执行器的基本原理及分类
电动执行器工作原理
电动执行器工作原理引言概述：电动执行器是一种能够将电能转换为机械能的装置，广泛应用于各种自动化控制系统中。
它的工作原理基于电磁力和机械传动原理，通过电流的控制来实现运动控制和位置调节。
本文将详细介绍电动执行器的工作原理及其相关知识。
一、电动执行器的基本构成1.1 电动执行器的电源系统电动执行器的电源系统通常由直流电源或者交流电源组成。
直流电源通常用于低功率的执行器，而交流电源则适合于高功率的执行器。
电源系统提供了所需的电能，为执行器的正常工作提供动力。
1.2 电动执行器的控制系统电动执行器的控制系统用于控制执行器的运动和位置。
控制系统通常由电路板、控制器和传感器组成。
电路板接收来自控制器的指令，并通过传感器检测执行器的位置和状态，从而实现对执行器的精确控制。
1.3 电动执行器的执行机构电动执行器的执行机构是将电能转换为机械能的核心部件。
它通常由机电、减速器和传动装置组成。
机电通过电流的作用产生旋转力，减速器将机电的高速旋转转换为较低的输出速度，传动装置将旋转运动转化为直线运动或者旋转运动，实现执行器的动作。
二、电动执行器的工作原理2.1 电动执行器的电磁原理电动执行器的工作原理基于电磁力的作用。
当电流通过电动执行器的线圈时，会在线圈周围产生磁场。
根据电流的方向和大小，磁场会产生吸引或者排斥力，从而使执行机构产生相应的运动。
2.2 电动执行器的机械传动原理电动执行器的机械传动原理是将电能转换为机械能的关键。
机电通过旋转产生力矩，减速器将高速旋转转换为低速输出，传动装置将旋转运动转化为直线或者旋转运动。
这样，电动执行器可以实现精确的位置调节和运动控制。
2.3 电动执行器的控制原理电动执行器的控制原理是通过控制电流的大小和方向来实现对执行器的控制。
控制器通过电路板接收指令，并控制电流的开关和方向，从而控制执行器的运动和位置。
传感器可以实时检测执行器的位置和状态，使控制更加精确。
三、电动执行器的应用领域3.1 工业自动化领域电动执行器在工业自动化领域中广泛应用。
机电一体化技术-第03章 执行器
（4）气动执行器应该是正立垂直安装于水平管道上。 特殊情况下需要水平或倾斜安装时，除小口径阀外， 一般应加支撑。即使正立垂直安装，当阀的自重较大 和有振动场合时，也应加支撑。
（5）通过控制阀的流体方向在阀体上有箭头标明， 不能装反。
控制阀的口径选择是由控制阀流量系数KV值决 定的。流量系数KV的定义为：当阀两端压差为 100kPa，流体密度为1g/cm3，阀全开时，流经控制 阀的流体流量。
7.气动执行器的安装和维护
（1）为便于维护检修，气动执行器应安装在靠近地面 或楼板的地方。
（2）气动执行器应安装在环境温度不高于+60℃和不 低于-40℃的地方，并应远离振动较大的设备。
快开特性的阀芯形式是平板形的，适用于迅速 启闭的切断阀或双位控制系统。
6.控制阀的选择
1）控制阀结构与特性的选择
结构形式选择 主要根据工艺条件，如温度、压力及介质的物
理、化学特性（如腐蚀性、黏度等）来选择。 特性选择
先按控制系统的特点来选择阀的希望流量特性，然 后再考虑工艺配管情况来选择相应的理想流量特性。
第三章 执行器
3.1 概述
1.执行器作用
接收控制器输出的控制信号，改变操 纵变量，使生产过程按预定要求正常 进行。
控制信号 执行器
操纵变量
蒸汽加热反应器工艺控制图
温度给定
﹢ ‐
温度控制器 TC
干扰 蒸汽流量
控制阀
反应器
出料温度
温度传感与变送器 TT
反应器温度控制系统方框图
2.执行器组成
电流4~20mA
气关阀
例2：加热炉炉温的控制
TT
TC
zr执行器原理
zr执行器原理
摘要：
1.ZR 执行器的定义与分类
2.ZR 执行器的工作原理
3.ZR 执行器的应用领域
正文：
一、ZR 执行器的定义与分类
ZR 执行器，全称为直动式电动滚子锌基执行器，是一种将电动机与滚子组合在一起的执行器。
它可以将电动机的旋转运动转换为滚子的直线运动，从而实现对阀门、闸门等设备的开关控制。
根据其用途和性能，ZR 执行器可分为多种类型，如防爆型、防水型、高温型等。
二、ZR 执行器的工作原理
ZR 执行器的工作原理主要基于电动机和滚子的协同作用。
当电动机通电后，会产生旋转力矩，驱动滚子转动。
滚子与执行器内部的螺纹副配合，将电动机的旋转运动传递到执行器输出轴，从而实现直线运动。
为了保证ZR 执行器在各种工况下的可靠性和稳定性，其内部结构和材料选择十分重要。
一般来说，ZR 执行器主要由电动机、滚子、螺纹副、轴承、密封件等组成。
其中，电动机通常采用直流电动机，以提供足够的启动力和稳定的运行速度；滚子选用高强度、耐磨损的材料，以承受长时间的运行；螺纹副则需要具有足够的承载能力和抗磨损性能。
三、ZR 执行器的应用领域
