專利名稱：閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種控制系統(tǒng)，尤其涉及一種閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程控制中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)起著十分重要的作用，它是自動(dòng)控制系統(tǒng)中不可缺少的組成部分，執(zhí)行機(jī)構(gòu)在閥門控制中也廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)有閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的核心控制芯片中的脈沖寬度調(diào)制器(PWM)可編程程度低、靈活性差、不易理解和使用；逆變電路保護(hù)電路不是很完善，變速運(yùn)行穩(wěn)定性差、故障率高、使用壽命短；電流采集電路的精度低、體積大，給用戶使用帶來極大的不便。因此，需要提出一種新型閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，其控制芯片的可編程程度高，靈活性高，而且逆變電路的功能完善，變速運(yùn)行穩(wěn)定性好，有效降低故障率，延長使用壽命，而且體積小，精度高，方便用戶使用。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型提供的一種閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，其控制芯片的可編程程度高，靈活性高，而且逆變電路的功能完善，變速運(yùn)行穩(wěn)定性好，有效降低故障率，延長使用壽命，而且體積小，精度高，方便用戶使用。本實(shí)用新型提供的一種閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，包括:整流濾波單元，其輸入端接于380V動(dòng)力電源，用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電并輸出；逆變單元，其 電源輸入端與所述整流濾波單元的輸出端連接，用于將直流電轉(zhuǎn)換為三相交流電并輸出；檢測單元，用于檢測所述控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)并輸出檢測信號(hào)；控制單元，用于接收檢測單元輸出的檢測信號(hào)并向逆變單元輸出控制信號(hào)；進(jìn)一步，所述逆變單元包括IPM模塊和用于驅(qū)動(dòng)控制IPM模塊工作的驅(qū)動(dòng)電路，所述IPM模塊的電源輸入端與所述整流濾波單元的輸出連接，所述IPM模塊的電源輸出端與三相電機(jī)電源輸入端連接，所述驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)輸入端與控制單元的控制信號(hào)輸出端連接，所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與IPM模塊控制信號(hào)輸入端連接；進(jìn)一步,所述檢測單元包括:電壓檢測器，用于檢測整流濾波單元整流后的母線電壓并向控制單元輸出直流電壓檢測信號(hào)；電流檢測模塊，用于檢測三相電機(jī)的電流并向控制單元輸出電流檢測信號(hào)；速度檢測器，用于檢測電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的速度信息并輸出；位置檢測器，用于檢測電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信息并輸出；進(jìn)一步，所述控制單元為TMS320F28335芯片；進(jìn)一步，所述電壓檢測器為精密霍爾電壓傳感器；[0018]進(jìn)一步，所述電流檢測模塊包括霍爾傳感器和巴特沃斯濾波電路組成；進(jìn)一步，所述速度檢測器和位置檢測器均為霍爾傳感器。本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型的閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，將電機(jī)的電流值進(jìn)行分離，精確確定產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流和產(chǎn)生磁場的電流的數(shù)值，并分別加以控制，不僅精確地輸出負(fù)載轉(zhuǎn)矩維持了動(dòng)態(tài)平衡，而且可以調(diào)速從而根據(jù)實(shí)際需求改變閥門的開關(guān)速度；其控制芯片的可編程程度高，靈活性高，從而提高了控制系統(tǒng)的智能化程度；采用IPM智能功率模塊，具有完備的保護(hù)電路，對(duì)系統(tǒng)給的故障進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的檢測，有效降低故障率，延長控制系統(tǒng)使用壽命；采用精密的霍爾電流及電壓傳感器，體積小，精度高，方便用戶使用，而且采用霍爾傳感器構(gòu)成閉環(huán)的矢量控制系統(tǒng)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，調(diào)節(jié)定位精度高；并且本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，功耗低。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本實(shí)用新型提供的一種閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，包括:整流濾波單元，其輸入端接于380V動(dòng)力電源，用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電并輸出；逆變單元，其電源輸入端與所述整流濾波單元的輸出端連接，用于將直流電轉(zhuǎn)換為三相交流電并輸出；檢測單元，用于檢測所述控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)并輸出檢測信號(hào)；控制單元，用于接收檢測單元輸出的檢測信號(hào)并向逆變單元輸出控制信號(hào)；所述整流濾波單元包括整流橋以及大電容濾波電路；本實(shí)用新型的閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，其控制芯片的可編程程度高，靈活性高，從而提高了控制系統(tǒng)的智能化程度；采用IPM智能功率模塊，具有完備的保護(hù)電路，對(duì)系統(tǒng)給的故障進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的檢測，有效降低故障率，延長控制系統(tǒng)使用壽命；采用精密的霍爾 電流及電壓傳感器，體積小，精度高，方便用戶使用；并且本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，功耗低。本實(shí)施例中，所述逆變單元包括IPM模塊和用于驅(qū)動(dòng)控制IPM模塊工作的驅(qū)動(dòng)電路，所述IPM模塊的電源輸入端與所述整流濾波單元的輸出連接，所述IPM模塊的電源輸出端與三相電機(jī)電源輸入端連接，所述驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)輸入端與控制單元的控制信號(hào)輸出端連接，所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與IPM模塊控制信號(hào)輸入端連接；所述IPM模塊為智能功率模塊，具有完備的保護(hù)電路，可以對(duì)過壓、欠壓、過熱等故障進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，可以有效地延長整個(gè)系統(tǒng)的使用壽命，保障整個(gè)系統(tǒng)持久穩(wěn)定的工作，有效降低系統(tǒng)的故障率，提高效率。