電動執行機構（電動執行機構）又稱閥門電動裝置或電動頭。它在不同的行業中被稱為。它在工業管道閥門行業中被稱為閥門電動裝置，在電氣儀表行業中被稱為電動執行機構（電動執行機構）。機制）。

閥門是工業管道控制中常用的重要設備。電動閥由于其電源很容易獲得，通常不需要維護。它們比氣動和液壓驅動設備更常用。在工業場合，電動閥門必須具有較高的可靠性和安全性。電動閥門的安全性和可靠性通常取決于電動執行機構（電動執行機構），因此其性能、控制精度、功能、智能程序的綜合性能是電動閥門機技術水平的體現。因此，除了選擇電動執行機構（電動執行機構）時必須考慮的一些基本因素外，還應提出合理的技術要求，以使電動閥的價值最大化。

閥門是工業管道控制中常用的重要設備。電動閥由于其電源很容易獲得，通常不需要維護。它們比氣動和液壓驅動設備更常用。在工業場合，電動閥門必須具有較高的可靠性和安全性。電動閥門的安全性和可靠性通常取決于電動執行機構（電動執行機構），因此其性能、控制精度、功能、智能程序的綜合性能是電動閥門機技術水平的體現。因此，除了選擇電動執行機構（電動執行機構）時必須考慮的一些基本因素外，還應提出合理的技術要求，以使電動閥的價值最大化。

本文將解釋選擇電動執行器（電動執行器）的主要考慮因素，并簡要介紹電動執行器的選擇方法和技術。電動執行機構（電動執行機構）選型要點

1、根據閥門類型選擇電動執行機構（電動執行機構）

閥門的類型很多，工作原理也不同。通常，開閉控制是通過旋轉閥板角度、提升閥板（或閥芯）等來實現的。當與電動執行機構（電動執行機構）匹配時，首先根據閥門類型選擇電動執行機構（電動執行機構）。1.角行程電動執行機構（電動執行機構）（旋轉角度<360度）

電動執行機構（電動執行機構）輸出軸的旋轉小于一周，即小于360度（有時稱90度以內的角度和其他行程，大于90度和小于360度稱為部分旋轉型），通常90度來實現閥門的開啟和關閉過程控制。根據安裝接口方式的不同，這種類型的電動執行機構分為直接連接型和底座曲柄型（“電動執行機構的選擇方法和技巧”將進行更詳細的說明）。

a） 直接連接：指電動執行機構（電動執行機構）輸出軸與閥桿直接連接安裝的形式。

b） 底座曲柄型：指輸出軸通過曲柄與閥桿連接的形式。

這種類型的電動執行機構適用于蝶閥、球閥、旋塞閥等。2.多圈電動執行機構（電動執行機構）（旋轉角度>360度）

電動執行機構輸出軸的旋轉大于一周，即大于360度，通常需要多次轉動才能實現閥門開啟和關閉過程的控制。

這種電動執行機構適用于閘閥、截止閥等。

3、直線行駛（直線運動）

電動執行器（電動執行器）輸出軸的運動是線性運動類型，而不是旋轉形式。

這種電動執行機構適用于單座控制閥和雙座控制閥。

2、根據生產過程控制要求（PID調節功能），確定電動執行機構（電動執行機構）的控制模式）

1、開關類型（開環控制）

開關式電動執行機構（電動執行機構）通常實現閥門的開啟或關閉控制。閥門處于全開或全關位置。此類閥門不需要精確控制介質流量（此處未完全說明），還有一種開關類型，具有閥位反饋形式，反饋信號連接到DCS或其他控制器進行PID計算，然后控制執行機構打開或關閉，以達到控制開度的目的。

特別值得一提的是，開關型電動執行機構（電動執行機構）由于結構形式不同，也可分為分體式結構和整體式結構。在選擇模型時必須對此進行解釋，否則在現場安裝過程中經常會出現不匹配，例如與控制系統沖突。

a） 分體式結構（通常稱為普通型）：控制單元與電動執行機構分開。電動執行機構不能單獨控制閥門，必須增加控制單元才能實現控制。通常，控制器或控制柜用于外部控制。支持

這種結構的缺點是不方便系統的整體安裝，這增加了布線和安裝成本，并且容易發生故障。當故障發生時，不容易診斷和維護，性價比不理想（但優點適用于高溫場合，因為在高溫環境中控制電路可能遠離執行器）。

b） 一體化結構（通常稱為整體式）：控制單元和電動執行機構封裝成一個整體，無需外部控制單元即可現場操作，并可通過遠程輸出相關控制信息進行操作。

這種結構的優點是便于系統的整體安裝，降低了布線和安裝成本，易于診斷和故障排除。但是傳統的集成在后面描述。

2、可調型（閉環控制）（即伺服集成）

可調節電動執行機構（電動執行機構）不僅具有開關式一體化結構的功能，還可以精確控制閥門，從而精確調節介質流量。由于空間限制，其工作原理在此不再詳細描述。以下是選擇可調電動執行器時需要注意的參數的簡要說明

