电动致动器制造技术

本发明专利技术提供的电动致动器，使备用电容器在常时存储适量的电能的同时，无论何时发生停电都能可靠地执行所期待的返回动作。以不增加负担的合适的电流值进行备用电容器的充电。定期地测定备用电容器（16）的最新的静电容量值Cnew。根据每次测得的最新的静电容量值Cnew，算出为将阀门（200）从此时的设定开度θsp到紧急开闭位置（例如全闭位置）执行返回动作所必要的充电电压（必要充电电压）VCmin。在算出的必要充电电压VCmin高于测出的端子间电压VC时，根据阀门的实际开度θpv与设定开度θsp决定充电电流Ia的值，对备用电容器（16）进行充电使端子间电压VC达到必要充电电压VCmin。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用电动机的驱动力来控制阀门的开闭的电动致动器。
技术介绍
以往用电动致动器来作为控制空调设备或机械设备等中使用的阀门的开闭的装置。这种电动致动器中，利用电动机的驱动力来控制被安装在冷水或热水，或高温的蒸气流动的配管上的将球阀或蝶阀等用作阀芯的阀门的开闭。作为这种电动致动器，存在弹簧返回型的电动致动器。该弹簧返回型的电动致动器，在阀门的阀轴或使其转动的输出轴上具有弹簧，作为停电时的阀门的紧急开闭单元，在通常运转时利用旋转驱动阀门的电动机的旋转力预先上紧弹簧，当停电时没有电动机的旋转力时，用被上紧的弹簧的弹力强制进行达到紧急开闭位置的开动作或闭动作。又，紧急开闭位置，有时定为全闭位置，有时也定为全开位置。然而，这种弹簧返回型的电动致动器中，具有非常迅速地执行阀门停电时的开动作或闭动作的优点，但存在如下的问题:(I)开闭时产生比较大的声音，(2)通常运转时为上紧弹簧，有必要使用发生大力矩的电动机，消耗电力加大，(3)紧急开闭时，弹簧超越地即超过必要地进行开动作或闭动作，对装置造成大的危险等。因此，提出了取代弹簧，在电动致动器上装载电气双层电容器作为备用电容器，通常时预先对备用电容器进行充电，停电时用备用电容器上所存储的电能驱动电动机，使阀门强制地进行开动作或闭动作的电动致动器的方案(例如参照专利文献I)。专利文献[专利文献I]日本 特开2007-218433号公报[专利文献2]日本特开2008-89109号公报然而，担心发生这样的事态，即能蓄电于备用电容器中的电能，依存于备用电容器的静电容量，该静电容量因由于随时间变化、施加电压及温度变化等而减少，即使监视备用电容器的端子间电压，并经常保持预定的电压值，在经历时间后发生停电时，蓄电能量也不足，不能执行所期待的开动作或闭动作(返回动作)。另外，由于停电时的阀门开度不能确定，所以通常总是为使从全开到全闭或从全闭到全开地进行动作，对备用电容器存储必要的电能。与此相对，电动致动器不一定控制阀门为全闭(开度0%)或全开(开度100%)的位置，被控制为中间开度的情况较多。在控制阀门为中间开度中发生停电时，虽然只要使其从中间开度到全闭或全开地进行动作就可，但备用电容器中存储了使其从全开到全闭或从全闭到全开地动作所必要的电能。因此对备用电容器的电能造成过剩存储(过剩充电)，妨碍了节能的同时，也缩短备用电容器的寿命。又，专利文献2中，记述了对备用电容器充电仅为停电时的阀门的开动作或闭动作所要的电力。然而，根据其说明，算出仅是从阀门的现在的开度位置到紧急开闭位置的开动作或闭动作所必要的电力，即使对备用电容器充电该电力，也因备用电容器的静电容量随时间变化、施加电压及温度变化等而减少，未必对备用电容器存储适量的电能，存在不能执行所期待的开动作或闭动作(返回动作)的担心。另外，作为备用电容器用的电气双层电容器，具有能够用大电流的快速充电那样的特色。然而，当用大电流进行充电时，因电气双层电容器的内部电阻产生发热，使静电容量劣化。另外，充电电路的电流容量的高输出化成为必要，提高了成本。
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术为解决这样的课题而作，其目的在于提供对备用电容器在常时存储适量的电能的同时，无论何时发生停电都能可靠地执行所期待的返回动作的电动致动器。另外，在于提供能防止因备用电容器的内部电阻发热造成的静电容量劣化的同时，可以不需要充电电路的电流容量的高输出化，力求成本下降的电动致动器解决课题的手段为达到这样的目的，本专利技术的电动致动器，具有电源部、接受来自该电源部的电力供给并驱动阀门的电动机、接受来自电源部的电力供给并被充电的备用电容器，在停电时由备用电容器中所存储的电能强制地驱动电动机，并执行返回动作使阀门到达规定的开度位置，其特征在于，具备:检测阀门的实际开度的开度检测单元；检测备用电容器的端子间电压的端子间电压检测单元；定期地测定备用电容器的最新的静电容量值的静电容量测定单元；在每次测定备用电容器的最新的静电容量值后，根据该被测定到的最新的静电容量值，算出为执行返回动作将阀门从此时的开度设定值到所述规定的开度位置所必要的备用电容器的充电电压，作为必要充电电压的必要充电电压算出单元；在每次必要充电电压算出单元算出的必要充电电压高于端子间电压检测单元测出的端子间电压后，根据阀门的实际开度与开度设定值决定对备用电容器的充电电流的值，对备用电容器进行充电使端子间电压检测单元所测出的端子间电压达到必要充电电压的充电单元。