执行机构

执行机构接受调节器的控制信号,转换信号为输出力、力矩、位移,推动调节机构动作

graph LR
执行机构 --> 电动 & 气动 & 液动
气动 --> 薄膜式 & 活塞式
薄膜式 --> 正作用 & 反作用

一、电动执行机构(粗略)

基本原理:两相交流电机,将输入的直流电流信号线性地转换为位移量。
防爆要求不高、无合适气源使用
种类:直行程、角行程、多转式
组成部分:伺服放大器、减速器、位置发送器

二、气动执行机构(重点)

接收电/气转换器(或阀门定位器)输出的气压信号,转换为相应的输出力和推杆直线位移,来推动调节机构动作。

活塞式

输出推力大,行程长。较为昂贵,特殊情况下使用。
有弹簧、无弹簧

薄膜式(常用)

结构简单、价格低廉、使用较为广泛。虽然行程小,但可以满足一般情形。

基本原理胡克定律

l=AeCsPl

引压导管存在一定阻力,执行机构相当于一阶滞后环节

PlP0=1RCs+1=1Ts+1lP0=KTs+1

阀门定位器

和气动执行机构配套使用,接收控制器的输出的 420mA 直流电流信号,成比例地输出大功率气动信号给启动执行机构。

增大执行器的输出效率,克服阀杆的摩擦力和消除不平衡力的影响。使用闭环负反馈,使用偏差信号进行控制。

应用场合:
改善静态特性、改善动态特性、用于分程控制(主要的三个使用场景)、改变流量特性、用于反向动作

分程控制:一个控制器控制两个阀门(实例:化工反应中,生产化工原料如果为剧烈放热反应,可以同时通蒸汽和冷却水,一边升温使得反应开始,一方面通冷却水降温防止过热焦化。使用阀门定位器实现,在两个阀门前分别加装阀门定位器,利用阀门定位器输入和输出的线性关系,设置输入输出范围,使得同一个控制器的信号分段作用于两个阀门)