DE3731469A1 - Elektromotorischer steuerantrieb - Google Patents
Elektromotorischer steuerantriebInfo
- Publication number
- DE3731469A1 DE3731469A1 DE19873731469 DE3731469A DE3731469A1 DE 3731469 A1 DE3731469 A1 DE 3731469A1 DE 19873731469 DE19873731469 DE 19873731469 DE 3731469 A DE3731469 A DE 3731469A DE 3731469 A1 DE3731469 A1 DE 3731469A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- torque
- motor
- control
- speed
- drive according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
- F16K31/046—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor with electric means, e.g. electric switches, to control the motor or to control a clutch between the valve and the motor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using supply voltage with constant frequency and variable amplitude
- H02P27/026—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using supply voltage with constant frequency and variable amplitude whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Description
In verfahrenstechnischen Anlagen werden Stellglieder, wie
Ventile, Klappen, Schieber, zum Beeinflussen von leitungsgebun
denen Massen- und Energieströmen eingesetzt, die von elektromo
torischen Steuerantrieben betätigt werden. Während Regelantrie
be Bestandteil eines geschlossenen Regelkreises sind und zur
kontinuierlichen Veränderung einer Regelgröße dienen, sind
Steuerantriebe Übertragungsglieder in einem offenen Kreis. Sie
sind in der Lage, auf Stellbefehle ein Stellglied selbständig
zu verfahren und bei Erreichen der Vorgabe des Stellbefehls den
Antriebsmotor abzuschalten. Solche Vorgaben können Positionen
sein, im einfachsten Falle die beiden Positionen "AUF" und
"ZU". Weitere Vorgaben können Drehmomente sein. Mit einer dreh
momentabhängigen Abschaltung wird eine Überlastung des Stell
gliedes vermieden.
Ein solcher Steuerantrieb ist aus dem
Siemens-Katalog MP 35, 1980, "Elektrische Stellantriebe" be
kannt. Der bekannte Antrieb verfügt nur über eine diskrete
Abtriebsdrehzahl, die durch die Nenndrehzahl des Motors und die
Getriebeübersetzung vorgegeben ist und sich in Abhängigkeit des
Drehmoments frei einstellt. Unterschiedliche Abtriebsdrehzahlen
werden mit Getrieben mit unterschiedlichen Übersetzungsverhält
nissen erreicht. Dies erfordert eine Vielzahl von Getriebetypen.
Die Stellung des Stellgliedes wird nicht kontinuierlich erfaßt,
sondern nur an diskreten Stellen mit Wegkontakten. Die Anzahl
der Wegkontakte, die somit begrenzt ist, bestimmt die Anzahl
der möglichen Stellungen, auf die das Stellglied eingestellt
werden kann. Auch das Überschreiten von Drehmoment-Grenzwerten
wird über Endkontakte erfaßt, so daß nur eine beschränkte An
zahl von Drehmoment-Grenzwerten vorgegeben werden kann. Die
Einstellung und Parametrierung von Drehmoment-Grenzwerten sowie
von Stellgliedstellungen kann nur mechanisch direkt am Steuer
antrieb vorgenommen werden. Eine Begrenzung des Drehmomentes
ist nicht möglich, so daß der Motor immer sein maximales Dreh
moment abgibt. Dieses maximale Drehmoment ist abhängig von der
Höhe der Versorgungsspannung.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
elektromotorischen Steuerantrieb zu schaffen, mit dem Stell
gliedstellung und Drehmoment kontinuierlich erfaßt, mit Grenz
werten verglichen und in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses
vorgegebene Positionen angefahren werden und/oder der Motor
abgeschaltet wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Im einfachsten Falle erhält der Motor die Versorgungsspannung
über einen Leistungsschalter, so daß der Motor nur ein- oder
ausgeschaltet werden kann. Lediglich polumschaltbare Motoren
können mit einzelnen verschiedenen Drehzahlen arbeiten. Ein
Drehmomentsensor, der an der Motorwelle, an der Stellgliedwelle
oder dazwischen angebracht sein kann, liefert kontinuierliche
Drehmomentwerte. Es kann daher eine große Anzahl von Drehmo
ment-Grenzwerten vorgegeben werden, die für verschiedene Be
triebsphasen, wie die Start-, die Lauf- und die Stopphase gel
ten sollen. Da auch der Stellweg kontinuierlich erfaßt wird,
