JPH0243070B2 - - Google Patents
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- JPH0243070B2 JPH0243070B2 JP56097932A JP9793281A JPH0243070B2 JP H0243070 B2 JPH0243070 B2 JP H0243070B2 JP 56097932 A JP56097932 A JP 56097932A JP 9793281 A JP9793281 A JP 9793281A JP H0243070 B2 JPH0243070 B2 JP H0243070B2
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- Japan
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- voltage
- current
- circuit
- proportional valve
- valve
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガス流量等を電気的に制御する電磁式
比例弁の駆動回路に関し、例えばガス流量の最大
流量及び最小流量を容易に調整し得る駆動回路を
提供することを目的とするものである。
比例弁の駆動回路に関し、例えばガス流量の最大
流量及び最小流量を容易に調整し得る駆動回路を
提供することを目的とするものである。
例えばガス流量制御用の電磁式比例弁として
は、第２図に模式的構造を示すようなものが従来
用いられてきた。第２図で、２Ｍは磁石、２Ｃは
コイルで、コイル２Ｃに電流を流すことにより磁
石２Ｍとコイル２Ｃ間に電磁力が発生し、これに
よりコイル２Ｃが移動し、大気とガスとを絶縁す
るダイアフラム２Ｄを介して弁体２Ｖを移動する
ことにより、出口圧力P2を制御する。流量は出
口圧力P2のほぼ平方根に比例する。同図でP1は
入口圧力、２Ｓはバネで、弁体２Ｖを押し上げ、
コイル２Ｃ無通電状態では弁体２Ｖが閉じるよう
にしている。
は、第２図に模式的構造を示すようなものが従来
用いられてきた。第２図で、２Ｍは磁石、２Ｃは
コイルで、コイル２Ｃに電流を流すことにより磁
石２Ｍとコイル２Ｃ間に電磁力が発生し、これに
よりコイル２Ｃが移動し、大気とガスとを絶縁す
るダイアフラム２Ｄを介して弁体２Ｖを移動する
ことにより、出口圧力P2を制御する。流量は出
口圧力P2のほぼ平方根に比例する。同図でP1は
入口圧力、２Ｓはバネで、弁体２Ｖを押し上げ、
コイル２Ｃ無通電状態では弁体２Ｖが閉じるよう
にしている。
このような構造の弁では、第３図に示すような
特性が得られる。第３図で横軸はコイル電流Ｉ、
縦軸は出口圧力P2である。ABCの３本の線は、
弁間のばらつきを示している。今、最大燃焼量
Qmax相当の弁出口圧力P2をP2maxとして、最低
のそれQmin相当の弁出口圧力P2をP2minとする
と、例えば弁Ａについては、P2maxを得る電流
はI12、P2minを得る電流はI02となる。一方弁Ｂ
ではI11、I01、弁ＣではI13、I03となる。このよう
なばらつきが発生する原因は、磁石２Ｍの残留磁
束密度のばらつきや、弁体２Ｖの表面仕上げのば
らつき、バネ２Ｓの反力のばらつき等であり、こ
れらを、実用上排除することは事実上不可能であ
る。
特性が得られる。第３図で横軸はコイル電流Ｉ、
縦軸は出口圧力P2である。ABCの３本の線は、
弁間のばらつきを示している。今、最大燃焼量
Qmax相当の弁出口圧力P2をP2maxとして、最低
のそれQmin相当の弁出口圧力P2をP2minとする
と、例えば弁Ａについては、P2maxを得る電流
はI12、P2minを得る電流はI02となる。一方弁Ｂ
ではI11、I01、弁ＣではI13、I03となる。このよう
なばらつきが発生する原因は、磁石２Ｍの残留磁
束密度のばらつきや、弁体２Ｖの表面仕上げのば
らつき、バネ２Ｓの反力のばらつき等であり、こ
れらを、実用上排除することは事実上不可能であ
る。
このようなばらつきが存在すると、コイル電流
Ｉによつて最大燃焼量Qmax、最低燃焼量Qmin
を規制できないので実用上不都合である。それゆ
え、従来よりこのばらつきを調整することが行な
われている。例えば第３図に示すように、コイル
電流I12を流したとき、出口圧力P2がP2naxになる
よう、弁体２Ｖの位置を機械的に調整する。この
場合電流圧力特性の傾きは基本的には変らないの
で第３図の特性を左右に平行移動したのと同一と
なる。ゆえに、P2nioを得る電流は、弁Ａ，Ｂ，
Ｃ、については、各々I03′、I02′、I01′となる。こ
のばらつきを調整するには、第５図の駆動回路を
