专利名称：变频型电动执行机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动执行机构，特别涉及一种能改善电动执行机构的制动效果和提高电动新行机构整机的控制精度的变频型电动执行机构。
技术背景电动执行机构在现代工业中应用较为广泛，如电力、水泥建材、化工、石油、冶金和水处理等。主要使用在阀门、管道、风门、物料传输等方面。在现有电动执行机构中，由于普遍采用可控硅、交流接触器、固态继电器等方式来驱动电机，所以对电机的要求很高启动电流要低，启动力矩要大，同时希望电机电流要小，电机发热要小。但是从现在的加工，材料和工艺水平，很难达到上述要求；其次，由于电动机构的输出力矩不同，为配合不同输出的执行机构，电机规格要分成若干种，而且根据现场的情况，还要将电机分为单相和三相。这样就更增加了电机的种类和规格，给管理和加工带来难度和不便。再者，对于大力矩电动执行机构，因为使用大功率异步电动机，所以电动机的转动惯量很大，这就会造成电动执行机构的惰性加大，制动问题就会突现出来。最后，传统的方式控制的电动执行机构，其全行程时间固定，无法实现对行程时间的调节。以上几点是现代电动执行机构面临的重大技术难题，也是限制执行器行业发展的瓶颈。
发明内容
鉴于上述现有技术情况，本实用新型采用了变频技术，从根本上打破了传统控制方式的限制，特别提供一种能够改善电动执行机构的制动效果和提高电动执行机构整机的控制精度的变频型电动执行机构。所谓变频技术，简而言之就是将50Hz的工频交流电，经过整流、滤波和可控逆变电路变成频率可调的交流电，然后提供给交流电动机，驱动电机工作。因此，它还具有减少电机加工的种类和规格，提高电机使用寿命等优点。
本实用新型采取的技术方案是一种变频型电动执行机构，它包括控制电路，其特征在于所述的控制电路包括JC-585芯片显示/设定、正转继电器、反转继电器、报警继电器、变频器、电动机、减速器及传感器；所述的JC-585芯片连接显示/设定进行双向数据传输，输入信号传输到JC-585芯片，JC-585芯片输出频率信号到变频器的输入端，JC-585芯片连接正转继电器、反转继电器及报警继电器，正转继电器及反转继电器的输出端分别连接变频器，变频器的输出端连接驱动电动机，电动机连接带动减速器旋转，减速器连接带动传感器旋转，传感器输出信号到JC-585芯片。
本实用新型的控制电路采用JC-585芯片，该芯片具备16位数据处理功能，内部集成八位A/D和D/A转换，具有三通道输入输出，六路继电器输出，可驱动双排数码显示，能够通过按键进行人机对话。当JC-585芯片接收信号后，与传感器反馈回来的信号进行比较，然后驱动正转或反转继电器，正传或反转继电器给变频器正转或反转信号，通过显示设定制定频率曲线，通过一组4～20mA频率给定信号，调节变频器输出频率，从而带动电机以不同的转速旋转(但输出转矩维持不变)，带动减速器工作，将减速器的输出。利用平齿传动带动传感器旋转。加入了变频模块的电动执行机构，在启动时，由于是低速起动，所以电机启动电流小，发热也就相应降低，但同时由于是在恒转距区，所以起动力矩足够大；只要变频器的电器容量足够大，相应地就可以减少电机的规格和型号，其次因为在接近平衡点前，电机已经开始减速，所以在接近平衡点时电机的转速已经很低，因此就不会出现超调和振荡等情况；最后，因为可以改变变频器的最大输出频率和最低输出频率，那么就可以根据要求，调整整台电动执行机构的全形成时间。
图1是本实用新型控制电路原理框图并作为摘要附图。
图中1.JC-585芯片，2.显示/设定，3.正转继电器，4.反转继电器，5.报警继电器，
6.变频器，7.电动机，8.减速器，9.传感器。
具体实施方式
参照图1，本实用新型可通过按键进行参数设定，尤其是可将最低输出频率及开始减速时位置的参数均设定在0～50％范围内，最低输出频率参数是指占最高输出频率的百分比；而开始减速时的位置参数是指给定和反馈信号的差值。经反复检测得出将最低输出频率及开始减速的位置参数设定在10％为最佳值。如果最低输出频率设定过高，则使电机输出力矩较大，那么电机工作电流要大，会降低电机的使用寿命。如果将最低输出频率的参数设定过低，则电机的转速必然要低，使整个执行机构的工作周期必然加长，对于某些被控对象，不能满足实时性要求。同时，如果将开始减速的位置参数设定过大，对电机来说，整个工作的周期多处于调频状态而不是稳定状态，势必造成电机工作电流变化太快，使电机发热，降低电机使用寿命。如果将开始减速的位置参数设定过小，会使电机处于低速或高速两种状态，无法达到变频调速的目的。
本实用新型的变频器6可采用松下BFV00224型三相变频器和施耐德电气公司ATV11HU18M2A型单相变频器。其驱动的电机应为能实现正反转的双转向电机，同时考虑到高温，低温等恶劣工作环境对变频器的影响，应将变频器降容使用。对于松下电工的变频器，其驱动电机的额定功率不宜超过1.2KW；而对于施耐德公司的变频器来说，其驱动电机的额定功率不宜超过0.4KW。
权利要求1.一种变频型电动执行机构，它包括控制电路，其特征在于所述的控制电路包括JC-585芯片(1)、显示/设定(2)、正转继电器(3)、反转继电器(4)、报警继电器(5)、变频器(6)、电动机(7)、减速器(8)及传感器(9)；所述的JC-585芯片(1)连接显示/设定(2)进行双向数据传输，输入信号传输到JC-585芯片(1)，JC-585芯片(1)输出频率信号到变频器(6)的输入端，JC-585芯片(1)连接正转继电器(3)、反转继电器(4)及报警继电器(5)，正转继电器(3)及反转继电器(4)的输出端分别连接变频器(6)，变频器(6)的输出端连接驱动电动机(7)，电动机(7)连接带动减速器(8)旋转，减速器(8)连接带动传感器(9)旋转，传感器(9)输出信号到JC-585芯片(1)。
2.如权利要求1所述的变频型电动执行机构，其特征在于可将最低输出频率及开始减速的位置参数均设定在0～50％范围内。
3.如权利要求1所述的变频型电动执行机构，其特征在于所述的变频器(6)可采用松下BFV00224型三相变频器和施耐德电器公司ATV11HU18M2A型单相变频器。
专利摘要本实用新型涉及一种电动执行机构，特别涉及一种能改善电动执行机构的制动效果和提高电动执行机构整机的控制精度的变频型电动执行机构。它包括控制电路，其特征在于所述的控制电路包括连接在一起的JC－585芯片、显示/设定、正转继电器、反转继电器、报警继电器、变频器、电动机、减速器及传感器。本实用新型从根本上打破了传统控制方式的限制，由于采用了变频器，它还具有减少电机加工种类规格提高电机使用寿命的优点，因此可满足现代化工业在阀门、管道、风门及物料传输方面对电动执行机构的需要。
文档编号H02P27/04GK2907088SQ20052013060
公开日2007年5月30日 申请日期2005年12月19日 优先权日2005年12月19日
发明者金雷, 陈俊, 张秀英, 刘素艳, 崔东波, 张小芳 申请人:天津津伯仪表技术有限公司