積分式電動執(zhí)行器

積分式電動執(zhí)行器 的電動執(zhí)行器，僅僅由電容分相電路構(gòu)成，沒有前置放大器，直接靠開關(guān)的動作來控制電機(jī)。 滾切電機(jī)式電動執(zhí)行器 以普通異步電機(jī)為基本原理構(gòu)成的伺服電機(jī)，轉(zhuǎn)速高而轉(zhuǎn)矩小，所以執(zhí)行器里不得不用較復(fù)雜的減速器。 多轉(zhuǎn)式電動執(zhí)行器 多轉(zhuǎn)式電動電動執(zhí)行器輸出軸運動方式為旋轉(zhuǎn)式，且全行程超過360度，適合于閘閥、截止閥等被控對象，多轉(zhuǎn)式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)比較特殊，它可以再配一級減速器轉(zhuǎn)換成角行程電動執(zhí)行器或直行程電動執(zhí)行器，甚至仍舊是多轉(zhuǎn)式，加一級減速后輸出力（矩）增大，運動速度減慢。

電動執(zhí)行器結(jié)構(gòu)原理如圖

電動執(zhí)行器 電動執(zhí)行器結(jié)構(gòu)原理如圖1所示，通過十字滑塊聯(lián)軸，電機(jī)與滾珠絲杠實現(xiàn)連接；滾珠絲杠和滑移平臺通過螺母連接。電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩以驅(qū)動滾珠絲扛轉(zhuǎn)動，需要克服回轉(zhuǎn)體阻尼力和轉(zhuǎn)動慣量等的作用。編碼器主要負(fù)責(zé)采集電機(jī)轉(zhuǎn)角信號，以便于實現(xiàn)閉環(huán)控制，不過應(yīng)根據(jù)實際應(yīng)用需求和條件決定是否安裝編碼器或其他傳感器，如霍爾傳感器。滾珠絲杠可將電機(jī)輸出的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動。滑移平臺用于固定工作負(fù)載。通過電動執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)原理圖可知：電動執(zhí)行器的運行情況取決于電機(jī)特性及其控制系統(tǒng)，在一定程度上電機(jī)可以看做電動執(zhí)行器的核心部件。在電動執(zhí)行器中普遍使用的電機(jī)主要有3種，即步進(jìn)電機(jī)、交流伺服電機(jī)、直流伺服電機(jī)等。其中步進(jìn)電機(jī)電動執(zhí)行器具有成本低廉、控制簡單等特點，所以其應(yīng)用廣。圖中J為電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量；B為黏滯阻尼系數(shù)；T為電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩；ω為電機(jī)轉(zhuǎn)速；m為負(fù)載質(zhì)量；F為外部干擾力；v為滑動平臺x方向的運行速度，均為表征電動執(zhí)行器特性的重要參數(shù)。

電動執(zhí)行器控制系統(tǒng)設(shè)計

控制系統(tǒng)設(shè)計 電動執(zhí)行器控制系統(tǒng)基于微控制器TMS320F2812設(shè)計，執(zhí)行機(jī)構(gòu)選用步進(jìn)電機(jī)，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。由圖2可知，電動執(zhí)行器控制系統(tǒng)主要包括上位機(jī)、CAN通信模塊、微控制器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路、參數(shù)檢測等部分。通過現(xiàn)場控制面板或者上位機(jī)設(shè)定相關(guān)參數(shù)；參數(shù)經(jīng)CAN總線傳送至控制器TMS320F2812，通過運算得到步進(jìn)電機(jī)控制量，進(jìn)而實現(xiàn)其速度、旋轉(zhuǎn)角度等控制；步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)輸出經(jīng)滾珠絲杠進(jìn)行運動形式轉(zhuǎn)化以及減速處理后進(jìn)行閥桿控制，進(jìn)而實現(xiàn)閥門開口度的控制。另外，步進(jìn)電機(jī)一端裝有霍爾傳感器，用于電機(jī)轉(zhuǎn)速和位置控制；閥門處裝有流量、壓力等傳感器，采集的流量、壓力等信號經(jīng)簡單處理后傳送至控制器TMS320F2812的A/D模塊，與設(shè)定值比較，得到偏差數(shù)值，通過調(diào)整步進(jìn)電機(jī)位置和速度保證閥門開口精度，終實現(xiàn)自動控制。