a）控制信號類型（電流、電壓）

可調電動執行器（電動執行器）的控制信號一般包括電流信號（4～20mA、0～10mA）或電壓信號（0～5V、1～5V）。在選擇模型時，需要澄清控制信號的類型和參數（目前，最常用的是4-20mA）。

b）工作形式（電動開啟式、電動關閉式）（即正作用和反作用）

調節電動執行機構（電動執行機構）的工作模式一般為電動開啟式（以4-20mA控制為例，電動開啟式表示4mA信號對應閥門關閉，20mA對應閥門打開），另一種類型是電動關閉（以4-20mA控制為例，電動打開類型意味著4mA信號對應于閥門打開，20mA對應于閥門關閉）。在正常情況下，選型需要明確的工作形式。許多產品出廠后不能修改（應該是產品的一部分），大多數智能電動執行器（如CONAC系列、NDL、NDQ系列）都可以通過現場設置隨時進行修改（例如，如果參數或跳線被修改，傳統的模擬控制板必須要么改變跳線，要么改變電機正反向接線和傳感器接線。

c）失去信號保護

失去信號保護意味著當控制信號由于線路等故障而丟失時，電動執行器（電動執行器）將打開和關閉控制閥至設定的保護值。常用保護值為全開、全關，并保持原始位置。在這種情況下，出廠后不容易修改（舊的模擬控制形式應該很難修改），大多數智能電動執行器可以通過現場設置靈活修改，如CONAC系列、NDL、NDQ系列等，可以通過菜單參數修改來實現，其中，當信號被切斷時，NDL和NDQ系列可以將閥位置設置為任何設置位置。

3、根據閥門所需的扭矩確定電動執行機構（電動執行機構）的輸出扭矩（可輸入推力）

閥門開啟和關閉所需的扭矩決定了電動執行機構（電動執行機構）選擇的輸出扭矩。一般由用戶提出或閥門制造商選擇。作為電動執行機構（電動執行機構），制造商只應用執行機構，它負責閥門的輸出扭矩。閥門正常開啟和關閉所需的扭矩取決于閥門的尺寸、工作壓力和其他因素。然而，由于閥門制造商的加工精度和裝配工藝不同，不同制造商生產的同一規格閥門所需的扭矩也有差異，即同一閥門制造商生產的同一閥門的扭矩也是一個。合理的扭矩范圍。（文章“電動執行機構的選擇方法和技巧”有更詳細的解釋）

第四，確定電氣參數

由于不同電動執行器（電動執行器）制造商的電氣參數不同，在設計和選擇時通常需要確定電氣參數，主要包括電機功率、額定電流、二次控制回路電壓等。，因此，通常情況下，控制系統和電動執行器參數不匹配，導致跳閘、熔斷器跳閘、熱過載繼電保護等故障。

第五，根據使用場合選擇外殼防護等級和防爆等級

1、外殼額定值

外殼防護等級是指電動執行機構外殼的防異物和防水性能。它由字母IP后跟兩位數表示。第一個數字是從1到6表示異物的程度（見表1），第二個數字是1到8表示防水等級（見表2）。

表1：。第一位數字表示的防異物等級

表2：。防水等級由第二位數字表示

2、防爆等級在爆炸性氣體、蒸汽、液體、可燃性粉塵等可能引起火災或爆炸危險的場所，必須對電動執行機構提出防爆要求，并根據不同的應用領域選擇防爆形式和類別。防爆等級可用防爆標志EX和防爆內容表示（參見《爆炸環境用防爆電氣設備》GB3836-2000）。

防爆標志的內容包括：防爆類型+設備類別+（氣體組）+溫度組

a） 防爆型：根據所采取的防爆措施，可分為本質安全型、隔爆型、增安型、正壓型、澆注型、填砂型等，其標識見下表3。

表3：防爆形式和標志

b） 設備類別：

表4：。設備類別

根據適用于爆炸性氣體混合物的最大試驗安全間隙或最小點火電流比，II級隔爆型“Exd”和本質安全型“Exi”電氣設備進一步分為IIA、IIB和IIC類。它們之間的關系如表5所示：

表5：氣體組

c） 溫度類別：

電氣設備根據其最高表面溫度分為T1～T6組，因此相應T1～T6組電氣設備的最高表面溫度不能超過相應溫度組的允許值。可燃氣體或蒸汽的溫度組、設備表面溫度與著火溫度的關系見下表6：

表6：。“溫度”組

電動執行機構（電動執行機構）制造商銷售的防爆電動執行機構必須取得防爆證書。但是，一些用戶在安裝過程中不遵守規則，這將大大降低防爆性能。例如，細電纜不符合電動執行機構（電動執行機構）的要求。如果電纜太薄，則會在電纜入口處留下間隙，無法達到防爆性能。

