DE3222725A1

DE3222725A1 - Ventilaktuator

Info

Publication number: DE3222725A1
Application number: DE19823222725
Authority: DE
Inventors: Jeremy J. Bath Fry; Donald L. Bristol Hore
Original assignee: Rotork Controls Ltd
Current assignee: Rotork Controls Ltd
Priority date: 1981-06-25
Filing date: 1982-06-18
Publication date: 1983-01-27
Also published as: GB2116790A; GB2116790B; IT8221979A0; IN156532B; FR2508673A1; IT1195933B

Description

Anwaltsakte: P 8l6 ROTORK CONTROLS LIMITED

Bath, England

Venti!aktuator

Die Erfindung betrifft Ventllaktuatoren, insbesondere deren Regeleinrichtungen.

Weiterhin ist die Erfindung insbesondere befaßt mit relativ groß bemessenen Ventilaktuatoren, die selbst im kleineren Ende des Bereiches noch dazu in der Lage sind, ein Ventilbetriebsmoment abzugeben, das Üblicherweise in der Größenordnung von 3 m . kg liegt, im größeren Ende dieses Bereiches aber in der Lage ist, ein Ventilbetriebsmoment in der Größenordnung von 1000 m . kg abzugeben. Derartige Ventilaktuatoren finden verbreitete Anwendung, beispielsweise bei thermischen Kraftwerken, bei der Gasspeicherung sowie bei der ölspeicherindustrie wie auch in der Schiffahrt, im Wasserbau und anderen besonderen

Anwendungsgebieten. Während des Betriebes sind die ausgelegte Betriebsgeschwindigkeit und das ausgelegte Drehmoment von größter Bedeutung, des gleichen das rückwärtige Kontrollsystem zum Sicherstellen eines einwandfreien und zuverlässigen Betriebes.

Derartige Ventilaktuatoren haben eine Ausgangswelle, die von einem Reversiermotor über ein Getriebe, beispielsweise ein Schneckengetriebe, angetrieben ist, und die die Ausgangswelle in beiden Richtungen antreiben kann, unf ein mit dieser Ausgangswelle in Drehverbindung stehendes Ventil zu öffnen oder zu schließen. Das öffnen oder Schließen des Ventiles, d.h. das Anfahren des Motors in einer der beiden Richtungen, wird mittels eines Schalters ausgelöst, beispielsweise durch einen Druckknopf. Das Abschalten des Elektromotores erfolgt unter der Kontrolle von öffnungs- und Schließ-, Bewegungs- und Momentenbegrenzungsschaltern.

Das Betätigen der Schalter zum Zwecke des öffnens oder Schließens des Ventils hat eine entsprechende Aktivierung des Motorstartkreises zufolge, d.h. von Reversler-Steuerkreisen (contactor) oder gleichwertigen statischen Schaltkomponenten, so daß der Motor startet und dabei in der gewünschten Richtung umläuft. Die Erfindung betrifft insbesondere, ,jedoch nicht ausschließlich, Aktuatoren, wobei der Starterkreis integral mit dem Aktuator, d.h. innerhalb des Gehäuses des Aktuators, angeordnet ist. Je nach den ümgebungsverhältnissen, bei welchen der Aktuator verwendet werden soll, kann das Gehäuse entweder feuergeschützt oder flüssigkeitsdicht sein.

Ein reversibler Elektromotor ist normaleiweise ein Dreiphasen-Induktionsmotor. Bei einem Dreiphasen-Induktionsmotor ist die Umdrehungsrichtung des Motors durch die Fhasenrotation der Stromzufuhr zum Motor bestimmt. Ist die elektrische Verdrahtung am Aktuator falsch angeschlossen, so erfolgt auch die Ehasenrotation

des zugeführten Stromes nicht in der gewünschten Richtung. Dies kann erhebliche Auswirkungen haben. Wird beispielsweise der "Schließ-"Knopf gedrückt, so läuft der Motor in der Ventilöffnungsrichtung um, und umgekehrt. Weiterhin kann dies dazu führen, daß die Hubbegrenzungsschalter oder die Drehmoment begrenzungsschalter, die den Aktuator schützen sollen, ausfallen, da diese Schalter normalerweise derart verdrahtet sind, daß sie den Motor dann anhalten, wenn der Vorschub in der gewünschten Richtung erfolgt. Der "öffnungs"-Grenzschaltkreis stoppt den Motor nämlich nur dann ab, wenn er im Sinne eines Antreibens des Aktuators in Öffnungsrichtung umläuft.

