JP5793400B2 - 電動アクチュエータ - Google Patents
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Description
また、バックアップコンデンサの内部抵抗での発熱による静電容量の劣化を防止すると共に、充電回路の電流容量の高出力化を不要としてコストダウンを図ることが可能な電動アクチュエータを提供することにある。
図4にステップS114で実行される充電シーケンスのフローチャートを示す。この充電シーケンスにおいて、制御回路(CPU)1は、不揮発性メモリ2に設定データとして格納されているバックアップコンデンサ16の静電容量の初期設定値C0を読み出す(ステップS201)。そして、この読み出した静電容量の初期設定値C0とその時の設定開度θspより、その時の設定開度θspから緊急開閉位置までリターン動作させるために必要なバックアップコンデンサ16の最低限の充電電圧を必要充電電圧VCminとして計算する(ステップS202)。
VCmin=〔2P・Ta・θsp/(C0・θa)〕1/2 ・・・・(1)
制御回路(CPU)1は、ステップS115(図3)おいて、静電容量の測定タイミングか否かをチェックする。この実施の形態では、静電容量の測定間隔をTC1とし、TC1が経過する毎に静電容量の測定タイミングが発生するものとする。静電容量の測定タイミングが発生すると(ステップS115のYES)、制御回路(CPU)1は、静電容量測定シーケンスの処理を実行する(ステップS116)。図5にステップS116で実行される静電容量測定シーケンスのフローチャートを示す。
この静電容量測定シーケンスにおいて、制御回路(CPU)1は、先ず、バックアップコンデンサ16の最新の静電容量値Cnewを測定する(ステップS301)。このバックアップコンデンサ16の最新の静電容量値Cnewの測定は次のようにして行う。図6にステップS301で実行される静電容量値測定の処理のフローチャートを示す。
そして、制御回路(CPU)1は、ステップS301で測定した最新の静電容量値Cnewと不揮発性メモリ2に設定データとして格納されている限界設定値と比較し(ステップS303)、最新の静電容量値Cnewが限界設定値を超えていれば(ステップS303のYES)、電動アクチュエータ100の動作を停止させ(ステップS304)、外部コントローラ300に最新の静電容量値Cnewと動作を停止させた旨の情報を送信する(ステップS305)。
次に、制御回路(CPU)1は、測定した最新の静電容量値Cnewとその時の設定開度θspより、その時の設定開度θspから緊急開閉位置(全閉位置)までリターン動作させるために必要なバックアップコンデンサ16の最低限の充電電圧を必要充電電圧VCminとして計算する(ステップS308)。
VCmin=〔2P・Ta・θsp/(Cnew・θa)〕1/2 ・・・・(2)
そして、制御回路(CPU)1は、バックアップコンデンサ16の端子間電圧の測定値VCとステップS308で計算した必要充電電圧VCminとを比較する(ステップS309)。
次に、制御回路(CPU)1は、全電気特性の測定タイミングか否かをチェックする(ステップS117(図3))。この実施の形態では、全電気特性の測定間隔をTC2とし、TC2が経過する毎に全電気特性の測定タイミングが発生するものとする。制御回路(CPU)1は、全電気特性の測定タイミングが発生すると(ステップS117のYES)、全電気特性測定シーケンスの処理を実行する(ステップS118)。なお、この実施の形態において、全電気特性の測定間隔TC2は、静電容量の測定間隔TC1よりも長く設定されているものとする。
図9および図10にステップS118で実行される全電気特性測定シーケンスのフローチャートを分割して示す。この全電気特性測定シーケンスにおいて、制御回路(CPU)1は、先ず、バックアップコンデンサ16の内部抵抗値Rdを測定する(ステップS501)。このバックアップコンデンサ16の内部抵抗値Rdの測定は次のようにして行う。図11にステップS501での内部抵抗値測定の処理のフローチャートを示す。
次に、制御回路(CPU)1は、バックアップコンデンサ16の静電容量値Cnewを測定する(ステップS502)。このバックアップコンデンサ16の静電容量値Cnewの測定は、図5に示したステップS301と同様にして、図6に示したフローチャートに従って実行する。
