1、電動執(zhí)行機構(gòu)現(xiàn)狀

1.1、國內(nèi)電動執(zhí)行機構(gòu)現(xiàn)狀

      國內(nèi)電動執(zhí)行機構(gòu)的研制比較晚，早期是60～70年代逐步研發(fā)的DDZ-II和DDZ-III型的電動裝置，功能比較單一，由機械傳動部分和外加的電控箱組合而成，屬于“分體式”結(jié)構(gòu)的外控型產(chǎn)品，防護等級比較低，調(diào)試和維護都不方便，優(yōu)點是價格比較便宜，適合一些對調(diào)節(jié)品質(zhì)不高的中小企業(yè)使用�，F(xiàn)在，由于這部分市場仍然存在，所以這樣的普通型電動裝置還是具有一定的生存空間。主要產(chǎn)品有DZW等多回轉(zhuǎn)，以及DKJ、ZKJ等部分回轉(zhuǎn)。

      隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的大力發(fā)展，現(xiàn)在的ZKJ等電動裝置也出現(xiàn)了變化，出現(xiàn)了可以直接接受控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)指令的具有一定智能化的電動裝置。它們將電子電路封裝到一個盒子中，使得其防護等級得到提高，控制精度、可靠性等提高，衍生出戶外型，隔爆型等多個分支。

2000年以后，電動執(zhí)行機構(gòu)獲得了快速發(fā)展，國內(nèi)一些廠商相繼推出智能電動執(zhí)行機構(gòu)。新型智能電動執(zhí)行機構(gòu)將伺服放大器與執(zhí)行機構(gòu)傳動等合為一體，屬于“一體化”產(chǎn)品。不僅實現(xiàn)了雙向通信、PID調(diào)節(jié)、在線自動標定、自校正與自診斷等多種控制技術(shù)要求的功能，還增設(shè)了行程保護、過力矩保護、電動機過熱保護、信號丟失保護、輸出現(xiàn)場閥位指示和故障報警等功能。它可進行現(xiàn)場操作或遠方操作，完成手動操作及手動/自動之間無擾動切換。相對于改進后的ZKJ等系列智能型電動裝置，新型智能型電動執(zhí)行機構(gòu)具有更好的調(diào)節(jié)品質(zhì)和閥位控制精度，可靠性和通信能力等也得到提高，功能也大大增加，由于采用“一體化”結(jié)構(gòu)，防護等級可以達到IP68，體積小，應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。

      相對于普通型電動裝置，新型的智能型電動執(zhí)行機構(gòu)具有很多優(yōu)勢：

(1)由于改變了行程定位機構(gòu)，不像以前的傳統(tǒng)電動裝置采用行星齒輪加導(dǎo)電塑料，或者是凸輪式行程控制機構(gòu)，或螺旋傳動式行程控制機構(gòu)等機械方式進行行程定位，所以主要參數(shù)技術(shù)指標先進，如工作死區(qū)、基本誤差、回差等指標已達到或接近世界先進水平，超過國內(nèi)現(xiàn)有DDZ-II、III型電動裝置。有的采用霍爾效應(yīng)傳感器，直接感應(yīng)閥桿的縱向或旋轉(zhuǎn)動作，實現(xiàn)了非接觸式定位檢測；有的采用特殊電位器，電位器中裝有球軸承和特種導(dǎo)電材質(zhì)做成的電阻薄片；有的采用磁阻效應(yīng)的非接觸式旋轉(zhuǎn)角度傳感器；還有的采用磁電式或光電式絕對編碼器技術(shù)等等。這些都使得抗干擾性能、可靠性、穩(wěn)定性增強。

(2)采用先進微處理器和數(shù)字顯示技術(shù)，以智能伺服放大器取代傳統(tǒng)伺服放大器。以數(shù)字式LCD顯示閥位取代原有模擬指針式閥位指示，解決了模擬指針式閥位指示不準確，夜間觀察不方便的缺點。由于采用了LCD，具有了人機界面，使得其具有了更加人性化的特點。

