电动执行器结构详解

　　电动执行器作为工业自动化领域中的重要组件，广泛应用于各种流体控制系统中，如石油化工、电力、冶金和航天等行业。其通过将电信号转化为机械位移或力输出，实现对阀门、闸门等设备的控制。本文将详细介绍电动执行器结构组成，不涉及其工作原理、特点或优势。
 

　　一、整体结构概述
 

　　电动执行器主要由执行机构和位置定位器两大部分组成。执行机构负责接收电信号并将其转化为机械运动，从而驱动阀门的开启和关闭。位置定位器则用于监测执行器的当前位置，并将信息反馈给控制系统，确保动作。
 

　　二、执行机构内部结构
 

　　执行机构是核心部分，由多个关键组件构成，包括电动机、减速器、力矩行程限制器、开关控制箱、手轮和机械限位装置以及位置发送器等。
 

　　1. 电动机
 

　　电动机是执行机构的动力装置，通常采用单相或三相交流异步电动机。这些电动机具有高起动力矩、低起动电流和较小的转动惯量，表现出良好的伺服特性。为确保安全，电机内部装有热敏开关，当电机异常过热时，该开关将断开控制电路，从而保护电机和执行机构。当电机冷却后，开关恢复接通，电路恢复正常工作。
 

　　2. 减速器
 

　　减速器是电动执行器中重要的传动组件，用于降低电机的转速并增加输出扭矩。它通常由三级减速组成(多转型一般只有两级)。第一、二级采用体积小、传动比大、效率高的行星齿轮减速，部分减速器的第二级为斜齿轮传动。一级采用减速比大并具有自锁性能的蜗轮蜗杆或丝杆螺母传动。这种设计确保输出轴能够获得更平稳的速度和更大的扭矩，从而更好地满足执行器的控制需求。
 

　　3. 力矩行程限制器
 

　　力矩行程限制器用于保护设备和阀门免受损坏。当负载过大或执行器超出设定的运动范围时，力矩行程限制器会切断电源，防止电机过载。
 

　　4. 开关控制箱
 

　　开关控制箱是控制中心，用于接收来自控制系统的信号，并根据信号控制电动机的启动、停止和正反转。同时，它还负责接收位置发送器的反馈信号，确保执行器的动作符合预期。
 

　　5. 手轮和机械限位装置
 

　　手轮和机械限位装置允许操作人员在必要时进行手动操作。当电动操作不可用时，操作人员可以通过手轮实现阀门的开启和关闭。机械限位装置则用于防止执行器超出预设的运动范围。
 

　　6. 位置发送器
 

　　位置发送器用于实时监测执行器的当前位置，并将位置信号反馈给控制系统。常见的位置发送器有电位器和编码器，它们能够提供执行器的位置信息，确保控制系统能够对阀门进行控制。
 

　　三、位置定位器结构
 

　　位置定位器通常与执行机构集成在一起，用于实现非侵入式调节。它通常采用高精度、长寿命的导电塑料电位器作为位置传感元件，与行程控制机构同轴连接。电位器的电阻变化值既可做位置反馈信号，也可做位置指示信号。这种设计不仅提高了可靠性，还简化了调试和维护过程。
 

　　四、结构类型差异
 

　　电动执行器根据其应用场景和所需运动形式的不同，可分为直线型、旋转型和多回转型三种主要类型。每种类型的结构有所不同，以适应不同的控制需求。
 

　　1. 直线型
 

　　直线型适合需要直线运动的应用场景，如工业中控制阀门的开合。其核心部件包括电机、丝杠、减速机构和线性导轨等，电机通过丝杠带动执行器做直线运动。
 

　　2. 旋转型
 

　　旋转型通常用于需要有限角度旋转的场合，如蝶阀、球阀的开关控制。其减速机构通常采用蜗轮蜗杆结构，使电机的旋转运动被转换为执行器的转角运动。
 

　　3. 多回转型
 

　　多回转型适合需要多次旋转的场景，如闸门控制。其减速机构通常是多级齿轮装置，允许电机带动执行器输出多圈旋转。
 

　　结语
 

　　电动执行器结构复杂而精细，每个组件都发挥着作用。通过了解设备的内部结构，我们可以更好地理解其工作原理和性能特点，从而在实际应用中更好地进行调试和维护。随着工业自动化技术的不断发展，将继续在流体控制系统中发挥重要作用，推动各行业的智能化和自动化进程。