CN104364991B - 伺服驱动器、伺服驱动设备、用于运行伺服驱动器的方法和用于运行伺服驱动设备的方法 - Google Patents

伺服驱动器、伺服驱动设备、用于运行伺服驱动器的方法和用于运行伺服驱动设备的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种包括由控制单元(4)控制的电动马达(2)的伺服驱动器(1)，其设定：确定为控制单元(4)馈电的中间电路(3)的中间电路电容器(5)的电荷状态，并且根据所确定的电荷状态如此调节电动马达(2)的电功率消耗，从而能避免中间电路电容器(5)的临界电荷状态。

Description

伺服驱动器、伺服驱动设备、用于运行伺服驱动器的方法和用 于运行伺服驱动设备的方法
技术领域
本发明涉及一种伺服驱动器，其包括电动马达和该电动马达的由中间电路馈电的控制单元，所述中间电路具有至少一个中间电路电容器。
本发明还涉及一种伺服驱动设备，其包括至少一个伺服驱动器和至少一个能量供应装置，所述至少一个能量供应装置设立为用于为所述至少一个伺服驱动器供应电能。
本发明还涉及一种用于运行伺服驱动器的方法，其中，中间电路电容器为该伺服驱动器的电动马达的控制单元馈电。
最后，本发明涉及一种用于运行伺服驱动设备的方法，其中，所述伺服驱动设备的至少一个伺服驱动器由该伺服驱动设备的至少一个能量供应装置供应电能。
背景技术
这种执行机构是已知的并且已被证明是有效的。它们例如用在设备中以便马达驱动地对配件进行调节。
通常，这些伺服驱动器在电网运行中由电网馈电。在停电或其它故障时可以设置蓄能器，如此设计蓄能器的大小，使得例如驱动器能够进入可靠状态中。
备选或附加地，在已知的伺服驱动器中可构造有发电机单元，借助该发电机单元可手动生成用于驱动电动马达的电能。蓄能器和/或发电机单元构成在停电时用于运行的能量供应装置。
到目前为止，在已知的伺服驱动器中，相应的中间电路由单独配置的能量供应装置馈电。因此能量供应装置最佳地与伺服驱动器的需求协调一致。
由WO2011/047490A2已知一种用于伺服机构的安全控制装置，在该安全控制装置中，安全电路对供电电压的崩溃进行探测并且发出用于安全运行的信号，利用该信号，马达控制装置使得所属的盖子移到安全位置中。
发明内容
本发明的目的在于：提高在为设备配置伺服驱动器时的灵活性。
为了实现这个目的，根据本发明规定伺服驱动器的特征，其包括电动马达和所述电动马达的由中间电路馈电的控制单元，所述中间电路具有至少一个中间电路电容器，其特征在于，构造有监控单元，借助该监控单元可确定中间电路电容器的瞬时电荷状态，控制单元设立为用于根据中间电路电容器的所确定的瞬时电荷状态来调节电动马达的电功率消耗，并且所述控制单元设立为用于当或只要所确定的电荷状态相应于预先给定的存储于中间电路电容器上的达到或低于预先给定的电荷量时，就减小功率消耗。特别是由此在开头所提类型的伺服驱动器中规定：设有监控单元，借助该监控单元可确定中间电路电容器的瞬时电荷状态，并且控制单元设立为用于根据所确定的中间电路电容器的瞬时电荷状态来调节电动马达的电功率消耗。因此可能的是，为了为中间电路馈电设置不同的能量供应装置，所述能量供应装置可以不同地设计，因为借助监控单元可能的是：通过及时减小电动马达的电功率消耗来避免中间电路电容器上的中间电路电压崩溃。通过这种方式可避免控制单元发生故障。这在停电时在独立于电网的运行中尤为有利。
在本发明的一种方案中可规定：控制单元设立为用于当或只要所确定的电荷状态相应于存储于中间电路电容器上的达到或低于预先给定的第一阈值的电荷量时减小功率消耗。优选控制单元在此设立为用于将功率消耗减小低于所需的规定值。在此有利的是，可避免中间电路电压不再足以为控制单元有效馈电的状态。因此，尤其是在停电时，在其中应移动到预先给定的移动位置上，可避免电动马达的非限定状态。例如可以为所追求的移动曲线或伺服驱动器的移动位置计算或预先给定所需的规定值。功率消耗的减小例如导致较慢地经过移动曲线或在晚些时刻到达预先给定的移动位置。通过这种方式可实现的是：例如在手动或由蓄能器馈电的紧急运行中借助功率减小的移动曲线可到达终点位置，即使手动或由蓄能器提供的能量不足以用于预先给定的移动曲线。
在本发明的一种方案中可规定：所述控制单元设立为用于当或直至所确定的电荷状态相应于存储于中间电路电容器上的达到或超过预先给定的第二阈值的电荷量时提高功率消耗。优选规定，控制单元设立为用于当或直至所确定的电荷状态相应于存储于中间电路电容器上的达到或超过预先给定的第二阈值的电荷量时将功率消耗提高到所需的规定值。在此有利的是，一旦具备足够用于运行伺服驱动器的能量，减速的移动曲线行进就能再次加速。第一阈值可表示这样的临界电荷状态，在低于该第一阈值时不能再保证所限定的运行。
特别有利的是，第二阈值高于第一阈值。由此可实现滞后特性，滞后特性避免为功率消耗进行过于频繁的切换过程。第一和第二阈值也可相等。
