專利名稱：直流變頻驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種直流變頻驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)也得到了快速的發(fā)展和廣泛的 應(yīng)用。經(jīng)過(guò)短短的幾十年就從最初的觸點(diǎn)式電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、無(wú)觸點(diǎn)電動(dòng)執(zhí)行 機(jī)構(gòu)、交流變頻驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)展到現(xiàn)在的直流變頻驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，早期的電動(dòng) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能耗高、可靠性差，并且不能進(jìn)行變頻調(diào)速，無(wú)法實(shí)現(xiàn) 節(jié)能、柔性啟停、最優(yōu)化控制等功能。交流變頻驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有運(yùn)轉(zhuǎn)速度 快，動(dòng)態(tài)響應(yīng)極好，其控制閥可一點(diǎn)點(diǎn)開(kāi)啟或關(guān)閉，大大提高了微調(diào)作用能 力，具有柔性啟動(dòng)、柔性停止和柔性到達(dá)閥門(mén)極限位置的功能，但仍存在執(zhí)行 機(jī)構(gòu)啟動(dòng)力矩小，過(guò)載能力低、成本高、體積大、高耗能等缺點(diǎn)。直流變頻 驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有啟動(dòng)力矩大，過(guò)載能力高、耗能較低的優(yōu)點(diǎn)，但現(xiàn)有的直 流變頻驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)仍有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高的缺點(diǎn)。 發(fā)明內(nèi)容
為了解決直流變頻驅(qū)動(dòng)裝置存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種 體積小、高精度、智能化的直流變頻驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是包括控制CPU、顯示屏、
鍵盤(pán)、指示燈、隔離電路l、隔離電路2、、驅(qū)動(dòng)CPU、整流模塊、IPM功率 模塊、直流電機(jī)、電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路、電機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路、位置檢測(cè)電 路、電流電壓檢測(cè)電路、閥門(mén)，所述輸入信號(hào)經(jīng)隔離電路1與控制CPU相連，控制CPU分別與指示燈、顯示屏、鍵盤(pán)相連，控制CPU經(jīng)隔離電路2與驅(qū)動(dòng) CPU相連，整流模塊的輸入端接三相交流電，整流模塊的輸出接到IPM模塊， IPM模塊還分別與驅(qū)動(dòng)CPU、直流電機(jī)相連，電流電壓檢測(cè)電路的輸入端與 整流模塊相連，其輸出端接驅(qū)動(dòng)CPU,位置檢測(cè)電路的輸入端與閥門(mén)相連， 其輸出接控制CPU。
本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于1)本實(shí)用新型中的直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁 來(lái)源于釹鐵硼永磁體，所以不象異步機(jī)那樣需要從電網(wǎng)吸取勵(lì)磁電流，提高 了效率；2)本實(shí)用新型中的直流變頻控制器通過(guò)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的位置傳感器編 碼，經(jīng)過(guò)數(shù)字處理使通電的兩相繞組合成磁場(chǎng)軸線位置超前轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)軸線位 置，所以不論轉(zhuǎn)子的起始位置處在何處，電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)瞬間就會(huì)產(chǎn)生足夠大 的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，其直流變頻驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)特性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其它執(zhí)行機(jī)構(gòu)，啟 動(dòng)力矩大、啟動(dòng)電流小、啟動(dòng)平穩(wěn)；3)本實(shí)用新型是全數(shù)字控制，加之直流 無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)子為永磁體斷電后轉(zhuǎn)子與定子之間有強(qiáng)大的磁場(chǎng)吸引作用，轉(zhuǎn)子 能在極短的時(shí)間內(nèi)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，消除了機(jī)械慣性，因而本實(shí)用新型的定位精度非咼。
本實(shí)用新型可用于電力、石化、冶金、鋼鐵、水泥、環(huán)保等行業(yè)工業(yè)自 動(dòng)化過(guò)程控制現(xiàn)場(chǎng)中，對(duì)各種閥門(mén)或其它調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，改變被控對(duì)象 進(jìn)、出的能量或物料，以實(shí)現(xiàn)過(guò)程的自動(dòng)控制。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

