マルチターン電気アクチュエーター：原則、アプリケーション

現代の産業自動化の分野で、 マルチターン電気アクチュエーター 、重要な運転装置として、不可欠な役割を果たします。電気エネルギーを機械的回転に効率的に変換し、さまざまな機器の動作を正確に制御し、エネルギー、化学産業、水保全などの多くの産業で広く使用されています。テクノロジーの継続的な進歩により、マルチターン電気アクチュエーターはパフォーマンス、機能、知性の大幅な改善を達成し、工業生産の効率的で正確で安全な運用を強力に保証します。

何ですか マルチターン電気アクチュエーター？

マルチターン電気アクチュエーターは、電気エネルギーをマルチターン回転運動出力に変換できる自動制御デバイスです。主に、完全な開口部、完全な閉鎖、または正確な調整を実現するために複数回転の回転を必要とする機器を駆動するために使用されます。最も一般的なアプリケーションオブジェクトは、ゲートバルブ、停止バルブ、プランジャーバルブなどのさまざまなバルブです。90度または360度以下の回転しか達成できない部分ターン電気アクチュエーターとは異なり、マルチターン電気アクチュエーターは複数回転の連続回転を実現できます（通常は1ターンを超えるターン）。

作業原則 の マルチターン電気アクチュエーター

マルチターン電気アクチュエーターの作業原則は、モータードライブの調整された動作と機械透過に基づいています。例として、3相非同期モーターに基づいて一般的なマルチターン電気アクチュエータを取ります。

l 電源入力 ：電力がオンになると、3相非同期モーターが走行し始め、高速回転機械エネルギーを出力します。モーターの回転速度は通常高く、一般に1分あたり数百から数千回の回転ですが、その出力トルクは比較的少ないです。

l 削減ドライブ ：バルブなどの機器の開閉には大きなトルクと低速が必要なため、モーターの出力特性に合わせて還元メカニズムが必要です。還元メカニズムは、通常、ワームギア、ギアセット、その他のコンポーネントで構成されています。モーターの高速回転は、ワームギアまたはギアセットによって送信され、速度は徐々に低下しますが、トルクは伝送比に応じて増加します。たとえば、ワームギアトランスミッションを介して、モーターの高速および低トルク出力を出力シャフトの低速および高トルク出力に変換して、出力シャフトが適切な速度とトルクでバルブを駆動できるようにします。

l コントロールセクションの操作 ：コントロールセクションは、マルチターン電気アクチュエーターの中核です。 4-20MA電流信号、0-10V電圧信号、またはデジタル通信信号など、制御システムから制御信号を受信します。これらの信号は、アクチュエータの出力位置またはアクションのコマンド要件を表します。コントロールセクションは、受信した制御信号をアクチュエーターの内部位置フィードバックデバイスに供給された実際の位置信号と比較し、比較結果に基づいてコントロール命令を生成して、モーターの前方、逆、または停止を制御します。たとえば、制御信号がバルブの開口部を増加させる必要がある場合、実際のバルブの開口部が設定値よりも少ない場合、制御セクションはモーターを制御して前方に回転し、バルブを駆動して開口部を増やす方向に回転します。実際のバルブの開口部が設定値に達すると、制御セクションはモーターを制御して実行を停止します。

l フィードバックの位置 ：制御システムにリアルタイムで機器の実行ステータスを知らせるために、マルチターン電気アクチュエーターにはポジションフィードバックデバイスを装備しています。一般的な位置フィードバックデバイスには、ポテンショメータ、エンコーダーなどが含まれます。アクチュエータの出力シャフトが機器（バルブなど）を駆動して回転すると、ポジションフィードバックデバイスのコンポーネントも同期して回転し、機器の実際の位置を電気信号またはデジタル信号に変換して、制御部品またはリモートコントロールシステムにフィードバックします。位置フィードバックを通じて、制御システムは機器の開口部を正確に把握し、機器の正確な制御と監視を実現できます。

分類 の マルチターン電気アクチュエーター

1. ドライブモータータイプによる分類

l ACモータードライブタイプ ：最も広く使用されている一般的なものは、3相AC非同期モーターと単相ACモーターです。三相非同期モーターには、単純な構造、信頼性の高い動作、低コスト、および高出力の利点があります。それらは、高出力トルク要件と大きな工業用バルブの駆動などの大きな負荷を備えた機会に適しています。単相ACモーターは、多くの場合、いくつかの小さなマルチターン電気アクチュエーターで使用されます。これは、市民建物の小型バルブ制御など、低電力と低電力要件を備えたアプリケーションシナリオに適しています。

