应用于风洞试验中的节流阀位置控制单元的制作方法
【专利摘要】一种应用于风洞试验中的节流阀位置控制单元，包括DP总线卡、伺服驱动器、编码器卡、位置编码器、交流异步电机、减速器、多级连杆、第一接触器和第二接触器，交流异步电机安装有制动器，交流异步电机的输出轴与减速器连接，减速器与多级连杆连接，多级连杆与节流阀连接，DP总线卡与伺服驱动器电信号连接，伺服驱动器与交流异步电机电信号连接，交流异步电机安装有位置编码器，位置编码器与编码器卡电信号连接，编码器卡与伺服驱动器电信号连接，伺服驱动器通过第一接触器与380V交流电源连接，第一接触器与第二接触器连接，第二接触器与交流异步电机的制动器连接。本控制单元提高了控制系统的准确度，降低了维护成本。
【专利说明】应用于风洞试验中的节流阀位置控制单元
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种应用于风洞试验中的节流阀位置控制单元。
【背景技术】
[0002]风洞中的节流阀是一种通过改变节流截面来控制气体流量，进而改变风洞气流品质等特性。传统的控制方式较为简单，一般通过手动来控制，或者使用普通交流电机来控制节流阀的开度，虽然可以对节流阀的角度位置进行无级控制，控制方式也较为简单，但是调节精度不高，角度位置不能实时获取，且在节流口前后压差较大的情况下，由于没有快速制动功能会发生节流阀位置不可控的情况。因此，基于传统方式的节流阀控制系统已无法满足风洞的高品质气流需求，只适用于风压变化小且风速稳定性不高的风洞。
实用新型内容
[0003]基于上述控制方式的节流阀角度位置控制系统的不足之处，本实用新型的目的是为风洞节流阀系统提供一种更为精准、可靠且的控制方式，该种方式可以克服传统方式现有的不利因素。
[0004]本实用新型所才用的技术如下:一种应用于风洞试验中的节流阀位置控制单元，包括DP总线卡、伺服驱动器、编码器卡、位置编码器、交流异步电机、减速器、多级连杆、第一接触器和第二接触器，交流异步电机安装有制动器，交流异步电机的输出轴与减速器连接，减速器与多级连杆连接，多级连杆与节流阀连接，DP总线卡与伺服驱动器电信号连接，伺服驱动器与交流异步电机电信号连接，交流异步电机安装有位置编码器，位置编码器与编码器卡电信号连接，编码器卡与伺服驱动器电信号连接，伺服驱动器通过第一接触器与380V交流电源连接，第一接触器与第二接触器连接，第二接触器与交流异步电机的制动器连接。
[0005]本实用新型还具有如下技术特征:交流异步电机安装有温度传感器，温度传感器与伺服驱动器的“TF/TH输入”端相连，制动电阻与热继电保护器串联，热继电保护器的常闭端分别与第一接触器、伺服驱动器的控制使能端连接。
[0006]本实用新型相当于传统的控制方式，大大地提高了控制系统的准确度，降低了维护成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为应用于风洞试验中的节流阀位置控制单元原理图；其中1、DP总线卡，2、伺服驱动器，3、编码器卡，4、位置编码器，5、交流异步电机，6、减速器，7、节流阀。
[0008]图2为伺服驱动器与交流异步电机连接图；
[0009]图3为上、下电控制电路图；
[0010]图4为伺服驱动器部分端子原理图；
【具体实施方式】
[0011]下面结合说明书附图举例对本实用新型作进一步说明:
[0012]实施例1
