执行机构电机控制系统技术方案

技术编号:19326299 阅读:28 留言:0更新日期:2018-11-03 13:48
本实用新型专利技术提供一种执行机构电机控制系统,包括:电机,根据驱动电路的驱动信号驱动执行机构;过零时钟模块,生成与电源频率相同的过零点方波信号;脉冲波形发生模块,以过零点方波信号为时钟基准信号产生方波脉冲;驱动电路,包括可控硅单元与驱动单元,可控硅单元,根据控制模块的方波脉冲改变可控硅的导通角以调整电机的电压;驱动单元,根据控制模块的控制信号控制电机正/反转;采集模块,采集执行机构当前的开度信号;控制模块,将来自外部的开度指令信号与执行机构当前的开度信号进行差值运算,根据差值运算的差值调节电机的转速直至执行机构的开度接近差值为止。本实用新型专利技术采用可控硅单元串联驱动单元,提高了电机运转时的安全性。

Actuator motor control system

The utility model provides an actuator motor control system, which comprises: a motor, which drives the actuator according to the driving signal of the driving circuit; a zero-crossing clock module, which generates a zero-crossing square wave signal with the same frequency as the power supply; and a pulse waveform generation module, which generates a square wave pulse with the zero-crossing square wave signal as the clock reference signal. Drive circuit, including thyristor unit and drive unit, thyristor unit, changes the conduction angle of thyristor according to square wave pulse of control module to adjust the voltage of motor; Drive unit controls the forward/reverse of motor according to control signal of control module; Acquisition module collects current opening signal of actuator; The module calculates the difference between the opening instruction signal from the outside and the current opening signal of the actuator, and adjusts the speed of the motor according to the difference operation until the opening of the actuator approaches the difference value. The utility model adopts a thyristor unit series driving unit to improve the safety of the motor when running.

