專利名稱：直流無刷伺服電機變頻電動執(zhí)行機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電動執(zhí)行器，特別涉及一種直流無刷伺服電機變頻電動 執(zhí)行機構(gòu)。
背景技術(shù)：
工業(yè)生產(chǎn)過程自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般由檢測器、調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器和調(diào)節(jié)對象 組成。其中執(zhí)行器總是不可缺少， 一般由執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(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構(gòu)等附件。
執(zhí)行器在現(xiàn)代生產(chǎn)過程自動化中起著十分重要的作用，常被稱為實現(xiàn)生 產(chǎn)過程自動化的"手足"。電動執(zhí)行器以電能為動力，接受調(diào)節(jié)器來的標準
信號(模擬量或數(shù)字量)，通過將這信號變成相對應的機械位移(轉(zhuǎn)角、:ft線或 多轉(zhuǎn))來自動改變操作變量(調(diào)節(jié)閥、風門、擋板開度等)，以達到對被調(diào)參數(shù) (溫度、壓力、流量、液位等)進行自動調(diào)節(jié)的目的，使生產(chǎn)過程按預定要求 進行。所以電動執(zhí)行器對自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的安全運行、可靠性及調(diào)節(jié)品質(zhì)的優(yōu) 劣都有很大影響。
現(xiàn)有的國產(chǎn)電動執(zhí)行機構(gòu)存在著控制手段落后、機械傳動機構(gòu)多、結(jié) 構(gòu)復雜、定位精度低、可靠性差等問題。而且執(zhí)行機構(gòu)的全程運行速度取決 于其電機的輸出軸轉(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。整個機構(gòu)缺乏完善的保護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，不便與計算機聯(lián)網(wǎng)。鑒于以上原因， 采用傳統(tǒng)電動執(zhí)行機構(gòu)的控制系統(tǒng)，可靠性和穩(wěn)定性較差。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)、 現(xiàn)場總線等技術(shù)在工業(yè)過程中的應用，這種執(zhí)行機構(gòu)已遠遠不能滿足工業(yè)生 產(chǎn)的要求。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種直流無刷伺服電機變頻電 動執(zhí)行機構(gòu)。
本實用新型的技術(shù)方案是
--種直流無刷伺服電機變頻電動執(zhí)行機構(gòu)，其特征在于由主控單元連
接控制信號輸入單元、4-20Ma反饋輸出單元、報警輸出單元、DP總線控制單 元、顯示器、手持控制器、操作面板、電源及電機控制單元、角度傳感器； 電源及電機控制單元連接直流無刷變頻電機直流無刷變頻電機連接角度傳 感器；直流無刷變頻電機輸出連接減速器；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和外圍電路組成并且和電機控制電
路連接單片機連接電源、通信電路、時鐘電路、D/A轉(zhuǎn)換電路即4-20Ma反 饋輸出單元、控制信號輸入單元、顯示器、1/0擴展電路、位置檢測電路、參 數(shù)存儲電路、角度傳感器、電流檢測電路、IPM功率模塊電路；1/0擴展電路 連接開關(guān)量輸入電路、開關(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電路；IPM功率模塊電路連接直流 無刷變頻電機直流電機；直流無刷變頻電機連接角度傳感器；直流無刷變頻 電機連接減速器；減速器連接控制的閥門；閥門連接位置檢測電路。
本實用新型效果是
其技術(shù)特點
直流無刷伺服電機體積小、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，即實現(xiàn)對直流無刷伺服電機轉(zhuǎn)矩、電流、轉(zhuǎn) 速選擇給定同時可以實現(xiàn)電動執(zhí)行機構(gòu)的各項功能、技術(shù)要求控制，而且對 過熱、過力矩、限位和其他的安全保護(如手動優(yōu)先保護)都具有良好功能。
除此還具備記憶功能、現(xiàn)場數(shù)字和文字顯示。
新穎獨創(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項部件統(tǒng)，構(gòu)思、技術(shù)協(xié)調(diào)，達到最佳配合。 其效果和優(yōu)點
直流無刷伺服電機變頻控制系統(tǒng)+新穎減速器具有獨創(chuàng)性的搭配結(jié)合，形 成國內(nèi)、國際開創(chuàng)性的電動執(zhí)行機構(gòu)。