GB-PS 1 144 188 beschreibt einen Ventilaktuator, dessen integraler Motor-Starter-Kreis eine Regeleinrichtung aufweist, mit der verhindert werden soll, daß ein Mehrphasen-Elektromotor anläuft, falls die Phasenrotation der Stromzufuhr in der falschen Richtung verläuft. Auch wird ein visuelles Warnsignal abgegeben, falls versucht werden sollte, den Motor bei falsch angeschlossenen Kabeln anzufahren.

Der Nachteil dieses Regelkreises liegt darin, daß bei falschen Anschlüssen ein Pachingenieur benötigt wird, um den Fehler zu beheben. Die Korrektur des Fehlers kann kostspielig sein, da der Aktuator bis zum Auftreten und Korrigieren des Fehlers nicht mehr erhältlich 1st; in jedem Falle ist die Korrektur zeitaufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Regelkreis zu schaffen, der derart gestaltet 1st, daß ein reversibler Mehrphasenmotor stets in der gewünschten Richtung umläuft, ungeachtet des Drehsinnes der Phasenrotation des an den Eingangsklemmen des Aktuators akommenden Stromes.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Ventilaktuator mit einem reversierbaren Mehrphasen-Elektromotor und Klemmen zum Anschluß an Mehrphasenstrom auf folgende Weise gelöst: Es sind Mittel zum

Ankuppeln der Klemmen an den Motor vorgesehen, derart, daß der Drehsinn der Phasen des Zufuhrstromes an den Motorklemmen umgekehrt werden kannj ferner sind Regeleinrichtungen an der Anschlußstelle -vorgesehen, mit denen der Drehsinn des Motors frei gewählt werden kann, ferner ist ein Regelkreis zum Erfassen der Phasensequenz des Motors vorgesehen; der Regelkreis arbeitet derart, daß der Umlauf in der Phasenrotation an den Motorklemmen in jener Richtung ist, um den Umlauf des Motors in einer gewählten Richtung herbeizuführen, ungeachtet des Phasenumlauf Sinnes an den Klemmen.

Die Kupplungs- oder Anschlußeinrichtung können ein Schalt- oder Steuerschlitz (Kontaktor) in der Zufuhrleitung zwischen den Klemmen und den Motorklemmen umfassen, dessen Beaufschlagung selektiv vorgenommen und geregelt wird.

Die Anschlußmittel können alternativ ein Schalt- oder Steuerschlitz und ein Umschaltrelais umfassen, die in die Zufuhrleitung zwischen die Klemmen und die Motorklemmen eingeschaltet sind, wobei die Beaufschlagung der Relaisspule selektiv geregelt wird; ferner kann ein Zeitverzögerungskreis vorgesehen werden, um die Beaufschlagung des Kontaktors in Bezug auf das Umschaltrelais zu verzögern.

Der Regelkreis kann einen Phasendiskriminatorkreis umfassen, der die Phasensequenz an den Klemmen erfaßt und ein erstes Ausgangssignal dann erzeugt, wenn die Phasensequenz des Zufuhrstromes in einem ersten Drehsinn umläuft, und ein zweites Ausgangssignal dann, wenn die Phasensequenz im Gegensinn umläuft. Dabei arbeiten das erste und das zweite Ausgangssignal derart, daß die Phasenanschlüsse an den Motorklemmen bei Vorliegen des ersten Ausgangss ignales umgekehrt zu jenem Zustand sind, wenn das zweite Ausgangssignal vorliegt« Der Phasendiskriminatorkreis kann einen Opto-Isolatorkreis umfassen, wobei das erste und das zweite Signal von einem Photodetektor abgeleitet werden.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild, das eine erste Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, angewandt bei einem Reversier-Kontaktor-Starter eines Ventilaktuators.

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, angewandt bei einem einzelnen Drei-phasen-Kontaktor mit einem Riasen-Reversier-Leistungsrelais, eines Ventilaktuators.

