伺服放大器作為電動執(zhí)行機構的關鍵控制單元,具體工作流程可分為三個關鍵階段:信號綜合與偏差檢測:系統(tǒng)接收來自DCS或調節(jié)器的標準信號(4-20mA DC)后,前置磁放大器將輸入信號與執(zhí)行機構的位置反饋信號進行綜合比較。磁放大器內部采用四組坡莫合金環(huán)結構,通過偏移繞組和反饋繞組實現(xiàn)信號疊加,產生與偏差成比例的電壓信號。功率放大與驅動控制:當檢測到偏差時,觸發(fā)電路將偏差信號轉換為晶閘管的觸發(fā)脈沖。正偏差觸發(fā)固態(tài)繼電器導通,驅動電機正轉;負偏差則觸發(fā)反向回路,電機反轉。新型伺服放大器采用過零觸發(fā)固態(tài)繼電器技術,既能輸出高達150VA的驅動功率,又避免了電網污染。閉環(huán)動態(tài)調節(jié):執(zhí)行機構動作時,位置發(fā)送器實時將閥位轉換為電阻或電流信號反饋至輸入端。當反饋信號與輸入信號的差值小于死區(qū)閾值(通常±1%)時,觸發(fā)電路停止輸出,電機進入制動狀態(tài)。這種PID調節(jié)機制可使定位精度達到±0.5% FS,重復誤差不超過±0.1%。撥叉式氣動執(zhí)行機構體積小,重量輕、便于安裝。石油全周期執(zhí)行機構控制器
各種工業(yè)環(huán)境中,電動執(zhí)行機構所處的工作環(huán)境差異巨大,對于戶外或潮濕環(huán)境,電動執(zhí)行機構高防護等級(如IP68)是必不可少的。IP55防護等級表示防塵和防止噴射的水侵入,這意味著執(zhí)行機構能夠在一定程度上抵御灰塵的侵入,并且在受到水噴射時不會影響正常運行。而IP68防護等級則更為嚴格,它表示完全防塵和在一定壓力下長時間浸水也能正常工作。在戶外的水利設施或者潮濕的礦井環(huán)境中,電動執(zhí)行機構可能會長期暴露在雨水、水霧或者高濕度的環(huán)境中,如果防護等級不夠,水分侵入執(zhí)行機構內部可能會導致電路短路、腐蝕等問題,從而影響其正常運行。國產智能執(zhí)行機構控制器作為自動化控制系統(tǒng)的一部分,撥叉式氣動執(zhí)行機構的可靠性和穩(wěn)定性直接關系到整個系統(tǒng)的效率。
未來電動執(zhí)行機構將加速向伺服驅動與智能控制方向轉型,通過集成高精度傳感器(如霍爾效應傳感器、光電編碼器)和自適應算法,實現(xiàn)力矩、位移、速度的閉環(huán)控制。例如,基于邊緣計算的實時數(shù)據(jù)處理能力可提升執(zhí)行機構的自診斷功能,預測齒輪磨損、電機過熱等潛在故障。同時,智能型產品將深度融合工業(yè)物聯(lián)網(IIoT)協(xié)議,支持Modbus TCP、OPC UA等通信標準,實現(xiàn)與PLC、DCS系統(tǒng)的無縫對接,形成設備狀態(tài)監(jiān)測-遠程參數(shù)優(yōu)化-預測性維護的閉環(huán)管理體系。
電動執(zhí)行機構的選型流程中的參數(shù)計算環(huán)節(jié)?;陂y門的壓差和摩擦系數(shù)進行扭矩的實測或理論計算是選型的基礎。閥門在工作過程中,不同的工況會導致不同的壓差,這個壓差會對閥門的開啟和關閉產生阻力。同時,閥門內部的摩擦系數(shù)也會影響到所需的扭矩大小。在計算出基本的扭矩需求后,還需要結合安全系數(shù)來選定執(zhí)行器規(guī)格。安全系數(shù)的考慮是為了應對一些不確定因素,如閥門在長期使用過程中可能出現(xiàn)的磨損、堵塞或者其他異常情況。例如,在一個石油輸送管道中的閘閥,由于石油的粘性較大,在計算所需扭矩時,除了考慮正常的壓差和摩擦系數(shù)外,還需要預留一定的余量作為安全系數(shù),以確保執(zhí)行機構在各種情況下都能夠可靠地驅動閥門。隨著物聯(lián)網技術的進步,未來電動執(zhí)行機構有望實現(xiàn)更加智能化的操作體驗。
撥叉式氣動執(zhí)行機構的運維和保潔。外觀檢查:定期查看執(zhí)行器的外觀是否有損壞、變形、腐蝕或泄漏等情況,包括氣缸、撥叉、軸、連接部位等,如有問題應及時處理或更換受損部件。連接部位檢查:檢查執(zhí)行器與閥門、氣管等連接部位的螺栓、螺母是否松動,如有松動應及時擰緊,確保連接牢固可靠,防止出現(xiàn)漏氣或連接失效等問題。清潔工作:保持執(zhí)行器表面清潔,防止灰塵、油污等雜質堆積,影響其正常運行??捎酶蓛舻牟疾潦脠?zhí)行器外殼和外露部件,對于難以清理的污漬,可使用適當?shù)那鍧崉?,但要避免清潔劑進入執(zhí)行器內部。盡管電動執(zhí)行機構的技術已經非常成熟,但仍有持續(xù)改進的空間,特別是在提高整體性能和降低能耗方面。石油全周期執(zhí)行機構控制器
維護良好的潤滑狀態(tài)對于延長電動執(zhí)行機構使用壽命至關重要。石油全周期執(zhí)行機構控制器
電動執(zhí)行機構從集成化程度與負載能力劃分,主要分為 緊湊型(智能一體化結構)和重載型(模塊化設計)。緊湊型:采用高度集成化設計,將電動機、減速器、控制器等關鍵組件封裝于單一殼體內,形成緊湊的一體化結構。其優(yōu)勢在于體積小、重量輕,防護等級達到IP68,適用于輕載場景。此外,非侵入式設計允許不開蓋調試,搭配行星齒輪減速機構,兼具高效傳動與低維護需求。重載型:采用模塊化架構,電動機與減速器分離封裝,通過多轉式執(zhí)行機構與蝸輪蝸桿減速箱組合實現(xiàn)高扭矩輸出(可達225,000kgf·m)。兩類執(zhí)行機構分別覆蓋輕載精密控制與重載工業(yè)場景,通過差異化的結構設計實現(xiàn)從常規(guī)自動化到關鍵工藝控制的全領域覆蓋。石油全周期執(zhí)行機構控制器