電動(dòng)執(zhí)行器選型有哪些考慮要點(diǎn)

電動(dòng)執(zhí)行器選型考慮要點(diǎn) 

    一、根據(jù)閥門(mén)類(lèi)型選擇電動(dòng)執(zhí)行器

閥門(mén)的種類(lèi)相當(dāng)多，工作原理也不太一樣，一般以轉(zhuǎn)動(dòng)閥板角度、升降閥板等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)啟閉控制，當(dāng)與電動(dòng)執(zhí)行器配套時(shí)首先應(yīng)根據(jù)閥門(mén)的類(lèi)型選擇電動(dòng)執(zhí)行器。

1．角行程電動(dòng)執(zhí)行器（轉(zhuǎn)角<360度） 

    電動(dòng)執(zhí)行器輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)小于一周，即小于360度，通常為90度就實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的啟閉過(guò)程控制。此類(lèi)電動(dòng)執(zhí)行器根據(jù)安裝接口方式的不同又分為直連式、底座曲柄式兩種。 

    a)直連式：是指電動(dòng)執(zhí)行器輸出軸與閥桿直連安裝的形式。 

    b)底座曲柄式：是指輸出軸通過(guò)曲柄與閥桿連接的形式。 

    此類(lèi)電動(dòng)執(zhí)行器適用于蝶閥、球閥、旋塞閥等。 

    2．多回轉(zhuǎn)電動(dòng)執(zhí)行器（轉(zhuǎn)角>360度） 

    電動(dòng)執(zhí)行器輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)大于一周，即大于360度，一般需多圈才能實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的啟閉過(guò)程控制。 

    此類(lèi)電動(dòng)執(zhí)行器適用于閘閥、截止閥等。 

    3．直行程（直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)） 

    電動(dòng)執(zhí)行器輸出軸的運(yùn)動(dòng)為直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)式，不是轉(zhuǎn)動(dòng)形式。 

    此類(lèi)電動(dòng)執(zhí)行器適用于單座調(diào)節(jié)閥、雙座調(diào)節(jié)閥等。 

    二、根據(jù)生產(chǎn)工藝控制要求確定電動(dòng)執(zhí)行器的控制模式 

    電動(dòng)執(zhí)行器的控制模式一般分為開(kāi)關(guān)型（開(kāi)環(huán)控制）和調(diào)節(jié)型（閉環(huán)控制）兩大類(lèi)。

1．開(kāi)關(guān)型（開(kāi)環(huán)控制） 

    開(kāi)關(guān)型電動(dòng)執(zhí)行器一般實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門(mén)的開(kāi)或關(guān)控制，閥門(mén)要么處于全開(kāi)位置，要么處于全關(guān)位置，此類(lèi)閥門(mén)不需對(duì)介質(zhì)流量進(jìn)行精確控制。 

    特別值得一提的是開(kāi)關(guān)型電動(dòng)執(zhí)行器因結(jié)構(gòu)形式的不同還可分為分體結(jié)構(gòu)和一體化結(jié)構(gòu)。選型時(shí)必需對(duì)此做出說(shuō)明，不然經(jīng)常會(huì)發(fā)生在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)與控制系統(tǒng)沖突等不匹配現(xiàn)像。 

    a)分體結(jié)構(gòu)（通常稱(chēng)為普通型）：控制單元與電動(dòng)執(zhí)行器分離，電動(dòng)執(zhí)行器不能單獨(dú)實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門(mén)的控制，必需外加控制單元才能實(shí)現(xiàn)控制，一般外部采用控制器或控制柜形式進(jìn)行配套。 

    此結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是不便于系統(tǒng)整體安裝，增加接線(xiàn)及安裝費(fèi)用，且容易出現(xiàn)故障，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)不便于診斷和維修，性?xún)r(jià)比不理想。 

    b)一體化結(jié)構(gòu)（通常稱(chēng)為整體型）：控制單元與電動(dòng)執(zhí)行器封裝成一體，無(wú)需外配控制單元即可現(xiàn)實(shí)就地操作，遠(yuǎn)程只需輸出相關(guān)控制信息就可對(duì)其進(jìn)行操作。 

    此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是方便系統(tǒng)整體安裝，減少接線(xiàn)及安裝費(fèi)用，容易診斷并排除故障。但傳統(tǒng)的一體化結(jié)構(gòu)產(chǎn)品也有很多不完善的地方，所以產(chǎn)生了智能電動(dòng)執(zhí)行器，關(guān)于智能電動(dòng)執(zhí)行器后面將再做說(shuō)明。 