用いる。第５図の駆動回路は、Viなる制御入力
電圧を、コイル電流Ｉに変換する電圧電流変換回
路３と、電流Ｉが、弁ＡのときはI02、弁Ｂ，Ｃ
についてはI01′、I03′以下になることを禁止するロ
ーリミツタ４により構成する。各々のリミツトレ
ヴエルI01′、I02′、I03′は、ボリユーム４Ａで調整
する。
Ｉによつて最大燃焼量Qmax、最低燃焼量Qmin
を規制できないので実用上不都合である。それゆ
え、従来よりこのばらつきを調整することが行な
われている。例えば第３図に示すように、コイル
電流I12を流したとき、出口圧力P2がP2naxになる
よう、弁体２Ｖの位置を機械的に調整する。この
場合電流圧力特性の傾きは基本的には変らないの
で第３図の特性を左右に平行移動したのと同一と
なる。ゆえに、P2nioを得る電流は、弁Ａ，Ｂ，
Ｃ、については、各々I03′、I02′、I01′となる。こ
のばらつきを調整するには、第５図の駆動回路を
用いる。第５図の駆動回路は、Viなる制御入力
電圧を、コイル電流Ｉに変換する電圧電流変換回
路３と、電流Ｉが、弁ＡのときはI02、弁Ｂ，Ｃ
についてはI01′、I03′以下になることを禁止するロ
ーリミツタ４により構成する。各々のリミツトレ
ヴエルI01′、I02′、I03′は、ボリユーム４Ａで調整
する。
このような調整方法では、以下のような問題が
ある。第１にP2max調整は弁で行ない、P2min調
整は回路で行ない、両方の調整が必要である。第
２に、第５図の回路を用いると、制御入力電圧
Viと出口圧力P2との間のゲインが明らかに変化
するため、閉ループ系内にこの回路を用いると、
制御特性が一定せず、性能にばらつきが生ずる。
一般には、比例ゲインを第５図の回路の最も高い
ゲイン（弁Ｂ）に合わせてチユーニングすること
となるから、最も低いゲイン（弁Ｃ）の場合、過
渡応答に於けるオーバーシユートや、整定時間と
いつた制御特性が悪化するのは明白である。
ある。第１にP2max調整は弁で行ない、P2min調
整は回路で行ない、両方の調整が必要である。第
２に、第５図の回路を用いると、制御入力電圧
Viと出口圧力P2との間のゲインが明らかに変化
するため、閉ループ系内にこの回路を用いると、
制御特性が一定せず、性能にばらつきが生ずる。
一般には、比例ゲインを第５図の回路の最も高い
ゲイン（弁Ｂ）に合わせてチユーニングすること
となるから、最も低いゲイン（弁Ｃ）の場合、過
渡応答に於けるオーバーシユートや、整定時間と
いつた制御特性が悪化するのは明白である。
本発明は、駆動回路の調整のみで、P2max、
P2minの調整ができるとともに、調整後の回路ゲ
インが常に一定となる駆動回路を提供するもので
ある。
P2minの調整ができるとともに、調整後の回路ゲ
インが常に一定となる駆動回路を提供するもので
ある。
第１図は本発明一実施例の回路図である。１が
駆動回路で、制御入力電圧Viを、それが最大の
ときに電磁式比例弁に最大電流が流れるように分
圧する抵抗回路とインピーダンス変換用ボルテー
ジフオロワから成るデバイダ１Ａ、制御入力電圧
が最小値のとき電磁式比例弁最小電流に相当する
電圧を得るための、定電圧電源の電圧を分圧する
可変抵抗を含む抵抗回路とボルテージフオロワか
らなる可変出力電圧を有する電圧源１Ｂ、デバイ
ダ１Ａ出力電圧と電圧源１Ｂ出力電圧とを加算す
る抵抗回路よりなる加算回路１Ｃ、加算回路１Ｃ
出力電圧を比例弁コイル電流に変換する電圧電流
変換回路１Ｄより成る。デバイダ１Ａの出力電圧
VDは(1)式で与えられる。他方電 VD＝α・Vi (1) 圧源１Ｂ出力電圧をVBとする。加算回路１Ｃの
出力電圧VAは、加算回路１Ｃの抵抗器の抵抗値
を等しくすると、(3)式のようになる。
駆動回路で、制御入力電圧Viを、それが最大の
ときに電磁式比例弁に最大電流が流れるように分
圧する抵抗回路とインピーダンス変換用ボルテー
ジフオロワから成るデバイダ１Ａ、制御入力電圧
が最小値のとき電磁式比例弁最小電流に相当する
電圧を得るための、定電圧電源の電圧を分圧する
可変抵抗を含む抵抗回路とボルテージフオロワか
らなる可変出力電圧を有する電圧源１Ｂ、デバイ
ダ１Ａ出力電圧と電圧源１Ｂ出力電圧とを加算す
る抵抗回路よりなる加算回路１Ｃ、加算回路１Ｃ
出力電圧を比例弁コイル電流に変換する電圧電流
変換回路１Ｄより成る。デバイダ１Ａの出力電圧
VDは(1)式で与えられる。他方電 VD＝α・Vi (1) 圧源１Ｂ出力電圧をVBとする。加算回路１Ｃの
出力電圧VAは、加算回路１Ｃの抵抗器の抵抗値
を等しくすると、(3)式のようになる。
VA＝１／２（α・Vi＋VB） (3)
今、電圧電流変換回路１Ｄの電流検出抵抗１Ｄ
１の抵抗値をＲとすると、 IR＝１／２（αVi＋VB） (4) 制御入力電圧Viの最小値がゼロＶであるとし