ZR 执行器广泛应用于各种工业自动化控制系统中，尤其在石油、化工、冶金、电力等重工业领域具有很高的实用价值。
通过ZR 执行器，可以实现对阀门、闸门、风门等设备的精确控制，从而确保生产过程的安全、高效和稳定。
执行器精华版PPT课件
其他领域
总结词
除了上述领域外，执行器还广泛应用于 其他领域，如航空航天、交通运输、能 源等。
VS
详细描述
在航空航天领域中，执行器用于控制航天 器的姿态和轨道；在交通运输领域中，执 行器用于控制交通工具的运行状态；在能 源领域中，执行器用于控制能源的输送和 分配。总之，执行器在各个领域中都发挥 着重要的作用，是实现自动化和智能化控 制的关键部件之一。
执行器的发展历程
初期阶段
智能化阶段
早期的执行器主要采用机械传动方式， 结构复杂，精度低，可靠性差。
现代的执行器已经逐渐向智能化方向 发展，具有自诊断、自调整、自适应 等功能，能够更好地适应工业生产中 的各种复杂环境和要求。
发展阶段
随着电子技术和计算机技术的不断发 展，执行器的控制精度和可靠性得到 了显著提高，电动、气动、液动等各 种类型的执行器相继出现。
机器人领域
总结词
在机器人领域中，执行器是实现机器人运动的关键部件之一，主要用于驱动机器人的关节和执行特定 任务。
详细描述
机器人的运动需要依靠执行器来实现，执行器能够接收来自控制系统的指令，驱动机器人的关节进行 动作，从而实现机器人的各种运动。同时，执行器还可以根据机器人的任务需求进行定制和优化，例 如在工业机器人中使用的伺服电机、在服务机器人中使用的舵机等。
输出力是指执行器输出的机 械力，它决定了执行器能够
驱动的负载大小。
执行器的性能参数包括输出 力、行程、速度、精度等。
02
01
03
行程是指执行器输出的机械 运动范围，它决定了执行器
的控制范围。
速度是指执行器输出的机械 运动速度，它决定了执行器
的响应速度。
04
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开关型执行器的工作原理
开关型执行器的工作原理一、引言在现代工业控制系统中，执行器起着至关重要的作用。
它们是自动控制系统的"手和脚"，负责将来自控制器的电信号转换为物理运动。
其中，开关型执行器是一种常见的执行器类型，它的工作原理相对简单，但功能强大，应用广泛。
本文将详细介绍开关型执行器的工作原理。
二、开关型执行器的基本概念开关型执行器，顾名思义，是一种能够实现开启和关闭功能的执行器。
它的主要功能是接收来自控制器的信号，然后通过内部的电磁线圈或电机驱动，使阀门或其他设备进行开启或关闭操作。
三、开关型执行器的工作原理1. 接收信号：开关型执行器首先接收来自控制器的电信号。
这个信号通常是一个电流或电压信号，其大小和方向代表了执行器需要进行的操作。
2. 转换信号：接收到信号后，开关型执行器会将电信号转换为机械运动。
这个过程通常是通过内部的电磁线圈或电机来实现的。
当电流通过电磁线圈时，会产生磁场，这个磁场会吸引或排斥内部的永磁体，从而使阀门或其他设备进行开启或关闭操作。
3. 输出运动：最后，开关型执行器会将转换后的机械运动输出到阀门或其他设备上，从而实现设备的开启或关闭。
四、开关型执行器的特点1. 结构简单：开关型执行器的结构简单，易于安装和维护。
2. 控制精度高：由于开关型执行器直接将电信号转换为机械运动，因此其控制精度非常高。
3. 响应速度快：开关型执行器的响应速度非常快，可以快速完成开启和关闭操作。
4. 使用寿命长：由于开关型执行器的结构简单，且工作过程中无磨损，因此其使用寿命非常长。
五、开关型执行器的应用领域开关型执行器广泛应用于各种需要开启和关闭操作的设备上，如阀门、泵、风机等。
此外，它还广泛应用于石油化工、电力、冶金、造纸、食品和饮料等行业。
六、结论开关型执行器的工作原理是通过接收电信号，然后将其转换为机械运动，从而实现设备的开启和关闭。
虽然其结构相对简单，但其功能强大，控制精度高，响应速度快，使用寿命长，因此在现代工业控制系统中得到了广泛的应用。
电动执行器工作原理
电动执行器工作原理引言概述：电动执行器是一种常见的自动控制设备，广泛应用于工业自动化系统中。
它能够将电能转换为机械运动，实现对阀门、门窗、泵等设备的控制。
本文将详细介绍电动执行器的工作原理，包括其组成部份、工作方式以及应用场景。
一、电动执行器的组成部份1.1 电动机：电动机是电动执行器的核心组成部份，它通过电能转换为机械能，驱动执行器的运动。
常见的电动机类型包括直流机电和交流机电，其选择取决于应用场景的要求。
1.2 齿轮传动系统：齿轮传动系统用于将电动机的旋转运动转换为执行器的线性或者旋转运动。
它由主动齿轮、从动齿轮和传动轴组成，通过齿轮的啮合实现动力传递。
1.3 位置反馈装置：位置反馈装置用于检测执行器的位置或者角度，并将反馈信号传递给控制系统。
