電動執行機構的簡介1電動執行機構的簡介1目錄一、電動執行機構的概述

二、電動執行機構工作原理、結構及作用

三、常用電動執行機構簡介

四、電動執行器的故障與維修2目錄一、電動執行機構的概述二、電動執行機構工作原理、結構及

（一）、電動執行機構的概念

電動執行機構，又稱電動執行器、電裝、電動頭，是一種自動控制領域的常用機電一體化設備（器件），是自動化儀表終端的三大組成部分中的執行設備。主要是對一些閥門、擋板等設備進行自動操作，控制其開關和調節，代替人工作業。電動執行機構的概述自動化儀表終端的三大組成部分：檢測設備、調節設備和執行設備。檢測設備：流量計、液位計、壓力變送器、溫度元件等。調節設備：閥門、風門擋板等。執行設備：氣動執行器、電動執行器等。3（一）、電動執行機構的概念電動執行機構

執行器最早是從國外開始出現的。德國西門子公司于1905年生產了世界上第一臺電動執行器。

只是那時的電動執行器結構和控制功能都非常簡單，主要由電機和減速機構組成。為了控制執行器驅動閥門到達全開或全關位置時停止動作，加入了行程微動開關檢測執行器轉動位置。1929年美國里米托克(LIMITORQUE)公司在設計執行器時引入了“轉矩限制”這一設計理念。制造出了世界上第一臺具有轉矩保護功能的電動執行器。當執行器輸出轉矩超過自身的額定力矩時，自動停止執行器動作，使得執行器在控制閥門時故障率大為降低，控制的可靠性得到了極大的改善。

不過在當時由于沒有轉矩保護這個概念，因過矩引起的執行器損壞或閥門損壞的情況經常出現。

（二）、電動執行機構的發展歷程4執行器最早是從國外開始出現的。德國西門子公司于

我國電動執行器的研制起步較晚，執行器和執行器伺服控制器是從上世紀六十年代從蘇聯的執行器仿制開始的，比較有代表的就是目前市場上比較常見的電動執行器有重慶川儀的M8000系列、溫州瑞基的RQ系列、蘇州博睿BD-II；還有如上海自動化儀表十一廠的ID系列等等。

隨后許多執行器生產廠家都引進“轉矩限制”這一理念，設計出了各種類型的電動執行器。電動執行器得到了迅猛的發展。5我國電動執行器的研制起步較晚，執行器和執行器伺常見進口電動執行機構有英國ROTORK的IQ系列、德國SIPOS-5flash、德國EMG的DMC系列、德國AUMA的SA系列等等。6常見進口電動執行機構有英國ROTORK的IQ系列、德

（三）、電動執行機構的分類

按輸出位移分為三類角行程，輸出力矩和90°轉角，用于控制蝶閥、球閥、百葉閥、風門、旋塞閥、擋板閥等。

直行程，輸出推力和直線位移，用于單、雙座調節閥、套筒閥、高溫高壓給水閥、減溫水調節閥。

多回轉，輸出力矩和超過360°的轉動，用于控制各類閘板閥、截止閥、高溫高壓閥、減溫水閥及需要多圈轉動的其他調節閥。按動力類型可分為氣動執行器：以氣壓為動力，推動機構動作；液動執行器：以液壓站提供的流體（液壓油）高壓為動力源；電動執行器：以電動機作為動力源；電液動等幾類按控制模式可分為開關型和調節型兩大類7（三）、電動執行機構的分類按輸出位移分為

（一）電動執行機構的構成：電動執行機構包括伺服放大器及執行機構兩大部分，其中執行機構又分為電機、減速器及位置發送器三大部件伺服放大器電機位置發送器減速器電動操作器輸入信號Ii閥體執行機構現場控制室閥位反饋IfIf

（二）工作原理：來自DCS的電流信號（4-20mA）作為伺服放大器的輸入，與閥的位置反饋信號進行比較，當輸入信號和反饋信號比較差值不等于零時，其差值經伺服放大器放大后，控制電機按相應的方向轉動，再經減速器減速后使輸出軸產生位移；同時，輸出軸位移又經位置發送器轉換成閥的反饋信號至DCS；當反饋信號與輸入信號相等時，伺服放大器無輸出，電機不轉動。電動執行機構的輸出軸位移和輸入信號成線性關系。電動執行機構工作原理、結構及作用8（一）電動執行機構的構成：電動執行機構包括伺服放大器電機：