例如可以在控制单元中存储规则，根据该规则，一旦低于第一阈值，电功率消耗就减小或可减小，并且根据该规则，一旦高过第二阈值，电功率消耗就提高或可提高。
也可以在控制单元中存储特性曲线，该特性曲线为每个电荷状态配置一个用于电功率消耗的上限值。
特别有利的是，所述控制单元具有用于控制电动马达的功率电子装置。在此有利的是，通过相应控制功率电子装置可调节电动马达的瞬时功率消耗。
在本发明的一种方案中可规定：监控单元包括下述组中的至少一个元件，所述组包括用于测量中间电路电容器上的电压的装置、用于测量在中间电路内流动的和/或流到中间电路电容器上的电流的装置、用于测量从中间电路和/或从中间电路电容器流出的电流的装置、用于测量存储于中间电路电容器上的电荷量的装置。在此有利的是，中间电路电容器的电荷状态可作为施加在中间电路电容器上的电压、尤其是作为中间电路电压来测量，和/或作为存储于中间电路电容器上的电荷量来测量，并且可用于调节电动马达的电功率消耗。为此在监控单元与控制单元之间可以设立有控制连接。电荷量例如可以由测得的经积分的电流的差求出。
通常可以在控制单元中存储特性曲线，该特性曲线为中间电路电容器的瞬时或每个电荷状态限定一个用于电动马达的电功率消耗的上限。控制单元可这样设立，使得电动马达的实际电功率消耗不超过预先给定的上限。
为了实现所述目的，在开头所提类型的伺服驱动设备中提出：伺服驱动器根据本发明构造。在此有利的是，在伺服驱动设备中伺服驱动器可与不同类型的能量供应装置组合，在此通过以控制单元相应限制电动马达的功率消耗，使得即使在停电时也能避免中间电路电容器放电到低于预先给定的水平。
优选能量供应装置构造为用于独立于电网地为至少一个伺服驱动器馈电。因此在停电时伺服驱动设备也至少在紧急运行中可运行。
在本发明的一种方案中可规定，至少一个能量供应装置具有发电机单元。优选该发电机单元可用人力、尤其是手动驱动。在此有利的是，在停电时可提供自给自足的能量供应，其中，借助本发明即使在能量供应不足时、例如在操作人员体力耗竭的情况下能避免伺服驱动器的非限定状态。
在本发明的一种方案中可规定，所述至少一个能量供应装置具有蓄能器。优选蓄能器构造成例如在电网运行中可充电。在此有利的是，在停电时即使当不能手动供应能量或手动能量供应不足时也能够实现紧急运行。
在本发明的一种方案中可规定，构造有至少两个能量供应装置，所述至少两个能量供应装置能单独用于为所述至少一个伺服驱动器供应电能。在此有利的是，不同位置可用于例如用人力来供应电能。这例如当在紧急情况下不能到达架设能量供应装置的各个位置时可以是有利的。
备选或附加地可规定，构造有至少两个能量供应装置，所述至少两个能量供应装置可共同用于为所述至少一个伺服驱动器供应电能。因此例如可在停电时使用两个用人力可驱动的发电机单元来驱动伺服驱动器。备选地，一个能量供应装置的用人力可驱动的发电机单元能通过另一能量供应装置的例如可充电的蓄能器来辅助。蓄能器也可用于均衡用人力可驱动的发电机单元所生成的电能。
在本发明的一种方案中可规定，构造有至少两个伺服驱动器，所述至少两个伺服驱动器能单独由一个能量供应装置供应电能。因此能量供应装置例如在停电时在时间上依次地可用于多个伺服驱动器的供电。因此各伺服驱动器的供电借助最重要的伺服驱动器的优先化而能保证。
为此可规定，为伺服驱动设备的各伺服驱动器分别存储一个优选权信息，并且控制单元和/或至少一个所述控制装置设立为用于按照通过伺服驱动器的优先权信息预先给定的顺序来控制伺服驱动器。
备选或附加地可规定：构造有至少两个伺服驱动器，所述至少两个伺服驱动器可共同由一个能量供应装置供应电能。在此有利的是，在停电时在较短的时间内可操作更多数量的伺服驱动器。
在本发明的一种方案中可规定，所述至少一个能量供应装置配置有控制装置，借助该控制装置可控制所述至少一个伺服驱动器。在此有利的是，在停电时可以在能量供应装置的地点控制伺服驱动器。借助控制装置例如可以将相应的伺服驱动器从电网运行切换到独立于电网的运行中。借助控制装置也可以关断相应的伺服驱动器。
在本发明的一种方案中可规定，包括至少两个伺服驱动器，至少一个控制装置单独或共同与所述至少两个伺服驱动器可连接或已连接以便进行控制。在此有利的是，一个控制装置可用于在时间上依次或同时控制两个伺服驱动器或更多伺服驱动器。
在本发明的一种方案中可规定，包括多个能量供应装置和多个伺服驱动器，在此构造有馈电电路，借助该馈电电路，多个能量供应装置中的每个能量供应装置与多个伺服驱动器中的每个伺服驱动器可连接或已连接以便为所述至少一个伺服驱动器供应电能。特别有利的是，馈电电路构造为能由至少两个能量供应装置同时使用的馈电电路、例如构造为与多个能量供应装置的所有能量供应装置可连接或已连接的能量总线。在此有利的是，伺服驱动设备中的电能流可以大的灵活性配置或引导。因此在停电时可以根据需要为多个伺服驱动器的各个伺服驱动器供应所需的电能量。由于根据本发明根据相应的中间电路电容器的电荷状态来调节电功率消耗，可以以简单的方式实现或确保在停电时瞬时能量供应不足不导致中间电路电压的崩溃并且因此不导致相应的伺服驱动器的非限定运行状态。