常见的位置反馈装置包括编码器、霍尔传感器等，它们能够提供准确的位置信息，保证执行器的精确控制。
二、电动执行器的工作方式2.1 开关型电动执行器：开关型电动执行器通常用于控制阀门、门窗等设备的开关状态。
当电动执行器接收到控制信号时，电动机会启动，通过齿轮传动系统将执行器推动到预定位置，实现开关状态的切换。
2.2 调节型电动执行器：调节型电动执行器用于对阀门、泵等设备进行精确调节。
它通过位置反馈装置获取当前位置信息，并根据控制信号调整执行器的位置或者角度，实现对设备的流量、压力等参数的调节。
2.3 位置控制型电动执行器：位置控制型电动执行器常用于需要精确控制位置的场景，如机器人、医疗设备等。
它通过位置反馈装置实时监测执行器的位置，并根据控制信号精确控制执行器的位置，实现复杂的运动轨迹。
三、电动执行器的应用场景3.1 工业自动化：电动执行器广泛应用于工业自动化系统中，用于控制阀门、泵、输送机等设备。
它能够实现自动化控制，提高生产效率和质量。
3.2 楼宇自动化：电动执行器在楼宇自动化系统中起到关键作用，用于控制门窗、空调系统、照明设备等。
它能够实现智能化控制，提升楼宇的舒适性和能源利用效率。
执行器的原理、分类、特点及作用
执行器的原理、分类、特点及作用一、执行器的原理。
1.电动执行器的工作原理：执行器由伺服电机、机械减速和位置发送器三部分组成。
执行器接受伺服放大器或电动操作器的输出信号，控制伺服电机的正反转，经机械减速器后变成输出力矩去推动调节机构动作。
与此同时，位置发送器将调节机构的角位移转换成相对应的4-20mADC信号，作为阀位指示，并反馈到前置磁放大器的输入端作为位置反馈信号以平衡输入信号。
2.气动执行器的工作原理：气动执行机构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推杆直线位移，以推动调节机构动作。
二、执行器的分类及特点。
执行器按其使用的能源形式可以分为气动、电动和液动三大类。
⑴以气动执行机构操作的执行器称为气动执行器或气动调节阀；⑵以电动执行机构操作的执行器称为电动执行器或电动调节阀；⑶以液动执行机构操作的执行器称为液动执行器或液动调节阀；特点：1.气动执行器具有结构简单、动作可靠稳定、输出力大、安装维修方便、价格便宜和防火防爆等优点，广泛应用于石油、化工、冶金、电力等部门。
缺点是滞后大，不适合远传，(传输距离限制在150米以内)。
为了克服此缺点可采用电/气转换器或电/气阀门定位器，使传送信号为电信号，现场操作为气动。
2.电动执行器具有动作快、特别适用于远距离的信号传送、便于和电子计算机配合使用等优点。
一般来说，电动执行器不适用于防火防爆的场合。
但如果采用防爆结构，也可以达到防火防爆的目的。
三、气开式调节阀、气关式调节阀的选择原则选择原则：压力信号中断时，应保证设备和操作人员的安全。
四、电/气阀门定位器的作用。
作用：1、提高气动执行机构的灵敏度和精度，改善气动执行器的静特性。
下列影响气动执行机构的灵敏度和精度的因素均可减小。
a.执行机构部分的薄膜和弹簧的不稳定性和各可动部分的摩擦力。
b.当调节阀阀前阀后压差过大时所产生的不平衡力。
c.由于调节介质的黏度大或带有悬浮物、固体颗粒等对阀杆移动所产生的阻力。
第4章 执行器
Ae 因此： l P0 cs l与P0成比例
2.活塞式气动执行器
原理：以气缸内的活塞输出推力 结构：如图，执行机构和调节阀 输出：两位式（根据输入活塞两 侧操作压力的大小使活塞从高压侧 被推向低压侧）和比例式（在两位 式基础上加阀门定位器使推杆位移 和信号压力成比例关系）
特点：无弹簧反作用力，使推力 大；活塞两侧分别输入固定信号 （含通大气）和可变信号或均可变； 价格贵，只用于特殊需要场合。
第4章 执行器
14 执行单元
Actuating unit 执行器接受来自调节器的控制信号，由执行机构将其转换 成相应的角位移或直线位移去操纵调节机构（调节阀）改变控 制量，从而使被控变量符合预期要求。其原理简单，操作比较 单一，但大多安装在现场，要保持其安全运行并不容易。
主要内容
执行器工作原理—分类与比较、基本构成及工作原理 气动执行器—基本构成及阀门定位器
4.3 电动执行器
二、伺服放大器
Dynamoelectric actuator
切换到手动时，由 正反操作按钮直接控 制电机的电源，以实 现执行机构输出轴的 正转和反转，使系统 在掉电时也能工作。
伺服放大器将输入信号Ii和反馈信号If相比较，所得的差值经功率 放大后驱动伺服电动机转动，再经减速器减速，带动输出轴改变转角θ， 若差值为正伺服电动机正转，输出轴转角增大，为负则反转，转角减小。 输出轴转角θ位置经位置发送器转换成相应的反馈电流If，回送到伺服 放大器输入端，当反馈信号与输入信号相平衡时，差值为零，伺服电动 机停止转动，输出轴就稳定在与输入信号相对应的位置上。