kann für das Stellglied eine große Anzahl von Positionen als
Endstellung vorgegeben werden. Eine Stellgliedverstellung kann
auch dann beendet werden, wenn das Drehmoment einen Grenzwert
überschreitet, z. B., wenn das Stellglied klemmt oder einen
Anschlag erreicht.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der
Motor über einen Leistungssteller oder einen Umrichter gespeist,
so daß seine Drehzahl und damit die Motorleistung veränderbar
ist. In Verbindung mit einem Drehmomentsensor kann dann der
Motor auf vorgegebene Drehmomentwerte geregelt werden. Wird ein
Drehzahlsensor verwendet, so kann die Drehzahl des Motors auf
mehrere vorgegebene Werte geregelt werden. Beispielsweise kann
zum Verfahren des Stellgliedes auf eine vorgegebene Position
kurz vor deren Erreichen die Drehzahl herabgesetzt werden, so
daß die Nachlaufstrecke beim Abschalten verkürzt ist, oder, im
Falle, daß das Stellglied einen Anschlag erreicht, die kineti
sche Energie klein ist und die Mechanik geschont wird. Hat der
Motor eine sogenannte weiche Drehzahl-Drehmomentcharakteristik,
d. h., nimmt bei konstanter Speisespannung das Drehmoment mit
steigender Drehzahl stetig ab, wie es z. B. bei Drehstrommoto
ren mit Widerstandsläufern der Fall ist, ist ein gesonderter
Drehmomentsensor nicht erforderlich, da bei gegebener Drehzahl
die Leistungsaufnahme des Motors bzw. dessen Versorgungsspan
nung ein Maß für das abgegebene Drehmoment ist. Dreh- oder
Wechselstrommotoren werden zweckmäßig mit einem Umrichter oder
einer Phasenanschnittsteuerung betrieben. Bei dieser kann der
Phasenanschnittwinkel als Maß für das Drehmoment dienen.
Anhand der Zeichnungen werden im folgenden die Erfindung sowie
Ausgestaltungen und Ergänzungen näher beschrieben und erläu
tert.
Es zeigen
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel mit einem Leistungssteller und
einem Drehzahl- und Stellungssensor,
Fig. 2 das Drehzahl-/Drehmoment-Kennlinienfeld des im Ausfüh
rungsbeispiel nach Fig. 1 eingesetzten Motors.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besteht im wesentlichen
aus drei Einheiten, einer Steuereinheit STE, einer Stellein
heit SLE und einer Antriebseinheit ATE. Letztere besteht aus
einem Motor MO und einem Getriebe GT, an dessen Abtriebswelle
ein Stellglied STG angeschlossen ist. Auf der Motorwelle MO
sitzt ein Drehpulsgeber DP, der Bestandteil eines Drehzahl- und
Stellungssensors ist. Selbstverständlich könnte der Drehpuls
geber auch mit der Abtriebswelle des Getriebes GT verbunden
sein; da die Getriebe von Steuerantrieben jedoch in der Regel
Untersetzungsgetriebe sind, wird mit der im Ausführungsbeispiel
gezeigten Anordnung eine höhere Auflösung erzielt.
Der Motor ist ein dreiphasiger Drehstrommotor, dessen variable
Versorgungsspannung von der Stelleinheit SEL geliefert wird.
Einem Drehstromsteller OS wird ein dreiphasiger Drehstrom über
einen Wendeschütz WS zugeführt, mit dem die Drehrichtung des
Motors umgeschaltet werden kann. Der Drehstromsteller DS ist in
bekannter Weise mit Thyristoren oder Triacs aufgebaut, die von
einem Zündmodul ZM phasenanschnittgesteuert werden. Ein Strom
versorgungsmodul SV liefert über eine Leitung u an die Steuer
einheit STE ein der Amplitude der Versorgungsspannung propor
tionales Signal.
Der zentrale Bestandteil der Steuereinheit STE, die zweckmäßig
mit einem programmierten Mikrocomputer realisiert ist, ist eine
Logikeinheit LE. Sie ist über eine Kommunikationseinheit KM mit
einer Busleitung BL verbunden, an die u. a. Einheiten ange
schlossen sind, welche Befehle für den Steuerantrieb abgeben
und Rückmeldungen, z. B. Störmeldungen über die Stellung des
Stellgliedes, empfangen.
Die Impulse des Drehpulsgebers DP, der, wie üblich, zur Erken
nung der Drehrichtung und Drehzahl zwei um 90° phasenverschobene
Impulsreihen liefert, werden einer Auswerteeinheit AS zugeführt,
die im wesentlichen aus einem Zweirichtungszähler besteht, des
sen Stand die Stellung des Stellgliedes STG angibt. Über eine
Leitung Y wird der Zählerstand der Logikeinheit LE zugeführt.
