[實用新型]一種電動執行器扭矩控制系統

有效

• 申請號: 201320833586.0
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN203641628U
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 周虎英;歐陽立堅;王子威
• 申請（專利權）人: 上海國鼎數碼科技有限公司
• 主分類號: F16K31/04
• 分類號: F16K31/04;F16K37/00
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 陸佳

技術領域

本實用新型涉及一種電動執行器扭矩控制系統，能夠實現對電動執行器扭矩的實時檢測和保護。

背景技術

目前電動執行器和閥門電動裝置在應用現場運行過程中，控制閥門等現場設備做旋轉式或直線運動，系統根據外部負載的需求動態調節系統的扭矩輸出。

按行業要求，電動執行器和閥門電動裝置在實際工作過程中，系統必須能夠實時檢測扭矩的輸出，一旦出現閥門電動裝置咬死、負載過大等異常狀況，系統輸出的扭矩將發生變化；當主控系統檢測到當前扭矩值大于系統預設的扭矩保護閥值時，處理器使控制系統立刻采取預設保護動作。

隨著電動執行器行業的不斷深入發展，對控制系統的要求也不斷提高，控制系統的設計強調了對扭矩檢測和保護裝置的準確性、維護便捷性、穩定性的綜合要求。傳統的電動執行器通過機械式或通過壓力傳感器感應扭矩，此方法在實際應用中會碰到設置扭矩參數繁瑣、系統穩定性不高、作業效率低、響應速度慢等問題。因此，無法滿足行業對控制系統扭矩保護裝置準確性、維護便捷性、穩定性的綜合性要求。

實用新型內容

為了消除現有電動執行器領域在扭矩檢測和保護功能上存在的諸多缺陷，本實用新型的目的是提供一種通過對電動執行器扭矩位移傳遞裝置的實時檢測，來實現電動執行器閥門控制扭矩的智能檢測和保護；利用對位移量的非接觸性檢測，以實現電動執行器扭矩實時檢測。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下：

一種電動執行器扭矩控制系統，包括：

一主控系統，

一與主控系統相連接的信號處理電路，

一與信號處理電路連接的位移檢測系統，所述位移檢測系統包括一信號采集電路，所述信號采集電路將可測量物理位移變化量轉換為電信號變化參量后，將電信號變化參量傳輸給信號處理電路，電信號經過信號處理電路放大整形后傳輸給主控系統；

還包括一電機驅動電路，所述電機驅動電路接受主控系統的控制指令，調節電機的轉動。

在本實用新型的一個優選實施例中，所述位移檢測系統還包括：

一與蝸輪嚙合的蝸桿，

一與蝸桿連接的蝸桿位移轉換機構，所述蝸桿位移轉換機構將所述蝸桿的機械位移變化量轉換成可測量物理位移變化量。

在本實用新型的一個優選實施例中，所述蝸桿位移轉換機構包括一設置蝸桿端部的鐵氧體磁芯，以及一對平行極板構成的電容器，所述鐵氧體磁芯置于一對平行極板之間，該蝸桿位移轉換機構將蝸桿的機械位移變化量轉換為直線位移變化量。

在本實用新型的一個優選實施例中，所述蝸桿位移轉換機構包括一設置蝸桿端部的鐵氧體磁芯，以及一電感繞組，所述鐵氧體磁芯置于電感繞組形成的圓柱體中空部位，該蝸桿位移轉換機構將蝸桿的機械位移變化量轉換為直線位移變化量。

在本實用新型的一個優選實施例中，所述蝸桿位移轉換機構包括一設置蝸桿端部的絲桿，一與絲桿聯動的齒輪傳動機構，以及一設置絲桿上的螺紋機構，所述絲桿和螺紋機構配合，該蝸桿位移轉換機構將蝸桿的機械位移變化量轉換為為角位移變化量。

在本實用新型的一個優選實施例中，可測量物理位移為直線位移或角位移。

通過上述技術方案，本實用新型的有益效果是：

本實用新型可在現有電動執行器和閥門電動裝置控制系統的基礎上增加一套位移檢測系統，通過與位移檢測系統和信號處理系統和電動執行器的主控系統組成一套完整的扭矩控制系統，在不用更換整機電控系統的前提下，只需更改蝸桿的機械結構，以及增加位移檢測系統和信號處理電路，就可以實現對電動執行器扭矩的實時檢測和監控。

本實用新型為電動執行器和閥門電動裝置控制系統的研發和生產提供了簡便、高效的方式，推進了電動執行器行業技術水平的提高和發展。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型的扭矩控制系統的工作原理圖。

圖2為本實用新型的位移檢測系統的結構圖。

圖3為實施例1的電容值檢測扭矩的機械結構示意圖。

圖4為實施例1的信號采集電路。

圖5為實施例2的電感值檢測扭矩的機械結構示意圖。

圖6為實施例2的信號采集電路。

圖7為實施例3的角度傳感器檢測扭矩的機械結構示意圖。