气开气关的选择考虑原则是： 信号压力中断时，应保证设备和操作人员 的发全，如阀门处于打开位置时危害性小， 则应选用气关式；反之，则用气开式。
执行器的结构与工作原理
执行器的结构与工作原理执行器是一种用于实现机械系统动作控制的关键元件，它能够将输入的电信号转化为相应的机械动作。
执行器的结构与工作原理对其性能和可靠性起着至关重要的作用。
本文将介绍执行器常见的结构形式以及其工作原理，并对其特点和应用进行探讨。
一、执行器的常见结构形式1. 电动执行器：电动执行器是一种常见的执行器，它利用电机驱动机械传动装置实现运动。
电动执行器的基本结构包括电机、减速装置和输出机构。
电机通过减速装置降低速度，并通过输出机构将动力传输到执行器的工作部件。
电动执行器具有结构简单、动力输出稳定等优点，广泛应用于工业自动化控制领域。
2. 液压执行器：液压执行器是利用液体压力实现机械运动的执行器。
它由液压泵、液压缸和控制阀组成。
液压泵产生液体压力，通过控制阀调节液压缸的进出油量，从而实现机械部件的运动。
液压执行器具有运动平稳、输出力矩大等特点，广泛应用于重载、高速等工况下的动作控制。
3. 气动执行器：气动执行器是一种利用压缩空气驱动的执行器。
它由气源、执行元件和控制阀组成。
气源产生压缩空气，通过控制阀调节空气的进出来控制执行元件的运动。
气动执行器具有反应速度快、体积小等特点，广泛用于自动化生产线和流水线的控制系统中。
4. 电磁执行器：电磁执行器是利用电磁原理实现机械运动的执行器。
它由电磁铁、执行部件和控制电路组成。
电磁铁通过控制电路的通断来实现执行部件的运动。
电磁执行器具有动作迅速、结构简单等优点，广泛应用于电磁阀、继电器等控制系统中。
二、执行器的工作原理1. 电动执行器的工作原理：电动执行器的工作原理是利用电能转换为机械能来实现动作的。
当电源加电后，电机开始旋转，通过减速装置将转速降低，然后通过输出机构将转动力矩转移到执行器的工作部件上，从而实现机械的运动。
2. 液压执行器的工作原理：液压执行器的工作原理是利用液体的压力来实现机械的运动。
当液压泵向液压缸注入液压油时，液压油受到压力作用，推动液压缸的活塞运动。
电动执行器工作原理
电动执行器工作原理
电动执行器是一种广泛应用于工业自动化控制系统中的执行元件，它通过电动机驱动，实现对阀门、门窗、泵等机械设备的控制和调节。
那么，电动执行器是如何工作的呢？接下来，我们将从工作原理的角度来详细介绍。
首先，电动执行器的工作原理可以分为两种类型，旋转式和直线式。
旋转式电动执行器主要通过电机驱动齿轮箱，将旋转运动转换成阀门或其他执行机构的旋转运动；而直线式电动执行器则是通过电机直接驱动螺杆，将旋转运动转换成直线运动，从而实现对执行机构的控制。
其次，无论是旋转式还是直线式电动执行器，其核心部件都是电机、减速机构和控制系统。
电机作为动力源，通过传动装置将电能转换成机械能；减速机构则起到了减速和增加输出扭矩的作用，保证了电动执行器的输出功率和扭矩；控制系统则是电动执行器的大脑，接收外部信号，控制电机的启停和方向，实现对执行机构的精准控制。
另外，电动执行器的工作原理还涉及到了传感器和位置反馈装置。
传感器可以实时监测执行机构的位置、速度和力度等参数，将这些信息反馈给控制系统，实现对执行机构的闭环控制；而位置反馈装置则是将执行机构的位置信息反馈给控制系统，保证了执行机构位置的准确性和稳定性。
总的来说，电动执行器的工作原理是通过电机驱动，传动装置转换运动形式，控制系统实现对执行机构的精准控制，传感器和位置反馈装置实现对执行机构位置和状态的监测和反馈。
这样的工作原理保证了电动执行器在工业自动化控制系统中的稳定可靠运行，为生产和工程提供了便利和保障。
执行器的结构与工作原理PPT演示课件
•
由于汽油极易挥发，而且油泵工作时
温度升高和吸油时产生的局部真空，更加剧
了燃油的气化，特别是油泵吸油腔内存在的
气泡，将是泵油量明显减少，从而导致喷油
压力的波动。
12
• 初级泵能分离吸油端产生的蒸汽，并以 较低的压力将燃油输送到主输油泵内。主输 油泵用于提高泵油压力。他们相互独立并轴 向串联，由同一根电枢轴驱动。如图2-1所示。
10
（3）电动燃油泵性能的改善
电动燃油泵的性能主要包括运转噪声 和热燃油输送性能两方面，一般采取 如下改进措施：改进滚柱滚道的廓线、 改进涡轮泵叶片设计、采用特殊的阻 尼装置、采用双级泵的结构。其中双
级泵的结构如图1-6所示。
11
图1-6 双级电动燃油泵 1-初级泵；2-主输油泵；3-永磁电动机；4-外壳
4，喷油器喷油量范围
喷油器是利用脉冲信号通过控制开阀的持 续时间来控制喷油量。
16
•
形成隔热作用防止喷油器中的燃油
产生气泡，有助于发动机的高温启动性
能，而且能起到减震的作用。
17
