[发明专利]执行机构电机控制系统及方法

说明书

本发明提供一种执行机构电机控制系统及方法，该系统包括：电机，根据驱动电路的驱动信号驱动执行机构；过零时钟模块，生成与电源频率相同的过零点方波信号；脉冲波形发生模块，以过零点方波信号为时钟基准信号产生方波脉冲；驱动电路，包括可控硅单元与驱动单元，可控硅单元，根据控制模块的方波脉冲改变可控硅的导通角以调整电机的电压；驱动单元，根据控制模块的控制信号控制电机正/反转；采集模块，采集执行机构当前的开度信号；控制模块，将来自外部的开度指令信号与执行机构当前的开度信号进行差值运算，根据差值运算的差值调节电机的转速直至执行机构的开度接近差值为止。本发明采用可控硅单元串联驱动单元，提高了电机运转时的安全性。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，特别是涉及一种执行机构电机控制系统及方法。

背景技术

电动执行机构，是一种能提供直线或旋转运动的驱动装置，它利用驱动能源并在控制信号作用下工作。执行机构使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用。

然而，现有的电机执行机构控制方式主要包括如下四种：

第一种，接触器直接控制方案，该方案控制精度差，调节频度较低，不适于频繁的开关控制工况；其中，接触器易产生拉弧现象，产生较强的电磁干扰，同时，接触器直接启动，对机械及电气部件产生较大的冲击，降低了机械及电气的使用寿命。

第二种，IGBT变频控制方案，该方案具备分段变速运行，控制精度较高，适于频繁的调节控制；但其控制软件、硬件电路复杂，技术难度大，导致制造成本较高，而且故障率也高。

第三种，可控硅控制方案，在电机功率较大时，频繁正转、反转时容易造成换向失败，导致损毁可控硅。另外，该方案至少需要5个双向可控硅才能实现电机正反转控制。

第四种，功率继电器控制方案，该方案中功率继电器存在着第一种控制方案的问题。与接触器相比，功率继电器的触头容量小，更容易造成触头拉弧现象以及触头粘结等问题。

因此，亟需一种电机执行机构控制方案，能够避免接触器或继电器触头粘接的问题，防止可控硅被击穿造成损坏电机的现象。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种执行机构电机控制系统及方法，用于解决现有技术中执行机构采用电机控制时，无法做到柔性启动、停止，对执行机构机械与电气元件造成冲击的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种执行机构电机控制系统，包括：

电机，其输入端连接驱动电路，输出端连接执行机构，用于根据所述驱动电路的驱动信号驱动执行机构；

过零时钟模块，其输入端连接电源，输出端连接所述控制模块，用于生成与所述电源频率相同的过零点方波信号；

脉冲波形发生模块，其输入端连接控制模块，输出端连接驱动电路，用于以所述过零点方波信号为时钟基准信号产生方波脉冲；

驱动电路，包括可控硅单元与驱动单元，所述可控硅单元输入端连接控制模块与电源，用于根据控制模块的方波脉冲改变可控硅的导通角以调整电机的电压；所述驱动单元输入端连接控制模块与可控硅单元，用于根据控制模块的控制信号控制所述电机正转或反转；

采集模块，其输入端连接执行机构，输出端连接控制模块，用于采集所述执行机构当前的开度信号；

控制模块，用于将来自外部的开度指令信号与所述执行机构当前的开度信号进行差值运算，根据所述差值运算的差值调节所述电机的转速直至执行机构的开度接近所述差值为止。

本发明的另一目的在于提供一种执行机构电机控制方法，包括：

采集电机驱动的执行机构当前的开度信号，以及接收外部的开度指令信号；