電動(dòng)閥與氣動(dòng)執(zhí)行器的選擇比較

電動(dòng)執(zhí)行器與氣動(dòng)執(zhí)行器的選擇比較 （1）氣動(dòng)執(zhí)行器簡單可靠 老式電動(dòng)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(dòng)執(zhí)行器。 （2）驅(qū)動(dòng)源 氣動(dòng)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(dòng)閥的驅(qū)動(dòng)源隨地可取。 （3）價(jià)格方面 氣動(dòng)執(zhí)行器必須附加閥門，再加上氣源，其費(fèi)用與電動(dòng)閥不相上下（進(jìn)口電氣閥門與進(jìn)口電子式執(zhí)行器價(jià)格相當(dāng)；國產(chǎn)與國產(chǎn)電動(dòng)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(dòng)執(zhí)行器的缺點(diǎn)主要有:結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,更容易發(fā)生故障

電動(dòng)執(zhí)行器的缺點(diǎn)主要有：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，更容易發(fā)生故障，且由于它的復(fù)雜性，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員的技術(shù)要求就相對(duì)要高一些；電機(jī)運(yùn)行要產(chǎn)生熱，如果調(diào)節(jié)太頻繁，容易造成電機(jī)過熱，產(chǎn)生熱保護(hù)，同時(shí)也會(huì)加大對(duì)減速齒輪的磨損；另外就是運(yùn)行較慢，從調(diào)節(jié)器輸出一個(gè)信號(hào)，到調(diào)節(jié)閥響應(yīng)而運(yùn)動(dòng)到那個(gè)相應(yīng)的位置，需要較長的時(shí)間，這是它不如氣動(dòng)、液動(dòng)執(zhí)行器的地方。

電動(dòng)執(zhí)行器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電動(dòng)執(zhí)行器控制系統(tǒng)基于微控制器TMS320F2812設(shè)計(jì)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)選用步進(jìn)電機(jī)，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。由圖2可知，電動(dòng)執(zhí)行器控制系統(tǒng)主要包括上位機(jī)、CAN通信模塊、微控制器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、參數(shù)檢測(cè)等部分。通過現(xiàn)場(chǎng)控制面板或者上位機(jī)設(shè)定相關(guān)參數(shù)；參數(shù)經(jīng)CAN總線傳送至控制器TMS320F2812，通過運(yùn)算得到步進(jìn)電機(jī)控制量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其速度、旋轉(zhuǎn)角度等控制；步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)輸出經(jīng)滾珠絲杠進(jìn)行運(yùn)動(dòng)形式轉(zhuǎn)化以及減速處理后進(jìn)行閥桿控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)閥門開口度的控制。另外，步進(jìn)電機(jī)一端裝有霍爾傳感器，用于電機(jī)轉(zhuǎn)速和位置控制；閥門處裝有流量、壓力等傳感器，采集的流量、壓力等信號(hào)經(jīng)簡單處理后傳送至控制器TMS320F2812的A/D模塊，與設(shè)定值比較，得到偏差數(shù)值，通過調(diào)整步進(jìn)電機(jī)位置和速度保證閥門開口精度，終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

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

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括環(huán)形分配器和功率驅(qū)動(dòng)2部分。其中，環(huán)形分配器既可以用軟件實(shí)現(xiàn)也可以用硬件實(shí)現(xiàn)。考慮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(shí)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(jì)。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?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)所需驅(qū)動(dòng)電流相對(duì)較大，所以要在步進(jìn)電動(dòng)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(duì)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。