電動致動器制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供的電動致動器，在對備用電容器常時存儲適量的電能的同時，能做到無論何時發(fā)生停電都能可靠地執(zhí)行所期待的返回動作。定期地測定備用電容器(16)的最新的靜電容量值Cnew。根據(jù)每次測得的最新的靜電容量值Cnew，算出為執(zhí)行使閥門(200)從此時的設(shè)定開度θsp到緊急開閉位置（例如全閉位置）的返回動作所需要的充電電壓（必要充電電壓）VCmin，調(diào)整備用電容器(16)的端子間電壓VC使其為被算出的必要充電電壓VCmin。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及用電機的驅(qū)動力控制閥門的開閉的電動致動器。
技術(shù)介紹
作為控制空調(diào)設(shè)備或機械設(shè)備等中使用的閥門的開閉的裝置，一直來使用電動致動器。這種電動致動器中，利用電機的驅(qū)動力控制被安裝在流過冷水或熱水、或高溫的蒸氣等的配管上的將球閥或蝶閥等用作閥芯的閥門的開閉。作為這種電動致動器，存在彈簧返回型的電動致動器。該彈簧返回型的電動致動器，在閥門的閥軸或使其轉(zhuǎn)動的輸出軸上具有彈簧作為停電時的閥門的緊急開閉單元，在通常運轉(zhuǎn)時利用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動閥門的電機的旋轉(zhuǎn)力預先上緊彈簧，當停電時沒有電機的旋轉(zhuǎn)力時，用被上緊的彈簧的彈力強制進行達到緊急開閉位置的開動作或閉動作。又，緊急開閉位置，有時定為全閉位置，有時也定為全開位置。然而，這種彈簧返回型的電動致動器中，具有非常迅速執(zhí)行閥門停電時的開動作或閉動作的優(yōu)點，但存在以下問題:(I)開閉時產(chǎn)生比較大的聲音，(2)通常運轉(zhuǎn)時為上緊彈簧，需要使用能產(chǎn)生大力矩的電機，消耗電力加大，(3)緊急開閉時，彈簧超過限度即超過必要地進行開動作或閉動作，對裝置造成大的危險等。另外，提出了取代彈簧，在電動致動器上裝載電氣雙層電容器作為備用電容器，通常時預先充電備用電容器 ，停電時用備用電容器上所存儲的電能驅(qū)動電動機，使閥門強制地進行開動作或閉動作的電動致動器的方案(例如參照專利文獻I)。專利文獻[專利文獻I]日本特開2007-218433號公報[專利文獻2]日本特開2008-89109號公報
技術(shù)實現(xiàn)思路
專利技術(shù)要解決的課題然而，擔心發(fā)生這樣的事態(tài)，即備用電容器中能蓄電的電能，與備用電容器的靜電容量有關(guān)，由于該靜電容量隨時間變化、施加電壓及溫度變化等而減少，即使監(jiān)視備用電容器的端子間電壓，經(jīng)常保持預定的電壓值，在經(jīng)過一段時間后發(fā)生停電時，蓄電能量也會不足，而不能執(zhí)行所期待的開動作或閉動作(返回動作)。另外，由于停電時的閥門開度不能確定，所以通常總是為使從全開到全閉或從全閉到全開地進行動作，對備用電容器存儲必要的電能。與此相對，電動致動器不一定控制閥門為全閉(開度0%)或全開(開度100%)的位置，被控制為中間開度的情況較多。在控制閥門為中間開度中發(fā)生停電時，雖然只要使其從中間開度到全閉或全開地進行動作既可，但備用電容器中存儲了使其從全開到全閉或從全閉到全開地動作所需要的電能。因此對備用電容器的電能造成過剩存儲(過剩充電)，妨礙了節(jié)能的同時，也縮短了備用電容器的壽命。又，專利文獻2中，記述了對備用電容器充電僅為停電時的閥門的開動作或閉動作所需要的電力。