一种电动执行器扭矩控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电动执行器扭矩控制系统，包括：一主控系统，一与主控系统相连接的信号处理电路，一与信号处理电路连接的位移检测系统，所述位移检测系统包括一信号采集电路，所述信号采集电路将可测量物理位移变化量转换为电信号变化参量后，将电信号变化参量传输给信号处理电路，信号经过信号处理电路放大整形后传输给主控系统；还包括一电机驱动电路，所述电机驱动电路接受主控系统的控制指令，调节电机的转动。利用对位移量的非接触性检测，以实现电动执行器扭矩的实时检测和控制。本实用新型专利技术为电动执行器和阀门电动装置控制系统的研发和生产提供了简便、高效的方式，推进了电动执行器行业技术水平的提高和发展。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种电动执行器扭矩控制系统，包括：一主控系统，一与主控系统相连接的信号处理电路，一与信号处理电路连接的位移检测系统，所述位移检测系统包括一信号采集电路，所述信号采集电路将可测量物理位移变化量转换为电信号变化参量后，将电信号变化参量传输给信号处理电路，信号经过信号处理电路放大整形后传输给主控系统；还包括一电机驱动电路，所述电机驱动电路接受主控系统的控制指令，调节电机的转动。利用对位移量的非接触性检测，以实现电动执行器扭矩的实时检测和控制。本技术为电动执行器和阀门电动装置控制系统的研发和生产提供了简便、高效的方式，推进了电动执行器行业技术水平的提高和发展。【专利说明】一种电动执行器扭矩控制系统
本技术涉及一种电动执行器扭矩控制系统，能够实现对电动执行器扭矩的实时检测和保护。
技术介绍
目前电动执行器和阀门电动装置在应用现场运行过程中，控制阀门等现场设备做旋转式或直线运动，系统根据外部负载的需求动态调节系统的扭矩输出。按行业要求，电动执行器和阀门电动装置在实际工作过程中，系统必须能够实时检测扭矩的输出，一旦出现阀门电动装置咬死、负载过大等异常状况，系统输出的扭矩将发生变化；当主控系统检测到当前扭矩值大于系统预设的扭矩保护阀值时，处理器使控制系统立刻采取预设保护动作。随着电动执行器行业的不断深入发展，对控制系统的要求也不断提高，控制系统的设计强调了对扭矩检测和保护装置的准确性、维护便捷性、稳定性的综合要求。传统的电动执行器通过机械式或通过压力传感器感应扭矩，此方法在实际应用中会碰到设置扭矩参数繁琐、系统稳定性不高、作业效率低、响应速度慢等问题。因此，无法满足行业对控制系统扭矩保护装置准确性、维护便捷性、稳定性的综合性要求。
技术实现思路
为了消除现有电动执行器领域在扭矩检测和保护功能上存在的诸多缺陷，本技术的目的是提供一种通过对电动执行器扭矩位移传递装置的实时检测，来实现电动执行器阀门控制扭矩的智能检测和保护；利用对位移量的非接触性检测，以实现电动执行器扭矩实时检测。为达到上述目的，本技术的技术方案如下:—种电动执行器扭矩控制系统,包括:一主控系统，—与主控系统相连接的信号处理电路，一与信号处理电路连接的位移检测系统，所述位移检测系统包括一信号采集电路，所述信号采集电路将可测量物理位移变化量转换为电信号变化参量后，将电信号变化参量传输给信号处理电路，电信号经过信号处理电路放大整形后传输给主控系统；还包括一电机驱动电路，所述电机驱动电路接受主控系统的控制指令，调节电机的转动。在本技术的一个优选实施例中，所述位移检测系统还包括:一与蜗轮啮合的蜗杆，一与蜗杆连接的蜗杆位移转换机构，所述蜗杆位移转换机构将所述蜗杆的机械位移变化量转换成可测量物理位移变化量。在本技术的一个优选实施例中，所述蜗杆位移转换机构包括一设置蜗杆端部的铁氧体磁芯，以及一对平行极板构成的电容器，所述铁氧体磁芯置于一对平行极板之间，该蜗杆位移转换机构将蜗杆的机械位移变化量转换为直线位移变化量。在本技术的一个优选实施例中，所述蜗杆位移转换机构包括一设置蜗杆端部的铁氧体磁芯，以及一电感绕组，所述铁氧体磁芯置于电感绕组形成的圆柱体中空部位，该蜗杆位移转换机构将蜗杆的机械位移变化量转换为直线位移变化量。在本技术的一个优选实施例中，所述蜗杆位移转换机构包括一设置蜗杆端部的丝杆，一与丝杆联动的齿轮传动机构，以及一设置丝杆上的螺纹机构，所述丝杆和螺纹机构配合，该蜗杆位移转换机构将蜗杆的机械位移变化量转换为为角位移变化量。