阀或控制机构）两部分组成。执行机构是执行器的推动装置，它按控制信号压力的大小产生相应的推力，推动控制机构动作，所以它是将信号压力的大小转换为阀杆位移的装置。调节机构是执行器的控制部分，它直接与被控介质接触，控制流体的流量，所以它是将阀杆的位移转换为流过阀的流量的装置。73、执行器的作用方式第一节概述执行器的“气开、气关”的四种构成方式83、执行器的作用方式第一节概述所谓气开阀是随着信号压力的增大而开度增大，无信号时，气动阀处于全关状态；反之，气关阀是随着信号压力的增大而逐渐关闭的，无信号时，气关阀处于全开状态。对于一个控制

4、系统，究竟选择气开作用方式还是气关作用方式要由生产工艺要求来决定。一般来说要根据以下几条原则来进行选择。1.从生产的安全出发；2.从保证产品质量的角度考虑；3.从降低原料和动力损耗的角度考虑；4.从介质特点考虑。91、气动执行机构第二节执行机构气动执行机构是以140的压缩空气为能源，以20~100气压信号为输入控制信号。它接受气动调节器或阀门定位器输出的气压信号，并将其转换成相应的输出力和直线位移，以推动调节机构动作。气动执行机构主要分为薄膜式和活塞式两种，其中薄膜式执行机构最为常用。气动活塞式执行机构推力较大，主要适用于大口径、高压降

5、控制阀或碟阀的推动装置。101、气动执行机构第二节执行机构除了薄膜式和活塞式执行机构之外，还有长行程执行机构。它的行程长、转矩大，适于输出转角（0℃～90℃）和力矩，如用于蝶阀或风门的推动装置。111、气动执行机构第二节执行机构气动薄膜式执行机构有正作用和反作用两种形式。当来自控制器或阀门定位器的信号压力增大时，阀杆向下移动的叫正作用执行机构。当信号压力增加时阀杆向上移动的叫反作用执行机构。正作用执行机构的信号压力是通入波纹膜片上方的薄膜气室。反作用执行机构的信号压力是通入波纹膜片下方的膜片气室，通过更换个别零件，两者便能相互改装。12

6、1、气动执行机构第二节执行机构1-上膜盖；2-波纹膜片；3-下膜盖；4-支架；5-推杆；6-压缩弹簧；7-弹簧座；8-调节件；9-连接阀杆螺母；10-行程标尺气动薄膜式执行机构原理结构图131、气动执行机构第二节执行机构根据有无弹簧执行机构可分为有弹簧的和无弹簧的。有弹簧的薄膜式执行机构最为常用，无弹簧的薄膜式执行机构常用于双位式控制（即气开气关型）。有弹簧的薄膜式执行机构的输出位移与输入气压信号成比例关系。141、气动执行机构第二节执行机构气动活塞式执行机构按其作用方式可分成比例式和两位式两种。比例式是指输入信号压力与推杆的行程成比例

7、关系，这时它必须与阀门定位器配用。两位式是根据输入执行机构活塞两侧的操作压力差来完成的。151、气动执行机构第二节执行机构气动活塞式执行机构原理结构图162、电动执行机构第二节执行机构电动执行机构和气动执行机构一样，是控制系统中的一个重要部分。它接受来自控制器的0～10mA或4～20mA的直流电流信号，并将其转换成相应的角位移或直行程位移，去操纵阀门、挡板等控制机构以实现自动控制。172、电动执行机构第二节执行机构电动执行器有角行程、直行程和多转式等类型。角行程电动执行机构以电动机为动力元件，将输入的直流电流信号转换为相应的角位移（0℃

8、～90℃），这种执行机构适用于操纵蝶阀、挡板之类的旋转式控制阀。直行程执行机构接受输入的直流电流信号后，使电动机转动，然后经减速器减速并转换为直线位移输出，去操纵单座、双座、三通等各种控制阀和其他直线式控制