Fig. j5 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung, angewandt bei einem Ventilaktuator mit einem Phasendiskriminator, der einen Ipto-Isolator umfaßt.

Fig. 4 zeigt das Äquivalent des Phasendiskriminatorkreises, das in der Ausführungsform von Fig. 3 enthalten ist, und zwar zum Zwecke der Erläuterung von dessen Arbeitswelse.

Fig. 5 zeigt die Spannungs-Wellenformen, die aus Fig. 4 abgeleitet sind.

Die Darstellungen in der Zeichnung wurden stark vereinfacht; sie zeigen beispielsweise nicht die zugehörenden Steuerkreise, die sich mit dem Halten der Kontaktoren in einem gewünschten Zustand befassen, bis der Ventilvorschub Grenzschalter oder der Drehmomentengrenzschalter eingegriffen hat.

Aus Fig. 1 erkennt man einen Dreiphasen-Leistungs-Versorgungskreis mit Versorgungsstrom-Klemmen 1, die im Betrieb^ine Dreihphasenstromquelle angeschlossen und mit "Ll", "L2", "L3¹¹ bezeichnet sind, ferner Kontrollzufuhrklemmen 2, die mit "L" und "N" bezeichnet sind. Die Kontrollzufuhr kann unabhängig, oder von der Haupt-Dreiphasen-Zufuhr mittels eines Abwärtstrafos gewonnen sein, dessenprimäre Wicklung an zwei der drei Zufuhrphasen angeschlossen ist.

Der Strom wird den Klemmen T₃, T₂ und T-, eines Mehrphasen-Induktions-Motors 3 über ein Paar reversierender Kontaktoren herkömmlicher Bauart zugeführt. Ein Kontaktorsatz 4 ist derart gestaltet und angeordnet, daß er die drei Phasen direkt an den Motor j5 anschließt, der andere Satz 5 ist derart gestaltet und angeordnet, daß er zwei der drei Phasen in bekannter Weise, so wie dargestellt, reversiert. Drei Signalleitungen sind von den Stromzufuhrkabeln zu einem Phasendiskriminatorkreis 7 geführt. Der Kreis innerhalb dieses Blockes 7 umfaßt einen Widerstand und einen Kondensator, die derart gestaltet sind, daß bei Phasenrotation des Zufuhrstromes in einer .Richtung ein Kontrollstrom in Leitung 8 schließt, die zur Spule eines Kontroll-Umschalt-Relais 9 führt. Verläuft die Phasenrotation in der anderen Richtung, so fließt in den Leitungen 8 kein Strom, und Relaisspule 9 verbleibt unbeaufschlagt, so wie in Pig. I veranschaulicht. Ein typischer Phasendiskriminatorkreis ist in GB-PS. 1 144 188 beschrieben.

An eine Kontaktorspule 21 sind öffnungs- und Schließ- (druck) knöpfe 10, 11 angeschlossen, ferner an eine Kontaktorspule 22, über das Regel-Umschalt-Relaisj hierdurch arbeitet der öffnungs-Schaltknopf 10 auf Spule 22 und der Schließ-Schaltknopf 11 auf Spule 21, wenn Regel-Umschalt-Relais 9 unbeaufschlagt ist, und umgekehrt, wenn das Relais beaufschlagt ist.

Der Kreis arbeitet in "Schließ"-Richtung des Ventilaktuators wie folgt:

Es werde angenommen, daß Motor J5 zum Zwecke des Schließens des Ventiles im Uhrzeigersinne umlaufen soll, und daß dieser Drehsinn dann erhalten wird, wenn die Phasen an den Zufuhrklemmen L,, Lp und L, im Uhrzeigersinne umlaufen, und die erforderlichen Anschlüsse L₁ zu T₁, L₂ zu T_? und L, zu T, sein müssen. In diesem Stadium läßt der Phasendiskriminatorkreis keinen Strom über die Leitungen 8 zum Kontroll-Umschalt-Relais 9, wenn der Schließ-Knopf gedrückt wird; Spule 21 des Kontaktors 4 wird beaufschlagt und stellt damit eine Verbindung zwischen L₁ und T₁ her, usw.