Durch zyklisches Differenzbilden von aufeinanderfolgenden Zäh
lerständen oder durch Periodendauermessung der Impulse des
Drehpulsgebers ermittelt die Auswerteeinheit AS die Drehzahl
des Motors MO, die über eine Leitung n dem einen Eingang eines
Differenzgliedes DF zugeführt wird. In einem Speicher SP sind
neben anderen Grenzwerten und Parametern zwei Geschwindigkeits
sollwerte gespeichert, von denen der eine, der höhere, über
eine Leitung v s und der andere, der niedrigere, über eine Lei
tung v₁ zu einem Umschalter US geführt werden, an dessen Aus
gang der zweite Eingang des Differenzgliedes DF angeschlossen
ist. Dessen Ausgangssignal wird als Regelabweichung einem Reg
ler RG zugeführt, der zweckmäßig ein PI-Regler ist. Sein Aus
gangssignal, das dem Phasenanschnittwinkel ϕ entspricht,
steuert den Zündmodul ZM der Stelleinheit SLE. Durch Verändern
des Phasenanschnittswinkels wird die Motorspannung beeinflußt
und die Drehzahl auf den Sollwert geregelt.
Hierzu ist allerdings ein spezieller Motor erforderlich, der
eine sogenannte weiche Drehzahl-Drehmoment-Charakteristik
aufweist, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Dort ist über der
Drehzahl für vier Spannungen U 0, U 1, U 2, U 3 das Drehmoment
aufgetragen. Bei gegebener Motorspannung ist jeder Drehzahl ein
bestimmtes Drehmoment zugeordnet. Damit kann einerseits die
Drehzahl des Motors geregelt und andererseits indirekt das
Drehmoment bestimmt werden.
Zur Erläuterung der Drehzahlregelung und der Drehmomenterfas
sung ist angenommen, daß sich der Motor im Kennlinienfeld der
Fig. 2 im Arbeitspunkt P 1 befindet. Die Drehzahl wird auf dem
Sollwert n 1 geregelt, indem die Steuereinheit über den Dreh
stromsteller die Motorspannung U 1 vorgibt. Dreh- und Last
moment sind M 1. Erhöht sich nun das Lastmoment von M 1 auf M 2,
würde, wenn die Drehzahl nicht geregelt würde und die Motor
spannung unverändert bliebe, der Motor sich auf den Arbeits
punkt P 2 und damit auf die niedrige Drehzahl n 2 einstellen.
Da aber die Regelung den Phasenanschnittwinkel so verändert,
daß die Drehzahl n 1 aufrechterhalten bleibt, erhöht sich die
Motorspannung auf den Wert U 2, und es wird der Arbeitspunkt P 3
mit dem Drehmoment M 2 eingestellt. Es zeigt sich somit, daß die
Stellgröße des Reglers, das ist der Phasenanschnittwinkel, bei
konstanter Drehzahl ein Maß für das Drehmoment ist.
Eine kontinuierliche Drehmomenterfassung ist im allgemeinen
nicht nötig, es genügt, das Überschreiten diskreter Grenzwerte
erkennen zu können. Diese Grenzwerte sind in der Steuereinheit
in Form von Phasenanschnittwinkeln hinterlegt und können be
liebig geändert werden. Überschreitet der Phasenanschnittwin
kel den jeweils gültigen Grenzwert, wird der Steuerantrieb ab
geschaltet. Für unterschiedliche Betriebszustände können un
terschiedliche Grenzwerte vorgegeben werden. Außer einer Ab
schaltung bei Überschreiten eines Grenzwertes kann auch der
Phasenanschnittwinkel begrenzt werden, so daß das abgegebene
Drehmoment begrenzt ist. Auch ist eine Kombination aus Abschal
tung und Begrenzung möglich. Dies hat zur Folge, daß bei einer
Änderung des Lastmomentes sich die Drehzahl entsprechend dem
jeweiligen Lastmoment einstellt. Mit zunehmender Erhöhung des
Lastmomentes sinkt die Drehzahl, bis schließlich der Motor ste
hen bleibt. Der Stillstand stellt zweckmäßig ein Abschaltkri
terium dar. In diesem Fall wird im Abschaltaugenblick das der
Begrenzung entsprechende Anzugsmoment des Antriebs abgegeben.
Wie schon erwähnt, können in Abhängigkeit des Betriebszustan
des unterschiedliche Drehmoment-Grenzwerte vorgegeben werden.
