電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理

電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理

以MD系列電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的整體式比例調(diào)節(jié)型為例。

MD系列電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)以交流伺服電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)裝置的位皿伺服機(jī)構(gòu)，由配接的位置定位器PM-2控制板接受調(diào)節(jié)系統(tǒng)的4～20mA直流控制信號(hào)與位置發(fā)送器的位置反饋借號(hào)進(jìn)行比較，比較后的信號(hào)偏差經(jīng)過(guò)放大使功率級(jí)導(dǎo)通，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出件朝著減小這一偏差的方向移動(dòng)（位置發(fā)送器不斷將輸出件的實(shí)際位置轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)—位盈反饋信號(hào)送至位致定位器），直到偏差信號(hào)小于設(shè)定值為止。此時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出件就穩(wěn)定在與輸人信號(hào)相對(duì)應(yīng)的位置上。

電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的組成部分
 

MD系列角行程調(diào)節(jié)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)由動(dòng)力部件和位置定位器（PM-2控制板）兩大部分組成。其中動(dòng)力部件主要由電動(dòng)機(jī)、減速器、力矩行程限制器、開(kāi)關(guān)控制箱、手輪和機(jī)械限位裝置以及位置發(fā)送器等組成，其各部分作用簡(jiǎn)述如下：

電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)

電動(dòng)機(jī)是特種單相或三相交流異步電動(dòng)機(jī)，具有高啟動(dòng)力矩、低啟動(dòng)電流和較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，因而有較好的伺服特性。在電動(dòng)機(jī)定子內(nèi)部裝有熱敏開(kāi)關(guān)（詳見(jiàn)圖3所示）做過(guò)熱保護(hù)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)異常過(guò)熱（內(nèi)部溫度超過(guò)130℃）時(shí)該開(kāi)關(guān)將控制電動(dòng)機(jī)的電路斷開(kāi)以保護(hù)電動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)冷卻以后開(kāi)關(guān)恢復(fù)接通，電路恢復(fù)工作。為了克服慣性惰走，調(diào)節(jié)型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)控制電路均有電制動(dòng)功能。

電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的減速器

角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用行星減速加蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，既有較高的機(jī)械效率，又具有機(jī)械自鎖特性。直行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)的減速器由多轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)減速器配接絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)裝置組成。

力矩行程限制器

它是一個(gè)設(shè)置在減速器內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)單元，由過(guò)力矩保護(hù)機(jī)構(gòu)、行程控制機(jī)構(gòu)（電氣限位）、位置傳感器及接線端子等組成。

過(guò)力矩保護(hù)機(jī)構(gòu)

內(nèi)行星齒輪在傳遞力矩時(shí)產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)撥動(dòng)嵌裝在齒輪外圈的擺桿，擺桿的兩端各裝有一個(gè)測(cè)力壓縮彈贊作為正、反向力矩的傳感元件，當(dāng)輸出力矩超過(guò)設(shè)定限制力矩時(shí)，內(nèi)齒輪的偏轉(zhuǎn)使擺桿觸動(dòng)力炬開(kāi)關(guān)，切斷控制電路使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。調(diào)整力炬限制彈資的壓縮量即可調(diào)整力炬的限定值。該保護(hù)具有記憶功能，對(duì)應(yīng)于接線圖中的電器設(shè)備是力矩開(kāi)關(guān)LEF、LEO。當(dāng)該保護(hù)動(dòng)作以后，在排除機(jī)械力矩故障后，執(zhí)行機(jī)構(gòu)斷電或信號(hào)瞬間反向一下即可恢復(fù)（即記憶解除）正常工作。

（2）行程控制機(jī)構(gòu)：由凸輪組和微動(dòng)開(kāi)關(guān)組成。該凸輪組通過(guò)齒輪減速裝殷，與減速器傳動(dòng)軸相連，通過(guò)調(diào)整分別作用于正、反方向微動(dòng)開(kāi)關(guān)（即行程限位開(kāi)關(guān)）的凸輪板的位置可限定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程（行程開(kāi)關(guān)FCO，F(xiàn)CF）。該電氣限位的范圍在出廠時(shí)已經(jīng)調(diào)好，一般情況下請(qǐng)勿隨便調(diào)整，以免損壞機(jī)構(gòu)。

（3）位置傳感器：采用高精度、長(zhǎng)壽命的導(dǎo)電塑料電位器作為位置傳感元件，它與凸輪組同軸連接，整體式比例調(diào)節(jié)型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置指示信號(hào)，是將電位器隨輸出軸行程變化的電阻值送入PM-2控制板的比較放大電路，并由它送出一個(gè)4-20mA的DC電流信號(hào)用于指示。

電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開(kāi)關(guān)控制箱

在開(kāi)關(guān)控制箱內(nèi)裝有PM電子位置定位器。

手輪

在故障狀態(tài)和調(diào)試過(guò)程中，可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪來(lái)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)就地操作。

機(jī)械限位裝置

主要用于故障時(shí)以及防止手動(dòng)操作時(shí)超過(guò)極限位置保護(hù)。角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)械限位采用內(nèi)置扇形渦輪限位結(jié)構(gòu)，外形體積小，限位可靠；直行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)械限位采用內(nèi)置擋塊型限位結(jié)構(gòu)，可十分有效地保護(hù)閥座、閥桿、閥芯。

位置定位器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)將控制信號(hào)與位置反饋信號(hào)進(jìn)行比較并放大以控制電動(dòng)機(jī)開(kāi)停和旋轉(zhuǎn)方向的多功能大功率放大板，它與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力部件相連以控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)按系統(tǒng)規(guī)定的狀態(tài)工作。位置定位器主要由比較、邏輯保護(hù)、放大驅(qū)動(dòng)及功率放大等電路組成?？刂茊蜗嚯妱?dòng)機(jī)的位置定位器功率放大部分主要由光電禍合過(guò)零觸發(fā)固態(tài)繼電器（無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān)）構(gòu)成。其主體部分示意如圖4所示。需要注意的是“手動(dòng)一自動(dòng)”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)的作用是在沒(méi)有外加信號(hào)時(shí)，與手動(dòng)調(diào)整電位器P1配合使用，以便觀察或調(diào)試執(zhí)行機(jī)構(gòu)。用后一定要將其撥回“自動(dòng)”位世，以免影響投人系統(tǒng)自動(dòng)控制。