电动执行器或者气动执行器的选择

随着智能化工业的发展，自动阀门在工业领域是非常常用的，其中气动阀和电动阀是用得比较多的两种。比如美国威盾VTON品牌的进口电动蝶阀，进口电动球阀，进口气动蝶阀，进口气动球阀，进口气动隔膜阀，广泛应用于各种工业的自动化项目中；这两种类型的阀门就涉及到两种执行器的选择，那就是进口电动执行器和进口气动执行器的选择；本文详细进行介绍，讨论电动执行器与气动执行器的区别和优劣势，以便消费者选型。

1）驱动能源

1.1 驱动源获得的难易程度

电动执行机构：驱动源是电源，无论是三相电源还是单相电源，在工业现场都很方便获取。

气动执行机构：驱动源是气源，需要专门配套气源站、铺设管线，施工较为繁琐，增加预算。气源一般为压缩空气，所以还要配以大型的空气压缩机。

1.2 对驱动源的要求

电动执行机构：电源电压在一定范围内波动时，电机可以正常工作。一般波动范围在额定电压的±10%

气动执行机构：气源不能含油，含水，含杂质。不洁净的气体将会影响执行机构和阀门定位器的正常运行和寿命。

1.3 节能

电动执行机构：仅在改变控制阀开度时，需要驱动电机，到达所需开度时电机断电。待机状态只需少量供电维持控制单元的运作。

气动执行机构：在整个控制阀运行和待机状态中都需要有一定的气压，气压下降时，压缩机就要运行增压。

2）应用范围

2.1 动作方式

电动执行机构：配置灵活，动作方式有：直行程，角行程，多回转。可以用于控制所有类型的阀门。

气动执行机构：通常只有直行程和角行程两种类型，通常用于控制直行程调节阀，蝶阀，球阀等，一般情况无法控制闸阀，截止阀等阀门。

2.2 大力矩角行程阀门控制

电动执行机构：可实现最大几十万Nm 力矩，且组合灵活，体积相对较小，容易实现。

气动执行机构：也可实现几万Nm 的扭矩，但体积将会非常庞大，不便于安装使用。

2.3 防爆场合

电动执行机构：电机、控制单元等电子电器元件在故障状态时有可能产生电火花，需要进行特殊的隔爆处理才能用于易燃易爆的场合。

气动执行机构：驱动能源是气源（空气或者惰性气体），不存在高压强原件，不易产生电火花，安全性能高。

3）产品性能

3.1 耐高温

电动执行机构：即使控制器分体安装，但主传动结构中因为电机、传感器等元器件的正常运行受环境温度的限制，耐环境温度一般不超过80°C

气动执行机构：阀门定位器分体安装后，主体（气缸）可以选用耐高温型产品，耐环境高温可达100°C以上或者更高。

3.2 抗震性能

电动执行机构：有大量机械、电子元件构成，其正常运行和寿命受震动影响大。

气动执行机构：整体结构简单，可动部件少，对震动不敏感。

3.3 运行速度

电动执行机构：通过不同类型的齿轮箱减速后，不同型号产品具有快慢不等的输出速度，运行速度一般不可调。

气动执行机构：通过气源信号根据使用需求调节运行速度的快慢，并且可以达到较快的运行速度。气动执行器的相应速度一般比电动的快，比如美国威盾VTON品牌的同样规格DN50的球阀，进口电动球阀的相应时间需要13秒左右，进口气动球阀的相应时间需要3-5秒左右。

3.4、过载能力及寿命

电动执行机构：电机超出使用条件的频繁动作或过载时，容易发热，导致产品热保护并中途停机，长期大负荷也会加大传动齿轮的磨损。

气动执行机构：适应频繁满负载动作，运行寿命长。

3.5、保护功能

电动执行机构：在断电、断信号等故障情况下，可通过自身的机械自锁实现保位。

气动执行机构：因为气源的可压缩性，在断电、断气、断信号等故障情况下，很难实现保位，必须加配带有保位功能的定位器。

3.6、控制精度

电动执行机构：抗偏离能力好，输出的推力或力矩稳定，可以很好的克服介质的不平衡力，达到对工艺参数的准确控制。通常智能电动执行器的控制精度在1%。

气动执行机构：因为气源的可压缩性和要克服阀门填料、阀杆、工艺介质的摩力，可能导致阀位的阶跃变化，影响执行器的定位精度。在气源稳定的情况下，国内智能阀门定位器控制精度可达1%，而一些进口定位器精度可实现0.1%。比如选配美国威盾VTON品牌定位器的话。

3.7、故障安全

电动执行机构：在失去电源的情况下，如果实现阀门的关闭和打开，需要选择电容复位或弹簧复位型产品。

气动执行机构：在失去电源的情况下，可以实现弹簧复位功能，比电动更容易实现。

4）常见误区

4.1、电动执行机构运行速度慢，有快开快关要求的阀门要选用气动执行机构？

一般认为对于角行程电动执行机构，无法达到小于10s/90°的运行时间。实际上，通过配置大功率高转数电机和适当的减速机构，可以实现快速运行的功能。

4.2、气动执行机构比电动执行机构结构简单，更经济？

一般认为电动执行器的结构复杂，包括电机、伺服控制、减速机等，价格更高。尽管气动执行机构单机价格确实不高，但对于气动执行器，包括气动执行机构、阀门定位器、伺服放大器、电磁阀、保卫器、空气过滤减压器、位置反馈系统等，再加上需要配置气源，建设压缩机站，铺设管路，整体成本并不低。

不论电动还是气动执行机构，两者都有自身的产品特点，选型时，需要结合现场工况，考虑使用因素到尺寸、供应压力要求、安全性、可靠性和成本考虑等等，选择适合自身条件的产品，才是实现阀门自动化控制的最佳途径！