在本发明的一种方案中可规定，包括多个控制装置和多个伺服驱动器，在此构造有控制电路，借助该控制电路，多个控制装置的每个控制装置与多个伺服驱动器的每个伺服驱动器可连接或已连接以便控制所述至少一个伺服驱动器。优选控制装置构造成能由至少两个控制装置和/或至少两个伺服驱动器同时使用的控制电路，例如构造成与伺服驱动设备的所有控制装置和/或所有伺服驱动器已连接或可连接的控制总线。因此能够实现伺服驱动设备的可配置性的或可操作性的大的灵活性。
通过这种方式也可构造可模块化扩展的伺服驱动设备，在其中可简单地集成附加的能量供应装置、附加的伺服驱动器和/或附加的控制装置。通过根据本发明的根据相应中间电路电容器的电荷状态来调节各伺服驱动器电动马达的电功率消耗的构造可实现的是：即使事后集成另外的伺服驱动器或耗能器，在停电时也至少能这样长时间地避免伺服驱动器上中间电路的崩溃，直至到达伺服驱动器的限定的终点位置。
在开头所提或根据本发明的伺服驱动设备中，一种独立有创造性的方案可以规定，至少一个控制装置与读取单元控制连接，其中，借助读取装置读取的识别信息可接通一方面控制装置或所配置的能量供应装置与另一方面至少一个伺服驱动器之间的控制连接和/或馈电连接。例如控制连接可由已描述的控制电路的区段或部分构成。例如馈电连接可以由已描述的馈电电路的区段或部分构成。有利的是，可根据属于识别信息的用户授权来接通不同的连接。因此例如可避免未授权的使用操作。
为了实现所述目的，根据本发明在开头所提类型的用于运行伺服驱动器的方法中规定，借助监控单元来确定中间电路电容器的瞬时电荷状态，并且借助控制单元根据所确定的瞬时电荷状态来调节电动马达的功率消耗。例如瞬时电荷状态可作为存储于中间电路电容器上的电荷量或作为施加在中间电路电容器上的电压来确定。在此有利的是，在能量供应不足时、例如在停电时可避免中间电路电压由于电动马达过高的功率消耗而崩溃。因此，即使发生特殊情况、如停电或事故，也可实现伺服驱动器的限定运行。
在本发明的一种方案中可规定，当或只要所确定的电荷状态相应于存储于中间电路电容器上的达到或低于预先给定的第一阈值的电荷量时，功率消耗减小。优选规定，功率消耗在此减小到低于所需的规定值。该规定值例如可由预先给定的移动曲线或预先给定的移动位置获得。优选第一阈值是中间电路电容器的用于电荷量的值，在该值，中间电路电压下降到低于临界值。
由此为电功率消耗设定极限值，该极限值低于规定值并且该极限值向上或从上限制电功率消耗。
可规定，从存储的特性曲线为每个电荷状态读取用于电功率消耗的上限值。在此有利的是，可以以简单的方式使电功率消耗如此适配所供应的能量或所供应的供电功率，从而在控制一个或多个伺服驱动器期间能避免能量供应的崩溃。
在本发明的一种方案中可规定，当或一旦所确定的电荷状态相应于存储于中间电路电容器上的达到或超过预先给定的第二阈值的电荷量时，功率消耗增加。优选功率消耗在此增加到所需的规定值。该规定值可以由预先给定的移动曲线或预先给定的、需到达的移动位置产生。在此优选规定，第二阈值大于第一阈值和/或这样确定，使得所属的中间电路电压足以用于伺服驱动器和尤其是控制单元的故障保险的运行。在该方案中有利的是，一旦能量供应恢复或一旦附加的能量供应装置可供使用，在停电时可再次开始所希望的伺服驱动器运行。
在本发明的一种方案中可规定，为了确定瞬时电荷状态，实施下述组中的至少一个步骤，所述组包括：测量中间电路电容器上的电压、测量在中间电路内流动的和/或流到中间电路电容器上的电流、测量从中间电路和/或从中间电路电容器流出的电流和测量存储于中间电路电容器上的电荷量。在此有利的是，可直接测量施加在中间电路电容器上的中间电路电压，或者必要时能通过求在流入与流出电流之间的差来直接测量或计算存储于中间电路电容器上的电荷量。因此提供了简单的可能性来确定中间电路电容器的瞬时电荷状态，以便相应调节电动马达的瞬时功率消耗。
为了实现所述目的，根据本发明在开头所提类型的用于运行伺服驱动设备的方法中规定，在至少一个伺服驱动器中实施根据本发明的用于运行伺服驱动器的方法。在此有利的是，在停电时能确保执伺服驱动器的限定运行，至少直到到达预先给定的终点位置。
因此可降低对可连接的用于供应电能的能量供应装置的要求。这提高了在配置具有伺服驱动器的设备时的灵活性。
例如可规定，能量供应装置中的电能通过人力来提供。在此有利的是，至少一个伺服驱动器在停电时能自给自足地操作。借助根据本发明的方法能实现的是：借助能量供应装置以人力驱动的伺服驱动器即使在操作人员体力耗竭时也不进入非限定状态。
备选或附加地可规定，能量供应装置中的电能由蓄能器提供。在此有利的是，能实现与操作人员的身体状态的无关性。在此有利的还有，伺服驱动设备的运行在停电时能进行无操作人员的自动化运行。
