随着工业的发展,电动执行器在工业现场控制中的重要地位逐步显现出来,但传统的电动执行器采用交流电动机与齿轮组及蜗轮蜗杆的组合,由于电机转速恒定,只能依靠齿轮组变速,而执行机构一旦出厂齿轮组便无法改变,所以无论在正常运行状态还是紧急状态下,阀门开/关速度都不可改变。此外,电机直接起动会产生很大的起动电流,对电机造成冲击,减少电机使用寿命;电机停机时无法预先减速,导致关断动作对机械部分的冲击也比较大。本文首先分析了国内外电动执行机构的研究现状和发展趋势,针对现有的电动执行器只有以低速运行,通过极强的微调作用才能修正微小偏差这一缺点,提出智能型电动执行器与各种阀体配合,利用数字化变频技术、单片机技术、微电子技术,开发了集执行机构、驱动单元、调节控制单元等为一体的智能电动执行机构。本文设计的智能电动执行机构从结构上主要分为控制部分、执行驱动部分及信号检测部分。控制部分主要由DSP控制芯片、变频调速模块、智能功率模块、整流模块、开关量输入输出通道、故障检测电路等组成;执行驱动部分主要包括执行电机和机械传动部分;检测部分包括电压、电流、温度检测。软件实现上结合本实验室自行开发的MMB(微型消息总线)控制系统,采用直接转矩控制算法控制变频器,并在线组态,实现对执行器电机的调速控制,实现了电机柔性启动和平稳运行,避免系统对阀门的冲击。整个系统在实验室进行应用组态调试。实践证明,本文设计的智能电动执行机构是可行的。系统采用了机电一体化的设计,将变频技术应用于智能电动执行机构,设计出了系统电路,并经过试验验证了可行性。