高可靠性、早期故障很少、維護方便、維護成本低。 技術(shù)含量高是具有開拓性的產(chǎn)品。
產(chǎn)品不僅滿足標準要求，而且許多指標可以提出更嚴格的指標。 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)品涉及的電動執(zhí)行機構(gòu)，采用機電一體化技術(shù)，將閥門、伺服電
機、控制器合為一體，利用直流無刷機驅(qū)動閥門的開與關(guān)。通過內(nèi)置變頻器， 采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)閥門的動作速度、精確定位、柔性開關(guān)以及電機轉(zhuǎn) 矩等控制。該電動執(zhí)行機構(gòu)省去了用于控制電機正、反轉(zhuǎn)的接觸器和可控硅 換向開關(guān)模件、用于控制行程和位置反饋的機械傳動裝置和復雜、昂貴的控 制柜和配電柜，具有動作快、保護較完善、便于和計算機聯(lián)網(wǎng)等優(yōu)點。實際 運行表明，該執(zhí)行機構(gòu)工作穩(wěn)定，性能可靠。


圖1是直流無刷伺服電機變頻電動執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)框圖
圖2是直流無刷伺服電機變頻電動執(zhí)行機構(gòu)電原理框圖圖具體實施方式
直流無刷伺服電機變頻控制電動執(zhí)行機構(gòu)交流供電、變頻控制、直流無刷 伺服電機結(jié)合，具有功能完善、高可靠性、開拓性的電動執(zhí)行機構(gòu)。
控制原理如圖1所示的直流無刷伺服電機變頻控制電動執(zhí)行機構(gòu)圖
一種直流無刷伺服電機變頻電動執(zhí)行機構(gòu)，由主控單元連接控制信號輸
入單元、4-20Ma反饋輸出單元、報警輸出單元、DP總線控制單元、顯示器、 手持控制器、操作面板、電源及電機控制單元、角度傳感器；電源及電機控 制單元連接直流無刷變頻電機；直流無刷變頻電機連接角度傳感器；直流無 刷變頻電機輸出連接減速器；減速器連接控制的閥門。
如圖2是直流無刷伺服電機變頻電動執(zhí)行機構(gòu)具體電原理框圖 其具體電源理是主控單元由單片機和外圍電路組成并且和電機控制電 路連接單片機連接電源、通信電路、時鐘電路、D/A轉(zhuǎn)換電路即4-20Ma反 饋輸出單元、控制信號輸入單元、顯示器、1/0擴展電路、位置檢測電路、參 數(shù)存儲電路、角度傳感器、電流檢測電路、IPM功率模塊電路；1/0擴展電路 連接開關(guān)量輸入電路、開關(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電路；IPM功率模塊電路連接直流 無刷變頻電機直流電機；直流無刷變頻電機連接角度傳感器；直流無刷變頻 電機連接減速器；減速器連接控制的閥門；閥門連接位置檢測電路。
權(quán)利要求1、一種直流無刷伺服電機變頻電動執(zhí)行機構(gòu)，其特征在于由主控單元連接控制信號輸入單元、4-20Ma反饋輸出單元、報警輸出單元、DP總線控制單元、顯示器、手持控制器、操作面板、電源及電機控制單元、角度傳感器；電源及電機控制單元連接直流無刷變頻電機；直流無刷變頻電機連接角度傳感器；直流無刷變頻電機輸出連接減速器；減速器連接控制的閥門。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所屬述的直流無刷伺服電機變頻電動執(zhí)行機構(gòu)，其特征 在于其具體電源理是主控單元由單片機和外圍電路組成并且和電機控制電路連接單片機連接電源、通信電路、時鐘電路、D/A轉(zhuǎn)換電路 即4-20Ma反饋輸出單元、控制信號輸入單元、顯示器、1/0擴展電路、 位置檢測電路、參數(shù)存儲電路、角度傳感器、電流檢測電路、IPM功率 模塊電路；1/0擴展電路連接開關(guān)量輸入電路、開關(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 測電路；IPM功率模塊電路連接直流無刷變頻電機直流電機；直流無刷 變頻電機連接角度傳感器；直流無刷變頻電機連接減速器；減速器連接 控制的閥門；閥門連接位置檢測電路。
專利摘要一種直流無刷伺服電機變頻電動執(zhí)行機構(gòu)，由主控單元連接控制信號輸入單元、4-20Ma反饋輸出單元、報警輸出單元、DP總線控制單元、顯示器、手持控制器、操作面板、電源及電機控制單元、角度傳感器；電源及電機控制單元連接直流無刷變頻電機；直流無刷變頻電機連接角度傳感器；直流無刷變頻電機輸出連接減速器；減速器連接控制的閥門。特點體積小、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)場數(shù)字和文字顯示。直流無刷伺服電機變頻控制系統(tǒng)+新穎減速器具有獨創(chuàng)性的搭配結(jié)合，高可靠性、早期故障很少、維護方便、維護成本低。功能完善并可以在此基礎(chǔ)上延生許多產(chǎn)品。
文檔編號H02P25/16GK201066831SQ20072009679
公開日2008年5月28日 申請日期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, 范獨醒, 賞廣鳴 申請人:天津市恒業(yè)特斯科過程控制設(shè)備有限公司