在本发明的一种方案中可规定，按照由所存储的分别配置给所述至少两个伺服驱动器的优选权信息预先给定的顺序来对所述至少两个伺服驱动器进行控制。因此可实现的是：在优选权较低的伺服驱动器之前对优先权较高的伺服驱动器进行控制和操作。在此有利的是，将在停电开始时供应的或可生成的能量用于对功能更重要的伺服驱动器进行符合规定的控制。
在一种独立有创造性的方案中可规定，在一方面至少一个控制装置和/或至少一个配置给控制装置的能量供应装置与另一方面至少一个伺服驱动器之间设立控制连接和/或馈电连接，并且根据读取单元读取的识别信息将其接通。在此有利的是，通过分级的识别信息能限定授权系统，借助该授权系统，伺服驱动设备的伺服驱动器例如在停电时可由被不同程度授权的操作人员操作。
附图说明
现在，借助实施例来详细说明本发明，但本发明不局限于这些实施例。其它实施例通过根据本发明的技术方案的单个或多个特征彼此间的和/或与实施例的单个或多个特征的组合来获得。
附图中：
图1为根据本发明的伺服驱动器的高度简化的电路图；
图2为根据图1的伺服驱动器的中间电路电容器的瞬时电荷状态的时间曲线和图1的电动马达的被调节的电功率消耗的时间曲线，用以说明根据本发明的方法；
图3为根据本发明的伺服驱动设备的高度简化的框图。
具体实施方式
图1示出整体以附图标记1表示的驱动器，其包括电动马达2和中间电路3。
控制单元4以已知方式包括未进一步示出的用于控制电动马达2的功率电子装置并且由中间电路3供电。
中间电路3具有中间电路电容器5，在中间电路电容器上存储有电荷量用于为控制单元4供电。
在输入端6上，伺服驱动器1在电网运行时与电网连接而在停电或在独立于电网的运行中与能量供应装置7连接。
在图1中，中间电路3连接到具有发电机单元8的能量供应装置7上。
发电机单元8可借助人力手动运行并且用于为中间电路电容器5充电。
伺服驱动器1具有监控单元9，借助该监控单元可确定中间电路电容器4的瞬时电荷状态。
为此监控单元9包括用于测量中间电路电容器5上的电压的装置10。
监控单元9还具有用于测量流入中间电路3中间电路电容器5上的电流的装置11。电流也可通过计算每单位时间流过的电荷量或直接通过测量电流强度来测量。
监控单元9还具有用于测量来自中间电路3的从中间电路电容器5流向控制单元4的电流的装置12。这例如可以通过测量电流强度或通过测量每单位时间传送的电荷来进行。
通过对装置11和12的测量结果求差可以作为对装置10的测量结果的备选来计算存储于中间电路电容器5上的电荷或所属的电压。为此定时对传送的电荷或流过的电流进行积分。
图2示出中间电路电容器5在运行期间的电荷状态的时间曲线13。以高度简化的形式通过相互连接的三角形示出定性曲线，用以说明根据本发明的方法。
时间曲线13产生于借助监控单元9测量或计算的在中间电路电容器5上的电压。
图2还以相互连接的四边形示出电动马达2的电功率消耗的时间曲线14。电功率消耗的时间曲线14由控制单元4根据本发明方法而预先给定。
为了说明根据本发明的方法应假设，在时刻t0，能量供应装置7或电网不提供电能。
因此，在该时刻中间电路电容器5放电，并且中间电路电容器5上的中间电路电压为零。由图2可见：从时刻t0起中间电路电压建立。
在能量供应装置7起动后，在时刻t1在中间电路电容器5上出现最小电压，借助该最小电压，控制单元4可起动。在时刻t2，控制单元4可使用。
在时刻t3，监控单元9确定中间电路电容器5的电荷状态超过第二阈值。
控制单元4由此可取消对电动马达2的电功率消耗的限制。随后电动马达2的电功率消耗上升，以便实施预先给定的移动曲线直到预先给定的移动位置。
由于电动马达2的电功率消耗增加，所以中间电路电容器5的电荷状态降低。因此中间电路电压减小。
在时刻t4，监控单元9确定中间电路电容器5的电荷状态下降到低于预先给定的第一阈值。
因此，与监控单元9作用连接的控制单元4这样控制电动马达2，使得电动马达2的电功率消耗再次下降。
这导致中间电路电容器5的电荷状态和因此中间电路电压可再次恢复。
在时刻t5，监控单元9确定中间电路电容器5的电荷状态再次超过已提到的第二阈值。
因此控制单元4可再次提高电动马达2的电功率消耗的上限值，使得电动马达2的瞬时电功率消耗增加。
在时刻t6达到由移动曲线预先给定的起动位置，并且电动马达2的电功率消耗再次降低。
由此中间电路电容器5的电荷状态进一步恢复，并且中间电路电压进一步上升。
在时刻t7，控制单元4与触发移动的位置之间的通信终止，并且控制单元4进入静止状态。
因此，由图2可清楚地看出：在时刻t3的移动起点与时刻t6的移动终点期间，一旦并且只要中间电路电容器5的所确定的电荷状态相应于低于第一阈值的电荷量，功率消耗就减小。还可看出：一旦并且只要所确定的存储在中间电路电容器5上的电荷量的电荷状态超过第二阈值，功率消耗就增加。
