电动阀门的构造

电动调节阀是工业自动化过程控制中的重要执行元件。该结构由电动执行机构和调节阀组成，它们通过机械连接、组装、调试和安装而形成电动调节阀。

执行器

在过程控制系统中，执行机构接收调节器的指令信号，并通过执行机构将其转换为相应的角位移或线位移来操纵调节器，改变被控对象的能量或物质的进出，从而实现过程的自动控制。在任何自动控制系统中，执行机构都是不可缺少的一部分。如果把传感器比作控制系统的感觉器官，那么调节器就是控制系统的大脑，而执行器可以比作做具体工作的手。

执行机构经常在高温、高压、深冷、强腐蚀、高粘度、易结晶、闪蒸、气蚀、高压差等条件下工作，因此是整个控制系统的薄弱环节。如果执行机构选择或使用不当，往往会给生产过程的自动化带来困难。在许多情况下，它会导致控制系统的控制质量下降，调节失败，甚至因易燃、易爆和有毒介质而导致严重事故。因此，我们必须足够重视执行机构的正确选择、安装和维护。

根据驱动功率的不同，执行器可分为气动执行器、液压执行器和电动执行器。

电动调节阀的结构与工作原理

1、电动调节阀的基本结构

电动调节阀的上部是执行机构，它接收调节器输出的0 ~ 10 MADC或4 ~ 20 ADC信号，转换成相应的线性位移，驱动下部调节阀动作，直接调节流体流量。各种电动调节阀的执行机构基本相同，但由于使用工况类型不同，调节阀（调节机构）的结构很多，最常用的是直通式单座和直通式双座。

2.电动执行器的基本结构

它的电动执行机构主要由隔离的电气部分和传动部分组成，电机是连接两个隔离部分的中间部分。电机根据控制要求输出扭矩，通过多级直齿轮传递给梯形丝杠，梯形丝杠通过螺纹将扭矩转化为推力。因此，梯形螺杆通过自锁输出轴将线性行程传递给阀杆。致动器的输出轴配有旋转止动环以防止传动，输出轴的径向锁定装置也可用作位置指示器。输出轴的止动环与旗杆相连，旗杆与输出轴同步运行，输出轴的位移通过与旗杆相连的齿条板转化为电信号，作为比较信号和阀位反馈输出提供给智能控制面板。同时，致动器的行程也可以由齿条板上的两个主限位开关限制，并由两个机械限位开关保护。

3.执行器的工作原理

电动执行器以电机为驱动源，以DC电流为控制和反馈信号。原理框图如图3所示。当控制器的输入端有信号输入时，该信号与位置信号进行比较。当两个信号的偏差大于规定的死区时，控制器产生功率输出并驱动伺服电机旋转，使减速器的输出轴朝减小该偏差的方向旋转，直到偏差小于死区。此时，输出轴稳定在对应于输入信号的位置。

4.控制器结构

控制器由主控制电路板、传感器、带LED的操作按钮、分相电容器、接线端子等组成。智能伺服放大器基于专用的单片机，通过输入回路将模拟信号和阀位电阻信号转换为数字信号，微处理器根据采样结果通过人工智能控制软件后显示结果并输出控制信号。

5、控制阀的基本结构

调节阀与工艺管道中被调节的介质直接接触，阀芯在阀体内运动，改变阀芯与阀座之间的流通面积，即改变阀门的阻力系数可以调节工艺参数。

下图为直通式单阀座和直通式双阀座的典型结构，由上阀盖（或高温上阀盖）、阀体、下阀盖、阀芯和阀杆、阀座、填料、压板等组成。

单阀座阀体只有一个阀芯和一个阀座，其特点是结构简单、泄漏小（甚至完全切断）、允许压差小。因此，适用于要求介质清洁、泄漏量小、工作压差小的场合。在应用中，应特别注意允许的压差，以防止阀门关闭。直通式双座调节阀的阀体内有两个阀芯和阀座。与同口径的单座阀相比，其流通能力约大20% ~ 25%。由于流体对上下阀芯的作用力可以相互抵消，但上下阀芯不易同时关闭，因此双座阀具有允许压差大、泄漏量大的特点。因此，适用于阀门两端压差大、泄漏要求低的清洁介质，不适用于高粘度和含纤维的场合。

常见故障及解决方法：

故障1:执行器不动作，但控制模块的电源和信号灯亮。

处理方法:检查电源电压是否正确；电机是否断开；十芯插头从末端到每个线路端子是否断开；电机、电位器和电容器的插头是否完好；用对比法判断控制模块的好坏。

故障二:执行器不动作，电源灯亮，信号灯不亮。

处理方法:检查输入信号的极性是否正确；用对比法判断控制模块的好坏。

故障三:调节系统参数设置不当导致执行机构频繁振荡。

解决方法:调节器参数设置不当会造成系统不同程度的振荡。对于单回路调节系统，比例带过小、积分时间过短以及微分时间和微分增益过大都可能导致系统振荡。通过系统调谐的方法可以合理选择这些参数，使环路保持稳定的速度。

故障4:执行机构电机快速升温、振动和爬行，并在短时间内停止动作。

处理方法:用交流2V电压测试控制模块输入端是否受交流电干扰；检查信号线是否与电源线隔离；电位器和电位器接线是否完好；反馈部件的动作是否正常。

故障五:执行器步进移动，爬行缓慢。

处理方法:检查操作员发出的信号动作时间是否正确。

故障6:执行器位置反馈信号过大或过小。