(3)功能強、使用方便，具有自診斷、自調(diào)整功能。而且設(shè)置參數(shù)、行程定位等都不需要打開電氣殼體，故不存在電子器件受現(xiàn)場腐蝕氣體、粉塵、潮氣等的損害，增強了電氣部分的壽命和可靠性。

(4)增加了流量特性軟件修正（僅帶有變頻器的執(zhí)行機構(gòu)才具有這個功能）。采用微處理器后，能靈活地設(shè)定、改變流量特性，提高調(diào)節(jié)閥控制性能，使一種固有特性的調(diào)節(jié)閥可以擁有多種輸出特性，使不能進行閥芯形狀修正(蝶閥)的閥也可改變流量特性，可以使非標準特性修正為標準特性，該功能將改變長期以來靠閥芯加工修正流量特性的現(xiàn)狀。

(5)在調(diào)節(jié)中采用電制動（比如反接制動、能耗制動等）和斷續(xù)調(diào)節(jié)技術(shù)，對具有自鎖功能的執(zhí)行機構(gòu)可取消機械摩擦制動器，提高了整機的可靠性，同時提高了閥位控制的精度。

(6)所有控制功能均可通過編程實現(xiàn)，可以輕松地成為分散控制系統(tǒng)（DCS）中的一個終端執(zhí)行元件。比如，可以接受DCS來的開關(guān)量信號，如“遠程開閥”、“遠程關(guān)閥”、“ESD（緊急動作）”、“開閥聯(lián)鎖”、“關(guān)閥聯(lián)鎖”、“停止/保持”等，也可以接受DCS發(fā)出的模擬量閥位控制信號，同時，執(zhí)行機構(gòu)可以向DCS反饋回許多無源開關(guān)量的觸點信號，比如“打開極限”、“關(guān)閉極限”、“開閥過力矩”、“關(guān)閥過力矩”、“正在動作”、“電源缺相”、“綜合故障報警”等等，同時還可以反饋4~20mA的閥門位置的電流信號。這些功能都采用模塊化的結(jié)構(gòu)，輸入輸出可以組態(tài)，非常靈活。

      還有的具有數(shù)字通信接口，從而具有現(xiàn)場總線通信功能，成為現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）中的一個節(jié)點。常用的通信方式有：Modbus-rtu、Profibus-dp、Hart、FF、Can等等�，F(xiàn)場總線的引入，使得電動執(zhí)行機構(gòu)與中央控制系統(tǒng)之間的信息交換能力得到大大提高，并且降低了布線成本（相對于DCS），增加了可靠性。

（7）傳動部件的蝸輪蝸桿，采用新穎材料和特殊熱處理工藝，運行平穩(wěn)、傳動效率高，無爬行、摩擦小，大大降低了傳動部件運行的噪音，增加了使用壽命。

（8）在與調(diào)節(jié)閥配套的調(diào)節(jié)型執(zhí)行機構(gòu)，采用滾珠絲桿代替?zhèn)鹘y(tǒng)的滑動絲桿（銅螺母加T形螺紋的絲桿），效率提高，調(diào)節(jié)精度提高，壽命變長。

（9）使用無刷直流電機代替交流電機，由于無刷直流電機具有一些優(yōu)于交流電機的特性，而且便于調(diào)速，所以現(xiàn)在也有廠家研發(fā)無刷直流電機的智能型電動執(zhí)行機構(gòu)。但是目前多是無刷直流電機使用帶位置傳感器的方式，而研發(fā)無位置傳感器的無刷直流電機的智能型電動執(zhí)行機構(gòu)的廠家，還是很少，大部分都僅僅是高校或者研究院等進行的樣機開發(fā)，并沒有形成大規(guī)模的市場銷售。

（10）內(nèi)部控制卡件采用了防震措施，所有的接插件都帶有“反扣”以防松動。模塊化的部件，使得維修十分方便。

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