Dies wird anhand eines typischen Arbeitsspiels eines Steuer
antriebs deutlich. Dazu wird angenommen, daß sich das Stellglied
in einer Endlage befindet, in der drehmomentabhängig abgesteuert
wurde, und von dort ausgehend in die entgegengesetzte Endlage
mit ebenfalls drehmomentabhängiger Absteuerung verstellt werden
soll. Im Anfahraugenblick ist ein sogenanntes Losbrechmoment zu
überwinden, das unter ungünstigen Bedingungen, z. B. infolge
von Korrosion, größer sein kann als das Abschaltmoment, so daß
in der Startphase ein höherer Drehmoment-Grenzwert vorgegeben
werden muß. Anschließend hat der Antrieb nur das Laufmoment zu
überwinden. In dieser Phase, in der der Drehzahl-Sollwert groß
gewählt werden kann, damit das Stellglied rasch in die andere
Endlage gebracht wird, ist ein drehmomentabhängiges Abschalten
des Antriebs nur denkbar, wenn als Folge einer Störung, z. B.
eines Fremdkörpers im Stellweg, ein höherer Momentenbedarf
auftritt. Ein Abschalten erfolgt hier nur zum Schutz des Stell
gliedes. In dieser Phase wird daher ein Drehmoment-Grenzwert
gewählt, der niedriger ist als der der Startphase. Vor Errei
chen der Endlage wird in Abhängigkeit des Stellweges die Dreh
zahl verringert. Gleichzeitig wird ein Drehmoment-Grenzwert
vorgegeben, der gleich dem gewünschten Abschaltmoment in der
Endlage ist. Der Antrieb fährt daher mit verminderter Geschwin
digkeit bis in die Endlage, wo sich das Drehmoment erhöht, bis
der Grenzwert überschritten ist, was die Abschaltung des Antrie
bes auslöst. Der Antrieb durchläuft somit drei unterschiedliche
Betriebsphasen mit drei verschiedenen Drehmoment-Grenzwerten.
Oft sind für die beiden Drehrichtungen unterschiedliche Grenz
werte erforderlich, so daß insgesamt sechs verschiedene Dreh
moment-Grenzwerte vorgegeben werden müssen.
Je nach Einsatzbedingung und Betriebsphase sind daher unter
schiedliche Abschaltbedingungen zweckmäßig. In den Endlagen muß
beim Überschreiten eines Drehmoment-Grenzwertes abgeschaltet
werden, da das Stellglied mit einem definierten Drehmoment in
der Endlage zum Stillstand kommen soll. In anderen Betriebspha
sen, wie Anfahren und Lauf, ist eine Drehmomentbegrenzung sinn
voller. Eine Störung bewirkt hier eine kurzzeitige Erhöhung des
Lastmomentes, so daß die Drehzahl während der Störung absinkt,
um anschließend nach Beendigung der Störung wieder ausgeregelt
zu werden. Die Störung verursacht also kein Abschalten, und der
Antrieb bleibt in Betrieb. Ist die Störung allerdings so groß,
daß die Drehzahl zu Null wird, dann wird der Antrieb abgeschal
tet. Es sind also je nach Einsatzfall und Betriebsart unter
schiedliche Kombinationen von Drehzahl-Sollwerten, Begrenzung
auf Drehmoment-Grenzwerte, Abschalten bei Überschreiten eines
Drehmoment-Grenzwertes, Abschalten bei Stillstand, Abschalten
bei Erreichen einer vorgegebenen Stellgliedstellung möglich.
Oft ist es zweckmäßig, den Antrieb nicht sofort beim Über
schreiten eines Grenzwertes abzuschalten, sondern erst dann,
wenn die Überschreitung einen festgelegten kurzen Zeitraum
anhält. Damit wird verhindert, daß der Antrieb infolge von
kurzen Störeinflüssen fehlerhaft abschaltet. Solche Störungen
treten bei Einschwingvorgängen beim Anfahren und beim Umschal
ten auf eine andere Drehzahl auf. Vorteilhaft wird die Ab
schaltverzögerung auf diese Betriebsphasen beschränkt.
Zum Anfahren einer vorgegebenen Position des Stellgliedes wird
zunächst ein hoher Drehzahl-Sollwert vorgegeben. Die jeweilige
Position wird mit der vorgegebenen verglichen und kurz vor Er
reichen wird auf eine niedrige Solldrehzahl umgeschaltet, damit
dann, wenn die vorgegebene Position erreicht ist und der An
trieb abgeschaltet wird, praktisch kein Nachlauf erfolgt.
