DE4008002C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines motorbetriebenen Stellantriebes - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines motorbetriebenen StellantriebesInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrich
tung zur Steuerung eines motorbetriebenen Stellantriebes wie er
beispielsweise aus der EP-B1-0 193 776 bekannt ist.
Elektrische Stellantriebe für ein Stellorgan, beispielsweise
ein Ventil, ein Schieber oder ein Absperrhahn, werden in der
Regel von einem Drehstrom-Asynchronmotor angetrieben, dessen
Drehmoment bis zum Kippmoment bzw. Stillstandsmoment ansteigt,
wenn das Stellorgan in eine Blockierstellung hineinfährt und
der Motor nicht vorher drehmomentabhängig abgeschaltet wurde.
Unter normalen Einsatzbedingungen ist diese Blockierstellung
ein fester Endanschlag des Stellorgans. Die Blockierstellung
kann aber auch durch einen im Stellorgan verklemmten Fremd
körper gegeben sein. Das Stellorgan kann auch so aufgebaut
sein, daß die Stellbewegung zwischen zwei festen Endanschlägen
AUF und ZU abläuft, wie es beispielsweise bei einem Absperr
ventil mit Rücksitz der Fall ist.
Zu diesem Kippmoment des Motors addiert sich infolge der
Schwungenergie des aus der Kippdrehzahl abgebremsten Motors
zusätzlich ein Verzögerungsmoment. Je nach Steifigkeit,
Reibungsverhältnissen und Nachgiebigkeiten in der Armatur und
im Getriebe des Stellantriebes kann sich ein Verzögerungsmoment
ergeben, das mehr als 30% des Kippmomentes beträgt. Beim
Wiederöffnen des Stellorgans muß dieses Verzögerungsmoment zu
sätzlich überwunden werden, weil es zu einer stärkeren Ver
spannung des Stellorgans in der Blockierstellung, beispiels
weise einer Armaturenspindel in ihrem Muttergewinde, führt und
das Wiederöffnen (Losbrechen) erschwert.
Übliche Stellantriebe sind deshalb mit einer aufwendigen
drehmomentabhängigen Abschalteinrichtung ausgestattet, bei
der eine axial verschiebbare und mit Federn vorgespannte
Wanderschnecke bei Überschreiten eines vorgegebenen Dreh
momentes einen Endschalter betätigt. Will man für die ver
spannte Armatur ein gesamtes Drehmoment von beispielsweise
26 Nm nicht überschreiten, dann kann man für beide Endstel
lungen der Armatur die Abschalteinrichtung auf einen Ab
schaltpunkt von 26/1,3 20 Nm einstellen. Diese Einstellung
hat allerdings zur Folge, daß der Anlauf der Armatur in Ge
genrichtung nicht mit 26 Nm, sondern nur mit etwa 20 Nm er
folgt. Dies führt dann zu dem Problem, daß sich die Armatur
vor allem nach längeren Ruhezeiten nicht öffnen läßt, son
dern festsitzt.
Aus der EP-B1-0 193 776 ist zur Überwindung dieser Schwie
rigkeiten bekannt, die Versorgungsspannung des elektrischen
Antriebsmotors im Restbereich der Stellbewegung gegenüber
der Versorgungsspannung im Anfangsbereich der Stellbewegung
um wenigstens 10% herabzusetzen. Diese Herabsetzung kann
weg- oder zeitabhängig ausgelöst werden. Durch diese Maßnah
me steht auch beim Gegenrichtungsanlauf das volle vorgege
bene Anlaufmoment des Drehstrom-Asynchronmotors zur Verfü
gung.
Aus der österreichischen Patentschrift E 20 962 B ist ein
motorgesteuertes Ventil bekannt, bei dem anstelle einer
mechanischen Drehmomentbegrenzung mit Endschaltern eine
elektronisch gesteuerte Drehmomentbegrenzung durchgeführt
wird. Hierzu wird aus der elektronisch erfaßten Drehge
schwindigkeit des Motors das vom Motor ausgeübte Drehmo
ment ermittelt. Mit der bekannten Einrichtung kann durch
elektronische Überwachung der Drehzahl das Hineinfahren in
eine Blockierstellung des Motors erfaßt werden.
Aus den US-Patentschriften 4,844,110 und 4,099,704 sind
außerdem von einem Elektromotor angetriebene Ventile be
kannt, bei denen das Hineinfahren in eine Blockierstellung
durch Erfassen des Motorstromes überwacht wird.