電機是接受伺服放大器或電動操作器輸出的開關電源，把電能轉化為機械能，從而驅動執行機構動作。減速器：

減速器上有手動部件、輸出軸、機械限位塊。減速器的作用是將電機的高轉速、小轉矩轉換為低轉速、大轉矩的輸出功率，以帶動閥門機構動作。位置發送器：

將閥位變換成4－20mA信號用于傳送。常見的傳感器有電位器、非接觸式霍爾傳感器、非接觸式編碼器。減速器輸出軸的轉角位移與位置發送器的輸出電流呈線性關系。伺服放大器：（控制元件）伺服放大器是由電器元件組成的電子線路板構成電動執行機構的指令信號與閥位反饋信號的比較放大靠這些電子線路板的運行來實現。9電機：電機是接受伺服放大器或電動操作器輸出的開關電源，把電

（三）、電動執行機構控制方式：

當電動執行器切換開關放在“自動”位置時，即處在連續調節控制狀態。

當電動執行器切換開關放在“手動”位置時，即處在手動遠方控制狀態，操作時只要將旋轉切換開關分別拔到“開”或“關”的位置，執行機構輸出軸就可以上行或下行，在運動過程中觀察電動操作器上的閥位開度表，到所需控制閥位開度時，立即松開切換開關即可。

當電動執行器切換開關放置“手動”位置時，把交流伺服電動機端部旋鈕放在“手動”位置，拉出執行機構上的手輪，搖動手輪就可以實現手動操作。當不用就地手動操作時，千萬要注意，把交流伺服電機端部的旋鈕放在“自動”位置，并把手輪推進。10（三）、電動執行機構控制方式：當電動執行器切

（四）、電動執行機構保護功能：（1）、免開蓋、非侵入、雙密封，免開蓋和非侵入式的調試方法逐步取代需打開電氣罩和貫通式的調試，應用更加方便。（2）、自診斷功能，現代的電動執行器具有自我只能檢測功能、運行出現故障會以故障代碼或符號顯示：電機過熱保護、電池電量低、內電源故障、電源缺相力矩保護、閥位丟失等等（3）、電源相序識別校正，當現場接線時相序接反會引起執行器轉動方向和實際要求相反。由于執行器的限位保護開關和過矩保護開關只能在正常轉動方向下進行保護，一旦相序接反后運行就極有可能會造成閥門或執行器損壞。（4）、行程和力矩保護，線性行程依靠電位器、絕對位置編碼器等實現；力矩通過測試電機溫度、電壓和來獲得。以電子式代替老舊的衛東開關11（四）、電動執行機構保護功能：（1）、免開蓋、非

（五）、電動執行機構用途：

電動執行機構可以與變送器，調節器等儀表配套使用，它以電源為動力，接受4~20mADC或0~10mADC信號，將此轉換成與輸入信號相對應的直線位移，自動地操縱閥門等調節機構，完成自動調節任務，或者配用電動操作器實現遠方手動控制，可廣泛應用于發電廠、鋼鐵廠、化工、輕工等工業總門的調節系統中。火電廠中：送風機風門擋板、一次進風風門擋板、二次進風風門擋板、主風箱風門擋板、燃燒器調節桿、燃燒器搖擺驅動器、球閥和蝶閥控制、滑動門等。球閥、葉輪機轉速控制、冷凝水再循環、脫氧機、鍋爐給水、再加熱恒溫控制器及其它相關閥門應用。12（五）、電動執行機構用途：電動執行機構可常用電動執行機構介紹

我廠用進口電動執行機構品牌為：ROTORK、SIPOS-5flash、EMG(一)ROTORK電動執行機構英國Rotork電動執行器結構圖

1、電動機2、行程和力矩傳感器3、減速裝置4、閥門附件

5、手動輪6、執行器控制板7、電氣接線端8、現場總線板13常用電動執行機構介紹我廠用進口電動執行機構品牌為：RO(二)SIPOS-5flash電動執行機構SIPOS-5flash分專業型（PROFITRON）和經濟型（ECOTRON）14(二)SIPOS-5flash電動執行機構SIPOS-5fl(三)EMG電動執行機構EMG電動執行機構常見的系列MaticC、i-matic15(三)EMG電動執行機構EMG電動執行機構常見的系列Mat偏心輪減速電動執行器

