專利名稱：無制動(dòng)裝置的電動(dòng)執(zhí)行器的制作方法
專利說明
一.技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)執(zhí)行器，尤其是一種無需在伺服電機(jī)上安裝制動(dòng)裝置的電動(dòng)執(zhí)行器。
二.
背景技術(shù)：
電動(dòng)執(zhí)行器已廣泛應(yīng)用于化工、能源等行業(yè)的自動(dòng)控制中，現(xiàn)有的電動(dòng)執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)都含有模擬信號(hào)控制電路、伺服電機(jī)等，使用時(shí)，將被控閥門等裝置通過減速機(jī)與伺服電機(jī)相接，閥門開啟位置信號(hào)及系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)信號(hào)均反饋至模擬信號(hào)控制器，以控制伺服電機(jī)，再控制閥門的開啟狀態(tài)，形成完整的自動(dòng)控制系統(tǒng)。由于模擬信號(hào)的滯后、電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性等原因，電動(dòng)執(zhí)行器如果采用普通的電機(jī)來執(zhí)行控制，則會(huì)造成控制精度低的現(xiàn)象，為了能準(zhǔn)確地控制目標(biāo)參數(shù)(閥位等)，現(xiàn)有的電動(dòng)執(zhí)行器所用的伺服電機(jī)都必須在普通電機(jī)上安裝一個(gè)機(jī)械制動(dòng)裝置，由于機(jī)械制動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不但增加了電動(dòng)執(zhí)行器的成本，且運(yùn)行中故障較多，維修保養(yǎng)工作量大，另外，由于機(jī)械制動(dòng)裝置對(duì)電機(jī)有力的沖擊，因此，電動(dòng)執(zhí)行器的壽命較短。
三.
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制精度高的無制動(dòng)裝置的電動(dòng)執(zhí)行器。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種無制動(dòng)裝置的電動(dòng)執(zhí)行器，設(shè)有伺服電機(jī)1及與伺服電機(jī)1相接的電機(jī)控制電路2，所述的伺服電機(jī)1為無制動(dòng)裝置的電機(jī)，所述的電機(jī)控制電路2為計(jì)算機(jī)控制電路。
所述的計(jì)算機(jī)控制電路為設(shè)有與位置信號(hào)相接的信號(hào)調(diào)理電路3及與調(diào)節(jié)信號(hào)相接的信號(hào)調(diào)理電路4，與信號(hào)調(diào)理電路3、信號(hào)調(diào)理電路4的輸出相接有?！獢?shù)轉(zhuǎn)換器，?！獢?shù)轉(zhuǎn)換器的輸出與單片機(jī)相接，單片機(jī)的輸出通過脈沖發(fā)生器與電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路相接。
與單片機(jī)還相接有報(bào)警電路。
單片機(jī)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路之間接有電機(jī)保護(hù)電路。
所述的信號(hào)調(diào)理電路3為電阻R307與電容C305并聯(lián)后與電阻R308、電容C306相接，電阻R308與電容C306的接點(diǎn)接運(yùn)算放大器IC42的5腳，與運(yùn)算放大器IC4(2)的6腳相接有相串聯(lián)的電阻R309、電位器RP302，運(yùn)算放大器IC4(2)的5腳與7腳之間、接電容C307，與運(yùn)算放大器IC4(2)的輸出端相接有光電耦合器IC5(3)、IC5(4)，與光電耦合器IC5(4)相接有電阻R304。
所述的脈沖發(fā)生器為設(shè)有單穩(wěn)態(tài)自激多諧振蕩器IC6(1)，與脈沖發(fā)生集成電路IC6(1)的15腳接電阻R501、R502，14腳接電容C501。
所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路為設(shè)有電阻R503，與電阻R503相接有三極管VT501，與三極管VT501的集電極相接光電耦合器IC7，光電耦合器IC7的輸出接電阻R505及可控硅KG1，與可控硅KG1的兩端還相接有電阻R506、電容C502。
本實(shí)用新型采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，以智能型伺服控制器取代以往的伺服放大器驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，由于微型計(jì)算機(jī)高速和精確的特性，使本實(shí)用新型的伺服電機(jī)完全不需要機(jī)械制動(dòng)裝置，降低了電動(dòng)執(zhí)行器的成本和故障率，延長了電動(dòng)執(zhí)行器的使用壽命，其控制定位更準(zhǔn)確、可靠，達(dá)到了更高的控制精度。
四.