    2．調(diào)節(jié)型（閉環(huán)控制） 

    調(diào)節(jié)型電動(dòng)執(zhí)行器不僅具有開(kāi)關(guān)型一體化結(jié)構(gòu)的功能，它還能對(duì)閥門(mén)進(jìn)行精確控制，從而精確調(diào)節(jié)介質(zhì)流量。因篇幅有限其工作原理在此不作詳細(xì)說(shuō)明。下面就調(diào)節(jié)型電動(dòng)執(zhí)行器選型時(shí)需注明的參數(shù)做簡(jiǎn)要說(shuō)明。

a)控制信號(hào)類(lèi)型（電流、電壓） 

    調(diào)節(jié)型電動(dòng)執(zhí)行器控制信號(hào)一般有電流信號(hào)(4～20mA、0～10mA)或電壓信號(hào)(0～5V、1～5V)，選型時(shí)需明確其控制信號(hào)類(lèi)型及參數(shù)。 

    b)工作形式（電開(kāi)型、電關(guān)型） 

    調(diào)節(jié)型電動(dòng)執(zhí)行器工作方式一般為電開(kāi)型（以4～20mA的控制為例，電開(kāi)型是指4mA信號(hào)對(duì)應(yīng)的是閥關(guān)，20mA對(duì)應(yīng)的是閥開(kāi)），另一種為電關(guān)型（以4-20mA的控制為例，電開(kāi)型是指4mA信號(hào)對(duì)應(yīng)的是閥開(kāi)，20mA對(duì)應(yīng)的是閥關(guān)）。一般情況下選型需明確工作形式，很多產(chǎn)品在出廠(chǎng)后并不能進(jìn)行修改，奧美閥控生產(chǎn)的智能型電動(dòng)執(zhí)行器可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定隨時(shí)修改。 

    c)失信號(hào)保護(hù) 

    失信號(hào)保護(hù)是指因線(xiàn)路等故障造成控制信號(hào)丟失時(shí)，電動(dòng)執(zhí)行器將控制閥門(mén)啟閉到設(shè)定的保護(hù)值，常見(jiàn)的保護(hù)值為全開(kāi)、全關(guān)、保持原位三種情況，且出廠(chǎng)后不易修改。奧美閥控生產(chǎn)的智能電動(dòng)執(zhí)行器可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定進(jìn)行靈活修改，并可設(shè)定任意位置（0~100%）為保護(hù)值。 

    三、根據(jù)閥門(mén)所需的扭力確定電動(dòng)執(zhí)行器的輸出扭力 

    閥門(mén)啟閉所需的扭力決定著電動(dòng)執(zhí)行器選擇多大的輸出扭力，一般由使用者提出或閥門(mén)廠(chǎng)家自行選配，做為執(zhí)行器廠(chǎng)家只對(duì)執(zhí)行器的輸出扭力負(fù)責(zé)，閥門(mén)正常啟閉所需的扭力由閥門(mén)口徑大小、工作壓力等因素決定，但因閥門(mén)廠(chǎng)家加工精度、裝配工藝有所區(qū)別，所以不同廠(chǎng)家生產(chǎn)的同規(guī)格閥門(mén)所需扭力也有所區(qū)別，即使是同個(gè)閥門(mén)廠(chǎng)家生產(chǎn)的同規(guī)格閥門(mén)扭力也有所差別，當(dāng)選型時(shí)執(zhí)行器的扭力選擇太小就會(huì)造成無(wú)法正常啟閉閥門(mén)，因此電動(dòng)執(zhí)行器必需選擇一個(gè)合理的扭力范圍。 

    四、根據(jù)所選電動(dòng)執(zhí)行器確定電氣參數(shù) 

因不同執(zhí)行器廠(chǎng)家的電氣參數(shù)有所差別，所以設(shè)計(jì)選型時(shí)一般都需確定其電氣參數(shù)，主要有電機(jī)功率、額定電流、二次控制回路電壓等，往往在這方面的疏忽，結(jié)果控制系統(tǒng)與電動(dòng)執(zhí)行器參數(shù)不匹配造成工作時(shí)空開(kāi)跳閘、保險(xiǎn)絲熔斷、熱過(guò)載繼電器保護(hù)起跳等故障現(xiàn)像。 

    五、根據(jù)使用場(chǎng)合選擇外殼防護(hù)等級(jí)、防爆等級(jí) 

    1．外殼防護(hù)等級(jí) 

    外殼防護(hù)等級(jí)是指電動(dòng)執(zhí)行器的殼體防外物、防水等級(jí)，以字母IP后加兩位數(shù)表示，起始位由1～6表示防外物等級(jí)（見(jiàn)表一），第二位由1～8表示防水等級(jí)（見(jiàn)表二）。 

    表一、起始位數(shù)字代表的防外物等級(jí) 

數(shù)字

 防    護(hù)    等    級(jí)

簡(jiǎn) 要 說(shuō) 明

 型號(hào)含義

0

 無(wú)防護(hù)

 省略不標(biāo)該防護(hù)特征時(shí)，無(wú)專(zhuān)門(mén)的防護(hù)。

1

 防護(hù)直徑＞50mm的固體

 能防止直徑超過(guò)50mm的固體異物進(jìn)入殼體內(nèi)，人體某一大面積部分如手(但對(duì)有意識(shí)的接觸并無(wú)防護(hù))。

