電動執(zhí)行機構(gòu)和閥門電動裝置在工業(yè)控制中，過轉(zhuǎn)矩保護是其十分重要的功能。當電動執(zhí)行器在轉(zhuǎn)動過程中一旦出現(xiàn)負載轉(zhuǎn)矩超過容許的數(shù)值時，應立即切斷電源，停止電機的轉(zhuǎn)動，以達到保護閥門也保護電動執(zhí)行器自身的目的。
電動執(zhí)行器在早期通常采用推力彈片來實現(xiàn)這一功能。電動執(zhí)行器轉(zhuǎn)動過程中作用在彈片上的推力直接反應了負載轉(zhuǎn)矩的大小。當電動執(zhí)行器負載轉(zhuǎn)矩達到一定數(shù)值時，電動執(zhí)行器產(chǎn)生的推力頂開控制電源線的觸點開關(guān)，從而切斷電源，停止電機轉(zhuǎn)動。這種全機械式的方法主要存在兩個問題：一是機械部件的壽命通常較短，使用一段時間后容易出現(xiàn)故障；二是現(xiàn)場安裝電動執(zhí)行器需要根據(jù)要求的轉(zhuǎn)矩保護值來對彈片的松緊程度進行調(diào)節(jié)，不易準確掌握，有時容易產(chǎn)生較大的誤差。
電動執(zhí)行器操作為了提高可靠性和簡化操作，近年來上出現(xiàn)了全電子式的轉(zhuǎn)矩保護設(shè)定辦法。其基本思想是將電動執(zhí)行器所承受的負載轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成電信號，并將此信號與一參考信號進行比較，該參考信號即為預先根據(jù)需要設(shè)定的電信號，其數(shù)值與轉(zhuǎn)矩保護值*對應。當此電信號大于參考信號時，比較產(chǎn)生的信號立即斷開電機的電源，停止電動執(zhí)行器的轉(zhuǎn)動。這種方式屬于電子控制，不存在磨損和機械故障，可靠性大為提高。此外在對轉(zhuǎn)矩保護值進行設(shè)定時，通常由電子式電動執(zhí)行器上的顯示屏指示數(shù)值，使參考信號的設(shè)定準確無誤。
電子式電動執(zhí)行器負載轉(zhuǎn)矩測量目前有兩種常用的方法。一種是直接測量法，即將應變片貼在與電子式電動執(zhí)行器輸出軸有關(guān)的部件上，使輸出軸轉(zhuǎn)動時所承受的負載轉(zhuǎn)矩通過應變片轉(zhuǎn)換成電信號。該方法測量精度較高，但抗過載能力差，易損壞。另一種是間接測量法，它以電機固有的電磁轉(zhuǎn)矩公式為依據(jù)，通過電子的方法測量出其中的各個參數(shù)，然后經(jīng)過計算得出電子式電動執(zhí)行器的負載轉(zhuǎn)矩。該方法抗過載能力強，不易損壞，其結(jié)果經(jīng)過標定后也有較高的測量精度，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)過簡化處理后得到電動執(zhí)行器負載轉(zhuǎn)矩的一種實用化方法。
