用于控制电磁铁所操作的射流阀的电路装置制造方法及图纸

用于控制电磁铁所操作的射流阀的电路装置具有放大器电路（１０），所述放大器电路（１０）将额定值电压（Ｕ１）变换成相应大小的电流。为了确保电磁线圈的表面温度不超出可预定的最大值，设置针对被输入电磁线圈的电流的监控电路（１９）。监控电路被实施为对电流进行限制的控制回路的形式，所述控制回路只有在电流超出上限阈值（Ｕｉｏ）时才干预。在这种情况下，监控电路减少被输入放大器电路的输入电压（Ｕ２）。如果尽管如此电流仍未又下降到上限阈值之下，监控回路中断从放大器电路到电磁线圈的连接线路（１５，１６）。所述电路装置特别地被设置用于以提高的安全性来控制许可防爆的比例电磁铁，在所述电磁铁中根据ＡＴＥＸ　　１００指示最大电流是安全性重要的量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及依照权利要求1的前序部分的用于控制电磁铁所操作的射流阀的电路装置。根据Mannesmann Rexroth有限公司的出版文献“ElektrischesVerstaerker-Modul zur Ansteuerung von direktgesteuertenRegelventilen mit elektrischer Rueckfuehrung(用于利用电反馈来控制直接受控的调节阀的电气放大器模块)类型VT 11080，系列2X”(RD 29 757/04.93)，已知这样一种电路装置。所述电路装置包括带有输入级和末级的放大器电路。给所述输入级输入电气输入信号，例如其形式为在0V与10V之间的范围内可变的直流电压。在最简单的情况下，该电压是在电位计处所量取的电压。除此之外，还可以是从通常称为“SPS”的存储可编程控制器所量取的电压，或者是从其他上一级的控制器所输出的电压。被输入到输入级的电压被用作针对电流的额定值，其中所述电流应被输入电磁线圈。必要时，在输入级中与其他信号逻辑连接成末级的控制信号。所述末级将该控制信号变换成电流。经由被配置在末级与电磁线圈之间的连接线路将该电流输入到电磁线圈。在此，在0A与1A之间的电流范围例如对应于0V至10V的输入电压范围。此外，为了满足ATEX规程的安全性要求，需要负责设备的单个组件的表面温度始终低于围绕组件的气体的点火温度。在利用由电磁线圈操作的控制元件对射流阀进行电气控制的情况下，电磁线圈是在工作期间依赖于电流而发热的元件。在此，带来困难的是，流过电磁线圈的电流的界限值在许多情况下仅仅略微超过为完全偏转射流阀的控制元件所需的值。这意味着，在为完全偏转射流阀的控制元件所需的电流与由电磁线圈结构所预定的电流界限值之间的安全性距离在数量级上仅为少量的百分比，例如工作上所规定的最大电流的5％。在正常工作时，不会达到该界限值，然而，能够考虑一系列情况，在所述情况中达到并且还超过流过电磁线圈的电流的界限值。例如放大器输入端的过控制就属于所述情况，在所述过控制中被输入到放大器输入级的输入电压大于被分配给工作上所规定的最大电流的输入电压。电流可能超出界限值的另一种情况是，在用户侧设定放大器参数时的错误操作，所述错误操作导致比工作上所规定的最大电流更高的输出电流。电流可能超过界限值的另一种可考虑的情况可能在出现短路时出现，所述短路是引导工作电压的线路与从放大器到电磁线圈的连接线路之间的短路。在出版文献RD 29 757/04.93中未说明在此类情况下阻止电磁线圈的不允许的大量发热的措施。根据DE 195 15 640 A1，已知一种用于对电磁铁操作的射流阀进行电气控制的电路装置。在放大器与电磁线圈之间的连接线路中配置受控的开关，其形式为辅助接触器的触点。该受控开关被用于满足提高的安全性技术上的要求，如这些要求例如在以下情况中应被遵守使用电气操作的用于控制压力介质向汽缸流动的液压阀，其中压力机的工具驶过所述汽缸。在危险的工作状况中，机器应能够被安全地停止运转。这例如在下列情况中就应发生在达到压力机的上死点时终端开关动作，紧急短路开关已被操作，或者上一级控制装置输出相应的信号。