2

 防護(hù)直徑＞12.5mm的固體

 能防止手指或類(lèi)似物，直徑超過(guò)12mm長(zhǎng)度不超過(guò)80mm的固體異物進(jìn)入殼體內(nèi)。

3

 防護(hù)直徑＞2.5mm的固體

 能防止直徑大于2.5mm的工具、電線(xiàn)等異物進(jìn)入殼體內(nèi)。

4

 防護(hù)直徑＞1.0mm的固體

 能防止直徑大于1mm的固體異物進(jìn)入殼體內(nèi)。

5

 防塵

 不能防止塵埃進(jìn)入殼體內(nèi)，但進(jìn)入量不足達(dá)到妨礙設(shè)備正常運(yùn)行。

6

 塵密

 無(wú)塵埃進(jìn)入

表二、第二位數(shù)字代表的防水等級(jí) 

數(shù)字

 防    護(hù)    等    級(jí)

簡(jiǎn) 要 說(shuō) 明

 定      義

0

 無(wú)防護(hù)

 省略不標(biāo)該防護(hù)特征時(shí)，無(wú)專(zhuān)門(mén)的防護(hù)。

1

 防滴

 垂直滴水無(wú)有害影響。

2

 15°防滴

 設(shè)備與垂直線(xiàn)成15°角以?xún)?nèi)時(shí)，垂直滴水無(wú)有害影響。

3

 防淋水

 與垂直線(xiàn)成60°以?xún)?nèi)的淋水無(wú)有害影響。

4

 防濺水

 任何方向?yàn)R水無(wú)有害影響。

5

 防噴水

 任何方向沖水無(wú)有害影響。

6

 防海浪

 猛烈海浪或強(qiáng)烈噴水時(shí)進(jìn)入外殼水量不至于達(dá)到有害影響。

7

 防浸水

 浸入在規(guī)定壓力的水中經(jīng)規(guī)定的時(shí)間后，進(jìn)入外殼水量不至于達(dá)到有害影響。

8

 防潛水

 能按制造廠(chǎng)規(guī)定的條件長(zhǎng)期潛水，其技術(shù)條件由制造廠(chǎng)規(guī)定。

    2．防爆等級(jí) 

    在可能出現(xiàn)爆炸性氣體、蒸汽、液體、可燃性粉塵等而引起火災(zāi)或爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所時(shí)，必需對(duì)電動(dòng)執(zhí)行器提出防爆要求，根據(jù)不同的應(yīng)用區(qū)域選擇防爆形式和類(lèi)別。防爆等級(jí)可通過(guò)防爆標(biāo)志EX及防爆內(nèi)容來(lái)表示（參考《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備》GB3836－2000）。 

    防爆標(biāo)志內(nèi)容包括：防爆型式+設(shè)備類(lèi)別+（氣體組別）+溫度組別 

a)防爆型式：根據(jù)所采取的防爆措施，可分為本質(zhì)安全型、隔爆型、增安型、正壓型、澆封型、充砂型等。它們的標(biāo)識(shí)如下表三。? 

    表三、防爆形式及標(biāo)志 

防爆型式

 防爆型式標(biāo)志

 防爆型式

 防爆型式標(biāo)志

本質(zhì)安全型

 Exi

 隔爆型

 Exd

充砂型

 E x q

 增安型

 Exe

澆封型

 E x m

 正壓型

 Exp

    b)設(shè)備類(lèi)別： 

    表四、設(shè)備類(lèi)別 

I 類(lèi)

 煤礦井下用電氣設(shè)備。?

II 類(lèi)

 除煤礦外的其他爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備。

    II類(lèi)隔爆型“Exd"和本質(zhì)安全型“Exi"電氣設(shè)備按其適用于爆炸性氣體混合物的最大試驗(yàn)安全間隙或最小點(diǎn)燃電流比，進(jìn)一步分為又分為IIA、IIB、和IIC類(lèi),其它們之間的關(guān)系如下表五： 

    表五、氣體組別 

氣體組別

 最大試驗(yàn)安全間隙MESG (mm)

 最小點(diǎn)燃電流比MICR

IIA

 MESG≥0.9

 MICR＞0.8

IIB

 0.9＞MESG＞0.5

 0.8≥MICR≥0.45

IIC

 0.5≥MESG

 0.45＞MICR

    c)溫度類(lèi)別： 

    電氣設(shè)備按其最高表面溫度分為T(mén)1～T6組，使得對(duì)應(yīng)的T1～T6組的電氣設(shè)備的最高表面溫度不能超過(guò)對(duì)應(yīng)的溫度組別的允許值。溫度組別、設(shè)備表面溫度和可燃性氣體或蒸汽的引燃溫度之間的關(guān)系如下表六： 

    表六、溫度組別 

溫度級(jí)別

 設(shè)備的最高表面溫度T

 可燃性物質(zhì)的點(diǎn)燃溫度

T1

 450℃

 T>450℃

T2

 300℃

 450℃≥T＞300℃

T3

 200℃

 300℃≥T＞200℃

T4

 135℃

 200℃≥T＞135℃

T5

 100℃

 135℃≥T＞100℃

T6

 85℃

 100℃≥T＞85℃