然而，根據(jù)其說明，即使算出僅是從閥門的現(xiàn)在的開度位置到緊急開閉位置的開動作或閉動作必要的電力，對備用電容器充電該電力，也因備用電容器的靜電容量隨時間變化、施加電壓及溫度變化等而減少，未必能對備用電容器存儲適量的電能，存在不能執(zhí)行所期待的開動作或閉動作(返回動作)的擔心。本專利技術(shù)為解決這樣的課題而作，其目的在于提供一面對備用電容器經(jīng)常存儲適量的電能，一面無論何時發(fā)生停電都能可靠地執(zhí)行所期待的返回動作的電動致動器。解決的課題的手段為達到這樣的目的，本專利技術(shù)的電動致動器，具有電源部、接受來自該電源部的電力供給并驅(qū)動閥門的電動機、接受來自電源部的電力供給并被充電的備用電容器，在停電時由備用電容器中所存儲的電能強制地驅(qū)動電動機，并執(zhí)行返回動作使閥門到達規(guī)定的開度位置，其特征在于，具備:定期地測定備用電容器的最新的靜電容量值的靜電容量測定單元；及充電電壓算出調(diào)整單元，所述充電電壓算出調(diào)整單元在每次測定所述備用電容器的最新的靜電容量值后，根據(jù)該被測定到的最新的靜電容量值，算出為執(zhí)行使所述閥門從此時的開度設(shè)定值到所述規(guī)定的開度位置的返回動作所需要的所述備用電容器的充電電壓即必要充電電壓，然后調(diào)整所述備用電容器的端子間電壓至該算出的必要充電電壓。根據(jù)本專利技術(shù)，定期地測定備用電容器的最新的靜電容量值，在每次測定備用電容器的最新的靜電容量值后，根據(jù)該被測定的最新的靜電容量值，算出為執(zhí)行將閥門從此時的開度設(shè)定值到規(guī)定的開度位置(緊急開閉位置)的返回動作所需要的備用電容器的充電電壓即必要充電電壓，然后調(diào)整備用電容器的端子間電壓至該算出的必要充電電壓。本專利技術(shù)中，備用電容器的最新的靜電容量值例如按如下那樣求出。以規(guī)定的放電電流值Ib使備用電容器存儲的電能放電，監(jiān)視因該放電而下降的備用電容器的端子間電壓，測定從放電開始到該端子間電壓到達規(guī)定的電壓值Vl時的時間Tl和從放電開始到到達被確定為比所述電壓值Vl更低的值的規(guī)定的電壓值V2時的時間T2，由該測定的時間T1、T2、放電電流值Ib及電壓值V1、V2求出備用電容器的最新的靜電容量值Cnew。例如求出最新的靜電容量值Cnew為Cnew=Ib.(T2-T1) / (V1-V2)。又，本專利技術(shù)中，備用電容器的必要充電電壓例如按如下那樣求出，設(shè)電動機的輸出為P，從閥門的全閉到全開的全驅(qū)動時間為Ta，閥門的開度設(shè)定值為Θ sp，從閥門的全閉到全開的全旋轉(zhuǎn)角度為Θ a,備用電容器的最新的靜電容量值為Cnew,求出備用電容器的必要的充電電壓 VCmin,為 VCmin=[2P.Ta.Θ sp/ (Cnew.Θ a) ]1/20專利技術(shù)的效果根據(jù)本專利技術(shù)，由于定期地測定備用電容器的最新的靜電容量值，在每次測定備用電容器的最新的靜電容量值后，根據(jù)其被測定的最新的靜電容量值，算出為執(zhí)行使閥門從此時的開度設(shè)定值到規(guī)定的開度位置的返回動作所需要的備用電容器的充電電壓即必要充電電壓，調(diào)整備用電容器的端子間電壓至該算出的必要充電電壓，因此，在對備用電容器存儲適量的電能的同時，能夠做到無論在何時發(fā)生停電都可靠地執(zhí)行所期待的返回動作。附圖說明圖1示出本專利技術(shù)所涉及的電動致動器的一實施例形態(tài)的主要部分的方框圖。圖2示出該電動致動器中的控制電路執(zhí)行的主動作順序的處理的流程圖。圖3示出繼續(xù)圖2的主動作順序的處理的流程圖。圖4示出由主動作順序處理執(zhí)行的充電順序的處理的流程圖。圖5示出由主動作順序處理執(zhí)行的靜電容量測定順序的處理的流程圖。圖6示出由靜電容量測定順序處理執(zhí)行的靜電容量值測定的處理的流程圖。