直流变频驱动执行机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种直流变频驱动执行机构，包括控制ＣＰＵ、显示屏、键盘、指示灯、隔离电路（１）、隔离电路（２）、驱动ＣＰＵ、整流模块、ＩＰＭ功率模块、直流电机、电机转速检测电路、电机转子位置检测电路、位置检测电路、电流电压检测电路、阀门，所述输入信号经隔离电路（１）与控制ＣＰＵ相连，控制ＣＰＵ分别与报警指示灯、显示屏、键盘相连，控制ＣＰＵ经隔离电路（２）与驱动ＣＰＵ相连，整流模块的输入端接三相交流电，整流模块的输出接到ＩＰＭ模块，ＩＰＭ模块还分别与驱动ＣＰＵ、直流电机相连，电流电压检测电路的输入端与整流模块相连，其输出端接驱动ＣＰＵ，位置检测电路的输入端与阀门相连，其输出接控制ＣＰＵ。本实用新型专利技术具有启动力矩大、过载能力高、成本较低、体积小、节能的优点。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种直流变频驱动执行机构。
技术介绍
随着电子技术的快速发展，电动执行机构也得到了快速的发展和广泛的 应用。经过短短的几十年就从最初的触点式电动执行机构、无触点电动执行 机构、交流变频驱动执行机构发展到现在的直流变频驱动机构，早期的电动 执行机构结构复杂、能耗高、可靠性差，并且不能进行变频调速，无法实现 节能、柔性启停、最优化控制等功能。交流变频驱动执行机构具有运转速度 快，动态响应极好，其控制阀可一点点开启或关闭，大大提高了微调作用能 力，具有柔性启动、柔性停止和柔性到达阀门极限位置的功能，但仍存在执行 机构启动力矩小，过载能力低、成本高、体积大、高耗能等缺点。直流变频 驱动执行机构具有启动力矩大，过载能力高、耗能较低的优点，但现有的直 流变频驱动执行机构仍有结构复杂、成本高的缺点。
技术实现思路
为了解决直流变频驱动装置存在的上述技术问题，本技术提供一种 体积小、高精度、智能化的直流变频驱动机构。本技术解决上述技术问题的技术方案是包括控制CPU、显示屏、键盘、指示灯、隔离电路l、隔离电路2、、驱动CPU、整流模块、IPM功率 模块、直流电机、电机转速检测电路、电机转子位置检测电路、位置检测电 路、电流电压检测电路、阀门，所述输入信号经隔离电路1与控制CPU相连，控制CPU分别与指示灯、显示屏、键盘相连，控制CPU经隔离电路2与驱动 CPU相连，整流模块的输入端接三相交流电，整流模块的输出接到IPM模块， IPM模块还分别与驱动CPU、直流电机相连，电流电压检测电路的输入端与 整流模块相连，其输出端接驱动CPU,位置检测电路的输入端与阀门相连， 其输出接控制CPU。本技术的技术效果在于1)本技术中的直流无刷电动机的励磁 来源于钕铁硼永磁体，所以不象异步机那样需要从电网吸取励磁电流，提高 了效率；2)本技术中的直流变频控制器通过检测电动机的位置传感器编 码，经过数字处理使通电的两相绕组合成磁场轴线位置超前转子磁场轴线位 置，所以不论转子的起始位置处在何处，电动机在启动瞬间就会产生足够大 的启动转矩，其直流变频驱动执行机构的启动特性远远优于其它执行机构，启 动力矩大、启动电流小、启动平稳；3)本技术是全数字控制，加之直流 无刷电机转子为永磁体断电后转子与定子之间有强大的磁场吸引作用，转子 能在极短的时间内停止转动，消除了机械惯性，因而本技术的定位精度非咼。本技术可用于电力、石化、冶金、钢铁、水泥、环保等行业工业自 动化过程控制现场中，对各种阀门或其它调节机构进行驱动，改变被控对象 进、出的能量或物料，以实现过程的自动控制。以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步的说明。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式参见图l，本技术包括包括控制CPU、显示屏、键盘、指示灯、隔离电路l、隔离电路2、、驱动CPU、整流模块、IPM功率模块、直流电机、 电机转速检测电路、电机转子位置检测电路、位置检测电路、电流电压检测 电路、阀门，所述输入信号经隔离电路1与控制CPU相连，控制CPU分别与 报警指示灯、显示屏、键盘相连，控制CPU经隔离电路2与驱动CPU相连， 整流模块的输入端接三相交流电，整流模块的输出接到IPM模块，IPM模块 还分别与驱动CPU、直流电机相连，电流电压检测电路的输入端与整流模块 相连，其输出端接驱动CPU，位置检测电路的输入端与阀门相连，其输出接 控制CPU。