Werden die Stromzufuhrleitungen an den Klemmen 1 vertauscht, so verlaufen die ankommenden Stromphasen im Gegenzeigersinn. Hierdurch wird der Phasendiskriminatorkreis 7 veranlaßt, die Spule des Kontroll-Umschalt-Relais 9 zu beaufschlagen, so daß beim Drücken des "Schließ"-Knopfes 11 Spule 22. des Kontaktors 5 beaufschlagt wird, anstelle von Spule 21, wie zuvor beschrieben. Da Kontaktorsatz 5 die Phasenrotation umkehrt, verlaufen die Motoranschlüsse nun von L, zu T„, von Lp zu T, und von L-, zu T,.

Sind die ankommenden Hauptleitungen reversiert, so läuft der Motor immer noch im gewünschten Sinne um, nämlich im Uhrzeigersinn. Der Ventilöffnungsbeirieb ließe sich in ähnlicher Weise beschreiben.

Wie oben erwähnt, sind die Hubbegrenzungselemente und die sonstigen Überwachungsorgane des Regelkreises nicht dargestellt, da diese den grundsätzlichen Arbeitsablauf des hier beschriebenen Kreises nicht beeinträchtigen. Perner versteht es sich, daß die Funktionen des Kontroll-Umschalt-Relais und der Haupt-Motor-Kontaktoren auch durch Anwendung eines Halbleiter-Elementes erzielbar wären.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist das Paar konventioneller Reversierkontaktoren durch einen einzelnen Dreiphasen-Kontaktor und ein Leistungs-Umschalt-Relais 13 ersetzt. Ein Verzögerungsrelais l4 (Zeitverzögerungskreis) ist ebenfalls in die Schaltung eingebaut. Der Zweck dieses Verzögerungskreises besteht darin, das Leistungs-Umschalt-Relais 3 arbeiten und seine Kontakte schließen zu lassen, bevor Hauptkontaktor 12 arbeitet, so daß die Relaiskontakte bei Fließen des Stromes niemals schließen. Auch verhindert der Zeitverzögerungskreis 14, daß das Leistungs-Umschalt-Relais seine Kontakte Öffnet,bevor der Kontaktor den Strom unterbrochen hat.

Die Arbeitsweise des in Pig. 2 veranschaulichten Kreises ist ähnlich jener in Pig. I veranschaulichten Arbeitsweise; lediglich betätigen die Druckknöpfe 10, 11 entweder den Kontaktor 12 direkt oder das Leistungs-Umschalt-Relais 13, abhängig vom Zustand des Regel-Umschalt-Relais 9. Wird das Leistungs-Umschalt-Relais betätigt, so wird der Zeltverzögerungskreis 14 aktiviert und zieht Hauptkontaktor 12 an, und zwar eine kurze Zeitspanne, nachdem die Leistungs-Umschalt-Relais-Kontakte hergestellt wurden.

Es ist auch möglich, einen Hllfskontakt auf dem Leistungs-Umschalt-Relais 13 herzustellen. Dieser Hilfskontakt läßt sich derart gestalten und anordnen, daß er den Zeitverzögerungskreis Inaktiviert, so daß der Hauptkontaktor 12 so lange nicht arbeiten kann, bis das Leistungs-Umschalt-Relais gearbeitet hat, wenn eine Motor-Umlaufrichtung ausgewählt wird, die das Arbeiten des Relais zur Voraussetzung hat. Der Zeit-Verzögerungs-Kreis kann dann entfallen, wenn die natürliche Übergangsfunktion (natural time response) des Regelkreises genügend lang ist, um sicherzustellen, daß der volle Kontaktdruck auf dem Leistungs-Umschalt-Relais zu jenem Zeitpunkt erreicht wurde, da der Hauptkontaktor seine Kontakte nach dem Schließen des Leistungs-Umschalt-Hilfs-Kontaktes schließt. Ss versteht sich, daß statt des in Fig. 2 veranschaulichten Elektromechanischen Elementes als Leistungs-Umschalt-Relais auch eine Halbleitereinrichtung verwendet werden könnte.