Das Ausgangssignal des Reglers RG, das ein Maß für das vom
Motor MO abgegebene Drehmoment ist, sofern die Drehzahl auf die
Solldrehzahl geregelt ist, wird in einer Begrenzereinheit MB
mit einem von mehreren, im Speicher SP enthaltenen Drehmoment-
Grenzwerten verglichen. Das Überschreiten des Grenzwertes wird
der Logikeinheit LE gemeldet, die darauf bei entsprechend ein
gestellter Betriebsart dem Regler RG ein Signal aufschaltet,
das bewirkt, daß die Ausgangsspannung des Drehstromstellers DS
Null und damit die Antriebseinheit ATE abgeschaltet wird. Man
könnte dies auch durch geeignete Ansteuerung des Wendeschützes
WS erreichen. In einer anderen Betriebsart wird der Antrieb
nicht abgeschaltet, sondern es wird das Drehmoment begrenzt.
Hierzu wird das Ausgangssignal des Reglers RG mit dem dem Spei
cher SP entnommenen Drehmoment-Grenzwert verglichen. Erreicht
oder überschreitet das Drehmomentsignal den Grenzwert, wird die
Drehzahlregelung außer Betrieb gesetzt und das Drehmoment auf
den Grenzwert geregelt. Dies kann dadurch realisiert werden,
daß die Regelabweichung der Drehzahl und die des Drehmomentes
auf eine Extremwertauswahl geschaltet werden, an die der Regler
angeschlossen ist. In dieser Betriebsart sinkt die Drehzahl ab
und erreicht, wenn das Lastmoment genügend groß ist und lange
andauert, den Wert Null. Dies wird der Logikeinheit LE gemel
det, die daraufhin die Antriebseinheit ATE abschaltet.
Das vom Motor MO abgegebene Drehmoment ist bei Regelung der
Drehzahl auf den Sollwert nicht nur von dem vom Regler RG abge
gebenen Signal bestimmt, sondern auch von der Amplitude der der
Stelleinheit SEL zugeführten Versorgungsspannung und der Motor
temperatur. Die Amplitude der Versorgungsspannung wird im
Stromversorgungsmodul SV überwacht und eine etwaige Abweichung
vom Nennwert über eine Leitung u der Drehmoment-Begrenzerein
heit MB zugeführt. In dieser wird der Drehmoment-Grenzwert ent
sprechend der Abweichung korrigiert. Die Motortemperatur MO
wird von einem Temperaturfühler TF erfaßt und ein entsprechen
des Signal ebenfalls der Drehmoment-Begrenzereinheit MB zuge
führt. Auch aufgrund dieses Signals wird der Drehmoment-Grenz
wert korrigiert.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist im Rahmen der Erfin
dung veränderbar. Beispielsweise kann das vom Motor abgege
bene Drehmoment mittels eines in der Antriebseinheit ATE ange
brachten Drehmomentsensors das Drehmoment unmittelbar gemes
sen und das dabei gewonnene Signal der Drehmoment-Begrenzer
einheit MB anstelle des Ausgangssignals des Reglers RG zuge
führt werden. Motortemperatur und Amplitude der Versorgungs
spannung brauchen dann nicht mehr berücksichtigt zu werden.
Wird auf den Drehzahlsensor verzichtet und sind nur ein Dreh
moment und ein Stellungssensor vorhanden, so ist selbstver
ständlich eine Drehzahlregelung nicht mehr möglich. Die be
schriebenen Funktionen der Drehmomentbegrenzung und des Ab
schaltens bei Überschreiten eines Drehmoment-Grenzwertes sind
jedoch weiterhin ausführbar.
Wird anstatt der Stelleinheit SLE nur ein Leistungsschalter
eingesetzt, so arbeitet der Antrieb nur mit einer einzigen Ab
triebsdrehzahl bzw. bei polumschaltbaren Motoren mit zwei un
terschiedlichen Drehzahlen. Eine Drehzahländerung oder Regelung
und eine Drehmomentbegrenzung sind nicht mehr möglich. Bei
Überschreiten eines eingestellten Drehmoment-Grenzwertes wird
der Antrieb abgeschaltet.
