هل هناك أي فرق بين مبدأ عمل المشغل الكهربائي والمشغل الهوائي؟
يُعدّ المشغل الكهربائي، مثله مثل المشغل الهوائي، جزءًا مهمًا من نظام التحكم. فهو يستقبل إشارة تيار مستمر تتراوح بين 4-20 مللي أمبير أو 0-10 مللي أمبير من وحدة التحكم، ويحولها إلى إزاحة خطية أو زاوية مقابلة للتحكم في الصمامات واللوحات وغيرها من آليات التحكم للتحكم الآلي.
تتوفر المشغلات الكهربائية بثلاثة أنواع: ذات شوط مستقيم، وذات شوط زاوي، وذات دورات متعددة. تستخدم المشغلات الكهربائية ذات الشوط الزاوي محركًا كهربائيًا كمصدر للطاقة لتحويل إشارة التيار المستمر الداخلة إلى إزاحة زاوية مقابلة (من 0 إلى 90 درجة). تُناسب هذه المشغلات تشغيل صمامات التحكم الدوارة، مثل صمامات الفراشة والصمامات الحاجزة. أما المشغلات ذات الشوط المستقيم، فتستقبل إشارة تيار مستمر، ثم تُدير المحرك، الذي يُخفَّض سرعته بواسطة علبة تروس، ويُحوَّل إلى إزاحة خطية لتشغيل مجموعة متنوعة من صمامات التحكم، مثل الصمامات أحادية الاتجاه، وثنائية الاتجاه، وثلاثية الاتجاه، وغيرها من آليات التحكم الخطية. تُستخدم المشغلات الكهربائية ذات الدورات المتعددة بشكل أساسي لفتح وإغلاق الصمامات متعددة الدورات، مثل صمامات البوابة والصمامات الكروية. ونظرًا لقدرة محركها العالية نسبيًا، والتي تصل إلى عشرات الكيلوواط، فإنها تُستخدم غالبًا للتشغيل المحلي والتحكم عن بُعد. تُعد هذه الأنواع الثلاثة من المشغلات أنظمة مؤازرة للموضع، تعمل بمحركات تيار متردد ثنائية الطور. وتتشابه المبادئ الكهربائية الثلاثة، باستثناء اختلاف علب التروس.
مؤشرات الأداء الرئيسية للمشغل الكهربائي ذو الشوط الزاوي: قناة إدخال معزولة ثلاثية الأطراف، إشارة إدخال 4-20 مللي أمبير (تيار مستمر)، مقاومة إدخال 250 أوم؛ عزم دوران الإخراج: 40، 100، 250، 600، 1000 نيوتن متر؛ الخطأ الأساسي والتباين أقل من ±1.5%؛ الحساسية 240 ميكرو أمبير.
يتكون المشغل الكهربائي بشكل أساسي من مُضخِّم مؤازر ومشغل. يمكن توصيل المحركات المؤازرة على التوالي. يستقبل المُضخِّم المؤازر إشارة التحكم من وحدة التحكم ويقارنها بإشارة التغذية الراجعة من مشغل الخرج للمشغل الكهربائي. في حال وجود انحراف، يتم تضخيم الفرق، مما يؤدي إلى دوران المحرك المؤازر ثنائي الطور. يتغير محور الخرج بزاوية الدوران بعد تباطؤ المُخفِّض. إذا كان الفرق موجبًا، يدور المحرك المؤازر للأمام وتزداد زاوية محور الخرج. أما إذا كان الفرق سالبًا، فينعكس اتجاه دوران المحرك المؤازر وتقل زاوية محور الخرج. عندما يكون الفرق صفرًا، يُخرج المُضخِّم المؤازر إشارة تلامس لإيقاف المحرك، ويستقر محور الخرج عند موضع الزاوية الموافق لإشارة الدخل. يوفر هيكل التغذية الراجعة للموضع هذا علاقة خطية جيدة بين تيار الدخل وإزاحة الخرج.
يمكن استخدام المشغل الكهربائي ليس فقط مع وحدة التحكم للتحكم التلقائي، بل أيضًا مع المشغل للتبديل التلقائي بين التحكم التلقائي واليدوي لنظام التحكم. عند وضع مفتاح المشغل في وضع التشغيل اليدوي، يتم التحكم في الطاقة المُغذية للمحرك مباشرةً بواسطة أزرار التشغيل الأمامي والخلفي لتدوير عمود خرج المشغل للأمام أو للخلف، بالإضافة إلى التشغيل اليدوي عن بُعد للمشغل.