在这些情况中，去除一个释放信号，所述释放信号除了它所执行的其他功能之外还打开所述受控开关。如果该阀被实施为控制活塞具有正遮盖和机械对中的比例阀，则在电磁线圈无电流时控制活塞占据安全的中心位置，在所述中心位置中没有压力介质流向汽缸或从汽缸流出。因此，通过打开受控开关来确保，在放大器有电气干扰的情况下也没有电流流过电磁线圈。在根据DE 195 15 640 A1已知的电路装置中没有提及阻止电磁线圈的不允许的大量发热的措施。根据DE-OS 24 26 512，已知一种用于接通电磁铁操作的电液压换向阀。在正常工作中作为开关晶体管工作的晶体管根据时钟控制的控制电流(所述电流被输入到晶体管的基极)在一种开关状态中将电磁线圈与供电电压相连接，并且在另一种开关状态中断开该连接。流过电磁线圈的电流的大小通过电磁线圈的欧姆电阻和供电电压的大小加以确定。为了保护开关晶体管，设置保护电路，所述保护电路只要当流过比工作上的电流更高的电流时就打开配置在供电电压源与电磁线圈之间的继电器触点。在电流仅仅略微大于工作上的电流时，继电器打开供电电压源与电磁线圈之间的触点。此后，电流由于继电器的自保持而中断。在电流显著大于工作上的电流时，在直至继电器动作的时间段内附加地减少开关晶体管的控制电流。该电路装置涉及末级，所述末级将时钟控制的电压施加到电磁线圈。未设置输入级，所述输入级经由电流控制装置或电流调节装置将可变的输入电压变换为对应于输入电压大小的电流，如同譬如在根据文章开始处提及的出版文献RD 29 757/04.93已知的电路装置中一样。对电磁线圈表面温度进行限制的问题也未被提及。本专利技术所基于的任务是，创造在文章开始处所提及的那类电路装置，所述电路装置允许以提高的安全性来限制电磁线圈的表面温度(特别是通过影响流过电磁线圈的电流)，即使在最大的工作上所需要的电流与对应于电磁线圈最大表面温度的电流界限值之间只存在小的差距。该任务通过权利要求1中标明的特征来解决。监控电路形成对电流进行限制的控制回路，所述控制回路只有当电流超过上限阈值时才进行干预。在这种情况下，监控电路减小被输入到放大器电路输入级的输入电压。如果尽管如此电流未又降低到上限阈值之下，则监控电路中断从放大器电路末级到电磁线圈的连接线路。通过在电流超过上限阈值时首先完成的、被输入到放大器电路输入级的输入电压的减小，所述电流能够被减小到低于上限阈值的值，而无须立即中断通向电磁线圈的连接线路。在电流仅仅短时间地略微超过上限阈值的情况下这是有利的，因为在这种情况中(不同于在连接线路的自保持中断的情况中)不进行工作中断，所述工作中断需要通过工作人员的再次接通。只有在以下情况中才进行连续线路的自保持中断，即干扰很严重使得流过电磁线圈的电流不能够通过减少被输入到放大器装置输入级的输入电压而降低到上限阈值之下。因此，本专利技术措施提高了处在有爆炸危险的区域中的具有射流阀的机器的可用性。在从属权利要求中标明有利的改进方案。在权利要求2中，说明减小被输入到放大器电路输入级的电压的一种优选的扩展。除此之外，为了减小输入电压，也能够从额定值电压中减去校正电压，或者将额定值电压与校正系数相乘。依照权利要求3，积分环节的输出电压向上被限制于略微大于最大额定值电压的值。由此保证，在不受干扰的工作中将额定值电压输入到放大器电路的输入级。此外负责使得当流过连接线路的电流的时间上的均值超过上限阈值时尽可能快地减小被输入到放大器电路输入级的电压。依照权利要求4在比较器之前所设置的延迟环节阻止所述监控电路在电流仅仅短时间地超过上限阈值的情况下已经进行干预。在权利要求5中所说明的幅值发生器允许不依赖于电流流过电磁线圈的方向来进行电流监控。权利要求6至8涉及在干扰情况下对电流进行中断的部分监控电路的不同的有利扩展。在此，在电流超过上限阈值之后监控电路在一个时间之后中断连接线路，所述的时间通过对应于下限阈值的电压和积分环节的时间常数来确定。