1、電動機2、齒輪減速器3、偏心軸環4、行星輪5、驅動輪6、螺桿插座

7、

指示燈8、就地指示和學習9、控制模塊10、行程傳感器

11、力矩傳感器12、力矩調整簧13、蝸桿螺紋14、力矩轉桿15、空心軸16、太陽輪17、行星輪撥桿18、手動輪16偏心輪減速電動執行器

1、電動機2、齒輪減速器3、偏心軸EMG控制菜單：17EMG控制菜單：17電動執行器的常見故障與維修

（一）、執行機構就地/遠方均不動作：1、電機電源接線不正確；2、保險絲斷開；3、電機繞組斷路或短路；4、固態繼電器斷路損壞；5、放大器元件故障（繼電器控制板損壞）等、

（二）、執行機構動作正常，但無閥位反饋：1、檢查計數器圓形磁鋼壞或者計數器板壞；2、計數器線頭松動；等

（三）、執行機構遠方無法操作，就地動作正常：1、指令線接線有誤；2、遠方控制繼電器板故障3、離合器卡在手動渦輪上無法切換至遠方4、執行器面板上遠方/就地切換開關失靈；等18電動執行器的常見故障與維修（一）、執行機構就OVER19OVER19電動執行機構的簡介20電動執行機構的簡介1目錄一、電動執行機構的概述

二、電動執行機構工作原理、結構及作用

三、常用電動執行機構簡介

四、電動執行器的故障與維修21目錄一、電動執行機構的概述二、電動執行機構工作原理、結構及

（一）、電動執行機構的概念

電動執行機構，又稱電動執行器、電裝、電動頭，是一種自動控制領域的常用機電一體化設備（器件），是自動化儀表終端的三大組成部分中的執行設備。主要是對一些閥門、擋板等設備進行自動操作，控制其開關和調節，代替人工作業。電動執行機構的概述自動化儀表終端的三大組成部分：檢測設備、調節設備和執行設備。檢測設備：流量計、液位計、壓力變送器、溫度元件等。調節設備：閥門、風門擋板等。執行設備：氣動執行器、電動執行器等。22（一）、電動執行機構的概念電動執行機構

執行器最早是從國外開始出現的。德國西門子公司于1905年生產了世界上第一臺電動執行器。

只是那時的電動執行器結構和控制功能都非常簡單，主要由電機和減速機構組成。為了控制執行器驅動閥門到達全開或全關位置時停止動作，加入了行程微動開關檢測執行器轉動位置。1929年美國里米托克(LIMITORQUE)公司在設計執行器時引入了“轉矩限制”這一設計理念。制造出了世界上第一臺具有轉矩保護功能的電動執行器。當執行器輸出轉矩超過自身的額定力矩時，自動停止執行器動作，使得執行器在控制閥門時故障率大為降低，控制的可靠性得到了極大的改善。

不過在當時由于沒有轉矩保護這個概念，因過矩引起的執行器損壞或閥門損壞的情況經常出現。

（二）、電動執行機構的發展歷程23執行器最早是從國外開始出現的。德國西門子公司于

我國電動執行器的研制起步較晚，執行器和執行器伺服控制器是從上世紀六十年代從蘇聯的執行器仿制開始的，比較有代表的就是目前市場上比較常見的電動執行器有重慶川儀的M8000系列、溫州瑞基的RQ系列、蘇州博睿BD-II；還有如上海自動化儀表十一廠的ID系列等等。

隨后許多執行器生產廠家都引進“轉矩限制”這一理念，設計出了各種類型的電動執行器。電動執行器得到了迅猛的發展。24我國電動執行器的研制起步較晚，執行器和執行器伺常見進口電動執行機構有英國ROTORK的IQ系列、德國SIPOS-5flash、德國EMG的DMC系列、德國AUMA的SA系列等等。25常見進口電動執行機構有英國ROTORK的IQ系列、德

（三）、電動執行機構的分類

按輸出位移分為三類角行程，輸出力矩和90°轉角，用于控制蝶閥、球閥、百葉閥、風門、旋塞閥、擋板閥等。

直行程，輸出推力和直線位移，用于單、雙座調節閥、套筒閥、高溫高壓給水閥、減溫水調節閥。

多回轉，輸出力矩和超過360°的轉動，用于控制各類閘板閥、截止閥、高溫高壓閥、減溫水閥及需要多圈轉動的其他調節閥。按動力類型可分為氣動執行器：以氣壓為動力，推動機構動作；液動執行器：以液壓站提供的流體（液壓油）高壓為動力源；電動執行器：以電動機作為動力源；電液動等幾類按控制模式可分為開關型和調節型兩大類26（三）、電動執行機構的分類按輸出位移分為

（一）電動執行機構的構成：電動執行機構包括伺服放大器及執行機構兩大部分，其中執行機構又分為電機、減速器及位置發送器三大部件伺服放大器電機位置發送器減速器電動操作器輸入信號Ii閥體執行機構現場控制室閥位反饋IfIf