通过这种方式简单地实现伺服驱动器1能够最佳地充分利用由能量供应装置7提供的电能，以便实施预先给定的移动曲线。
换言之，在该实施例中并且总体上在本发明中，通过控制单元4这样调节瞬时电功率消耗，使得中间电路电容器5的中间电路电压被调节到处于第一阈值与第二阈值之间的范围内。
为此，借助装置10通过测量中间电路电容器5上的电压来确定电荷状态，或通过对借助装置11、12测得的电流进行积分并且通过随后的求差来确定存储在中间电路电容器5上的电荷量、中间电路电容器5的电荷状态。
在图1中还可看出：伺服驱动器1具有自身的形式为蓄能器15的能量供应装置。该蓄能器15在当前情况下是可充电的电池。
图3以高度简化的原理图示出整体上以附图标记16表示的伺服驱动设备。
在图3中可以看出，已在图1中描述的伺服驱动器1设立为用于操作配件17。
为此伺服驱动器1以已知方式具有输出装置18，经由该输出装置，配件17可被电动马达2操作。
此外可在电动马达2与配件17之间可以设置传动机构23。
伺服驱动设备16还包括另一伺服驱动器1'，该另一伺服驱动器在功能和结构上与伺服驱动器1相同地构造。因此伺服驱动器1'也如伺服驱动器1一样具有电动马达2'、中间电路3'、控制单元4'、中间电路电容器、配件17'、输出装置18'、传动机构23'和另外的构件。
伺服驱动器1'的组成部件因此以带撇号的附图标记来表示而不再次单独说明。更确切地说，伺服驱动器1的说明适用于伺服驱动器1'。
伺服驱动设备16还包括能量供应装置7。该能量供应装置7具有发电机单元8，该发电机单元可用人力手动操作，以便供应电能。
能量供应装置7还包括蓄能器19，该蓄能器可被加载电能以提供电能。
伺服驱动设备16包括另一能量供应装置7'，该另一能量供应装置与能量供应装置7相同地构造。能量供应装置7的说明因此相应适用于附图标记带撇号的能量供应装置7'。
在能量供应装置7上构造有控制装置20，借助该控制装置可控制伺服驱动器1和/或伺服驱动器1'。
为此控制装置20与伺服驱动器1和伺服驱动器1'经由控制电路21连接。控制电路21具有树形拓扑结构。
也可以实现其它拓扑结构。
控制电路21构造为控制总线，伺服驱动器1、1'和能量供应装置7、7'连接到该控制总线上。
通过控制电路21的相应布线，伺服驱动器1和1'甚至可同时、例如同步地受到能量供应装置7的控制装置20的控制。
类似地，能量供应装置7'具有控制装置20'，借助该控制装置可选择性地控制伺服驱动器1或伺服驱动器1'或共同控制两个伺服驱动器1、1'。
借助控制装置20、20'的控制包括在紧急断路时借助电动马达2或者2'从预先给定的移动曲线出发到到达预先给定的移动位置、如终点位置。
为了运行伺服驱动器1、1'，馈电电路22同样构造成树形的，借助该馈电电路，每个能量供应装置7、7'与每个伺服驱动器1、1'连接以便供应电能。
伺服驱动设备16还包括能量供应装置7”、7”'，所述能量供应装置与能量供应装置7和7'的区别仅在于，未设置发电机单元8、8'。
能量供应装置7”和7”'因此仅由它们相应的蓄能器19”和19”'来供应电能。
能量供应装置7”和7”'也可经由控制电路21交替或共同地与一个伺服驱动器1、1'或两个伺服驱动器1和1'共同连接，以便相应控制电动马达2或者2'。
能量供应装置7”和7”'同样连接到馈电电路22上，以便在停电时为一个或两个伺服驱动器1、1'或另外的未示出的伺服驱动器供应电能。
在图3中未进一步示出，每个能量供应装置7、7'、7”和7”'与相应配置的读取单元耦合。
读取单元例如可从芯片卡或RFID芯片或类似数据载体中读取识别信息，以便接通一方面单个或多个能量供应装置7、7'、7”和7”'与另一方面单个或多个伺服驱动器1、1'之间的沿控制电路21的确定的控制连接。
对于接通的控制连接，随后控制信号可从相应的控制装置20、20'、20”、20”'传送到相应的伺服驱动器1、1'。
借助已提到的识别信息还可在一方面一个或多个能量供应装置7、7'、7”和7”'与另一方面一个或多个伺服驱动器1、1'之间接通供电连接，从而经由接通的供电连接来供应电能。
在此为各个用户配置不同的识别信息，通过这种方式可定义不同的授权级用以操作伺服驱动设备16。
在具有由控制单元4控制的电动马达2的伺服驱动器1中提出，确定为控制单元4供电的中间电路3的中间电路电容器5的电荷状态并且根据确定的电荷状态这样调节电动马达2的电功率消耗，从而可避免中间电路电容器5的临界电荷状态。

Claims (23)

1.伺服驱动器(1、1′)，包括电动马达(2、2′)和所述电动马达(2、2′)的由中间电路(3、3′)馈电的控制单元(4、4′)，所述中间电路(3、3′)具有至少一个中间电路电容器(5)，其特征在于，构造有监控单元(9)，借助该监控单元可确定中间电路电容器(5)的瞬时电荷状态，控制单元(4、4′)设立为用于根据中间电路电容器(5)的所确定的瞬时电荷状态来调节电动马达(2、2′)的电功率消耗，并且所述控制单元(4、4′)设立为用于当或只要所确定的电荷状态相应于预先给定的存储于中间电路电容器(5)上的达到或低于预先给定的第一阈值的电荷量时，就减小功率消耗。
