变频式智能型阀门电动机构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种变频式智能型阀门电动机构。它包括主控制器模块１、变频驱动模块２、异步电动机３、机械传动装置４、温度传感器５、多圈绝对式编码器６、液晶显示７和操作方式选择旋钮８。其主要特征是用变频驱动模块驱动异步电动机，用电量计算方式检测输出转矩，并用多圈绝对式编码器作为位置传感器，异步电动机中安装温度传感器。控制方式有本地控制，遥控操作，远程开关量控制，远程模拟量控制以及总线控制等多种控制模态。本实用新型专利技术具有体积小，可靠性高，可柔性开启、关闭阀门，有效消除“水锤”现象，转矩保护快速准确，易于网络化控制等优点。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
(一)
本技术涉及一种阀门电动装置，具体涉及一种变频式智能型阀门电动机构。(二)
技术介绍
目前广泛采用的阀门电动装置，均采用交流电压直接驱动电动机，通过机械传动装置带动阀门运行，造成电动机起动电流成倍上升，同时在整个阀门运行过程中电机转速不变，阀门启闭速度不变，在对管网系统中较大口径的阀门在实施关闭时，极易产生水锤现象，使管网系统出现爆管等危险事故。另一方面，现有电动装置均采用机械式转矩检测方式，容易受机械结构形变，环境温度变化等问题影响其检测精度，同时造成装置体积复杂。再有，现有电动装置的阀门位置检测方法大多是采用齿轮传输、计数器放大，再经电位器、凸轮和触点后输出的，经过这样一个复杂的机电过程，其精度会发生很大扭曲，无法实现高精度测量，另外，由于受凸轮上机械触点的数目所限，其输出的检测值只能是断续的模拟信号，而间断的模拟信号无法满足网络化自动控制的要求。(三)
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种体积小，可靠性高，可柔性开启、关闭阀门，有效消除“水锤”现象，转矩保护快速准确，易于网络化控制的变频式智能型阀门电动机构。本技术的目的是这样实现的：它包括主控制器模块1、变频驱动模块2、异步电动机3、机械传动装置4、温度传感器5、多圈绝对式编码器6、液晶显示7和操作方式选择旋钮8，变频驱动模块2的输入端与交流电网相连，输出端与异步电动机3相连，异步电动机3轴端与机械传动装置4相连，其输出端连接阀门，多圈绝对式编码器6轴端与机械传动装置4主轴相连，变频驱动模块2与多圈绝对式编码器6的输出分别与主控制器模块1相连，温度传感器5设置在异步电动机3的内部，输出端与主控制器模块1相连，液晶显示7和操作方式选择旋钮8分别与主控制器模块1相连。本技术还有这样一些技术特征：1、所述的主控制器模块1包括主处理器，分别连接主处理器的串行通讯接口电路，温度保护电路，SSI接口电路，旋钮开关信号输入隔离电路，遥控信号接收电路，远程控制信号输入隔离电路，电压/电流转换电路，电流/电压转换电路，CAN通信接口电路以及故障指示继电器组，其中，旋钮开关信号输入隔离电路，遥控信号接收电路和远程控制信号输入隔离电路经三个总线收发器连接到主处理器的数据总线上，并分别连接译码器IC5；-->2、所述的温度保护电路包括由电容CT2-CT3，电阻RT9、电阻RT11以及基准电压源TL431和射极跟随器IC12A构成的电动机温度保护基准值电路，由电阻RT1-RT4、电阻RT41和放大器IC12B构成的信号放大电路和由比较器IC12C、电阻RT5-RT8构成的滞环比较电路组成，电动机温度保护基准值电路的输出连接比较器IC12C的同相输入端，温度传感器的输出端连接信号放大电路的输入端，信号放大电路的输出端连接滞环比较电路中比较器IC12C的反相输入端，滞环比较电路的输出端连接主处理器的一个输入接口；3、所述的遥控信号接收电路包括译码芯片ICR1，连接译码芯片ICR1的振荡电阻RR1，上拉电阻RR2，三极管VT1和红外光信号接收器RVE，上拉电阻RR2的一端连接电源VCC，另一端分别连接译码芯片ICR1和三极管VT1，三极管VT1连接红外光信号接收器RVE，译码芯片ICR1接收红外信号接收器的信号后通过相应的输出管脚与总线收发器IC4B相连；4