電動閥門是管道系統(tǒng)中非常重要的器件，其控制驅(qū)動部件是電動執(zhí)行裝置。電動執(zhí)行裝置性能的好壞，對電動閥門甚至整個管道系統(tǒng)的控制都具有十分重要的影響。 本文在充分了解了國內(nèi)外電動執(zhí)行裝置現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的基礎上，針對現(xiàn)有直行程電動執(zhí)行裝置存在的體積大、堵轉時易燒毀電機、速度控制不方便等缺點，提出了一種以新型線性步進電機為驅(qū)動、以單片機為控制核心的電動執(zhí)行裝置設計方案。 基于上述方案，本文首先進行了執(zhí)行裝置系統(tǒng)的總體設計，并在此基礎上對系統(tǒng)的各主要方面進行了詳細設計。在執(zhí)行機構方面，以小型化為指導思想設計出了一種大功率線性步進電機，該電機可以將轉子的旋轉運動在電機內(nèi)部直接轉換為絲杠的直線運動，并通過改變電機繞組使其適合低速運轉，然后以該電機為驅(qū)動對執(zhí)行機構進行設計，省去了傳統(tǒng)結構中的旋轉——直線轉換機構及減速機構，另外，本文還對執(zhí)行機構的防轉裝置、手動機構、限位機構等進行了詳細設計，使整個執(zhí)行機構結構非常緊湊，體積比傳統(tǒng)執(zhí)行機構減小了近1／3。在控制器方面，根據(jù)智能化電動執(zhí)行裝置的具體要求，本文對控制系統(tǒng)進行了軟硬件設計，該系統(tǒng)采用主從式控制系統(tǒng)結構形式，上位機為人機交互界面，下位機為步進電機實時控制器，上下位機之間采用USB總線進行通訊。在上位機方面，以VC++為編程工具編寫了上位機用戶程序，用以實現(xiàn)閥門運行參數(shù)設置、數(shù)據(jù)傳輸以及閥門運行狀態(tài)監(jiān)控等功能；在下位機方面，以AT89C51為核心、以專用USB芯片為通訊芯片完成了控制器的硬件設計，并以單片機C語言為工具編寫了下位機控制程序，它接受上位機的命令，直接對步進電機進行開環(huán)控制，可以實現(xiàn)閥門位置及速度的精確控制。 最后，本文介紹了原型系統(tǒng)在實驗室及現(xiàn)場的調(diào)試情況，調(diào)試表明：系統(tǒng)運行情況良好，基本上達到了預期目標。該系統(tǒng)采用全數(shù)字化設計，結構緊湊、操作方便、控制精度高、可靠性好、速度調(diào)節(jié)靈活，可以很好地適應閥門的各種高端控制要求。
【學位單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2004
【中圖分類】：TH134
【部分圖文】：

論文3執(zhí)行3執(zhí)行機構結構設計構一般采用同步或異步電機來驅(qū)動，存在速度控制、有運動沖擊等諸多缺點。本文采用一種新型線性控制源，它具有結構緊湊、速度控制方便、工作穩(wěn)能價格比高等優(yōu)點。總體設計機構的設計是以自己所設計的線性步進電機為中心1所示。

防轉裝置

3限位開關安裝限位開關采用霍爾傳感器。限位開關負責全開和全關兩個方向的限位，其安裝如圖3.8所示，其中磁鋼固定在活動部件上，霍爾傳感器檢測頭固定在支架上。

【引證文獻】

相關碩士學位論文 前2條

1 梁銓;智能電動執(zhí)行機構的研究[D];哈爾濱理工大學;2008年

2 侯錚;智能電動執(zhí)行機構無刷直流電機控制系統(tǒng)研究與設計[D];中南大學;2010年

本文編號：2807461