Wie schon erwähnt, enthält die Auswerteeinheit AS einen Zwei
richtungszähler, der die Position des Stellgliedes angibt. Vor
der Inbetriebnahme besteht jedoch noch keine Zuordnung zwischen
Zählerstand und Stellgliedstellung. Nach einer vorteilhaften
Ausgestaltung des neuen Steuerantriebes stellt dieser die Zuord
nung selbsttätig her. Hierzu fährt der Antrieb das Stellglied
aus einer zunächst beliebigen Position in einer Richtung bis in
die Endlage, und zwar zweckmäßig mit geringer Drehzahl. Bei
Erreichen der Endlage wird der Antrieb - wie oben beschrieben -
drehmomentabhängig abgesteuert und der erreichte Zählerstand
wird gespeichert oder der Zähler auf eine bestimmte Zahl, z. B.
Null oder maximaler Zählerstand, eingestellt. Danach wird das
Stellglied in die andere Endlage gefahren, in der ebenfalls
drehmomentabhängig abgesteuert wird. Der erreichte Zählerstand
wird gespeichert. Aus der Differenz der beiden Zählerstände
ergibt sich die Länge des Stellweges. Durch Umrechnen kann der
einen Endlage der Wert Null, der anderen der Wert Hundert und
den Zwischenstellungen entsprechende, zwischen Null und Hundert
liegende Werte zugeordnet werden, so daß anschließend der
Steuerantrieb in gewohnter Weise betrieben werden kann.
Claims (14)
1. Elektromotorischer Steuerantrieb mit einem Motor, einem Ge
triebe, einer Abtriebswelle, an die ein Stellglied anschließ
bar ist, eine Einrichtung zum Erfassen von Drehmoment und
Stellweg und einer Anordnung zum An- und Absteuern des Motors
in Abhängigkeit von Steuersignalen und den Ausgangssignalen der
Einrichtung zum Erfassen von Drehmoment und Stellweg, da
durch gekennzeichnet, daß Drehmoment und
Stellweg kontinuierlich erfaßt und in einer Steuereinheit (STE)
mit vorgegebenen Werten verglichen werden und daß der Motor
(MO) bei Erreichen der vorgegebenen Werte abgeschaltet wird.
2. Elektromotorischer Steuerantrieb nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß die Versor
gungsspannung dem Motor über einen von der Steuereinheit be
tätigten Leistungsschalter zugeführt ist.
3. Elektromotorischer Steuerantrieb nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß der Motor über
einen von der Steuereinheit gesteuerten Leistungssteller oder
Umrichter gespeist ist.
4. Elektromotorischer Steuerantrieb nach Anspruch 3, da
durch gekennzeichnet, daß der Motor ein
Wechsel- oder Drehstrommotor ist, dessen Drehzahl oder Dreh
moment durch Phasenanschnittsteuerung des Leistungsstellers
gesteuert ist.
5. Elektromotorischer Steuerantrieb nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß in die
Steuereinheit ein Drehmoment-Grenzwert eingegeben ist, auf den
das Drehmoment begrenzt wird.
6. Elektromotorischer Steuerantrieb nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Dreh
moment des Motors mit zunehmender Drehzahl bei konstanter
Speisespannung stetig abnimmt, daß ein Drehzahlsensor vorhan
den ist, der ein der Drehzahl des Motors entsprechendes Signal
liefert, das der Steuereinheit zugeführt wird, und daß die
Steuereinheit die Drehzahl auf einen vorgegebenen Drehzahl-
Sollwert regelt.
7. Elektromotorischer Steuerantrieb nach Anspruch 6, da
durch gekennzeichnet, daß mehrere Dreh
zahl-Sollwerte vorgegeben sind.
8. Elektromotorischer Steuerantrieb nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß zum Ein
stellen des Stellgliedes auf eine vorgegebene Stellung vor
Erreichen dieser Stellung der Motor von einer höheren auf eine
niedrigere Drehzahl durch Verändern des Drehzahl-Sollwertes
umgeschaltet wird.
9. Elektromotorischer Steuerantrieb nach einem der Ansprüche
6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
das von der Steuereinheit der Motorsteuerung zugeführte Steuer
signal als Maß für das Drehmoment verwendet ist.
10. Elektromotorischer Steuerantrieb nach den Ansprüchen 4
und 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der Phasenanschnittwinkel als Maß für das Drehmoment verwendet
wird.
11. Elektromotorischer Steuerantrieb nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, daß das der
Motorsteuerung zugeführte Steuersignal in Abhängigkeit von der
Netzspannung korrigiert ist.
12. Elektromotorischer Steuerantrieb nach Anspruch 7 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, daß das der
Motorsteuerung zugeführte Steuersignal in Abhängigkeit von der
Motortemperatur korrigiert ist.
