一种机电一体化电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机电一体化领域，具体为一种机电一体化电机。
【背景技术】
[0002]在现代化生产过程控制中，执行机构起着十分重要的作用，它是自动控制系统中不可缺少的组成部分。现有的国产大流量电动执行机构存在着控制手段落后、机械传动机构多、结构复杂、定位精度低、可靠性差等问题。而且执行机构的全程运行速度取决于其电机的输出轴转速和其内部减速齿轮的减速比，一旦出厂，这一速度固定不可调整，其通用性较弱。整个机构缺乏完善的保护和故障诊断措施以及必要的通信手段，系统的安全性较差，不便与计算机联网。鉴于以上原因，采用传统的大流量电动执行机构的控制系统，可靠性和稳定性较差。随着计算机网络、现场总线等技术在工业过程中的应用，这种执行机构已远远不能满足工业生产的要求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种机电一体化电机，它能有效的解决【背景技术】中存在的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:一种机电一体化电机，包括控制部分和驱动部分和电源；所述控制部分与执行驱动部分电性连接；所述控制部分和执行驱动部分均与电源电性连接。
[0005]进一步，所述控制部分包括单片机、8255芯片、PWM波发生器、IPM逆变模块、D/A转换、A/D转换、通讯接口、显示模块和隔离放大器；所述8255芯片、D/A转换、A/D转换、通讯接口和显示模块电性连接在单片机上；所述单片机、8255芯片、PWM波发生器和IPM逆变模块顺序连接；隔离放大器连接在电源上。
[0006]进一步，所述执行驱动部分包括三相电机、阀和位置传感器；所述阀与三相电机固定连接；所述位置传感器与阀电性连接。
[0007]作为本发明的优选方案，所述单片机选用8031单片机。
[0008]作为本发明的优选方案，所述PWM波发生器选用SA8282芯片。
[0009]作为本发明的优选方案，所述位置传感器选用脉冲数字式传感器。与现有技术相比，本发明的有益效果是:该机电一体化电机采用机电一体化技术，将阀门、伺服电机、控制器合为一体，利用异步电动机直接驱动阀门的开与关。通过内置变频器，采用模糊神经网络，实现阀门的动作速度、精确定位、柔性开关以及电机转矩等控制。该机电一体化电机省去了用于控制电机正、反转的接触器和可控硅换向开关模件、机械传动装置和复杂、昂贵的控制柜和配电柜，具有动作快、保护较完善、便于和计算机联网等优点。
【附图说明】
[0010]图1为本发明的整体结构示意图。
[0011]附图所示:11.单片机；12.8255芯片；13.PWM波发生器；14.1PM逆变模块；15.D/A转换；16.A/D转换；17.通讯接口 ；18.显示模块；19.隔离放大器；21.三相电机；22.阀；23.位置传感器；3.电源。
【具体实施方式】
[0012]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0013]请参阅图1，本发明提供一种机电一体化电机，包括控制部分1和驱动部分2和电源3 ;所述控制部分1与执行驱动部分2电性连接；所述控制部分1和执行驱动部分2均与电源3电性连接。
[0014]进一步，所述控制部分1包括单片机11、8255芯片12、PWM波发生器13、IPM逆变模块14、D/A转换15、A/D转换16、通讯接口 17、显示模块18和隔离放大器19 ;所述8255芯片12、D/A转换15、A/D转换16、通讯接口 17和显示模块18电性连接在单片机11上；所述单片机11、8255芯片12、PWM波发生器13和IPM逆变模块14顺序连接；隔离放大器19连接在电源3上。
[0015]进一步，所述执行驱动部分2包括三相电机21、阀22和位置传感器23 ;所述阀22与三相电机21固定连接；所述位置传感器23与阀22电性连接。
[0016]本发明的在设计时，由检测电路及位置传感器23检测到的IPM逆变模块14三相输出电流、电压及阀门的位置信号，经A/D转换16后送入单片机11 ;单片机11通过8255芯片12控制PWM波发生器13，产生的PWM波经光电耦合作用于IPM逆变模块14，实现电机的变频调速以及阀位控制；IPM逆变模块14工作时所需要的直流电压信号由整流电路对电源3进行全桥整流得到；单片机11通过并行8255芯片12担负控制系统的信号处理，接收系统对转矩、阀门开启、关闭及阀门开度等设定信号，并提供PWM波发生器13所需要的控制信号；处理IPM逆变模块14发出的故障信号和报警信号；处理通过模拟输入口接收的电流、电压、位置等检测信号；提供显示模块18工作状态信号；执行控制系统来的控制信号，向控制系统反馈信号；为了实现人机对话功能，选用液晶显示模块18组成显示电路，通过菜单选择，可分别对阀门、力矩、限位、电机、通讯和参数等信号进行设置或调试。并采用文字和图形相结合的方式，显示直观、清晰；为了实现计算机联网和远程控制，控制部分设有通讯接口 17，可以连接其他微机，实现单片机11与其它微机间的通讯。
[0017]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种机电一体化电机，包括控制部分和驱动部分和电源；所述控制部分与执行驱动部分电性连接；所述控制部分和执行驱动部分均与电源电性连接。2.根据权利要求1所述的一种机电一体化电机，其特征在于:所述控制部分包括单片机、8255芯片、PWM波发生器、IPM逆变模块、D/A转换、A/D转换、通讯接口、显示模块和隔离放大器；所述8255芯片、D/A转换、A/D转换、通讯接口和显示模块电性连接在单片机上；所述单片机、8255芯片、PWM波发生器和IPM逆变模块顺序连接；隔离放大器连接在电源上。3.根据权利要求1所述的一种机电一体化电机，其特征在于:所述执行驱动部分包括三相电机、阀和位置传感器；所述阀与三相电机固定连接；所述位置传感器与阀电性连接。4.根据权利要求1所述的一种机电一体化电机，其特征在于:所述单片机选用8031单片机。5.根据权利要求1所述的一种机电一体化电机，其特征在于:所述PWM波发生器选用SA8282 芯片。6.根据权利要求1所述的一种机电一体化电机，其特征在于:所述位置传感器选用脉冲数字式传感器。
【专利摘要】本发明公开了一种机电一体化电机，包括控制部分和驱动部分和电源；所述控制部分与执行驱动部分电性连接；所述控制部分和执行驱动部分均与电源电性连接；所述控制部分包括单片机、8255芯片、PWM波发生器、IPM逆变模块、D/A转换、A/D转换、通讯接口、显示模块和隔离放大器；所述8255芯片、D/A转换、A/D转换、通讯接口和显示模块电性连接在单片机上；所述单片机、8255芯片、PWM波发生器和IPM逆变模块顺序连接；隔离放大器连接在电源上；所述执行驱动部分包括三相电机、阀和位置传感器；所述阀与三相电机固定连接；所述位置传感器与阀电性连接；该机电一体化电机具有节约成本、动作快、保护较完善、便于和计算机联网等优点。
【IPC分类】F16K37/00, F16K31/04
【公开号】CN105351591
【申请号】CN201510762128
【发明人】任旭娟, 马明
【申请人】天津名轩科技有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月10日