電動(dòng)執(zhí)行器要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量和高精度的控制，首先對控制信號微小變化反應(yīng)靈敏；實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度必須和控制信號幅度成比例；要克服系統(tǒng)靜差，執(zhí)行機(jī)構(gòu)只有以低速運(yùn)行通過極強(qiáng)的微調(diào)作用才能修正給定值微小偏差。顯然，不具有變速功能的電動(dòng)執(zhí)行器是難以滿足上述要求的。

      一、智能型變頻電動(dòng)執(zhí)行器、調(diào)節(jié)閥性能

     智能型變頻電動(dòng)執(zhí)行器是利用數(shù)字化變頻、單片機(jī)技術(shù)，改造目前現(xiàn)有的電動(dòng)執(zhí)行器使之具有智能化、變速運(yùn)行、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、調(diào)節(jié)定位精度高、穩(wěn)定性好、故障率低、壽命長及應(yīng)用場合更加廣泛的特點(diǎn)。

     智能型變頻電動(dòng)執(zhí)行器與各種閥體配合，可以構(gòu)成各類智能型變頻電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。這類電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在調(diào)節(jié)過程中，閥芯其運(yùn)行速度是變化的，在輸入信???和閥位反饋信號偏差較大時(shí)，比普通電動(dòng)調(diào)節(jié)閥快，加速調(diào)節(jié)作用。但隨著輸入信號和閥位反饋信號偏差減小，閥電機(jī)速度會(huì)變慢，閥芯的運(yùn)動(dòng)速度也會(huì)隨之下降。越接**衡點(diǎn)閥電機(jī)速度會(huì)越慢。在平衡點(diǎn)附近閥門會(huì)一點(diǎn)點(diǎn)打開或關(guān)閉，具有極強(qiáng)的微調(diào)作用，其結(jié)果是大大提高了閥門的控制精度。

      一 主要特點(diǎn)

      1.采用外接模擬信號來控制速度可以獲得理想調(diào)節(jié)效果

     智能型變頻電動(dòng)執(zhí)行器通過內(nèi)置智能化控制模塊向變頻器提供的模擬速度信號控制，再通過變頻器控制伺服電機(jī)以不同的速度運(yùn)行。執(zhí)行機(jī)構(gòu)借助這一速度控制信號，會(huì)以較低的速度在設(shè)定值附近啟、閉閥門可有效防止管道內(nèi)壓力的劇烈波動(dòng)。若干擾使被調(diào)參數(shù)與設(shè)定值偏離較大時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)將以極快的速度操作閥門克服干擾并可逐漸避免空穴作用造成的危險(xiǎn)即可保護(hù)管道和閥門免受過壓和磨損。

      2. 采用智能控制器來進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)控制過程*優(yōu)化減少電機(jī)起停次數(shù)，減少閥門磨損

     內(nèi)置智能控制模塊是一種自適應(yīng)多功能控制器。即：動(dòng)作過程始終隨控制信號和閥位反饋信號偏差自適應(yīng)調(diào)整。這可確保以*小的啟停次數(shù)來實(shí)現(xiàn)*高的控制精度，從而實(shí)現(xiàn)控制過程*優(yōu)化，并因起停次數(shù)的減少而減少閥門的磨損。

      3.“柔性軟啟動(dòng)”和“電制動(dòng)”在確保*大力矩的同時(shí)可避免對閥門的沖撞

     以*大力矩的低速度漸進(jìn)調(diào)整閥門開度，并柔性軟起動(dòng)使起動(dòng)電流大大減少。即使頻繁起動(dòng)次數(shù)很多的流量、壓力系統(tǒng)也不會(huì)燒毀電機(jī)。這就是變頻柔性軟啟動(dòng)、軟關(guān)閉的特色。這一傳統(tǒng)執(zhí)行器難以實(shí)現(xiàn)的功能，因內(nèi)置一體化變頻器的采用而得以實(shí)現(xiàn)。在接近設(shè)定或極限位置時(shí)，變頻器自動(dòng)調(diào)整電機(jī)供電的頻率和電壓，降低電機(jī)轉(zhuǎn)速，以*低速度慢慢到達(dá)位置。避免因慣性對閥門造成的過調(diào)和沖撞而施加電制動(dòng)功能，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力矩永遠(yuǎn)都不會(huì)超過事先設(shè)定的關(guān)斷力矩。

      4. 執(zhí)行機(jī)構(gòu)可改善閥門的線性特性，使用較為簡單的閥門，完成復(fù)雜的控制

     對于復(fù)雜的控制過程，總是希望閥門的開度與介質(zhì)的流速成比例。根據(jù)閥門的特性，內(nèi)置智能控制模塊自動(dòng)調(diào)整全行程過程中的運(yùn)行速度，將全行程運(yùn)行時(shí)間分為10檔。每一檔都以不同的速度運(yùn)行。通過參數(shù)設(shè)定來完成設(shè)置。這一功能被稱為“行程—速度特性”，主要被用來改善閥門線性特性。