图2-1 轴针式电磁喷油器
1-滤网；2-电接头；3-电磁线圈；4复位弹簧；5-衔铁；6-针阀
18
（2）球阀式电磁喷油器
•
减轻阀针质量并提高弹簧预紧力，对获得宽
广的动态流量范围十分有效，而且用球阀能提高
7
图1-4 滚柱泵工作过程
8
（2）齿轮泵
图1-5 齿轮泵结构
9
• 齿轮泵的工作原理与滚柱泵相似。它由 带外齿的主动齿轮、带内齿的从动齿轮和泵 套组成，如图1-5所示，后两者与主动齿轮 偏心主动齿轮被燃机泵电动机拖动旋转，由 于齿轮啮合，则带动从动齿轮一起旋转，在 从动齿轮和主动齿轮啮合的过程中，由内外 齿围合的腔室将发生容积大小的变化，这样， 若合理的设置进出油口的位置，即可利用这 种容积的变化，将燃油一定的压力输出。
执行器的基本原理及分类
调节阀配用多弹簧式薄膜执行机构，其结构 紧凑，输出力大。泄漏量：金属阀座：符合 标准ANSIBl6.104Ⅵ级，小于额定的Cv的 0.5℅；聚四氟乙烯阀座：标准符合 ANSIBl6.104VI级，小于额定Cv的10-7回 差：5℅(不带定位器)；3℅(带定位器)线性 ：±11℅(不带定位器)；±3℅(带定位器) 备注：采用标准的V型聚四氟乙烯填料
隔膜调节阀 1－阀杆；2－阀盖；3－阀芯；4－隔膜；5－阀体
（8）偏心旋转阀
又称凸轮挠曲阀，简称偏转阀
（9）套筒阀
也叫笼式阀，阀体与一般直通单座阀结构相 似，阀内有圆柱型套筒，也叫笼子，阀芯在 套筒中上下移动，利用套筒导向，阀芯在套 筒中移动，改变了套筒的节流孔面积，形成 了各种特性并实现流量的调节。
7－转板；8－轴；9－连杆；10－滑快；11－手轮机构；12－阀杆
1.3.2调节机构
调节机构又简称阀。阀的种类很多，根据阀的结构、 用途来分，其基本形式是直通单座阀、直通双座阀、 蝶阀、三通阀等，在此基础上根据特殊用途要求， 派生出波纹管密封阀、低温阀、保温夹套阀、隔膜 阀、角形阀、以及阀体分离阀等，近年来，随着工 业自动化装置向大型化、高性能发展，研制出许多 新型调节阀，如高温蝶阀、高压蝶阀和超高压调节 阀；在阀的结构方面发展也很快，出现偏心旋转阀、 套筒阀、O形球阀、V形球阀。在特殊要求下使用 的有卫生阀、低噪声阀、低压降比阀以及单座塑料 阀和全钛钢调节阀等品种。
执行器的基本原理及分类
仪表车间－刘洪波
1.概述
1.1执行器在自动控制系统中的作用 执行器在自动控制系统中的作用，就是接受调节器发出的控制信号，改变调节
参数，把被调参数在要求的范围内，从而达到生产过程自动化，因此，执行器 是自动控制系统中极为重要的而不可缺少的组成部分。 在生产现场，执行器直接控制工艺介质，尤其是高温、高压、低温、强腐蚀、 易燃、易爆、易渗透、剧毒及高粘稠、易结晶等介质情况下，若选择或使用不 当，往往会给生产过程自动化带来困难，导致调节质量下降，甚至会造成严重 的生产事故。因此，对执行器的正确选用、安装和维修等各个环节都必须十分 重视。 执行器按其能源形式可分为气动、电动和液动3大类。气动执行器习惯称其为 气动薄膜调节阀，以压缩空气为能源，具有结构简单、动作可靠、平稳、输出 推力大、本质防爆、价格便宜、维修方便、等独特的优点，大大优于电动和液 动执行器，因此，气动薄膜调节阀被广泛应用在石油、化工、冶金、电力等工 业部门中。 气动调节阀可以很方便地与气动仪表配套使用，当采用电动仪表或电子计算机 控制时，只要用电气－阀门定位器或电气转换器，将电量信号转换成20－ 100Kpa的气压信号即可。本次主要介绍气动执行器。
执行器原理及应用
执行器的基本概念
分类方式：
执行机构按使用的能源种类可分为气动、电动、 液动三种。在建筑物自动化系统中常用电动执 行器。
执行器的基本概念
安装：
执行器应安装在便于调整、检查和拆卸的地方。 在保证安全生产的同时也应该考虑节约投资、 整齐美观。
① 执行器最好是正立垂直安装于水平管道上。 ② 执行器应安装在靠近地面或楼板的地方，在其上、下方应留有 足够的间隙。 ③ 选择执行器的安装位置时，应采取其前后有不小于10D（D为 管道直径）的直管段。 ④ 控制阀安装在管道上时，阀体上的箭头方向与管道中流体流动 方向应相同。 ⑤ 为防止执行机构的薄膜老化，执行器应尽量安装在远离高温、 振动、有毒、及腐蚀严重的场地。 ⑥ 当生产现场有检测仪表时，控制阀应尽量与其靠近，以利于调 整。 ⑦ 控制阀应加旁通管路，并装有切断阀及旁路阀。
HercuLine10260S
公司产品介绍—西门子楼宇控制器
简介
预置应用程序，自由 组态； 适用于温度、湿度、 压力、压差、气体流 速、空气质量等可检 测物理变量； 独立的比例P，比例 积分PI，比例微积分 PID模式顺序控制器； 嵌入式或分离式操作 面板，进行清晰的文 本操作； 无需软件编程工具。
公司产品介绍—霍尼韦尔执行器
简介
HercuLine 2000 series