2.根据权利要求1所述的伺服驱动器(1、1′)，其特征在于，所述控制单元(4、4′)设立为用于当或只要所确定的电荷状态相应于预先给定的存储于中间电路电容器(5)上的达到或低于预先给定的第一阈值的电荷量时，就将功率消耗减小到低于所需的规定值；和/或控制单元(4、4′)设立为用于当或一旦所确定的电荷状态相应于存储于中间电路电容器(5)上的达到或超过预先给定的第二阈值的电荷量时提高功率消耗；和/或在控制单元(4、4′)内存储有特性曲线，该特性曲线为每个电荷状态配置一个用于电功率消耗的上限值。
3.根据权利要求1或2所述的伺服驱动器(1、1′)，其特征在于，所述监控单元(9)具有下述组中的至少一个元件，所述组包括用于测量中间电路电容器上的电压的装置(10)、用于测量流入中间电路(3、3′)的和/或流到中间电路电容器(5)上的电流的装置(11)和/或用于测量从中间电路(3、3′)和/或从中间电路电容器(5)流出的电流的装置(12)、用于测量存储于中间电路电容器上的电荷量的装置。
4.根据权利要求2所述的伺服驱动器(1、1′)，其特征在于，控制单元(4、4′)设立为用于当或一旦所确定的电荷状态相应于存储于中间电路电容器(5)上的达到或超过预先给定的第二阈值的电荷量时将功率消耗提高到所需的规定值。
5.伺服驱动设备(16)，包括至少一个伺服驱动器(1、1′)和至少一个能量供应装置(7、7′、7″、7″′)，所述至少一个能量供应装置(7、7′、7″、7″′)设立为用于为所述至少一个伺服驱动器(1、1′)供应电能，其特征在于，所述伺服驱动器(1、1′)根据权利要求1至4之一构造。
6.根据权利要求5所述的伺服驱动设备(16)，其特征在于，所述至少一个能量供应装置(7、7′、7″、7″′)具有发电机单元(8、8′)和/或蓄能器(19、19′、19″、19″′)。
7.根据权利要求5或6所述的伺服驱动设备(16)，其特征在于，构造有至少两个能量供应装置(7、7′、7″、7″′)，所述至少两个能量供应装置能单独或共同用于为所述至少一个伺服驱动器(1、1′)供应电能，和/或构造有至少两个伺服驱动器，所述至少两个伺服驱动器能单独或共同由至少一个能量供应装置(7、7′、7″、7″′)供应电能。
8.根据权利要求5或6所述的伺服驱动设备(16)，其特征在于，所述至少一个能量供应装置(7、7′、7″、7″′)配置有控制装置(20、20′、20″、20″′)，借助该控制装置(20、20′、20″、20″′)可控制所述至少一个伺服驱动器(1、1′)，和/或包括有至少两个伺服驱动器(1、1′)，所述至少一个控制装置(20、20′、20″、20″′)单独或共同与所述至少两个伺服驱动器(1、1′)连接以便进行控制。
9.根据权利要求5或6所述的伺服驱动设备(16)，其特征在于，包括多个能量供应装置(7、7′、7″、7″′)和多个伺服驱动器(1、1′)，其中，构造有一个馈电电路(22)，借助该馈电电路，所述多个能量供应装置(7、7′、7″、7″′)的每个能量供应装置(7、7′、7″、7″′)与所述多个伺服驱动器(1、1′)的每个伺服驱动器(1、1′)连接以便为所述至少一个伺服驱动器(1、1′)供应电能，和/或包括多个控制装置(20、20′、20″、20″′)和多个伺服驱动器(1、1′)，其中，构造有一个控制电路(21)，借助该控制电路，所述多个控制装置(20、20′、20″、20″′)的每个控制装置(20、20′、20″、20″′)与所述多个伺服驱动器(1、1′)的每个伺服驱动器(1、1′)连接以便控制所述至少一个伺服驱动器(1、1′)。
10.根据权利要求8所述的伺服驱动设备(16)，其特征在于，为伺服驱动器(1、1′)分别存储一个优选权信息，并且控制单元(4、4′)和/或至少一个所述控制装置(20、20′、20″、20″′)设立为用于按照通过伺服驱动器(1、1′)的优选权信息预先给定的顺序来控制伺服驱动器(1、1′)。
11.根据权利要求9所述的伺服驱动设备(16)，其特征在于，为伺服驱动器(1、1′)分别存储一个优选权信息，并且控制单元(4、4′)和/或至少一个所述控制装置(20、20′、20″、20″′)设立为用于按照通过伺服驱动器(1、1′)的优选权信息预先给定的顺序来控制伺服驱动器(1、1′)。
12.根据权利要求6所述的伺服驱动设备(16)，其特征在于，所述发电机单元能用人力驱动。
13.根据权利要求6所述的伺服驱动设备(16)，其特征在于，所述蓄能器是可充电的。
14.根据权利要求9所述的伺服驱动设备(16)，其特征在于，所述馈电电路能由至少两个能量供应装置(7、7′、7″、7″′)同时使用。
