电动执行器

电动执行器

DKJ型电动执行机构

基本结构及原理

DKJ型电动执行器的线路分析

伺服放大器的作用：将多个输入信号与反馈信号进行综合并加以放大，根据综合信号的极性不同输出相应的信号，控制伺服电动机正转或反转。

1、前置磁放大器

直流双拍推挽式输出，具有输入输出信号之间、各输入信号之间电隔离的特点。

作用：根据输入ΔI信号，产生放大的直流电压信号U22-21。

结构：

1）四个环形导磁体，每个单拍上有如下绕组：

2）六个直流磁化绕组（1个偏移、3个输入信号、1个位置反馈、1个局部反馈），用来产生直流综合磁化力。具体饶向看图。 3）一个交流输出绕组，半波整流电流的平均电流产生直流磁化力。由变压器副边供电。

4）V5~V8为交流绕组的半波整流二极管。

5）R10、R11为负载电阻。即PR2调整反馈深度。

6）V1~V4组成的整流桥路给偏移绕组供电，RP1调整零点电位。

结论：当输入信号电流变化时，磁场强度H随着变化，铁芯中的动态磁导率μ变化，交流绕组电感L发生变化，控制流过交流输出回路的电流。磁放大器把直流调制放大为交流电流，此电流经整流滤波后转换成直流电压输出。

磁放大器的输出是一种推挽式的输出，输出电压经C2、C1滤波后成平稳的直流输出电压。该电压能反映输入信号的变化。当Ii增加时，且Ii>If时，输出电压U22-21为正，当Ii减小时，且Ii

2、触发器

并联晶体管式单结晶体管触发电路

作用：把前置磁放大器的输出直流电压U22-21转换成触发脉冲信号，并送给主回路。

结构：由晶体三极管和单结晶体管张驰振荡器两部分组成。

晶体三极管工作在饱和导通或者截止状态，起开关作用。

单结晶体管根据晶体管的开关作用，决定是否有脉冲信号输出。

3、晶闸管主回路

两个无触点开关

作用：根据触发器的输出，导通对应回路，从而接通交流伺服电动机的电源，控制电机正反转。

结构：两组对称的主回路，每组由一个整流元件与四个硅整流二极管构成的桥式全波整流电路组成。

执行机构由两相伺服电动机、减速器和位置发送器三部分组

成。

伺服电动机

执行器的动力部件。属于两相电容式异步电动机。旋转原理：两个定子绕组由于电流相

位差90°，从而产生旋转磁场，转子被旋转磁场的磁力线切割而产生感应电动势,在此电动势作用下转子导体内产生感应电流并形成转子磁场。转子感应磁场和定子旋转磁场的相互作用

使转子开始旋转。

2、机械减速器

作用：

将高转速、小转矩电动机输出功率变成低转速、大转距执行机构的输出功率。

结构：

一组平齿轮和行星齿轮相结合的传动结构。工作过程分析：电动机输出轴上的齿轮2带动与偏心轴成一体的齿轮3转动。偏心轴转动带动摆轮4旋转，齿轮10固定不转动。摆轮4通过联轴器7将它的自转速度输出到输出轴。摆轮4和内齿轮10构成行星齿轮，摆抡4不仅围绕齿轮10公转，还进行自转。公转也就是摆轮的摆动是不需要的。因此选用销轴、销套和联轴器将摆轮和输出轴连接起来。

当偏心轴转一周，摆轮沿内齿轮也滚动一周，摆轮与内齿轮啮合点变化的齿数为他们之差。当偏心轴转动一周时，摆轮自转周。偏心轴为减速器输入轴，摆轮自转速为输出轴转速。

减速比i为：

负号表示摆轮与偏心轴转向相反。一般z10-z4的值为1~4之间，因此，机械减速器的减速比很大。就地操作：当电动机切换把手拨向手动位置时，手轮14使齿轮11和齿轮3啮合，从而进行操作输出轴转动。

3、位置发送器

作用：将阀位信号反馈回控制室内，即将电动执行器的输出转角0°~90°转换成0~10mADC电流。

结构：由磁饱和交流稳压器、差动变压器、桥式整流电路、零点补偿电路等组成。

1）磁饱和交流稳压器主要是给差动变压器提供稳定电源，减少电源电压波动给反馈电流带来的误差。

2）桥式整流电路主要是对交流电压信号进行整流成直流信号。

3）零点补偿电路：因为差动变压器的起始段为非线性，因此采用零点补偿电路进行迁移，避开这段特性。使位移（输入）和电流（输出）的最小值对应。

4）差动变压器：利用输出轴的位移改变铁心在差动线圈中的位置，以产生反馈信号和位置信号。

原理：当铁心在绕组中移动时，改变了空间磁场分布

（三）整机特性分析

1、传递方框图与静态特性

深度负反馈的随动系统。在静态时，电动执行器是一个比例环节。

2、动态特性

输入阶跃信号Ii，当ΔI>ε/2时，电动机开始旋转，θ增大，If增大，ΔI开始减小。当ΔI<ε/2时，电动机断电，执行器由于

惯性，继续使θ和If增大一定值后停止动作。此时，参数稳定。

因此，从动态特性看，电动执行器不是严格的比例环节。

3、电动执行的振荡

振荡产生的原因：

（1）电机制动性能不好

（2）不灵敏区±ε/2太小。

振荡过程分析：

消除振荡措施：

（1）调整电动机制动机构，

（2）调整不灵敏区±ε/2，但是也不能过大，如果过大的话，会造成静态偏差太大。

4、调整环节

1）RP1：调整磁放大器中两个单拍的偏移电流值，使得输入为零时，输出电压为0。

2）RP2：调整反馈绕组的反馈电流Iβ，改变反馈深度。

3）RP3：位置发送器的零点调整部分。使4mA直流电流输出和输出转角0°对应。

4）RP4：位置发送器的量程调整部分。使20mA直流电流输出和输出转角90°对应。

第三节 ZKJ电动执行机构

新型角行程执行机构由放大器和执行机构两部分组成。