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電動閥門工作原理及控制原理圖

[ 2013-05-17 ]

電動閥門是由閥門電動裝置和閥門共同組成的統一體。它既是管道部件-閥門，又是自動化部件—電動執行器。所以它除了必須滿足生產過程對于閥門的要求外，還必須滿足生產過程對于自動裝置的要求。

電動閥門的結構是會隨著它本身各個部件的不同而有差別的。這里只結合典型的結構來討論它各個部件的功能和相互的關系。圖1-1是電動閥門的典型結構框圖。

電動閥門使用電動機作為原動機。通常采用專門設計的三相異步電動機。電動機按短時工作制設計，沒有散熱設備，具有軟的或較軟的機械特性。對于要求可靠性高的場合，采用串激直流電動機。而對于要求改變轉速的場合，采用變速三相異步電動機。

電動機通過主傳動機構減速后帶動閥門的啟閉件。主傳動機構的結構形式較多。但傳動方式不外乎正齒輪傳動、蝸輪傳動、正齒輪行星傳動、擺線針齒行星傳動和諧波傳動等。最常見的主傳動機構的結構形式，是正齒輪傳動和蝸輪傳動的結合。

主傳動機構輸出的轉矩通過梯形螺紋轉換為推力，去帶動作直線運動的閥門啟閉件(閘閥和截止閥)。通常轉矩一推力轉換用的閥桿螺母都設在閥桿上作為閥門的一個部件。這時電動執行機構輸出轉矩去帶動閥桿螺母。但是，有時也把梯形螺紋(閥桿螺母)設在電動執行機構內，使電動執行機構直接輸出推力。

對于啟閉件作旋轉運動的閥門(球閥和蝶閥)，主傳動機構的輸出軸還要通過二次減速器才能去帶動閥門啟閉件。二次減速器通常采用行星齒輪傳動、蝸輪傳動和螺桿搖臂傳動。二次減速器通常裝在獨立的殼體內再與電動執行機構拼接。

在主傳動機構內設有轉矩限制機構、行程控制機構和閥位測量機構。轉矩限制機構可以用來限制電動執行機構的輸出轉矩。當主傳動機構輸出的轉矩達到轉矩限制機構的整定值時，轉矩限制機構推動轉矩開關，發出信號給控制電路去切斷電動機的電源。行程控制機構可以用來定閥門的啟閉位置。當主傳動機構的行程(閥門開度) 達到行程控制機構的整定值時，行程控制機構會推動行程開關，發出信號給控制電路去切斷電動機的電源。行程控制機構還可以根據事先整定的行程值發出信號供給其他自動化裝置(例如，程控裝置)使用；閥位測量機構能以模擬量的形式提供閥門的位置信號，供給運行人員遠方監視閥門開度用，或者供給其他自動裝置(調節器)用。

為了在必要時可以手動操作電動閥門，在主傳動機構內還裝有手動一電動切換機構和手輪。人工把切換機構切到手動側就可以使用手輪操作電動閥門。在電動時，電動機一旋轉，切換機構就會自動切到電動側，由電動機操作(稱為半自動切換機構)。有的電動閥門，手動一電動切換機構是全手動的，即電動時也需要依靠人工把切換機構切到電動側。在操作轉矩小的電動閥門上，手輪通過切換機構可直接與輸出軸連接。在操作轉矩大的電動閥門上，手輪通過減速后與輸出軸連接，使手動操作時具有一定的減速比。

電動閥門的控制電路，可以按照運行人員從控制盤送來的命令或者自動化系統送來的命令啟動電動機去操作閥門。當閥門的轉矩或行程達到事先整定值時，控制電路可以根據轉矩限制機構和行程控制機構送來的信號切斷電動機的電源。控制電路還具有保護功能.當電動機過載或發生其他故障時，能自動切斷電源，并發出報警信號。必要時，控制電路還可以具備更復雜的功能。例如，在采用脈沖調制式的變速電動閥門中，就是靠控制電路改變控制脈沖的寬度達到電動機變速要求的。

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