參見(jiàn)圖l，本實(shí)用新型包括包括控制CPU、顯示屏、鍵盤(pán)、指示燈、隔離電路l、隔離電路2、、驅(qū)動(dòng)CPU、整流模塊、IPM功率模塊、直流電機(jī)、 電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路、電機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路、位置檢測(cè)電路、電流電壓檢測(cè) 電路、閥門(mén)，所述輸入信號(hào)經(jīng)隔離電路1與控制CPU相連，控制CPU分別與 報(bào)警指示燈、顯示屏、鍵盤(pán)相連，控制CPU經(jīng)隔離電路2與驅(qū)動(dòng)CPU相連， 整流模塊的輸入端接三相交流電，整流模塊的輸出接到IPM模塊，IPM模塊 還分別與驅(qū)動(dòng)CPU、直流電機(jī)相連，電流電壓檢測(cè)電路的輸入端與整流模塊 相連，其輸出端接驅(qū)動(dòng)CPU，位置檢測(cè)電路的輸入端與閥門(mén)相連，其輸出接 控制CPU。
在過(guò)程控制系統(tǒng)中，直流變頻控制器接受系統(tǒng)上位機(jī)(計(jì)算機(jī)或調(diào)節(jié)器 等)的指令信號(hào)(開(kāi)關(guān)量信號(hào)或模擬量4-20mA信號(hào))，與數(shù)字定位裝置檢測(cè) 出的位置信號(hào)進(jìn)行比較，控制直流無(wú)刷電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)，再通過(guò)蝸輪蝸桿減 速器放大力矩減慢速度，最后由輸出軸將力傳遞出去。輸出軸外接角行程蝸 輪箱或直線推進(jìn)器，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移或直線位移，去操縱各種閥門(mén)或其 它調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，改變被控對(duì)象進(jìn)、出的能量或物料，以實(shí)現(xiàn)過(guò)程的自動(dòng)控制。 直流變頻驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制主要由主控電路和驅(qū)動(dòng)電路完成。 主控板C P U通過(guò)接收給定信號(hào)和閥門(mén)位置反饋信號(hào)，將二者進(jìn)行比較
運(yùn)算當(dāng)它們的偏差大于內(nèi)部設(shè)置的死區(qū)時(shí)。輸出動(dòng)作控制信號(hào)給驅(qū)動(dòng)板，驅(qū) 動(dòng)板檢測(cè)到當(dāng)前直流無(wú)刷電機(jī)的速度和位置后，通過(guò)IPM功率模塊按主控板 發(fā)送的速度、位置、力矩等控制指令進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)。最后經(jīng)減速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)至 閥門(mén)，改變閥門(mén)位置達(dá)到調(diào)節(jié)的目的。同時(shí)閥位的改變又實(shí)時(shí)被主控板接收， 形成一個(gè)閉環(huán)控制。當(dāng)閥門(mén)位置反饋信號(hào)與給定信號(hào)達(dá)到平衡時(shí)驅(qū)動(dòng)結(jié)束， 再到下一次二者偏差又大于內(nèi)部設(shè)置的死區(qū)時(shí)開(kāi)始再一次動(dòng)作。
同時(shí)主控制板還要負(fù)責(zé)各種故障報(bào)警、指示、中文液晶顯示、按鍵處理、紅外遙控接收、閥門(mén)位置反饋輸出、開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出、供電電源監(jiān)控、故障 自診斷、各種保護(hù)功能等工作。其中所有輸入輸出信號(hào)和電源都采用了隔離。 驅(qū)動(dòng)板同時(shí)兼顧驅(qū)動(dòng)電源的實(shí)時(shí)電流、電壓和電機(jī)轉(zhuǎn)速的檢測(cè)并通過(guò)串口發(fā) 送給主控板作控制和顯示。
權(quán)利要求1、一種直流變頻驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于包括控制CPU、顯示屏、鍵盤(pán)、指示燈、隔離電路(1)、隔離電路(2)、驅(qū)動(dòng)CPU、整流模塊、IPM功率模塊、直流電機(jī)、電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路、電機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路、位置檢測(cè)電路、電流電壓檢測(cè)電路、閥門(mén)，所述輸入信號(hào)經(jīng)隔離電路(1)與控制CPU相連，控制CPU分別與報(bào)警指示燈、顯示屏、鍵盤(pán)相連，控制CPU經(jīng)隔離電路(2)與驅(qū)動(dòng)CPU相連，整流模塊的輸入端接三相交流電，整流模塊的輸出接到IPM模塊，IPM模塊還分別與驅(qū)動(dòng)CPU、直流電機(jī)相連，電流電壓檢測(cè)電路的輸入端與整流模塊相連，其輸出端接驅(qū)動(dòng)CPU，位置檢測(cè)電路的輸入端與閥門(mén)相連，其輸出接控制CPU。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種直流變頻驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括控制CPU、顯示屏、鍵盤(pán)、指示燈、隔離電路(1)、隔離電路(2)、驅(qū)動(dòng)CPU、整流模塊、IPM功率模塊、直流電機(jī)、電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路、電機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路、位置檢測(cè)電路、電流電壓檢測(cè)電路、閥門(mén)，所述輸入信號(hào)經(jīng)隔離電路(1)與控制CPU相連，控制CPU分別與報(bào)警指示燈、顯示屏、鍵盤(pán)相連，控制CPU經(jīng)隔離電路(2)與驅(qū)動(dòng)CPU相連，整流模塊的輸入端接三相交流電，整流模塊的輸出接到IPM模塊，IPM模塊還分別與驅(qū)動(dòng)CPU、直流電機(jī)相連，電流電壓檢測(cè)電路的輸入端與整流模塊相連，其輸出端接驅(qū)動(dòng)CPU，位置檢測(cè)電路的輸入端與閥門(mén)相連，其輸出接控制CPU。本實(shí)用新型具有啟動(dòng)力矩大、過(guò)載能力高、成本較低、體積小、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02P6/14GK201352317SQ20082015944
公開(kāi)日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2008年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月27日
發(fā)明者周少洲, 李炎燦, 邱可男 申請(qǐng)人:湖南力升信息設(shè)備有限公司