在权利要求9中，说明第二比较器的和在该第二比较器之后所设置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于控制电磁铁所操作的射流阀的电气电路装置，－具有包括输入级和末级的放大器电路，所述放大器电路将被输入到输入级的电压变换成相应大小的电流，所述电流从末级经由连接线路流向射流阀的电磁线圈，其特征在于，－设置有监控电路（１９），所述监控电路（１９）具有针对从末级（１２）经由连接线路（１５，１６）流向电磁线圈（１７）的电流（ｉ↓［Ａ］）的电流测量装置（２８），－对流向电磁线圈（１７）的电流（ｉ↓［Ａ］）的大小进行确定的额定值电压（ｕ↓［１］）被输入到监控电路（１９），－当电流（ｉ↓［Ａ］）在时间上的均值（ｕ↓［ｉｍ］）超过上限阈值（ｕ↓［ｉｏ］）时监控电路（１９）将被输入到输入级（１１）的电压（ｕ↓［２］）从额定值电压（ｕ↓［１］）开始持续减小，其中当电流（ｉ↓［Ａ］）在时间上的均值（ｕ↓［ｉｍ］）在可预定的时间之后又没有低于上限阈值（ｕ↓［ｉｏ］）时监控电路（１９）中断通向电磁线圈（１７）的连接线路（１５），并且－当电流（ｉ↓［Ａ］）在时间上的均值（ｕ↓［ｉｍ］）已经低于上限阈值（ｕ↓［ｉｏ］）之后，监控电路（１９）又将被输入到输入级（１１）的电压（ｕ↓［２］）提高直至额定值电压（ｕ↓［１］）。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2003-12-19 10360621.11.用于控制电磁铁所操作的射流阀的电气电路装置，-具有包括输入级和末级的放大器电路，所述放大器电路将被输入到输入级的电压变换成相应大小的电流，所述电流从末级经由连接线路流向射流阀的电磁线圈，其特征在于，-设置有监控电路(19)，所述监控电路(19)具有针对从末级(12)经由连接线路(15，16)流向电磁线圈(17)的电流(iA)的电流测量装置(28)，-对流向电磁线圈(17)的电流(iA)的大小进行确定的额定值电压(u1)被输入到监控电路(19)，-当电流(iA)在时间上的均值(uim)超过上限阈值(uio)时监控电路(19)将被输入到输入级(11)的电压(u2)从额定值电压(u1)开始持续减小，其中当电流(iA)在时间上的均值(uim)在可预定的时间之后又没有低于上限阈值(uio)时监控电路(19)中断通向电磁线圈(17)的连接线路(15)，并且-当电流(iA)在时间上的均值(uim)已经低于上限阈值(uio)之后，监控电路(19)又将被输入到输入级(11)的电压(u2)提高直至额定值电压(u1)。2.如权利要求1所述的电气电路装置，其特征在于，-比较器(33)将电流测量装置(28)的输出信号(uiA)在时间上的均值(uim)与上限阈值(uio)相比较，-在比较器(33)之后设置有积分环节(35)，所述积分环节(35)的输出电压(u2k)被限制使得所述输出电压(u2k)不超过上限值(u2ko)，-只要电流(iA)在时间上的均值(uim)超过上限阈值(uio)，积分环节(35)的输出电压(u2k)就减少，并且只要电流(iA)在时间上的均值(uim)低于上限阈值(uio)，积分环节(35)的输出电压(u2k)就增加，-积分环节(35)的输出电压(u2k)和额定值电压(u1)被输入到最小值选择环节(36)，并且-所述两个电压中较小的电压(u2)被输入到放大器电路(10)的输入级(11)。3.如权利要求2所述的电路装置，其特征在于，上限值(u2ko)至少等于最大额定值电压(u1[100％])，其中积分环节(35)的输出电压(u2k)能够被限制在所述上限值(u2ko)。4.如权利要求2或权利要求3所述的电路装置，其特征在于，电流(iA)在时间上的均值(uim)经由延迟环节(32...

【专利技术属性】
技术研发人员：K彭泽，R克努特尔，A梅塞尔巴奇，
申请(专利权)人：博世雷克斯罗思股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]