（二）工作原理：來自DCS的電流信號（4-20mA）作為伺服放大器的輸入，與閥的位置反饋信號進行比較，當輸入信號和反饋信號比較差值不等于零時，其差值經伺服放大器放大后，控制電機按相應的方向轉動，再經減速器減速后使輸出軸產生位移；同時，輸出軸位移又經位置發送器轉換成閥的反饋信號至DCS；當反饋信號與輸入信號相等時，伺服放大器無輸出，電機不轉動。電動執行機構的輸出軸位移和輸入信號成線性關系。電動執行機構工作原理、結構及作用27（一）電動執行機構的構成：電動執行機構包括伺服放大器電機：

電機是接受伺服放大器或電動操作器輸出的開關電源，把電能轉化為機械能，從而驅動執行機構動作。減速器：

減速器上有手動部件、輸出軸、機械限位塊。減速器的作用是將電機的高轉速、小轉矩轉換為低轉速、大轉矩的輸出功率，以帶動閥門機構動作。位置發送器：

將閥位變換成4－20mA信號用于傳送。常見的傳感器有電位器、非接觸式霍爾傳感器、非接觸式編碼器。減速器輸出軸的轉角位移與位置發送器的輸出電流呈線性關系。伺服放大器：（控制元件）伺服放大器是由電器元件組成的電子線路板構成電動執行機構的指令信號與閥位反饋信號的比較放大靠這些電子線路板的運行來實現。28電機：電機是接受伺服放大器或電動操作器輸出的開關電源，把電

（三）、電動執行機構控制方式：

當電動執行器切換開關放在“自動”位置時，即處在連續調節控制狀態。

當電動執行器切換開關放在“手動”位置時，即處在手動遠方控制狀態，操作時只要將旋轉切換開關分別拔到“開”或“關”的位置，執行機構輸出軸就可以上行或下行，在運動過程中觀察電動操作器上的閥位開度表，到所需控制閥位開度時，立即松開切換開關即可。

當電動執行器切換開關放置“手動”位置時，把交流伺服電動機端部旋鈕放在“手動”位置，拉出執行機構上的手輪，搖動手輪就可以實現手動操作。當不用就地手動操作時，千萬要注意，把交流伺服電機端部的旋鈕放在“自動”位置，并把手輪推進。29（三）、電動執行機構控制方式：當電動執行器切

（四）、電動執行機構保護功能：（1）、免開蓋、非侵入、雙密封，免開蓋和非侵入式的調試方法逐步取代需打開電氣罩和貫通式的調試，應用更加方便。（2）、自診斷功能，現代的電動執行器具有自我只能檢測功能、運行出現故障會以故障代碼或符號顯示：電機過熱保護、電池電量低、內電源故障、電源缺相力矩保護、閥位丟失等等（3）、電源相序識別校正，當現場接線時相序接反會引起執行器轉動方向和實際要求相反。由于執行器的限位保護開關和過矩保護開關只能在正常轉動方向下進行保護，一旦相序接反后運行就極有可能會造成閥門或執行器損壞。（4）、行程和力矩保護，線性行程依靠電位器、絕對位置編碼器等實現；力矩通過測試電機溫度、電壓和來獲得。以電子式代替老舊的衛東開關30（四）、電動執行機構保護功能：（1）、免開蓋、非

（五）、電動執行機構用途：

電動執行機構可以與變送器，調節器等儀表配套使用，它以電源為動力，接受4~20mADC或0~10mADC信號，將此轉換成與輸入信號相對應的直線位移，自動地操縱閥門等調節機構，完成自動調節任務，或者配用電動操作器實現遠方手動控制，可廣泛應用于發電廠、鋼鐵廠、化工、輕工等工業總門的調節系統中。火電廠中：送風機風門擋板、一次進風風門擋板、二次進風風門擋板、主風箱風門擋板、燃燒器調節桿、燃燒器搖擺驅動器、球閥和蝶閥控制、滑動門等。球閥、葉輪機轉速控制、冷凝水再循環、脫氧機、鍋爐給水、再加熱恒溫控制器及其它相關閥門應用。31（五）、電動執行機構用途：電動執行機構可常用電動執行機構介紹

我廠用進口電動執行機構品牌為：ROTORK、SIPOS-5flash、EMG(一)ROTORK電動執行機構英國Rotork電動執行器結構圖

1、電動機2、行程和力矩傳感器3、減速裝置