进口执行器介绍一 ROTORK篇
ROTORK作为进入国内最早,使用最广泛、最成功的执行器,用户口碑一直不错,也是国内执行器生产厂家仿制最多的产品,它的技术特点非常多,本人主要是做电子方面的,机械方面知之甚少,对执行器的机械部分就不妄加评述,仅就执行器电控方面的特点作些介绍,供各位行业同仁一起探讨。
ROTORK 执行机构产品系列型号很多,在此仅介绍市面上比较常见的几种类型。
CVA系列
采用直流无刷电机,具有双传感器位置检测,保证阀位精确性,同时消除了齿轮间隙造成的误差,通过手持PDA蓝牙通讯设置各项参数,在特殊工况下可后备大容量电池,断电后能保证阀门运行到指定位置,具有替代气动执行器的特点,这个产品集成了现价段最先进的技术,摒弃了rotork传统的增量编码器加电池的配置,简化了系统设计,在小型执行器里属于高性能的产品。
直行程推力: 890~6672N
角行程扭矩: 54.2~271NM
IQ3系列
具备上一代产品的诸多优点,同时进行许多改动。
1、 阀位传感器不再使用增量编码器技术,改用绝对阀位编码器,支持8000多圈,弥补了增量式传感器的缺点,使得同类进口产品长期在这方面对它的诟病失去一个口实,绝对阀位编码器是不需要电池支撑来记录阀位的,但IQ3仍配备了电池,电池主要是用来在无动力电源时的设置和显示用,与阀位保存无关;
2、 阀位分辨率也改变了,原来的只能显示1%阀位精度,现在升级到可以精确到0.1%;显示屏采用了前后两层双显示屏,前面是数码段显示,后层为点阵图形显示,比较有新意。增加了人机界面的内容,使得原来设置参数时全部符号、代码代表的参数含义能用文字表示了,增强了可操作性;
3、 参数设定,除了红外遥控,还扩展了蓝牙通信方式。这也是一种技术发展趋势,
4、 力矩测量还是用的压力传感器,测量方式没有太大变化,但集成了放大器,效果需要近一步了解。
5、 机械方面手轮的固定从卡条方式改为了螺钉固定,是否克服了漏油还需要验证。
IQ 、IQT系列
ROTORK作为进入国内最早,使用最广泛、最成功的执行器,在用户中口碑一直不错,也是国内执行器生产厂家仿制最多的产品,它的技术特点非常突出:
1、 双密封、双保护
IQ外壳的额定防护等级为IP68-水下3米,48小时,NEMA4/4X/6。它是完全防水可防尘,而且不"透气"。Rotork双密封系统确保内部元件受到保护,因为它们被防水接线端子模块将内部电缆与接线端子箱隔离。即使在现场接线期间,移去接线端盖,保护仍得以维持,且接线端子模块独立密封。
2、 非侵入式终身密封
IQ的现场调试无需卸掉电气箱端盖。所有设定和调整均使用提供的红外线设定器来完成。在我们制造厂的受控环境中组装后,气体交换已被排除-所有内部元件终身得到保护。非侵入式控制器意味着没有穿过控制箱体的贯通轴。简单、可靠,IQ简化了设计,而规格和性能有所扩展。
3、 力矩测量
执行器能够可靠可精确地测定操作一个阀门的作用力,这是对阀门和执行器提供保护的基础。IQ使用其专利的输出力矩测量系统,该系统是从人们熟悉的类似压力传感器这样的过程测量技术研制而成的。在工业中经过验证和测试的这一技术适用于阀门执行器。在带有负荷的情况下,用安装在力矩传感器内的压敏电阻传感器,是电机蜗杆推力的反作用力直接转换成输出力矩比例的电信号,可获得准确的、可重复的力矩测量值,且独立于频率、电压和温度变化。
4、 阀位测量
可靠的过程控制取决与阀门行程末端的准确定位,而液压控制取决于阀门行程中间的准确定位。拥有专利的非接触式阀位测量系统则是执行器控制中最简单的设计。只有一个活动部件的分解器把输出中心套筒的旋转转换成电信号,然后与存储在安全、永久的存储器中的限位作比较。
5、 元件减少
合理的机械和电气系统使可靠性得到提高。作为IQ的基础,手轮结构和控制底架的改进提高了执行器的可靠性。最新系统集成芯片技术已因应用于IQ控制模块。元件数量明显减少,从而减少了互连、布线和印刷电路板的复杂性。采用了诸如数据显示功能以及更好的系统保护等增强功能,从而提高了性能及可靠性。
ROTORK IQ产品优点突出,对应的缺点也同样存在,其中最主要的是“非接触式阀位测量系统”,其实质是增量式脉冲计数,这与ABB的ONTRAC执行器是相同的技术,它可以避免常规电位器的磨损问题,但在断电时无法记录位置,因此需要给系统配备电池,电池的寿命、脉冲采集的抗干扰能力及准确性都影响整个执行器的关键指标-阀位的准确性,脉冲计数技术存在一个原理性的问题,它的误差是逐步累计的,随着运行时间的延长,阀位误差会逐渐增大,为消除累计误差,可能需要在执行器某个位置增加校准点,而这又大大增加了系统的复杂程度,许多进口执行器(如AUMA、SIPOS、LIMITORQUE等)都有在自己产品宣传册上标明无需后备电池即可保存阀位,这明显是针对增量式脉冲计数这种技术的,国内很多仿制的ROTORK执行器产生的丢阀位故障很大原因就是这方面技术处理不完善造成的,同时由于电池供电,对系统的低功耗要求就很高了,这也影响了显示界面方面的设计,这也可能是ROTORK IQ系列产品的显示采用LCD 数码段显示的原因,对它的人机界面友好性影响不小。
从ROTORK产品升级路径上可以看出直流无刷变频驱动、蓝牙通讯连接、绝对值编码器等先进技术都将逐渐在中高端执行器得到应用普及,武汉辰冠科技有限公司(http://www.ccrown.com.cn/)对这些先进技术在执行器方面的应用都有现成的产品,尤其是直流无刷电机的调速驱动技术早在2006年就率先应用到执行器方面,现已成为公司主打产品 。

