【技术实现步骤摘要】
一种电动阀/门及其阀门驱动器
[0001]本专利技术涉及阀/门驱动技术，特别是一种电动阀/门及其阀门驱动器。
技术介绍
[0002]现有技术的阀/门电动装置大多采用电源直接启动交流异步电动机，通过驱动器控制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，在阀/门电动装置中获得较广泛应用，但在使用过程中存在如下问题：
[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，现有技术的阀/门存在“打不开”、“关不严”、“停不准”的问题；
[0004]2)无法获得阀/门的实时位置信息，无法实现全行程高精度位置控制；
[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、电参数漂移等导致的特性变化，导致理论输出值和实际输出值误差大，关阀到位时的阀座的受力大小不稳定；
[0006]4)未考虑交流异步电动机物理特性差异，导致扭矩、速度、位置控制精度差，扭矩和转速动态范围小，批量产品性能不一致。
技术实现思路
[0007]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺陷，提供一种电动阀...
【技术保护点】
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种阀门驱动器，包括壳体和安装在所述壳体内的核心控制器和变频驱动模块，所述变频驱动模块分别与所述核心控制器和交流异步电动机连接，其特征在于，所述核心控制器通过实时调整所述变频驱动模块的输出扭矩或输出扭矩限值，满足阀/门响应速度和控制精度要求，所述核心控制器包括：逻辑控制单元，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，并将所述设定扭矩发送至所述变频驱动模块，所述变频驱动模块以所述设定扭矩为输出扭矩或输出扭矩限值驱动所述交流异步电动机执行相应的阀/门开启或关闭动作；实时扭矩检测单元，获取所述交流异步电动机或阀/门运行的实时扭矩；以及扭矩修正单元，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。2.如权利要求1所述的阀门驱动器，其特征在于，所述实时扭矩通过扭矩传感器直接获取，所述扭矩传感器安装在所述交流异步电动机的输出轴、减速传动箱的输出轴或驱动机构上，并与所述实时扭矩检测单元连接，将测得的实时扭矩信号传送至所述实时扭矩检测单元。3.如权利要求1所述的阀门驱动器，其特征在于，所述实时扭矩通过输出电流检测电路结合矢量变换方法获取，所述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传送至所述实时扭矩检测单元，所述实时扭矩检测单元计算获得所述实时扭矩并传送至所述扭矩修正单元，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所述的阀门驱动器，其特征在于，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
，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：
技术研发人员：周文，赵战国，张大鹏，赵刚，郑璐明，王泽平，王晓江，
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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