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例計(jì)算機(jī)控制電路的原理框圖。
圖3、4、5為本實(shí)用新型實(shí)施例計(jì)算機(jī)控制電路的原理線路圖。
五.具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖及本實(shí)用新型的具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。如圖1所示本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)基本與現(xiàn)有技術(shù)相同，設(shè)有伺服電機(jī)1及與伺服電機(jī)1相接的電機(jī)控制電路2，不同的是伺服電機(jī)1為無制動(dòng)裝置的電機(jī)，電機(jī)控制電路(2)為計(jì)算機(jī)控制電路。
如圖2所示計(jì)算機(jī)控制電路為設(shè)有與位置信號(hào)相接的信號(hào)調(diào)理電路3及與調(diào)節(jié)信號(hào)相接的信號(hào)調(diào)理電路4，與信號(hào)調(diào)理電路3、信號(hào)調(diào)理電路4的輸出相接有?！獢?shù)轉(zhuǎn)換器，?！獢?shù)轉(zhuǎn)換器的輸出與單片機(jī)相接，單片機(jī)的輸出通過脈沖發(fā)生器與電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路相接，與單片機(jī)還相接有報(bào)警電路，單片機(jī)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路之間接有電機(jī)保護(hù)電路。
具體線路如圖3、4、5所示，信號(hào)調(diào)理電路(3)為電阻R307與電容C305并聯(lián)后與電阻R308、電容C306相接，電阻R308與電容C306的接點(diǎn)接運(yùn)算放大器IC4(2)的5腳，與運(yùn)算放大器IC4(2)的6腳相接有相串聯(lián)的電阻R309、電位器RP302，運(yùn)算放大器IC4(2)的5腳與7腳之間、接電容C307，與運(yùn)算放大器IC4(2)的輸出端相接有光電耦合器IC5(3)、IC5(4)，與光電耦合器IC5(4)相接有電阻R304。
信號(hào)調(diào)理電路(4)為電阻R301與電容C301并聯(lián)后與電阻R302、電容C302相接，電阻R302與電容C302的接點(diǎn)接運(yùn)算放大器IC4(1)的3腳，與運(yùn)算放大器IC4(1)的2腳相接有相串聯(lián)的電阻R303、電位器RP301，運(yùn)算放大器IC4(1)的3腳與1腳之間、接電容C308，與運(yùn)算放大器IC4(1)的輸出端相接有光電耦合器IC5(1)、IC5(2)，與光電耦合器IC5(4)相接有電阻R310。
光電耦合器IC5(2)、IC5(4)分別通過電阻R305、電容C304、R306、電容C303與?！獢?shù)轉(zhuǎn)換器IC2(TLC2543)，模—數(shù)轉(zhuǎn)換器IC2的輸出接單片機(jī)IC1(AT89C2051)的14、15、16、17腳，與單片機(jī)IC1的2、3、6、7腳相接看門狗電路IC3。單片機(jī)IC1的輸出18、19腳分別接兩路脈沖發(fā)生器，一路為設(shè)有單穩(wěn)態(tài)自激多諧振蕩器IC6(1)，與單穩(wěn)態(tài)自激多諧振蕩器IC6(1)的15腳接電阻R501、R502，14腳接電容C501，另一路為設(shè)有單穩(wěn)態(tài)自激多諧振蕩器IC6(2)，與單穩(wěn)態(tài)自激多諧振蕩器IC6(2)的7腳接電阻R507、6腳接電容C503。
單穩(wěn)態(tài)自激多諧振蕩器IC6(1)的13腳接電阻R503，與電阻R503相接有三極管VT501，與三極管VT501的集電極相接光電耦合器IC7，光電耦合器IC7的輸出接電阻R505及可控硅KG1，與可控硅KG1的兩端還相接有電阻R506、電容C502。
同步信號(hào)接單穩(wěn)態(tài)自激多諧振蕩器IC6(1)、IC6(2)的2腳。
單穩(wěn)態(tài)自激多諧振蕩器IC6(2)的13腳接電阻R508，與電阻R508相接有三極管VT502，與三極管VT502的集電極相接光電耦合器IC8，光電耦合器IC8的輸出接電阻R510及可控硅KG1，與可控硅KG2的兩端還相接有電阻R511、電容C504。
報(bào)警電路為與單片機(jī)IC1相接的繼電器J2，繼電器J2的電接點(diǎn)與報(bào)警元件相接。
電機(jī)保護(hù)電路為與單片機(jī)IC1相接的繼電器J1，繼電器J1的電接點(diǎn)J1-2串接在電機(jī)的電源回路中。
工作原理調(diào)節(jié)信號(hào)和位置信號(hào)經(jīng)過信號(hào)調(diào)理電路3、4，進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號(hào)，進(jìn)入單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)比較和運(yùn)算，送出控制信號(hào)，控制信號(hào)為兩路，分別控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，控制信號(hào)控制脈沖發(fā)生器產(chǎn)生或不產(chǎn)生脈沖信號(hào)，而脈沖信號(hào)的輸出接在雙向可控硅的門極上，從而控制可控硅接通或關(guān)斷，以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過減速機(jī)控制閥門等被控元件的開關(guān)狀態(tài)。