HercuLine 2000 系 列执行机构, 控制: 上 /下CAT, PAT, DAT有 数字/可编程电子和 继电器输出, 非接触 式位置传感, 无背驱 无制动设计, 输入/输 出 (4 mA 到 20 mA, 1.0 V 到 5.0 V, 数字)。
执行器的基本概念—执行机构
伺服电机：是执行机构的动力部分。 减速器：将高转速、低转矩变成低转速、高
第6章 执行器
直通单座调节阀 直通双座调节阀 角形阀 三通调节阀 隔膜调节阀
蝶阀 O型球阀 型球阀 V型球阀 型球阀
1、常用调节阀结构示意图及特点 a. 直通单座调节阀 特点： 特点： 1. 阀体内只有一个阀芯和一个阀座。 2. 结构简单、泄漏量小（甚至可以完全 切断） 3. 允许压差小。 它适用于要求泄漏量小，工作压差较小 的干净介质 干净介质的场合。在应用中应特别注 干净介质 意其允许压差，防止阀门关不死。
ห้องสมุดไป่ตู้气信号
电信号
电/气转换器
电动调节阀 电动调节阀采用电动执行机构
优点：动作较快、能源获取方便，特别适于远距离的信号传送 缺点：输出力较小、价格贵， 且一般只适用于防爆要求不高的场合 输入信号：4～20mA
执行器的作用方式
从安全生产的角度来确定正反作用； 选择原则：压力信号中断时，避免损坏设备及伤 压力信号中断时， 压力信号中断时 害操作人员。 害操作人员。
△p的单位取为KPa,则：
KV =
10Q ρ ∆P
提出流量系数的概念，目的是根据工艺要求如何来选择一台合适 的调节阀。
2、 调节阀的流量特性 调节阀流量特性：介质流过调节阀的相对流量 相对流量与阀门的 相对流量 相对开度（即相对位移）之间的关系 相对开度 某一开度流量 某一开度行程
Q l = f( ) Qmax L
c. 三通调节阀 特点： 特点： 1. 两种类型：三通合流阀和三通分流阀。三通
合流阀为介质由两个输入口流进混合后由一 出口流出；三通分流阀为介质由一入口流进， 分为两个出口流出。 2. 阀体有三个接管口，适用于三个方向流体的 管路控制系统，大多用于热交换器的温度调 节、配比调节和旁路调节。
电动执行器的结构原理及工作原理
电动执行器是工业过程控制系统中一个十分重要的现场驱动装置，其能源取用方便、安装调试简单，在电力、冶金、石油、化工等工业部门得到越来越广泛的应用。
电动执行器包括电动执行机构和调节阀两部分，控制精度主要决定于电动执行机构的控制性能，它能够将系统的控制信号转换成输出轴的角位移、直线位移，控制阀门等截流件的位置或其它调节机构，使被控介质按系统要求状态工作。
电动执行器的结构原理1、电动执行机构接收控制系统发出的开关信号后，电机不转并有嗡嗡声。
其原因可能是：1）电动执行机构减速器的行星齿轮部分卡涩、损坏或变形；2）电动执行机构减速器的斜齿轮传动部分变形或过度磨损或损坏；3）电动执行机构减速器的涡轮涡杆或丝杆螺母传动部分变形损坏、卡涩等；4）电动执行机构整体机械部分配合不好，不灵活，需调整加油。
2 电动执行器电气部分故障结构原理1）电动执行机构接受控制系统发出的开、关信号后，电机不转，也无嗡嗡声。
可能原因是：没有交流电源或电源不能加到电动执行机构的电机部分或位置定位器部分；PM放大板工作不正常，不能发出对应的控制信号；固态继电器部分损坏，不能将放大板送来的弱信号转变成电机需要的强电信号；电机热保护开关损坏；力矩限制开关损坏；行程限制开关损坏；手动/自动开关位置选错或开关损坏；电机损坏。
2）电动执行机构接受控制系统发出的开、关信号后，电机不转，有嗡嗡声。
其可能原因是：电机的启动电容损坏；电机线圈匝间轻微短路；电源电压不够。
3）电动执行0 机构接受控制系统发出的开、关信号后，电机抖动，并伴有咯咯声，其原因可能是：PM放大板的输出信号不足不能使固态继电器完全导通，造成电机的加载电压不足；固态继电器性能变坏，造成其输出端未完全导通。
电动执行器工作原理电动执行器有五种类型：直行程电动执行器、角行程电动执行器、电动调节阀、PID电动调节执行器和电磁阀。
前四种属于DDZ型。
下面简要介绍一下直行程电动执行器(DKJ)和角行程电动执行器(DKZ)。
电动执行器工作原理
电动执行器工作原理一、引言电动执行器是一种将电能转化为机械能的装置，广泛应用于工业自动化控制系统中。
本文将详细介绍电动执行器的工作原理，包括其基本结构、工作原理、控制方式和应用领域等方面的内容。
二、基本结构电动执行器通常由电动机、减速机、传动机构和执行机构等组成。
电动机作为动力源，将电能转化为机械能；减速机用于减小电动机的转速并增加扭矩；传动机构将电动机的转动传递给执行机构；执行机构根据控制信号进行相应的动作，如开关、调节或者切断流体等。
三、工作原理1. 电动机驱动电动执行器的工作原理首先依赖于电动机的驱动。
电动机通常采用交流机电或者直流机电，其转速和扭矩可以通过控制电源电压或者电流来调节。
