如何选择气动和电动执行器
发布时间：
2023-01-10
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I. 如何选择执行器
1. 执行机构选择的主要考虑因素
可靠性; ②经济性; ③动作稳定，有足够的输出扭矩; ④结构简单，维修方便。
2. 电动执行器和气动执行器的选择和比较
(1)气动执行器简单、可靠
老式电动执行器的可靠性差，是其过去一贯的弱点。然而，在20世纪90年代，电子执行器的发展彻底解决了这个问题。它可以在5~10年内免维护，其可靠性甚至超过了气动执行器。
(2) 驱动源
气动执行器的最大缺点是必须建立气源站，增加了成本;电动阀门的驱动源可以在任何地方取用。
(3) 价格方面
气动执行器必须附带阀门定位器和气源，其成本与电动阀门相当(进口电动阀门定位器的价格与进口电子执行器的价格相当;国产定位器与国产电动执行器的价格相当)。
(4) 推力和刚度：两者相等。
(5)防火、防爆
"气动执行器+电动阀门定位器 "略优于电动执行器。
3. 建议
(1) 如有可能，建议在国产化场合、新项目等选择进口电子执行器与国产阀门。
(2)虽然薄膜执行机构存在推力不足、刚度小、体积大的缺陷，但其结构简单，所以仍是目前使用最多的执行机构。但在此强调，最好选用^Zha和ZHB^细的薄膜推杆来代替^ZMA和ZMB^老式的薄膜推杆，这样可以获得重量轻、体积小、性能好的大输出力。
(3) 选择活塞式执行器的注意事项。
①当气动隔膜式执行机构的推力不足时，选用活塞式执行机构，以提高输出力;对于压差较大的调节阀(如中压蒸汽切断)，当DN≥200时，应选用均匀双层的活塞式执行机构。
对于普通调节阀，也可选用活塞式执行器来代替膜式执行器，这样可大大减小执行器的体积。从这个角度看，气动活塞式控制阀将得到更多的应用。
③对角行程调节阀的角行程执行机构的典型结构是双活塞齿条旋转式。值得强调的是，传统的 "直行程活塞执行器+角铁+曲轴连杆 "模式。
II. 电动和气动执行器的比较
1. 抗过载能力和使用寿命
电动执行器只能用于间歇性操作，所以不适合于连续闭环操作。气动执行器具有抗过载能力，在整个使用寿命内免维护。不需要换油或其他润滑。它的标准使用寿命可达100万次开关，所以气动执行器比其他阀门执行器优越。
2. 安全性
气动执行器可用于有潜在爆炸危险的场合，特别是在以下情况下。
需要防爆阀门(如纳穆尔阀，有合适的线圈);阀门或阀岛应安装在爆炸区域之外，在爆炸区域使用的气动执行机构应通过空气管道驱动;电动执行机构在有潜在爆炸危险的场合不易使用，且成本高。
3. 抗过载能力
在扭矩增大或对力有特殊要求的情况下，电动执行器会很快达到扭矩极限。特别是当阀门执行器无规律地开启或长时间关闭时，气动执行器的抗过载能力优势明显，因为泥沙或烧结物会增加启动扭矩。使用气动元件，很容易
4. 经济性
在水和污水处理技术中，大多数阀门执行器是以开/关模式操作的，甚至设计成手动操作。因此，气动元件创造了一个重要的合理化前景。与气动执行器相比，如果采用电动执行器，必须在控制和测试系统中设计超温监测、扭矩监测、转换频率和维护周期等监测功能，这导致了大量的线路输入和输出。除了终端位置感应和气源处理外，气动执行器不需要任何监测和控制功能。气动执行器的成本很低，所以手动阀门执行器应实现自动化。
5. 组装
气动技术是非常简单的。将气动执行器安装在阀门驱动头上，并连接和驱动气源处理装置，非常容易。此外，气动执行器的免维护设计确保了安装和操作的简便性。
6. 组件
气动元件具有较高的抗震性，坚固耐用，一般不会损坏。即使是高温也不会损坏抗腐蚀元件。而电动执行器由大量元件组成，相对容易损坏。
7. 技术
线性执行器直接作用于关闭装置，而摆动执行器只需要一个活塞和一个驱动轴就可以将 "线性压缩空气力 "转化为摆动。使用气动执行器也可以很容易地实现慢速运动，例如通过使用简单和低成本的流量控制元件。当电动执行器将提供的能量转换为运动时，将发生巨大的能量损失。首先，电动马达将大部分能量转化为热量，其次是使用齿轮箱。
三、总结
1. 气动执行器
现在大多数工业控制场合使用的执行器都是气动执行器，因为用空气源作为动力，比电动和液压更经济，而且结构简单，易于掌握和维护。从维护的角度看，气动执行器比其他类型的执行器更容易操作和标定，而且在现场很容易实现左右的正反互换。
它最大的优点是安全。在使用定位器时，它是易燃易爆环境的理想选择。如果电信号不是防爆型或本质安全型的，就有可能因点火而引起火灾。因此，尽管电动调节阀的应用范围越来越广，但气动调节阀在化工领域仍占有绝对优势。
气动执行器的主要缺点是：反应慢、控制精度差、抗偏差能力差，这是由于气体的可压缩性造成的。特别是在使用大型气动执行器时，空气充满气缸和排空需要时间。然而，这不应该是一个问题，因为在许多工作条件下不需要高控制精度、极快的响应和抗偏差能力。2. 2.电动执行器 电动执行器主要用于发电厂或核电站，因为在高压水系统中需要一个平滑、稳定和缓慢的过程。
电动推杆的主要优点是稳定性高，可由用户施加恒定的推力。最大的推力可以达到225000kgf。只有液压推杆可以达到这么大的推力，但液压推杆的成本要比电动推杆高很多。电动执行器的抗偏差能力很强，输出的推力或扭矩基本恒定，能很好地克服介质的不平衡力，实现对工艺参数的精确控制，因此控制精度比气动执行器高。如果采用伺服放大器，可以很方便地实现正反作用力的交换，也可以很方便地设定关闭信号的阀位状态(保持/全开/全关)。在发生故障的情况下，它必须保持在原来的位置，而这是气动执行器所不能做到的。气动执行器必须在一套组合保护系统的帮助下实现位置保持。
电动执行器的缺点主要有：结构比较复杂，比较容易发生故障，而且由于其复杂性，对现场维修人员的技术要求比较高;电机在运行中要发热。如果调整过于频繁，容易造成电机过热，产生热保护。同时，也会增加减速器的磨损;另外，运行速度慢。从调节器输出信号到响应控制阀移动到相应位置，需要很长的时间。这是它不如气动和液压执行器的地方。
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