电动执行机构转矩检测方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动执行机构转矩检测领域，特别地，涉及一种电动执行机构转矩检测方法及装置。
【背景技术】
[0002]随着科技的发展和社会的进步，自动化控制技术已广泛应用于整个工业领域，且阀门是自动控制系统的基本单元之一，同时电动执行机构又是阀门的主要驱动装置，所以电动执行机构工作的安全性能及可靠度直接影响到整个工厂自动化控制系统的最终效能。通过对电动执行机构转矩的检测，可以准确分析出整个控制系统的运行状况，从而实现对整个控制系统的监测及保护。传统地，人们分别测出实时给定电压值、电流值及主磁通等参数，再根据电机学里现有的转矩计算公式获取待测电动执行机构的转矩值，但由于实时给定电压往往存在波动，使得所测得的转矩值误差较大，而且当电动执行机构的负载超过最大负载时，电机将将进入堵转状态，并最终停转，而堵转是电机运行极危险的工况。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种电动执行机构转矩检测方法及装置，以解决电动执行机构转矩检测的结果因实时给定电压波动会产生较大误差的技术问题。
[0004]本发明采用的技术方案如下:
[0005]提供了一种电动执行机构转矩检测方法，包括:
[0006]根据现有技术确定待测电动执行机构的初始转矩；
[0007]测量待测电动执行机构的实时给定电压值；
[0008]根据实时给定电压值、标称给定电压值及初始转矩，确定用以计算修正转矩的线性修正公式；
[0009]通过曲线拟合确定线性修正公式中的修正系数；
[0010]运用线性修正公式计算出修正转矩。
[0011]进一步地，修正系数包括第一修正系数和第二修正系数；
[0012]通过曲线拟合确定线性修正公式中的修正系数的步骤包括:
[0013]在待测电动执行机构驱动阀门打开的工况下，拟合确定第一修正系数；
[0014]在待测电动执行机构驱动阀门关闭的工况下，拟合确定第二修正系数。
[0015]进一步地，运用线性修正公式计算出修正转矩的步骤包括:
[0016]在待测电动执行机构驱动阀门打开的工况下，根据第一修正系数计算第一修正转矩；
[0017]在待测电动执行机构驱动阀门关闭的工况下，根据第二修正系数计算第二修正转矩。
[0018]进一步地，通过曲线拟合确定线性修正公式中的修正系数的步骤具体包括:
[0019]根据多个不同的标称给定电压值，通过曲线拟合确定与标称给定电压值一一对应的多个修正系数，并将每组标称给定电压值与与其对应的修正系数成对存储后制成表格；
[0020]根据实测的标称给定电压值，运用表格查询选择相应的修正系数。
[0021 ] 进一步地，该电动执行机构转矩检测方法还包括:
[0022]测量待测电动执行机构的实时转速变化率K和在最大转矩工况下的临界转速变化率K。；
[0023]判断所述初始转矩的计算值是否是有效值:
[0024]如果实时转速变化率K为负值，且满足I K I大于或等于临界转速变化率I K。I的条件，则判定初始转矩的计算值是无效值，待测电动执行机构处于堵转工作状态；
[0025]否则，判定初始转矩是有效值，待测电动执行机构工作正常。
[0026]根据本发明的另一方面，还提供了一种电动执行机构转矩检测装置，包括:
[0027]初始转矩计算模块，用于根据现有技术确定待测电动执行机构的初始转矩；
[0028]实时给定电压值测量模块，用于测量待测电动执行机构的实时给定电压值；
[0029]线性修正公式确定模块，用于根据实时给定电压值、标称给定电压值及初始转矩，确定用以计算修正转矩的线性修正公式:
[0030]修正系数确定模块，用于通过曲线拟合确定线性修正公式中的修正系数；
[0031]修正转矩计算模块，用于运用线性修正公式计算出修正转矩。
[0032]进一步地，修正系数包括第一修正系数和第二修正系数；
[0033]修正系数确定模块包括:
[0034]第一修正系数拟合子单元，用于在待测电动执行机构驱动阀门打开的工况下，拟合确定第一修正系数；
[0035]第二修正系数拟合子单元，用于在待测电动执行机构驱动阀门关闭的工况下，拟合确定第二修正系数。
[0036]进一步地，修正转矩计算模块包括:
[0037]第一修正转矩计算子单元，用于在待测电动执行机构驱动阀门打开的工况下，根据第一修正系数计算第一修正转矩；
[0038]第二修正转矩计算子单元，用于在待测电动执行机构驱动阀门关闭的工况下，根据第二修正系数计算第二修正转矩。
[0039]进一步地，修正系数确定模块包括:
[0040]存储模块，用于根据多个不同的标称给定电压值，通过曲线拟合确定与标称给定电压值一一对应的多个修正系数，并将每组标称给定电压值及与其对应的修正系数成对存储并制成表格；
[0041]查询模块，用于根据实测的标称给定电压值，运用表格查询选择相应的修正系数。
[0042]进一步地，该电动执行机构转矩检测装置还包括:
[0043]转速变化率测量模块，用于测量待测电动执行机构的实时转速变化率K和在最大转矩工况下的临界转速变化率K。；
[0044]转矩辨识模块，用于判断初始转矩的计算值是否是有效值:
[0045]如果实时转速变化率K为负值，且满足I K I大于或等于临界转速变化率I K。I的条件，则判定初始转矩是无效值，待测电动执行处于堵转工作状态；
[0046]否则，判定初始转矩是有效值，待测电动执行机构工作正常。
[0047]本发明具有以下有益效果:
[0048]本发明电动执行机构转矩检测方法和装置，运用传统电机学转矩计算公式得到初始转矩，根据所测得的待测电动执行机构的实时给定电压值，通过修正公式对初始转矩做出相应修正后得到修正转矩，解决了电动执行机构的转矩检测结果易因实时给定电压波动而产生较大误差的技术问题，进而使得对电动执行机构驱动阀门时的监督效果更佳，有效促进整个工厂自动化控制系统的优化。
[0049]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
【附图说明】
[0050]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0051]图1是本发明优选实施例提供的一种电动执行机构转矩检测方法的流程示意图；
[0052]图2是本发明优选实施例提供的一种电动执行机构转矩检测装置的结构图；
[0053]图3是本发明优选实施例中电动执行机构的机械特性图。
【具体实施方式】
[0054]以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0055]目前厂家计算电机转矩的方法是根据传统电机学公式，再通过时间分割乘法器实现，电机学转矩计算公式如下:
[0056]T = kXIX?X cos Θ (I)
[0057]式中，T是电机转矩，k是转矩常数