現(xiàn)在工業(yè)逐步趨向自動化，閥門也有手動閥門轉(zhuǎn)變成氣動或電動閥門，我們一般把代替手動的設(shè)備叫做執(zhí)行機構(gòu)，執(zhí)行機構(gòu)一般包括氣動執(zhí)行器、電動執(zhí)行器、液動執(zhí)行器這三種。執(zhí)行機構(gòu)最廣泛的定義是：可以提供直線或者旋轉(zhuǎn)運動的驅(qū)動裝置，利用驅(qū)動能源并在控制信號的作用下，對一些設(shè)備和裝置進行自動操作，控制其開關(guān)和調(diào)節(jié)，代替人工作業(yè)。執(zhí)行單元是過程控制工業(yè)里的終端控制單元，通常由閥門和執(zhí)行機構(gòu)組成。本文主要討論電動執(zhí)行器與氣動執(zhí)行器的區(qū)別和優(yōu)劣勢，5大方面20個點全角度去帶大家了解兩者的區(qū)別。

1）驅(qū)動能源

1.1 驅(qū)動源獲得的難易程度

電動執(zhí)行機構(gòu)：驅(qū)動源是電源，無論是三相電源還是單相電源，在工業(yè)現(xiàn)場都很方便獲取。

氣動執(zhí)行機構(gòu)：驅(qū)動源是氣源，需要專門配套氣源站、鋪設(shè)管線，施工較為繁瑣，增加預(yù)算。氣源一般為壓縮空氣，所以還要配以大型的空氣壓縮機。

得銳自動化評述：各類型工業(yè)現(xiàn)場，電源都很容易獲取。一些小型設(shè)備的配套執(zhí)行器，用電動方案會更方便（通常小設(shè)備是沒有壓縮氣體的，例如：壓板機，盾構(gòu)機等）

1.2 對驅(qū)動源的要求

電動執(zhí)行機構(gòu)：電源電壓在一定范圍內(nèi)波動時，電機可以正常工作。一般波動范圍在額定電壓的±10%

氣動執(zhí)行機構(gòu)：氣源不能含油，含水，含雜質(zhì)。不潔凈的氣體將會影響執(zhí)行機構(gòu)和閥門定位器的正常運行和壽命。

得銳自動化評述：電源更容易保證供電質(zhì)量。氣源需使用氣體過濾裝置，維護檢測工作較多，但是現(xiàn)在一般工廠都會有氣源。

1.3 節(jié)能

電動執(zhí)行機構(gòu)：僅在改變控制閥開度時，需要驅(qū)動電機，到達所需開度時電機斷電。待機狀態(tài)只需少量供電維持控制單元的運作。

氣動執(zhí)行機構(gòu)：在整個控制閥運行和待機狀態(tài)中都需要有一定的氣壓，氣壓下降時，壓縮機就要運行增壓。

得銳自動化評述：通常來說，電動執(zhí)行機構(gòu)比氣動執(zhí)行機構(gòu)更省電節(jié)能。

2）應(yīng)用范圍

2.1 動作方式

電動執(zhí)行機構(gòu)：配置靈活，動作方式有：直行程，角行程，多回轉(zhuǎn)?？梢杂糜诳刂扑蓄愋偷拈y門。

氣動執(zhí)行機構(gòu)：通常只有直行程和角行程兩種類型，通常用于控制直行程調(diào)節(jié)閥，蝶閥，球閥等，一般情況無法控制閘閥，截止閥等閥門。

得銳自動化評述：電動執(zhí)行機構(gòu)可以方便的實現(xiàn)多回轉(zhuǎn)的動作方式，其結(jié)構(gòu)形式比較靈活，尤其是用于控制閘閥，截止閥等在工業(yè)現(xiàn)場有巨大使用量的閥門。氣動執(zhí)行機構(gòu)通常無法控制以上閥門。

2.2 大力矩角行程閥門控制

電動執(zhí)行機構(gòu)：可實現(xiàn)最大幾十萬Nm 力矩，且組合靈活，體積相對較小，容易實現(xiàn)。

氣動執(zhí)行機構(gòu)：也可實現(xiàn)幾萬Nm 的扭矩，但體積將會非常龐大，不便于安裝使用。

得銳自動化評述：較大力矩（ 超過1 萬Nm）的90°回轉(zhuǎn)閥門，通常選用電動執(zhí)行機構(gòu)更合適一些。

2.3 防爆場合

電動執(zhí)行機構(gòu)：電機、控制單元等電子電器元件在故障狀態(tài)時有可能產(chǎn)生電火花，需要進行特殊的隔爆處理才能用于易燃易爆的場合。

氣動執(zhí)行機構(gòu)：驅(qū)動能源是氣源（空氣或者惰性氣體），不存在高壓強電原件，不易產(chǎn)生電火花，安全性能高。

得銳自動化評述：在石化、冶金、煤化工等行業(yè)的一些主裝置設(shè)備中，常含有石油、天然氣、煤氣等易燃易爆介質(zhì)，出于安全考慮，通常會選用氣動執(zhí)行器。而隔爆電動執(zhí)行器通常用于油庫，罐區(qū)，油氣管線，煤氣管線等不便于鋪設(shè)氣路的場合。