In den Fig. 1 und 2 ist Phasendiskriminatorkrels 7 als ständig an die Stromzufuhr angeschlossen dargestellt. Dies hat zur Folge, daß die Spule des Regel-Umschalt-Relais 9 dann ständig beaufschlagt ist, wenn die ankommenden Stromanschlüsse gleichsinnig mit der Phasenrotation angeschlossen sind. In gewissen Fällen ist es nicht wünschenswert, diese Spule möglicherweise ständig beaufschlagt zu haben, oder davon abzuhängen, in welcher Art die Eingangsanschlüsse gefaltet sind. Demgemäß kann es notwendig sein, einen Extrakontakt an den "Offen"- und "Schließ"-Druckknöpfen 10, 11 vorzusehen, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß dieser Kontakt vor dem Hauptschalterkontakt schließt. Diese Extrakontakte würden parallel zu den Druckknöpfen verdrahtet und

daart angeordnet, daß sie den Kreis zwischen den Leitungen 8 und dem Regel-Umschalt-Relais 9 vervollständigen. In solchen Fällen läßt sich die Relaisspule nur dann beaufschlagen, wenn einer der beiden Druckknöpfe zum öffnen oder Schließen gedruckt wird und wenn der Phasendiskriminatorkreis ein Betreiben des Umschalt-Relais veranlaßt.

Die vorliegende Schaltung kann auch bei solchen Anwendungsfällen Verwendung finden, bei welchen der Motor stets i^vn ein und derselben Richtung umlaufen soll, und wobei die Motorwelle nicht sichtbar oder ihrer Umdrehungsrichtung anderweitig nicht erfaßbar ist. Dies ist beispielsweise bei wassergeschützten Pumpen zum Fördern von Chemikalien der Fall, mit einer Mehrphasen-Statorwicklung und mit einem integralen Starter sowie mit Schutzschaltungen. Auch bei solchen Anwendungsfällen lassen sich die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Schaltungen verwenden, wobei jedoch der Schließschalter 11 und der zugeordnete Umschaltkontakt am Kontroll-Umschalt-Relais 9 und der Halteknopf 10 als Motorstartknopf entfallen.

Der in Fig. 3 dargestellte Stromzufuhrkreis hat Stromzufuhrklemmen L₁, Lp und L-₇, die während des Betriebes an eine Dreiphasen-Stromquelle angeschlossen sind, und von welchen die Leitungen A, B und C über einen Phasenreversierkontaktorsat ζ j51 zu den Motorklemmen T,,Tp und T-, führen. Kontaktorsatz 31 verbindet in dem einen Zustand die Leitungen A und B mit den Motorklemmen T, bzw. Tp, so daß Motor 3 In einer bestimmten Richtung umläuft; im anderen Zustand verbindet er die Leitungen A und B mit den Klemmen Tp bzw. T,, um den Phasendrehsinn an den Motorklemmen umzukehren und den Motor in der umgekehrten Richtung umlaufen zu lassen.

Der Zustand von Kontaktorsatz 31 wird mjttels der Regeleingänge I geregelt, die über eine Schalttafel 32 den Kontaktorsatz 31 eingespeist werden. Somit läßt ein erster Regeleingang I den

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den Motor 3 in einer bestimmten Richtung umlaufen, und ein zweiter Eingang I läßt ihn in umgekehrter Richtung umlaufen. Um sicherzustellen, daß der Motor beim ersten Eingang bzw. beim zweiten Eingang jeweils in einer vorbestimmten Richtung umläuft, und zwar auch dann, wenn die Klemmen L,, Lp und L, falsch an die Dreiphasen-Stromquelle angeschlossen sind, ist eine Regelschaltung mit einem Phasendiskriminatorkreis, der noch zu beschreiben sein wird, über die Leitungen A, B und C angeschlossen und gibt der Schalttafel 352 (logic board) je nach der von dem Regelkreis erfaßten Phasensequenz ein Signal (logic) 0 oder 1 ein. Auf diese Weise wird die Phasensequenz zu dem operativen Eingangssignal I in Beziehung gesetzt, so daß der Ausgang aus der Schalttafel j52 den Zustand des Kontaktorsatzes j51 einstellt und hiermit auch den Drehsinn des Phasenumlaufes an den Klemmen T₁, T_p und T^. Hierdurch läuft Motor J5 in dem o;ewünschten Drehsinn um, ungeachtet des Phasenrotations-Drehsinnes an den Klemmen L,, L₂ und L,. Bei einem Ventilaktuator läßt sich somit der erste Eingang I mit Sicherheit derart gestalten, daß Motor j5 im richtigen Sinne umläuft, um beispielsweise Ventilaktuator derart anzutreiben, daß das Ventil geschlossen wird; ebenso läßt sich der zweite Eingang I derart wählen, daß der Drehsinn des Motors wiederum der richtige ist, um Ventilaktuator im Sinne eines Antreibens des Ventiles in Öffnungsrichtung zu betätigen.