[0013]一种应用于风洞试验中的节流阀位置控制单元，包括DP总线卡、伺服驱动器、编码器卡、位置编码器、交流异步电机、减速器、多级连杆、第一接触器和第二接触器，交流异步电机安装有制动器，交流异步电机的输出轴与减速器连接，减速器与多级连杆连接，多级连杆与节流阀连接，DP总线卡与伺服驱动器电信号连接，伺服驱动器与交流异步电机电信号连接，交流异步电机安装有位置编码器，位置编码器与编码器卡电信号连接，编码器卡与伺服驱动器电信号连接，伺服驱动器通过第一接触器与380V交流电源连接，第一接触器与第二接触器连接，第二接触器与交流异步电机的制动器连接。本实用新型中，节流阀作为自动控制系统中的被控对象，由相应多级连杆与减速器作为机械驱动部件，与减速器同轴相连的三相交流异步电机作为执行机构，并配以12位精度的绝对位置编码器作为反馈环节，伺服驱动器作为功率驱动部件，能够完成指令转换、I/O控制、变频等作用。
[0014]本电机自带温度传感器，为了使控制装置能够在过流等非正常工作情况下快速安全停车，在驱动器的制动电阻接入端串入热继电保护器，并将热继电保护器的常闭端分为两路信号，分别给到主接触器和控制使能端，这样在发生过流时，可以迅速保护主回路和驱动器。
[0015]驱动器输出交流电信号给三相电机，经过减速器，进而控制节流阀的角度，电机执行完行走指令后，执行快速制动流程，同时，制动器将电机位置就行锁定，防止在风压等影响下，节流阀位置发生偏离。
[0016]图2中，L1、L2、L3为380V交流电源接入，PE为保护地；QF1为断路器，第一接触器KM1、第二接触器KM2，分别给伺服驱动器和制动器上下电；伺服驱动器型号为MDX61B ;交流异步电机与制动器BGE在图一个电机罩内。
[0017]图3中N与L分别为220V交流电源的零线与火线，上电按钮SBl和下电按钮SB2，上、下电指示灯LD1、LD2 ；
[0018]图4中RT为电机内部自带的温度测温元件，与驱动器的“TF/TH输入”端相连；
[0019]接入电源后，闭合断路器QF1，按下上电按钮SB1，此时第一接触器KMl吸合，完成上电。
[0020]当出现紧急情况停车或制动时，伺服驱动器的控制端子“制动输出”会输出制动高电平信号，使第二中间继电器KA2线圈带电，进而使第二接触器KM2的线圈也带电，这样第二接触器KM2的主触点吸合，制动器BGE通电工作，电机制动。
[0021]多余的制动能量会从制动电阻BW347上以热能的形式释放掉，当制动电阻上的热量过大时，热继电器FR会触发动作，进而使图3中的第一中间继电器KAl的线圈也掉电，导致图4中的使能端子掉电，这样驱动器再不会产生输出信号，保护系统安全运行。
【权利要求】
1.一种应用于风洞试验中的节流阀位置控制单元，包括0？总线卡、伺服驱动器、编码器卡、位置编码器、交流异步电机、减速器、多级连杆、第一接触器和第二接触器，交流异步电机安装有制动器，交流异步电机的输出轴与减速器连接，其特征在于:减速器与多级连杆连接，多级连杆与节流阀连接，0？总线卡与伺服驱动器电信号连接，伺服驱动器与交流异步电机电信号连接，交流异步电机安装有位置编码器，位置编码器与编码器卡电信号连接，编码器卡与伺服驱动器电信号连接，伺服驱动器通过第一接触器与3807交流电源连接，第一接触器与第二接触器连接，第二接触器与交流异步电机的制动器连接。
2.根据权利要求1所述的一种应用于风洞试验中的节流阀位置控制单元，其特征在于:交流异步电机安装有温度传感器，温度传感器与伺服驱动器的“界/报输入”端相连，制动电阻与热继电保护器串联，热继电保护器的常闭端分别与第一接触器、伺服驱动器的控制使能端连接。
【文档编号】G05D7/06GK204154468SQ201420621919
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年10月14日 优先权日:2014年10月14日
【发明者】周文, 臧海涛, 桂兵, 崔立冬, 徐镇强 申请人:中国航空工业空气动力研究院