專利名稱：直流無(wú)刷伺服電機(jī)變頻電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電動(dòng)執(zhí)行器，特別涉及一種直流無(wú)刷伺服電機(jī)變頻電動(dòng) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般由檢測(cè)器、調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器和調(diào)節(jié)對(duì)象 組成。其中執(zhí)行器總是不可缺少， 一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(一般稱為調(diào)節(jié) 閥)組成。此外，根據(jù)需要還可配上閥門定位器和手輪機(jī)構(gòu)等附件。
執(zhí)行器在現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化中起著十分重要的作用，常被稱為實(shí)現(xiàn)生 產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的"手足"。電動(dòng)執(zhí)行器以電能為動(dòng)力，接受調(diào)節(jié)器來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)
信號(hào)(模擬量或數(shù)字量)，通過(guò)將這信號(hào)變成相對(duì)應(yīng)的機(jī)械位移(轉(zhuǎn)角、:ft線或 多轉(zhuǎn))來(lái)自動(dòng)改變操作變量(調(diào)節(jié)閥、風(fēng)門、擋板開(kāi)度等)，以達(dá)到對(duì)被調(diào)參數(shù) (溫度、壓力、流量、液位等)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的目的，使生產(chǎn)過(guò)程按預(yù)定要求 進(jìn)行。所以電動(dòng)執(zhí)行器對(duì)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的安全運(yùn)行、可靠性及調(diào)節(jié)品質(zhì)的優(yōu) 劣都有很大影響。
現(xiàn)有的國(guó)產(chǎn)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在著控制手段落后、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)多、結(jié) 構(gòu)復(fù)雜、定位精度低、可靠性差等問(wèn)題。而且執(zhí)行機(jī)構(gòu)的全程運(yùn)行速度取決 于其電機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)速和其內(nèi)部減速齒輪的減速比， 一旦出廠，這一速度固 定不可調(diào)整，其通用性較弱。整個(gè)機(jī)構(gòu)缺乏完善的保護(hù)和故障診斷措施以及 必要的通信手段，系統(tǒng)的安全性較差，不便與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。鑒于以上原因， 采用傳統(tǒng)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)，可靠性和穩(wěn)定性較差。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、 現(xiàn)場(chǎng)總線等技術(shù)在工業(yè)過(guò)程中的應(yīng)用，這種執(zhí)行機(jī)構(gòu)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工業(yè)生 產(chǎn)的要求。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種直流無(wú)刷伺服電機(jī)變頻電 動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是
--種直流無(wú)刷伺服電機(jī)變頻電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于由主控單元連
接控制信號(hào)輸入單元、4-20Ma反饋輸出單元、報(bào)警輸出單元、DP總線控制單 元、顯示器、手持控制器、操作面板、電源及電機(jī)控制單元、角度傳感器； 電源及電機(jī)控制單元連接直流無(wú)刷變頻電機(jī)直流無(wú)刷變頻電機(jī)連接角度傳 感器；直流無(wú)刷變頻電機(jī)輸出連接減速器；減速器連接控制的閥門。
其具體電源理是主控單元由單片機(jī)和外圍電路組成并且和電機(jī)控制電
