JP3040031B2 - しゃ断弁操作用ステッピングモータの駆動方式と保安型ガスメータ - Google Patents
しゃ断弁操作用ステッピングモータの駆動方式と保安型ガスメータInfo
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Description
ングモータの駆動方式とそれを用いた保安型ガスメータ
に関する。
ータを正転又は逆転させてしゃ断弁を開閉する。そし
て、ステッピングモータを駆動する電源としては1個又
は複数個の電池を用いている。
を止め、弁体を弁座に押しつけるようにガス圧がかかっ
ている。そのためこの閉弁状態からしゃ断弁を開くとき
には、弁体を弁座からわずかに離すまでのいわゆる圧抜
き時には、弁体を操作する負荷が大きくなり、ステッピ
ングモータに大きな駆動力を要し、その後弁体を更に弁
座から引き離すいわゆる弁引き上げ時においては、弁体
を操作するステッピングモータの駆動力は圧抜き時より
も小さくても作動する。
が、10年間という長時間放置された電池を使うと、電
池の内部抵抗が大きくなり端子電圧が低下する。又、低
温環境では電池の電圧降下が大きくなる特性があり、や
はり電池の端子電圧が下がる。
電池の端子からモータ駆動回路を介して、ステッピング
モータの励磁コイルに電池の端子電圧を印加しており、
10年後の電池端子電圧が下った状態でも、又、低温環
境で電池端子電圧が下った状態でも、ステッピングモー
タでしゃ断弁を開閉できる電力をステッピングモータの
励磁コイルに給電していた。
や、高温時には、しゃ断弁を開閉するのに必要充分な電
力よりも大きな電力がステッピングモータに供給され、
電池の使用効率が悪く、かえって電池寿命を短縮させる
という問題点があった。
電池の使用効率を高めて、実質的な電池寿命を長くでき
るしゃ断弁操作用ステッピングモータの駆動方式を提供
することを第1の目的とする。
の圧抜き時には、弁引き上げ時や閉弁時に比較してステ
ッピングモータに大きな負荷がかかり、その分電力を多
く消費する。そして、駆動力を要しない弁引き上げ時
や、閉弁時にも圧抜き時と同様に大きな電力を消費して
おり、電池電力を無駄に使っており、そのために電池寿
命を短かくするという問題点があった。
本発明の第2の目的とする。
るために、第1の発明は、しゃ断弁を開閉操作するステ
ッピングモータの駆動方式であって、電源用の電池と、
この電池の端子電圧を測定する電池電圧検知部と、電池
電圧検知部の出力に応じて作動する下記の(イ)〜
(ハ)の給電々力制御手段のうち少なくとも二つを備え
たことを特徴とする。
に給電回路に電流制限抵抗を接続し、一定以下のときに
電流制限抵抗を外す電流制限抵抗挿入回路からなる給電
々力制御手段。
にステッピングモータを駆動する周波数を大きくし、一
定以下のときにはステッピングモータを駆動する周波数
を小さくする出力周波数切換部としての給電々力制御手
段。
にステッピングモータを駆動する励磁方式を1相励磁と
し、一定以下のときに2相励磁とする励磁方式切換部か
らなる給電々力制御手段。
(イ)の給電々力制御手段の代りに次の(イ′)の給電
々力制御手段を要件とした。 (イ′) 電流制限抵抗の抵抗値の異なるものを用意
し、電池の端子電圧に応じて電流制限抵抗の抵抗値を選
択使用する抵抗器選択切換部からなる給電々力制御手
段。
第1又は第2の発明の給電々力制御手段の他に、次の
(ニ)の給電々力制御手段を追加し、これらの給電々力
制御手段(イ)(イ′)〜(ニ)のうち少なくとも二つ
を備えたことを特徴とする。
は電池を並列に接続し、一定以下のときは直列に接続す
る電池接続切換部からなる給電々力制御手段。第4の発
明は上記第1と第2の目的を達成するために、第1、第
2又は第3の発明の給電々力制御手段を追加し、これら
の給電々力制御手段(イ)(イ′)〜(ヘ)のうち少な
くとも(ホ)(へ)のうちの一つと、(ホ)(へ)以外