     同時(shí)還具備改善閥門的流量特性，內(nèi)置智能控制模塊通過參數(shù)設(shè)定可實(shí)行線性、等比、近似快開流量特性之間的轉(zhuǎn)換。

     5. 始終掌握閥門的狀態(tài)

     閥門長期的磨損、物料淤積和銹蝕會(huì)造成閥門運(yùn)轉(zhuǎn)不夠靈活，內(nèi)置智能控制模塊內(nèi)含自診斷、自累加功能，自動(dòng)提升下限頻率提高電機(jī)輸出功率，解決閥門運(yùn)轉(zhuǎn)不夠靈活問題。   

      6. 應(yīng)用軟件性能豐富可靠

     軟件系統(tǒng)針對執(zhí)行器和調(diào)節(jié)閥各種應(yīng)用場合的要求開發(fā)。其中包括，按偏差大小變速調(diào)節(jié)；閥門上、下限限位保護(hù)；輸入信號標(biāo)準(zhǔn)化4~20mA，1~5V；位置反饋信號標(biāo)準(zhǔn)化；斷線保護(hù)；作用方式現(xiàn)場任意設(shè)定；分程調(diào)節(jié)；串級副環(huán)調(diào)節(jié)；聯(lián)鎖控制；斷相、過熱、過力矩、閥卡等多重保護(hù)；大流通能力、高差壓、流量特性轉(zhuǎn)換；閥芯運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)過程調(diào)整、看門狗、掉電保護(hù)等多項(xiàng)功能。

      二應(yīng)用場合

     智能變頻電動(dòng)執(zhí)行器、調(diào)節(jié)閥由于具有智能化、變頻、變速功能，許多普通電動(dòng)調(diào)節(jié)閥應(yīng)用效果不佳的地方，都取得了良好的調(diào)節(jié)效果。主要應(yīng)用的場合是：

      1.系統(tǒng)要求控制質(zhì)量高、靜差小的場合。

     化工、石油、冶金、輕工、建材、電力行業(yè)中、許多自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)要求控制精度非常高，因此要求電動(dòng)調(diào)節(jié)閥靈敏度高、死區(qū)小。普通的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥由于沒有低速運(yùn)轉(zhuǎn)的微調(diào)功能，消除系統(tǒng)靜差只有靠調(diào)節(jié)閥在給定值附近頻繁正、反向“點(diǎn)動(dòng)”式動(dòng)作來維持系統(tǒng)靜差指標(biāo)。這樣因調(diào)節(jié)閥惰走、慣性等原因極易造成系統(tǒng)的振蕩。智能變頻調(diào)節(jié)閥在給定值附近低速運(yùn)行，通過微調(diào)作用去克服系統(tǒng)靜差，可以很好的解決這個(gè)問題。

      2.對象時(shí)間常數(shù)小、調(diào)節(jié)閥振蕩的場合

     對象時(shí)間常數(shù)小的壓力、流量、液位等自調(diào)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)過程中調(diào)節(jié)閥會(huì)頻繁動(dòng)作，起動(dòng)電流非常大，電機(jī)時(shí)常過熱。為解決此問題只有加大死區(qū)，但調(diào)節(jié)質(zhì)量會(huì)變壞。智能智能變頻調(diào)節(jié)閥具有軟起動(dòng)功能，并且軟起動(dòng)時(shí)間可以調(diào)整，實(shí)際上等于給調(diào)節(jié)閥加了一個(gè)緩沖器，使調(diào)節(jié)閥動(dòng)作變緩，起動(dòng)電流大大降低，因調(diào)節(jié)閥頻繁動(dòng)作給系統(tǒng)帶來的振蕩會(huì)大大減少。

      3.調(diào)節(jié)閥口徑選型偏大的場合

     調(diào)節(jié)閥口徑選型偏大會(huì)使調(diào)節(jié)閥工作區(qū)在小開度范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)效果變壞或發(fā)生振蕩無法工作。采用智能變頻調(diào)節(jié)閥可以將調(diào)節(jié)閥運(yùn)行速度調(diào)低，并同時(shí)設(shè)定調(diào)節(jié)閥上限工作點(diǎn)、流量特性改為等比特性，一般都能較好的解決調(diào)節(jié)閥口徑選大的問題。例如：一臺實(shí)際應(yīng)選用Dg50閥的場合，選了Dg80閥，結(jié)果閥在0~40%之間調(diào)節(jié)工作。現(xiàn)在將閥上限設(shè)為40%，閥*高工作速度設(shè)為60%，這樣調(diào)節(jié)閥在調(diào)節(jié)過程開度達(dá)到40%后不再開大，避免了超調(diào)。變頻閥運(yùn)動(dòng)速度也變慢微調(diào)作用加強(qiáng)，其效果就會(huì)和Dg50調(diào)節(jié)閥大致相同。

      4.流量特性選錯(cuò)場合

     調(diào)節(jié)閥流量特性現(xiàn)場變更很多，大部分因工藝配管造成S值偏低所至。智能變頻調(diào)節(jié)閥具有三種流量特性，通過參數(shù)設(shè)定，可以方便地改變。例如：一臺線性閥因系統(tǒng)S值<0.7應(yīng)變更為等特性的閥。這時(shí)通過參數(shù)設(shè)定，將線性流量特性變?yōu)榈劝俜直攘髁刻匦约纯伞?/font>