如果位置信號(hào)超過標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的有效范圍，單片機(jī)通過繼電器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，聲或光的報(bào)警元件報(bào)警，通知操作人員。
如果伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，或者可控硅損壞，單片機(jī)通過繼電器切斷伺服電機(jī)的電源。
權(quán)利要求1.一種無制動(dòng)裝置的電動(dòng)執(zhí)行器，設(shè)有伺服電機(jī)(1)及與伺服電機(jī)(1)相接的電機(jī)控制電路(2)，其特征在于所述的伺服電機(jī)(1)為無制動(dòng)裝置的電機(jī)，所述的電機(jī)控制電路(2)為計(jì)算機(jī)控制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無制動(dòng)裝置的電動(dòng)執(zhí)行器，其特征在于所述的計(jì)算機(jī)控制電路為設(shè)有與位置信號(hào)相接的信號(hào)調(diào)理電路(3)及與調(diào)節(jié)信號(hào)相接的信號(hào)調(diào)理電路(4)，與信號(hào)調(diào)理電路(3)、信號(hào)調(diào)理電路(4)的輸出相接有模一數(shù)轉(zhuǎn)換器，模一數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出與單片機(jī)相接，單片機(jī)的輸出通過脈沖發(fā)生器與電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無制動(dòng)裝置的電動(dòng)執(zhí)行器，其特征在于與單片機(jī)還相接有報(bào)警電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無制動(dòng)裝置的電動(dòng)執(zhí)行器，其特征在于單片機(jī)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路之間接有電機(jī)保護(hù)電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的無制動(dòng)裝置的電動(dòng)執(zhí)行器，其特征在于所述的信號(hào)調(diào)理電路(3)為電阻R307與電容C305并聯(lián)后與電阻R308、電容C306相接，電阻R308與電容C306的接點(diǎn)接運(yùn)算放大器IC4(2)的5腳，與運(yùn)算放大器IC4(2)的6腳相接有相串聯(lián)的電阻R309、電位器RP302，運(yùn)算放大器IC4(2)的5腳與7腳之間、接電容C307，與運(yùn)算放大器IC4(2)的輸出端相接有光電耦合器IC5(3)、IC5(4)，與光電耦合器IC5(4)相接有電阻R304。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的無制動(dòng)裝置的電動(dòng)執(zhí)行器，其特征在于所述的脈沖發(fā)生器為設(shè)有單穩(wěn)態(tài)自激多諧振蕩器IC6(1)，與脈沖發(fā)生集成電路IC6(1)的15腳接電阻R501、R502，14腳接電容C501。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的無制動(dòng)裝置的電動(dòng)執(zhí)行器，其特征在于所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路為設(shè)有電阻R503，與電阻R503相接有三極管VT501，與三極管VT501的集電極相接光電耦合器IC7，光電耦合器IC7的輸出接電阻R505及可控硅KG1，與可控硅KG1的兩端還相接有電阻R506、電容C502。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種無制動(dòng)裝置的電動(dòng)執(zhí)行器,設(shè)有伺服電機(jī)1及與伺服電機(jī)1相接的電機(jī)控制電路2,所述的伺服電機(jī)1為無制動(dòng)裝置的電機(jī),所述的電機(jī)控制電路2為計(jì)算機(jī)控制電路,以智能型伺服控制器取代以往的伺服放大器驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī),由于微型計(jì)算機(jī)高速和精確的特性,使本實(shí)用新型的伺服電機(jī)完全不需要機(jī)械制動(dòng)裝置,降低了電動(dòng)執(zhí)行器的成本和故障率,延長了電動(dòng)執(zhí)行器的使用壽命,其控制定位更準(zhǔn)確、可靠,達(dá)到了更高的控制精度。
文檔編號(hào)H02P7/00GK2488224SQ0124861
公開日2002年4月24日 申請(qǐng)日期2001年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月9日
發(fā)明者安毅力, 劉維忠 申請(qǐng)人:安毅力, 劉維忠