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智能電動調節閥控制裝置關鍵技術

發布時間:13-07-26 關注次數:

        該電動調節閥采用了最新的變頻調速技術，電機驅動功率小于5.5kW。用戶可根據需要設定力矩特性，并可根據控制的閥設定速度。速度分多轉式、直行程和角行程3種方式。控制系統是由閥位給定和閥位反饋信號構成的閉環系統，控制特性視運行方式和速度而定，并具有自動過流保護、過載超壓、欠壓、過熱、缺相和堵轉等保護功能。     該電動調節閥解決了幾個關鍵性技術問題。
(1)閥門柔性開關
    柔性開關主要是保證閥門關閉或全開時不卡住與損傷。執行機構內部的微處理器根據測定的變頻器輸出電壓和電流，通過精確計算，得出其輸出力矩。一旦輸出力矩達到或大于設定的力矩，自動降低速度，以避免閥門內部過度的撞擊，從而達到最優關閉，實現過力矩保護。
(2)閥位的極限位置判斷
    閥位的極限位置是指全開和全關位置。在傳統電動調節閥中，該位置的檢測是通過機械式限位開關獲得的。機械式限位開關精度低，在運行中易松動，可靠性差。智能電動調節閥的極限位置通過檢測位置信號的增量獲得。其原理是，單片機將本次檢測的位置信號與上次檢測的信號相比較，如果未發生變化或變化較小，即認為已達到極限位置，立即切斷異步電機的供電電源，保證閥門的安全關閉或全開。該執行機構無機械式限位開關，無需在調試時對其進行復雜的調整。
(3)電機保護
    為了防止電機因過熱而燒毀，單片機通過溫度傳感器連續檢測電機的實際運行溫度，如果溫度傳感器檢測到電機溫度過高，自動切斷供電電源。溫度傳感器置于電機內部。
(4)準確定位
    傳統的電動閥門在異步電機通電后，會很快達到其額定動作速度，當接近停止位置時，電機斷電后，由于機械慣性，其閥不可能立即停下來，會出現不同程度的超程，這一超程通常采用控制電機反向轉動來校正。智能電動調節閥是根據當前位置與給定位置的差值，以及運行速度的大小超前確定減速點的位置及減速段變化速率ki，使閥門在較低的速度下實現精確的微調和定位，從而將超程降到最低。
(5)模擬信號的隔離
    由于變頻器的直流電壓以及輸出的三相電壓之間的地不一致，因此存在著較高的共模電壓，為了保證系統的安全性，必須將它們彼此相互隔離。因此采用LM358和4N25組成了隔離線性放大電路(圖1)，±15V和±12V為兩組獨立的正負電源。若運放A的反相端電位由于擾動而正向偏離虛地，則運放A的輸出端的電位將降低，因而光電耦合器的發光強度將增強，則使其集射極電壓減小，最后使運放A的反相端的電位降低，回到正常狀態。若A的反相端電位負向偏離虛地，也可以重回到正常狀態。從而增強了系統的抗干擾性。