將直流無刷電機(jī)用于電動執(zhí)行器，極大地豐富了執(zhí)行器的功能，并將執(zhí)行器的主要技術(shù)指標(biāo)有了空前的提高。

    1、開關(guān)閥的速度可調(diào)

    直流無刷電機(jī)的調(diào)速功能使得執(zhí)行器的開、關(guān)閥速度可調(diào)。直流無刷電機(jī)可以實現(xiàn)無級調(diào)速。采用閉環(huán)調(diào)速控制技術(shù)，其速度可以不隨負(fù)載力矩變化。為了用戶選擇速度的方便，一般控制電路將電機(jī)速度設(shè)計為分檔可選形式。例如將速度分為8檔，調(diào)速范圍8:1.用戶可以根據(jù)自己的需要，分別選擇開、關(guān)速度。

    2、分段變速運(yùn)行

    有些特殊用途的閥門工作，要求在不同的行程段以不同的速度工作。例如開度從0~50%，用10秒鐘走完；用50%~用30秒走完。采用直流無刷電機(jī)的執(zhí)行器，將很容易實現(xiàn)上述要求。

    3.柔性開啟

    柔性開啟是指啟動電機(jī)時，讓電機(jī)的轉(zhuǎn)速從zui抵擋開始逐檔升速，至用戶設(shè)定的開、關(guān)閥速度。柔性開啟一方面可以減小電機(jī)的啟動電流，另一方面可減小減速機(jī)機(jī)構(gòu)傳動齒輪的撞擊。

    由于柔性啟動能將電機(jī)的啟動電流降低到不大于額定電流，所以電機(jī)的頻繁啟動不會導(dǎo)致電機(jī)和驅(qū)動電路發(fā)熱。完全可以實現(xiàn)大于1200次/小時開、關(guān)頻度的要求。由于啟動時不會對傳動齒輪造成撞擊，也能有效延長了執(zhí)行器的壽命。

    4、柔性關(guān)閉

    柔性關(guān)閉是指在執(zhí)行器開、關(guān)動作時，閥門開度逐漸接近給定開度，在給定值與實際開度值接近到一定程度時（或到限位位置），控制電路自動開始逐檔降低電機(jī)轉(zhuǎn)速，在給定值與實際開度值相等關(guān)斷電機(jī)前，電機(jī)速度已降至。由于電機(jī)速遞的降低，能有效地提高定位精度高，并減小了制動時對減速機(jī)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的沖擊。

    5.自動變速

    當(dāng)給定值與當(dāng)前閥門開度差異較大時，控制電路可自動調(diào)高電機(jī)速度，使調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)速度加快，以迅速消除控制系統(tǒng)的被調(diào)量偏差，提高了控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)。

    6、無摩擦制動

   直流無刷電機(jī)在斷電后的瞬間，轉(zhuǎn)子具有的動能將通過定子線圈轉(zhuǎn)換成電能。這時的電機(jī)工作于發(fā)電狀態(tài)。如果將發(fā)電機(jī)的輸出短路，所發(fā)出的電能即對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生制動作用。制動力矩的大小與轉(zhuǎn)子的墮走速度成正比。即電機(jī)的墮走速度越高，產(chǎn)生的制動力矩越大。所以這一無摩擦力矩能使電機(jī)立刻停轉(zhuǎn)�？刂齐娐防�用無摩擦自動剎車功能，可大大提高執(zhí)行器的定位精度。在執(zhí)行器的滿行程時間大于10秒時，定位誤差可做到不大于正負(fù)0.1%。與其他制動方式相比，直流無刷電機(jī)的制動不需要專門的電路或器材，且制動力矩隨墮走速度自動變化，保證了zui佳的制動效果。由于這種制動是非摩擦式的，所以制動效果長期穩(wěn)定。

    7、力矩檢測與過力矩保護(hù)

    執(zhí)行器的輸出力矩源于電機(jī)的電磁力矩。通過檢測電機(jī)的電磁力矩，可間接地得到執(zhí)行器的輸出力矩。

    當(dāng)負(fù)載力矩增加時，電機(jī)轉(zhuǎn)速下降，從而使電流增加反電勢下降。如果采用閉環(huán)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，電流隨阻力矩增加要保持速度不變，驅(qū)動電路會自動調(diào)高加在定子繞組上的平均電壓。所以不管電機(jī)轉(zhuǎn)速是開環(huán)控制還是閉環(huán)控制，電流都能正確反映執(zhí)行器的負(fù)載力矩變化。

    通過檢測直流電機(jī)的電流、電壓計算出力矩，是一簡單有效的方法。與通過電氣參數(shù)檢測交流電機(jī)力矩的電路和軟件相比，直流電機(jī)的力矩監(jiān)測電路更簡單，更。

    本文節(jié)選自國際控制閥2010年第5期內(nèi)容。