13. Elektromotorischer Steuerantrieb nach einem der Ansprüche
1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Inbetriebnahme der Motor in der einen Richtung ver
stellt wird, bis er drehmomentabhängig abgesteuert wird, daß
das dabei von einem Positionsgeber abgegebene Signal als erste
Endlagenposition ausgewertet wird, daß dann der Motor in die
andere Richtung verstellt wird, bis er drehmomentabhängig abge
steuert wird, und das dabei abgegebene Positionssignal als
zweite Endlagenposition ausgewertet wird.
14. Elektromotorischer Steuerantrieb nach Anspruch 13, da
durch gekennzeichnet, daß mit der Motor
achse ein Drehpulsgeber verbunden ist, dessen Ausgangsimpulse
einem Zweirichtungszähler zugeführt sind, dessen Zählrichtung
durch die Drehrichtung des Motors bestimmt ist, und daß der
Zähler bei Erreichen einer Endlage auf Null oder den maximalen
Zählwert eingestellt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873731469 DE3731469A1 (de) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | Elektromotorischer steuerantrieb |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873731469 DE3731469A1 (de) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | Elektromotorischer steuerantrieb |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3731469A1 true DE3731469A1 (de) | 1989-04-06 |
Family
ID=6336359
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873731469 Withdrawn DE3731469A1 (de) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | Elektromotorischer steuerantrieb |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3731469A1 (de) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0784174A2 (de) | 1996-01-12 | 1997-07-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Mit einer Armatur gekoppelter elektromotorischer Stellantrieb |
US5747956A (en) * | 1993-02-18 | 1998-05-05 | Robert Bosch Gmbh | Method of controlling the rpm of a motor |
DE20213740U1 (de) | 2002-09-03 | 2002-11-21 | S & R automation systems GmbH, 35315 Homberg | Elektrohubzylinder |
DE10210318A1 (de) * | 2002-03-08 | 2003-10-02 | Hanning Elektro Werke | Verfahren zur Steuerung eines Wechselstrommotors sowie Wechselstrommotor mit Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens |
EP1115188A3 (de) * | 2000-01-05 | 2005-08-31 | ABBPATENT GmbH | Verfahren zum Betreiben einer Betätigungsvorrichtung |
DE102011002685B3 (de) * | 2011-01-14 | 2012-04-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Schalterantrieb eines elektrischen Schalters |
EP2760129A1 (de) * | 2013-01-24 | 2014-07-30 | Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. | Stellvorrichtung für ein bewegbares Fahrzeugteil |
WO2017137107A1 (de) * | 2016-02-09 | 2017-08-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Robuste strombegrenzung für einen elektrischen antrieb |
EP2313674B1 (de) | 2008-07-18 | 2020-05-13 | Flowserve Management Company | Aktuator mit verstellbarer drehzahl |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1246093B (de) * | 1962-04-06 | 1967-08-03 | Licentia Gmbh | Anordnung zum Schutz eines elektromotorisch angetriebenen Getriebes |
DE3303590A1 (de) * | 1983-02-03 | 1984-08-09 | Küster & Co GmbH, 6332 Ehringshausen | Elektromotorisch angetriebener fensterheber mit einer sicherheitsschaltung |
-
1987
- 1987-09-18 DE DE19873731469 patent/DE3731469A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1246093B (de) * | 1962-04-06 | 1967-08-03 | Licentia Gmbh | Anordnung zum Schutz eines elektromotorisch angetriebenen Getriebes |
DE3303590A1 (de) * | 1983-02-03 | 1984-08-09 | Küster & Co GmbH, 6332 Ehringshausen | Elektromotorisch angetriebener fensterheber mit einer sicherheitsschaltung |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Siemens-Katalog MP 35, 1980, Nachdruck mit allen Änderungen bis Mai 1983, S. 1-8 * |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5747956A (en) * | 1993-02-18 | 1998-05-05 | Robert Bosch Gmbh | Method of controlling the rpm of a motor |
DE4304960C3 (de) * | 1993-02-18 | 2000-06-15 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Drehzahlsteuerung eines Motors |
EP0784174A2 (de) | 1996-01-12 | 1997-07-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Mit einer Armatur gekoppelter elektromotorischer Stellantrieb |