路連接單片機(jī)連接電源、通信電路、時(shí)鐘電路、D/A轉(zhuǎn)換電路即4-20Ma反 饋輸出單元、控制信號(hào)輸入單元、顯示器、1/0擴(kuò)展電路、位置檢測(cè)電路、參 數(shù)存儲(chǔ)電路、角度傳感器、電流檢測(cè)電路、IPM功率模塊電路；1/0擴(kuò)展電路 連接開(kāi)關(guān)量輸入電路、開(kāi)關(guān)量輸出電路、按鍵設(shè)定電路；電源連接IPM功率 模塊電路；IPM功率模塊電路連接電流檢測(cè)電路；IPM功率模塊電路連接直流 無(wú)刷變頻電機(jī)直流電機(jī)；直流無(wú)刷變頻電機(jī)連接角度傳感器；直流無(wú)刷變頻 電機(jī)連接減速器；減速器連接控制的閥門；閥門連接位置檢測(cè)電路。
本實(shí)用新型效果是
其技術(shù)特點(diǎn)
直流無(wú)刷伺服電機(jī)體積小、功率大、發(fā)熱量小尤其是具有良好的伺服特 性(軟特性)。
變頻控制系統(tǒng)其功能豐富，即實(shí)現(xiàn)對(duì)直流無(wú)刷伺服電機(jī)轉(zhuǎn)矩、電流、轉(zhuǎn) 速選擇給定同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各項(xiàng)功能、技術(shù)要求控制，而且對(duì) 過(guò)熱、過(guò)力矩、限位和其他的安全保護(hù)(如手動(dòng)優(yōu)先保護(hù))都具有良好功能。
除此還具備記憶功能、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字和文字顯示。
新穎獨(dú)創(chuàng)的減速器(低精度零件制造高精度裝配的分解組合箱體) 1 3項(xiàng)部件統(tǒng)，構(gòu)思、技術(shù)協(xié)調(diào)，達(dá)到最佳配合。 其效果和優(yōu)點(diǎn)
直流無(wú)刷伺服電機(jī)變頻控制系統(tǒng)+新穎減速器具有獨(dú)創(chuàng)性的搭配結(jié)合，形 成國(guó)內(nèi)、國(guó)際開(kāi)創(chuàng)性的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
高可靠性、早期故障很少、維護(hù)方便、維護(hù)成本低。 技術(shù)含量高是具有開(kāi)拓性的產(chǎn)品。
產(chǎn)品不僅滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，而且許多指標(biāo)可以提出更嚴(yán)格的指標(biāo)。 功能完善并可以在此基礎(chǔ)上延生許多產(chǎn)品。
本技術(shù)產(chǎn)品涉及的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，采用機(jī)電一體化技術(shù)，將閥門、伺服電
機(jī)、控制器合為一體，利用直流無(wú)刷機(jī)驅(qū)動(dòng)閥門的開(kāi)與關(guān)。通過(guò)內(nèi)置變頻器， 采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)閥門的動(dòng)作速度、精確定位、柔性開(kāi)關(guān)以及電機(jī)轉(zhuǎn) 矩等控制。該電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)省去了用于控制電機(jī)正、反轉(zhuǎn)的接觸器和可控硅 換向開(kāi)關(guān)模件、用于控制行程和位置反饋的機(jī)械傳動(dòng)裝置和復(fù)雜、昂貴的控 制柜和配電柜，具有動(dòng)作快、保護(hù)較完善、便于和計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際 運(yùn)行表明，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作穩(wěn)定，性能可靠。


圖1是直流無(wú)刷伺服電機(jī)變頻電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)框圖
圖2是直流無(wú)刷伺服電機(jī)變頻電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)電原理框圖圖具體實(shí)施方式
直流無(wú)刷伺服電機(jī)變頻控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)交流供電、變頻控制、直流無(wú)刷 伺服電機(jī)結(jié)合，具有功能完善、高可靠性、開(kāi)拓性的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
控制原理如圖1所示的直流無(wú)刷伺服電機(jī)變頻控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)圖
