MD系列电动执行机构原理分析

　　电动执行机构是工业自动化仪表中的执行单元，它能够按受来自调节器、工控机、DCS、计算机等仪表系统的控制信号，自动完成调节动作，是组成自动控制系统的不可缺少的主要装置，虽然生产厂家众多，铭牌及系列代号也各不相同，但其内部结构和工作原理基本大同小异，因此本文仅以MD系列电动执行机构的整体式比例调节型为例。简要介绍电动执行机构的结构原理及常见故障的分析与处理，供从事相关行业技术人员参考。

　　结构原理简介
　　
　　MD系列电动执行机构以交流伺服电动机为驱动装置的位置伺服机构，由配接的位置定位器PM-2控制板接受调节系统的4～20mA，直流控制信号与位置发送器的位置反馈信号进行比较，比较后的信号偏差经过放大使功率级导通。电动机旋转易区动执行机构的输出件朝着减小这一偏差的方向移动（位置发送器不断将输出件的实际位置转变为电信号——位置反馈信号送至位置定位器），直到偏差信号小于设定值为止。此时执行机构的输出件就稳定在与输入信号相对应的位置上。该系列角行程机构示意图如图1、直行程机构示意图如图2所示。

　　其实际使用接线图如图3所示。

　　MD系列角行程调节电动执行机构由动力部件和位置定位器（PM-2控制板）两大部分组成。其中动力部件主要由电动机、减速器、力矩行程限制器、开关控制箱、手轮和机械限位装置以及位置发送器等组成，其各部分作用简述如下：

　　1：电动机：电动机是特种单相或兰相交流异步电动机。具有高启动力矩、低启动电流和较小的转动惯量。因而有较好的伺服特性。在电动机定子内部装有热敏开关（详见图3所示）做过热保护，当电动机出现异常过热（内部温度超过130℃）时该开关将控制电动机的电路断开以保护电动机和执行机构，当电动机冷却以后开关恢复接通。电路恢复工作。为了克服惯性惰走。调节型电动执行机构的电动机控制电路均有电制动功能。

　　2.减速器：  角行程执行机构采用行星减速加涡轮涡杆传动机构。既有较高的机械效率，又具有机械自锁特性。直行程执行机构的减速器由多转执行机构减速器配接丝杆螺母传动装置组成。

　　3.力矩行程限制器：它是一个设置在减速器内的标准单元。由过力矩保护机构、行程控制机构（电气限位）、位置传感器及接线端子等组成。

　　（1）过力矩保护机构；内行星齿轮在传递力矩时产生的偏转拨动嵌装在齿轮外圈的摆杆，摆杆的两端各装有一个测力压缩弹簧作为正、反向力矩的传感元件。当输出力矩超过设定限制力矩时，内齿轮的偏转使摆杆触动力矩开关，切断控制电路使电动机停转。调整力矩限制弹簧的压缩量即可调整力矩的限定值。该保护具有记忆功能，对应于接线图中的电器设备是力矩开关LEF、LEO。当该保护动作以后，在排除机械力矩故障后，执行机构断电或信号瞬间反向一下即可恢复（即记忆解除）正常工作。

　　（2）行程控制机构；由凸轮组和微动开关组成。该凸轮组通过齿轮减速装置与减速器传动轴相连，通过调整分别作用于正、反方向微动开关（即行程限位开关）的凸轮板的位置可限定执行机构的行程（行程开关FCO、FCF）。

　　该电气限位的范围在出厂时已经调好，一般情况下请勿随便调整，以免损坏机构。

　　（3）位置传感器：采用高精度、长寿命的导电塑料电位器作为位置传感元件，它与凸轮组同轴连接，整体式比例调节型电动执行机构位置指示信号，是将电位器随输出轴行程变化的电阻值送入PM-2控制板的比较放大电路。并由它送出一个4～20mA的DC电流信号用于指示。

　　4.开关控制箱：在开关控制箱内装有PM电子位置定位器。

　　5.手轮：在故障状态和调试过程中，可通过转动手轮来实现手动就地操作。

　　6.机械限位装置：主要用于故障时以及防止手动操作时超过极限位置保护。角行程电动执行机构的机械限位采用内置扇形涡轮限位结构。外形体秘小。限位可靠；直行程电动执行机构的机械限位采用内置挡块型限位结构，可十分有敏地保护阀座、阀杆、阀芯。

　　位置定位器实质上是一个将控制信号与位置反馈信号进行比较并放大以控制电动机开停和旋转方向的多功能大功率放大板。它与执行机构的动力部件桐连以控制执行机构按系统规定的状态工作。位置定位器主要由比较、逻辑保护、放大驱动及功率放大等电路组成。控制单相电动机的位置定位器功率放大部分主要由光电耦合过零触发固态继电器（无触点电子开关）构成。其主体部分示意如图4所示。需要注意的是“手动---自动”转换开关，该开关的作用是在没有外加信号时，与手动调整电位器Pl配合使用，以便观察或调试执行机构。用后一定要将其拨回“自动”位置。以免影响投入系统自动控制。

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