3）產(chǎn)品性能

3.1 耐高溫

電動執(zhí)行機構(gòu)：即使控制器分體安裝，但主傳動結(jié)構(gòu)中因為電機、傳感器等元器件的正常運行受環(huán)境溫度的限制，耐環(huán)境溫度一般不超過80℃。

氣動執(zhí)行機構(gòu)：閥門定位器分體安裝后，主體（氣缸）可以選用耐高溫型產(chǎn)品，耐環(huán)境高溫可達100℃以上或更高。

得銳自動化評述：智能一體化的電動和氣動執(zhí)行器的工作環(huán)境溫度差不多。但控制單元與主體分體安裝后，氣動執(zhí)行機構(gòu)比電動執(zhí)行機構(gòu)更耐高溫一些。

3.2 抗震性能

電動執(zhí)行機構(gòu)：有大量機械、電子元件構(gòu)成，其正常運行和壽命受震動影響較大。

氣動執(zhí)行機構(gòu)：整體結(jié)構(gòu)簡單，可動部件少，對震動不敏感。

得銳自動化評述：氣動執(zhí)行機構(gòu)抗震性更強。

3.3 運行速度

電動執(zhí)行機構(gòu)：通過不同類型的齒輪箱減速后，不同型號產(chǎn)品具有快慢不等的輸出速度，運行速度一般不可調(diào)。

氣動執(zhí)行機構(gòu)：通過氣源信號根據(jù)使用需求調(diào)節(jié)運行速度的快慢，并且可以達到較快的運行速度

得銳自動化評述：氣動執(zhí)行機構(gòu)可實現(xiàn)快速動作響應(yīng)，并且速度可調(diào)，提高調(diào)節(jié)效率。電動執(zhí)行機構(gòu)需要采用特殊電機和變速控制模塊才可實現(xiàn)調(diào)速運行。

3.4 過載能力及壽命

電動執(zhí)行機構(gòu)：電機超出使用條件的頻繁動作或過載時，容易發(fā)熱，導(dǎo)致產(chǎn)生熱保護并中途停機，長期大負(fù)荷也會加大對傳動齒輪的磨損。

氣動執(zhí)行機構(gòu)：適應(yīng)頻繁滿負(fù)載動作，運行壽命長。閥門因為介質(zhì)沉積可能會加大啟動扭距，使用氣動元件，可以在一定范圍內(nèi)增加工作壓力以及作用力。

得銳自動化評述：氣動執(zhí)行機構(gòu)更加適應(yīng)頻繁大負(fù)荷的調(diào)節(jié)動作，調(diào)節(jié)型氣動執(zhí)行機構(gòu)使用周期更長些，最高可達200萬次動作。調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行機構(gòu)運行周期最高可達180 萬次動作。

3.5 保位功能

電動執(zhí)行機構(gòu)：在斷電、斷信號等故障情況下，可以通過自身的機械自鎖實現(xiàn)保位。

氣動執(zhí)行機構(gòu)：因為氣源的可壓縮性，在斷電、斷氣、斷信號等故障情況下，很難實現(xiàn)保位。必須要加一套保位閥的組合系統(tǒng)。

得銳自動化評述：大多數(shù)電動執(zhí)行機構(gòu)都可以實現(xiàn)保位。氣動執(zhí)行機構(gòu)需要配置帶有保位功能的定位器或外加保位閥，增加一定成本才能實現(xiàn)保位。

3.6 控制精度

電動執(zhí)行機構(gòu)：抗偏離能力好，輸出的推力或力矩穩(wěn)定，可以很好的克服介質(zhì)的不平衡力，達到對工藝參數(shù)的準(zhǔn)確控制。通常智能電動執(zhí)行機構(gòu)的控制精度為1%。

氣動執(zhí)行機構(gòu)：因為氣源的可壓縮性和要克服閥門填料、閥桿、工藝介質(zhì)的摩擦力， 可能導(dǎo)致閥位的階躍變化，影響執(zhí)行機構(gòu)的定位精度。在氣源穩(wěn)定的情況下，國產(chǎn)智能閥門定位器的控制精度可達1%，而一些進口定位器精度可實現(xiàn)0.1%。