一種直流無(wú)刷伺服電機(jī)變頻電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由主控單元連接控制信號(hào)輸
入單元、4-20Ma反饋輸出單元、報(bào)警輸出單元、DP總線控制單元、顯示器、 手持控制器、操作面板、電源及電機(jī)控制單元、角度傳感器；電源及電機(jī)控 制單元連接直流無(wú)刷變頻電機(jī)；直流無(wú)刷變頻電機(jī)連接角度傳感器；直流無(wú) 刷變頻電機(jī)輸出連接減速器；減速器連接控制的閥門。
如圖2是直流無(wú)刷伺服電機(jī)變頻電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)具體電原理框圖 其具體電源理是主控單元由單片機(jī)和外圍電路組成并且和電機(jī)控制電 路連接單片機(jī)連接電源、通信電路、時(shí)鐘電路、D/A轉(zhuǎn)換電路即4-20Ma反 饋輸出單元、控制信號(hào)輸入單元、顯示器、1/0擴(kuò)展電路、位置檢測(cè)電路、參 數(shù)存儲(chǔ)電路、角度傳感器、電流檢測(cè)電路、IPM功率模塊電路；1/0擴(kuò)展電路 連接開(kāi)關(guān)量輸入電路、開(kāi)關(guān)量輸出電路、按鍵設(shè)定電路；電源連接IPM功率 模塊電路；IPM功率模塊電路連接電流檢測(cè)電路；IPM功率模塊電路連接直流 無(wú)刷變頻電機(jī)直流電機(jī)；直流無(wú)刷變頻電機(jī)連接角度傳感器；直流無(wú)刷變頻 電機(jī)連接減速器；減速器連接控制的閥門；閥門連接位置檢測(cè)電路。
權(quán)利要求1、一種直流無(wú)刷伺服電機(jī)變頻電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于由主控單元連接控制信號(hào)輸入單元、4-20Ma反饋輸出單元、報(bào)警輸出單元、DP總線控制單元、顯示器、手持控制器、操作面板、電源及電機(jī)控制單元、角度傳感器；電源及電機(jī)控制單元連接直流無(wú)刷變頻電機(jī)；直流無(wú)刷變頻電機(jī)連接角度傳感器；直流無(wú)刷變頻電機(jī)輸出連接減速器；減速器連接控制的閥門。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所屬述的直流無(wú)刷伺服電機(jī)變頻電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征 在于其具體電源理是主控單元由單片機(jī)和外圍電路組成并且和電機(jī)控制電路連接單片機(jī)連接電源、通信電路、時(shí)鐘電路、D/A轉(zhuǎn)換電路 即4-20Ma反饋輸出單元、控制信號(hào)輸入單元、顯示器、1/0擴(kuò)展電路、 位置檢測(cè)電路、參數(shù)存儲(chǔ)電路、角度傳感器、電流檢測(cè)電路、IPM功率 模塊電路；1/0擴(kuò)展電路連接開(kāi)關(guān)量輸入電路、開(kāi)關(guān)量輸出電路、按鍵 設(shè)定電路；電源連接IPM功率模塊電路；IPM功率模塊電路連接電流檢 測(cè)電路；IPM功率模塊電路連接直流無(wú)刷變頻電機(jī)直流電機(jī)；直流無(wú)刷 變頻電機(jī)連接角度傳感器；直流無(wú)刷變頻電機(jī)連接減速器；減速器連接 控制的閥門；閥門連接位置檢測(cè)電路。
專利摘要一種直流無(wú)刷伺服電機(jī)變頻電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由主控單元連接控制信號(hào)輸入單元、4-20Ma反饋輸出單元、報(bào)警輸出單元、DP總線控制單元、顯示器、手持控制器、操作面板、電源及電機(jī)控制單元、角度傳感器；電源及電機(jī)控制單元連接直流無(wú)刷變頻電機(jī)；直流無(wú)刷變頻電機(jī)連接角度傳感器；直流無(wú)刷變頻電機(jī)輸出連接減速器；減速器連接控制的閥門。特點(diǎn)體積小、功率大、發(fā)熱量小，有良好的伺服特性。功能豐富，有記憶功能、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字和文字顯示。直流無(wú)刷伺服電機(jī)變頻控制系統(tǒng)+新穎減速器具有獨(dú)創(chuàng)性的搭配結(jié)合，高可靠性、早期故障很少、維護(hù)方便、維護(hù)成本低。功能完善并可以在此基礎(chǔ)上延生許多產(chǎn)品。
文檔編號(hào)H02P25/16GK201066831SQ20072009679
公開(kāi)日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2007年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月17日
發(fā)明者石寶柱, 范獨(dú)醒, 賞廣鳴 申請(qǐng)人:天津市恒業(yè)特斯科過(guò)程控制設(shè)備有限公司