電動執(zhí)行器的選型方法

電動執(zhí)行器，也叫電動裝置、智能電動執(zhí)行器、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，主要分為開關(guān)型和調(diào)節(jié)型，有各種扭矩，使用于各種類型，各種口徑，各種扭矩的閥門；比如常見的美國威盾VTON的進(jìn)口電動執(zhí)行器，主要有用于DN15-1000的進(jìn)口電動蝶閥，進(jìn)口電動球閥等；那么電動執(zhí)行器的分類那么多，如果選擇合適的電動執(zhí)行器來配套閥門呢，本文結(jié)合美國威盾VTON的進(jìn)口電動執(zhí)行器和配套的閥門進(jìn)行詳細(xì)的分析。

一、根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)工藝控制要求選擇電動執(zhí)行器的控制模式 

　　電動執(zhí)行器的控制模式一般分為開關(guān)型（開環(huán)控制）和調(diào)節(jié)型（閉環(huán)控制）兩大類。 

1、開關(guān)型（開環(huán)控制）  ：

開關(guān)型電動執(zhí)行器一般實(shí)現(xiàn)對閥門的開或關(guān)控制，閥門要么處于全開位置，要么處于全關(guān)位置，此類閥門不需對介質(zhì)流量進(jìn)行精確控制。特別值得一提的是開關(guān)型電動執(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)。選型時必需對此做出說明，不然經(jīng)常會發(fā)生在現(xiàn)場安裝時與控制系統(tǒng)沖突等不匹配現(xiàn)像。 

a)分體結(jié)構(gòu)（通常稱為普通型）：控制單元與電動執(zhí)行器分離，電動執(zhí)行器不能單獨(dú)實(shí)現(xiàn)對閥門的控制，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，增加接線及安裝費(fèi)用，且容易出現(xiàn)故障，當(dāng)故障發(fā)生時不便于診斷和維修，性價比不理想。 

b)一體化結(jié)構(gòu)（通常稱為整體型）：控制單元與電動執(zhí)行器封裝成一體，無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)生了智能電動執(zhí)行器，關(guān)于智能電動執(zhí)行器后面將再做說明。

2、調(diào)節(jié)型（閉環(huán)控制） 

調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行器不僅具有開關(guān)型一體化結(jié)構(gòu)的功能，它還能對閥門進(jìn)行精確控制，從而精確調(diào)節(jié)介

a)控制信號類型（電流、電壓）

調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行器控制信號一般有電流信號(4～20mA、0～10mA)或電壓信號(0～5V、1～5V)，選型時需明確其控制信號類型及參數(shù)。 

b)工作形式（電開型、電關(guān)型） 

調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行器工作方式一般為電開型（以4～20mA的控制為例，電開型是指4mA信號對應(yīng)的是閥關(guān)，20mA對應(yīng)的是閥開），另一種為電關(guān)型（以4-20mA的控制為例，電開型是指4mA信號對應(yīng)的是閥開，20mA對應(yīng)的是閥關(guān)）。 

c)失信號保護(hù) 

失信號保護(hù)是指因線路等故障造成控制信號丟失時，電動執(zhí)行器將控制閥門啟閉到設(shè)定的保護(hù)值，常見的保護(hù)值為全開、全關(guān)、 保持原位三種情況，且出廠后不易修改。

二、 根據(jù)閥門類型選擇電動執(zhí)行器

閥門的種類相當(dāng)多，工作原理也不太一樣，一般以轉(zhuǎn)動閥板角度、升降閥板等方式來實(shí)現(xiàn)啟閉控制，當(dāng)與電動執(zhí)行器配套時首先應(yīng)根據(jù)閥門的類型選擇電動執(zhí)行器。 

1、角行程電動執(zhí)行器（轉(zhuǎn)角<360度） 

電動執(zhí)行器輸出軸的轉(zhuǎn)動小于一周，即小于360度，通常為90度就實(shí)現(xiàn)閥門的啟閉過程控制。此類電動執(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。 一般常見的有電動蝶閥和電動球閥。

a)直連式：是指電動執(zhí)行器輸出軸與閥桿直連安裝的形式。

b)底座曲柄式：是指輸出軸通過曲柄與閥桿連接的形式。 此類電動執(zhí)行器適用于蝶閥、球閥、旋塞閥等。

2、多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行器（轉(zhuǎn)角>360度） 

電動執(zhí)行器輸出軸的轉(zhuǎn)動大于一周，即大于360度，一般需多圈才能實(shí)現(xiàn)閥門的啟閉過程控制。 此類電動執(zhí)行器適用于進(jìn)口閘閥、進(jìn)口截止閥等，就組成了電動閘閥，電動截止閥。

3、直行程（直線運(yùn)動） 

　　電動執(zhí)行器輸出軸的運(yùn)動為直線運(yùn)動式，不是轉(zhuǎn)動形式。此類電動執(zhí)行器適用于單座調(diào)節(jié)閥、雙座調(diào)節(jié)閥等。

三、根據(jù)工況需求確定電氣參數(shù) 

　　因不同執(zhí)行器廠家的電氣參數(shù)有所差別，所以設(shè)計選型時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)與電動執(zhí)行器參數(shù)不匹配造成工作時空開跳閘、保險絲熔斷、熱過載繼電器保護(hù)起跳等故障現(xiàn)像。 

四、根據(jù)閥門所需的扭力確定電動執(zhí)行器的輸出扭力 

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

五、根據(jù)使用場合選擇外殼防護(hù)等級、防爆等級

1、外殼防護(hù)等級 

外殼防護(hù)等級是指電動執(zhí)行器的殼體防外物、防水等級，以字母IP后加兩位數(shù)表示，由1～6表示防外物等級，第二位由１～８表示防水等級。比如美國威盾VTON的進(jìn)口電動執(zhí)行器，常見的防護(hù)等級是IP65,IP66,IP67,IP68.

2、防爆等級

　　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)或爆炸危險的場所時，必需對電動執(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別。防爆等級可通過防爆標(biāo)志ＥＸ及防爆內(nèi)容來表示（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)備類別+（氣體組別）+溫度組別。比如美國威盾VTON的進(jìn)口電動執(zhí)行器，常見的防爆等級是EXIIBT4,BT5,BT6，EXIICT5,CT6