可变速致动器制造技术

本发明专利技术涉及一种可变速致动器或阀致动器，包括：能够以变化的速度操纵马达的固态马达控制器；以及本身实现制动的齿轮组。可选择阀致动器的速度和转矩。阀承受的速度和转矩可在阀行程的整个长度上发生改变。阀致动器可包括足以起到过程控制器作用的逻辑。

【技术实现步骤摘要】
可变速致动器本申请为分案申请，原申请的申请号为200880130412.X (国际申请号为PCT/US2008/070545)，国际申请日为2008年7月18日，专利技术名称为“可变速致动器”。
本专利技术总体涉及一种包括电动马达的阀致动器，并更具体地涉及这种阀致动器的控制。
技术介绍
阀致动器广泛应用于许多工业，例如，所有类型的发电、石油和石油化学产品、纺织、造纸以及食物处理。运转速度和由阀致动器产生的转矩是很重要的参数。通常，将固定速度马达连结到齿轮组确实为阀提供适合的速度和转矩组合。准确的马达和齿轮组必须由制造商连结。如果制造商想要实现对客户定货的快速周转，则制造商必须储存各种马达和齿轮组。另外，必须雇佣熟知哪怕一种简单的普通阀致动器设计的有时数百种不同变化的组装的专业工作人员。而且，即使多个客户想要具有完全相同的速度和转矩特性的阀致动器，这些客户通常也具有不同的可用电源。一个客户可能想要使用60Hz的480VAC的三相电源，另一使用者可能想要使用50Hz的110VAC的单相电源，而又一客户可能仅有24VDC的可用电源。以前公知的系统未提供一种以现成品供应从而满足具有不同可用电源的客户的需求的阀致动器。目前，如果使用者想要改变阀致动器的转矩和速度特性，则必须使致动器停止工作、拆卸致动器、随后将致动器与不同的齿轮组和/或马达重新组装在一起。需要一种减少必须储存以满足客户需求的马达和齿轮组的数量的方法。还需要减少必须训练雇员以构建的模型的数量。另外，需要在不要求拆卸的情况下允许调节致动器所传送的速度和转矩。另外，固定速度阀致动器作为过程控制器具有有限的用途，因为阀始终以恒速运转。需要允许阀致动器作为过程控制器运转的方法。解决这些问题的一种方法是通过使用整流器和断路器控制发送到DC马达的电流。由此，允许使用单相或三相的高压或低压AC电流并允许控制马达的速度和转矩。这种方法的变型在于对AC整流、之后利用逆变器控制AC马达。然而，这些方法需要使用转矩限制开关。操作者可机械地调节由阀致动器传送的速度和转矩，但操作者最多仅可设定阀致动器不应超过的最大转矩或速度。在不使用限制开关的情况下，操作者不能设定在阀行程的整个长度上发生改变的速度或转矩轮廓。阀致动器包括齿轮组并且齿轮组设置在阀致动器的壳体内。以前的方法需要使用者调节速度和转矩电位计，并且不允许操作者设定在阀行程的整个长度上发生改变的速度或转矩轮廓。这些方法未提供在不使用大型机械开关和转矩限制开关的情况下设定阀致动器的速度和转矩的方法，也未提供阀致动器可作为过程控制器运转的机构。解决上述问题的其它方法使用开关磁阻马达和DC马达以提供可变速度。然而，在这些情况中，阀致动器需要单独的制动机构来防止马达在发生电力损失的情况中旋转。需要本身就具有制动能力的能够改变速度的阀致动器。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例是一种阀致动器，包括:可变速马达；可操作地连接到可变速马达并可设置为操纵可变速马达的固态马达控制器；以及可操作地连接到可变速马达的蜗杆/蜗轮组。本专利技术的另一实施例是一种阀致动器，包括:通用的磁场连接块；可运转而接收电力供给的电源转换器；可变速马达；可操作地连接到电源转换器的固态马达控制器和该马达控制器可设置为操纵可变速马达；以及可操作地连接到可变速马达的制动设备；制动设备包括齿轮组。本专利技术的另一实施例是一种阀致动器，包括:壳体；马达控制器；具有输出轴的可变速马达，其中，可变速马达设置为由马达控制器控制；以及集成到壳体内的马达控制器和可变速马达；以及在壳体外并可操作地连结到输出轴的齿轮系。