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电动推杆发展现状及趋势

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电动推杆发展现状及趋势

发布日期:2020-11-06 作者: 点击:

电动推杆发展现状

  在早期电动推杆是一种很常用的直线传动设备,是通过电机的旋转运动起来的。因为电动推杆安装方便,操作简单所以被广泛的使用。


  曾经国内机械行业直线运动执行产品首选的是气缸、液压缸以及齿轮齿条减速机组合的应用,很少用电动推杆、螺旋升降机、电动缸。气缸、液压缸有它自身的优点,气缸速度快、尺寸紧凑、液压缸推力大、过载卸载、能频繁的使用等。


  进入90年代后期,随着进口设备的增多以及国外图纸国内转化、推杆产品国内采购的需求,电动推杆与螺旋升降机逐渐被国内机械设计研发人员所熟知,电动推杆、螺旋升降机的使用,优点安装方便,结构简单、免维护、不受环境、气源、液压源的影响,特别机械同步性、机械自锁性比气缸和液压缸好,如果没有气源或者液压源,直线运动机构不多,单独配气站或液压泵站,成本相对于高,电动推杆与螺旋升降机使用只需电源即可,这方面优势比较明显。


  一段时期内电动推杆主要依赖靠进口,成本高、周期长。

  电动推杆发展趋势

  电力电子技术、计算机技术及通讯技术的快速发展必将推动电动推杆更加快速的发展,机电一体化将取代分体式结构;智能通讯的取代模拟的;控制精度将越来越高,使用环境越来越广;功能更强大,可靠性更高,以适应不断发展的自动控制的要求。


  1、总线化、网络化


  国外,以工业局域网技术为基础的工厂自动化(Factory Automation)工程技术在最近十年来得到了长足的发展,作为自动控制中自动化仪表之一的电动推杆为适应这一发展趋势,也应具有标准的串行通信接口(如RS-232或RS-422接口等)和专用的局域网接口,以增强其与其它控制设备间的互联能力,只需要一根电缆或光缆,就可以将数台、甚至数十台电动推杆与上位计算机连接成为整个数控系统。现场总线是安装在生产过程区域的现场设备/仪表与控制室内的自动控制装置/系统之间的一种串行、数字式、多点通信的数据总线。现场总线企业网作为今后控制系统的发展方向,以其所具有的开放性,网络化等优点,使它与Interent的结合成为可能,现场总线技术应用于电动推杆成为必然趋势[11]。现场总线技术的应用,取代了传统的4~20mA模拟信号,实现了电动推杆的远程监控,状态、故障、参数信息传送,完成远程参数化工作,提高了它的可靠性,降低了系统及工程成本。目前有影响的现场总线主要有PROFIBUS,FF,HART,CAN等,其实,国外目前的智能电动推杆一般都带有现场总线接口,我国也开发了一些带现场总线接口的智能执行器[6]。


  2、数字化、智能化电动推杆原理


  智能化是当前一切工业控制设备的流行趋势,价格低廉的单片机和新型高速微处理器将全面代替以模拟电子器件为主的电动推杆的控制单元,从而实现完全数字化的控制系统。全数字化的实现,将原有的硬件控制变成了软件控制,从而可以在小型电动推杆中应用现代控制理论的先进算法(如:最优控制、人工智能、模糊控制、神经元网络等)来提高控制性能。传统的电动推杆一般被看作是线性系统,由放大环节和积分环节组成,但实际上,绝大多数执行器参数在运行期间会显著地发生改变,应用参数调度和模型辨识自适应控制将大大提高电动推杆的控制性能[12]。相对气动、液动执行器来说,接线简单、功能强大、使用可靠的智能电动推杆将不断扩大应用范围。


  3、小型化、机电一体化


  电力电子的高度集成化,单片机的使用以及一些功能强大模块的使用,使小型电动推杆的体积越来越小,向小型化,轻便化发展。目前,智能电动推杆一般将整个控制回路装在一台现场仪表里,将伺服电机,现场仪表控制器安装为一体。电动推杆一体化,使得执行器的安装与调试工作都得到了简化;将整个控制回路装在一台现场仪表里,又减少了因信号传输中的泄露和干扰等因素对系统的影响,提高了系统的可靠性。


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