 得銳自動化評述：在控制精度上來看，氣動執(zhí)行器的控制精度還是高于電動執(zhí)行器。

3.7 故障安全

電動執(zhí)行機構(gòu)：在失去電源的情況下，如果要實現(xiàn)關(guān)閉或打開閥門，需要選擇電容復(fù)位或彈簧復(fù)位型產(chǎn)品。

氣動執(zhí)行機構(gòu)：在失去氣源的情況下，可以實現(xiàn)彈簧復(fù)位功能，比電動更容易實現(xiàn)。目前國際上，得銳自動化旗下的意大利OMAL單作用氣動執(zhí)行器可以實現(xiàn)彈簧復(fù)位，角行程最大力矩可達16000Nm。

得銳自動化評述：雖然氣動執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)彈簧復(fù)位功能較為容易，但石化管線等長距離傳輸場合，因其要求的特殊性，使得彈簧復(fù)位型電動執(zhí)行機構(gòu)具有更廣泛的應(yīng)用范圍。

4）使用維護

4.1 后期維護

電動執(zhí)行機構(gòu)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機電一體化程度高，包含許多運動部件、齒輪、電路板等，對設(shè)備維護人員的技術(shù)要求較高

氣動執(zhí)行機構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡單，只有一個運動部件，對維護人員要求不高

4.2 操作安全性

電動執(zhí)行機構(gòu)：一般是380V 或220V 電壓，有一定危險。

氣動執(zhí)行機構(gòu)：沒有高電壓

5）常見認(rèn)識誤區(qū)

5.1 電動執(zhí)行機構(gòu)運行速度慢，有快開快關(guān)要求的閥門要選用氣動執(zhí)行機構(gòu)？

得銳自動化：一般認(rèn)為對于角行程電動執(zhí)行機構(gòu)，無法達到小于10s/90°的運行時間。實際上，通過配置大功率高轉(zhuǎn)速電機和適當(dāng)?shù)臏p速機構(gòu)，可以實現(xiàn)快速運行的功能。

5.2 氣動執(zhí)行機構(gòu)比電動執(zhí)行機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，更經(jīng)濟？

得銳自動化：一般認(rèn)為電動執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包括電機、伺服控制、減速機等，價格更高。盡管氣動執(zhí)行機構(gòu)單機價格確實不高，但對于一臺閉環(huán)控制回路的氣動執(zhí)行機構(gòu)，包括氣動執(zhí)行機構(gòu)、閥門定位器、伺服放大器、電磁閥、保位閥、空氣過濾減壓器、位置反饋系統(tǒng)等，再加上需要配置氣源，建設(shè)壓縮機站，鋪設(shè)管路，整體成本并不低。

5.3 氣動執(zhí)行機構(gòu)技術(shù)成熟，可靠性遠(yuǎn)優(yōu)于電動執(zhí)行機構(gòu)？

得銳自動化：產(chǎn)品可靠性的保障除了產(chǎn)品本身技術(shù)環(huán)節(jié)的成熟外，跟產(chǎn)品選型，現(xiàn)場應(yīng)用工況，產(chǎn)品質(zhì)量控制體系等因素也是密切相關(guān)的。現(xiàn)代智能電動執(zhí)行機構(gòu)無論傳動技術(shù)還是控制技術(shù)都非常成熟，軟硬件的配套也都有成熟技術(shù)的保證，尤其國外知名品牌廠家的產(chǎn)品其可靠性是比較高的?，F(xiàn)代氣動執(zhí)行器技術(shù)成熟，運動部件少，結(jié)構(gòu)簡單，在配合適當(dāng)?shù)拈y門定位器之后，總體來說有很高的可靠性。

5.4 氣動執(zhí)行機構(gòu)容易實現(xiàn)停氣、停電復(fù)位。電動執(zhí)行機構(gòu)只能保位?

得銳自動化：在系統(tǒng)故障停電、停氣時，從系統(tǒng)的安全角度要求閥門要處在全開或保位或全關(guān)的位置。單作用氣動執(zhí)行機構(gòu)可以通過彈簧復(fù)位功能，使得閥門處于任一安全位置。對于電動執(zhí)行機構(gòu)，也可以通過一體化的彈簧復(fù)位功能，或自備電源功能來實現(xiàn)開閥或者關(guān)閥。

應(yīng)用場合：高壓加熱器緊急放散閥，油氣管線緊急關(guān)閉球閥等。

5.5 電動執(zhí)行機構(gòu)智能化程度比氣動要更高？

得銳自動化：兩種類型的產(chǎn)品智能化程度相當(dāng)，不論是智能電動執(zhí)行機構(gòu)還是智能氣動閥門定位器都在持續(xù)的向前發(fā)展：人機界面、故障診斷、現(xiàn)場總線、無線通信。因此不能說電動代表高科技，氣動代表落后生產(chǎn)力