EP0784174A3 (de) * | 1996-01-12 | 1998-03-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Mit einer Armatur gekoppelter elektromotorischer Stellantrieb |
EP1115188A3 (de) * | 2000-01-05 | 2005-08-31 | ABBPATENT GmbH | Verfahren zum Betreiben einer Betätigungsvorrichtung |
DE10210318A1 (de) * | 2002-03-08 | 2003-10-02 | Hanning Elektro Werke | Verfahren zur Steuerung eines Wechselstrommotors sowie Wechselstrommotor mit Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens |
DE20213740U1 (de) | 2002-09-03 | 2002-11-21 | S & R automation systems GmbH, 35315 Homberg | Elektrohubzylinder |
EP2313674B1 (de) | 2008-07-18 | 2020-05-13 | Flowserve Management Company | Aktuator mit verstellbarer drehzahl |
DE102011002685B3 (de) * | 2011-01-14 | 2012-04-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Schalterantrieb eines elektrischen Schalters |
EP2760129A1 (de) * | 2013-01-24 | 2014-07-30 | Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. | Stellvorrichtung für ein bewegbares Fahrzeugteil |
CN103973178A (zh) * | 2013-01-24 | 2014-08-06 | 博泽哈尔施塔特汽车零件两合公司 | 用于能运动的车辆部件的调整装置 |
CN103973178B (zh) * | 2013-01-24 | 2018-04-06 | 博泽哈尔施塔特汽车零件两合公司 | 用于能运动的车辆部件的调整装置 |
EP3484046A1 (de) * | 2013-01-24 | 2019-05-15 | Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg | Stellvorrichtung für ein bewegbares fahrzeugteil |
WO2017137107A1 (de) * | 2016-02-09 | 2017-08-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Robuste strombegrenzung für einen elektrischen antrieb |
CN109661771A (zh) * | 2016-02-09 | 2019-04-19 | 法雷奥西门子新能源汽车(德国)有限公司 | 用于电驱动器的鲁棒性电流限制 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3330028C2 (de) | ||
DE2343760C3 (de) | Anordnung zur Lagesteuerung eines elektromotorisch bewegten Gliedes | |
DE2147394C2 (de) | Steuerung zur Regelung von Kreiselverdichtern für ein Kühlsystem | |
DE3731469A1 (de) | Elektromotorischer steuerantrieb | |
EP3963613B1 (de) | Antriebssystem für einen schalter und ein verfahren zum antreiben eines schalters | |
DE3519352A1 (de) | Schraubvorrichtung mit motorgetriebenem schraubendreher | |
DE1942667C3 (de) | Verfahren zur Lastregelung von Schiffsmotoren und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE2520946A1 (de) | Verfahren zur verhinderung oder beseitigung von ratterschwingungen der arbeitsspindel von werkzeugmaschinen und einrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens | |
EP0180860A2 (de) | Einrichtung zur Drehzahlregelung | |
WO2007014685A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur steigerung der effizienz eines elektromotors | |
DE3824547C2 (de) | Verfahren zur Steuerung eines auf Handbetrieb umschaltbaren motorischen Antriebs, Motorsteuerung mit Umschaltung auf Handbetrieb und deren Verwendung | |
DE2246576A1 (de) | Betaetigungsanordnung fuer steuerflaechen von flugzeugen | |
DE2744984C2 (de) | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Überwachung eines Stellantriebs | |
DE10226152A1 (de) | Schaltungsanordnung zum Betreiben eines Gleichstrommotors und Verstelleinrichtung mit einer solchen | |
DE3824811A1 (de) | Verfahren zur messung der anzahl von umdrehungen eines gleichstrommotors | |
DE1576085C3 (de) | Steuereinrichtung für Kraftmaschinen | |
DE3005936A1 (de) | Funkenerodieranlage | |
DE2601332A1 (de) | Verfahren zur adaptiven steuerung von stellantrieben | |
DE4125892C2 (de) | Steuerungsanordnung für einen winkelschrittgesteuerten Elektromotor | |
DE2607558B2 (de) | Anordnung zur Regelung der Drehzahl eines durch einen mechanischen Hauptantrieb mit extrem hoher Drehzahl antreibbaren Drehkörpers | |
DE612999C (de) | Verfahren zur Regelung der Blind- oder Wirklastverteilung zwischen mehr als zwei Stromerzeugern | |
DE102012104359B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern mehrerer Stellglieder | |
DE678474C (de) | Impulsregler fuer mehrere parallel arbeitende Stromerzeuger | |
DE102011107686B4 (de) | Elektrischer Armaturenantrieb mit Rückstelleinrichtung und Armatur | |
DE949508C (de) | Anordnung zur Steuerung von Umkehrstromrichtern |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8130 | Withdrawal |