      5.調(diào)節(jié)閥開閉形式不易確定的場合

     智能變頻調(diào)節(jié)閥電開、電閉形式通過參數(shù)設(shè)定方式來實(shí)現(xiàn)。工藝上需要調(diào)節(jié)閥的作用方式改變時(shí)，通過程序設(shè)定可以把電開形式的調(diào)節(jié)閥的作用方式改變?yōu)殡婇]形式的調(diào)節(jié)閥。因此在工藝上調(diào)節(jié)閥的作用方式一時(shí)難以確定，選用智能智能變頻調(diào)節(jié)閥非常方便。另外智能變頻調(diào)節(jié)閥作用方式改變后，若需閥門的反饋信號方向也需要改變，同樣通過參數(shù)設(shè)定方法可以實(shí)現(xiàn)。

      6.工藝要求調(diào)節(jié)閥運(yùn)行應(yīng)留有一定流量的場合

     有些工藝過程要求調(diào)節(jié)閥在調(diào)節(jié)過程中不能存在全關(guān)閉情形，在非調(diào)節(jié)過程時(shí)要求調(diào)節(jié)閥全關(guān)閉。這時(shí)設(shè)定智能變頻調(diào)節(jié)閥下限，當(dāng)輸入信號低于下限信號后，閥位自動(dòng)停在下限，不再動(dòng)作。保證閥留有一定的流量。當(dāng)某些情況又需要關(guān)閉閥門時(shí)，可利用小信號切除功能，短路CV控制信號使調(diào)節(jié)閥全部關(guān)閉。

      7.高精度定位場合

     有計(jì)量要求場合，通過調(diào)節(jié)閥嚴(yán)格控制管道流量。由于智能變頻調(diào)節(jié)閥的過渡過程是先慢（軟起動(dòng)）后快（急速向設(shè)定值靠攏）再慢（閥位接近設(shè)定點(diǎn)時(shí)減速慢行）當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定點(diǎn)時(shí)，調(diào)節(jié)閥運(yùn)行速度已非常緩慢，再加上電制動(dòng)功能，智能變頻調(diào)節(jié)閥具有很高的定位精度，不存在超調(diào)現(xiàn)象，因此，作為計(jì)量、加料等環(huán)節(jié)的物料控制非常有效。

      8.采用分程調(diào)節(jié)的場合

     智能變頻調(diào)節(jié)閥輸入信號在4~20mA之間可以任意設(shè)定，因此可以很方便實(shí)現(xiàn)分程調(diào)節(jié)。

      9.伺服電機(jī)、制動(dòng)裝置常出現(xiàn)故障的場合

     電動(dòng)調(diào)節(jié)閥電機(jī)、制動(dòng)裝置常出現(xiàn)故障的場合都是因?yàn)殡妱?dòng)調(diào)節(jié)閥每分鐘起、停動(dòng)作次數(shù)大于10次以上，頻繁動(dòng)作所至。這種場合就應(yīng)該考慮更換智能變頻調(diào)節(jié)閥，智能變頻調(diào)節(jié)閥內(nèi)有正、反向變換延時(shí)，同相二次動(dòng)作時(shí)間間隔控制，所以不會(huì)造成調(diào)節(jié)閥的頻繁振蕩、電機(jī)過熱。智能變頻調(diào)節(jié)閥內(nèi)無機(jī)械制動(dòng)機(jī)構(gòu)，不會(huì)出現(xiàn)制動(dòng)機(jī)械的故障。

     總之調(diào)節(jié)閥選型是自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中十分重要的一環(huán)，在設(shè)計(jì)選型中由于存在許多不確定因數(shù)，因此選型上經(jīng)常出現(xiàn)問題。通過以上分析，采用智能變頻調(diào)節(jié)閥就會(huì)使調(diào)節(jié)閥選型相對簡化許多。

      三、結(jié)論：

     智能型變頻電動(dòng)執(zhí)行器、調(diào)節(jié)閥具有按偏差大小去調(diào)整閥門的啟閉速度。偏差大時(shí)，其動(dòng)作速度可為普通電動(dòng)閥門的1.5倍，動(dòng)態(tài)響應(yīng)極好。在給定值附近小偏差時(shí)，其工作速度僅為額定轉(zhuǎn)數(shù)10~20%，成倍提高執(zhí)行器控制精度，避免了超調(diào)。此外，無過載啟動(dòng)電流、無需另配伺服放大器、、接線簡單、機(jī)械故障少、主回路無觸點(diǎn)輸出，控制回路電流小于10mA、每小時(shí)可起動(dòng)1500次以上、防爆等級ExdΠBT4。智能型變頻電動(dòng)執(zhí)行器應(yīng)是無變速功能的電動(dòng)執(zhí)行器更新?lián)Q代產(chǎn)品。