气动执行器与电动执行器的优劣对比
气动执行器的执行机构和调节机构是统一的整体,其执行机构有薄膜式、活塞式、拨叉式和齿轮齿条式。活塞式行程长,适用于要求有较大推力的场合;而薄膜式行程较小,只能直接带动阀杆。拨叉式气动执行器具有扭矩大、空间小、扭矩曲线更符合阀门的扭矩曲线等特点,但是不很美观;常用在大扭矩的阀门上。齿轮齿条式气动执行机构有结构简单,动作平稳可靠,并且安全防爆等优点,在发电厂、化工,炼油等对安全要求较高的生产过程中有广泛的应用。
对于电动执行器的广泛的定义是:一种能提供直线或旋转运动的驱动装置,它利用某种驱动能源并在某种控制信号作用下工作。执行机构使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用。
从技术性能方面讲,气动执行器的优势主要包括以下4个方面: (1)负载大,可以适应高力矩输出的应用(不过,现在的电动执行器已经逐渐达到目前的气动负载水平了)。 (2)动作迅速、反应快。 (3)工作环境适应性好,特别在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射和振动等恶劣工作环境中,比液压、电子、电气控制更优越。 (4)行程受阻或阀杆被扎住时电机容易受损。
而电动执行器的优势主要包括: (1)结构紧凑,体积小巧。比起气动执行器,电动执行器结构相对简单,一个基本的电子系统包括执行器,三位置DPDT开关、熔断器和一些电线,易于装配。 (2)电动执行器的驱动源很灵活,一般车载电源即可满足需要,而气动执行器需要气源和压缩驱动装置。 (3)电动执行器没有“漏气”的危险,可靠性高,而空气的可压缩性使得气动执行器的稳定性稍差。 (4)不需要对各种气动管线进行安装和维护。 (5)可以无需动力即保持负载,而气动执行器需要持续不断的压力供给。 (6)由于不需要额外的压力装置,电动执行器更加安静。通常,如果气动执行器在大负载的情况下,要加装消音器。 (7)在气动装置中的通常需要把电信号转化为气信号,然后再转化为电信号,传递速度较慢,不宜用于元件级数过多的复杂回路。 (8)电动执行器在控制的精度方面更胜一筹。
现代控制中各种系统越来越复杂、越来越精细,并不是某种驱动控制技术就可满足系统的多种控制功能。电动执行器主要用于需要精密控制的应用场合,现在自动化 设备中柔性化要求在不断提升,同一设备往往要求适应不同尺寸工件的加工需要,执行器需要进行多点定位控制,而且要对执行器的运行速度及力矩进行精确控制或 同步跟踪,这些利用传统气动控制是无法实现的,而电动执行器就能非常轻松的实现此类控制。由此可见气动执行器比较适用于简单的运动控制,而电执行器则多用 于精密运动控制的场合。
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