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電動執(zhí)行器結(jié)構(gòu)原理如圖
電動執(zhí)行器 電動執(zhí)行器結(jié)構(gòu)原理如圖1所示,通過十字滑塊聯(lián)軸,電機與滾珠絲杠實現(xiàn)連接;滾珠絲杠和滑移平臺通過螺母連接。電機輸出轉(zhuǎn)矩以驅(qū)動滾珠絲扛轉(zhuǎn)動,需要克服回轉(zhuǎn)體阻尼力和轉(zhuǎn)動慣量等的作用。編碼器主要負責采集電機轉(zhuǎn)角信號,以便于實現(xiàn)閉環(huán)控制,不過應(yīng)根據(jù)實際應(yīng)用需求和條件決定是否安裝編碼器或其他傳感器,如霍爾傳感器。滾珠絲杠可將電機輸出的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動?;破脚_用于固定工作負載。通過電動執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)原理圖可知:電動執(zhí)行器的運行情況取決于電機特性及其控制系統(tǒng),在一定程度上電機可以看做電動執(zhí)行器的核心部件。在電動執(zhí)行器中普遍使用的電機主要有3種,即步進電機、交流伺服電機、直流伺服電機等。其中步進電機電動執(zhí)行器具有成本低廉、控制簡單等特點,所以其應(yīng)用廣。圖中J為電機轉(zhuǎn)動慣量;B為黏滯阻尼系數(shù);T為電機輸出轉(zhuǎn)矩;ω為電機轉(zhuǎn)速;m為負載質(zhì)量;F為外部干擾力;v為滑動平臺x方向的運行速度,均為表征電動執(zhí)行器特性的重要參數(shù)。
電動執(zhí)行器控制系統(tǒng)設(shè)計
控制系統(tǒng)設(shè)計 電動執(zhí)行器控制系統(tǒng)基于微控制器TMS320F2812設(shè)計,執(zhí)行機構(gòu)選用步進電機,控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。由圖2可知,電動執(zhí)行器控制系統(tǒng)主要包括上位機、CAN通信模塊、微控制器、步進電機驅(qū)動電路、參數(shù)檢測等部分。通過現(xiàn)場控制面板或者上位機設(shè)定相關(guān)參數(shù);參數(shù)經(jīng)CAN總線傳送至控制器TMS320F2812,通過運算得到步進電機控制量,進而實現(xiàn)其速度、旋轉(zhuǎn)角度等控制;步進電機的旋轉(zhuǎn)輸出經(jīng)滾珠絲杠進行運動形式轉(zhuǎn)化以及減速處理后進行閥桿控制,進而實現(xiàn)閥門開口度的控制。另外,步進電機一端裝有霍爾傳感器,用于電機轉(zhuǎn)速和位置控制;閥門處裝有流量、壓力等傳感器,采集的流量、壓力等信號經(jīng)簡單處理后傳送至控制器TMS320F2812的A/D模塊,與設(shè)定值比較,得到偏差數(shù)值,通過調(diào)整步進電機位置和速度保證閥門開口精度,終實現(xiàn)自動控制。
正確選擇閥門電動執(zhí)行器應(yīng)注意以下幾點
正確選擇閥門電動執(zhí)行器應(yīng)注意以下幾點: 一、操作力矩:操作力矩是選擇閥門電動裝置的參數(shù),電動執(zhí)行器輸出力矩應(yīng)為閥門操作力矩的1.2~1.5倍。 二、操作推力閥門電動裝置的主機結(jié)構(gòu)有兩種:一種是不配置推力盤,直接輸出力矩;另一種是配置推力盤,輸出力矩通過推力盤中的閥桿螺母轉(zhuǎn)換為輸出推力。 三、輸出軸轉(zhuǎn)動圈數(shù):閥門電動裝置輸出軸轉(zhuǎn)動圈數(shù)的多少與閥門的公稱通徑、閥桿螺距、螺紋頭數(shù)有關(guān),要按M=H/ZS計算(M為電動裝置應(yīng)滿足的總轉(zhuǎn)動圈數(shù),H為閥門開啟高度,S為閥桿傳動螺紋螺距,Z為閥桿螺紋頭數(shù))。