l DCモーター駆動型タイプ ：DCモーターは、優れた速度レギュレーションパフォーマンスを持ち、比較的正確な速度制御を実現できます。アクチュエータの速度調節の精度が高く、頻繁に開始および停止または逆回転が必要な場合には、DCモーターによって駆動されるマルチターン電気アクチュエータには利点があります。たとえば、非常に高いフロー制御精度要件を備えた一部の実験機器または小規模な産業システムでは、DCモーターによって駆動されるマルチターン電気アクチュエーターを使用できます。その欠点は、DC電源を装備する必要があり、コストが比較的高く、モーターのメンテナンス要件が比較的高いことです。

l ステッピングモーター駆動型タイプ ：ステッパーモーターは、電気パルス信号を角度変位に変換できます。パルス信号を受信するたびに、モーターは固定角、つまりステップ角を回転させます。この特性により、ステッパーモーターが駆動するマルチターン電気アクチュエーターが高い位置の精度を持ち、正確な位置制御を実現できます。ステッピングモーターによって駆動されるマルチターン電気アクチュエーターは、半導体製造、精密化学産業、その他の産業など、バルブ開口の非常に高い位置付け精度を必要とする場合に使用されます。ただし、出力トルクは比較的小さく、動作速度も特定の制限の影響を受けます。

l サーボモーター駆動型タイプ ：サーボモーターには、応答速度が高速、制御精度が高く、過負荷容量が強いという利点があります。サーボモーターによって駆動されるマルチターン電気アクチュエーターは、信号を迅速かつ正確に制御することができ、バルブやその他の機器の高速および高精度制御を実現できます。高速スイッチバルブの制御や自動生産ラインでの迅速なアクション実行など、アクチュエータの動的パフォーマンスが非常に高い場合、サーボモーターが駆動するマルチターン電気アクチュエーターがうまく機能します。ただし、コストは比較的高く、制御システムは比較的複雑です。

2. 制御方法による分類

l オープンループ制御タイプ ：制御信号を受信した後、オープンループ制御を備えたマルチターン電気アクチュエータは、プリセットプログラムに従ってモーターを動作させ、バルブの開閉など、対応するアクションを完了します。フィードバック検出と実際の実行結果の修正の機能はありません。制御の精度は、主にモーターと伝送メカニズムの精度とプリセット制御パラメーターに依存します。この制御方法には、単純な構造と低コストがあります。低コントロールの精度要件、比較的安定した作業環境、およびいくつかの単純な換気システムのバルブ制御などの小さな負荷の変化を備えた場合に適しています。

l 閉ループ制御タイプ ：閉ループ制御マルチターン電気アクチュエーターは、位置フィードバックデバイスを介してリアルタイムでアクチュエーターの出力位置を検出し、位置信号をコントローラーに送り返します。コントローラーは、フィードバック信号を入力コントロール信号と比較し、比較結果に従ってモーターの動作を調整して、アクチュエータの出力位置がコントロール信号で必要な位置と一致していることを確認します。この制御方法は、制御の精度を効果的に改善し、さまざまな複雑な作業環境と負荷の変化に適応し、化学生産におけるフロー制御バルブ制御、電力システムのバルブ制御など、高い制御精度要件を備えた産業自動化分野で広く使用されています。

特徴 の マルチターン電気アクチュエーター

l 高精度制御 ：高度な制御アルゴリズムと正確な位置フィードバックデバイスを通じて、マルチターン電気アクチュエーターは、±0.1％以上の制御精度で、バルブの開口部または機器の位置の高精度制御を実現できます。これにより、工業生産中の中程度の流れ、圧力、その他のパラメーターを正確に調整し、生産プロセスの安定性と製品品質の一貫性を確保できます。

l 大きなトルク出力 ：マルチターン電気アクチュエーターを備えた還元メカニズムは、モーターの高速および低トルク出力を、出力シャフトの低速および高トルク出力に変換できます。出力トルクの範囲は、数十のニュートンメーターから数万のニュートンメーターまでであり、バルブの運転要件や異なる仕様やタイプのその他の機器を満たすことができ、特に大きくて重いバルブを走行するのに適しています。

l 速い応答速度 ：制御信号を受信した後、マルチターン電気アクチュエーターは迅速に応答し、モーターを駆動し、方向を迅速に停止または変更し、機器の迅速な動作を実現できます。緊急シャットオフバルブなど、迅速に開閉する必要があるバルブの場合、マルチターン電気アクチュエーターは、生産プロセスの安全性を確保するために、短時間でバルブの開閉を完了することができます。

l 高い信頼性 ：マルチターン電気アクチュエーターは、成熟したモーターテクノロジーと信頼できる機械式伝送成分を使用します。厳密な品質検査と耐久性テストの後、彼らは高い信頼性と安定性を持っています。通常の労働条件下では、故障間の平均時間（MTBF）は数千または数万時間に達する可能性があり、機器のメンテナンスとダウンタイムを削減し、生産効率を改善します。

