電動執行器作為工業自動化領域中的重要組件，廣泛應用于各種流體控制系統中，如石油化工、電力、冶金和航天等行業。其通過將電信號轉化為機械位移或力輸出，實現對閥門、閘門等設備的控制。本文將詳細介紹電動執行器結構組成，不涉及其工作原理、特點或優勢。
一、整體結構概述
電動執行器主要由執行機構和位置定位器兩大部分組成。執行機構負責接收電信號并將其轉化為機械運動，從而驅動閥門的開啟和關閉。位置定位器則用于監測執行器的當前位置，并將信息反饋給控制系統，確保動作。
二、執行機構內部結構
執行機構是核心部分，由多個關鍵組件構成，包括電動機、減速器、力矩行程限制器、開關控制箱、手輪和機械限位裝置以及位置發送器等。
1. 電動機
電動機是執行機構的動力裝置，通常采用單相或三相交流異步電動機。這些電動機具有高起動力矩、低起動電流和較小的轉動慣量，表現出良好的伺服特性。為確保安全，電機內部裝有熱敏開關，當電機異常過熱時，該開關將斷開控制電路，從而保護電機和執行機構。當電機冷卻后，開關恢復接通，電路恢復正常工作。
2. 減速器
減速器是電動執行器中重要的傳動組件，用于降低電機的轉速并增加輸出扭矩。它通常由三級減速組成(多轉型一般只有兩級)。第一、二級采用體積小、傳動比大、效率高的行星齒輪減速，部分減速器的第二級為斜齒輪傳動。一級采用減速比大并具有自鎖性能的蝸輪蝸桿或絲桿螺母傳動。這種設計確保輸出軸能夠獲得更平穩的速度和更大的扭矩，從而更好地滿足執行器的控制需求。
3. 力矩行程限制器
力矩行程限制器用于保護設備和閥門免受損壞。當負載過大或執行器超出設定的運動范圍時，力矩行程限制器會切斷電源，防止電機過載。
4. 開關控制箱
開關控制箱是控制中心，用于接收來自控制系統的信號，并根據信號控制電動機的啟動、停止和正反轉。同時，它還負責接收位置發送器的反饋信號，確保執行器的動作符合預期。
5. 手輪和機械限位裝置
手輪和機械限位裝置允許操作人員在必要時進行手動操作。當電動操作不可用時，操作人員可以通過手輪實現閥門的開啟和關閉。機械限位裝置則用于防止執行器超出預設的運動范圍。
6. 位置發送器
位置發送器用于實時監測執行器的當前位置，并將位置信號反饋給控制系統。常見的位置發送器有電位器和編碼器，它們能夠提供執行器的位置信息，確保控制系統能夠對閥門進行控制。
三、位置定位器結構
位置定位器通常與執行機構集成在一起，用于實現非侵入式調節。它通常采用高精度、長壽命的導電塑料電位器作為位置傳感元件，與行程控制機構同軸連接。電位器的電阻變化值既可做位置反饋信號，也可做位置指示信號。這種設計不僅提高了可靠性，還簡化了調試和維護過程。
四、結構類型差異
電動執行器根據其應用場景和所需運動形式的不同，可分為直線型、旋轉型和多回轉型三種主要類型。每種類型的結構有所不同，以適應不同的控制需求。
1. 直線型
直線型適合需要直線運動的應用場景，如工業中控制閥門的開合。其核心部件包括電機、絲杠、減速機構和線性導軌等，電機通過絲杠帶動執行器做直線運動。
2. 旋轉型
旋轉型通常用于需要有限角度旋轉的場合，如蝶閥、球閥的開關控制。其減速機構通常采用蝸輪蝸桿結構，使電機的旋轉運動被轉換為執行器的轉角運動。
3. 多回轉型
多回轉型適合需要多次旋轉的場景，如閘門控制。其減速機構通常是多級齒輪裝置，允許電機帶動執行器輸出多圈旋轉。
結語
電動執行器結構復雜而精細，每個組件都發揮著作用。通過了解設備的內部結構，我們可以更好地理解其工作原理和性能特點，從而在實際應用中更好地進行調試和維護。隨著工業自動化技術的不斷發展，將繼續在流體控制系統中發揮重要作用，推動各行業的智能化和自動化進程。
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