Bei den bekannten Motorsteuerungen ist jedoch das Drehmo
ment, mit dem die Armatur in der Endstellung fixiert ist,
von einem Verzögerungsmoment abhängig, das sich aus der
Schwungenergie des Motors sowie den mechanischen Eigen
schaften der Armatur und des Getriebes ergibt. Ändern
sich diese Eigenschaften beispielsweise infolge einer
Reibwerterhöhung, so kann dies dazu führen, daß die Arma
tur in ihrer Endlage nur ungenügend verspannt und fixiert
ist.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Steuerung eines motorbetriebenen
Stellantriebes für ein Stellorgan anzugeben, bei denen
gewährleistet
ist, daß das Stellorgan in der Endstellung mit einem reprodu
zierbaren Drehmoment fixiert ist.
Die genannten Aufgaben werden jeweils erfindungsgemäß gelöst
mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 14. Durch eine Erhöhung
der Versorgungsspannung nach dem Beginn des Hineinfahrens in
eine Blockierstellung, die bei oder kurz vor dem Stillstand des
Motors wirksam wird, wird das Stellorgan in der Endlage mit
einem definierten Drehmoment verspannt, das praktisch unab
hängig von der während der Stellbewegung aufgenommenen Schwung
energie ist. Dieses Drehmoment entspricht dabei dem Still
standsmoment, das der Motor bei einer vorgegebenen Versorgung,
bei einem Elektromotor beispielsweise die Versorgungsspannung,
im Stillstand entwickeln kann. Dabei stimmt das Stillstandsmo
ment mit dem bei gleicher Versorgung verfügbaren Anlaufmoment
im wesentlichen überein. Das Hineinfahren in eine Blockier
stellung beginnt, wenn der Motor abgebremst wird. Bis zum
endgültigen Stillstand des Motors ergeben sich eine von den
konstruktiven Gegebenheiten des Stellantriebes und des Stell
organs abhängige Verzögerungsstrecke oder ein Verzögerungs
winkel, der beispielsweise etwa 45° betragen kann. Das durch
eine Erhöhung der Versorgungsspannung mögliche Stillstandsmo
ment wird dabei auf einen Wert heraufgesetzt, der beispiels
weise wenigstens 5%, vorzugsweise wenigstens 10% über dem bei
der ungebremsten Fahrbewegung möglichen Stillstandsmoment
liegt.
Der Stellantrieb enthält einen ein- oder mehrphasigen Wechsel
strommotor. Als Wechselstrommotor ist vorzugsweise ein Dreh
strom-Asynchronmotor, insbesondere ein Käfigläufermotor vor
gesehen, dessen Anlaufmoment mit dem Kippmoment im wesentlichen
übereinstimmt oder größer ist als das Kippmoment. Dabei ist das
Anlaufmoment und das Stillstandsmoment in etwa gleich groß.
Die Steuerung des Stillstandsmoments erfolgt dabei durch eine
Steuerung einer am Wechselstrommotor anliegenden Istspannung.
Bei einem Drehstrom-Asynchronmotor kann als Steuergröße bei
spielsweise der Effektivwert einer an einer Motorwicklung an
liegenden Dreiecksspannung vorgesehen sein.
Die einzelnen Phasen der Stellbewegung, insbesondere das Hin
einfahren in die Blockierstellung, werden durch eine Über
wachung der Drehzahl des Motors erfaßt. Die Erreichung der Versorgungsspannung
wird vorzugsweise eingeleitet, nachdem die Drehzahl um wenigstens
20% unter einen für die Stellbewegung vor Beginn des Hinein
fahrens in eine Blockierstellung vorgegebenen Nennwert abge
sunken ist. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
ist als Indikator für die Drehzahl der in einer Wicklung
fließende Motorstrom vorgesehen. Die Messung des Motorstroms
kann dabei irgendwo in der Zuleitung für den Elektromotor,
beispielsweise in einem Schaltschrankeinschub, der auch die zur
Regelung der Istspannung erforderliche Elektronik enthält,
vorgenommen werden.
Die Führung der Istspannung erfolgt über eine zeitlich veränder
bare Sollspannung, die stets dann auf einen vorgegebenen Wert
erhöht wird, wenn der Motorstrom einen vorgegebenen Grenzwert
überschreitet. Zu Beginn der Stellbewegung wird dabei vorzugs
weise die Sollspannung auf einen Wert erhöht, der größer ist
als der Wert, auf den die Sollspannung bei Erreichen der
Blockierstellung am Ende der Stellbewegung angehoben wird.
