过控第四章执行机构讲义.ppt

主要内容 4.1 执行器的工作原理与分类 4.2 电动执行机构 4.3 气动执行机构 4.4 调节机构 4.5 电-气转换器 4.6 阀门定位器 4.7 执行器的选择;4.1 执行器的工作原理与分类;4.1 执行器的工作原理与分类---组成;按使用能源分; 电动调节阀：电源配备方便，信号传输快、损失小，可远距离传输；但推力较小。 气动调节阀：结构简单，可靠，维护方便，防火防爆；但气源配备不方便。 液动调节阀：用液压传递动力，推力最大；但安装、维护麻烦，使用不多。;按输出位移形式;接收来自控制器的0-10mA.DC或4-20mA.DC电流信号，并将其转换为相应的角位移（输出力矩）或直线位移（输出力），去操纵阀门、档板等调节机构。 ;执行机构;如直动式电磁阀： 线圈通电时，产生电磁力，吸引阀芯柱上移，阀门打开。 线圈断电后，电磁力消失，阀芯落下。在弹簧压力下阀门紧闭。 电磁阀是位式阀，只有全开和全关两个位置。;电动调节阀由执行机构和阀门两部分组成。 执行机构是调节阀的推动装置，它将输入信号转换成相应的动力，带动控制机构动作。 阀门是调节阀的控制机构，它与气动调节阀的阀门是通用的。;电动执行机构 ;4.2 电动执行机构---工作原理;4.2 电动执行机构---执行机构;伺服电机;4.2 电动执行机构---执行机构;4.3 气动执行机构---分类;4.3 气动执行机构---气动薄膜式;调节阀是由气压信号控制的阀门。;气动调节阀的结构与分类 气动调节阀由执行机构和控制机构（阀）两部分组成。 执行机构是推动装置，它是将信号压力的大小转换为阀杆位移的装置。 控制机构是阀门，它将阀杆的位移转换为流通面积的大小。;执行机构 执行机构按调节器输出的控制信号，驱动调节机构动作。气动执行机构的输出方式有角行程输出和直行程输出两种。 ;直行程输出的气动执行机构有两类。;4.4 调节机构---概念;4.4 调节机构---结构;正装阀;4.4 调节机构---结构; 流体流过时，作用在上、下两个阀芯上的推力方向相反且大小相近，可以互相抵消，所以不平衡力小。;4.4 调节机构---结构;（4）隔膜控制阀 采用耐腐蚀材料作隔膜，将阀芯与流体隔开。;（5） 三通控制阀 有三个出入口与工艺管道连接。流通方式有合流型（两种介质混合成一路）和分流型（一种介质分成两路）两种。适用于配比控制与旁路控制。;适用于大口径、大流量、低压差的场合，也可以用于含少量纤维或悬浮颗粒状介质的控制。;（7） 球阀 阀芯与阀体都呈球形体，阀芯内开孔。转动阀芯使之与阀体处于不同的相对位置时，就有不同的流通面积。;（8）笼式阀 阀内有一个圆柱形套筒（笼子）。套筒壁上有一个或几个不同形状的孔（窗口），利用套筒导向，阀芯在套筒内上下移动，改变阀的节流孔面积。;（9）凸轮挠曲阀 又名偏心旋转阀。其阀芯呈扇形球面状，与挠曲臂及轴套一起铸成，固定在转动轴上。;电动V形球阀;电动小型调节阀;信号压力增加，阀门开度大； 信号压力减小，阀门开度小； 无信号压力，阀门全关； 信号压力增加，阀门开度小； 信号压力减小，阀门开度大； 无信号压力，阀门全开；; 调节阀 （正装、反装）; ; ;介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度之间的关系。; 调节阀的流量特性不仅与阀门的结构和开度有关，还与阀前后的压差有关，必须分开讨论。;假设前后压差不变;直线流量特性 ——调节阀相对流量与阀芯信息开度成直线关系。;; 可调比R为调节阀所能控制的最大流量与最小流量的比值。;控制力：阀门开度改变时，相对流量的改变比值。 ;直线流量特性调节阀在小开度工作时，控制作用过于灵敏，不易稳定（易引起振荡）； 在大开度工作时，控制作用过于迟钝，调节效果不明显。;对数（等分比）流量特性 ——阀杆相对开度变化所引起的相对流量变化与该点相对流量成比例。;;等百分比阀在各流量点的放大系数不同，但对流量的控制力却是相同的。;从控制过程来看，利用对数流量特性是有利的； 在小开度时，KV小，控制缓和平稳； 在大开度时，KV大，控制及时有效； 调节灵敏度在整个调节范围内不变。;快开流量特性 ——阀门在小开度时流量增量比较大，随着开度增加，流量很快达到最大。;（4） 抛物线流量特性;调节阀前后压差变化的情况下，相对流量与阀芯相对开度之间的关系 ;4.4 调节机构---调节阀特性;当总压差一定时，随阀门开大，流量增加，管道设备上压力随着流量的平方增大，而调节阀前后压差减小，造成阀流量特性畸变。;（2）流