Der Regelkreis umfaßt eine Gleichrichterbrücke 25* deren Eingangsklemmen X, Y an die Leitungen A, B und C über Widerstände R,, Rp und R, sowie über einen Kondensator C, angeschlossen sind. Fig. 4 veranschaulicht den äquivalenten Kreis der Anschlüsse der Leitungen A, B, C zu den Klemmen X, Y.

In Fig. 4 ist die Spannung V, zwischen den Leitungen A und B dargestellt, d.h. zwischen Leitung A und dem gemeinsamen Punkt Nj sie ist als Vsin (wt i ^jP- ) gegeben, worin V der rms-Wert des

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Dreiphasenstromes und Vp die Spannung zwischen den Leitungen C und B ist, d.h. zwischen Leitung C und dem gemeinsamen Punkt N, und durch (-V sinwt) gegeben ist.

Die zwischen den Klemmen X und Y vorliegende Offenkreisspannung V ermittelt sich aus

^Vxy ^{= V}xN " ^VyN
eilt V₁ voraus, tan" XpIZR₁ und hat eine rms-Magnitude, die

gleich VR₁Z(Ri +X A₁) , wobei X₁ die Reaktanz des Kondensators

J. X 01 Ui.

C, ist. V _N 1st in Phase mit V₀ und hat eine rms-Magnitude VRpZ(Rp + R-a). Hinkt V₁ der Spannung Vp hinterher, so ergeben sich die in Flg. 5a dargestellten Spannungswellenformen. Eilt V der Spannung V_? voraus, so ergeben sich die in Fig. 5b dargestellten Spannungswellenformen.

Man erkennt, daß V zu null wird, wenn V₁ der Spannung V₀ um 120 vorauseilt, wenn ~ X^₁₁ZR₁ zu 60 wird, und wenn die Magnituden der Spannungen V_xN und V „ die gleichen sind. Unter dieser Voraussetzung hat V eine beachtliche Amplitude, wenn V₁ der Spannung Vp um 120° nachhinkt. Dieser Zustand läßt sich durch geeignete Wahl der Komponenten R₁, R₀, R und C₁ erreichen.

Über die Ausgangsterminalen PQ der Brücke ist eine lichtemittierende Diode 26 geschaltet, die Bestandteil eines Opto-Isolators 27 bildet; Opto-Isolator 27 umfaßt weiterhin einen Photodetektor 28. Beträgt die Spannung V null, was einen Umlaufsinn der Phasenrotation ABC anzeigt, so wird aus der Diode kein Licht abgegeben, und Detektor 28 erzeugt einen binären Ausgang 1. Ist jedoch die Spannung V größer als null, so gibt Diode 2β Licht ab, und Detektor 28 erzeugt einen Binärausgang 0, der einen Phasenumlaufsinn ACB anzeigt.

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.AS wr

Soll das richtige Anschließen der Klemmen L,, L₂ und L., in oben beschriebener Weise einen Phasenumlaufsinn ABC erzeugen, und wurde durch falsches Anschließen ein Umlaufsinn ACB erzeugt, so wird der Binärausgang 0 aus dem Regelkreis mit dem operativen Regeleingang I in Beziehung gebracht, um dieselbe Phasenrotation an den Motorklemmen T-,. T₂ und T^, herzustellen, als wenn der Drehsinn der Phasenfolge an Terminalen L., L₂ und L^ ABC ware.

