电动水阀执行器控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供的是电动水阀执行器控制装置。电源与电子单元连接并供电，显示器和按键通过人机接口与电子单元相互连接，在电子单元中装有处理器，霍尔传感器通过开关量输入接口与处理器连接，开关量输出接口一端与处理器连接，另一端与直流无刷电机相连接，在处理器上分别连接有模拟量输入接口和模拟量输出接口，手轮通过齿轮丝杆传动机构与直流无刷电机传动连接。本实用新型提供的控制装置，具有运行效率高，使用寿命长，可靠性好的优点。适宜作为使用直流无刷电机控制电动水阀的执行器中应用。
【专利说明】电动水阀执行器控制装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型提供的是机电控制领域的应用的电动水阀执行器控制装置。
【背景技术】
[0002]电动水阀用于中央空调、楼宇设备中水路控制设备。通过控制阀门的开度，控制流过管道的热交换量，从而控制其温度。
[0003]目前无刷电机在电动水阀的控制领域应用越来越多。其阀门位置的反馈一般是通过设计霍尔传感器反应阀门位置，这样可以减少震荡，执行器的启动死区、上下启动回差幅度大幅度降低，同时极大的提高了电执行器的使用寿命，本产品体积小、重量轻、转动惯量小、利于控制。
[0004]但是使用霍尔传感器来反应阀门位置的方法也存在缺点:当电动水阀断电后，如果通过手动装置调整了阀门位置，电动水阀是无法识别其位置的变化的。而解决这个问题的方法，一般会采取的方法是电动水阀通电后直接运行到一端，找到阀门的起始位置，而后继续控制，这样做虽然解决了断电后不能识别当前位置的问题，但是在某些控制领域并不适用，比如溴化锂机组的控制领域:因为阀门通电时，为了寻找參考位置，阀门需要首先运行到一端，但是这段时间阀门是不受控制的，阀门不受控的这段时间可能造成介质温度大幅变化，这样是不能接受的。
实用新型内容
[0005]为了克服现有电动水阀执行器控制装置的的缺点，本实用新型提出了电动水阀执行器控制装置。该控制装置通过电子単元的处理器与霍尔传感器和直流无刷电机连接，解决电动水阀执行器控制的技术问题。
[0006]本实用新型解决技术问题所采用的方案是:
[0007]电源与电子单元连接并供电，显示器和按键通过人机接ロ与电子单元相互连接，在电子单元中装有处理器，霍尔传感器通过开关量输入接ロ与处理器连接，开关量输出接ロー端与处理器连接，另一端与直流无刷电机相连接，在处理器上分别连接有模拟量输入接口和模拟量输出接ロ，手轮通过齿轮丝杆传动机构与直流无刷电机传动连接。
[0008]积极效果，本实用新型提供的控制装置，具有运行效率高，使用寿命长，可靠性好的优点。适宜作为电动水阀执行器的控制装置应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型部件连接图
[0010]图中，1.电子单兀，1.1.处理器，1.2.开关量输入接ロ，1.3.开关量输出接ロ，1.4.模拟量输入接ロ，1.5.模拟量输出接ロ，2.电源，3.数码管显示器，4.按键，5.人机接ロ，6.霍尔传感器，7.直流无刷电机，8.齿轮丝杆传动机构，9.手轮。【具体实施方式】
[0011 ] 据图所示，电源2与电子单元I连接并供电，显示器3和按键4通过人机接ロ 5与电子单元相互连接，在电子单元中装有处理器1.1，霍尔传感器6通过开关量输入接ロ 1.2与处理器连接，开关量输出接ロ 1.3 一端与处理器连接，另一端与直流无刷电机7相连接，在处理器上分別连接有模拟量输入接ロ 1.4和模拟量输出接ロ 1.5，手轮9通过齿轮丝杆传动机构8与直流无刷电机传动连接。
[0012]本实用新型包括:
[0013]电子单元，用于控制直流无刷电机运行方向及速度，用于接受控制信号，输出位置反馈信号；
[0014]人机交互単元，用于參数设定及信息显示，包括液晶显示屏，按键开关；
[0015]齿轮丝杆传动机构，用于带动阀门运转；
[0016]直流无刷电机，用于带动齿轮和蜗杆传动机构运行；
[0017]霍尔传感器，用于向电子单元发送反馈信号；
[0018]手轮，用于带动齿轮和蜗杆传动机构运行；
[0019]所述的电子単元与所述直流无刷电机连接，并与所述霍尔传感器连接；
[0020]所述直流无刷电机与齿轮和蜗杆传动机构连接；所述手轮与所述齿轮和蜗杆传动机构连接。
[0021]使用直流无刷电机水阀驱动器的控制方法:
[0022]霍尔元器件检测电机位置，并把位置信号传送给MCU，MCU通过位置信号，控制并驱动6个MOSFET分别导通，使无刷电机旋转。
[0023]MCU同时通过计数器记录出现同一霍尔元器件信号发生的时间间隔，以此计算电机的旋转速度。
[0024]MCU通过PI算法，控制输出PWM波的占空比，使直流无刷电机恒速运行。
[0025]MCU通过记录霍尔元器件信号的变化次数，计算阀门全行程的总圈数，以此作为位置信号的总行程。
[0026]MCU接收外部控制信号，并把控制信号转化为直流无刷电机需要旋转的圈数，并驱动直流无刷电机旋转到相应的圈数，以此控制阀门开启的位置。
[0027]当电动水阀通电时，首先进行相对位置控制，即预制水阀初始位置为阀门全开位置的50%的位置，控制器此时会根据设定值对水阀位置进行控制。
[0028]当水阀运行到一端时，如果电动水阀识别到位置不是极限位置，会自动将此位置设置为起始点，此时的控制方式为绝对位置控制。
[0029]本实用新型的特点:
[0030]1、使用直流无刷电机，直流无刷电机相与传统交流电机相比，运行效率高，使用于寿命长。
[0031]2、使用霍尔元器件检测阀门位置，位置信号为数字信号，提高了可靠性。
[0032]3、本实用新型装置，有效解决阀门初始通电时不能识别当前位置的缺点，从始至終，阀门都处于有效控制范围之内。
【权利要求】
1.电动水阀执行器控制装置，其特征是: 电源(2)与电子单元(I)连接并供电，显示器(3)和按键(4)通过人机接ロ(5)与电子单元相互连接，在电子单元中装有处理器(1.1)，霍尔传感器(6)通过开关量输入接ロ(1.2)与处理器连接，开关量输出接ロ(1.3)—端与处理器连接，另一端与直流无刷电机(7)相连接，在处理器上分別连接有模拟量输入接ロ( 1.4)和模拟量输出接ロ( 1.5)，手轮(9)通过齿轮丝杆传动机构(8)与直流无刷电机传动连接。
【文档编号】F16K31/04GK203431280SQ201320564471
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年9月12日 优先权日:2013年9月12日
【发明者】李刚, 朱翼虎 申请人:绥中泰德尔自控设备有限公司