专利名称：阀门电动执行机构控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种控制系统，尤其涉及一种阀门电动执行机构控制系统。
背景技术：
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，执行机构在阀门控制中也广泛的应用。现有阀门执行机构的核心控制芯片中的脉冲宽度调制器(PWM)可编程程度低、灵活性差、不易理解和使用；逆变电路保护电路不是很完善，变速运行稳定性差、故障率高、使用寿命短；电流采集电路的精度低、体积大，给用户使用带来极大的不便。因此，需要提出一种新型阀门电动执行机构控制系统，其控制芯片的可编程程度高，灵活性高，而且逆变电路的功能完善，变速运行稳定性好，有效降低故障率，延长使用寿命，而且体积小，精度高，方便用户使用。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供的一种阀门电动执行机构控制系统，其控制芯片的可编程程度高，灵活性高，而且逆变电路的功能完善，变速运行稳定性好，有效降低故障率，延长使用寿命，而且体积小，精度高，方便用户使用。本实用新型提供的一种阀门电动执行机构控制系统，包括:整流滤波单元，其输入端接于380V动力电源，用于将交流电转换为直流电并输出；逆变单元，其 电源输入端与所述整流滤波单元的输出端连接，用于将直流电转换为三相交流电并输出；检测单元，用于检测所述控制系统的工作状态并输出检测信号；控制单元，用于接收检测单元输出的检测信号并向逆变单元输出控制信号；进一步，所述逆变单元包括IPM模块和用于驱动控制IPM模块工作的驱动电路，所述IPM模块的电源输入端与所述整流滤波单元的输出连接，所述IPM模块的电源输出端与三相电机电源输入端连接，所述驱动电路的信号输入端与控制单元的控制信号输出端连接，所述驱动电路的输出端与IPM模块控制信号输入端连接；进一步,所述检测单元包括:电压检测器，用于检测整流滤波单元整流后的母线电压并向控制单元输出直流电压检测信号；电流检测模块，用于检测三相电机的电流并向控制单元输出电流检测信号；速度检测器，用于检测电机的运转的速度信息并输出；位置检测器，用于检测电机的转子位置信息并输出；进一步，所述控制单元为TMS320F28335芯片；进一步，所述电压检测器为精密霍尔电压传感器；[0018]进一步，所述电流检测模块包括霍尔传感器和巴特沃斯滤波电路组成；进一步，所述速度检测器和位置检测器均为霍尔传感器。本实用新型的有益效果:本实用新型的阀门电动执行机构控制系统，将电机的电流值进行分离，精确确定产生转矩的电流和产生磁场的电流的数值，并分别加以控制，不仅精确地输出负载转矩维持了动态平衡，而且可以调速从而根据实际需求改变阀门的开关速度；其控制芯片的可编程程度高，灵活性高，从而提高了控制系统的智能化程度；采用IPM智能功率模块，具有完备的保护电路，对系统给的故障进行实时有效的检测，有效降低故障率，延长控制系统使用寿命；采用精密的霍尔电流及电压传感器，体积小，精度高，方便用户使用，而且采用霍尔传感器构成闭环的矢量控制系统，使执行机构动态响应好，调节定位精度高；并且本实用新型结构简单，功耗低。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述:
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
图1为本实用新型的结构示意图，如图所示，本实用新型提供的一种阀门电动执行机构控制系统，包括:整流滤波单元，其输入端接于380V动力电源，用于将交流电转换为直流电并输出；逆变单元，其电源输入端与所述整流滤波单元的输出端连接，用于将直流电转换为三相交流电并输出；检测单元，用于检测所述控制系统的工作状态并输出检测信号；控制单元，用于接收检测单元输出的检测信号并向逆变单元输出控制信号；所述整流滤波单元包括整流桥以及大电容滤波电路；本实用新型的阀门电动执行机构控制系统，其控制芯片的可编程程度高，灵活性高，从而提高了控制系统的智能化程度；采用IPM智能功率模块，具有完备的保护电路，对系统给的故障进行实时有效的检测，有效降低故障率，延长控制系统使用寿命；采用精密的霍尔 电流及电压传感器，体积小，精度高，方便用户使用；并且本实用新型结构简单，功耗低。本实施例中，所述逆变单元包括IPM模块和用于驱动控制IPM模块工作的驱动电路，所述IPM模块的电源输入端与所述整流滤波单元的输出连接，所述IPM模块的电源输出端与三相电机电源输入端连接，所述驱动电路的信号输入端与控制单元的控制信号输出端连接，所述驱动电路的输出端与IPM模块控制信号输入端连接；所述IPM模块为智能功率模块，具有完备的保护电路，可以对过压、欠压、过热等故障进行实时检测，可以有效地延长整个系统的使用寿命，保障整个系统持久稳定的工作，有效降低系统的故障率，提高效率。