Unterschreitet der Motorstrom einen vorgegebenen Grenzwert, so
wird die Sollspannung erniedrigt. Durch diese Maßnahme wird die
Schwungenergie des Stellantriebs begrenzt. Die als Schaltpunkte
vorgesehenen Grenzwerte des Motorstroms betragen vorzugsweise
etwa das 1,5 bis 2,5fache, insbesondere das 2fache des
Nennstromes.
Da die am Elektromotor anliegende Istspannung von einer netz
unabhängigen Sollspannung geführt wird, ist außerdem gewährleistet,
daß der gesamte Stellvorgang unabhängig von den
Schwankungen der Netzspannung ausgeführt werden kann.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens
wird zusätzlich die Motortemperatur, insbesondere die Tempera
tur einer Wicklung des Elektromotors, erfaßt und als Störgröße
für die Regelung der Motorspannung verwendet, um ein gleich
bleibendes Stillstandsmoment sicherzustellen.
Die Regelung der Versorgungsspannung des Elektromotors erfolgt vor
zugsweise durch eine Phasenanschnittsteuerung von Halbleiter-
Ventilen.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung
verwiesen, in deren
Fig. 1 eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens in einem Prinzipschaltbild veranschaulicht ist.
Fig. 2 zeigt eine vorteilhafte Anordnung von Halbleiter-Ven
tilen, die insbesondere zur Steuerung des elektrischen Stell
antriebes in einander entgegengesetzte Bewegungsrichtungen
geeignet ist. Anhand der in
Fig. 3 und 4 dargestellten Zeitdiagramme, in denen jeweils
der Motorstrom, der Stellweg, die Istspannung am Motor und die
Sollspannung gegen die Zeit aufgetragen sind, wird das er
findungsgemäße Verfahren näher erläutert.
Gemäß Fig. 1 enthält ein elektrischer Stellantrieb einen
Elektromotor 2, der über ein in der Figur nicht näher darge
stelltes Getriebe ein Stellorgan 4, beispielsweise ein Absperr
ventil, antreibt. Als Elektromotor 2 ist vorzugsweise ein Asyn
chron-Drehstrommotor, insbesondere ein Käfigläufermotor vorge
sehen, dessen Anlaufmoment und Kippmoment im wesentlichen über
einstimmen. Der Elektromotor ist über eine Halbleiterventilan
ordnung 6, einen Wendeschütz 8 und eine Sicherung 10 an die
Versorgungsspannung eines Drehstromnetzes 12 angeschlossen. Die
Halbleiterventilanordnung 6 ist von einem Bypass-Schütz 7 über
brückt, mit dem der Motor in einer Notsituation durch einen
Sonderbefehl direkt an das Netz 12 geschaltet werden kann.
Als Stellantrieb ist vorzugsweise ein Kompaktantrieb mit
selbstschaltendem Losreiß-Getriebe vorgesehen, wie es bei
spielsweise in der EP-B1-0 193 776 offenbart ist.
Zur Phasenanschnittsteuerung der Halbleiterventilanordnung 6
ist eine Steuereinrichtung 20 vorgesehen, die Zündsignale für
die Halbleiterventile, beispielsweise Triacs oder Thyristor
schaltungen, bereitstellt. Wenigstens eine der drei Phasen ist
mit einer Einrichtung 22 zur Erfassung des in dieser Phase
fließenden Motorstromes, beispielsweise einem Stromwandler,
versehen. Dieser Einrichtung 22 ist im Beispiel der Figur eine
Vergleichseinrichtung 24 nachgeschaltet, in der festgestellt
wird, ob der fließende, beispielsweise effektive Motorstrom I
einen vorgegebenen Grenzwert Ig über- oder unterschreitet. Ab
hängig vom Ergebnis dieses Vergleichs wird dann von der Ver
gleichseinrichtung 24 ein digitales Steuersignal an die
Steuereinrichtung 20 weitergeleitet. Die Steuereinrichtung er
mittelt dann in Abhängigkeit von diesem Vergleichsergebnis
einen Sollwert für die mit einer Meßeinrichtung 26 gemessene,
am Motor 2 anliegende Istspannung. Die Zündwinkel der von der
Steuereinrichtung 20 für die Halbleiterventilanordnung 6 be
reitgestellten Zündsignale werden von der Steuereinrichtung 20
so geregelt, daß die mit der Meßeinrichtung 26 gemessene Ist
spannung entsprechend der von der Steuereinrichtung 20 vorge
gebenen Sollspannung nachgeregelt wird.
