電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，連接調(diào)節(jié)信號(hào)輸入的控制器與輸出力矩的變速機(jī)構(gòu)通過(guò)電動(dòng)機(jī)連接，變速機(jī)構(gòu)通過(guò)傳感器連接控制器。所述電動(dòng)機(jī)的定子繞組與用于制動(dòng)的繞組之間串聯(lián)一個(gè)全波整流橋電路，形成串接制動(dòng)式電動(dòng)機(jī)；傳感器為把變速機(jī)構(gòu)輸出軸的機(jī)械變化成比例地轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸入到控制器參與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)控制的位移傳感器。本實(shí)用新型專利技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制動(dòng)調(diào)節(jié)方便，反應(yīng)速度快，能夠滿足系統(tǒng)自動(dòng)化的控制要求。（*該技術(shù)在2015年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種自動(dòng)化控制機(jī)構(gòu)，特別涉及一種采用串接制動(dòng)式電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
技術(shù)介紹
傳統(tǒng)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般是采用單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式制動(dòng)電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。目前的單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式制動(dòng)電動(dòng)機(jī)有DKJ型制動(dòng)電動(dòng)機(jī)、反應(yīng)式永磁同步電動(dòng)機(jī)和電機(jī)繞組與電磁鐵線圈并聯(lián)供電的制動(dòng)電動(dòng)機(jī)，其中DKJ型制動(dòng)電動(dòng)機(jī)是采用杠桿式彈簧制動(dòng)方式，該制動(dòng)方式利用定子繞組的一部分與銜鐵產(chǎn)生電磁制動(dòng)力，壓縮彈簧片和彈簧，使制動(dòng)輪和制動(dòng)盤工作，在這種工作狀況下，存在以下不足其一，制動(dòng)力小，執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行中常會(huì)出現(xiàn)過(guò)沖，引起振蕩；其二，制動(dòng)器摩擦部分調(diào)節(jié)困難，摩擦盤運(yùn)動(dòng)不平衡，容易損壞，可靠性低。反應(yīng)式永磁同步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)是利用定轉(zhuǎn)子之間吸引力，制動(dòng)力矩小，在負(fù)載力矩較大時(shí)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸速度超過(guò)一定值時(shí)不能起制動(dòng)作用；同時(shí)，由于結(jié)構(gòu)上的原因，這種電動(dòng)機(jī)輸出力矩小，不能滿足大力矩執(zhí)行機(jī)構(gòu)的要求。電機(jī)繞組與電磁鐵線圈并聯(lián)供電的制動(dòng)電動(dòng)機(jī)，制動(dòng)部分裝在電動(dòng)機(jī)端蓋和軸上，制動(dòng)部分的電磁鐵線圈和電動(dòng)機(jī)線圈采用并聯(lián)供電，當(dāng)電動(dòng)機(jī)功率較大，在斷電時(shí)，電容對(duì)制動(dòng)部分的電磁鐵線圈的控制電路放電，造成制動(dòng)部分延遲制動(dòng)，使電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)出現(xiàn)振蕩，要解決這種情況，需要增加隔離電路，造成電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制復(fù)雜。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是針對(duì)上述電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的不足之處，提供一種能解決上述問(wèn)題的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。本技術(shù)的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的連接調(diào)節(jié)信號(hào)輸入的控制器與輸出力矩的變速機(jī)構(gòu)通過(guò)電動(dòng)機(jī)連接，變速機(jī)構(gòu)通過(guò)傳感器連接控制器。所述電動(dòng)機(jī)的定子繞組與用于制動(dòng)的繞組之間串聯(lián)一個(gè)全波整流橋電路，形成串接制動(dòng)式電動(dòng)機(jī)；傳感器為把變速機(jī)構(gòu)輸出軸的機(jī)械變化成比例地轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸入到控制器參與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)控制的位移傳感器。由于采用了上述方案，本電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的連接調(diào)節(jié)信號(hào)輸入的控制器與輸出力矩的變速機(jī)構(gòu)通過(guò)在定子繞組與用于制動(dòng)的繞組之間串聯(lián)全波整流橋電路的串接制動(dòng)式電動(dòng)機(jī)連接，可利用通過(guò)電動(dòng)機(jī)繞組的電流，經(jīng)整流輸出直流電供給用于制動(dòng)的繞組工作的同時(shí)，還能通過(guò)交流電保證電動(dòng)機(jī)正常工作。