本实施例中，所述检测单元包括:电压检测器，用于检测整流滤波单元整流后的母线电压并向控制单元输出直流电压检测信号；电流检测模块，用于检测三相电机的电流并向控制单元输出电流检测信号；速度检测器，用于检测电机的运转的速度信息并输出；位置检测器，用于检测电机的转子位置信息并输出；所述电压检测器为精密霍尔电压传感器；所述电流检测模块包括霍尔传感器和巴特沃斯滤波电路组成；所述速度检测器和位置检测器均为霍尔传感器；采用霍尔传感器，精度高，体积小，方便使用，而且采用霍尔传感器进行速度和位置的计算，构成闭环的矢量控制系统，使执行机构的动态响应好，调节精度高。[0026]本实施例中，所述控制单元为TMS320F28335芯片；精度高、成本低、功耗小、外设集成度高，本控制系统还设置有显示设备，红外设备以及可实现总线通讯，大大地方便了用户的使用，所述显示设备可用于显示控制系统运行状况、工作参数等信息，所述红外设备方便进行无线连接实现数据交互，总线通讯可方便的与计算机实现数据交互，其中，
图1中M表示三相电机。本实施例中，所述整流滤波单元将380V的交流电转换为直流电输出，所述IPM模块将整流滤波单元输出的直流电再转换为交流电供给三相交流电机，有电机带动执行机构工作，所述电压检测器检测整流滤波单元整流后的母线电压并将电压信号传送给控制单元，所述电流检测器将三相电机的电流进行检测并将电流信号传送到控制单元，所述速度传感器与位置传感器同样将检测到的电机的转速信号以及转子的位置信号传送到控制单元，所述控制单元根据上述信号进行矢量控制运算，将电机的电流值进行分离，精确确定产生转矩的电流和产生磁场的电流的数值，并分别加以控制，不仅精确地输出负载转矩维持了动态平衡，而且可以调速从而根据实际需求改变阀门的开关速度。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改 或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种阀门电动执行机构控制系统，其特征是:包括: 整流滤波单元，其输入端接于380V动力电源，用于将交流电转换为直流电并输出；逆变单元，其电源输入端与所述整流滤波单元的输出端连接，用于将直流电转换为三相交流电并输出； 检测单元，用于检测所述控制系统的工作状态并输出检测信号； 控制单元，用于接收检测单元输出的检测信号并向逆变单元输出控制信号。
2.根据权利要求1所述阀门电动执行机构控制系统，其特征是:所述逆变单元包括IPM模块和用于驱动控制IPM模块工作的驱动电路，所述IPM模块的电源输入端与所述整流滤波单元的输出连接，所述IPM模块的电源输出端与三相电机电源输入端连接，所述驱动电路的信号输入端与控制单元的控制信号输出端连接，所述驱动电路的输出端与IPM模块控制信号输入端连接。
3.根据权利要求2所述阀门电动执行机构控制系统，其特征是:所述检测单元包括: 电压检测器，用于检测整流滤波单元整流后的母线电压并向控制单元输出直流电压检测信号； 电流检测模块，用于检测三相电机的电流并向控制单元输出电流检测信号； 速度检测器，用于检测电机的运转的速度信息并输出； 位置检测器，用于检测电机的转子位置信息并输出；
4.根据权利要求3所述阀门电动执行机构控制系统，其特征是:所述控制单元为TMS320F28335 芯片。
5.根据权利要求4所述阀门电动执行机构控制系统，其特征是:所述电压检测器为精密霍尔电压传感器。
6.根据权利要求5所述阀门电动执行机构控制系统，其特征是:所述电流检测模块包括霍尔传感器和巴特沃斯滤波电路组成。
7.根据权利要求6所述阀门电动执行机构控制系统，其特征是:所述速度检测器和位置检测器均为霍尔传感器。
专利摘要本实用新型提供的一种阀门电动执行机构控制系统，包括整流滤波单元，其输入端接于380V动力电源，用于将交流电转换为直流电并输出；逆变单元，其电源输入端与所述整流滤波单元的输出端连接，用于将直流电转换为三相交流电并输出；检测单元，用于检测所述控制系统的工作状态并输出检测信号；控制单元，用于接收检测单元输出的检测信号并向逆变单元输出控制信号；三相电机，其电源输入端与所述逆变单元连接，用于向执行机构提供工作动力；本实用新型将电机的电流值进行分离，精确确定产生转矩的电流和产生磁场的电流的数值，并分别加以控制，不仅精确地输出负载转矩维持了动态平衡，而且可以调速从而根据实际需求改变阀门的开关速度。
文档编号F16K31/04GK203131180SQ201220748420
公开日2013年8月14日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者罗勇, 王志斌, 游军 申请人:重庆川仪自动化股份有限公司