当电源接通时，电动机开始运转。
2. 减速机传动电动机的高速旋转需要通过减速机来降低转速，并提供足够的扭矩。
减速机通常由齿轮、链条或者带轮等组成，通过传动将电动机的转动传递给执行机构。
3. 传动机构传动机构是将减速机的转动传递给执行机构的重要组成部份。
常见的传动机构包括螺杆传动、齿轮传动和链条传动等。
传动机构的设计要考虑到执行机构的负载要求，以确保执行机构能够稳定可靠地工作。
4. 执行机构执行机构是电动执行器的核心部份，根据控制信号进行相应的动作。
常见的执行机构包括阀门、门禁、调节阀和切断阀等。
执行机构的工作原理根据不同的应用领域而有所不同，但通常都是通过电动力或者电磁力来实现开关、调节或者切断流体等操作。
四、控制方式电动执行器的控制方式多种多样，常见的控制方式包括手动控制、自动控制和远程控制等。
1. 手动控制手动控制是最基本的控制方式，通过手动操作按钮或者手柄来控制执行机构的动作。
这种控制方式适合于一些简单的应用场景，但操作人员需要现场操作，效率较低。
2. 自动控制自动控制是通过传感器和控制系统实现的。
传感器可以感知环境参数，如温度、压力和流量等，控制系统则根据传感器的反馈信号来控制执行机构的动作。
自动控制可以实现对执行机构的精确控制，并可以根据设定的条件进行自动调节和切换。
气动执行器工作原理
气动执行器工作原理
气动执行器是一种利用气压驱动来完成物体运动的装置。
其工作原理可以分为三个部分：气源、控制系统和执行器。
首先，气源提供了气体压力，通常使用压缩空气或气体瓶。
气源通过管道将气体传输到控制系统中。
接下来，控制系统根据输入的信号来控制气体的流动。
常见的控制系统有电磁阀、脚踏阀或手动阀等。
当接收到控制信号时，控制系统打开或关闭相应的阀门，控制气体的流动。
最后，执行器将气体压力转化为机械力来驱动物体运动。
执行器通常由气缸和阀门组成。
当气缸接收到气体压力时，气缸内部的活塞会移动，从而产生机械力。
通过控制阀门的开启和关闭，可以控制气缸的运动方向和速度。
总结来说，气动执行器的工作原理是通过气源提供气体压力，控制系统控制气体流动，最后由执行器将气体压力转化为机械力来驱动物体运动。
通过合理的控制和调节，可以实现准确和可靠的运动控制。
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执行器的基本原理及分类
仪表车间－刘洪波
1.概述
1.1执行器在自动控制系统中的作用 执行器在自动控制系统中的作用，就是接受调节器发出的控制信号，改变调节 参数，把被调参数在要求的范围内，从而达到生产过程自动化，因此，执行器 是自动控制系统中极为重要的而不可缺少的组成部分。 在生产现场，执行器直接控制工艺介质，尤其是高温、高压、低温、强腐蚀、 易燃、易爆、易渗透、剧毒及高粘稠、易结晶等介质情况下，若选择或使用不 当，往往会给生产过程自动化带来困难，导致调节质量下降，甚至会造成严重 的生产事故。因此，对执行器的正确选用、安装和维修等各个环节都必须十分 重视。 执行器按其能源形式可分为气动、电动和液动3大类。气动执行器习惯称其为 气动薄膜调节阀，以压缩空气为能源，具有结构简单、动作可靠、平稳、输出 推力大、本质防爆、价格便宜、维修方便、等独特的优点，大大优于电动和液 动执行器，因此，气动薄膜调节阀被广泛应用在石油、化工、冶金、电力等工 业部门中。 气动调节阀可以很方便地与气动仪表配套使用，当采用电动仪表或电子计算机 控制时，只要用电气－阀门定位器或电气转换器，将电量信号转换成20－ 100Kpa的气压信号即可。本次主要介绍气动 执行器分为气动执行器、电动执行器和液动执行器 气动执行器按其执行机构形式分为薄膜式、活塞式 和长行程式。近年来还研制了增力型薄膜调节阀。 电动和液动执行器按其执行机构的运动方式分为直 行程和角行程两类。 目前在石化工业中普遍采用的是气动执行器，电动 执行器使用较少，液动执行器只有在特殊要求下才 采用。
套筒阀 1－套筒；2－阀芯
谢谢大家
波纹管调节阀是一种压力平衡式的调节阀， 阀体结构紧凑，流体通道呈S流线型，压降 损失小，流量大、可调范围广。上阀盖采用 波管纹密封结构，可彻底消除工艺介质从阀 杆运动间隙向外泄漏的可能性，这是波纹管 密封阀的显著特点之一。。
由于波纹管元件本身变形性和卓著的抗老化 性，这种调节阀完全克服了填料密封阀通常 存在的填料老化和温差敏感等弱点。其次， 采用波纹管一填料双重密封结构，安全可靠 性更好。因此，它在剧毒，强腐蚀性，放射 性等稀有特殊介质的自动控制系统中得到广 泛应用。
调节阀配用多弹簧式薄膜执行机构，其结构 紧凑，输出力大。泄漏量：金属阀座：符合 标准ANSIBl6.104Ⅵ级，小于额定的Cv的 0.5℅；聚四氟乙烯阀座：标准符合 ANSIBl6.104VI级，小于额定Cv的10-7回 差：5℅(不带定位器)；3℅(带定位器)线性 ：±11℅(不带定位器)；±3℅(带定位器) 备注：采用标准的V型聚四氟乙烯填料