根据本专利技术，定期地测定备用电容器的最新的静电容量值，在每次测定备用电容器的最新的静电容量值后，根据该被测定到的最新的静电容量值，算出为执行返回动作将阀门从此时的开度设定值到规定的开度位置(紧急开闭位置)所必要的备用电容器的充电电压，作为必要充电电压。而且，比较算出的必要充电电压与测出的备用电容器的端子间电压，在算出的必要充电电压高于测出的端子间电压时，根据阀门的实际开度与开度设定值决定对备用电容器的充电电流的值，进行对备用电容器的充电使端子间电压达到算出的必要充电电压。本专利技术中，在算出的必要充电电压高于测出的端子间电压时，根据阀门的实际开度值与设定开度值决定对备用电容器的充电电流的值。这时，例如是在算出的必要充电电压高于测出的端子间电压且阀门的开度设定值小于实际开度时，以对备用电容器的充电电流的值作为预定的最小充电电流值。另外，在算出的必要充电电压高于测出的端子间电压，而且阀门的开度设定值大于实际开度时，根据备用电容器的最新的静电容量值、测出的端子间电压、算出的必要充电电压及预定的充电时间，来决定对备用电容器的充电电流的值。例如决定对备用电容器的充电电流的值为Ia=Cnew.(VCmin-VC) / AT。式中，Ia:充电电流的值，Cnew:最新的静电容量值，VCmin:算出的必要充电电压，VC:测出的端子间电压，Λ T:充电时间。本专利技术中，备用电容器的最新的静电容量值如下述那样求出即可。以规定的放电电流值Ib使备用电容器中存储的电能放电，监视因放电而下降的备用电容器的端子间电压，测定该端子间电压达到规定的电压值Vl时的从放电开始的时间Tl，与达到作为低于电压值Vl的值确定的规定电压值V2时的从放电开始的时间T2，由该测定的时间T1、T2，放电电流值Ib及电压值V1、V2求出备用电容器的最新的静电容量值Cnew。例如求出最新的静电容量值 Cnew 为 Cnew=Ib.(T2-T1) / (V1-V2)。又，本专利技术中，备用电容器的必要充电电压例如按下述那样求出即可，设电动机的输出为P，从阀门的全闭到全开的全驱动时间为Ta，阀门的开度设定值为Θ SP，从阀门的全闭到全开的全旋转角度为Θ a,备用电容器的最新的静电容量值为Cnew，求出备用电容器白勺必要的充电电压 VCmin,为 VCmin=[2P.Ta.Qsp/ (Cnew.Θ a) ] 1/20专利技术的效果根据本专利技术，由于定期地测定备用电容器的最新的静电容量值，在每次测定备用电容器的最新的静电容量值后，根据该被测定到的最新的静电容量值，算出为执行返回动作将阀门从此时的开度设定值到规定的开度位置所必要的备用电容器的充电电压，作为必要充电电压，在算出的必要充电电压高于测出的备用电容器的端子间电压时，根据阀门本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动致动器，具有电源部、接受来自该电源部的电力供给并驱动阀门的电动机、接受来自所述电源部的电力供给并被充电的备用电容器，在停电时由所述备用电容器中所存储的电能强制地驱动所述电动机，并执行返回动作使所述阀门到达规定的开度位置，其特征在于，具备：检测所述阀门的实际开度的开度检测单元；检测所述备用电容器的端子间电压的端子间电压检测单元；定期地测定所述备用电容器的最新的静电容量值的静电容量测定单元；必要充电电压算出单元，所述必要充电电压算出单元在每次测定所述备用电容器的最新的静电容量值后，根据该被测定到的最新的静电容量值，算出为执行使所述阀门从此时的开度设定值到所述规定的开度位置的返回动作所必要的所述备用电容器的充电电压，作为必要充电电压；和充电单元，所述充电单元在所述必要充电电压算出单元所算出的必要充电电压高于所述端子间电压检测单元所测出的端子间电压时，根据所述阀门的实际开度和开度设定值决定对所述备用电容器的充电电流的值，对所述备用电容器进行充电直到所述端子间电压检测单元所测出的端子间电压达到所述必要充电电压。

【技术特征摘要】
2011.11.04 JP 2011-2426431.一种电动致动器，具有电源部、接受来自该电源部的电力供给并驱动阀门的电动机、接受来自所述电源部的电力供给并被充电的备用电容器，在停电时由所述备用电容器中所存储的电能强制地驱动所述电动机，并执行返回动作使所述阀门到达规定的开度位置，其特征在于，具备: 检测所述阀门的实际开度的开度检测单元； 检测所述备用电容器的端子间电压的端子间电压检测单元； 定期地测定所述备用电容器的最新的静电容量值的静电容量测定单元； 必要充电电压算出单元，所述必要充电电压算出单元在每次测定所述备用电容器的最新的静电容量值后，根据该被测定到的最新的静电容量值，算出为执行使所述阀门从此时的开度设定值到所述规定的开度位置的返回动作所必要的所述备用电容器的充电电压，作为必要充电电压；和 充电单元，所述充电单元在所述必要充电电压算出单元所算出的必要充电电压高于所述端子间电压检测单元所测出的端子间电压时，根据所述阀门的实际开度和开度设定值决定对所述备用电容器的充电电流的值，对所述备用电容器进行充电直到所述端子间电压检测单元所测出的端子间电压达到所述必要充电电压。2.按权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：成田浩昭，
申请(专利权)人：阿自倍尔株式会社，
类型：发明
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