電動(dòng)調節閥是工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程控制中的重要執行單元儀表。結構由電動(dòng)執行機構和調節閥連接組合后經(jīng)過(guò)機械連接裝配、調試安裝構成電動(dòng)調節閥。

   執行器

      在過(guò)程控制系統中，執行器接受調節器的指令信號，經(jīng)執行機構將其轉換成相應的角位移或直線(xiàn)位移，去操縱調節機構，改變被控對象進(jìn)、出的能量或物料，以實(shí)現過(guò)程的自動(dòng)控制。在任何自動(dòng)控制系統中，執行器是必不可少的組成部分。如果把傳感器比擬成控制系統的感覺(jué)器官，調節器就是控制系統的大腦，而執行器則可以比擬為干具體工作的手。

      執行器常常工作在高溫、高壓、深冷、強腐蝕、高粘度、易結晶、閃蒸、汽蝕、高壓差等狀態(tài)下，使用條件惡劣，因此，它是整個(gè)控制系統的薄弱環(huán)節。如果執行器選擇或使用不當，往往會(huì )給生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化帶來(lái)困難。在許多場(chǎng)合下，會(huì )導致控制系統的控制質(zhì)量下降、調節失靈，甚至因介質(zhì)的易燃、易爆、有毒而造成嚴重的事故。為此，對于執行器的正確選用和安裝、維修等各個(gè)環(huán)節，必須給予足夠的注意。

     執行器根據驅動(dòng)動(dòng)力的不同，可劃分為氣動(dòng)執行器、液動(dòng)執行器和電動(dòng)執行器。

  電動(dòng)調節閥的結構與工作原理

     1、電動(dòng)調節閥的基本結構

     電動(dòng)調節閥上部是執行機構，接受調節器輸出的0～10mADC或4～20mADC信號，并將其轉換成相應的直線(xiàn)位移，推動(dòng)下部的調節閥動(dòng)作，直接調節流體的流量。各類(lèi)電動(dòng)調節閥的執行機構基本相同，但調節閥（調節機構）的結構因使用條件的不同類(lèi)型很多，最常用的是直通單閥座和直通雙閥座兩種。

     2、電動(dòng)執行機構的基本結構

     其電動(dòng)執行器主要是由相互隔離的電氣部分和傳動(dòng)部分組成，電機作為連接兩個(gè)隔離部分的中間部件。電機按控制要求輸出轉矩，通過(guò)多級正齒輪傳遞到梯形絲桿上，梯形絲桿通過(guò)螺紋變換轉矩為推力。因此梯形螺桿通過(guò)自鎖的輸出軸將直線(xiàn)行程傳遞到閥桿。執行機構輸出軸帶有一個(gè)防止傳動(dòng)的止轉環(huán)，輸出軸的徑向鎖定裝置也可以做動(dòng)位置指示器。輸出軸止動(dòng)環(huán)上連有一個(gè)旗桿，旗桿隨輸出軸同步運行，通過(guò)與旗桿連接的齒條板將輸出軸位移轉換成電信號，提供給智能控制板作為比較信號和閥位反饋輸出。同時(shí)執行機構的行程也可由齒條板上的兩個(gè)主限位開(kāi)關(guān)開(kāi)限制，并由兩機械限位保護。   

      3、執行機構工作原理

      電動(dòng)執行機構是以電動(dòng)機為驅動(dòng)源、以直流電流為控制及反饋信號，原理方塊圖如圖3所示。當控制器的輸入端有一個(gè)信號輸入時(shí)，此信號與位置信號進(jìn)行比較，當兩個(gè)信號的偏差值大于規定的死區時(shí)，控制器產(chǎn)生功率輸出，驅動(dòng)伺服電動(dòng)機轉動(dòng)使減速器的輸出軸朝減小這一偏差的方向轉動(dòng)，直到偏差小于死區為止。此時(shí)輸出軸就穩定在與輸入信號相對應的位置上。

      4、控制器結構

      控制器由主控電路板、傳感器、帶LED 操作按鍵、分相電容、接線(xiàn)端子等組成。智能伺服放大器以專(zhuān)用單片微處理器為基礎，通過(guò)輸入回路把模擬信號、閥位電阻信號轉換成數字信號，微處理器根據采樣結果通過(guò)人工智能控制軟件后，顯示結果及輸出控制信號。