圖7示出靜電容量值測定之際的備用電容器的端子間電壓的變化圖。圖8示出在靜電容量值測定后通過充電將備用電容器的端子間電壓調(diào)整到必要充電電壓的樣子的圖。圖9示出由主動作順序處理執(zhí)行的全電氣特性測定順序的處理的流程圖。圖10示出繼續(xù)圖9的全電氣特性測定順序的處理的流程圖。圖11示出由全電氣特性測定順序處理執(zhí)行的內(nèi)部電阻值測定的處理的流程圖。圖12示出內(nèi)部電阻值測定之際的備用電容器的端子間電壓的變化圖。圖13示出內(nèi)部電阻值測定后的靜電容量值測定之際的備用電容器的端子間電壓的變化圖。圖14示出在內(nèi)部電阻值測定后的靜電容量值測定后利用充電將備用電容器的端子間電壓調(diào)整到必要充電電壓的樣子的圖。`符號的說明I…控制電路，2...非易失性存儲器，3...A/D變換電路，4…通信電路，5...多路復用器，6…開度指令輸入電路,7...電動機,8...電動機驅(qū)動電路,9...減速機構(gòu)，10...位置檢測機構(gòu)(電位計)，11…溫度傳感器,12…電源電路，13…電源停止檢測電路，14…電源供給切換電路，15…控制電源電路，16…備用電容器(電氣雙層電容器)，17…電容器端子電壓測定電路，18…充電電路，1本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種電動致動器，具有電源部、接受來自該電源部的電力供給并驅(qū)動閥門的電動機、接受來自所述電源部的電力供給并被充電的備用電容器，在停電時由所述備用電容器中所存儲的電能強制地驅(qū)動所述電動機，并執(zhí)行返回動作使所述閥門到達規(guī)定的開度位置，其特征在于，具備：定期地測定所述備用電容器的最新的靜電容量值的靜電容量測定單元；及充電電壓算出調(diào)整單元，所述充電電壓算出調(diào)整單元在每次測定所述備用電容器的最新的靜電容量值后，根據(jù)該被測定到的最新的靜電容量值，算出為執(zhí)行使所述閥門從此時的開度設(shè)定值到所述規(guī)定的開度位置的返回動作所需要的所述備用電容器的充電電壓即必要充電電壓，然后調(diào)整所述備用電容器的端子間電壓至該算出的必要充電電壓。

【技術(shù)特征摘要】
2011.11.04 JP 2011-2426411.一種電動致動器，具有電源部、接受來自該電源部的電力供給并驅(qū)動閥門的電動機、接受來自所述電源部的電力供給并被充電的備用電容器，在停電時由所述備用電容器中所存儲的電能強制地驅(qū)動所述電動機，并執(zhí)行返回動作使所述閥門到達規(guī)定的開度位置，其特征在于，具備: 定期地測定所述備用電容器的最新的靜電容量值的靜電容量測定單元；及 充電電壓算出調(diào)整單元，所述充電電壓算出調(diào)整單元在每次測定所述備用電容器的最新的靜電容量值后，根據(jù)該被測定到的最新的靜電容量值，算出為執(zhí)行使所述閥門從此時的開度設(shè)定值到所述規(guī)定的開度位置的返回動作所需要的所述備用電容器的充電電壓即必要充電電壓，然后調(diào)整所述備用電容器的端子間電壓至該算出的必要充電電壓。2.按權(quán)利要求1所述的電動致動器，其特征在于， 所述靜電容量測定單元，以規(guī)定的放電電流值Ib使所述備用電容器中存儲的電能放電，監(jiān)視因該放電而下降的所述備用電容器的端子間電壓，測定從放電開始到該端子間電壓到達規(guī)定的電壓值Vl時的時間...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：成田浩昭，
申請(專利權(quán))人：阿自倍爾株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：