由于通過(guò)全波整流橋電路將用于制動(dòng)的繞組串接在電動(dòng)機(jī)繞組回路中，對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和定位帶來(lái)如下優(yōu)勢(shì)其一，保證了制動(dòng)器與電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的同步；其二，在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)斷電時(shí)，電容不會(huì)對(duì)用于制動(dòng)的繞組的放電，不可能造成制動(dòng)部分延遲制動(dòng)，引起電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)不能正常工作；其三，又因?yàn)橐话汶妱?dòng)機(jī)啟動(dòng)電流較大，適當(dāng)?shù)睦靡话汶妱?dòng)機(jī)這個(gè)特點(diǎn)就能滿足用于制動(dòng)的繞組的電磁鐵吸合時(shí)需要較大電流的要求；其四，因?yàn)槠溆糜谥苿?dòng)的繞組的電磁鐵線圈匝數(shù)相對(duì)較少，電磁鐵線圈電感小，工作時(shí)電磁鐵的機(jī)電時(shí)間常數(shù)小，有利于電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)快速動(dòng)作。變速機(jī)構(gòu)通過(guò)位移傳感器連接控制器，該位移傳感器采用差動(dòng)變壓器，能把變速機(jī)構(gòu)輸出軸的機(jī)械變化成比例地轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸入到控制器參與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)控制，同時(shí)還可把電信號(hào)送回到控制室，用于控制室的監(jiān)控和管理。本技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制動(dòng)調(diào)節(jié)方便，反應(yīng)速度快，能夠滿足系統(tǒng)自動(dòng)化的控制要求。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步說(shuō)明。附圖說(shuō)明圖1是本技術(shù)的方框圖；圖2是本技術(shù)的電路原理圖。具體實(shí)施方式參見圖1、圖2，連接調(diào)節(jié)信號(hào)輸入的控制器10與輸出力矩的變速機(jī)構(gòu)通過(guò)定子繞組和用于制動(dòng)的繞組13由全波整流橋電路12串聯(lián)的串接制動(dòng)式電動(dòng)機(jī)11連接。所述控制器10由單片機(jī)MCU、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D、存儲(chǔ)器E2PROM、用于閥位信號(hào)和控制菜單顯示的集成電路LCD、用于故障復(fù)位的集成電路WD、兩個(gè)交流開關(guān)K1和K2、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器D/A、電壓/電流轉(zhuǎn)換電路V/A、報(bào)警輸出開關(guān)S1、開關(guān)量輸入開關(guān)S2組成，其中模/數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D、存儲(chǔ)器E2PROM、用于閥位信號(hào)和控制菜單顯示的集成電路LCD、用于故障復(fù)位的集成電路WD、兩個(gè)交流開關(guān)K1和K2、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器D/A、報(bào)警輸出開關(guān)S1、開關(guān)量輸入開關(guān)S2分別與單片機(jī)MCU對(duì)應(yīng)連接，電壓/電流轉(zhuǎn)換電路V/A與數(shù)/模轉(zhuǎn)換器D/A連接。所述串接制動(dòng)式電動(dòng)機(jī)的定子繞組14的A、B兩個(gè)繞組的輸入端分別對(duì)應(yīng)連接控制器10的兩個(gè)交流開關(guān)K1、K2，一個(gè)電容C并聯(lián)在兩個(gè)繞組的輸入端，兩個(gè)繞組的公共端與全波整流橋電路12的腳②連接，全波整流橋電路12的腳①、腳④對(duì)應(yīng)連接用于制動(dòng)的繞組13的兩端，該用于制動(dòng)的繞組13為電磁鐵線圈，全波整流橋電路12的腳③連接中性線N。變速機(jī)構(gòu)15通過(guò)把變速機(jī)構(gòu)輸出軸的機(jī)械變化成比例地轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸入到控制器參與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)控制的位移傳感器16連接控制器10，所述位移傳感器16采用差動(dòng)變壓器，其一端連接變速機(jī)構(gòu)15，另一端連接控制器10的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D。所述變速機(jī)構(gòu)15采用零齒差減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或浮動(dòng)式行星減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)效果較好。本技術(shù)工作時(shí)，由上位調(diào)節(jié)儀表將調(diào)節(jié)信號(hào)輸入至控制器10的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D，該模/數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D采用MAX1247型號(hào)效果較好，采用其他型號(hào)也能實(shí)現(xiàn)其功能。調(diào)節(jié)信號(hào)經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換后，在控制器10的單片機(jī)MCU內(nèi)與閥位信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算比較后，輸出相應(yīng)的開關(guān)信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)11的正反轉(zhuǎn)動(dòng)；該單片機(jī)MCU采用AT80C51型號(hào)效果較好，采用其他型號(hào)也能實(shí)現(xiàn)其功能。