用于不具有微控制器的风门致动器的系统和方法技术方案

方法和系统包括适于向外部装置提供驱动电力和保持电力的致动器（10）。马达（34）配置来在所述马达（34）通电时将所述外部装置驱动至确定位置。开关电路配置来采用高电压使所述马达（34）通电以将所述外部装置驱动至所述确定位置，以及采用低电压使所述马达（34）通电以将所述外部装置保持在所述确定位置。

System and method for damper actuator without microcontroller

Methods and systems include an actuator (10) adapted to provide power to an external device and to maintain power. The motor (34) is configured to drive the external device to a definite position when the motor (34) is energized. The switch circuit is configured to use high voltage of the motor (34) power to the external device to the driver to determine the location, and the low voltage of the motor (34) power to the external device to determine the position of the keep.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本实施例大体上涉及用于不具有微控制器的风门致动器的系统和方法。
技术介绍
风门（例如，在加热、通风和空调（HVAC）设备中的风门）能够包括阀或板，其停止或者调节在管道、烟囱、可变空气体积（VAV）箱、空气处理器、或者其它空气处理设备内的空气流。在管道系统穿过防火隔墙/防火帘的地方安装有防火风门以作为消防策略的一部分。风门致动器能够控制风门的打开和关闭。风门致动器允许风门系统带入外部空气、外部烟雾和/或以空气无法进入的方式来移动风门系统。常规致动器通常需要微控制器，该微控制器会导致动器的额外部件和成本。
技术实现思路
用于致动器（例如，用于外部装置，诸如，风门）的系统和方法包括外壳和马达，该马达设置在壳体中用于在通电时将外部装置驱动至确定位置。联轴器配置来将马达连接至外部装置，并且齿轮系可操作地啮合在马达与联轴器之间以便在马达与联轴器之间传输扭矩。开关配置来产生第一开关信号，该第一开关信号用于采用高电压给马达通电以将外部装置驱动至确定位置；和第二开关信号，该第二开关信号用于在从马达通电开始已经过去确定时间时，采用低电压给马达通电以保持外部装置。所述低电压低于所述高电压，以及向马达施加低电压以将外部装置维持在确定位置。用于致动器的系统和方法还可以包括外壳和马达，所述马达设置在所述外壳中用于在通电时将外部装置驱动至确定位置。联轴器配置来将马达连接至外部装置，并且齿轮系可操作地啮合在马达与联轴器之间以便在马达与联轴器之间传输扭矩。驱动/保持开关与马达连接，该驱动/保持开关配置来选择高电压或低电压，高电压用于使马达通电以将外部装置驱动至确定位置，而低电压用于在从马达通电开始已经过去确定时间时保持外部装置，其中，所述低电压低于所述高电压。有源/复位开关与马达连接，并且有源/复位开关配置来在马达用作发电机时将马达与齐纳二极管连接。其它系统、方法、特征和优点将在查阅以下附图和详细描述时是清楚的或者变得清楚的。旨在将所有此类额外的系统、方法、特征和优点包括在本说明书内并且受随附权利要求书的保护。附图说明包含在本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图图示了本实施例的实施方式并且与本说明书一起用于解释实施例的优点和原理。在附图中：图1是示例性致动器（例如，用于与风门一起使用）的分解图。图2是用于致动器的示例性开关电路的示意图。图3是用于致动器的示例性调节器电路的示意图。图4是用于在通电模式下控制从高电压状态切换到低电压状态的示例性开关电路的示意图。图5是用于致动器的另一示例性开关电路的示意图。图6是用于本文描述的电路的不同模式的示例性逻辑的流程图。图7是用于致动器的另一示例性开关电路的示意图。现在将详细参照对如在附图中图示的实施例的描述。虽然将结合这些附图来描述实施例，但是并不旨在将其限制为所公开的（一个或多个）实施例。相反，旨在覆盖包括在由所附权利要求书限定的实施例的精神和范围内的所有替换、修改和等效物。具体实施方式用于不具有微控制器的风门致动器的系统和方法能够与直流（DC）马达和线电压马达等一起使用，例如，由SIEMENSINDUSTRYINC.BUILDINGTECHNOLOGIESDIVISION制造的GND和GGD型防火和防烟风门致动器。图1是示例性致动器10的分解图，例如，用于与风门12一起使用。致动器10能够包括下部外壳11和上部外壳13，其配置成经由轴承环18来接收可旋转的输出联轴器14通过联接孔16。联轴器14构造为可操作地联接至外部装置，诸如，风门12或阀，并且适于使风门12的百叶窗13在发生电力中断时的默认停滞位置与给致动器10施加电力时的期望操作位置之间移位。致动器10能够是可逆的，以根据致动器10的安装方式来调节常闭风门12或常开风门12。例如，常闭风门12能够用作升降机井中的排烟装置以将异物保持在井外，直到打开风门12以允许烟雾排出。常开风门12能够允许新鲜空气进入建筑物空间，在发生火灾时关闭风门12以防止烟雾通过风门12进入建筑物的该部分。致动器10能够包括通电和断电两种模式、高电压和低电压两种通电状态以及静止和回到停滞两种断电状态。