そして、制御回路(CPU)1は、測定した内部抵抗値Rdと不揮発性メモリ2に設定データとして格納されている限界設定値と比較し(ステップS504)、内部抵抗値Rdが限界設定値を超えていれば(ステップS504のYES)、電動アクチュエータ100の動作を停止させ(ステップS505)、外部コントローラ300に内部抵抗値Rdと動作を停止させた旨の情報を送信する(ステップS506)。
次に、制御回路(CPU)1は、測定した静電容量値Cnewとその時の設定開度θspより、その時の設定開度θspから緊急開閉位置(全閉位置)までリターン動作させるために必要なバックアップコンデンサ16の最低限の充電電圧を必要充電電圧VCminとして計算する(ステップS514)。
そして、制御回路(CPU)1は、バックアップコンデンサ16の端子間電圧の測定値VCとステップS514で計算した必要充電電圧VCminとを比較する(ステップS515)。
・内部抵抗/静電容量劣化小→測定間隔長い
・内部抵抗/静電容量劣化大→測定間隔短い
(2)装置内部の温度の状況
・内部温度が低い→測定間隔長い
・内部温度が高い→測定間隔短い
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術的範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
Claims (4)
- 電源部と、この電源部からの電力の供給を受けてバルブを駆動するモータと、前記電源部からの電力の供給を受けて充電されるバックアップコンデンサとを備え、停電時に前記バックアップコンデンサに蓄えられている電気エネルギーによって前記モータを強制的に駆動し前記バルブを所定の開度位置までリターン動作させる電動アクチュエータにおいて、
前記バルブの実開度を検出する開度検出手段と、
前記バックアップコンデンサの端子間電圧を検出する端子間電圧検出手段と、
前記バックアップコンデンサの最新の静電容量値を定期的に測定する静電容量測定手段と、
前記バックアップコンデンサの最新の静電容量値が測定される毎に、その測定された最新の静電容量値に基づいて前記バルブをその時の開度設定値から前記所定の開度位置までリターン動作させるために必要な前記バックアップコンデンサの充電電圧を必要充電電圧として算出する必要充電電圧算出手段と、
前記必要充電電圧算出手段によって算出された必要充電電圧が前記端子間電圧検出手段によって検出された端子間電圧よりも高い場合、前記バルブの実開度と開度設定値とに基づいて前記バックアップコンデンサへの充電電流の値を決定し、前記端子間電圧検出手段によって検出される端子間電圧が前記必要充電電圧となるまで前記バックアップコンデンサへの充電を行う充電手段と
を備えることを特徴とする電動アクチュエータ。 - 請求項1に記載された電動アクチュエータにおいて、
前記充電手段は、
前記必要充電電圧算出手段によって算出された必要充電電圧が前記端子間電圧検出手段によって検出された端子間電圧よりも高く、かつ、前記バルブの開度設定値が実開度以下である場合には、前記バックアップコンデンサへの充電電流の値を予め定められた最小充電電流値とする
ことを特徴とする電動アクチュエータ。 - 請求項1又は2に記載された電動アクチュエータにおいて、
前記充電手段は、
前記必要充電電圧算出手段によって算出された必要充電電圧が前記端子間電圧検出手段によって検出された端子間電圧よりも高く、かつ、前記バルブの開度設定値が実開度よりも大きい場合には、前記バックアップコンデンサの最新の静電容量値、前記端子間電圧検出手段によって検出された端子間電圧、前記必要充電電圧算出手段によって算出された必要充電電圧および予め定められた充電時間に基づいて、前記バックアップコンデンサへの充電電流の値を決定する
ことを特徴とする電動アクチュエータ。 - 請求項1又は2に記載された電動アクチュエータにおいて、
前記充電手段は、
前記必要充電電圧算出手段によって算出された必要充電電圧が前記端子間電圧検出手段によって検出された端子間電圧よりも高く、かつ、前記バルブの開度設定値が実開度よりも大きい場合には、下記(1)式によって前記バックアップコンデンサへの充電電流の値を決定する
ことを特徴とする電動アクチュエータ。
Ia=Cnew・(VCmin−VC)/ΔT ・・・・(1)
但し、Ia:充電電流の値、Cnew:最新の静電容量値、VCmin:算出された必要充電電圧、VC:検出された端子間電圧、ΔT:充電時間。
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