电动执行机构的船用化应用

　　1　引言

　　1·1　问题的提出

　　随着国内外电子技术的迅猛发展,工业控制水平的不断提高,舰艇动力装置的控制系统也在不断完善。

　　近年已陆续将机械调节或就地手操改为电气控制或电液控制,由电动调节阀代替原机械式的减压阀。但控制系统中的薄弱环节始终是电动执行机构,欲提高自动化水平,必须采用高可靠电动执行机构,才能确保控制系统工作可靠性,因此,必须进行满足船用条件、工作性能高度可靠的电动执行机构研究方面的工作。

　　1·2　技术性能指标

　　改进完善的电动执行机构的技术性能指标:

　　(1)输入信号为4~20mADC或1~5VDC;

　　(2)负载电阻为500Ω;

　　(3)死区为1%~9.9%可调;

　　(4)基本误差≤±1.5%;

　　(5)供电电源为380VAC、50Hz;

　　(6)环境温度为-30~60℃

　　(7)防护等级为IP68。

　　2　选型

　　我国自行设计生产的DKZ、DKJ电动执行机构,广泛应用于工业领域。从1989年用于舰艇水位控制以来,多次出现故障,故障部位基本是机械锈蚀,内部位置反馈电路的差动变压器连杆上的螺钉易脱落,且零点调整极不方便。

　　近年,国内电动执行机构厂家纷纷引进国外技术,有的是全套进口执行机构器件,国内组装,生产技术进行国产化;有的进口主要器件和壳体,国内组装;也有的进口原装执行机构。例如,德国西门子公司的2SA15、2SB15执行机构,它的接插部分,现场操作部分,信号开关部分,转换部分均是独立的箱体,与执行机构主体分别依靠4个螺钉连接,彼此之间电缆连接外露,其船用冲击、振动试验不易过关。再如,英国ROTORK公司IQM智能型及AQ型执行机构,其产品广泛用于欧、美州及中东,其防护等级为IP68。IQM智能型执行机构内部参数的调整是通过红外给定器实施的,一旦参数整定完毕,其内部参数就不会改变。

　　通过调研,英国ROTORK公司IQM智能型电动执行机构可靠性相对较高,它较之目前市场所见到的电动执行机构有更多的优势。首先是它的智能化,红外技术的引进具有时代特征,其特点更接近要求;其二,它的外型尺寸相对比较小,在舰船上容易布置、安装;其三,调试方便,它可以不打开电动执行机构盖子,便可通过IQ设定器调整执行机构及调节阀的状态参数;其四,防护等级高,可达IP68;其五,控制电机的开关采用的固态继电器,反馈部件采用的是霍尔效应原理,工作可靠性高;其六,IQ给定器具有通用性,可互换,其参数整定方便、灵活。

　　从市场的调研来看,国内的电动执行机构与国外的同类产品相比差距较大,包括引进国外技术从而进行国产化的电动执行机构,与进口原装的电动执行机构质量上比较也存在着一定的差别。因此,选择IQM系列电动执行机构,在它的基础上进行改进、完善,这样工作量少、易于达到设计要求,改进后的产品可体现先进性、工作可靠性高,可装艇应用。