Die Steuereinrichtung ist zusammen mit einem Trennschalter, dem
Wendeschütz 8, den Sicherungen 10 und der Halbleiterventilan
ordnung 6 in einem gemeinsamen Schaltanlagen-Einschub unterge
bracht.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der
Motor, beispielsweise an einer seiner Wicklungen, mit einer
Einrichtung 28 zur Temperaturmessung versehen, die ein der
Motortemperatur bzw. der Wicklungstemperatur entsprechendes
elektrisches Signal an die Steuereinrichtung 20 weiterleitet.
In der Steuereinrichtung 20 wird dann dieses Signal als Stör
größe zur Korrektur der Sollspannung verwendet, um das bei
heißer Wicklung absinkende Stillstandsmoment zu kompensieren.
Eine der Motortemperatur entsprechende Meßgröße kann bei
spielsweise durch einen am Elektromotor 2 in der Nähe einer
Wicklung angeordneten Temperatursensor durchgeführt werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung nach Fig. 2 ist eine Halb
leiterventilanordnung 6 mit Halbleiterventilen 6a, b, c und d
vorgesehen, mit der die Anschlüsse des Elektromotors 2 an die
Phasen L2 und L3 vertauscht werden können. In dieser Anordnung
kann die Wendeschützfunktion von der Halbleiterventilanordnung
6 übernommen werden, so daß ein separater Wendeschütz 8 (Fig. 1)
nicht mehr erforderlich ist.
In Fig. 3 sind die an einer Wicklung des Elektromotors anliegende
Istspannung UM, die von der Steuereinrichtung bei einer be
stimmten Motortemperatur vorgegebene Sollspannung US, der
Motorstrom I und der Fahrweg s des Stellorgans in einem
Diagramm gegen die Zeit aufgetragen. Die vom Motor momentan
abgegebenen Drehmomente sind nicht dargestellt. Diese sind
angenähert proportional dem Produkt aus dem Motorstrom I und
der Istspannung UM. Zum Zeitpunkt t0 erhält die Steuerein
richtung einen Einschaltbefehl. Die Sollspannung wird dann auf
einen Wert US2 gesetzt, der kleiner und unabhängig von der
tatsächlich anliegenden Netzspannung U0 ist. Mit einer für
den Stellantrieb charakteristischen zeitlichen Verzögerung
steigt dann die gemessene Istspannung UM steil an. Die Ist
spannung UM entspricht beispielsweise der effektiven über
einer Wicklung anliegenden Spannung.
Ab dem Einschaltzeitpunkt t0 steigt auch der Motorstrom I als
Anzugsstrom steil an. Wenn der Motorstrom I einen Grenzwert Ig
erreicht, der vorzugsweise zwischen dem 1,5- bis 2,5fachen,
im Beispiel der Figur das 2fache des für den verwendeten
Elektromotor charakteristischen Nennstroms In beträgt, wird von
der Steuereinrichtung die Sollspannung US auf einen Wert US1
erhöht, um ein ausreichendes Anlaufmoment für das Losbrechen
des Stellorgans zu gewährleisten. In einem Ausführungsbeispiel
beträgt dieser Wert US1 etwa das 1,15fache von US2. Die Ist
spannung UM und der Motorstrom I steigen weiter an, der Motor
strom I erreicht ein Maximum und beginnt anschließend abzu
nehmen. Dies ist der Fall, wenn sich das Stellorgan vom End
anschlag löst. Unterschreitet der Motorstrom I einen vorgege
benen Grenzwert Ig′, so ist dies ein Anzeichen dafür, daß die
Stellbewegung im Gange und die Motordrehzahl angestiegen ist.
Dieser Grenzwert Ig′ ist vorzugsweise gleich dem Grenzwert Ig
für den ersten Schaltzeitpunkt t1 und beträgt im Beispiel der
Figur ebenfalls das 2fache des Nennstroms In.
