如何選擇氣動和電動執行器
發布時間：
2023-01-10
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I. 如何選擇執行器
1. 執行機構選擇的主要考慮因素
可靠性; ②經濟性; ③動作穩定，有足夠的輸出扭矩; ④結構簡單，維修方便。
2. 電動執行器和氣動執行器的選擇和比較
(1)氣動執行器簡單、可靠
老式電動執行器的可靠性差，是其過去一貫的弱點。然而，在20世紀90年代，電子執行器的發展徹底解決了這個問題。它可以在5~10年內免維護，其可靠性甚至超過了氣動執行器。
(2) 驅動源
氣動執行器的最大缺點是必須建立氣源站，增加了成本;電動閥門的驅動源可以在任何地方取用。
(3) 價格方面
氣動執行器必須附帶閥門定位器和氣源，其成本與電動閥門相當(進口電動閥門定位器的價格與進口電子執行器的價格相當;國產定位器與國產電動執行器的價格相當)。
(4) 推力和剛度：兩者相等。
(5)防火、防爆
"氣動執行器+電動閥門定位器 "略優于電動執行器。
3. 建議
(1) 如有可能，建議在國產化場合、新項目等選擇進口電子執行器與國產閥門。
(2)雖然薄膜執行機構存在推力不足、剛度小、體積大的缺陷，但其結構簡單，所以仍是目前使用最多的執行機構。但在此強調，最好選用^Zha和ZHB^細的薄膜推桿來代替^ZMA和ZMB^老式的薄膜推桿，這樣可以獲得重量輕、體積小、性能好的大輸出力。
(3) 選擇活塞式執行器的注意事項。
①當氣動隔膜式執行機構的推力不足時，選用活塞式執行機構，以提高輸出力;對于壓差較大的調節閥(如中壓蒸汽切斷)，當DN≥200時，應選用均勻雙層的活塞式執行機構。
對于普通調節閥，也可選用活塞式執行器來代替膜式執行器，這樣可大大減小執行器的體積。從這個角度看，氣動活塞式控制閥將得到更多的應用。
③對角行程調節閥的角行程執行機構的典型結構是雙活塞齒條旋轉式。值得強調的是，傳統的 "直行程活塞執行器+角鐵+曲軸連桿 "模式。
II. 電動和氣動執行器的比較
1. 抗過載能力和使用壽命
電動執行器只能用于間歇性操作，所以不適合于連續閉環操作。氣動執行器具有抗過載能力，在整個使用壽命內免維護。不需要換油或其他潤滑。它的標準使用壽命可達100萬次開關，所以氣動執行器比其他閥門執行器優越。
2. 安全性
氣動執行器可用于有潛在爆炸危險的場合，特別是在以下情況下。
需要防爆閥門(如納穆爾閥，有合適的線圈);閥門或閥島應安裝在爆炸區域之外，在爆炸區域使用的氣動執行機構應通過空氣管道驅動;電動執行機構在有潛在爆炸危險的場合不易使用，且成本高。
3. 抗過載能力
在扭矩增大或對力有特殊要求的情況下，電動執行器會很快達到扭矩極限。特別是當閥門執行器無規律地開啟或長時間關閉時，氣動執行器的抗過載能力優勢明顯，因為泥沙或燒結物會增加啟動扭矩。使用氣動元件，很容易
4. 經濟性
在水和污水處理技術中，大多數閥門執行器是以開/關模式操作的，甚至設計成手動操作。因此，氣動元件創造了一個重要的合理化前景。與氣動執行器相比，如果采用電動執行器，必須在控制和測試系統中設計超溫監測、扭矩監測、轉換頻率和維護周期等監測功能，這導致了大量的線路輸入和輸出。除了終端位置感應和氣源處理外，氣動執行器不需要任何監測和控制功能。氣動執行器的成本很低，所以手動閥門執行器應實現自動化。
5. 組裝
氣動技術是非常簡單的。將氣動執行器安裝在閥門驅動頭上，并連接和驅動氣源處理裝置，非常容易。此外，氣動執行器的免維護設計確保了安裝和操作的簡便性。
6. 組件
氣動元件具有較高的抗震性，堅固耐用，一般不會損壞。即使是高溫也不會損壞抗腐蝕元件。而電動執行器由大量元件組成，相對容易損壞。
7. 技術
線性執行器直接作用于關閉裝置，而擺動執行器只需要一個活塞和一個驅動軸就可以將 "線性壓縮空氣力 "轉化為擺動。使用氣動執行器也可以很容易地實現慢速運動，例如通過使用簡單和低成本的流量控制元件。當電動執行器將提供的能量轉換為運動時，將發生巨大的能量損失。首先，電動馬達將大部分能量轉化為熱量，其次是使用齒輪箱。
三、總結
1. 氣動執行器
現在大多數工業控制場合使用的執行器都是氣動執行器，因為用空氣源作為動力，比電動和液壓更經濟，而且結構簡單，易于掌握和維護。從維護的角度看，氣動執行器比其他類型的執行器更容易操作和標定，而且在現場很容易實現左右的正反互換。
它最大的優點是安全。在使用定位器時，它是易燃易爆環境的理想選擇。如果電信號不是防爆型或本質安全型的，就有可能因點火而引起火災。因此，盡管電動調節閥的應用范圍越來越廣，但氣動調節閥在化工領域仍占有絕對優勢。
氣動執行器的主要缺點是：反應慢、控制精度差、抗偏差能力差，這是由于氣體的可壓縮性造成的。特別是在使用大型氣動執行器時，空氣充滿氣缸和排空需要時間。然而，這不應該是一個問題，因為在許多工作條件下不需要高控制精度、極快的響應和抗偏差能力。2. 2.電動執行器 電動執行器主要用于發電廠或核電站，因為在高壓水系統中需要一個平滑、穩定和緩慢的過程。
電動推桿的主要優點是穩定性高，可由用戶施加恒定的推力。最大的推力可以達到225000kgf。只有液壓推桿可以達到這么大的推力，但液壓推桿的成本要比電動推桿高很多。電動執行器的抗偏差能力很強，輸出的推力或扭矩基本恒定，能很好地克服介質的不平衡力，實現對工藝參數的精確控制，因此控制精度比氣動執行器高。如果采用伺服放大器，可以很方便地實現正反作用力的交換，也可以很方便地設定關閉信號的閥位狀態(保持/全開/全關)。在發生故障的情況下，它必須保持在原來的位置，而這是氣動執行器所不能做到的。氣動執行器必須在一套組合保護系統的幫助下實現位置保持。
電動執行器的缺點主要有：結構比較復雜，比較容易發生故障，而且由于其復雜性，對現場維修人員的技術要求比較高;電機在運行中要發熱。如果調整過于頻繁，容易造成電機過熱，產生熱保護。同時，也會增加減速器的磨損;另外，運行速度慢。從調節器輸出信號到響應控制閥移動到相應位置，需要很長的時間。這是它不如氣動和液壓執行器的地方。
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