電動執行機構轉矩檢測方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電動執行機構轉矩檢測領域，特別地，涉及一種電動執行機構轉矩檢測方法及裝置。
【背景技術】
[0002]隨著科技的發展和社會的進步，自動化控制技術已廣泛應用于整個工業領域，且閥門是自動控制系統的基本單元之一，同時電動執行機構又是閥門的主要驅動裝置，所以電動執行機構工作的安全性能及可靠度直接影響到整個工廠自動化控制系統的最終效能。通過對電動執行機構轉矩的檢測，可以準確分析出整個控制系統的運行狀況，從而實現對整個控制系統的監測及保護。傳統地，人們分別測出實時給定電壓值、電流值及主磁通等參數，再根據電機學里現有的轉矩計算公式獲取待測電動執行機構的轉矩值，但由于實時給定電壓往往存在波動，使得所測得的轉矩值誤差較大，而且當電動執行機構的負載超過最大負載時，電機將將進入堵轉狀態，并最終停轉，而堵轉是電機運行極危險的工況。
【發明內容】
[0003]本發明提供了一種電動執行機構轉矩檢測方法及裝置，以解決電動執行機構轉矩檢測的結果因實時給定電壓波動會產生較大誤差的技術問題。
[0004]本發明采用的技術方案如下:
[0005]提供了一種電動執行機構轉矩檢測方法，包括:
[0006]根據現有技術確定待測電動執行機構的初始轉矩；
[0007]測量待測電動執行機構的實時給定電壓值；
[0008]根據實時給定電壓值、標稱給定電壓值及初始轉矩，確定用以計算修正轉矩的線性修正公式；
[0009]通過曲線擬合確定線性修正公式中的修正系數；
[0010]運用線性修正公式計算出修正轉矩。
[0011]進一步地，修正系數包括第一修正系數和第二修正系數；
[0012]通過曲線擬合確定線性修正公式中的修正系數的步驟包括:
[0013]在待測電動執行機構驅動閥門打開的工況下，擬合確定第一修正系數；
[0014]在待測電動執行機構驅動閥門關閉的工況下，擬合確定第二修正系數。
[0015]進一步地，運用線性修正公式計算出修正轉矩的步驟包括:
[0016]在待測電動執行機構驅動閥門打開的工況下，根據第一修正系數計算第一修正轉矩；
[0017]在待測電動執行機構驅動閥門關閉的工況下，根據第二修正系數計算第二修正轉矩。
[0018]進一步地，通過曲線擬合確定線性修正公式中的修正系數的步驟具體包括:
[0019]根據多個不同的標稱給定電壓值，通過曲線擬合確定與標稱給定電壓值一一對應的多個修正系數，并將每組標稱給定電壓值與與其對應的修正系數成對存儲后制成表格；
[0020]根據實測的標稱給定電壓值，運用表格查詢選擇相應的修正系數。
[0021 ] 進一步地，該電動執行機構轉矩檢測方法還包括:
[0022]測量待測電動執行機構的實時轉速變化率K和在最大轉矩工況下的臨界轉速變化率K。；
[0023]判斷所述初始轉矩的計算值是否是有效值:
[0024]如果實時轉速變化率K為負值，且滿足I K I大于或等于臨界轉速變化率I K。I的條件，則判定初始轉矩的計算值是無效值，待測電動執行機構處于堵轉工作狀態；
[0025]否則，判定初始轉矩是有效值，待測電動執行機構工作正常。
[0026]根據本發明的另一方面，還提供了一種電動執行機構轉矩檢測裝置，包括:
[0027]初始轉矩計算模塊，用于根據現有技術確定待測電動執行機構的初始轉矩；
[0028]實時給定電壓值測量模塊，用于測量待測電動執行機構的實時給定電壓值；
[0029]線性修正公式確定模塊，用于根據實時給定電壓值、標稱給定電壓值及初始轉矩，確定用以計算修正轉矩的線性修正公式:
[0030]修正系數確定模塊，用于通過曲線擬合確定線性修正公式中的修正系數；
[0031]修正轉矩計算模塊，用于運用線性修正公式計算出修正轉矩。
[0032]進一步地，修正系數包括第一修正系數和第二修正系數；
[0033]修正系數確定模塊包括:
[0034]第一修正系數擬合子單元，用于在待測電動執行機構驅動閥門打開的工況下，擬合確定第一修正系數；
[0035]第二修正系數擬合子單元，用于在待測電動執行機構驅動閥門關閉的工況下，擬合確定第二修正系數。
[0036]進一步地，修正轉矩計算模塊包括:
[0037]第一修正轉矩計算子單元，用于在待測電動執行機構驅動閥門打開的工況下，根據第一修正系數計算第一修正轉矩；
[0038]第二修正轉矩計算子單元，用于在待測電動執行機構驅動閥門關閉的工況下，根據第二修正系數計算第二修正轉矩。
[0039]進一步地，修正系數確定模塊包括:
[0040]存儲模塊，用于根據多個不同的標稱給定電壓值，通過曲線擬合確定與標稱給定電壓值一一對應的多個修正系數，并將每組標稱給定電壓值及與其對應的修正系數成對存儲并制成表格；
[0041]查詢模塊，用于根據實測的標稱給定電壓值，運用表格查詢選擇相應的修正系數。
[0042]進一步地，該電動執行機構轉矩檢測裝置還包括:
[0043]轉速變化率測量模塊，用于測量待測電動執行機構的實時轉速變化率K和在最大轉矩工況下的臨界轉速變化率K。；
[0044]轉矩辨識模塊，用于判斷初始轉矩的計算值是否是有效值:
[0045]如果實時轉速變化率K為負值，且滿足I K I大于或等于臨界轉速變化率I K。I的條件，則判定初始轉矩是無效值，待測電動執行處于堵轉工作狀態；
[0046]否則，判定初始轉矩是有效值，待測電動執行機構工作正常。
[0047]本發明具有以下有益效果:
[0048]本發明電動執行機構轉矩檢測方法和裝置，運用傳統電機學轉矩計算公式得到初始轉矩，根據所測得的待測電動執行機構的實時給定電壓值，通過修正公式對初始轉矩做出相應修正后得到修正轉矩，解決了電動執行機構的轉矩檢測結果易因實時給定電壓波動而產生較大誤差的技術問題，進而使得對電動執行機構驅動閥門時的監督效果更佳，有效促進整個工廠自動化控制系統的優化。
[0049]除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0050]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0051]圖1是本發明優選實施例提供的一種電動執行機構轉矩檢測方法的流程示意圖；
[0052]圖2是本發明優選實施例提供的一種電動執行機構轉矩檢測裝置的結構圖；
[0053]圖3是本發明優選實施例中電動執行機構的機械特性圖。
【具體實施方式】
[0054]以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0055]目前廠家計算電機轉矩的方法是根據傳統電機學公式，再通過時間分割乘法器實現，電機學轉矩計算公式如下:
[0056]T = kXIX?X cos Θ (I)
[0057]式中，T是電機轉矩，k是轉矩常數