本實(shí)施例中，所述檢測單元包括:電壓檢測器，用于檢測整流濾波單元整流后的母線電壓并向控制單元輸出直流電壓檢測信號(hào)；電流檢測模塊，用于檢測三相電機(jī)的電流并向控制單元輸出電流檢測信號(hào)；速度檢測器，用于檢測電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的速度信息并輸出；位置檢測器，用于檢測電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信息并輸出；所述電壓檢測器為精密霍爾電壓傳感器；所述電流檢測模塊包括霍爾傳感器和巴特沃斯濾波電路組成；所述速度檢測器和位置檢測器均為霍爾傳感器；采用霍爾傳感器，精度高，體積小，方便使用，而且采用霍爾傳感器進(jìn)行速度和位置的計(jì)算，構(gòu)成閉環(huán)的矢量控制系統(tǒng)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，調(diào)節(jié)精度高。[0026]本實(shí)施例中，所述控制單元為TMS320F28335芯片；精度高、成本低、功耗小、外設(shè)集成度高，本控制系統(tǒng)還設(shè)置有顯示設(shè)備，紅外設(shè)備以及可實(shí)現(xiàn)總線通訊，大大地方便了用戶的使用，所述顯示設(shè)備可用于顯示控制系統(tǒng)運(yùn)行狀況、工作參數(shù)等信息，所述紅外設(shè)備方便進(jìn)行無線連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，總線通訊可方便的與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，其中，
圖1中M表示三相電機(jī)。本實(shí)施例中，所述整流濾波單元將380V的交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸出，所述IPM模塊將整流濾波單元輸出的直流電再轉(zhuǎn)換為交流電供給三相交流電機(jī)，有電機(jī)帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作，所述電壓檢測器檢測整流濾波單元整流后的母線電壓并將電壓信號(hào)傳送給控制單元，所述電流檢測器將三相電機(jī)的電流進(jìn)行檢測并將電流信號(hào)傳送到控制單元，所述速度傳感器與位置傳感器同樣將檢測到的電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)以及轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)傳送到控制單元，所述控制單元根據(jù)上述信號(hào)進(jìn)行矢量控制運(yùn)算，將電機(jī)的電流值進(jìn)行分離，精確確定產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流和產(chǎn)生磁場的電流的數(shù)值，并分別加以控制，不僅精確地輸出負(fù)載轉(zhuǎn)矩維持了動(dòng)態(tài)平衡，而且可以調(diào)速從而根據(jù)實(shí)際需求改變閥門的開關(guān)速度。最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改 或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，其特征是:包括: 整流濾波單元，其輸入端接于380V動(dòng)力電源，用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電并輸出；逆變單元，其電源輸入端與所述整流濾波單元的輸出端連接，用于將直流電轉(zhuǎn)換為三相交流電并輸出； 檢測單元，用于檢測所述控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)并輸出檢測信號(hào)； 控制單元，用于接收檢測單元輸出的檢測信號(hào)并向逆變單元輸出控制信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，其特征是:所述逆變單元包括IPM模塊和用于驅(qū)動(dòng)控制IPM模塊工作的驅(qū)動(dòng)電路，所述IPM模塊的電源輸入端與所述整流濾波單元的輸出連接，所述IPM模塊的電源輸出端與三相電機(jī)電源輸入端連接，所述驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)輸入端與控制單元的控制信號(hào)輸出端連接，所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與IPM模塊控制信號(hào)輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，其特征是:所述檢測單元包括: 電壓檢測器，用于檢測整流濾波單元整流后的母線電壓并向控制單元輸出直流電壓檢測信號(hào)； 電流檢測模塊，用于檢測三相電機(jī)的電流并向控制單元輸出電流檢測信號(hào)； 速度檢測器，用于檢測電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的速度信息并輸出； 位置檢測器，用于檢測電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信息并輸出；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，其特征是:所述控制單元為TMS320F28335 芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，其特征是:所述電壓檢測器為精密霍爾電壓傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，其特征是:所述電流檢測模塊包括霍爾傳感器和巴特沃斯濾波電路組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，其特征是:所述速度檢測器和位置檢測器均為霍爾傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型提供的一種閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，包括整流濾波單元，其輸入端接于380V動(dòng)力電源，用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電并輸出；逆變單元，其電源輸入端與所述整流濾波單元的輸出端連接，用于將直流電轉(zhuǎn)換為三相交流電并輸出；檢測單元，用于檢測所述控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)并輸出檢測信號(hào)；控制單元，用于接收檢測單元輸出的檢測信號(hào)并向逆變單元輸出控制信號(hào)；三相電機(jī)，其電源輸入端與所述逆變單元連接，用于向執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供工作動(dòng)力；本實(shí)用新型將電機(jī)的電流值進(jìn)行分離，精確確定產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流和產(chǎn)生磁場的電流的數(shù)值，并分別加以控制，不僅精確地輸出負(fù)載轉(zhuǎn)矩維持了動(dòng)態(tài)平衡，而且可以調(diào)速從而根據(jù)實(shí)際需求改變閥門的開關(guān)速度。
文檔編號(hào)F16K31/04GK203131180SQ201220748420
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者羅勇, 王志斌, 游軍 申請(qǐng)人:重慶川儀自動(dòng)化股份有限公司