電動閥與氣動執(zhí)行器的選擇比較

電動執(zhí)行器與氣動執(zhí)行器的選擇比較 （1）氣動執(zhí)行器簡單可靠 老式電動執(zhí)行器可靠性差是它過去的一貫弱點(diǎn)，然而在 90 年代電子式執(zhí)行器的發(fā)展了這一問題，可以在 5~10年內(nèi)免維修，它的可靠性甚至超過了氣動執(zhí)行器。 （2）驅(qū)動源 氣動執(zhí)行器的不足就是需別設(shè)置氣源站，增加了費(fèi)用；電動閥的驅(qū)動源隨地可取。 （3）價格方面 氣動執(zhí)行器必須附加閥門，再加上氣源，其費(fèi)用與電動閥不相上下（進(jìn)口電氣閥門與進(jìn)口電子式執(zhí)行器價格相當(dāng)；國產(chǎn)與國產(chǎn)電動執(zhí)行器不相上下）。 （4）推力和剛度：兩者相當(dāng)。 （5）防火防爆

電動執(zhí)行器控制系統(tǒng)多基于PLC或單片機(jī)搭建

通常情況下，電動執(zhí)行器從調(diào)節(jié)器獲取數(shù)字量或模擬量控制信號，將其轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的直線位移或角位移輸出，驅(qū)動閥門等執(zhí)行相應(yīng)的動作，終實現(xiàn)被調(diào)對象的自動控制。 電動執(zhí)行器一般由控制系統(tǒng)、驅(qū)動電機(jī)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成，控制系統(tǒng)作為核心部分，其性能將直接決定閥門的位置控制精度。電動執(zhí)行器控制系統(tǒng)多基于PLC或單片機(jī)搭建，控制效果比較理想，但是PLC在可擴(kuò)展性、二次開發(fā)等方面存在短板且成本較高；單片機(jī)運(yùn)算處理能力有限。DSP即數(shù)字信號處理器，兼顧數(shù)據(jù)處理和實時控制而且易于開發(fā)。.

電動執(zhí)行器結(jié)構(gòu)原理如圖

電動執(zhí)行器 電動執(zhí)行器結(jié)構(gòu)原理如圖1所示，通過十字滑塊聯(lián)軸，電機(jī)與滾珠絲杠實現(xiàn)連接；滾珠絲杠和滑移平臺通過螺母連接。電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩以驅(qū)動滾珠絲扛轉(zhuǎn)動，需要克服回轉(zhuǎn)體阻尼力和轉(zhuǎn)動慣量等的作用。編碼器主要負(fù)責(zé)采集電機(jī)轉(zhuǎn)角信號，以便于實現(xiàn)閉環(huán)控制，不過應(yīng)根據(jù)實際應(yīng)用需求和條件決定是否安裝編碼器或其他傳感器，如霍爾傳感器。滾珠絲杠可將電機(jī)輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動?；破脚_用于固定工作負(fù)載。通過電動執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)原理圖可知：電動執(zhí)行器的運(yùn)行情況取決于電機(jī)特性及其控制系統(tǒng)，在一定程度上電機(jī)可以看做電動執(zhí)行器的核心部件。在電動執(zhí)行器中普遍使用的電機(jī)主要有3種，即步進(jìn)電機(jī)、交流伺服電機(jī)、直流伺服電機(jī)等。其中步進(jìn)電機(jī)電動執(zhí)行器具有成本低廉、控制簡單等特點(diǎn)，所以其應(yīng)用廣。圖中J為電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量；B為黏滯阻尼系數(shù)；T為電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩；ω為電機(jī)轉(zhuǎn)速；m為負(fù)載質(zhì)量；F為外部干擾力；v為滑動平臺x方向的運(yùn)行速度，均為表征電動執(zhí)行器特性的重要參數(shù)。

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路包括環(huán)形分配器和功率驅(qū)動2部分

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路包括環(huán)形分配器和功率驅(qū)動2部分。其中，環(huán)形分配器既可以用軟件實現(xiàn)也可以用硬件實現(xiàn)?？紤]到微控制器的工作負(fù)擔(dān)，提高可靠性，環(huán)形分配器通過硬件方式來實現(xiàn)，即選用專用集成電路。本文所述控制系統(tǒng)選用專用步進(jìn)電機(jī)控制芯片PMM8713PT進(jìn)行環(huán)形分配器設(shè)計。該芯片控制功能比較豐富，可用于兩相或四相步進(jìn)電機(jī)控制。因為步進(jìn)電機(jī)所需驅(qū)動電流相對較大，所以要在步進(jìn)電動機(jī)和控制器之間添加功率放大電路。另外，考慮到步進(jìn)電機(jī)的高電平、大功率對控制器的干擾，TMS320F2812的控制接口不能直接與步進(jìn)電機(jī)相連，需要添加隔離電路。