電動執(zhí)行機構(gòu)是以電能為驅(qū)動能源的執(zhí)行機構(gòu)，廣泛應用于各種工業(yè)自動化過程控制系統(tǒng)，它由電動機、電磁執(zhí)行機構(gòu)、控制器、減速器、限位機構(gòu)、轉(zhuǎn)矩保護機構(gòu)、位置反饋裝置、絲杠、蝸輪蝸桿等構(gòu)件組成。對于電動機，有異步電動機(可靠性高、成本低、成熟可控、效率較低)、永磁交流同步電動機(可靠性高、成本高、效率高)、直流電動機(體積小、成本高、可控性好)、步進電動機(可靠性高、開環(huán)控制結(jié)構(gòu)簡單且成本低、調(diào)速范圍寬、沒有積累誤差、位置控制精度高、起停和反轉(zhuǎn)響應快)、直線電動機(速度范圍寬、加速度大、行程不受限制、結(jié)構(gòu)簡單、運動平穩(wěn))、伺服電動機(閉環(huán)控制精度高、高速性能好、抗過載能力強、穩(wěn)定可靠)等。對于控制器，它接受和輸出4~20mA模擬信號和數(shù)字信號，實現(xiàn)對于執(zhí)行機構(gòu)的自動控制。新近發(fā)展的智能化技術還可以實現(xiàn)對執(zhí)行機構(gòu)的功能設定、故障自診斷、狀態(tài)報警和記錄、顯示和通信功能。對于減速機，有正齒輪傳動、蝸輪蝸桿齒輪傳動、行星齒輪傳動、滾珠絲杠傳動等方式。執(zhí)行機構(gòu)的輔助部件包含手輪(斷電和調(diào)試時操作執(zhí)行機構(gòu))、閥位顯示(現(xiàn)場顯示執(zhí)行機構(gòu)閥位情況)、電氣及機械限位裝置(雙重保護，智能型產(chǎn)品采用電流傳感器技術來實現(xiàn)限位和轉(zhuǎn)矩保護功能)、轉(zhuǎn)矩保護開關(過轉(zhuǎn)矩時對執(zhí)行機構(gòu)的減速機構(gòu)進行保護)、加熱電阻(保持電氣盒空間一定的溫度，在低溫時不會結(jié)露，使電氣部件受潮)、附加限位開關和轉(zhuǎn)矩開關(提供一些附加的信號點)等。

  電動機把電能轉(zhuǎn)化為機械能，從而驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)動作減速器是將電動機的高轉(zhuǎn)速、小轉(zhuǎn)矩的機械能輸出轉(zhuǎn)換為低轉(zhuǎn)速、大轉(zhuǎn)矩的機械能輸出。電動執(zhí)行機構(gòu)連接上各種閥體，就形成了各種電動調(diào)節(jié)閥。隨著集成電路和數(shù)字技術的發(fā)展，繼電開關和模擬運算放大電路已開始被微型芯片取代，出現(xiàn)了智能型電動執(zhí)行機構(gòu)。新型的智能型電動執(zhí)行機構(gòu)電機普遍采用蝸桿蝸輪減速。

  著名的電動執(zhí)行機構(gòu)品牌有英國Rotork電動執(zhí)行機構(gòu)、美國JORDAN電動執(zhí)行機構(gòu)、法國的伯納德、ABB的ONTRAC系列和德國AUMA、SEMENS、SIPOS5電動執(zhí)行機構(gòu)等。英國Rotork 公司電動執(zhí)行機構(gòu)結(jié)構(gòu)如圖2.2所示，德國AUMA公司電動執(zhí)行機構(gòu)結(jié)構(gòu)如圖2.3所示。

  1. 電動執(zhí)行機構(gòu)按照位移分類

  1)角行程電動執(zhí)行機構(gòu)輸出轉(zhuǎn)矩和90°轉(zhuǎn)角，用于控制蝶閥、球閥、百葉閥、風門、旋塞閥、擋板閥等。轉(zhuǎn)矩不大于600N·m時，減速器高速級為兩級行星齒輪傳動，輸出級為蝸桿傳動。轉(zhuǎn)矩不小于1000N·m時，減速器由多轉(zhuǎn)執(zhí)行機構(gòu)減速器配蝸桿減速器組成。

  2)直行程電動執(zhí)行機構(gòu)輸出推力和直線位移，用于單、雙座調(diào)節(jié)閥、套筒閥、高溫高壓給水閥、減溫水調(diào)節(jié)閥等。減速器由多轉(zhuǎn)執(zhí)行機構(gòu)配接絲杠螺母傳動裝置組成。

  3)多轉(zhuǎn)式電動執(zhí)行機構(gòu)輸出轉(zhuǎn)矩和超過360°的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動的其他調(diào)節(jié)閥。減速器高速級為行星齒輪傳動，輸出軸為交錯軸斜齒輪傳動。

  2.電動執(zhí)行機構(gòu)按照調(diào)節(jié)方式分類

  1)開關型電動執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu)接收開關信號控制輸出，即使開關復位，輸出件繼續(xù)移動，直到極限位置停止。執(zhí)行機構(gòu)除非緊急按停，不能停在中間位置。原理與遠控調(diào)節(jié)型相同，區(qū)別是能自動保持開關信號。

  2)遠控開關型(調(diào)節(jié)型)電動執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu)接收開關(繼電)信號控制輸出位移，開關復位，輸出件停止運動。這是一種開環(huán)的可間斷調(diào)節(jié)的控制系統(tǒng)。

  3)比例調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu)接收系統(tǒng)的控制信號自動實現(xiàn)工業(yè)過程調(diào)節(jié)控制，控制行程與輸入信號成正比。這是一種帶負反饋的偏差控制系統(tǒng)。

  3. 電動執(zhí)行機構(gòu)按照結(jié)構(gòu)分類

  1)緊湊型將電動機、減速器和控制器集成在一起，也稱一體化結(jié)構(gòu)，一般的輕載型執(zhí)行機構(gòu)都是這種結(jié)構(gòu)。

  2)重載型由多轉(zhuǎn)式執(zhí)行機構(gòu)配以不同的減速器構(gòu)成。其電動機、減速器和控制器封裝在不同的殼體內(nèi)。

  4. 電動執(zhí)行機構(gòu)選型的關鍵參數(shù)

  1)輸出轉(zhuǎn)矩(角行程和旋轉(zhuǎn)式)、輸出推力(直行程)。輸出力(轉(zhuǎn)矩)應大于它所受到的負荷力(轉(zhuǎn)矩)，輸出轉(zhuǎn)速應滿足調(diào)節(jié)機構(gòu)的調(diào)節(jié)時間。

  2)速度角行程為多少(s)旋轉(zhuǎn)式為多少(r/min)直行程為多少(mm/s)。3)行程角行程為90°、120°，旋轉(zhuǎn)式為多少(r)，直行程為多少(mm)。4)執(zhí)行機構(gòu)的運行模式開關型還是調(diào)節(jié)型。

  5)其他輔助功能控制輸入模式，附件開關輸出，閥位反饋輸出，通信功能，就地手動功能，信號隔離功能。

  6)電源單相AC220V/230V三相AC380V/400VDC24V/48V是否需要防爆。7)連接方式及尺寸直聯(lián)式與連桿連接方式，傳動軸的結(jié)構(gòu)與尺寸。