[发明专利]智能型电动执行机构

权利要求书

1.一种智能型电动执行机构，其特征在于：该机构包括功率单元、控制单元、阀位检测单元、继电器单元、人机交互单元和供电单元；

功率单元包括三相整流桥、逆变器、逆变器驱动电路、电机，电源滤波器和阻容滤波电路；

控制单元包括微控制器，光电隔离电路1，电机控制模块，IO接口模块、电流检测模块和温度保护电路；

IO接口模块包括模拟量输入输出模块、数字量输入输出模块和CAN总线单元；

阀位检测单元包括单片机和霍尔传感器；

继电器单元包括继电器、场效应管和光电隔离电路2；

人机交互单元包括液晶屏、霍尔按键和红外线遥控模块；

供电单元由开关电源组成；

其中光电隔离电路1和光电隔离电路2均为光电耦合器；

电源滤波器输入端连接三相交流电，输出端连接三相整流桥的输入端，三相整流桥的输出端与阻容滤波电路的输入端连接，阻容滤波电路的输出端与逆变器的输入连接，逆变器驱动模块的输入端连接到逆变器模块的控制端；逆变器的输出端连接电流检测模块的输入端，电流检测模块的输出端连接电机；微控制器通过串口经过光电隔离电路1后与电机控制模块连接，电机控制模块与逆变器驱动电路连接，微控制器通过模拟量输入输出模块、数字量输入输出模块和CAN总线单元与远程控制端连接，温度保护电路由热敏电阻组成，热敏电阻埋入在逆变器和电机内部；霍尔传感器的输出端连接单片机的输入端，单片机的输出端连接微控制器的输入端；微控制器的输出端连接光电隔离电路2的输入端，光电隔离电路2的输出端连接场效应管的输入端，场效应管的输出端连接继电器的输入端；液晶屏、霍尔按键和红外线遥控模块均连接微控制器。

2.根据权利要求1所述的智能型电动执行机构，其特征在于：所述的光电隔离电路1采用光电耦合器的型号为6N137；光电隔离电路2采用光电耦合器的型号为PC817。

3.采用权利要求1所述的智能型电动执行机构控制方法，其特征在于：按如下步骤进行：

步骤一：开机上电，系统初始化，进行对各个模块的参数配置；

步骤二：运行阀位检测单元，标定阀门的开启和关闭位置，记录下全开至全关之间霍尔传感器返回的脉冲数；

步骤三：设置基频、频率、电压提升、加速度、阀门开度；

步骤四：检测现场操作给定上述参数；

步骤五：检测红外遥控操作给定上述参数；

步骤六：若无设定参数，则读取系统默认参数；

步骤七：若有设定参数，则检测参数是否在预设范围内；

步骤八：若参数超过预设范围，转步骤三；

步骤九：如果参数没有超过预设范围，等待阀门开度设定；

步骤十：参数设置完成后，电机开始软启动，低速运行；

步骤十一：阀门开度到达5％后，电机常速运行；

步骤十二：阀门开度到达95％后，电机开始软关闭，低速运行；

步骤十三：阀门开度到达98％以上，认为阀门已经到达预定位置，判断是否有关机命令，若无关机命令，则返回步骤九；

步骤十四：若有关机命令，则停止运行。

4.根据权利要求3所述的智能型电动执行机构控制方法，其特征在于：所述的步骤二，按如下步骤进行：

步骤1：微控制器初始化；

步骤2：等待，检测电机轴转动；

步骤3：判断转动方向；

步骤4：记录霍尔传感器返回脉冲数，该脉冲数与全开至全关所需脉冲数之比即为阀门开度的百分比，并通过转矩测量仪返回电压值查表计算力矩；

步骤5：显示阀门开度和力矩；

步骤6：判断是否退出，若不退出，则转到步骤2；

步骤7：若有退出命令，则退出程序。

5.根据权利要求3所述的智能型电动执行机构控制方法，其特征在于：所述的步骤三，按如下步骤进行：

步骤1：系统复位；

步骤2：初始化系统参数，设置死区时间和极性；

步骤3：设置基频，速度，加速度；

步骤4：检测电机转动命令，若无命令，等待；

步骤5：若有命令，控制电机转动；

步骤6：判断是否执行结束，若未结束，则返回步骤4；

步骤7：若已执行结束，则退出。

6.根据权利要求3所述的智能型电动执行机构控制方法，其特征在于：所述的步骤四、五，按如下步骤进行：

步骤1：微控制器初始化；

步骤2：接口初始化；

步骤3：判断是否接收中断，若是，接收数据，转到步骤3；

步骤4：若不是，判断是否发送中断，若不是，转到步骤3；

步骤5：若是，数据写入发送缓冲区；

步骤6：判断是否发送成功，若否，转到步骤3；

步骤7：若是，返回发送成功标志；

步骤8：判断是否继续发送，若是，转到步骤3；

步骤：9：若否，退出程序。