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一文搞懂自動化控制的執行器技術

時間: 2021-08-16 20:33
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  執行器在現代生產過程自動化中起著十分重要的作用。人們常把它稱為實現生產過程控制的手足,因為它在自動化控制系統中接受調節器的控制信號,自動的改變調節變量,達到對被調參數(如溫度、壓力、流量、液位等)進行調節的目的,使生產過程按預定要求正常進行。

  執行器

  執行器由執行機構和調節機構兩部分組成。執行機構是執行器的推動部分,按照控制器輸送的信號大小產生推力或位移。調節機構是根據執行機構輸出信號去改變能量或物料輸送量的裝置,常見的是調節閥。

  執行器根據執行機構使用的能源不同可分為氣動、電動和液動三大類。

  執行器的結構:

  伺服放大器:

  前置磁放大器、觸發器,可控硅主回路及電源等部分。

  作用:綜合輸入信號和反饋信號,并將該結果信號加以放大,使之有足夠大的功率來控制伺服電動機的轉動。

  原理:根據綜合后結果信號的極性,放大器應輸出相應極性的信號,以控制電動機的正、反運轉。

  執行機構

  伺服電機:是執行機構的動力部分。

  減速器:將高轉速、低轉矩變成低轉速、高轉矩。

  位置發送器:根據差動變壓器的工作原理,利用輸出軸的位移來改變鐵芯在差動線圈中的位置,以產生反饋信號和位置信號。

  操作器:是用來完成手動自動之間的切換、遠方操作和自動跟蹤無擾動切換等任務。

  調節機構

  調節閥:是按照控制信號的方向和大小,通過改變閥芯行程來改變閥的阻力系數,達到調節流量的目的。從流體力學的觀點看,調節閥是一個局部阻力可以變化的節流元件。

  原理:

  理想流體:不可壓縮、沒有粘滯性的流體

  定常流動:空間中的每一點的流速不隨時間而改變

  伯努力方程:研究理想流體做定常運動時,流體中壓強與流速的關系。

  直通單座調節閥:當閥桿提升時,閥開度增大,流量增加;反之則開度減小,流量降低。

  特點:關閉嚴密,性能可靠,結構簡單,造價低廉,但閥桿的推力較大,因此對執行器工作力矩要求相對較高。

  適合場所:關閉要求較嚴密及壓差較小的場所,如普通的空調機組、風機盤管、熱交換器等的控制。


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