15.根据权利要求9所述的伺服驱动设备(16)，其特征在于，所述控制电路能由至少两个控制装置(20、20′、20″、20″′)和/或至少两个伺服驱动器(1、1′)同时使用。
16.用于运行伺服驱动器(1、1′)的方法，其中，中间电路(3、3′)的中间电路电容器(5)为伺服驱动器(1、1′)的电动马达(2、2′)的控制单元(4、4′)馈电，其特征在于，借助监控单元(9)来确定中间电路电容器(5)的瞬时电荷状态，借助控制单元(4、4′)根据所确定的瞬时电荷状态来调节电动马达(2、2′)的功率消耗，并且当或只要所确定的电荷状态相应于存储于中间电路电容器(5)上的达到或低于预先给定的第一阈值的电荷量时，就减小功率消耗。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，当或只要所确定的电荷状态相应于存储于中间电路电容器(5)上的达到或低于预先给定的第一阈值的电荷量时，使得功率消耗减小到低于所需的规定值；和/或当或一旦所确定的电荷状态相应于存储于中间电路电容器(5)上的达到或超过预先给定的第二阈值的电荷量时，功率消耗增加；和/或从存储的特性曲线中为每个电荷状态读取用于电功率消耗的上限值。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，为了确定瞬时电荷状态，实施下述组中的至少一个步骤，所述组包括：测量中间电路电容器(5)上的电压、测量流入中间电路(3、3′)的和/或流到中间电路电容器(5)上的电流、测量从中间电路(3、3′)和/或从中间电路电容器(5)流出的电流、测量存储于中间电路电容器(5)上的电荷量。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，当或一旦所确定的电荷状态相应于存储于中间电路电容器(5)上的达到或超过预先给定的第二阈值的电荷量时，功率消耗增加到所需的规定值。
20.用于运行伺服驱动设备(16)的方法，其中，所述伺服驱动设备(16)的至少一个伺服驱动器(1、1′)由该伺服驱动设备(16)的至少一个能量供应装置(7、7′、7″、7″′)供应电能，其特征在于，在所述至少一个伺服驱动器中实施根据权利要求16至19之一所述的方法。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，能量供应装置(7、7′、7″、7″′)中的电能通过人力和/或由蓄能器(19、19′、19″、19″′)提供。
22.根据权利要求20或21所述的方法，其特征在于，至少一个伺服驱动器(1、1′)共同或交替地由伺服驱动设备(16)的至少两个能量供应装置(7、7′、7″、7″′)供应电能，和/或伺服驱动设备(16)的至少两个伺服驱动器(1、1′)单独或共同地由一个能量供应装置(7、7′、7″、7″′)供应电能。
23.根据权利要求20或21所述的方法，其特征在于，借助配置给所述至少一个能量供应装置(7、7′、7″、7″′)的控制装置(20、20′、20″、20″′)共同或交替地来控制伺服驱动设备(16)的至少两个伺服驱动器(1、1′)，和/或按照通过存储的相应配置给所述至少两个伺服驱动器(1、1′)的优选权信息预先给定的顺序来控制所述至少两个伺服驱动器(1、1′)。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014010042A1 (de) * 2014-06-28 2015-12-31 Auma Riester Gmbh & Co. Kg Armaturen-Schließvorrichtung und Verfahren zum Bereithalten einer Armaturen-Schließvorrichtung
DE102015008274A1 (de) * 2015-06-26 2016-12-29 Auma Riester Gmbh & Co. Kg Stellantrieb mit einer Notenergieversorgungseinrichtung, Verfahren zu dessen Betrieb sowie Verwendung einer Notenergieversorgungseinrichtung an einem Stellantrieb
US11215496B2 (en) 2016-07-27 2022-01-04 Bühler AG Electromechanical actuator for a bulk-goods shut-off element

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20205399U1 (de) * 2002-04-08 2002-06-06 Rose & Krieger Gmbh Co Kg Elektromotorischer Stellantrieb