在过程控制系统中，直流变频控制器接受系统上位机(计算机或调节器 等)的指令信号(开关量信号或模拟量4-20mA信号)，与数字定位装置检测 出的位置信号进行比较，控制直流无刷电机的正、反转，再通过蜗轮蜗杆减 速器放大力矩减慢速度，最后由输出轴将力传递出去。输出轴外接角行程蜗 轮箱或直线推进器，转换成相应的角位移或直线位移，去操纵各种阀门或其 它调节机构，改变被控对象进、出的能量或物料，以实现过程的自动控制。 直流变频驱动执行机构的控制主要由主控电路和驱动电路完成。 主控板C P U通过接收给定信号和阀门位置反馈信号，将二者进行比较运算当它们的偏差大于内部设置的死区时。输出动作控制信号给驱动板，驱 动板检测到当前直流无刷电机的速度和位置后，通过IPM功率模块按主控板 发送的速度、位置、力矩等控制指令进行正、反转。最后经减速机构传动至 阀门，改变阀门位置达到调节的目的。同时阀位的改变又实时被主控板接收， 形成一个闭环控制。当阀门位置反馈信号与给定信号达到平衡时驱动结束， 再到下一次二者偏差又大于内部设置的死区时开始再一次动作。同时主控制板还要负责各种故障报警、指示、中文液晶显示、按键处理、红外遥控接收、阀门位置反馈输出、开关量信号输出、供电电源监控、故障 自诊断、各种保护功能等工作。其中所有输入输出信号和电源都采用了隔离。 驱动板同时兼顾驱动电源的实时电流、电压和电机转速的检测并通过串口发 送给主控板作控制和显示。权利要求1、一种直流变频驱动执行机构，其特征在于包括控制CPU、显示屏、键盘、指示灯、隔离电路(1)、隔离电路(2)、驱动CPU、整流模块、IPM功率模块、直流电机、电机转速检测电路、电机转子位置检测电路、位置检测电路、电流电压检测电路、阀门，所述输入信号经隔离电路(1)与控制CPU相连，控制CPU分别与报警指示灯、显示屏、键盘相连，控制CPU经隔离电路(2)与驱动CPU相连，整流模块的输入端接三相交流电，整流模块的输出接到IPM模块，IPM模块还分别与驱动CPU、直流电机相连，电流电压检测电路的输入端与整流模块相连，其输出端接驱动CPU，位置检测电路的输入端与阀门相连，其输出接控制CPU。专利摘要本技术公开了一种直流变频驱动执行机构，包括控制CPU、显示屏、键盘、指示灯、隔离电路(1)、隔离电路(2)、驱动CPU、整流模块、IPM功率模块、直流电机、电机转速检测电路、电机转子位置检测电路、位置检测电路、电流电压检测电路、阀门，所述输入信号经隔离电路(1)与控制CPU相连，控制CPU分别与报警指示灯、显示屏、键盘相连，控制CPU经隔离电路(2)与驱动CPU相连，整流模块的输入端接三相交流电，整流模块的输出接到IPM模块，IPM模块还分别与驱动CPU、直流电机相连，电流电压检测电路的输入端与整流模块相连，其输出端接驱动CPU，位置检测电路的输入端与阀门相连，其输出接控制CPU。本技术具有启动力矩大、过载能力高、成本较低、体积小、节能的优点。文档编号H02P6/14GK201352317SQ20082015944公开日2009年11月25日 申请日期2008年11月27日 优先权日2008年11月27日专利技术者周少洲, 李炎灿, 邱可男 申请人:湖南力升信息设备有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流变频驱动执行机构，其特征在于：包括控制ＣＰＵ、显示屏、键盘、指示灯、隔离电路（１）、隔离电路（２）、驱动ＣＰＵ、整流模块、ＩＰＭ功率模块、直流电机、电机转速检测电路、电机转子位置检测电路、位置检测电路、电流电压检测电路、阀门，所述输入信号经隔离电路（１）与控制ＣＰＵ相连，控制ＣＰＵ分别与报警指示灯、显示屏、键盘相连，控制ＣＰＵ经隔离电路（２）与驱动ＣＰＵ相连，整流模块的输入端接三相交流电，整流模块的输出接到ＩＰＭ模块，ＩＰＭ模块还分别与驱动ＣＰＵ、直流电机相连，电流电压检测电路的输入端与整流模块相连，其输出端接驱动ＣＰＵ，位置检测电路的输入端与阀门相连，其输出接控制ＣＰＵ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周少洲，邱可男，李炎灿，
申请(专利权)人：湖南力升信息设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]