本专利技术的具体的实施例包括一种操纵阀致动器的方法，该方法包括:提供包括可操作地连接到可变速马达的固态马达控制器的阀致动器，其中，齿轮组可操作地连接到可变速马达；设定固态马达控制器上的速度，当阀致动器运转时固态马达控制器以该速度驱动可变速马达；以及当发生电源故障时，用该齿轮组抵抗向后驱动载荷而锁定可变速马达。本专利技术的另一实施例包括致动电驱动阀致动器的方法，该方法包括:在可操作地连接到包括齿轮组的电驱动阀致动器的固态阀致动器处接收指令信号，其中，电驱动阀致动器能够改变速度，在固态阀致动器控制器处接收反馈信号，判断指令信号与反馈信号之间是否存在差异；以及通过致动电驱动阀致动器使指令信号与反馈信号之间的任何差异最小化。本专利技术的另一实施例是用于致动阀的系统，该系统包括:阀致动器，其中，阀致动器包括:马达，其中马达包括输出轴；可操作地连接到马达并能够以可变化的速度和转矩操纵马达的固态马达控制器；以及连结到马达的输出轴的蜗杆/蜗轮组。附图说明尽管说明书以具体指出且明确声明了哪些视作本专利技术的内容的权利要求进行总结，但本领域的普通技术人员通过下面结合附图阅读对本专利技术的描述可更容易地理解和领会本专利技术，在附图中: 图1是包括马达控制器和可变速马达的可变速的阀致动器的实施例的示意图； 图2示出了将电源转换器和齿轮组添加到图1所示的实施例中； 图3示出了根据本专利技术的实施例合并电源转换器和马达控制器； 图4示出了无电源转换器的本专利技术的实施例； 图5示出了包括作为根据本专利技术的实施例的阀致动器的一部分的磁场连接终端； 图6示出了无齿轮组的电源转换器的实施例； 图7示出了阀致动器的一个实施例，其中，马达控制器和可变速马达位于单独的壳体内而齿轮组位于壳体外。图8示出了包括根据本专利技术阀致动器的实施例的阀制动控制器； 图9示出了本专利技术的一个实施例，其中，电源转换器集成为与阀致动器控制器通讯的马达控制器的一部分； 图10示出了本专利技术的一个实施例，其中，马达控制器集成为从电源转换器接收输入的阀致动器控制器的一部分； 图11示出了将电源转换器、马达控制器以及阀致动器控制器合并到根据本专利技术的实施例的单个设备内。图12示出了可由马达控制器接收的不同的反馈信号的实例；以及 图13示出了阀致动器作为过程控制器运转的实施例。具体实施方式披露了一种包括电动马达的阀致动器，包括:能够以可变速度操控马达的固态马达控制器以及防止载荷力向回驱动输出轴的齿轮组。可以选择阀致动器的速度和转矩。本专利技术可消除在阀致动器中安装转矩限制开关或其它转矩专用的转矩检测装置以及单独的制动机构。为了便于说明，在附图中相同的附图标记表示相同的元件。现参照图1，阀致动器100的具体实施例包括马达控制器20和可变速马达10。马达控制器20从来自电源90的输入接收电力输入。马达控制器20控制电能输出至可变速马达10。可变速马达10可连结到阀80。可替换地，马达10可连结到致动器齿轮箱(旋转输出或线性输出)，致动器齿轮箱可进而连结到阀80或其它的从动载荷。可变速马达10可为本
中公知的任何适合的马达。本专利技术可使用多种可变速马达。几乎任何AC马达通过适合的控制器和转换器都能以可变速度工作。可变速马达10包括单相和多相感应马达。多相感应马达中包括设计A和B、C、D以及F四个总组及附随的子组。变速马达10可为其它的AC马达，例如，转子绕组马达、多速马达、恒定转矩和可变转矩马达以及通用马达。可使用包括反应式同步马达(磁滞同步马达和磁阻同步马达)以及DC激励同步马达的同步马达。可变速马达10还可为伺服马达、无刷伺服马达以及线性马达。可变速马达10还可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阀致动器，包括：壳体；马达控制器；具有输出轴的可变速马达，其中，所述可变速马达设置为由所述马达控制器控制；以及所述马达控制器和所述可变速马达集成到所述壳体内；以及在所述壳体外并可操作地连结到所述输出轴的齿轮系。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：WT多伦蒂，DJ莫里斯，
申请(专利权)人：芙罗服务管理公司，
类型：发明
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