[实用新型]一种轻载型电动执行机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及过程自动化控制技术领域，尤其是涉及负责完成电信号向机械动作转换的过程自动化控制系统用执行单元。

适用于通过控制电机的正反转产生机械动作定位，以带动阀门等调节机构运转。轻载是指执行机构所带的负载相对较小，如带负载传动力矩＜1000Nm。

背景技术

电动执行机构由机械减速机构、电动机和连接机构等组成。通过控制电机的正反转产生机械动作定位，以带动阀门等调节机构运转。

早期的电动执行机构采用控制电路和机械部件分离方式，由伺服放大器(一种用于控制电动执行机构运行的配套仪表)接受控制信号(一个连续变化的电信号)同实际机械位置反馈信号经过比较运算后，驱动电动机的正反转实现控制。

采用分离方式的执行机构，需要将强电电源、控制输入信号和位移检测信号需要接至伺服放大器，再由伺服放大器将电机控制线接至执行机构的电机，同时还需要将位移传感器接至位置发送器产生位移信号构成一个闭环控制。这样布线复杂，可靠性低；不能现场手动操作执行机构和显示控制信息，调试和维护难度大，控制精度低。

目前，许多电动执行机构将伺服放大电路放在电动执行机构内部(即一体化电动执行机构)，这样减少了用于配置伺服放大器带来的连线，无疑是一种进步。

一体化电动执行机构需要在执行机构设计制造时为控制电路预留安装位置。这样会受到机构结构本身的限制，由于安装空间有限，一般只能保证基本伺服控制功能电路，无法进一步扩展其功能。同时，由于控制电路(一般所称的弱电电路)与电机驱动电路(一般所称的强电电路)处于同一空间，对弱电电路抗干扰要求很高；弱电电路与发热源(主要来自电动机)相隔很近还会导致电路的可靠性降低；这种一体化的控制方式仅是过去分离式控制方式的改进，不具备现场显示和操作界面，无法实现现场操作功能。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，为了弥补现有技术的电动执行机构的不足之处，而提供一种带有操作盒的电动执行机构。即设计一个操作盒，用于安放控制电路，将操作盒和执行机构本体连接成一体。

本实用新型为解决上述技术问题而采用如下的技术方案：

一种轻载型电动执行机构，包括执行机构本体，其主要特点是，执行机构本体的外侧设置有一个操作盒，并与执行机构本体连接成一体，其内部安放有电动执行机构的控制电路。

执行机构本体包括驱动电路、电机和减速器。控制电路包括输入信号的信号调理电路、模数转换器、微处理单元和光藕隔离电路，以及远程开关量输入、开关量输出模块或通讯功能模块。

操作盒设置有直接控制执行机构产生位移输出的现场手动操作装置和可以观察到执行机构运行状态的控制信息显示装置。操作盒的壳体为有屏蔽功能的金属盒，壳体上设置有显示窗和按键面板。按键面板上设置有四个用于现场操控的按键，按键面板外设置有防护门。壳体分为两个腔体，一个腔体放置控制电路，另一腔体用于外部电气接线。

与传统的电动执行机构相比较，采用本实用新型技术方案的优点是：

1.不改变传统的电动执行机构内部结构，通过将操作盒安装在执行机构本体上的方式，实现了执行机构控制一体化。减少了执行机构外部电气接线，提高系统可靠性，简化系统维护。

2.实现了强弱电路分开放置，提高控制电路的可靠性。且主要控制电路(弱电)远离电动执行机构的发热源(电动机)，降低了对电子元器件的要求。这样提高了电路可靠性的同时又可以降低成本。

3.外挂操作盒的设计将原电动执行机构外部电气连接由电动执行机构本身向操作盒转移，这样用户在安装接线时可以不用打开电动执行机构机壳，保证了执行机构在现场的防护等级不受破坏。

4.操作盒采用分腔设计，用户接线时不接触内部控制电路，实现了非侵入式安装。金属材料的操作盒为电路提供有效的屏蔽效果。

5.操作盒为电动执行机构提供了现场操作和指示界面，在现场可以观察到执行机构运行状态，能现场手动操作直接控制执行机构产生位移输出，使电动执行机构因功能增加而增值。

6.为增减电动执行机构控制电路功能提供了灵活的解决方案。可以进行功能扩展，如开关量输入控制、开关量输出和通讯等。

附图说明

本实用新型的附图说明如下：

图1为本实用新型一种轻载型电动执行机构的逻辑方框图。

图2为本实用新型的控制电路1A的逻辑方框图。

图3为本实用新型实施例的原理方框图。

图4为本实用新型实施例的控制电路1A的电路原理图