（1）直通单座阀
直通单座阀阀体内只有一个阀芯和一个阀座。 由阀杆带动阀芯上、下移动来改变阀芯阀座 之间的相对位置，从而改变流过阀的流量， 特点是泄露量小，因为它是单阀芯结构，容 易密封，甚至可以完全切断，一般情况下单 座阀仅适用于低差压的场合，否则必须选用 大推力的气动执行机构或配上阀门定位器。
气动执行器的外形图
1.3.1执行机构
（1）气动薄膜执行机构 气动薄膜执行机构是 一种应用最广泛的执行机构，它通常接受 0.02～0.1Mpa或0.04～0.2Mpa的气动信 号。气动薄膜执行机构分正作用和反作用两 种形式，当信号压力增加时推杆向下移动的 叫正作用执行机构，反之叫反作用执行机构。
执行机构的正反作用
隔膜调节阀 1－阀杆；2－阀盖；3－阀芯；4－隔膜；5－阀体
（8）偏心旋转阀
又称凸轮挠曲阀，简称偏转阀
（9）套筒阀
也叫笼式阀，阀体与一般直通单座阀结构相 似，阀内有圆柱型套筒，也叫笼子，阀芯在 套筒中上下移动，利用套筒导向，阀芯在套 筒中移动，改变了套筒的节流孔面积，形成 了各种特性并实现流量的调节。
直通双座调节阀 1－阀杆；2－压板；3－填料；4－上阀盖；5－阀体； 6－阀芯；7－阀座；8－衬套；9－下阀盖
（3）角形阀
除阀体为直角形之外，其它结构与直通阀相 似。
角形调节阀 1－阀杆；2－填料；3－阀盖；4－衬套； 5－阀芯；6－阀座；7－阀体
（4）高压阀
上、下阀体为锻造结构形式，填料箱与阀体 做成一体，阀座与阀体分开。这种结构加工 简单，便于换配阀座，阀芯为单导向结构。
角形高压调节阀 1－压板；2－填料；3－上阀体；4－阀芯； 5－阀座；6－下阀体
（5）三通阀
阀体上有3个通道与管道相连，按其作用方 式，三通阀可分为分流型和合流型，
三通调节阀
（6）蝶阀
又称翻板阀
蝶阀结构示意图 1－阀体；2－挡板；3－轴封；4－挡板轴
（7）隔膜阀
用耐腐蚀衬里和耐腐蚀隔膜代替阀芯、阀座 组件，隔膜起调节作用。
（2）气动活塞式执行机构
气动活塞式执行机构的活塞随气缸两侧 压差而移动。气动活塞式执行机构的气 缸允许操作压力可达0.5～0.7Mpa， 因为没有反力弹簧抵消推力，所以有很 大的输出推力，故特别适合高静压、高 压差的工艺场合。
气动活塞式执行机构 1－活塞；2－气缸
（3）长行程执行机构
长行程执行机构具有行程长（200～ 400mm）、转矩大的特点，适用于输出转 角（0°～90°）和力矩大的场合，如蝶阀、 风门等，它将0.02～0.1Mpa（或0.04～ 0.2Mpa）的气动信号压力或4～20mA DC 的电流信号转变成相应的位移或转角。
（4）侧装式气动薄膜执行机构
这种执行机构同时融合了气动薄膜执行机构 和活塞式执行机构的特点，采用杠杆传动进 行力矩放大，可使执行机构的输出力增大 3～5倍。 侧装式气动薄膜执行机构适用于高压差、重 负荷、噪声控制等多方面要求的控制系统。
侧装式气动薄膜执行机构 1－左膜盖；2－波纹管；3－右膜盖；4－支架；5－推杆；6－压缩弹簧； 7－转板；8－轴；9－连杆；10－滑快；11－手轮机构；12－阀杆
1.3执行器构成
执行器常称调节阀，又称控制阀。它由执行机构和调节机构（也称 调节阀）两部分组成，见下图 其中执行机构是调节阀的推动部分，它按控制信号的大小产生相应 的推力，通过阀杆使调节阀阀芯产生相应的位移（或转角）。 调节机构是调节阀的调节部分，它与调节介质直接接触，在执行机 构的推动下，改变阀芯与阀座间的流通面积从而达到调节流量的目 的。
直通单座调节阀 1－阀杆；2－压板；3－填料；4－上阀盖；5－阀体； 6－阀芯；7－阀座；8－衬套；9－下阀盖
（2）直通双座阀
直通双座阀内有两个阀芯和两个阀座 ，流 体从左侧流入，通过上下阀芯后再汇合一起， 由右侧流出。双座阀有两个阀芯，流体作用 在上下阀芯上的推力的方向是相反的，而大 小接近相等，所以双座阀的不平衡力很小， 允许压差很大，双座阀的流通能力比同口径 的单座阀大。受加工限制，双座阀关闭时泄 漏量较大，并且调节精度不高，在压差允许 条件下尽量不选用双座阀。
1.3.2调节机构
调节机构又简称阀。阀的种类很多，根据阀的结构、 用途来分，其基本形式是直通单座阀、直通双座阀、 蝶阀、三通阀等，在此基础上根据特殊用途要求， 派生出波纹管密封阀、低温阀、保温夹套阀、隔膜 阀、角形阀、以及阀体分离阀等，近年来，随着工 业自动化装置向大型化、高性能发展，研制出许多 新型调节阀，如高温蝶阀、高压蝶阀和超高压调节 阀；在阀的结构方面发展也很快，出现偏心旋转阀、 套筒阀、O形球阀、V形球阀。在特殊要求下使用 的有卫生阀、低噪声阀、低压降比阀以及单座塑料 阀和全钛钢调节阀等品种。