電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)領(lǐng)域，特別地，涉及一種電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，自動(dòng)化控制技術(shù)已廣泛應(yīng)用于整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，且閥門(mén)是自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本單元之一，同時(shí)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)又是閥門(mén)的主要驅(qū)動(dòng)裝置，所以電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作的安全性能及可靠度直接影響到整個(gè)工廠(chǎng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的最終效能。通過(guò)對(duì)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩的檢測(cè)，可以準(zhǔn)確分析出整個(gè)控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)及保護(hù)。傳統(tǒng)地，人們分別測(cè)出實(shí)時(shí)給定電壓值、電流值及主磁通等參數(shù)，再根據(jù)電機(jī)學(xué)里現(xiàn)有的轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式獲取待測(cè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩值，但由于實(shí)時(shí)給定電壓往往存在波動(dòng)，使得所測(cè)得的轉(zhuǎn)矩值誤差較大，而且當(dāng)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的負(fù)載超過(guò)最大負(fù)載時(shí)，電機(jī)將將進(jìn)入堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，并最終停轉(zhuǎn)，而堵轉(zhuǎn)是電機(jī)運(yùn)行極危險(xiǎn)的工況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)方法及裝置，以解決電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)的結(jié)果因?qū)崟r(shí)給定電壓波動(dòng)會(huì)產(chǎn)生較大誤差的技術(shù)問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0005]提供了一種電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)方法，包括:
[0006]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)確定待測(cè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的初始轉(zhuǎn)矩；
[0007]測(cè)量待測(cè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)時(shí)給定電壓值；
[0008]根據(jù)實(shí)時(shí)給定電壓值、標(biāo)稱(chēng)給定電壓值及初始轉(zhuǎn)矩，確定用以計(jì)算修正轉(zhuǎn)矩的線(xiàn)性修正公式；
[0009]通過(guò)曲線(xiàn)擬合確定線(xiàn)性修正公式中的修正系數(shù)；
[0010]運(yùn)用線(xiàn)性修正公式計(jì)算出修正轉(zhuǎn)矩。
[0011]進(jìn)一步地，修正系數(shù)包括第一修正系數(shù)和第二修正系數(shù)；
[0012]通過(guò)曲線(xiàn)擬合確定線(xiàn)性修正公式中的修正系數(shù)的步驟包括:
[0013]在待測(cè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)打開(kāi)的工況下，擬合確定第一修正系數(shù)；
[0014]在待測(cè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)關(guān)閉的工況下，擬合確定第二修正系數(shù)。
[0015]進(jìn)一步地，運(yùn)用線(xiàn)性修正公式計(jì)算出修正轉(zhuǎn)矩的步驟包括:
[0016]在待測(cè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)打開(kāi)的工況下，根據(jù)第一修正系數(shù)計(jì)算第一修正轉(zhuǎn)矩；
[0017]在待測(cè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)關(guān)閉的工況下，根據(jù)第二修正系數(shù)計(jì)算第二修正轉(zhuǎn)矩。
[0018]進(jìn)一步地，通過(guò)曲線(xiàn)擬合確定線(xiàn)性修正公式中的修正系數(shù)的步驟具體包括:
[0019]根據(jù)多個(gè)不同的標(biāo)稱(chēng)給定電壓值，通過(guò)曲線(xiàn)擬合確定與標(biāo)稱(chēng)給定電壓值一一對(duì)應(yīng)的多個(gè)修正系數(shù)，并將每組標(biāo)稱(chēng)給定電壓值與與其對(duì)應(yīng)的修正系數(shù)成對(duì)存儲(chǔ)后制成表格；
[0020]根據(jù)實(shí)測(cè)的標(biāo)稱(chēng)給定電壓值，運(yùn)用表格查詢(xún)選擇相應(yīng)的修正系數(shù)。
[0021 ] 進(jìn)一步地，該電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)方法還包括:
[0022]測(cè)量待測(cè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速變化率K和在最大轉(zhuǎn)矩工況下的臨界轉(zhuǎn)速變化率K。；
[0023]判斷所述初始轉(zhuǎn)矩的計(jì)算值是否是有效值:
[0024]如果實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速變化率K為負(fù)值，且滿(mǎn)足I K I大于或等于臨界轉(zhuǎn)速變化率I K。I的條件，則判定初始轉(zhuǎn)矩的計(jì)算值是無(wú)效值，待測(cè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)處于堵轉(zhuǎn)工作狀態(tài)；
[0025]否則，判定初始轉(zhuǎn)矩是有效值，待測(cè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作正常。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置，包括:
[0027]初始轉(zhuǎn)矩計(jì)算模塊，用于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)確定待測(cè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的初始轉(zhuǎn)矩；
[0028]實(shí)時(shí)給定電壓值測(cè)量模塊，用于測(cè)量待測(cè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)時(shí)給定電壓值；
[0029]線(xiàn)性修正公式確定模塊，用于根據(jù)實(shí)時(shí)給定電壓值、標(biāo)稱(chēng)給定電壓值及初始轉(zhuǎn)矩，確定用以計(jì)算修正轉(zhuǎn)矩的線(xiàn)性修正公式:
[0030]修正系數(shù)確定模塊，用于通過(guò)曲線(xiàn)擬合確定線(xiàn)性修正公式中的修正系數(shù)；
[0031]修正轉(zhuǎn)矩計(jì)算模塊，用于運(yùn)用線(xiàn)性修正公式計(jì)算出修正轉(zhuǎn)矩。
[0032]進(jìn)一步地，修正系數(shù)包括第一修正系數(shù)和第二修正系數(shù)；
[0033]修正系數(shù)確定模塊包括:
[0034]第一修正系數(shù)擬合子單元，用于在待測(cè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)打開(kāi)的工況下，擬合確定第一修正系數(shù)；
[0035]第二修正系數(shù)擬合子單元，用于在待測(cè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)關(guān)閉的工況下，擬合確定第二修正系數(shù)。
[0036]進(jìn)一步地，修正轉(zhuǎn)矩計(jì)算模塊包括:
[0037]第一修正轉(zhuǎn)矩計(jì)算子單元，用于在待測(cè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)打開(kāi)的工況下，根據(jù)第一修正系數(shù)計(jì)算第一修正轉(zhuǎn)矩；
[0038]第二修正轉(zhuǎn)矩計(jì)算子單元，用于在待測(cè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)關(guān)閉的工況下，根據(jù)第二修正系數(shù)計(jì)算第二修正轉(zhuǎn)矩。
[0039]進(jìn)一步地，修正系數(shù)確定模塊包括:
[0040]存儲(chǔ)模塊，用于根據(jù)多個(gè)不同的標(biāo)稱(chēng)給定電壓值，通過(guò)曲線(xiàn)擬合確定與標(biāo)稱(chēng)給定電壓值一一對(duì)應(yīng)的多個(gè)修正系數(shù)，并將每組標(biāo)稱(chēng)給定電壓值及與其對(duì)應(yīng)的修正系數(shù)成對(duì)存儲(chǔ)并制成表格；
[0041]查詢(xún)模塊，用于根據(jù)實(shí)測(cè)的標(biāo)稱(chēng)給定電壓值，運(yùn)用表格查詢(xún)選擇相應(yīng)的修正系數(shù)。
[0042]進(jìn)一步地，該電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置還包括:
[0043]轉(zhuǎn)速變化率測(cè)量模塊，用于測(cè)量待測(cè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速變化率K和在最大轉(zhuǎn)矩工況下的臨界轉(zhuǎn)速變化率K。；
[0044]轉(zhuǎn)矩辨識(shí)模塊，用于判斷初始轉(zhuǎn)矩的計(jì)算值是否是有效值:
[0045]如果實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速變化率K為負(fù)值，且滿(mǎn)足I K I大于或等于臨界轉(zhuǎn)速變化率I K。I的條件，則判定初始轉(zhuǎn)矩是無(wú)效值，待測(cè)電動(dòng)執(zhí)行處于堵轉(zhuǎn)工作狀態(tài)；
[0046]否則，判定初始轉(zhuǎn)矩是有效值，待測(cè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作正常。
[0047]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0048]本發(fā)明電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)方法和裝置，運(yùn)用傳統(tǒng)電機(jī)學(xué)轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式得到初始轉(zhuǎn)矩，根據(jù)所測(cè)得的待測(cè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)時(shí)給定電壓值，通過(guò)修正公式對(duì)初始轉(zhuǎn)矩做出相應(yīng)修正后得到修正轉(zhuǎn)矩，解決了電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩檢測(cè)結(jié)果易因?qū)崟r(shí)給定電壓波動(dòng)而產(chǎn)生較大誤差的技術(shù)問(wèn)題，進(jìn)而使得對(duì)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)時(shí)的監(jiān)督效果更佳，有效促進(jìn)整個(gè)工廠(chǎng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)化。
[0049]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0050]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0051]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供的一種電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)方法的流程示意圖；
[0052]圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供的一種電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0053]圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)械特性圖。
【具體實(shí)施方式】
[0054]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0055]目前廠(chǎng)家計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)矩的方法是根據(jù)傳統(tǒng)電機(jī)學(xué)公式，再通過(guò)時(shí)間分割乘法器實(shí)現(xiàn)，電機(jī)學(xué)轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式如下:
[0056]T = kXIX?X cos Θ (I)
[0057]式中，T是電機(jī)轉(zhuǎn)矩，k是轉(zhuǎn)矩常數(shù)