Der Grenzwert Ig wird in der Figur zu einem Zeitpunkt t3 unter
schritten. Mit diesem Zeitpunkt t3 wird in der Steuereinrich
tung die Sollspannung von US1 auf den Wert US2 reduziert. Der
Motorstrom I sinkt weiter ab, da während dieser Phase der
Stellbewegung nur die durch innere Reibungskräfte im Getriebe
und im Stellorgan hervorgerufenen Bremsmomente zu überwinden
sind. Durch die Erniedrigung der Sollspannung US und damit auch
der am Motor anliegenden Istspannung UM wird sowohl die kine
tische Energie des laufenden Motors als auch das bei Blockie
rung des Motors maximal erzeugbare Drehmoment, das bei
einem Drehstrom-Asynchronmotor dem Kippmoment entspricht,
reduziert.
Der Stellweg s nimmt linear mit der Zeit zu. Beim Hineinfahren
in eine Blockierstellung, in der Regel der Endanschlag des
Stellorgans, beginnt der Motorstrom I wegen des erhöhten Dreh
momentbedarfs erneut zu steigen. Mit diesem Stromanstieg ist
ein momentaner Einbruch der Motorspannung UM verbunden, der von
der Steuereinrichtung ausgeregelt wird.
Der Motorstrom I erreicht zu einem Zeitpunkt t4 einen Grenz
wert Ig′′, der das beginnende Festfahren des Stellantriebs
anzeigt. Der Grenzwert Ig′′ entspricht vorzugsweise ebenfalls den
Grenzwerten bei den vorhergehenden Schaltzeitpunkten t1 und t3.
Im Zeitpunkt t4 wird dann von der Steuereinrichtung die Soll
spannung US erneut auf den Wert US1 erhöht und der Stellan
trieb wird in der Endstellung mit einem Drehmoment fixiert, das
dem Stillstandsmoment des mit einer Istspannung UM versorgten
Motors entspricht, die geringfügig kleiner ist als die Soll
spannung US1. Nach einer von der Steuereinrichtung vorgegebe
nen Brummzeit A, beispielsweise etwa 2s, wird der stillstehende
Motor dann zum Zeitpunkt t7 abgeschaltet.
In der Steuereinrichtung wird außerdem nach dem zum Zeitpunkt
t0 erfolgenden Schaltbefehl ein Zeitfenster t4 bis t6 gesetzt,
in dem im Normalbetrieb ein Ende des Fahrwegs und somit ein
Überschreiten des Grenzwertes Ig erwartet werden. Wird inner
halb dieses Zeitfensters t4 bis t6 der Grenzwert Ig nicht über
schritten und ein korrespondierendes Steuersignal nicht aus
gelöst, kann dies dadurch verursacht sein, daß sich das Stell
organ überhaupt nicht bewegt hat. In diesem Fall muß gewähr
leistet sein, daß der stillstehende Motor ebenfalls noch recht
zeitig abgeschaltet wird, bevor er sich überhitzt. Dies erfolgt
dann nach einer maximalen Einschaltzeit t8, die sich beispiels
weise aus dem Endzeitpunkt t6 des Zeitfensters t4 bis t6
durch Addition einer Brummzeit B, beispielsweise etwa 3s,
ergibt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungs
gemäßen Verfahrens ist entsprechend Fig. 4 eine Erhöhung der
Sollspannung auf einen Wert US0 zum Zeitpunkt t1 vorgesehen,
die um einen vorgegebenen Betrag DUS größer ist als der Wert
US1 der Sollspannung US bei Erreichen der Endstellung. In
einem Ausführungsbeispiel beträgt US0 etwa das 1,3fache
von US2. In der Steuereinrichtung wird zu diesem Zweck ein
Zeitfenster t0 - t2 gesetzt, in dem eine Erhöhung der Soll
spannung US vom Wert US2 auf einen erhöhten Wert US0 vorgenom
men wird, wenn innerhalb dieses Zeitfensters der Motorstrom I
einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Überschreitet der
Motorstrom I den vorgegebenen Grenzwert Ig außerhalb dieses
Zeitfensters, so wird eine Erhöhung der Sollspannung US vom
Wert US2 nur auf den Wert US1 vorgenommen. Durch diese Maßnahme
kann bei Bedarf in der Anlaufphase ein Anlaufmoment zur Ver
fügung gestellt werden, das größer ist als das Stillstandsmo
ment, mit dem das Stellorgan in die Blockierstellung einge
fahren worden ist.
Für die Änderungen der Werte für die Sollspannung und das Aus
regeln der Istspannung können kurze Zeitkonstanten, beispiels
weise 100 ms, vorgegeben werden. Möglich sind aber auch größere
Zeitkonstanten oder ein in Abhängigkeit von der Motordrehzahl
gleitend geregelter Übergang.