たとき、P2nioを得るようにするには、(4)式でαVi
＝０とすると、 VB＝２・I0R (5) となる。すなわち、I01、I02、I03に合わせて、VB
すなわち電圧源１Ｂ出力電圧を調整すればよい。
次に、制御入力電圧Viが最大値Vimaxのとき、
P2maxを得るには、(6)式を満足するようにデバ
イダ１Ａ出力を調 αVi＝2I1R−VB (6) 整すればよい。
１の抵抗値をＲとすると、 IR＝１／２（αVi＋VB） (4) 制御入力電圧Viの最小値がゼロＶであるとし
たとき、P2nioを得るようにするには、(4)式でαVi
＝０とすると、 VB＝２・I0R (5) となる。すなわち、I01、I02、I03に合わせて、VB
すなわち電圧源１Ｂ出力電圧を調整すればよい。
次に、制御入力電圧Viが最大値Vimaxのとき、
P2maxを得るには、(6)式を満足するようにデバ
イダ１Ａ出力を調 αVi＝2I1R−VB (6) 整すればよい。
以上詳述したように、(5)式を満足するように電
圧源１Ｂの出力電圧VBを、(6)式を満足するよう
にデバイダ１Ａ出力電圧αViを調整することによ
つて、弁のばらつきを調整することができる。全
ての弁に対して、制御入力電圧ViがゼロＶで、
P2min、ViがVimaxでP2maxとなるから、駆動
回路１と弁２とのゲインすなわち△P2／△Viは
常に一定となり、従来例の如き制御特性の差が生
ずることなく、最高の制御特性を全ての弁に対し
て保証することができる。
圧源１Ｂの出力電圧VBを、(6)式を満足するよう
にデバイダ１Ａ出力電圧αViを調整することによ
つて、弁のばらつきを調整することができる。全
ての弁に対して、制御入力電圧ViがゼロＶで、
P2min、ViがVimaxでP2maxとなるから、駆動
回路１と弁２とのゲインすなわち△P2／△Viは
常に一定となり、従来例の如き制御特性の差が生
ずることなく、最高の制御特性を全ての弁に対し
て保証することができる。
以上の説明では、デバイダ１Ａ、電圧源１Ｂに
ボルテージフオロワを用いたが、加算回路１Ｃの
抵抗値を、デバイダ１Ａ、電圧源１Ｂに用いる抵
抗回路の出力抵抗よりも充分高くできるときには
省略してもよい。
ボルテージフオロワを用いたが、加算回路１Ｃの
抵抗値を、デバイダ１Ａ、電圧源１Ｂに用いる抵
抗回路の出力抵抗よりも充分高くできるときには
省略してもよい。
こうように本発明によれば次のような作用効果
を期待できる。
を期待できる。
駆動回路により、電磁式比例弁の最大流量、
最少流量を得るのに必要な最大電流、最小電流
のばらつきを容易に調整できる。
最少流量を得るのに必要な最大電流、最小電流
のばらつきを容易に調整できる。
最大電流、最小電流をほぼ独立に調整できる
ので、調整が容易である。
ので、調整が容易である。
調整後の駆動回路と電磁式比例弁のゲインを
ほぼ一定に保てるので、閉ループ内にこの駆動
回路を用いれば、すべての弁のばらつきを吸収
した後の制御性能を一定にできる。
ほぼ一定に保てるので、閉ループ内にこの駆動
回路を用いれば、すべての弁のばらつきを吸収
した後の制御性能を一定にできる。
第１図は本発明一実施例の電磁式比例弁駆動回
路の回路図、第２図は電磁式比例弁の模式的構造
を示す図、第３図は比例弁の特性図、第４図は
P2max調整後の比例弁の特性図、第５図は従来
の調整方式による駆動回路図である。 １……電磁式比例弁駆動回路、１Ａ……デバイ
ダ、１Ｂ……電圧源、１Ｃ……加算回路、１Ｄ…
…電圧電流変換回路、２……電磁式比例弁、２Ｃ
……電磁式比例弁コイル。
路の回路図、第２図は電磁式比例弁の模式的構造
を示す図、第３図は比例弁の特性図、第４図は
P2max調整後の比例弁の特性図、第５図は従来
の調整方式による駆動回路図である。 １……電磁式比例弁駆動回路、１Ａ……デバイ
ダ、１Ｂ……電圧源、１Ｃ……加算回路、１Ｄ…
…電圧電流変換回路、２……電磁式比例弁、２Ｃ
……電磁式比例弁コイル。
Claims (1)
- １ 制御入力電圧が最小値のときに電磁式比例弁
の最小電流に相当する電圧を出力する可変出力電
圧を有する電圧源と、制御入力電圧が最大値のと
きに電磁式比例弁の最大電流に相当する電圧とな
るように制御入力電圧を分圧するデバイダと、前
記電圧源出力電圧と前記デバイダ出力電圧とを加
算する加算回路と、前記加算回路出力電圧を電磁
式比例弁の駆動電流に変換する電圧電流変換回路
とからなる電磁式比例弁駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9793281A JPS58678A (ja) | 1981-06-23 | 1981-06-23 | 電磁式比例弁駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9793281A JPS58678A (ja) | 1981-06-23 | 1981-06-23 | 電磁式比例弁駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58678A JPS58678A (ja) | 1983-01-05 |