l 高度な知性 ：最新のマルチターン電気アクチュエーターには、通常、データ通信、障害診断、自己防衛、リモートコントロールなどの機能を備えたインテリジェントコントローラーが装備されています。通信インターフェイス（RS485、modbus、prのibusなど）を通じて、データを上部制御システムと交換して、リモートの監視と動作を実現できます。同時に、インテリジェントコントローラーは、アクチュエーターの動作状況をリアルタイムで監視し、モーター電流、温度、位置などのパラメーターを分析し、時間内に障害を検出および診断することができ、過電流保護、過熱、過熱、過負荷保護など、機器の安全性と関連性を改善するなどの対応する保護対策を講じます。

l 強力な適応性 ：マルチターン電気アクチュエーターは、爆発、防水、防塵などのさまざまな作業環境とアプリケーションの要件に従ってカスタマイズできます。爆発防止マルチターン電気アクチュエーターは、可燃性で爆発的な爆発的な危険な環境で安全に動作し、ペトロウム、化学、天然ガスなどの産業で広く使用されています。防水性および防塵性のあるマルチターン電気アクチュエーターは、下水処理プラント、鉱山、その他の場所など、湿気、ほこりっぽい、その他の過酷な環境に適しています。

アプリケーション領域 の マルチターン電気アクチュエーター

1. エネルギー産業

l 石油とガス ：石油とガスの抽出、輸送、処理の過程で、さまざまなバルブを制御するためにマルチターン電気アクチュエーターが広く使用されています。たとえば、坑口デバイスでは、クリスマスツリーバルブの開閉を制御するために使用され、石油とガスの抽出の正確な調節を実現します。オイルとガスのパイプラインでは、ゲートバルブ、停止バルブなどを制御して、パイプラインの安全な動作と流れの調節を確保します。製油所と天然ガス加工工場では、さまざまなプロセスバルブを制御するために使用され、オイルとガスの分離、精製、その他のプロセスプロセスの自動制御を実現します。

l 電気 ：多ターン電気アクチュエーターは、熱発電、水力発電、原子力発電などの発電分野で重要な役割を果たします。熱植物では、ボイラーの給水バルブ、蒸気バルブ、バーナーダンパーなどを制御するために使用され、ボイラー燃焼プロセス、蒸気の流れ、水位の正確な制御を実現し、発電機セットの安定した動作を確保します。水力発電植物では、タービンのガイドベーン開口部と水の入口バルブを制御し、タービンの出力を調整し、発電の制御を実現するために使用されます。原子力発電所では、原子炉のクーラントバルブと安全バルブを制御し、原子力発電所の安全で安定した操作を確保するために使用されます。

2. 化学産業

化学生産プロセスには、多くの複雑な化学反応と材料輸送が含まれます。これには、バルブの非常に高い制御精度と信頼性が必要です。マルチターン電気アクチュエーターは、原料輸送、反応プロセス制御、製品分離、精製など、化学物質生産のさまざまなリンクで広く使用されています。たとえば、化学反応器、飼料バルブの開口部と放電バルブの開口部は、化学反応の滑らかな進行を確保するために反応材料の流量と反応時間を正確に調整するために制御されます。蒸留塔では、逆流バルブと放電バルブが制御され、蒸留プロセスの正確な制御を実現し、製品の純度と品質を向上させます。

3. 水 保護 業界

ウォーターコンサーバンシープロジェクトでは、マルチターン電気アクチュエーターを使用して、ダムの洪水排出ゲートバルブ、灌漑システムの水迂回バルブ、水門ゲート、都市の水供給システムの水門、停止バルブなど、さまざまな油圧バルブを制御します。たとえば、洪水が発生する前に、マルチターン電気アクチュエーターをリモートで制御して洪水をタイムリーに排出し、ダムと下流エリアの安全性を確保することにより、洪水排出ゲートバルブをすばやく開くことができます。灌漑シーズンでは、水迂回バルブの開口部は、水資源の効率的な使用を達成するために、農地の水需要に応じて正確に調整できます。

4. 冶金 業界

冶金生産の過程で、高温、高圧、および高度に腐食性の高い媒体を制御する必要があります。多ターン電気アクチュエーターは、冶金産業のさまざまな過酷な環境に適しており、熱気バルブ、ガス弁、鉄鋼製造コンバーターの酸素ランスリフティングバルブを制御するために使用されます。これらのバルブの正確な制御を介して、温度の安定した制御、温度、圧力の安定性の制御、および生産プロセスを実現するための生産プロセスを実現するために、生産を実現することができます。