のうちの一つを備えたことを特徴とする保安型ガスメー
タである。
モータを駆動する周波数を小さくし、開弁の引き上げ時
と閉弁時には駆動周波数を大きくする出力周波数切換部
からなる給電々力制御手段。
が必要な開弁の圧抜き時には2相励磁方式とし、開弁の
引き上げ時と閉弁時には1相励磁方式とする励磁方式切
換部からなる給電々力制御手段。
各給電々力制御手段は電池電圧検出部が検出した端子電
圧に応じて、ステップモータへの給電々力を制御する。
端子電圧が一定以上のときに、ステップモータへの電流
を制御する。 (ロ) 出力周波数切換部は電池の端子電圧が一定以上
のときには、周波数を高くして、短期間のうちにしゃ断
弁を開弁又は閉弁し、しゃ断弁操作に費す電力を節減す
る。又、電池電圧が低くなると周波数を小さくして、電
圧が低くてもステップモータが応答できるようにし、電
池を最後まで有効に使いきる。
が一定以上のときは1相励磁として消費電力を減らし、
一定以下のときは2相励磁として、電圧が低いところま
で電池を使いきる。
子電圧に応じてきめ細かく電流制限抵抗を適値のものに
切り換えて、電池電圧の高いときの、不必要な電力消費
を節減する。
端子電圧が一定以上のときは並列接続とし、電池が古く
なって端子電圧が一定以下となると直列接続に切換え
て、電池の電力量を最後まで完全に活用して電池寿命を
延ばす。
弁時にステッピングモータにかかる負荷に応じて駆動周
波数を切換え、負荷の大きい開弁の圧抜き時には周波数
を小さくして駆動力を大きくし、開弁の引き上げ時と閉
弁時は負荷が小さいので周波数を大きくして短時間に操
作を完了して節電する。
動するのに大きな力を要する開弁の圧抜き時には2相励
磁方式とし、開弁の引き上げ時と、閉弁時とは力を要し
ないので1相励磁方式に切換えて省電力を図る。
例で、第2実施例はその一部が第1実施例と異なるだけ
であるので、両者をまとめて説明する。
開閉する。3はステッピングモータでしゃ断弁1と機械
的に連結され、ステッピングモータ3の正転又は逆転で
しゃ断弁が開弁又は閉弁する。
子電圧を検出する電池電圧検出部、6は電池電圧検出部
5が検出した電池の端子電圧に応じて電池を並列又は直
列に切換接続する電池接続切換部である。
を並列又は直列接続した電池に直列に挿入する電流制限
抵抗挿入回路、7Aは電池の端子電圧に応じて、異なる
抵抗値の電流制限抵抗を選択して、並列又は直列接続し
た電池に直列に接続する抵抗器選択切換部である。
応じてステッピングモータを駆動する出力周波数を切り
換える。9は励磁方式切換部で、モータ制御回路10の
制御信号に応じて、しゃ断弁開弁時の圧抜き時には2相
励磁方式に切換える。又、出力周波数切換部8は、必要
に応じてモータ制御回路10の制御信号に応じて、しゃ
断弁開弁時の圧抜き時には周波数を小さく切換える。
印は給電電力の流れを、細い実線の矢印は電気信号の流
れを示す。又、図1、図2の両実施例は、電池4が複数
の電池からなるため、それらを直並列に切換接続する電
池接続切換部6を備えているが、電池が1個だけのとき
は、電池接続切換部6は不要で、電池4から電流制限抵
抗挿入回路7(図1の場合)、又は抵抗器選択切換部7
A(図2の場合)へ直接給電される。
号11の電圧検出の結果により、電池を符号12,13
に示すように並列接続したり、電池の端子電圧が低いと
きは符号14,15に示すように、直列接続する。
ように抵抗値の大きい抵抗器を選択接続し、端子電圧が
小さいと符号17,19のように抵抗値の小さい抵抗器
を選択接続する。
は符号20〜23で励磁方式を2相励磁に切換え、負荷
が小さいときには1相励磁とする。更に又、電池の端子
電圧、又はしゃ断弁の機械的負荷に応じて、周波数を適
値に選択する(符号24〜27)。このようにして、符
号12,16,20,24と、13,17,21,25
と、14,18,22,26と、15,19,23,2
