近年來,智能電動(dòng)執(zhí)行器已經(jīng)得到快速發(fā)展。智能電動(dòng)執(zhí)行器使用微計(jì)算機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)來集成伺服放大器和執(zhí)行器,用于雙向通信,PID控制,在線校準(zhǔn),自校正,自診斷以及行程保護(hù)。過轉(zhuǎn)矩保護(hù),增加了電機(jī)過熱保護(hù),斷電信號(hào)保護(hù),故障報(bào)警等功能。與傳統(tǒng)的電動(dòng)執(zhí)行器相比,其性能可以說是驚人的。
智能電動(dòng)執(zhí)行器產(chǎn)品組成因制造商而異,但基本原理相同。換句話說,智能電動(dòng)執(zhí)行器的伺服放大器使用微處理器,HART協(xié)議和現(xiàn)場(chǎng)總線通信功能。一些伺服放大器還使用變頻技術(shù)更好地控制伺服電機(jī)的運(yùn)行。減速器采用新型的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),運(yùn)行穩(wěn)定,傳動(dòng)效率高,摩擦小。位置變送器采用了新技術(shù)和新方法,例如使用特殊導(dǎo)電材料的電位差計(jì)和可檢測(cè)閥桿運(yùn)動(dòng)的霍爾傳感器。另外,一些使用磁阻效應(yīng)角傳感器。智能電動(dòng)執(zhí)行器通常由四個(gè)部分組成:控制器,驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī),減速器和位移檢測(cè)機(jī)構(gòu),并通過液晶顯示器和手動(dòng)操作按鈕顯示各種狀態(tài)信息,并輸入配置數(shù)據(jù)和手動(dòng)操作。其工作原理如圖所示。
智能電動(dòng)執(zhí)行器工作原理圖
在中國,常見的PSL線性執(zhí)行器和PSQ旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器是智能電動(dòng)執(zhí)行器。
控制系統(tǒng)或設(shè)備輸入的4-20mA控制信號(hào)由A/D轉(zhuǎn)換并由單片機(jī)的閥位信號(hào)處理。用于驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)來回旋轉(zhuǎn),并在機(jī)械減速后自動(dòng)操作閥門。開放度自動(dòng)將位移沖程置于與輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的位置,從而完成了系統(tǒng)的控制要求。
執(zhí)行器設(shè)置為“自動(dòng)”時(shí),閥開度由調(diào)節(jié)輸入信號(hào)控制。即,將控制信號(hào)輸入到控制板,并且將輸入信號(hào)與MCU反饋信號(hào)進(jìn)行比較。如果兩個(gè)信號(hào)之間的差大于設(shè)定值,則啟動(dòng)電動(dòng)機(jī),確定電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向,并實(shí)時(shí)跟蹤調(diào)整信號(hào)。設(shè)置為“手動(dòng)”時(shí),手動(dòng)控制閥門開度。在MCU中對(duì)閥位置信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和逆轉(zhuǎn)換后(例如轉(zhuǎn)換閥行程特性),將通過D/A和V/I對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)換,并輸出4-20mA信號(hào)以進(jìn)行系統(tǒng)顯示和跟蹤控制。將會(huì)完成。
通過低齒隙,高Xiao率和高傳動(dòng)比的正齒輪使電動(dòng)機(jī)輸出減速,然后通過自鎖螺母組件將其傳遞到輸出軸。輸出軸有一個(gè)防轉(zhuǎn)銷,該銷可以使軸旋轉(zhuǎn)。輸出軸在特定推力下的線性運(yùn)動(dòng)。輸出軸具有過轉(zhuǎn)矩保護(hù)器,而閥門在關(guān)閉位置具有預(yù)緊力,可以更可靠地防止泄漏。
智能電動(dòng)執(zhí)行器通常具有故障診斷功能,例如調(diào)節(jié)信號(hào)斷開,反饋信號(hào)斷開,電動(dòng)機(jī)失速和大偏差故障。