【技术实现步骤摘要】
一种电动阀/门的控制方法和装置
[0001]本专利技术涉及阀门驱动技术,特别是一种通过矢量变频技术控制交流异步电动机驱动电动阀/门的控制方法和装置。
技术介绍
[0002]目前大量阀/门电动装置采用交流电源直接启动交流异步电动机,通过交流异步电动机带动机械传动机构驱动阀/门运行,实现开阀/关阀。交流异步电动机因结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜且启动扭矩较大等优点,在电动装置中应用比较广泛,但在使用过程中存在如下“打不开”、“关不严”、“停不准”等问题:
[0003]1)交流异步电动机的扭矩控制精度低,扭矩和转速动态范围小(峰值扭矩和速度受限),加上介质温度、异物、锈蚀等因素影响,交流异步电动机的驱动扭矩无法克服阻力矩,导致开阀时阀/门打不开;阀/门在运行过程中交流异步电动机的转速固定,开阀/关阀速度不变,关阀到达止点时造成阀座的动载荷过载,导致阀/门关严后打不开;
[0004]2)开阀/关阀的停止方式采用点位式触发停止,即在阀体的开阀/关阀停止点分别设置一个行程开关(或干簧管),依据行程开关(或干簧管)到位信号停止阀/门;由于行程开关(或干簧管)固有的触点机械间隙和重复控制精度误差较大,造成阀/门未关严停止或阀/门关严后无法停止,导致阀/门内漏或交流异步电动机无法停止而烧毁;且采用点位式触发停止方式无法实现全行程高精度位置控制,同时操作者无法获得阀/门的实时位置信息;
[0005]3)无法控制关阀到位时的阀座的受力大小,易造成阀/门关不严,导致阀/门内漏;阀/门长期使用中磨损、老化、电参数 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电动阀/门的控制方法,其特征在于,包括如下步骤:S100、根据阀/门执行开启和关闭过程各阶段的需求设定相应的设定扭矩;S200、以所述设定扭矩为输出扭矩或输出扭矩限值驱动交流异步电动机执行相应的阀/门开启或关闭动作;S300、测量所述交流异步电动机或阀/门运行的实时扭矩;S400、根据所述实时扭矩和设定扭矩,以所述设定扭矩为输入,以所述实时扭矩为反馈,采用PID控制算法对所述输出扭矩进行修正,以根据所述实时扭矩调节所述输出扭矩的响应速度和控制精度;以及S500、在所述阀/门执行开启和关闭过程中重复步骤S300
‑
S400直至所述阀/门开启或关闭到位,以实现所述阀/门开启或关闭运行的扭矩闭环控制。2.如权利要求1所述的电动阀/门的控制方法,其特征在于,步骤S300中,所述交流异步电动机或阀/门运行的实时扭矩采用电流检测结合矢量变换方法获得,或采用扭矩传感器直接自所述交流异步电动机的输出轴、阀/门减速传动箱的输出轴或阀/门驱动装置获得。3.如权利要求2所述的电动阀/门的控制方法,其特征在于,所述电流检测结合矢量变换方法包括,采用阀/门驱动器中的输出电流检测电路检测所述交流异步电动机的物理参数并计算获得所述实时转矩,所述物理参数包括定子电阻、转子电阻、定转子互感、定转子漏感和空载电流。4.如权利要求3所述的电动阀/门的控制方法,其特征在于,将所述交流异步电动机的三相交流信号,经过坐标变换转换为定子电流的转矩分量i
sT
和定子电流的励磁分量i
sM
,并根据磁场定向不同分别采用转子磁场定向矢量控制、直接转矩控制、转差频率矢量控制、定子磁场定向矢量控制或气隙磁场定向矢量控制计算获得所述实时扭矩;其中,所述转子磁场定向矢量控制,根据转子全磁链矢量方向进行所述磁场定向,并采用如下公式获得所述实时扭矩T
ei
:其中,n
p
为所述交流异步电动机的电机极对数,L
md
为所述交流异步电动机的定转子同轴时一相绕组的等效互感,L
rd
为所述交流异步电动机的转子一相绕组的等效自感,i
sT
为所述交流异步电动机的定子电流的转矩分量,Ψ
r
为所述交流异步电动机的转子磁链;所述直接转矩控制采用如下公式获得所述实时扭矩T
ei
:其中,n
p
为所述交流异步电动机的电机极对数,L
m
为定转子互感,L
s
为定子一相绕组的自感,L
r
为转子一相绕组的自感,Ψ
s
为定子磁链,Ψ
r
为转子磁链,θ
sr
为转矩角,是矢量Ψ
s
和Ψ
r
之间的夹角;所述转差频率矢量控制,根据转差频率矢量进行所述磁场定向,并采用如下公式获得所述实时扭矩:其中,n
p
为所述交流异步电动机的电机极对数,T
r
为转子电磁时间常数,L<...
【专利技术属性】
技术研发人员:周文,赵战国,张大鹏,郝云轩,赵刚,王泽平,朱涛,王晓轩,杨汝贞,
申请(专利权)人:北京雷蒙赛博核装备技术研究有限公司,
类型:发明
国别省市:
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