能够使用其它模式和状态。例如，当致动器10通电时，致动器10能够在电源下驱动或者保持结束位置。当致动器10断电时，致动器10能够保持静止或者通过使用缩回弹簧37回到停滞状态。致动器10使百叶窗13在打开位置与关闭位置之间运动，或者反之亦然，这取决于何时致动器10在通电或者断电状态下运行。致动器10的输出联轴器14包括整体式输出段20，该整体式输出段20具有多个齿以啮合通常表示为22的齿轮系。该齿轮系22能够包括相对于彼此可操作地啮合的齿轮组，例如，四个齿轮组24、26、28、30。将齿轮系22布置为使齿轮组24、26、28、30的轴线沿着致动器10的纵向方向大致形成之字形线。齿轮系22的齿轮组24与输出联轴器14的输出段20啮合，并且齿轮组30与驱动马达34可操作地啮合。按照这种方式，当驱动马达34通电时，齿轮系22将由马达34产生的扭矩传递至输出联轴器14并且将其放大。虽然齿轮系22是通过使用包括其相应的传递小齿轮的四个齿轮组24、26、28、30的互连来布置的，但是齿轮系22可以包括多于或者少于四个的齿轮组，并且能够按照允许在驱动马达34与输出联轴器14之间传递扭矩的各种其它构型来布置。与齿轮28的轴线同中心的伸长轴36悬垂在该齿轮上。开槽套筒附接至轴36的端部并且适于连接至缩回弹簧37的端部，例如，表簧或扭转弹簧（例如，复绕弹簧离合器）。当通过输出联轴器14使风门12移离默认位置时，缩回弹簧37被置于扭转状态，并且经由齿轮系22在输出联轴器14上施加力以使风门12回到其默认位置。致动器10还包括用于控制施加到驱动马达34和螺线管46的电力的开关电路（例如，下面在图2至图7中描述的开关电路中的任一开关电路）。该开关电路能够实施在印刷电路板42上并且能够通过绝缘板所保护。图2是用于致动器10的示例性开关电路200的示意图。电路200包括变压器202。在该变压器202的初级侧上的输入端子204能够包括，例如，在50Hz或60Hz输入下的24V、115V和/或230V。在变压器202的次级侧上的输出端子206能够包括：高电压（HV）交流电（AC）热输出（hotoutput）（HV_AC_HOT）208、高电压（HV）交流电（AC）返回输出（returnoutput）（HV_AC_RET）210、低电压（LV）交流电（AC）热输出（LV_AC_HOT）212和低电压（LV）交流电（AC）返回输出（LV_AC_RET）214。在端子208和210处的高电压能够为致动器10提供驱动电压，并且在端子212和214处的低电压能够为致动器10提供保持电压。例如，当致动器10使风门12从零运动至九十度（例如，从常闭位置至常开位置，或者从常开位置至常闭位置）时，驱动电压使风门12运动至结束停止位置，并且改变为保持电压以提供足够的电力来帮助将风门12维持在结束停止位置。当从输出208、210、212和214断开电力时，风门12能够回到其开始的停滞状态，例如，打开或者关闭状态。能够将来自输出208、210、212和214的输出电压施加到整流器电桥，例如，低电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适于向外部装置提供驱动电力和保持电力的致动器（10），其包括：马达（34），其设置成在所述马达（34）通电时将所述外部装置驱动至确定位置；以及开关电路（400、500、700），其配置成采用高电压使所述马达（34）通电以将所述外部装置驱动至所述确定位置，以及采用低电压使所述马达（34）通电以将所述外部装置保持在所述确定位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种适于向外部装置提供驱动电力和保持电力的致动器（10），其包括：马达（34），其设置成在所述马达（34）通电时将所述外部装置驱动至确定位置；以及开关电路（400、500、700），其配置成采用高电压使所述马达（34）通电以将所述外部装置驱动至所述确定位置，以及采用低电压使所述马达（34）通电以将所述外部装置保持在所述确定位置。2.根据权利要求1所述的致动器（10），其中，当从所述马达（34）被通电的时刻已经过去确定时间时，采用低电压使所述马达（34）通电。3.根据权利要求1所述的致动器（10），其中，通过齿轮系（22、550）所行进的距离来确定所述确定时间。4.根据权利要求1、2或3所述的致动器（10），其中，所述开关电路（400、500、700）包括由第一开关信号控制的第一半导体开关（408）和由第二开关信号控制的第二半导体开关（410）。5.根据权利要求4所述的致动器（10），其中，所述第一开关信号被输入至所述第一半导体开关（408）的栅极，以及所述第二开关信号被输入至所述第二半导体开关（410）的栅极。6.根据权利要求1、2或3所述的致动器（10），其进一步包括第三半导体开关（426）以在所述驱动马达（34）正在断电模式下操作时给所述驱动马达（34）提供电气负载。7.根据权利要求6所述的致动器（10），其中，所述电气负载包括与所述马达（34）并联连接的二极管（444、446）。8.根据权利要求6所述的致动器（10），其中，所述电气负载包括与所述马达（34）连接的电阻器/电容器电桥。9.根据权利要求1、2或3所述的致动器（10），其进一步包括与所述马达（34）连接的齐纳二极管（542），其中，所述齐纳二极管（542）在所述马达（34）断电时给所述马达（34）提供负载。10.一种适于向外部装置提供驱动电力和保持电力的致动器（10），其包括：马达（34），其用于在通电时将所述外部装置驱动至确定位置；驱动/保持开关，其与所述马达（34）连接，所述驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：PV卡罗尔，GP卡利恩多，DB安德森，MB斯特罗泽夫斯基，
申请(专利权)人：西门子工业公司，
类型：发明
国别省市：美国;US