在本技术的一个优选实施例中，可测量物理位移为直线位移或角位移。通过上述技术方案，本技术的有益效果是:本技术可在现有电动执行器和阀门电动装置控制系统的基础上增加一套位移检测系统，通过与位移检测系统和信号处理系统和电动执行器的主控系统组成一套完整的扭矩控制系统，在不用更换整机电控系统的前提下，只需更改蜗杆的机械结构，以及增加位移检测系统和信号处理电路，就可以实现对电动执行器扭矩的实时检测和监控。本技术为电动执行器和阀门电动装置控制系统的研发和生产提供了简便、高效的方式，推进了电动执行器行业技术水平的提高和发展。【专利附图】【附图说明】为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的扭矩控制系统的工作原理图。图2为本技术的位移检测系统的结构图。图3为实施例1的电容值检测扭矩的机械结构示意图。图4为实施例1的信号采集电路。图5为实施例2的电感值检测扭矩的机械结构示意图。图6为实施例2的信号采集电路。图7为实施例3的角度传感器检测扭矩的机械结构示意图。图8为实施例3的信号采集电路。【具体实施方式】为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。参照图1，电动执行器扭矩控制系统，包括:一主控系统200，其中主控系统200包括高性能处理器201和外围扩展电路202 ；一与主控系统200连接的显示系统300，其中显示系统300包括显示器301以及与显示器301连接的显示驱动电路302，显示系统300用于实时显示对扭矩的测量数值以及电动执行器的其他测量参数及系统参数；以及一位移检测系统100，其中位移检测系统100包括一与蜗轮啮合的蜗杆101，与蜗杆101连接的蜗杆位移转换机构102，和信号采集电路103 ；一与主控系统200相连接的信号处理电路104，其中信号处理电路104与信号采集电路103相连接；信号采集电路103将物理位移变化量转换为相应的电信号变化参量传输给信号处理电路104，信号经过信号处理电路104放大整形后给到主控系统200。还包括一电机驱动电路400，以及一与电机驱动电路400连接的电机500，电机驱动电路400接受主控系统200的控制指令，调节电机500的转动，从而带动蜗轮700的转动；其中蜗轮700 —端连接负载装置600。参照图2，位移检测系统100，包括:一与蜗轮啮合的蜗杆101 ；一与蜗杆101连接的蜗杆位移转换机构102，蜗杆位移转换机构102将蜗杆101的机械位移变化量转换成可测量物理位移变化量，其中可测量物理位移为直线位移或角位移。一信号采集电路103，信号采集电路103通过RC震荡、LC震荡或角度传感器将可测量物理位移变化量转换为电信号变化参量。RC震荡方式的实现，是利用平行极板构成的电容器作为通过文氏电桥构成的RC震荡电路中的电容，两平行极板作为电容器的两极，通过导线与文氏电桥电路连接。LC震荡方式的实现，是将导线缠绕成空心圆柱体的形状，导线的两端作为电感的两端与电路连接。采用角度传感器的的实现，直接将蜗杆通过机械连接的方式与角度传感器连接，蜗杆的直线位移通过机械方式转换为角位移，使与之连接的角度传感器转动，从而产生相应的电信号。实施例1:通过电容容值和频率的变化检测扭矩。本实例是基于蜗杆的机械传动方式，采用非侵入式设计以实现扭矩动态实时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动执行器扭矩控制系统，其特征在于，包括：一主控系统，一与主控系统相连接的信号处理电路，一与信号处理电路连接的位移检测系统，所述位移检测系统包括一信号采集电路，所述信号采集电路将可测量物理位移变化量转换为电信号变化参量后，将电信号变化参量传输给信号处理电路，电信号经过信号处理电路放大整形后传输给主控系统；还包括一电机驱动电路，所述电机驱动电路接受主控系统的控制指令，调节电机的转动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周虎英，欧阳立坚，王子威，
申请(专利权)人：上海国鼎数码科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31