[實(shí)用新型]用于智能電動執(zhí)行器的兩相勵磁開關(guān)磁阻電機(jī)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920095408.6
• 申請日: 2009-01-22
• 公開（公告）號: CN201336606Y
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫鶴旭;鄭易;李潔;董硯;雷兆明;董彥宗
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02K7/10
• 分類號: H02K7/10;H02K7/116;H02K19/12;H02K15/12;H02H5/04
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司
• 代理人: 王小靜

技術(shù)領(lǐng)域：

本實(shí)用新型涉及開關(guān)磁阻電機(jī)技術(shù)，特別涉及一種用于智能電動執(zhí)行器的開關(guān)磁阻電機(jī)。

技術(shù)背景：

電動執(zhí)行器是集電子技術(shù)、自動控制、檢測技術(shù)、電機(jī)技術(shù)與一體的機(jī)電設(shè)備，在遠(yuǎn)程或危險區(qū)域、需要較大轉(zhuǎn)矩應(yīng)用場合、需快速定位的閥門場合等情況下代替手工閥門操作，在危險場所或者需要遠(yuǎn)程控制的場合，電動執(zhí)行器的應(yīng)用有效地保障了生產(chǎn)的安全性，提高了生產(chǎn)效率和系統(tǒng)的可靠性，尤其實(shí)在化工、冶金、電力等領(lǐng)域，電動執(zhí)行器更是得到了廣泛的應(yīng)用。

目前，市場出售的電動執(zhí)行器都是利用交流電機(jī)作為執(zhí)行器動力源，機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)節(jié)反應(yīng)時間慢，控制精度低，不利于閥門產(chǎn)品的更新?lián)Q代，已經(jīng)不能跟上工業(yè)發(fā)展的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于智能電動執(zhí)行器的開關(guān)磁阻電機(jī)，克服現(xiàn)有電動執(zhí)行器的缺陷，提供一種能夠作為電動執(zhí)行器位置控制執(zhí)行元件的開關(guān)磁阻電機(jī)，結(jié)構(gòu)簡單，利用開關(guān)磁阻電機(jī)獨(dú)特的步進(jìn)特性提高了控制精度，基于變頻控制的模式實(shí)現(xiàn)了快速控制。并且此電機(jī)采用兩相勵磁的工作方式，任何時刻都有兩相繞組同時勵磁工作，電機(jī)運(yùn)行所需電流小，轉(zhuǎn)矩大，轉(zhuǎn)矩波動小，在克服噪聲方面取得很好的進(jìn)展，電機(jī)絕緣等級達(dá)到F級。

本實(shí)用新型用于智能電動執(zhí)行器的兩相勵磁開關(guān)磁阻電機(jī)包括：電機(jī)外殼、定子、轉(zhuǎn)子、電機(jī)軸、繞組；定子轉(zhuǎn)子均由硅鋼片疊壓而成，繞組集中纏繞在定子極上，定子在轉(zhuǎn)子外圍，轉(zhuǎn)子與電機(jī)同軸；電機(jī)軸與電動執(zhí)行器的蝸桿相連，蝸桿一端連接手輪。同時，電機(jī)軸與電動執(zhí)行器的星型齒輪相連。

所述的開關(guān)磁阻電機(jī)工作方式為兩相同時勵磁方式，以四相8/6極開關(guān)磁阻電機(jī)為例，勵磁順序?yàn)镈A-AB-BC-CD-DA，即任意時刻都有兩相繞組同時勵磁的電機(jī)工作方式。

所述的開關(guān)磁阻電動機(jī)的電機(jī)殼內(nèi)部安裝有電機(jī)轉(zhuǎn)子光電位置傳感器，光電位置傳感器輸出的信號，輸入至電動執(zhí)行器的控制器控制單元的位置反饋引腳，控制器根據(jù)轉(zhuǎn)子位置信號，決定電機(jī)繞組電流的導(dǎo)通和關(guān)斷。

所述的開關(guān)磁阻電機(jī)的繞組浸漆。

所述的開關(guān)磁阻電機(jī)內(nèi)部繞組端部安裝有熱保護(hù)開關(guān)，保護(hù)開關(guān)的工作溫度≤155°。

所述的開關(guān)磁阻電機(jī)后端蓋設(shè)有預(yù)留的安裝孔。

本實(shí)用新型提供的用于智能電動執(zhí)行器的兩相勵磁開關(guān)磁阻電機(jī)可以帶來以下有益效果：結(jié)構(gòu)簡單，易于維護(hù)，可靠性高，采用本實(shí)用新型的電動執(zhí)行器可以廣泛應(yīng)用于各種場合，甚至惡劣環(huán)境；開關(guān)磁阻電機(jī)本身具有的步進(jìn)特性提高了控制精度，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位，基于變頻技術(shù)的調(diào)速模式實(shí)現(xiàn)了快速控制；本實(shí)用新型的開關(guān)磁阻電機(jī)在設(shè)計(jì)時專門針對兩相導(dǎo)通工作模式，起動電流小，轉(zhuǎn)矩大，與常用單相導(dǎo)通工作模式相比，平均輸出轉(zhuǎn)矩增大，轉(zhuǎn)矩脈動減小，在降噪減震方面取得良好效果。同時，開關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單，定子轉(zhuǎn)子均由硅鋼片疊壓而成，定子轉(zhuǎn)子無永磁體，繞組集中纏繞在定子極上，可靠性高，將繞組浸漆更易于散熱，工作最高溫度上限可以達(dá)到155°，即電機(jī)絕緣等級達(dá)到F級。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型用于智能電動執(zhí)行器的兩相勵磁開關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是光電位置傳感器輸出的位置信號至電動執(zhí)行器的控制器控制單元位置反饋引腳。

圖3是用于智能電動執(zhí)行器的兩相勵磁開關(guān)磁阻電機(jī)的勵磁電壓序列圖。

圖4是本實(shí)用新型用于智能電動執(zhí)行器的兩相勵磁開關(guān)磁阻電機(jī)的初始0°位置。

圖5是本實(shí)用新型用于智能電動執(zhí)行器的兩相勵磁開關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)矩圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行說明：

如圖所示，本實(shí)用新型用于智能電動執(zhí)行器的兩相勵磁開關(guān)磁阻電機(jī)包括電機(jī)殼1，定子2，轉(zhuǎn)子3，電機(jī)軸4，繞組5；定子2、轉(zhuǎn)子3均由硅鋼片疊壓而成，繞組5集中纏繞在定子2上，定子2在轉(zhuǎn)子3外圍，轉(zhuǎn)子3與電機(jī)同軸。電機(jī)軸4與電動執(zhí)行器的蝸桿相連，蝸桿一端連接手輪。

開關(guān)磁阻電動機(jī)的電機(jī)殼1內(nèi)部安裝有電機(jī)轉(zhuǎn)子光電位置傳感器7，轉(zhuǎn)子3帶遮光片6，位置傳感器7為光電傳感器，轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)時遮光片6遮擋位置傳感器7的光電槽，產(chǎn)生位置信號，光電位置傳感器7輸出的位置信號，輸入至電動執(zhí)行器的控制器控制單元TMS320F240(美國TI公司)的位置反饋引腳CAP/IOP，如圖2所示，控制單元TMS320F240根據(jù)轉(zhuǎn)子位置信號，決定電機(jī)繞組5電流的導(dǎo)通和關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)對開關(guān)磁阻電機(jī)的運(yùn)行控制。

所述的電機(jī)軸4與電動執(zhí)行器的星型齒輪相連。

電機(jī)繞組5端部安裝有熱保護(hù)開關(guān)9，當(dāng)溫度高于155°時，熱保護(hù)開關(guān)打開，繞組斷電，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的保護(hù)。