電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門電動(dòng)裝置在工業(yè)控制中，過(guò)轉(zhuǎn)矩保護(hù)是其十分重要的功能。當(dāng)電動(dòng)執(zhí)行器在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中一旦出現(xiàn)負(fù)載轉(zhuǎn)矩超過(guò)容許的數(shù)值時(shí)，應(yīng)立即切斷電源，停止電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，以達(dá)到保護(hù)閥門也保護(hù)電動(dòng)執(zhí)行器自身的目的。
電動(dòng)執(zhí)行器在早期通常采用推力彈片來(lái)實(shí)現(xiàn)這一功能。電動(dòng)執(zhí)行器轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中作用在彈片上的推力直接反應(yīng)了負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小。當(dāng)電動(dòng)執(zhí)行器負(fù)載轉(zhuǎn)矩達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，電動(dòng)執(zhí)行器產(chǎn)生的推力頂開控制電源線的觸點(diǎn)開關(guān)，從而切斷電源，停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。這種全機(jī)械式的方法主要存在兩個(gè)問(wèn)題：一是機(jī)械部件的壽命通常較短，使用一段時(shí)間后容易出現(xiàn)故障；二是現(xiàn)場(chǎng)安裝電動(dòng)執(zhí)行器需要根據(jù)要求的轉(zhuǎn)矩保護(hù)值來(lái)對(duì)彈片的松緊程度進(jìn)行調(diào)節(jié)，不易準(zhǔn)確掌握，有時(shí)容易產(chǎn)生較大的誤差。
電動(dòng)執(zhí)行器操作為了提高可靠性和簡(jiǎn)化操作，近年來(lái)上出現(xiàn)了全電子式的轉(zhuǎn)矩保護(hù)設(shè)定辦法。其基本思想是將電動(dòng)執(zhí)行器所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并將此信號(hào)與一參考信號(hào)進(jìn)行比較，該參考信號(hào)即為預(yù)先根據(jù)需要設(shè)定的電信號(hào)，其數(shù)值與轉(zhuǎn)矩保護(hù)值*對(duì)應(yīng)。當(dāng)此電信號(hào)大于參考信號(hào)時(shí)，比較產(chǎn)生的信號(hào)立即斷開電機(jī)的電源，停止電動(dòng)執(zhí)行器的轉(zhuǎn)動(dòng)。這種方式屬于電子控制，不存在磨損和機(jī)械故障，可靠性大為提高。此外在對(duì)轉(zhuǎn)矩保護(hù)值進(jìn)行設(shè)定時(shí)，通常由電子式電動(dòng)執(zhí)行器上的顯示屏指示數(shù)值，使參考信號(hào)的設(shè)定準(zhǔn)確無(wú)誤。
電子式電動(dòng)執(zhí)行器負(fù)載轉(zhuǎn)矩測(cè)量目前有兩種常用的方法。一種是直接測(cè)量法，即將應(yīng)變片貼在與電子式電動(dòng)執(zhí)行器輸出軸有關(guān)的部件上，使輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩通過(guò)應(yīng)變片轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。該方法測(cè)量精度較高，但抗過(guò)載能力差，易損壞。另一種是間接測(cè)量法，它以電機(jī)固有的電磁轉(zhuǎn)矩公式為依據(jù)，通過(guò)電子的方法測(cè)量出其中的各個(gè)參數(shù)，然后經(jīng)過(guò)計(jì)算得出電子式電動(dòng)執(zhí)行器的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。該方法抗過(guò)載能力強(qiáng)，不易損壞，其結(jié)果經(jīng)過(guò)標(biāo)定后也有較高的測(cè)量精度，但成本較高。本文提出的方法是在第二種方法的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化處理后得到電動(dòng)執(zhí)行器負(fù)載轉(zhuǎn)矩的一種實(shí)用化方法。
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