一、什么是执行器
执行器是一种能够将输入信号转换为输出信号的装置,主要由一个驱动器和一个或多个执行元件组成。驱动器是执行器的核心部分,负责接收和处理输入信号,并将其转换为机械能,驱动执行元件进行运动。
举个例子:
执行器可以理解为人的身体每个部位,大脑收到信号之后进行走路,抬手等一系列行为。
二、执行器的类型
执行器可按照动力来源、运动部件结构特征、运动轨迹特征、新型执行器区分。
1)按照动力来源分:电动执行器、液压执行器、气动执行器和新型微机电执行器。
2)按照运动部件结构特征分:缸类执行器、马达类执行器。
3)按照运动轨迹特征分:直线型执行器、旋转型执行器(位移式、周期式、往复式)。
4)新型执行器:压电执行器、记忆合金执行器、电致聚合分子执行器等。
以下按照动力来源进行分类
2.1 动力来源分类
2.1.1 电动执行器
电动执行器是一种将电能转化为机械能的装置,通常由电机、减速装置、传感器和控制电路组成。
常见的电动执行器包括电动阀门、电动螺丝驱动器、电动线性执行器等。
电动执行器能够实现准确的位置和速度控制,并可根据需要进行自动化控制。
2.1.2 气动执行器
气动执行器是指使用压缩空气作为动力源的执行器,通常由气缸和控制元件组成。
气动执行器具有结构简单、响应速度快、工作稳定可靠等特点。
常见的气动执行器包括气动阀门、气缸、气动驱动器等。
气动执行器广泛应用于工业生产线、汽车制造等领域。
2.1.3 液压执行器
液压执行器是指使用液体压力作为动力源的执行器,通常由油缸和控制元件组成。
液压执行器具有承受大负载能力、传动效率高、响应速度快等特点。
常见的液压执行器包括液压缸、液压马达、液压阀门等。
液压执行器广泛应用于工程机械、航空航天、船舶等领域。
2.1.4 电磁执行器
电磁执行器是指利用电磁力将电能转化为机械能的执行器。
常见的电磁执行器包括电磁阀、电磁铁、电磁驱动器等。
电磁执行器具有结构简单、响应速度快、噪音小等特点。
电磁执行器广泛应用于自动化设备、电力系统、交通信号控制等领域。
2.1.5 传感器执行器
利用传感器测量温度、压力、湿度等参数来控制电机的运行,适用于需要精确控制的应用场景,如纺织机械、医疗设备等。
2.1.6 机电结合执行器
在机械系统中加入电子元器件构成的控制系统,如数控系统和计算机控制系统。
2.1.7 伺服执行器
伺服执行器是一种能够实现高精度位置和速度控制的执行器,通常由伺服电机、编码器、控制器等组成。
伺服执行器具有响应速度快、调节精度高等特点,广泛应用于机床、机器人、自动化生产线等需要高精度运动控制的领域。
2.2 按照运动轨迹可以划分
线性执行器,用于使物体或元件沿直线运动。
旋转执行器,它们能够实现设备组件或整个对象的精确旋转运动
继电器执行器,此类别包括基于电磁的执行器,用于操作灯、加热器甚至智能汽车中的电源开关
电磁阀执行器,作为锁定或触发机制的一部分,在家用电器中使用最广泛,它们还充当基于物联网的煤气和水泄漏监测系统的控制器