CN102122917A (zh) * 2010-01-08 2011-07-13 上海新华控制技术(集团)有限公司 电动变桨控制装置和电动变桨控制系统

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU518852A1 (ru) * 1973-12-10 1976-06-25 Ленинградский Институт Точной Механики И Оптики Реверсивный тиристорный сервопривод
US5744923A (en) * 1996-11-22 1998-04-28 National Environmental Products, Ltd., Inc. Microprocessor-based controller for actuator motors with capacitive power backup and method therefor
JP2001340479A (ja) * 2000-05-31 2001-12-11 Kuken Kogyo Co Ltd 防火ダンパの駆動装置
GB2405224B (en) * 2001-01-30 2005-05-25 Aqualisa Products Ltd Water mixing valve apparatus
DE10157666A1 (de) * 2001-11-24 2003-06-05 Zf Lenksysteme Gmbh Lenksystem für ein Fahrzeug
JP4155021B2 (ja) * 2002-02-28 2008-09-24 カシオ計算機株式会社 発電型電源及び電子機器
JP2004249534A (ja) * 2003-02-19 2004-09-09 Sumitomo Heavy Ind Ltd 射出成形機及びその制御方法
JP2006230182A (ja) * 2005-01-24 2006-08-31 Asmo Co Ltd モータアクチュエータ
LT5302B (lt) * 2005-03-31 2005-12-27 Uždaroji Akcinė Bendrovė "Energetikos Tiekimo Bazė" Atominio rbmk tipo reaktoriaus absorbuojančio strypo perkėlimo ir apsaugos nuo avarijos automatinioir rankinio valdymo servopavara
KR101156768B1 (ko) * 2005-12-26 2012-06-18 두산인프라코어 주식회사 보조 전원을 구비한 모터 드라이브 시스템
BRPI0621387B1 (pt) * 2006-03-07 2018-11-27 Flowserve Man Co método para acionar codificador de posição de atuador de válvula e sistema de atuador de válvula
RU2442924C2 (ru) * 2006-05-24 2012-02-20 Белимо Холдинг Аг Предохранительное приводное устройство для задвижки или клапана
JP4960141B2 (ja) * 2007-04-27 2012-06-27 三菱電機株式会社 非常用操作電源装置
JP5101470B2 (ja) * 2008-08-25 2012-12-19 本田技研工業株式会社 アシスト装置
CH702057A1 (de) * 2009-10-22 2011-04-29 Belimo Holding Ag Sicherheitssteuerung für ein Stellglied.
JP5417634B2 (ja) * 2009-12-28 2014-02-19 株式会社ニチベイ 電動ブラインド及び電動ブラインドシステム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20205399U1 (de) * 2002-04-08 2002-06-06 Rose & Krieger Gmbh Co Kg Elektromotorischer Stellantrieb
CN102122917A (zh) * 2010-01-08 2011-07-13 上海新华控制技术(集团)有限公司 电动变桨控制装置和电动变桨控制系统

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