電動執行機構的選擇方法與技巧

電動執行機構（電動執行機構）的選擇主要從以下幾個方面進行：

1、電動執行機構結構型式（電動執行機構）

根據被控對象的運動方式，電動執行器分為以下結構類型：角行程、直行程、部分旋轉型和多旋轉型。根據連接和安裝方法（一般為角行程電動執行機構（電動執行機構））分為底座式和直接連接式。

讓我們來談談各種閥門和阻尼器選擇何種結構類型的電動執行器（電動執行器），或者何種受控對象適用于各種結構的電動執行器（電動執行器）。

1、角行程電動執行機構（電動執行機構）

角行程電動執行器（電動執行器）輸出軸的運動方式為角度旋轉，一般旋轉范圍為0～90度。此類執行機構通常適用于阻尼器、蝶閥、球閥、V形閥等。

角行程電動執行器（電動執行器）根據連接方式分為直接連接型和底座型。當連接直接連接類型時，電動執行器的輸出軸直接連接到閥桿。底座式連接方法是通過球鉸+連桿連接致動器輸出軸和閥桿。

2、直行電動執行機構（電動執行機構）

直行電動執行器（電動執行器）輸出軸的運動是線性運動，因此這種類型的執行器適用于線性運動的閥門（切斷閥和閘閥除外，稍后將討論）。閥座閥、雙座閥、套筒閥、角閥、三通閥、隔膜閥等。

3、多圈電動執行機構（電動執行機構）

多圈電動執行器（電動執行器）輸出軸運動方式為旋轉，全行程超過360度。適用于閘閥、截止閥等受控對象。多圈電動執行器是特殊的，可以重新配置。第一級減速器被轉換為角行程電動執行器（電動執行器）或直行程電動執行器（電動執行器），甚至是多圈式。第一級減速后，輸出力（扭矩）增加，運動速度減慢。

2、電動執行機構（電動執行機構）的輸出力（扭矩）

電動執行器（電動執行器）最重要的參數是輸出力。對于直行程電動執行機構（電動執行機構），單位為N或Kg，10N=1Kg，稱為推力。對于機構的角電動執行器（電動執行器），單位為Nm或Kg.m，10Nm=1Kgm。輸出力的大小應根據受控對象的最大驅動力確定。通常，執行機構需要保留30%的保證金才能投保。由于閥門驅動力的計算非常復雜，以下給出了一些常見的閥門經驗數據：

常用閥門需要驅動力才能用于應用致動器（預留了30%的余量）

閘閥（口徑25至1800mm，壓力1至320Kg/cm2或1至32MPa，扭矩單位Kg.m）

截止閥（口徑15至350mm，壓力6至320Kg/cm2，扭矩單位Kg.m）

球閥（口徑50至1000mm，壓力6至100Kg/cm2，扭矩單位Kg.m）

蝶閥（口徑50至2000mm，壓力2.5至25Kg/cm2，扭矩單位Kg.m）

3、電動執行機構行程（電動執行機構）

這個參數也是一個更重要的參數。對于角行程電動執行器（電動執行器），行程固定在0?90度。對于直行程，行程單位為mm，需要根據滑閥行程進行調整。確定直行程電動執行器（電動執行器）常規行程具有以下齒輪：10mm、16mm、25mm、40mm、60mm、100mm。對于多匝電動執行器（電動執行器），一般來說，此類執行器的匝數可以滿足需要。

四、電氣接口

確定電動執行機構（電動執行機構）需要反饋什么樣的信號，以確定電動執行器（電動執行器）的控制方法。

控制方式：

1.模擬量控制：一般的模擬量控制是4~20mA，也有0~10mA、1~5V等，后兩者現在用得不多。通常可調節（集成）電動執行器可以通過模擬控制。

2.開關控制：一般開關控制信號為“開”和“關”指令信號，也可能有“停”指令信號。開關量主要包括以下幾種：無源、24V DC、220V AC。通常，如果配備伺服放大器，則開關量為220V AC。如果不使用伺服放大器控制執行機構，而選擇220V AC開關型電動執行機構（電動執行機構），需要注意的是，所提供的220V開關功率必須大于致動器電機功率。

反饋信號：

1.模擬反饋：模擬反饋信號是電動執行機構（電動執行機構）輸出的與當前閥位對應的所有閥位反饋信號。也有4~20mA、0~10mA和1~5V。兩者現在都很少使用。通常，那些配備有伺服放大器的裝置需要模擬閥位置反饋信號。如果DCS或顯示儀表需要顯示當前閥門位置，電動執行機構也必須需要模擬閥門位置反饋信號

2.開關反饋信號：根據工藝要求，電動執行機構可能需要輸出完全閉合和完全打開的開關信號，甚至其他有意義的信號，如執行機構故障報警信號。通常，開關值是被動的，但它也是主動的。

除了上面提到的幾個重要參數外，有些參數并不那么重要，但根據工藝要求，也可能非常重要，如安裝尺寸、重量、控制精度、全行程時間、防護等級等。