當(dāng)調(diào)節(jié)信號(hào)＞閥位信號(hào)時(shí)，單片機(jī)MCU驅(qū)動(dòng)與其P1.0腳連接的交流開關(guān)K1動(dòng)作，給串接制動(dòng)式電動(dòng)機(jī)11供電，此時(shí)，因?yàn)榉窒嚯娙軨的作用，電動(dòng)機(jī)定子繞組14的B相繞組流過(guò)的電流超前于A相繞組接近于90°相位角，產(chǎn)生啟動(dòng)和運(yùn)行轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)11正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)變速機(jī)構(gòu)15輸出軸輸出力矩驅(qū)動(dòng)閥門工作。在此時(shí)，輸出軸通過(guò)一個(gè)彈性連接部件，帶動(dòng)位移傳感器動(dòng)作，把機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成與之成比例的電氣信號(hào)，通過(guò)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換，輸送入單片機(jī)MCU進(jìn)行比較控制。在該運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，閥位信號(hào)增大，逐步接近調(diào)節(jié)信號(hào)，當(dāng)閥位信號(hào)＝調(diào)節(jié)信號(hào)時(shí)，單片機(jī)MCU就關(guān)斷開關(guān)K1，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，輸出軸保持在該位置上。當(dāng)調(diào)節(jié)信號(hào)＜閥位信號(hào)閥位信號(hào)時(shí)，單片機(jī)MCU驅(qū)動(dòng)與其P1.1腳連接的交流開關(guān)K2動(dòng)作，給串接制動(dòng)式電動(dòng)機(jī)11的反轉(zhuǎn)繞組供電，此時(shí)，因?yàn)榉窒嚯娙軨的作用，電動(dòng)機(jī)定子繞組14的A相繞組流過(guò)的電流超前于B相繞組接近于90°相位角，產(chǎn)生啟動(dòng)和運(yùn)行轉(zhuǎn)矩，電機(jī)11反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)變速機(jī)構(gòu)15輸出軸輸出力矩驅(qū)動(dòng)閥門工作。在此時(shí)，輸出軸通過(guò)一個(gè)彈性連接部件，帶動(dòng)位移傳感器動(dòng)作，把機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成與之成比例的電氣信號(hào)，通過(guò)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換，輸送入單片機(jī)MCU進(jìn)行比較控制。在該運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，閥位信號(hào)減小，逐步接近調(diào)節(jié)信號(hào)，當(dāng)閥位信號(hào)＝調(diào)節(jié)信號(hào)時(shí)，單片機(jī)MCU就關(guān)斷開關(guān)K2，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，輸出軸保持在該位置上。控制器有自動(dòng)及手動(dòng)兩種工況在自動(dòng)工況，輸出軸的位移由調(diào)節(jié)輸入信號(hào)控制，實(shí)時(shí)跟蹤調(diào)節(jié)信號(hào)。在手動(dòng)工況，輸出軸的位移由手動(dòng)操作按鍵開關(guān)控制開關(guān)量輸入。權(quán)利要求1.一種電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，連接調(diào)節(jié)信號(hào)輸入的控制器與輸出力矩的變速機(jī)構(gòu)通過(guò)電動(dòng)機(jī)連接，變速機(jī)構(gòu)通過(guò)傳感器連接控制器，其特征在于所述電動(dòng)機(jī)的定子繞組(14)與用于制動(dòng)的繞組(13)之間串聯(lián)一個(gè)全波整流橋電路(12)，形成串接制動(dòng)式電動(dòng)機(jī)(11)；傳感器為把變速機(jī)構(gòu)(15)輸出軸的機(jī)械變化成比例地轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸入到控制器(10)參與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)控制的位移傳感器(16)。2.本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，連接調(diào)節(jié)信號(hào)輸入的控制器與輸出力矩的變速機(jī)構(gòu)通過(guò)電動(dòng)機(jī)連接，變速機(jī)構(gòu)通過(guò)傳感器連接控制器，其特征在于：所述電動(dòng)機(jī)的定子繞組（１４）與用于制動(dòng)的繞組（１３）之間串聯(lián)一個(gè)全波整流橋電路（１２），形成串接制動(dòng)式電動(dòng)機(jī)（１１）；傳感器為把變速機(jī)構(gòu)（１５）輸出軸的機(jī)械變化成比例地轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸入到控制器（１０）參與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)控制的位移傳感器（１６）。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：游軍，周振祥，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：重慶川儀總廠有限公司，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：85[中國(guó)|重慶]