【技术实现步骤摘要】
执行机构电机控制系统
本技术涉及电机控制
,特别是涉及一种执行机构电机控制系统。
技术介绍
电动执行机构,是一种能提供直线或旋转运动的驱动装置,它利用驱动能源并在控制信号作用下工作。执行机构使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用。然而,现有的电机执行机构控制方式主要包括如下四种:第一种,接触器直接控制方案,该方案控制精度差,调节频度较低,不适于频繁的开关控制工况;其中,接触器易产生拉弧现象,产生较强的电磁干扰,同时,接触器直接启动,对机械及电气部件产生较大的冲击,降低了机械及电气的使用寿命。第二种,IGBT变频控制方案,该方案具备分段变速运行,控制精度较高,适于频繁的调节控制;但其控制软件、硬件电路复杂,技术难度大,导致制造成本较高,而且故障率也高。第三种,可控硅控制方案,在电机功率较大时,频繁正转、反转时容易造成换向失败,导致损毁可控硅。另外,该方案至少需要5个双向可控硅才能实现电机正反转控制。第四种,功率继电器控制方案,该方案中功率继电器存在着第一种控制方案的问题。与接触器相比,功率继电器的触头容量小,更容易造成触头拉弧现象以及触头粘结等问题。因此,亟需一种电机执行机构控制方案,能够避免接触器或继电器触头粘接的问题,防止可控硅被击穿造成损坏电机的现象。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点,本技术的目的在于提供一种执行机构电机控制系统,用于解决现有技术中执行机构采用电机控制时,无法做到柔性启动、停止,对执行机构机械与电气元件造成冲击的问题。为实现上述目的及其他相关目的,本技术提供一种执行机构电机控制系统,包括:电机,其输入端连接驱动电路,输出端连接执行机构,用于根据所述驱动电路的驱动信号驱动执行机构;过零时钟模块,其输入端连接电源,输出端连接所述控制模块,用于生成与所述电源频率相同的过零点方波信号;脉冲波形发生模块,其输入端连接控制模块,输出端连接驱动电路,用于以所述过零点方波信号为时钟基准信号产生方波脉冲;驱动电路,包括可控硅单元与驱动单元,所述可控硅单元输入端连接控制模块与电源,用于根据控制模块的方波脉冲改变可控硅的导通角以调整电机的电压;所述驱动单元输入端连接控制模块与可控硅单元,用于根据控制模块的控制信号控制所述电机正转或反转;采集模块,其输入端连接执行机构,输出端连接控制模块,用于采集所述执行机构当前的开度信号;控制模块,用于将来自外部的开度指令信号与所述执行机构当前的开度信号进行差值运算,根据所述差值运算的差值调节所述电机的转速直至执行机构的开度接近所述差值为止。如上所述,本技术的执行机构电机控制系统,具有以下有益效果:本技术包括可控硅单元与驱动单元,通过可控硅单元实现电机调压,达到柔性启、停的目的;驱动单元以继电器互锁方式控制电机正反转动;其中,采用可控硅与继电器触头串联的方式控制电机,当可控硅全部击穿时,利用断开继电器的触头方式,切断电机电源,可避免电机失控;当继电器的触头全部粘连时,利用关断可控硅的方式,切断电机电源,避免电机失控,从而提高了电机运转时的安全性。附图说明图1显示为本技术提供的一种执行机构电机控制系统结构框图;图2显示为本技术提供的一种执行机构电机控制系统实施例结构框图。元件标号说明:VT1第一可控硅VT2第二可控硅VT3第三可控硅KA1第一继电器KA2第二继电器1电机2过零时钟模块3脉冲波形发生模块4驱动电路41可控硅单元42驱动单元5采集模块6控制模块7减速机构8电源具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想,遂图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。请参阅图1,本技术提供一种执行机构电机控制系统结构框图,详述如下:电机1,其输入端连接驱动电路4与电源8,输出端连接执行机构,用于根据所述驱动电路的驱动信号驱动执行机构;过零时钟模块2,其输入端连接电源8,输出端连接所述控制模块6,用于生成与所述电源频率相同的过零点方波信号;脉冲波形发生模块3,其输入端连接控制模块6,输出端连接驱动电路4,用于以所述过零点方波信号为时钟基准信号产生方波脉冲;驱动电路4,包括可控硅单元41与驱动单元42,所述可控硅单元41,其输入端连接控制模块6与电源8,用于根据控制模块的方波脉冲改变可控硅的导通角以调整电机的电压;所述驱动单元42,其输入端连接控制模块6与可控硅单元41,用于根据控制模块的控制信号控制所述电机正转或反转;采集模块5,其输入端连接执行机构,输出端连接控制模块6,用于采集所述执行机构当前的开度信号;控制模块6,用于将来自外部的开度指令信号与所述执行机构当前的开度信号进行差值运算,根据所述差值运算的差值调节所述电机的转速直至执行机构的开度接近所述差值为止。具体地,所述电机1为三相电机,优选为三相异步电机,其中该电机对应的优选驱动功率为8KW;所述驱动单元为开关互锁电路,使得电机在工作时只处于正转或反转模式,通过可控硅单元实现了电机的柔性启动、停止,减小了对执行机构机械以及电气的冲击,消除了换向时触头的拉狐现象,可实现1200次/分钟的频繁正、反转控制,提高执行机构的定位精度。请参阅图2,为本技术提供的一种执行机构电机控制系统实施例的结构框图,包括:所述可控硅单元41包括第一双向可控硅VT1、第二双向可控硅VT2、第三双向可控硅VT3,所述第一、第二、第三双向可控硅的控制端与脉冲波形发生模块相连;所述第一双向可控硅VT1的一端与电机1相连,所述第二、第三双向可控硅的一端分别与驱动单元42的输入端相连;其另一端分别与电源相连。所述驱动单元42包括第一继电器KA1、第二继电器KA2、第一线继电器圈与第二继电器线圈,所述第一、二继电器触点的两两端口交叉互联各自连接第二、三双向可控硅的一端,所述第一、二继电器触点的另外两端口两两交叉互联分别连接电机的输入端;所述第一继电器线圈与第二继电器线圈的两端分别连接控制模块。其中,所述执行机构设置有减速机构7,所述采集模块5为位置传感器。在电机的三相主回路中分别串入三个双向可控硅,实现电机的调压控制,从而达到柔性启、停的目的。在任意两相可控硅的后面,再串入两个DPST大功率继电器(30A触头容量)的常开触头,实现电机的正/反转控制。控制模块根据外部输入的控制指令,并结合三相电源的过零时钟信号,向三个双向可控硅发送宽度可调的脉冲信号,从而改变可控硅的导通角,进而实现电机调压。控制模块根据当前位置信号以及外部指令,控制大功率继电器动作,从而实现电机的正、反转控制。在进行正反转控制时,先关闭三个可控硅,再进行继电器触头切换,可实现零电流、零拉弧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种执行机构电机控制系统,其特征在于,包括:电机,其输入端连接驱动电路,输出端连接执行机构,用于根据所述驱动电路的驱动信号驱动执行机构;过零时钟模块,其输入端连接电源,输出端连接控制模块,用于生成与所述电源频率相同的过零点方波信号;脉冲波形发生模块,其输入端连接控制模块,输出端连接驱动电路,用于以所述过零点方波信号为时钟基准信号产生方波脉冲;驱动电路,包括可控硅单元与驱动单元,所述可控硅单元输入端连接控制模块与电源,用于根据控制模块的方波脉冲改变可控硅的导通角以调整电机的电压;所述驱动单元输入端连接控制模块与可控硅单元,用于根据控制模块的控制信号控制所述电机正转或反转;采集模块,其输入端连接执行机构,输出端连接控制模块,用于采集所述执行机构当前的开度信号;控制模块,用于将来自外部的开度指令信号与所述执行机构当前的开度信号进行差值运算,根据所述差值运算的差值调节所述电机的转速直至执行机构的开度接近所述差值为止。

【技术特征摘要】
1.一种执行机构电机控制系统,其特征在于,包括:电机,其输入端连接驱动电路,输出端连接执行机构,用于根据所述驱动电路的驱动信号驱动执行机构;过零时钟模块,其输入端连接电源,输出端连接控制模块,用于生成与所述电源频率相同的过零点方波信号;脉冲波形发生模块,其输入端连接控制模块,输出端连接驱动电路,用于以所述过零点方波信号为时钟基准信号产生方波脉冲;驱动电路,包括可控硅单元与驱动单元,所述可控硅单元输入端连接控制模块与电源,用于根据控制模块的方波脉冲改变可控硅的导通角以调整电机的电压;所述驱动单元输入端连接控制模块与可控硅单元,用于根据控制模块的控制信号控制所述电机正转或反转;采集模块,其输入端连接执行机构,输出端连接控制模块,用于采集所述执行机构当前的开度信号;控制模块,用于将来自外部的开度指令信号与所述执行机构当前的开度信号进行差值运算,根据所述差值运算的差值调节所述电机的转速直至执行机构的开度接近所述差值为止。2.根据权利要求1所述的执行机构电机控制系统,其特征在于,所述电机为三相电机。3.根据权利要求1或2所述的执行机构...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗勇冯领
申请(专利权)人:重庆川仪自动化股份有限公司
类型:新型
国别省市:重庆,50

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