DE4008002C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines motorbetriebenen Stellantriebes - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines motorbetriebenen Stellantriebes

Info

Publication number
DE4008002C2
DE4008002C2 DE19904008002 DE4008002A DE4008002C2 DE 4008002 C2 DE4008002 C2 DE 4008002C2 DE 19904008002 DE19904008002 DE 19904008002 DE 4008002 A DE4008002 A DE 4008002A DE 4008002 C2 DE4008002 C2 DE 4008002C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
motor
actuator
voltage
value
torque
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19904008002
Other languages
English (en)
Other versions
DE4008002A1 (de
Inventor
Hans-Peter Dipl Ing Schabert
Erwin Dipl Ing Laurer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Areva GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19904008002 priority Critical patent/DE4008002C2/de
Priority to PCT/DE1991/000199 priority patent/WO1991014219A1/de
Publication of DE4008002A1 publication Critical patent/DE4008002A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4008002C2 publication Critical patent/DE4008002C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D17/00Control of torque; Control of mechanical power
    • G05D17/02Control of torque; Control of mechanical power characterised by the use of electric means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • F16K31/046Actuating 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

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.
DE19904008002 1990-03-13 1990-03-13 Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines motorbetriebenen Stellantriebes Expired - Fee Related DE4008002C2 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19904008002 DE4008002C2 (de) 1990-03-13 1990-03-13 Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines motorbetriebenen Stellantriebes
PCT/DE1991/000199 WO1991014219A1 (de) 1990-03-13 1991-03-06 Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines motorbetriebenen stellantriebes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19904008002 DE4008002C2 (de) 1990-03-13 1990-03-13 Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines motorbetriebenen Stellantriebes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4008002A1 DE4008002A1 (de) 1991-09-19
DE4008002C2 true DE4008002C2 (de) 1994-04-28

Family

ID=6402103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19904008002 Expired - Fee Related DE4008002C2 (de) 1990-03-13 1990-03-13 Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines motorbetriebenen Stellantriebes

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE4008002C2 (de)
WO (1) WO1991014219A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10003692A1 (de) * 2000-01-28 2001-08-02 Moeller Gmbh Elektrisches Schaltgerät

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994025911A1 (de) * 1993-04-28 1994-11-10 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und einrichtung zum überwachen einer stellbewegung eines von einem elektrischen stellantrieb angetriebenen stellorganes
DE19627743A1 (de) * 1996-07-10 1998-01-15 Philips Patentverwaltung Vorrichtung zum linearen Verstellen eines Stellgliedes
DE102006059145B4 (de) * 2006-12-14 2016-06-02 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Einrichtung zum Ermitteln einer von einem Elektromotor hergeleiteten Antriebskraft
DE102011107686B4 (de) * 2011-07-13 2017-08-17 TA ROLOFF Technischer Apparatebau GmbH Elektrischer Armaturenantrieb mit Rückstelleinrichtung und Armatur
DE102016203755A1 (de) 2016-03-08 2017-09-14 Siemens Aktiengesellschaft Motorstarter und Diagnoseverfahren

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT20962B (de) * 1904-02-27 1905-08-10 Wilhelm Dieckmann Verstellbares Gerüst.
JPS5280517A (en) * 1975-12-26 1977-07-06 Hitachi Ltd Valve opening and closing mechanism for vacuum exhaust device
US4182979A (en) * 1978-02-03 1980-01-08 Giddings & Lewis, Inc. D-C. electric torquing system
WO1983001837A1 (en) * 1981-11-17 1983-05-26 Brigham & Womens Hospital Monoclonal antibodies against schistosoma
FR2533333A1 (fr) * 1982-09-16 1984-03-23 Bernard Ets L Procede de limitation du couple produit par un dispositif moteur et destine a entrainer en mouvement un dispositif utilisateur et systeme pour la mise en oeuvre de ce procede
DE3345528A1 (de) * 1983-12-13 1985-06-20 Jaroslav Dipl.-Ing. 1000 Berlin Tecinsky Verfahren und vorrichtung zur steuerung von motorbetriebenen hochdruckventilen
DE3507091A1 (de) * 1985-02-28 1986-08-28 Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim Armatur zum absperren einer stroemung
US4844110A (en) * 1988-06-29 1989-07-04 The Phasor Corporation Control system for remotely controlled motor operated valve

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10003692A1 (de) * 2000-01-28 2001-08-02 Moeller Gmbh Elektrisches Schaltgerät

Also Published As

Publication number Publication date
WO1991014219A1 (de) 1991-09-19
DE4008002A1 (de) 1991-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4440449C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Stillstandssteuerung von elektromotorisch betriebenen Rolläden oder dergleichen
DE19632910C1 (de) Verfahren zum berührungslosen Anfahren der unteren Anschlagsposition einer fremdkraftbetätigten Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs
EP1332538B1 (de) Verfahren zum steuern eines verstellvorgangs eines teils
DE3215596A1 (de) Ventilaktuator
DE19917831A1 (de) Steuervorrichtung für einen Türschließer
WO2006034977A1 (de) Verfahren zur ermittlung und vorgabe von parametern eines elektronischen motorsteuergerätes und zugehöriger selbstparametrierender drehstromsteller, insbesondere sanftstarter
DE4008002C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines motorbetriebenen Stellantriebes
EP0624541A2 (de) Türsteuereinheit
EP2184830B1 (de) Vorrichtung zur Temperaturüberwachung einer mehrphasigen Stromwicklung einer elektrischen Maschine
EP1265576B1 (de) Elektromotorische antriebseinheit für betten und tische
DE4442151A1 (de) Schaltungsanordnung zum Steuern eines elektronisch kommutierten Motors
EP0808986B1 (de) Steuerung für Antriebe von Toren
DE4242665B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Rückschalten eines polumschaltbaren Motors
DE10332595A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Ansteuern elektrischer Schaltgeräte
DE19635924C2 (de) Stellantrieb mit vor Überlastung geschütztem Elektromotor
DE1908606B2 (de) Stellantrieb
DE3731469A1 (de) Elektromotorischer steuerantrieb
DE3824547C2 (de) Verfahren zur Steuerung eines auf Handbetrieb umschaltbaren motorischen Antriebs, Motorsteuerung mit Umschaltung auf Handbetrieb und deren Verwendung
DE3817408A1 (de) Vorrichtung zur regelung der bewegung eines mit einem stellantrieb verbundenen mechanischen stellelements
DE10019123B4 (de) Einrichtung zur Drehmomentbegrenzung und Überlastabschaltung von Antrieben mit einem Einphasenkurzschlußläufermotor, insbesondere für Rauch- und Wärmeabzüge
DE10226152A1 (de) Schaltungsanordnung zum Betreiben eines Gleichstrommotors und Verstelleinrichtung mit einer solchen
DE102011107686B4 (de) Elektrischer Armaturenantrieb mit Rückstelleinrichtung und Armatur
WO1994025911A1 (de) Verfahren und einrichtung zum überwachen einer stellbewegung eines von einem elektrischen stellantrieb angetriebenen stellorganes
AT339436B (de) Drehzahlregeleinrichtung fur einen asynchronmotor eines hebezeuges, aufzuges, kranes od.dgl.
DE4125892C2 (de) Steuerungsanordnung für einen winkelschrittgesteuerten Elektromotor

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8320 Willingness to grant licenses declared (paragraph 23)
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: FRAMATOME ANP GMBH, 91058 ERLANGEN, DE

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: AREVA NP GMBH, 91052 ERLANGEN, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee