The invention belongs to the field of industrial, agricultural and household appliances, and presents a method of using brushless DC motor servo motor instead of the traditional electric actuator, solves the traditional electric actuator positioning is not accurate or due to electromagnetic brake failure caused by inertial pendulum head or walk, not open the control problem; the device designed by MCU in hardware, control the motor fast forward or backward, so as to control the valve operation to the specified opening position, the control accuracy is less than 1%, on the other hand the use of LCD in the real time display of the valve opening and the parameters of field bus controller parameters at the same time through the wireless network will be the actual the opening position, the system control center to send and receive, PC control commands, and field bus can be hung on a number of control devices, consisting of The host computer is the fieldbus control network of the host computer, and the setting parameters of the sensitivity, the zero point and the stroke of the valve can be preset through the man-machine interface.
【技术实现步骤摘要】
一种新型无刷直流电机的电动执行机构控制装置和方法
本专利技术属于工业、农业和家用电器等领域。
技术介绍
电动执行机构是电动单元组合仪表中的执行单元,广泛应用于冶金、电力、化工等部门,是一种数量大、应用广泛的产品。它由控制装置和执行机构两个在电路上完全独立的部分组成,接受来自调节器的电控信号,将其线性地转换成机械转角或直线位移,用来操纵风门、挡板、阀门等调节机构,以实现自动控制。减轻运行人员的体力劳动强度。电动执行机构既是一种电动阀门的部件,又是一种工业控制自动化系统中的一个相当重要的基础装置。传统的电动执行机构动态性能不理想,定位不准确,本专利技术提出一种方法——采用无刷直流电机代替传统电动执行机构中的伺服电机,很好地解决了传统电动执行机构出现的定位不准确或由于电磁抱闸失灵造成的惯走、摆头或打不开的问题;采用本方法设计出的控制装置可以使电动执行机构结构简单,位置精确,很好地解决了传统电动执行机构硬件结构复杂、定位不准确的问题,同时也降低了系统的成本。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种采用无刷直流电机代替传统电动执行机构中的伺服电机的方法,传统的无刷直流电机传统脉宽调制电流控制会产生较大的电磁转矩脉动,且对非理想反电势产生的转矩脉动没有抑制能力。这种情况对于电动执行机构来说对其控制精度及稳定性有很大的影响。本专利技术采用了一种无刷直流电机的直接转矩控制方法。采用转矩滞环比较器的输出和磁极位置信号来选择电压空间矢量;其中,电压信号(100)和电流信号(101)经相应的线性变换后送入离散滑模观测器(201),离散滑模观测器(201)输出的信号经数字低 ...
【技术保护点】
一种新型无刷直流电机的电动执行机构控制装置,它包括整流电路、系统辅助电源电路、功率变换电路、直流电压检测与保护电路、电流检测与保护电路和MODBUS通信接口电路,其特征是:系统辅助电源电路提供各部分电路所需电源;直流电压检测电路、电流检测电路与CPU模数转换器相连,CPU得到采样数据后进行转速转矩的计算从而通过隔离驱动电路控制功率变换电路,进而控制基于无刷直流电动机的控制执行机构;另一方面,直流电压检测电路、电流检测电路与电流电压保护电路相连,将采样信号与预设值比较,判断是否故障,并将故障信号输出给CPU,CPU根据检测的故障信号是否存在控制隔离驱动电路是否输出驱动信号,并通过继电器驱动电路控制继电器的状态,决定是否接通或断开功率主电路,CPU通过人机界面实现人机交互,可以设定参数,显示现场数据等,CPU通过MODBUS通信电路经MODBUS总线连接到上位机,把现场参数传给上位机,并接收上位机命令。
【技术特征摘要】
1.一种新型无刷直流电机的电动执行机构控制装置,它包括整流电路、系统辅助电源电路、功率变换电路、直流电压检测与保护电路、电流检测与保护电路和MODBUS通信接口电路,其特征是:系统辅助电源电路提供各部分电路所需电源;直流电压检测电路、电流检测电路与CPU模数转换器相连,CPU得到采样数据后进行转速转矩的计算从而通过隔离驱动电路控制功率变换电路,进而控制基于无刷直流电动机的控制执行机构;另一方面,直流电压检测电路、电流检测电路与电流电压保护电路相连,将采样信号与预设值比较,判断是否故障,并将故障信号输出给CPU,CPU根据检测的故障信号是否存在控制隔离驱动电路是否输出驱动信号,并通过继电器驱动电路控制继电器的状态,决定是否接通或断开功率主电路,CPU通过人机界面实现人机交互,可以设定参数,显示现场数据等,CPU通过MODBUS通信电路经MODBUS总线连接到上位机,把现场参数传给上位机,并接收上位机命令。2.根据权利要求1所述的新型无刷直流电机的电动执行机构控制装置,其特征是所述的直流电压检测与保护电路将直流侧母线电压引入检测板,经过电阻分压后为比较器提供电压信号,另一路经运放输出给模数转换器,参与系统控制,采用过压比较器,通过与预先设定的过压电压值进行比较,当母线分压信号大于预设值时,认为产生过压现象,这...
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