[發明專利]電動球閥開度控制方法及控制電路

有效

• 申請號: 201210156280.6
• 申請日: 2012-05-18
• 公開（公告）號: CN102661429A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 李峰;肖鐵軍;李帥
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F16K31/06
• 分類號: F16K31/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 羅敏

1.一種電動球閥開度控制方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）?在球閥轉軸上以90度角為間隔順時針安裝三個永磁鐵K1、K2和K3，同時，在球閥轉軸外圍安裝的電磁感應電路中以90度角為間隔順時針對應安裝三個磁感應器P1、P2和P3；?

（2）以1度為間隔，在[0,90]區間建立旋轉角度α與球閥開度K之間的映射表MapTable；

（3）設定球閥的開度精度1/Kd，并根據球閥的開度精度1/Kd，依據MapTable按線性插值法計算出各開度的定位角度Ang_i，其中0<Ang_i<90，1<=i<=Kd-1；

（4）根據各開度定位角度Ang_i，在電磁感應電路上分別以P1、P2和P3為起點的順時針方向三個90度區域相對均勻安裝Kd-1個磁感應器PT_i；此時球閥可具有Kd+1個開度，球閥的開度狀態S的取值為0、1、2、…、Kd。

2.如權利要求1所述的電動球閥開度控制方法，其特征在于：在步驟（2）中映射表MapTable依據以下公式建立，其中R為旋塞球體半徑，D為球閥口徑；α為球閥從全關到全開的旋轉角度，變化區間為[0,90]；K為球閥開度，值為0時表示全關，值為1是表示全開，變化區間為[0,1]?

。

3.如權利要求1所述的電動球閥開度控制方法，其特征在于：在步驟（4）中S為0時，P1、P2和P3與K1、K2和K3正對，球閥為全關狀態，此時P1、P2和P3輸出低電平；S為Kd時，P2和P3與K1和K2正對，球閥為全開狀態，此時P1輸出高電平，P2和P3輸出低電平；S為K（1<=K<=Kd-1）時，必定有三個永磁鐵K1、K2和K3中的某個與PTK正對，且PTK輸出低電平。

4.如權利要求1所述的電動球閥開度控制方法，其特征在于：電動球閥上電或復位啟動時，使能P1、P2和P3三個磁感應器，并由主控單元MCU通過電機驅動電路驅動電機順時針旋轉，進而驅動球閥順時針旋轉，使P1、P2和P3與K1、K2和K3正對，球閥為全關狀態，將開度狀態S設置為0，失能所有磁感應器。

5.如權利要求1所述的電動球閥開度控制方法，其特征在于：當接收到球閥開度控制信息K，且0<=K<=Kd時；如果S==K時，則球閥不動作；如果S<K，使能開度K所對應的磁感應器，并通過電機驅動電路驅動電機順時針旋轉，進而驅動球閥順時針旋轉，當電磁感應電路輸出為高電平時停止電機轉動，將S賦值為K，失能所有磁感應器；如果S>K，使能開度K所對應的磁感應器，并通過電機驅動電路驅動電機逆時針旋轉，進而驅動球閥逆時針旋轉，當電磁感應電路輸出F為高電平時停止電機轉動，將S賦值為K，失能所有磁感應器。

6.如權利要求1所述的電動球閥開度控制方法，其特征在于還包括：按鍵開閥時，如果S=Kd時，則球閥不動作；如果S<Kd，使能開度為S+1所對應的磁感應器，并通過電機驅動電路驅動電機順時針旋轉，進而驅動球閥順時針旋轉，當電磁感應電路輸出F為高電平時停止電機轉動，將S賦值為S+1，失能所有磁感應器。

7.如權利要求1所述的電動球閥開度控制方法，其特征在于還包括：按鍵關閥時，如果S=0時，則球閥不動作；如果S>0，使能開度為S-1所對應的磁感應器，并通過電機驅動電路驅動電機逆時針旋轉，進而驅動球閥逆時針旋轉，當電磁感應電路輸出F為高電平時停止電機轉動，將S賦值為S-1，失能所有磁感應器。

8.一種采用如權利要求1所述的電動球閥開度控制方法的控制電路，其特征在于：包括主控單元MCU、磁感應電路、永磁鐵、電機驅動電路、數據接口電路、按鍵接口電路、狀態顯示電路；磁感應電路接收來自MCU的各狀態感應器使能信號EN_i，磁感應電路將當前的感應信號F反饋給MCU；MCU與數據接口電路連接；MCU通過順時針轉動JK1和逆時針轉動JK2兩個信號與電機驅動電路連接，實現對電機的轉動控制；而狀態顯示電路通過接收來自MCU的狀態信號SF，實現對應LED的顯示。