、所述的旋钮开关信号输入隔离电路包括电阻RS1-RS3、电阻RS5、分别连接电阻RS1-RS3、电阻RS5的电容CS1-CS3、电容CS5和二极管DS1-DS3、二极管DS5、光电耦合器O1-O3、光电耦合器O5、电阻RO11-RO31、电阻RO51、电阻RO12-RO32、电阻RO52、电容CO1-CO3、电容CO5以及接插件JS1，电阻RS1-RS3、电阻RS5、电容CS1-CS3、电容CS5、二极管DS1-DS3、二极管DS5和光电耦合器O1-O3、光电耦合器O5构成光电隔离电路，电容CS1-CS3、电容CS5、二极管DS1-DS3、二极管DS5和光电耦合器O1-O3、光电耦合器O5分别并联连接，电阻RO11-RO31、电阻RO51、电阻RO12-RO32、电阻RO52和电容CO1-CO3、电容CO5构成低通滤波电路，光电耦合器O1-O3、光电耦合器O5分别连接电阻RO11-RO31、电阻RO51和电阻RO12-RO32、电阻RO52，电阻RO12-RO32、电阻RO52分别连接电容CO1-CO3、电容CO5，操作方式选择旋钮8的输出通过接插件JS1连接主控制器模块1，四路输入信号经光电隔离电路后与总线收发器IC4A的输入端相连；5、所述的远程控制信号输入隔离电路包括由半波整流二极管DS61-DS121和电容CS61-CS121组成的交直流转换电路，由电阻RS6-RS12、电容CS6-CS12、二极管DS6-12以及光电耦合器O6-O12组成的光电隔离电路，上拉电阻RS61-RS121以及由电阻RS62-RS122和电容CC6-CC12组成的低通滤波电路，交直流转换电路的输出端连接光电隔离电路，光电隔离电路的输出端连接低通滤波电路，这七路信号低通滤波电路的输出端与总线收发器IC4C的输入端相连；6、所述的变频驱动模块2包括：三相输入整流桥，直流电容，智能功率器件IPM，直流母线电压检测电路，光电隔离电路，输出电流检测电路以及中央处理器IC1和电源转换模块，三相整流桥输入端与电网输出端相连，输出端与直流滤波电容相连，并与智能功率器件IPM的输入端相连，智能功率器件IPM的输出端与异步电动机相连，直流滤波电容的两端并联电-->压检测电路，电压检测电路连接中央处理器IC1，中央处理器IC1经光电隔离电路连接智能功率器件IPM，智能功率器件IPM的输出端连接异步电动机3，同时经输出电流检测电路连接中央处理器IC1，中央处理器IC1连接主控制器模块1；7、所述的输出电流检测电路包括电流检测霍尔器件HA，采样电阻RIA1、采样电阻RIA0，电阻RIA2和电容CIA1构成的低通滤波电路，射极跟随器ICH1A，电阻RIA3-RIA6构成的偏置电路，以及由电阻RIA7和锗二极管DIA1构成的限幅电路，交流电源连接霍尔器件，霍尔器件连接采样电阻，采样电阻连接低通滤波电路的输入端，低通滤波电路的输出端连接射极跟随器ICH1A的输入端，偏置电路连接运放ICH1B，运放ICH1B的输出经限幅电路连接中央处理器IC1的模数转换输入接口；8、所述的直流母线电压检测电路由接插件JUDC，电压检测霍尔器件HVDC，限流电阻R1、限流电阻R5，采样电阻RDC0、采样电阻RDC1，由电阻RDC2和电容CD1组成的低通滤波电路，射极跟随器IC8A以及由电阻RDC3和锗二极管DUDC1组成的限幅电路构成，直流电压电信号连接接插件JUDC与电压检测霍尔器件HVDC，电压检测霍尔器件HVDC和限流电阻R1、限流电阻R5相连，限流电阻R1、限流电阻R5连接采样电阻RDC0、采样电阻RDC1和低通滤波电路，低通滤波电路连接射极跟随器IC8A和限幅电路后连接中央处理器IC1的另一个模数转换模块的输入接口；9、所述的多圈绝对式编码器6包括单圈绝对式光电编码器和4个带有透光圆弧的减速齿轮以及至少一个光电转换传感器，机械传动装置4的输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频式智能型阀门电动机构，它包括主控制器模块（１）、异步电动机（３）、机械传动装置（４）、液晶显示（７）和操作方式选择旋钮（８），其特征在于它还包括温度传感器（５）、变频驱动模块（２）和多圈绝对式编码器（６），变频驱动模块（２）的输入端与交流电网相连，输出端与异步电动机（３）相连，异步电动机（３）轴端与机械传动装置（４）相连，其输出端连接阀门，多圈绝对式编码器（６）轴端与机械传动装置（４）主轴相连，变频驱动模块（２）与多圈绝对式编码器（６）的输出分别与主控制器模块（１）相连，温度传感器（５）设置在异步电动机（３）的内部，输出端与主控制器模块（１）相连，液晶显示（７）和操作方式选择旋钮（８）分别与主控制器模块（１）相连。