      5、調節閥的基本結構

      調節閥與工藝管道中被調介質(zhì)直接接觸，閥芯在閥體內運動(dòng)，改變閥芯與閥座之間的流通面積，即改變閥門(mén)的阻力系數就可以對工藝參數進(jìn)行調節。

      下圖給出直通單閥座和直通雙閥座的典型結構，它由上閥蓋(或高溫上閥蓋)、閥體、下閥蓋、閥芯與閥桿組成的閥芯部件、閥座、填料、壓板等組成。

      直通單閥座的閥體內只有一個(gè)閥芯和一個(gè)閥座，其特點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單、泄漏量小(甚至可以完全切斷)和允許壓差小。因此，它適用于要求泄漏量小，工作壓差較小的干凈介質(zhì)的場(chǎng)合。在應用中應特別注意其允許壓差，防止閥門(mén)關(guān)不死。直通雙座調節閥的閥體內有兩個(gè)閥芯和閥座。它與同口徑的單座閥相比，流通能力約大20%～25%。因為流體對上、下兩閥芯上的作用力可以相互抵消，但上、下兩閥芯不易同時(shí)關(guān)閉，因此雙座閥具有允許壓差大、泄漏量較大的特點(diǎn)。故適用于閥兩端壓差較大，泄漏量要求不高的干凈介質(zhì)場(chǎng)合，不適用于高粘度和含纖維的場(chǎng)合。

常見(jiàn)故障及解決方法：

故障一：執行器不動(dòng)作，但控制模塊電源和信號燈均亮。

處理方法：檢查電源電壓是否正確；電動(dòng)機是否斷線(xiàn)；十芯插頭從端到各線(xiàn)終端是否斷線(xiàn)；電動(dòng)機、電位器、電容各接插頭是否良好；用對比互換法判斷控制模塊是否良好。

故障二：執行器不動(dòng)作， 電源燈亮而信號燈不亮。

處理方法：檢查輸入信號極性等是否正確；用對比互換法判斷控制模塊是否良好。

故障三：調節系統參數整定不當導致執行器頻繁振蕩。

處理方法：調節器的參數整定不合適，會(huì )引起系統產(chǎn)生不同程度的振蕩。對于單回路調節系統，比例帶過(guò)小，積分時(shí)間過(guò)短，微分時(shí)間和微分增益過(guò)大都可能產(chǎn)生系統振蕩。可以通過(guò)系統整定的方法，合理的選擇這些參數，使回路保持穩定速度。

故障四：執行器電機發(fā)熱迅速、震蕩爬行、短時(shí)間內停止動(dòng)作。

處理方法：用交流2V 電壓檔測控制模塊輸入端是否交流干擾動(dòng)；檢查信號線(xiàn)是否和電源線(xiàn)隔離；電位器及電位器配線(xiàn)是否良好；反饋組件動(dòng)作是否正常。

故障五：執行器動(dòng)作呈步進(jìn)、爬行現象、動(dòng)作緩慢。

處理方法：檢查操作器傳來(lái)的信號動(dòng)作時(shí)間是否正確。

故障六：執行器位置反饋信號太大或太小。

處理方法：檢查“零位”和“行程”電位器調整是否正確；更換控制模塊判斷。

故障七：加信號后執行器全開(kāi)或全關(guān)，限位開(kāi)關(guān)也不停。

處理方法：檢查控制模塊的功能選擇開(kāi)關(guān)是否在正確位置；“零位”和“行程”電位器調整是否正確；更換控制模塊判斷。

故障八：執行器震蕩、鳴叫。

處理方法：主要是因為靈敏度調得太高，不靈敏區太小，過(guò)于靈敏，致使執行器小回路無(wú)法穩定而產(chǎn)生振蕩，可逆時(shí)針微調靈敏度電位器降低靈敏度；流體壓力變化太大，執行機構推力不足；調節閥選擇大了、閥常在小開(kāi)度工作。

故障九：執行器動(dòng)作不正常，但限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作后電機不停止。

處理方法：檢查限位開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)配線(xiàn)是否有故障；更換控制模塊判斷。

故障十：執行器皮帶斷。

處理方法：檢查執行器內部傳動(dòng)部分是否損壞卡住；“零位”和“行程”電位器調整是否正確；限位開(kāi)關(guān)是否正確。