| JPH0243070B2 true JPH0243070B2 (ja) | 1990-09-27 |
Family
ID=14205440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9793281A Granted JPS58678A (ja) | 1981-06-23 | 1981-06-23 | 電磁式比例弁駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58678A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018055404A (ja) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | アズビル株式会社 | マスフローコントローラ |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6081582A (ja) * | 1983-10-07 | 1985-05-09 | Hanshin Electric Co Ltd | 電流制御方式比例弁の制御回路 |
| JPS6096827A (ja) * | 1983-10-31 | 1985-05-30 | Rinnai Corp | 燃焼制御回路 |
| JPS6138280A (ja) * | 1984-07-30 | 1986-02-24 | Kayaba Ind Co Ltd | 電磁弁の駆動制御装置 |
| JPS62175516A (ja) * | 1986-01-28 | 1987-08-01 | Toto Ltd | 給湯機のガス比例弁駆動回路 |
| JP3621267B2 (ja) * | 1998-08-20 | 2005-02-16 | リンナイ株式会社 | 比例弁制御装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49108631A (ja) * | 1973-02-20 | 1974-10-16 | ||
| JPS5639311A (en) * | 1979-09-03 | 1981-04-15 | Daikin Ind Ltd | Two stage type electromagnetic proportional throttle change-over valve with reducing pilot valve having control circuit |
| JPS5634172B2 (ja) * | 1977-11-17 | 1981-08-08 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6133338Y2 (ja) * | 1979-08-24 | 1986-09-29 |
-
1981
- 1981-06-23 JP JP9793281A patent/JPS58678A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49108631A (ja) * | 1973-02-20 | 1974-10-16 | ||
| JPS5634172B2 (ja) * | 1977-11-17 | 1981-08-08 | ||
| JPS5639311A (en) * | 1979-09-03 | 1981-04-15 | Daikin Ind Ltd | Two stage type electromagnetic proportional throttle change-over valve with reducing pilot valve having control circuit |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018055404A (ja) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | アズビル株式会社 | マスフローコントローラ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58678A (ja) | 1983-01-05 |
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