一、電動單座調節閥工作原理 電動單座調節閥的工作原理可以概括為 “電信號→電機轉動→機械傳動→直線位移” 的過程。 信號接收:來自控制器(如DCS、PLC)的4~20mA直流控制信號,被發送到電動執行器內部的伺服放大器。 比較與判斷:伺服放大器將接收到的控制信號與位置發送器反饋回來的閥桿實際位置信號進行比較。 驅動電機:如果兩個信號存在偏差,伺服放大器會輸出一個功率足夠的信號,驅動伺服電機正向或反向旋轉。 機械傳動與減速:電機的旋轉運動通過齒輪組或蝸輪蝸桿機構進行減速,并轉換為巨大的輸出扭矩。 運動形式轉換:減速后的旋轉運動通過絲桿(將旋轉運動轉變為直線運動)機構,轉換為閥桿的直線運動。 閥芯動作:閥桿帶動閥芯上下移動,改變閥芯與閥座之間的流通面積,從而實現對流體流量的精確調節。 位置反饋:當閥桿移動時,會帶動位置發送器(如電位器或差動變壓器)的滑動點,使其產生一個新的位置信號反饋給伺服放大器。當閥桿到達控制信號要求的位置時,反饋信號與輸入信號相等,偏差為零,電機停止轉動。這同樣構成一個閉環負反饋系統,確保定位精確。 簡單概括:控制信號 → 與位置反饋比較 → 驅動電機正/反轉 → 減速增矩 → 轉為直線運動 → 帶動閥芯移動 → 反饋新位置 → 消除偏差后停止。 二、電動單座調節閥結構與組成 電動單座調節閥也主要由兩大部分組成:電動執行機構 和 閥體部件。 1. 電動執行機構 這是閥門的“電動大腦與肌肉”,遠比氣動執行機構復雜。 伺服放大器:核心控制單元,負責信號比較和功率放大。 伺服電機:動力源,通常為單相或三相交流電機。 減速機構:齒輪系或蝸輪蝸桿,用于降低轉速、增大輸出扭矩。 位置發送器:將閥桿的機械位移轉換為電信號,用于反饋。 絲桿和連接件:將旋轉運動轉換為直線輸出。 手輪機構:用于在斷電或調試時進行手動操作。 行程和力矩保護開關:當閥門卡死或到達行程終點時,自動切斷電機電源,保護設備。 2. 閥體部件 這部分與氣動單座調節閥基本相同。 閥體:流道主體。 閥芯 (Plug):核心節流元件,其形狀決定流量特性。 閥座 (Seat):與閥芯配合,形成密封。“單座” 意味著一個閥芯一個閥座,密封性好,但不平衡力大。 閥桿:連接執行機構與閥芯。 填料函:防止介質外漏。 三、 電動單座調節閥核心附件與系統組成 一個完整的電動調節閥系統包括: 電動執行器本體:集成了伺服放大器和電機,是核心驅動單元。 伺服控制器/定位器:在一些分體式結構中,伺服放大器可以是一個獨立的單元。 限位開關:提供全開和全關位置的遠程信號。 四、 系統集成 系統工作流程解讀: 過程檢測與決策:變送器檢測過程變量并送至控制器,控制器經過計算后,直接輸出4-20mA控制信號給電動執行器內的伺服放大器。 指令執行與精確定位: 伺服放大器將控制信號與位置發送器反饋的閥桿實際位置信號進行比較。 若有偏差,則驅動伺服電機轉動。 通過減速機構和絲桿,將電機的旋轉轉換為閥桿的直線運動,驅動閥芯到指定開度。 位置發送器實時反饋新位置,直到偏差為零,電機停轉。 過程影響:閥芯開度的變化直接改變了工藝管道中的流體流量,從而影響過程變量,使其回歸設定值,完成一個控制循環。 五、 主要作用與應用場景 作用:與氣動調節閥相同,作為自動控制系統的終端執行元件,接收標準電信號,并精確調節管道中介質的流量,從而實現對壓力、溫度、液位、流量等工藝參數的連續、自動控制。 應用場景: 電力行業:鍋爐給水、減溫水調節等。 化工、石油:反應器進料控制、精餾塔溫度與壓力控制。 樓宇自動化:中央空調的冷/熱水流量調節,以實現溫度和濕度的精確控制。 水處理與環保:加藥量的精確控制。 供氣/供熱管網:氣體和熱媒的流量與壓力分配。 手輪機構:應急操作附件。 信號隔離器:在干擾嚴重的環境中,用于保護信號。 浪涌保護器:防止雷擊或電涌損壞精密的電子元件。 |