Claims (19)
1. Verfahren zur Steuerung eines von einem Wechselstrommotor
(2) betriebenen Stellantriebes für ein Stellorgan (4), bei
dem während der Stellbewegung die Versorgungsspannung des
Wechselstrommotors (2) gesteuert wird, dadurch
gekennzeichnet, daß nach dem Beginn des Hin
einfahrens in eine Blockierstellung am Ende der Stellbewe
gung eine Spannungserhöhung eingeleitet wird, die bei oder
kurz vor dem Stillstand des Motors wirksam wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Versorgungsspannung nach dem Beginn
des Hineinfahrens in eine Blockierstellung derart erhöht wird,
daß das Stillstandsmoment größer ist als die Summe aus einem
vor Beginn des Hineinfahrens möglichen Stillstandsmoment und
einem Verzögerungsmoment, das beim Abbremsen aus der kineti
schen Rotationsenergie des Stellantriebes entsteht.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das
Hineinfahren in die Blockierstellung durch eine Überwachung
der Drehzahl des Motors (2) erfaßt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Versorgungsspannung erhöht wird,
nachdem die Drehzahl um wenigstens 20% unter einem, für die
Stellbewegung vor Beginn des Hineinfahrens in die Blockier
stellung vorgegebenen Nennwert abgesunken ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß bei einem Stellantrieb mit einem
Elektromotor die Drehzahl durch eine Messung des Motorstromes I
überwacht wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zur
Führung der Istspannung (UM) der Versorgungsspannung eine
zeitlich veränderbare Sollspannung (US) vorgesehen ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Sollspannung (US) in der Anlaufphase auf einen vorge
gebenen Wert (US0, US1) erhöht wird, wenn der Motorstrom (I)
einen vorgegebenen Grenzwert (Ig, Ig′′) überschreitet.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß stets dann, wenn der Motorstrom (I) den
Grenzwert (Ig) innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters
(t1-t0) nach einem Einschaltzeitpunkt t0 überschreitet, die
Sollspannung (US) auf einen Wert (US0) erhöht wird, der größer
ist als ein Wert (US1), auf den die Sollspannung (US) erhöht
wird, wenn der Grenzwert (Ig) außerhalb dieses Zeitfensters
(t1-t0) überschritten wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sollspannung (US) auf
einen vorgegebenen Wert (US2) erniedrigt wird, wenn der Motor
strom (I) einen vorgegebenen Grenzwert (Ig′) unterschreitet.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß die vorgege
benen Grenzwerte (Ig, Ig′, Ig′′) etwa das 1,5 bis 2,5fache des
Nennstromes (In) betragen.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß als
Störgröße für die Regelung der Istspannung (UM) die Motor
temperatur erfaßt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Temperatur einer Wicklung des
Elektromotors (2) überwacht wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Re
gelung des Drehmomentes eines ein- oder mehrphasigen Wechsel
strommotors durch eine Phasenanschnittsteuerung von Halb
leiter-Ventilen (6) erfolgt.
14. Vorrichtung zur Steuerung eines von einem Wechselstrommo
tor betriebenen Stellantriebes für ein Stellorgan (4) mit einem
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
mit Steuermitteln (6, 20) zur Steuerung der Versorgungsspannung des Motors (2) dadurch
gekennzeichnet, daß Mittel
(22) vorgesehen sind, die den Beginn des Hineinfahrens in eine
Blockierstellung anzeigen und die Steuermittel (6, 20) zu einer Erhöhung
der Versorgungsspannung veranlassen, die bei oder kurz vor dem Stillstand
des Motors wirksam wird.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch ge
kennzeichnet, daß Mittel (22) zur Erfassung der
Drehzahl des Motors (2) vorgesehen sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Mittel (22) bei einem
Stellantrieb mit einem Elektromotor eine Einrichtung zur
Messung des Motorstromes (I) umfassen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine Meßeinrichtung (24) zur
Messung der Motortemperatur vorgesehen ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, da
durch gekennzeichnet, daß zur Steuerung
der Motorspannung bei einem Stellantrieb mit einem ein- oder
mehrphasigen Wechselstrommotor Halbleiter-Ventile (6) vorge
sehen sind, denen eine Steuerschaltung (20) zur Phasenan
schnittsteuerung zugeordnet ist.
19. Stellantrieb mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprü
che 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß der Stellantrieb einen Drehstrom-Asynchronmotor enthält,
dessen Stillstandsmoment wenigstens so groß ist wie sein
Kippmoment.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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