【技术特征摘要】
1.一种变频式智能型阀门电动机构，它包括主控制器模块(1)、异步电动机(3)、机械传动装置(4)、液晶显示(7)和操作方式选择旋钮(8)，其特征在于它还包括温度传感器(5)、变频驱动模块(2)和多圈绝对式编码器(6)，变频驱动模块(2)的输入端与交流电网相连，输出端与异步电动机(3)相连，异步电动机(3)轴端与机械传动装置(4)相连，其输出端连接阀门，多圈绝对式编码器(6)轴端与机械传动装置(4)主轴相连，变频驱动模块(2)与多圈绝对式编码器(6)的输出分别与主控制器模块(1)相连，温度传感器(5)设置在异步电动机(3)的内部，输出端与主控制器模块(1)相连，液晶显示(7)和操作方式选择旋钮(8)分别与主控制器模块(1)相连。2.根据权利要求1所述的一种变频式智能型阀门电动机构，其特征在于：所述的主控制器模块(1)包括主处理器，分别连接主处理器的串行通讯接口电路，温度保护电路，SSI接口电路，旋钮开关信号输入隔离电路，遥控信号接收电路，远程控制信号输入隔离电路，电压/电流转换电路，电流/电压转换电路，CAN通信接口电路以及故障指示继电器组，其中，旋钮开关信号输入隔离电路，遥控信号接收电路和远程控制信号输入隔离电路经三个总线收发器连接到主处理器的数据总线上，并分别连接译码器IC5。3.根据权利要求2所述的一种变频式智能型阀门电动机构，其特征在于：所述的温度保护电路包括由电容CT2-CT3，电阻RT9、电阻RT11以及基准电压源TL431和射极跟随器IC12A构成的电动机温度保护基准值电路，由电阻RT1-RT4、电阻RT41和放大器IC12B构成的信号放大电路和由比较器IC12C、电阻RT5-RT8构成的滞环比较电路组成，电动机温度保护基准值电路的输出连接比较器IC12C的同相输入端，温度传感器的输出端连接信号放大电路的输入端，信号放大电路的输出端连接滞环比较电路中比较器IC12C的反相输入端，滞环比较电路的输出端连接主处理器的一个输入接口。4.根据权利要求3所述的一种变频式智能型阀门电动机构，其特征在于：所述的遥控信号接收电路包括译码芯片ICR1，连接译码芯片ICR1的振荡电阻RR1，上拉电阻RR2，三极管VT1和红外光信号接收器RVE，上拉电阻RR2的一端连接电源VCC，另一端分别连接译码芯片ICR1和三极管VT1，三极管VT1连接红外光信号接收器RVE，译码芯片ICR1接收红外信号接收器的信号后通过相应的输出管脚与总线收发器IC4B相连。5.根据权利要求4所述的一种变频式智能型阀门电动机构，其特征在于：所述的旋钮开关信号输入隔离电路包括电阻RS1-RS3、电阻RS5、分别连接电阻RS1-RS3、电阻RS5的电容CS1-CS3、电容CS5和二极管DS1-DS3、二极管DS5、光电耦合器O1-O3、光电耦合器O5、电阻RO11-RO31、电阻RO51、电阻RO12-RO32、电阻RO52、电容CO1-CO3、电容CO5以及接插件JS1，电阻RS1-RS3、电阻RS5、电容CS1-CS3、电容CS5、二极管DS1-DS3、二极管DS5和光电耦合器O1-O3、光电耦合器O5构成光电隔离电路，电容CS1-CS3、电容CS5、二极管DS1-DS3、二极管DS5和光电耦合器O1-O3、光电耦合器O5分别并联连接，电阻RO11-RO31、电阻RO51、电阻RO12-RO32、电阻RO52和电容CO1-CO3、电容CO5构成低通滤波电路，光电耦合器O1-O3、光电耦...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙力，吴凤江，刘大为，赵克，
申请(专利权)人：孙力，
类型：实用新型
国别省市：93[中国|哈尔滨]