7の4つの駆動方式の流れを選択してステッピングモー
タ3を駆動する。
で、電池の端子電圧が高いときは、ステップモータへの
供給電力を節電し、端子電圧が小さくなるとステップモ
ータへの供給電力の減少をカバーして低電圧まで電池を
使いきるので、電池の電力量の有効利用ができ、電池寿
命の延長に役立つと共に、しゃ断弁の確実な開閉動作が
できる。
テッピングモータの力を強くできるので、この面でも作
動の確実性が期待できる。
Claims (4)
- 【請求項1】 しゃ断弁を開閉操作するステッピングモ
ータの駆動方式であって、電源用の電池と、この電池の
端子電圧を測定する電池電圧検知部と、電池電圧検知部
の出力に応じて作動する下記の(イ)〜(ハ)の給電々
力制御手段のうち少なくとも二つを備えたことを特徴と
するしゃ断弁作用ステッピングモータの駆動方式。 (イ) 電池の端子電圧が一定以上のときに給電回路に
電流制限抵抗を接続し、一定以下のときに電流制限抵抗
を外す電流制限抵抗挿入回路からなる給電々力制御手
段。 (ロ) 電池の端子電圧が一定以上のときにステッピン
グモータを駆動する周波数を大きくし、一定以下のとき
にはステッピングモータを駆動する周波数を小さくする
出力周波数切換部としての給電々力制御手段。 (ハ) 電池の端子電圧が一定以上のときにステッピン
グモータを駆動する励磁方式を1相励磁とし、一定以下
のときに2相励磁とする励磁方式切換部からなる給電々
力制御手段。 - 【請求項2】 請求項1の(イ)の給電々力制御手段の
代りに次の(イ′)の給電々力制御手段を要件としたし
ゃ断弁操作用ステッピングモータの駆動方式。 (イ′) 電流制限抵抗の抵抗値の異なるものを用意
し、電池の端子電圧に応じて電流制限抵抗の抵抗値を選
択使用する抵抗器選択切換部からなる給電々力制御手
段。 - 【請求項3】 電源用の電池が複数個で、請求項1又は
2の給電々力制御手段の他に次の(ニ)の給電々力制御
手段を追加し、これらの給電々力制御手段(イ)
(イ′)〜(ニ)のうち少なくとも二つを備えたことを
特徴とするしゃ断弁操作用ステッピングモータの駆動方
式。 (ニ) 電池の端子電圧が一定以上のときは電池を並列
に接続し、一定以下のときは直列に接続する電池接続切
換部からなる給電々力制御手段。 - 【請求項4】 請求項1,2又は3の給電々力制御手段
の他に、次の(ホ)と(ヘ)の給電々力制御手段を追加
し、これらの給電々力制御手段(イ)(イ′)〜(ヘ)
のうち少なくとも(ホ)(ヘ)のうちの一つと、(ホ)
(ヘ)以外のうちの一つを備えたことを特徴とする保安
型ガスメータ。 (ホ) 開弁の圧抜き時にはステッピングモータを駆動
する周波数を小さくし、開弁の引き上げ時と閉弁時には
駆動周波数を大きくする出力周波数切換部からなる給電
々力制御手段。 (ヘ) しゃ断弁を駆動するのに大きな力が必要な開弁
の圧抜き時には2相励磁方式とし、開弁の引き上げ時と
閉弁時には1相励磁方式とする励磁方式切換部からなる
給電々力制御手段。
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JP8123192A JP3040031B2 (ja) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | しゃ断弁操作用ステッピングモータの駆動方式と保安型ガスメータ |
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JP8123192A Expired - Fee Related JP3040031B2 (ja) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | しゃ断弁操作用ステッピングモータの駆動方式と保安型ガスメータ |
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