5. 建設と市の工学

建設および市の工学の分野では、多ターン電気アクチュエーターを使用して、屋内温度、湿度、大気の質の自動調整を実現し、建物の快適さとエネルギー効率を向上させるために、温水調整バルブ、新鮮な空気バルブなど、建物の暖房、換気、エアコン（HVAC）システムのバルブを制御します。地方自治体の給水および下水処理システムでは、多ターン電気アクチュエーターを使用して、水門ゲート、バルブのチェック、バルブの調整などを制御し、都市の給水の安全性と下水処理の通常の運用を確保します。

生産技術 of マルチターン電気アクチュエーター

1. 部品処理

l モーター製造 ：さまざまなモータータイプ（ACモーター、DCモーター、ステッパーモーター、サーボモーターなど）に従って適切なモーター設計を選択します。 ACモーターの場合、ステーターコアパンチ、巻線、挿入、ローター製造などのプロセスを実行する必要があります。 DCモーターの場合、整流子を製造してブラシデバイスを設置することも必要です。モーターの製造プロセス中に、コアの材料選択、パンチの精度、および巻線の断熱処理には、モーターの性能と信頼性を確保するための厳しい要件があります。

l 還元メカニズムの処理 ：ワームギア、ワームシャフト、ギアなどの還元メカニズムの主要部分は、通常、高品質の金属材料（合金鋼、銅合金など）で処理されます。ワームギアとワームシャフトは、一般に、歯のプロファイルの精度と表面粗さを確保するために、ターニング、フライス、粉砕、粉砕、その他のプロセスを通じて製造されています。ギアは、ホブ、シェーピング、シェービング、その他のプロセス、および熱処理（消光、焼き戻しなど）を通じて加工され、ギアの硬度と耐摩耗性を改善する必要があります。

l 住宅およびその他の部品の製造 ：マルチターン電気アクチュエーターのハウジングは、一般に鋳造またはシートメタル処理によって製造されています。鋳造プロセスでは、砂鋳造、ダイキャスティング、その他の方法を使用して、複雑な形のハウジングを生産できます。板金加工では、せん断、曲げ、溶接、その他のプロセスを使用して、コンパクトなハウジングを生産します。さらに、シャフト、キー、ナット、ポジションフィードバックデバイス（ポテンショメータやエンコーダなど）の取り付けブラケットなどの標準部品などのさまざまな標準部品を処理および製造することも必要です。

2. アセンブリと試運転

l コンポーネントアセンブリ ：最初に、加工モーターと還元メカニズムを組み立てて、モーター出力シャフトと還元メカニズムの入力シャフトが正確に接続され、同心性が要件を満たしていることを確認します。次に、位置フィードバックデバイスを取り付け、アクチュエーターの出力シャフトまたは送信コンポーネントに接続して、ポジションフィードバックの精度を確保します。次に、コントロール回路基板、端子ブロック、ディスプレイパネル、手輪やクラッチなどの手動操作コンポーネントなどの電気コンポーネントを取り付けます。アセンブリプロセス中に、アセンブリプロセスの要件を厳密に追跡し、コンポーネント間の一致するクリアランスを制御し、適切な締め付けツールとトルクを使用してアセンブリの品質を確保する必要があります。

l マシンのデバッグ ：アセンブリ後、マルチターン電気アクチュエータは完全にデバッグされます。まず、電気性能テストが実行され、断熱抵抗、開始電流、実行電流、およびモーターのその他のパラメーターが標準を満たしているかどうかを確認します。次に、制御パフォーマンステストが実行され、アクチュエータの応答速度、位置決めの精度、アクション方向などが異なる制御信号を入力することにより正しいかどうかを確認します。同時に、位置フィードバックデバイスのフィードバック信号は、実際の位置と正確で一致するようにテストされます。デバッグプロセス中、見つかった問題は、アクチュエーターのパフォーマンスインジケーターが設計要件を満たすことを保証するために、タイムリーに調整および修理されます。

3. 質の高いテストと認定

l 品質検査 ：マルチターン電気アクチュエーターは、外観検査、寸法測定、パフォーマンステストなどを含む工場を離れる前に、厳密な品質検査を受ける必要があります。外観検査では、主にシェルに傷、変形、コーティングの脱落、その他の欠陥があるかどうかを確認します。寸法測定により、各コンポーネントの寸法が設計図の要件を満たすことが保証されます。上記の電気パフォーマンスと制御性能テストに加えて、パフォーマンステストには、実際の作業環境と労働条件をシミュレートすることにより、アクチュエータのトルク出力（防水、防塵性、防塵性、爆発性パフォーマンスなど）のテストも含まれます。

l 認証 ：さまざまな産業や市場のニーズを満たすために、マルチターン電気アクチュエーターは、CE認証（欧州の安全、健康、環境基準、環境基準に準拠して）、UL認定（引受会社の研究所認定）、説明の補助資格（EX認定、および説明の環境に適した環境に適しています。関連する国際または国内の基準と仕様、および製品の市場競争力と認識が改善されました。