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电动阀门的转矩辨识与智能化研究

稿件来源:《阀门》 2005年05期 期刊  作者:杨波 点击:1806次 发布时间:2019-11-17
 
【摘要】

  在对交流异步电机数学模型进行工程简化计算的基础上,推导出以测量电机定子电压、电流为手段、结合电机铭牌参数,辨识通用异步电机稳态电磁转矩的新方法,利用数字信号处理器DSP实现本方法并应用于电动阀门,可使电动阀门具有较强的自诊断能力,大大提高了电动阀门的智能水平......


【正文试读】

1 引言 

阀门是管道系统中广泛应用的装置之一, 可以 用来截断或调节管道系统中的介质流量, 在工业生产和城镇建设生活中发挥着重要的作用。在现代控 制系统中, 传感器和计算机系统的智能化水平已有 显著提高, 而作为重要的执行器———电动阀门的智 能化水平还相对落后, 实现电动阀门的智能化己经 变得十分迫切。

2 分析

阀门电机输出的转矩大小和特性是阀门电动装 置的一个重要参数, 转矩控制值过小会使被控阀门 启闭困难;反之, 转矩控制值过大, 则会使电动装 置的实际输出转矩超过阀门所需驱动力, 使阀门薄 弱部位如多回转阀门的阀杆、 支架等处结构损坏。 实时测量阀门电机输出转矩, 监视阀门电机的工作 状态, 实现对阀位的精确控制, 可有效地提高控制 系统的品质, 延长阀门寿命, 增强工艺系统及控制 系统的可靠性。 目前, 国内电动阀门通常采用由行程开关控制 阀门电机停止, 力矩开关起保护作用的工作模式。 在这种工作模式下, 对直行程截止阀和闸板长期动 作压迫管道内壁形成微凹槽, 会导致阀门关闭不严 形成泄漏。准确可靠地测量转矩, 以转矩反馈量控 制阀门电机的停止, 则可以有效地解决上述问题。 力矩开关由曲拐、 碰块、 凸轮、 分度盘、 支板 和微动开关组成。当输出轴受到一定的阻转转矩 后, 蜗杆除旋转外还产生轴向位移, 带动曲拐旋 转, 同时使碰块也产生一角位移, 从而压迫凸轮使 支板上抬。当输出轴上的转矩增大到预定值时, 则 支板上抬直至微动开关动作, 切断电源, 电机停 转, 以实现对电动装置输出转矩值的控制。但是机 械部分长期工作后造成的磨损和疲劳效应会使动作 值偏离预定值, 需要经常校验, 所以普通力矩开关 无法长期准确测量转矩并输出结果。


 
 
【关键词】:电动阀门; 阀门电机; 转矩辨识; 智能化; DSP;
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