執行器廠家分享執行器知識全解

作者：河南萬和空氣炮廠家

發布時間：2022-04-12 14:21:45

執行器是什么

　　執行器是自動控制系統中的執行機構和控制閥組合體。它在自動化控制系統中的作用是接受來自調節器或計算機（DCS、PLC等）發出的信號，以其在工藝管路的位置和特性，調節工藝介質的流量，從而將被控自動化儀表在生產過程所要求的范圍內。

　　執行器構成

　　在過程控制系統中，執行器由執行機構和自動化調節機構兩部分組成。自動化調節機構通過執行元件直接改變生產過程的參數，使生產過程滿足預定的要求。執行機構則接受來自控制器的控制信號把它轉換為驅動調節機構的輸出（如角位移或直線位移輸出）。它也采用適當的執行元件，但要求與調節機構不同。執行器直接安裝在生產現場，有時工作條件嚴苛。能否保持正常工作直接影響自動調節系統的安全性和可靠性。

       執行器的主要作用

　　執行器是自動控制系統中必不可少的一個重要組成部分。它的作用是接受控制器送來的控制信號，改變被控介質的大小，從而將被控變量維持在所要求的數值上或一定的范圍內。

　　執行器按其能源形式可分為氣動、液動、電動三大類。氣動執行器用壓縮空氣作為能源，其特點是結構簡單、動作可靠、平穩、輸出推力較大、維修方便、防火防爆，而且價格較低，因此廣泛地應用于化工、造紙、煉油等生產過程中，它可以方便地與被動儀表配套使用。即使是使用電動儀表或計算機控制時，只要經過電-氣轉換器或電-氣閥門定位器將電信號轉換為20-100kPa的標準氣壓信號，仍然可用氣動執行器。電動執行器的能源取用方便，信號傳遞迅速，但結構復雜、防爆性能差。液動執行器在化工、煉油等生產過程中基本上不使用，它的特點是輸出推力很大。

      執行器的結構原理是什么？

      在齒輪級，發動機的轉速可通過兩套齒輪傳送到輸出桿上。主減速器由行星齒輪完成，副減速器由蝸輪實現，它被一套繃緊的彈簧固定在中心位置。在發生過載的情況下，也就是輸出桿超過了彈簧的設定轉矩時，中央蝸輪會發生軸向位移，對開關及信號裝置進行微調，為系統提供保護。 受由外部變化控制桿操縱的耦合的作用，輸出桿在發動機工作時與蝸輪耦合，在手動操作時與手輪耦合。當發動機不工作時，可以很容易地斷掉電機驅動，并且只需壓一下控制桿即可連上手輪。由于電機驅動優先于手動操作，因此當發動機再次啟動時，會自動發生反向動作。這樣就可以避免當發動機運轉時還開啟手輪，有利于保護系統。由于手輪直接與輸出桿耦合，因此可以保證在內部齒輪失靈或損壞時閥門的正常手動操作。安裝在齒輪上的開關與信號裝置是一個密封外殼，保護其內部的元件實現以下功能：l 本地或遠程顯示閥門位置l 執行器/閥門的過載保護l 限定閥門行程范圍l 電氣接口執行器在不同型號閥門上的安裝是通過輸出桿來完成的，它可適用于現有的多種閥桿組態。

       后輪轉向執行器的工作原理？

       在了解了后輪轉向的優點后，想必很多同學對后輪轉向的原理表示非常好奇。其中，目前市面上我們常見的后輪轉向系統大體都分為兩種：一種是根據車輛行駛速度，自行改變后輪轉向的，這種被稱為“主動式”；還有一種是純機械結構，也被稱為“被動式”。

      1.主動式

      我們都知道，汽車前輪轉向是由方向盤連接操控桿控制前軸完成轉向的。而由于后軸離方向盤距離太遠，所以主動式后輪轉向通過電信號完成后輪轉向的控制。當我們的轉動方向盤控制前輪時，電信號也會轉達給后輪，后輪就會作出相應角度的切換。

      主動式后輪轉向還分為低速和高速兩種狀態的不同轉向邏輯，在車輛低速行駛中，后輪會采用相反的轉向更好地幫助車輛轉彎，而高速狀態下后輪會通過同向運動將車輛平移完成變道?？傊?，不管是哪種轉向邏輯，之所以采用電信號也是為了更容易實現上述不同轉向的要求。另外，由于后輪轉向角度通常比較?。ú怀^5°），所以對后輪懸架結構改動也不會占用太大空間。

      2.被動式

      被動式后輪轉向也被稱為后輪隨動轉向，相比主動式要簡單很多，它主要是依靠調節懸架與車身之間柔性橡膠襯套來實現的。例如，當車輛需要向左轉彎時，后輪右側懸架就會增加一個向后拉扯的力，以此來增加右后懸架和右側前輪之間的軸距，從而使得車輛更好地向左轉彎。

       不過，負責控制后輪懸架的襯套并沒有我們想象中那么柔軟，通常需要車輛速度達到60km/h時，才能產生足夠的側向力，以保證襯套被拉升，后輪才能與前輪呈現出相反的角度。所以，相比起主動式后輪轉向來說，被動式并不能改善車輛低速時的轉彎半徑。

    執行器的分類

   （1）執行器按所用驅動能源分為氣動、電動和液壓執行器三種。

   （2）按輸出位移的形式，執行器有轉角型和直線型兩種。

   （3）按動作規律，執行器可分為開關型、積分型和比例型三類。

   （4）按輸入控制信號，執行器分為可以輸入空氣壓力信號、直流電流信號、電接點通斷信號、脈沖信號等幾類。

       大多數執行器是由電力驅動的電機；其他是機械的，由氣流或流體壓力激活。電動執行器從管理車輛中各種電子系統的微處理器那里獲得指令。雖然有時您可以告訴執行器您希望它們做什么以及何時執行，但在其他時候，計算機會做出所有決定。

      例如，當您踩下油門踏板時，沒有機械連接可以讓更多的空氣和燃料進入發動機。相反，傳感器會告訴電子控制單元（也就是 ECU）您踩下踏板的程度，然后執行器會相應地打開油門。如果您想讓腳部獲得更多的暖空氣，而擋風玻璃上的空氣更少，執行器會對按下儀表板按鈕做出反應，以打開和關閉氣候控制系統中的門，以服從您的命令。

       發動機怠速由執行器根據 ECU 從各種傳感器接收到的信號進行控制。例如，當空調壓縮機開啟時，執行器將增加進入發動機的空氣和燃料量，以補償發動機上的這種額外“負載”，并保持穩定的怠速。

       執行器無處不在，包括具有可變氣門正時的車輛上的凸輪軸。凸輪軸執行器在閥門打開和關閉時進行調整，以最大限度地提高性能和燃油經濟性，并減少排放。

       它們還在自適應巡航控制和其他高級駕駛員輔助系統 (ADAS) 中發揮著關鍵作用，例如自動緊急制動和車道居中。使用 ADAS，如果傳感器或攝像頭檢測到可能發生碰撞或注意力不集中的駕駛員漂移到另一條車道上，傳感器會通知 ECU，ECU 會向執行器發送信號，這些信號可能會降低發動機功率、施加制動或進行轉向調整。

       隨著制造商添加更多 ADAS 功能并轉向自動駕駛，執行器將在車輛操作中發揮更大的作用。