Wie man sieht, wird durch die Erfindung eine Anordnung geschaffen, die sicherstellt, daß ein Mehrphasenmotor in der gewünschten Drehrichtung umläuft, ungeachtet der Phasenseuquenz des zugeführten Stromes.

l4.06.82
DrW/MJ

Claims

Anwaltsakte: P 8l6 ROTORK CONTROLS LIMITED

Bath, England

PATENTANSPRÜCHE

l.) Ventilaktuator mit einem reversiblen Mehrphasen-Elektromotor und mit Klemmen zum Anschließen eines Mehrphasen-Zufuhrstromes, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Anschließen der Klemmen an den Motor vorgesehen sind, derart, daß der Phasendrehsinn des Eingangsstromes an den Motorklemmen reversiert werden kann, und daß auf die Mittel zum Anschließen einwirkende Regeleinrichtungen vorgesehen sind, um eine Auswahl des Drehsinnes des Motors zu erlauben, wobei ein Regelkreis zum Erfassen der Phasensequenz des zugeführten Stromes vorgesehen ist, der derart arbeitet, daß der Drehsinn der Phasenrotation an den Motorklemmen in einer Richtung verläuft, um den Motor im gewünschten Drehsinn umlaufen zu lassen, ungeachtet des Drehsinns der Phasenrotation an den Klemmen.

2. Aktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis einen Phasendiskriminatorkreis umfaßt, der die Phasensequenz an den Klemmen erfaßt und ein erstes Ausgangssignal dann erzeugt, wenn die Phasensequenz des zugeführten Stromes in einem ersten Sinne verläuft, und ein zweites Ausgangssignal dann erzeugt, wenn die Phasensequenz im umgekehrten Drehsinne verläuft, wobei das erste und das zweite Ausgangssignal derart wirken, daß die Phasenanschlüsse an den Motorklemmen bei Vorliegen des ersten Ausgangssignales umgekehrt als beim Vorliegen des zweiten Ausgangssignales sind.

J5. Aktuator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtungen derart gestaltet und angeordnet sind, daß sie die Mittel zum Anschließen derart regeln, daß die Phasenanschlüsse an den Motorklemmen dann reversiert werden, wenn die Umkehr der Motordrehrichtung gewünscht wird.

4. Aktuatorkreis nach Anspruch J>, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasendiskriminatorkreis einen Opto-Isolatorkreis umfaßt, wobei das erste und das zweite Ausgangssignal von einem Photodetektor

abgeleitet sind.

5. Aktuator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Opto-Isolatorkreis eine Gleichrichter-Brückenschaltung mit einem Photoemitter umfaßt, der über die Ausgangsklemmen der Brücke angeschlossen ist, daß die Eingangsterminale der Brücke über die Terminale derart angeschlossen sind, daß bei Phasenrotation in einem ersten Umlaufsinn der Photoemitter eingeschaltet und beim umgekehrten Umlaufsinn ausgeschaltet ist.

6. Aktuator nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Anschließen einen Kontaktor in der Zufuhrleitung zwischen den Klemmen und den Motorklemmen umfassen, dessen Beaufschlagung selektiv von dem ersten und dem zweiten Ausgangssignal geregelt wird.

7· Ventilaktuator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelmittel zum Bestimmen der Umlaufrichtung des Motors derart gestaltet und angeordnet sind, daß sie die Beaufschlagung des Kontaktors in Kombination mit dem Regelkreis zum Erfassen der Phasensequenz der elektrischen Stromzufuhr an den Klemmen regeln.

8. Ventilaktuator nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Anschließen einen Kontaktor und ein Umschalt-Relais umfassen, die in den Stromzufuhrleitungen zwischen den Klemmen und den Motorklemmen angeschlossen sind, und daß die Beaufschlagung der Relaisspule selektiv geregelt wird von dem ersten oder zweiten Ausgangssignal, wobei ein Zeitverzögerungskreis vorgesehen ist, um die Beaufschlagung des Kontaktors in Bezug auf jene des Umschalt-Relais zu verzögern.

9. Ventilaktuator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelmittel zum Bestimmen der Umlaufrichtung des Motors derart gestalte t und angeordnet sind, daß sie die Beaufschlagung des Kontaktors bewirken und die Beaufschlagung des Umsehaltrelais in Kombination mit dem Regelkreis zum Erfassen der Phasensequenz der elektrischen Stromzufuhr an den Terminalen regeln.

10. Ventilaktuator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelmittel eine Regelung auf den Regelkreis derart ausüben, daß der Regelkreis nur bei Tätigwerden der Regelvorrichtung wirksam ist, und gerade bevor die Regeleinrichtung auf die Mittel zum Anschließen einwirken.

14.06.82
DrW/MJ