本发明专利技术是一种数控阀门电动装置。本发明专利技术是用如下方式实现的：在蜗杆轴上安装磁铁，用霍尔传感器测量蜗杆转动，计算机通过这些测量信号算出输出蜗杆的速度和位置。在输出轴上，通过齿轮连接一个位置传感器，计算机通过位置信号判断阀门位置。计算机通过转速换算出阀门输出力矩，同时使用一个电压测量电路检测电压变化并传送给计算机，计算机根据电压大小及时对测量力矩进行修正，以保证力矩输出准确。为了保证阀门动作正确，使用相序测量电路，计算机根据相序测量结果控制电机转向。
Numerical control valve electric device
The invention relates to an electric device for a numerical control valve. The invention is realized as follows: a magnet is arranged on the worm shaft; the rotation of the worm is measured by a Holzer sensor; and the speed and position of the output worm are calculated by the computer through these measuring signals. On the output shaft, a position sensor is connected through a gear, and the computer judges the position of the valve by position signal. The valve output torque is computed by computer through rotary speed, and a voltage measuring circuit is used to detect the voltage change and transmitted to the computer, the computer the measuring moment according to voltage immediately corrected, to ensure accurate output torque. In order to ensure the correct operation of the valve, the use of phase sequence measuring circuit, the computer according to the phase sequence measurement results to control motor steering.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种阀门执行机构，特别是一种数控阀门电动装置。目前已知的阀门电动装置(以下简称阀门电装)中，采用计算机控制，光电显示，传感器测量行程和力矩的阀门电装(专利号93108667.1)是一种结构简单，使用方便的阀门电装。但是，该阀门电装还有如下一些不足该阀门电装使用一个传感器测量行程和力矩。断电时，虽然它可以记忆停止位置，但如果在断电期间使用手动操作装置改变了阀门位置，通电后就有可能产生误动作。另外，电机的力矩和转速成反比例关系，还和电源电压成平方的关系，在相同转速下，当电压变化10％时，力矩会变化21％左右，远远超出了国家规定的误差允许范围。为了克服以上不足，本专利技术提供一种由计算机控制的，使用红外遥控器对阀门电装进行调整和操作，使用霍尔传感器测量行程和力矩，使用位置传感器检测位置，使用电压测量电路检测电压，及时对力矩进行补偿和使用相序保护电路的阀门电动电装置。本专利技术的任务是用如下方式完成的磁铁安装在与蜗杆轴相连的一个盘上，用霍尔传感器测量蜗杆转动，计算机通过这些测量信号算出输出蜗杆的转动速度和位置。在输出轴上，通过齿轮连接一个位置传感器，计算机通过位置传感器判断阀门位置。使用一个电压测量电路检测电压变化，计算机根据电压大小及时对力矩进行修正，以保证力矩输出准确。使用一个相序保护电路，计算机根据相序的状态，正确驱动电机转向。下面结合附图进一步加以说明。附图说明图1是本专利技术阀门电装的行程测量传感器实施例。图中(1)是霍尔传感器，(2)是法兰盘，(3)是磁铁，(4)是传感器座，(5)是蜗杆轴。图2是本专利技术阀门电装位置测量传感器实施例1。图中(1)是位置传感器，(2)是输出轴，(3)是编码盘。此实施例适用于的部分回转阀门电装。图3是本专利技术阀门电装位置测量传感器实施例2。图中(1)是位置传感器1，(2)是编码盘1，(3)是编码盘2，(4)是齿轮变速器，(5)是位置传感器2。此实施例适用于多同转阀门电装。图4是本专利技术阀门电装的相序保护原理的电流相序示意图。图5是本专利技术阀门电装的相序保护实施例1电路示意图。图中，C1、C2是电容，R1是电阻，U1、U2是光电耦合器，D2是整流2极管，D1、D3是稳压2级管，D4是整流桥，J1是继电器。图6是本专利技术阀门电装的相序保护实施例2电路示意图。图中，C1、C2是电容，R1、R2是电阻，U1、U2是光电耦合器，D2是整流2极管，D1、D3是稳压2级管，U3是非门。图7是本专利技术阀门电装的电路原理框图。在图1行程测量传感器实施例中，霍尔传感器(1)安装在传感器座(4)上，磁铁(3)安装在与蜗杆轴(5)固定在一起的法兰盘(2)上。