阀门电动执行器的原理？

阀门电动执行器指的是以电能为主要能量来源，用来驱动阀门的机械。由于是精密电器元件，一般需要对其有一定的防爆、防护等级(防水、防尘)要求。阀门电动执行器的工作原理是怎样的呢？  

阀门电动执行器基本上是一个减速电机。电机可以具有各种电压，并且是主要的转矩产生部件。为防止因过度劳动或过度耗电而造成的热损伤，阀门电动执行器电机通常配有嵌入电机绕组的热过载传感器。

该传感器与电源串联，并在电机过热时打开电路，然后在电机达到安全工作温度时关闭电路。电动机由电枢，电气绕组和齿轮组组成。当向绕组供电时，产生磁场，引起电枢旋转。只要有绕组通电，电枢就会转动; 当电源切断时，电机停止。

行程限位开关的标准末端，这是电动执行器所必需的，可以处理这个任务。阀门电动执行器依靠直接连接到电动机的齿轮系来增强电动机转矩并决定致动器的输出速度。

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执行机构一般包括气动执行器、电动执行器、液动执行器这三种。执行机构最广泛的定义是：可以提供直线或者旋转运动的驱动装置，利用驱动能源并在控制信号的作用下，对一些设备和装置进行自动 *** 作，控制其开关和调节，代替人工作业。执行单元是过程控制工业里的终端控制单元，通常由阀门和执行机构组成。本文主要讨论电动执行器与气动执行器的区别和优劣势，5大方面20个点全角度去带大家了解两者的区别。

本文来源于《阀门配套，选电动执行器还是气动执行器，从20点来为你分析！》

 1）驱动能源

11 驱动源获得的难易程度

电动执行机构：驱动源是电源，无论是三相电源还是单相电源，在工业现场都很方便获取。

气动执行机构：驱动源是气源，需要专门配套气源站、铺设管线，施工较为繁琐，增加预算。气源一般为压缩空气，所以还要配以大型的空气压缩机。

得锐自动化评述：各类型工业现场，电源都很容易获取。一些小型设备的配套执行器，用电动方案会更方便（通常小设备是没有压缩气体的，例如：压板机，盾构机等）

12 对驱动源的要求

电动执行机构：电源电压在一定范围内波动时，电机可以正常工作。一般波动范围在额定电压的±10%

气动执行机构：气源不能含油，含水，含杂质。不洁净的气体将会影响执行机构和阀门定位器的正常运行和寿命。

得锐自动化评述：电源更容易保证供电质量。气源需使用气体过滤装置，维护检测工作较多，但是现在一般工厂都会有气源。

13 节能

电动执行机构：仅在改变控制阀开度时，需要驱动电机，到达所需开度时电机断电。待机状态只需少量供电维持控制单元的运作。

气动执行机构：在整个控制阀运行和待机状态中都需要有一定的气压，气压下降时，压缩机就要运行增压。

得锐自动化评述：通常来说，电动执行机构比气动执行机构更省电节能。

 2）应用范围

21 动作方式

电动执行机构：配置灵活，动作方式有：直行程，角行程，多回转。可以用于控制所有类型的阀门。

气动执行机构：通常只有直行程和角行程两种类型，通常用于控制直行程调节阀，蝶阀，球阀等，一般情况无法控制闸阀，截止阀等阀门。

得锐自动化评述：电动执行机构可以方便的实现多回转的动作方式，其结构形式比较灵活，尤其是用于控制闸阀，截止阀等在工业现场有巨大使用量的阀门。气动执行机构通常无法控制以上阀门。

22 大力矩角行程阀门控制

电动执行机构：可实现最大几十万Nm 力矩，且组合灵活，体积相对较小，容易实现。

气动执行机构：也可实现几万Nm 的扭矩，但体积将会非常庞大，不便于安装使用。

得锐自动化评述：较大力矩（ 超过1 万Nm）的90°回转阀门，通常选用电动执行机构更合适一些。

23 防爆场合

电动执行机构：电机、控制单元等电子电器元件在故障状态时有可能产生电火花，需要进行特殊的隔爆处理才能用于易燃易爆的场合。

气动执行机构：驱动能源是气源（空气或者惰性气体），不存在高压强电原件，不易产生电火花，安全性能高。

得锐自动化评述：在石化、冶金、煤化工等行业的一些主装置设备中，常含有石油、天然气、煤气等易燃易爆介质，出于安全考虑，通常会选用气动执行器。而隔爆电动执行器通常用于油库，罐区，油气管线，煤气管线等不便于铺设气路的场合。

3）产品性能

31 耐高温

电动执行机构：即使控制器分体安装，但主传动结构中因为电机、传感器等元器件的正常运行受环境温度的限制，耐环境温度一般不超过80℃。

气动执行机构：阀门定位器分体安装后，主体（气缸）可以选用耐高温型产品，耐环境高温可达100℃以上或更高。

得锐自动化评述：智能一体化的电动和气动执行器的工作环境温度差不多。但控制单元与主体分体安装后，气动执行机构比电动执行机构更耐高温一些。

32 抗震性能

电动执行机构：有大量机械、电子元件构成，其正常运行和寿命受震动影响较大。

气动执行机构：整体结构简单，可动部件少，对震动不敏感。

得锐自动化评述：气动执行机构抗震性更强。

33 运行速度

电动执行机构：通过不同类型的齿轮箱减速后，不同型号产品具有快慢不等的输出速度，运行速度一般不可调。

气动执行机构：通过气源信号根据使用需求调节运行速度的快慢，并且可以达到较快的运行速度

得锐自动化评述：气动执行机构可实现快速动作响应，并且速度可调，提高调节效率。电动执行机构需要采用特殊电机和变速控制模块才可实现调速运行。

34 过载能力及寿命

电动执行机构：电机超出使用条件的频繁动作或过载时，容易发热，导致产生热保护并中途停机，长期大负荷也会加大对传动齿轮的磨损。

气动执行机构：适应频繁满负载动作，运行寿命长。阀门因为介质沉积可能会加大启动扭距，使用气动元件，可以在一定范围内增加工作压力以及作用力。

得锐自动化评述：气动执行机构更加适应频繁大负荷的调节动作，调节型气动执行机构使用周期更长些，最高可达200万次动作。调节型电动执行机构运行周期最高可达180 万次动作。

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