霍尔传感器(1)与磁铁(3)相对，当蜗杆轴(5)带动法兰盘(2)转动时，磁铁(3)在经过霍尔传感器(1)时感应出一个脉冲信号。计算机通过脉冲信号的间隔时间计算出蜗杆(5)的转速，换算成电动机的输出力矩，同时算出阀门运动的行程。在图2位置测量传感器实施例1中，编码盘(3)固定在输出轴(2)上，光电位置传感器(1)安装在与编码盘(3)相应的位置上，通过光电位置传感器(1)计算机可以检测出阀门的工作位置。为了准确计算出阀门位置，计算机是以编码盘(3)的两个编码的中间位置定位的，其定位精度主要取决于光电位置传感器(1)和编码盘(3)的制造误差。在图3位置测量传感器实施例2中，编码盘1(2)，和编码盘2(3)分别固定在齿轮变速器(4)的两个轴上，两个轴的速比为8，共同组成一个5位编码器。光电位置传感器1(1)和光电位置传感器2(5)分别安装在编码盘1(2)和编码盘2(3)的相应位置上，齿轮变速器(4)的一个齿轮与阀门的输出轴的一个齿轮相啮合。齿轮变速器(4)与阀门输出轴齿轮啮合的原则是阀门在最大开度范围内工作时，编码盘1(2)的转动小于7/8周。当阀门电装安装调试时，首先设定阀门的起始位置和停止位置，并存储在计算机里。工作时，计算机就可以通过两个编码盘计算出阀门位置。由于齿轮变速器(4)是由一组齿轮组成的，有多种与输出轴齿轮啮合方式，可以适应从几十毫米到几米口径阀门位置的测量。计算机是以两个编码的中间位置定位的，因此可以保证足够的测量精度。在图4中表示了相序保护的相电流示意图。原本3相电源的相位间隔为120度，但由于A相电源经过了一个电容移相，A相电流超前了90度。A相电流与B相和C相电流的关系改变后，A相与B相电流相差30度，与C相电流相差了210度。在图5的相序保护实施例1的电路原理图中，A相电源通过电容C1接到光电耦合器U1的发光2极管输入端上，B相电源通过R1接到光电耦合器U1的光电3极管输入端上，U1光电3极管的输出端串联在光电耦合器U2的发光2极管的输入端上。光电耦合器U2的光电3极管输出端通过由整流电路D4接到一个继电器J1上。由图4可以看出，当C1接到A相，R1接到B相时，由于A相电源通过C1后，其电流相位超前90度，与B相电流相隔30度。U1的输入2级管和U2的输出端的3极管的导通角有120度，在此时间内继电器J1吸合，并给C2充电，在U1和U2不导通的半周时间，C2放电使继电器J1继续吸合，继电器J1吸合时改变驱动通道。当C1接到A相，R1接到C相时。U1和U2的导通角只有30度，由于D3的作用，U1导通时，U2输出端的3极管不导通，继电器J1不吸合，驱动通道维持原来状态。图中D2是耐高压的整流2极管，其作用是保护光电耦合器U2。D1，D3是一个稳压管，D1的作用是保护U1输入端的发光2极管，D3的作用是防止产生误信号。在图6的相序保护实施例2的电路原理图中，电路的前半部与实施例1相同。在后半部，U2输出3极管，通过一个滤波电路接到计算机的一个输入口上，计算机可以通过检测此信号判断出电源的相序，根据不同的相序状态，采用不同的驱动方式，保证电机的正确转向。权利要求1.一种阀门电动装置，特别是一种数控阀门电动装置，其特征在于用霍尔传感器测量蜗杆转动，计算机通过测量信号算出输出蜗杆的速度和位置并换算出电机输出力矩；输出轴通过齿轮连接一个位置传感器，计算机通过位置信号判断阀门位置；使用一个电压测量电路检测电压变化，计算机根据电压大小及时对测量力矩进行修正，以保证力矩输出准确；使用一个相序保护电路，计算机根据相序测量结果控制电机转向；使用一个遥控电路，使所有的预先设置可以通过红外线遥控器操作。2.根据权利要求1所述的数控阀门电动装置，其特征是输出轴通过齿轮连接一个位置传感器，位置传感器由齿轮、编码盘和光电传感器组成，4位位置传感器使用一个编码盘，5位位置传感器由一组齿轮，两个光电传感器和两个编码盘组成，且两个编码盘速比为8，5位位置传感器的一组齿轮的任意齿轮都可以和输出轴齿轮啮合，以适用不同口径的阀门。3.根据权利要求1所述的数控阀门电动装置，其特征是通过检测蜗杆轴的转速计算出电机输出力矩，使用一个电压测量电路，计算机根据电压变化修正计算力矩值。4.根据权利要求1所述的数控阀门电动装置，其特征是使用一个由两个光电耦合器、电阻、电容和2极管组成的相序保护电路，第一个光电耦合器的输入端通过电容连接到三相电源的任一相电源上，第一个光电耦合器的输出端和第二个光电耦合器的输入端串联并通过电阻连接到其他相电源上，第二个光电耦合器的输出端可以本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种阀门电动装置，特别是一种数控阀门电动装置，其特征在于：用霍尔传感器测量蜗杆转动，计算机通过测量信号算出输出蜗杆的速度和位置并换算出电机输出力矩；输出轴通过齿轮连接一个位置传感器，计算机通过位置信号判断阀门位置；使用一个电压测量电路检测电压变化，计算机根据电压大小及时对测量力矩进行修正，以保证力矩输出准确；使用一个相序保护电路，计算机根据相序测量结果控制电机转向；使用一个遥控电路，使所有的预先设置可以通过红外线遥控器操作。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王庆宪，杨万森，
申请(专利权)人：王庆宪，杨万森，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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