JPH10238646A - バルブ用アクチュエータの制御装置 - Google Patents

バルブ用アクチュエータの制御装置

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Publication number
JPH10238646A
JPH10238646A JP9058270A JP5827097A JPH10238646A JP H10238646 A JPH10238646 A JP H10238646A JP 9058270 A JP9058270 A JP 9058270A JP 5827097 A JP5827097 A JP 5827097A JP H10238646 A JPH10238646 A JP H10238646A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
speed
valve
rotation
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP9058270A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Uchiyama
眞 内山
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TECHNO BATSUGU KK
Kawaden Co Ltd
Original Assignee
TECHNO BATSUGU KK
Kawaden Co Ltd
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Publication date
Application filed by TECHNO BATSUGU KK, Kawaden Co Ltd filed Critical TECHNO BATSUGU KK
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  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータの回転数を常時監視する速度センサー
を設け、この速度センサーからの信号によってモータの
回転数を任意に可変することができ、バルブの制御が不
能になった場合には直ちにモータの回転を停止させると
同時にこの状態を検出し、この検出信号により異常事態
に対処することができるバルブ用アクチュエータの制御
装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 バルブ用アクチュエータにおいて、モー
タの回転数を計測する速度センサーからの出力電圧と任
意に設定できる速度指令電圧とを比較して、モータへの
供給電力を可変する通電制御回路を設け、同通電制御回
路はモータ起動時に出力される起動信号又はモータの正
常回転時に前記速度センサーから出力される作動信号の
入力により作動するように設定したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インダクションモ
ータを駆動源としたバルブの開閉を制御するバルブ用ア
クチュエータの制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来公知のインダクションモータを駆動
源としたバルブ用アクチュエータの最もシンプルな構造
のものとして、図3に記載されるものがあるが、これは
ケーシング内にモータMの駆動により伝動ギヤG1、G
2を介して回転し、バルブVの弁体を回転させるための
出力軸Sを設け、同回転軸には図示しないが複数のカム
が固定され、出力軸の回転に伴いこのカムにより蹴られ
て接点が開閉される複数のリミットスイッチが出力軸の
周りに配置された構造をしており、モータの駆動により
出力軸Sが回転すると、カムが回転量に応じて変位し、
対応のリミットスイチが押されて接点が開または閉路
し、外部の系に信号を送って出力軸の回転状態つまりバ
ルブの状態を伝達するようにしたものである。
【0003】また、モータMには、駆動電流が供給され
ていながらモータが回転しない過負荷状態に起因する過
電流によってモータが破損することを防ぐ目的でサーマ
ルプロテクターが設けられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来公知のバルブ用ア
クチュエータにあっては、モータは交流電源駆動である
ため、次のような問題点があった。
【0005】アクチュエータのモータは周波数が50H
zと60Hzでは回転数が異なるため、アクチュエータ
の据え付け場所の周波数が変わっても、定速を保つため
に伝動ギヤのギヤ比を変えたものを少なくとも二種類用
意しておく必要があった。
【0006】使用目的によってモータの回転数を変える
必要がある場合には、伝動ギヤのギヤ比を変える必要が
あり、数種類のギヤを用意しておく必要があった。
【0007】低速タイプのアクチュエータにあっては、
何らかの原因で出力軸が拘束されると、伝動ギヤの破損
が生じる場合があった。
【0008】また、高速タイプのアクチュエータにあっ
ては、低速タイプのアクチュエータに比べて拘束トルク
は小さく、低速タイプのアクチュエータに比べて強度的
に弱くてもよいが、低速タイプのアクチュエータに対応
できるように低速タイプを基準に強度設計する必要があ
って、高速タイプでのみ使用する場合は過剰品質とな
り、高価なものとなっていた。
【0009】異常時にモータが拘束され、バルブの制御
が不能になっても、その状態を報知する信号を検出する
ことができず、異常事態に対処できなかった。
【0010】正、逆運転の頻度が高いと、僅かな外部か
らの熱の輻射、伝導等の条件によって、モータの許容温
度を超えるため、前述のサーマルプロテクターが働き、
運転が頻繁に停止する。
【0011】バルブは弁体が全閉状態から開放状態に移
るときと全開状態に至る寸前或いはその逆の全開状態か
ら閉鎖状態に移るときと全閉状態に至る寸前の状態のと
きが最もトルクが高く、それ以外は低トルク状態である
にも拘わらず、交流対応のインダクションモータは負荷
に関係なく略一定の入力で駆動するため、高トルク状態
に対応できる入力を常時必要とし、電力消費量が大き
い。
【0012】モータは常時最大入力で回転しているた
め、振動が大きく、大きな騒音を生じるだけでなく、バ
ルブ配管からの振動との合成振動により計算以上の応力
がモータの取付部や架台に加わり、破損する危険性があ
る。
【0013】
【発明の目的】本発明は、上記従来技術の問題点を解消
するために、モータの回転数(回転速度)を常時監視す
る速度センサーを設け、この速度センサーからの信号に
よってモータの回転数を任意に可変することができ、且
つ、何らかの原因でモータが拘束され、バルブの制御が
不能になった場合には直ちにモータの回転を停止させる
と同時にこの状態を検出し、この検出信号により異常事
態に対処することができるバルブ用アクチュエータの制
御装置を提供することを目的とするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明に係るバルブ用ア
クチュエータの制御装置は、バルブの駆動に関わる回転
軸を有し、インダクションモータで同回転軸を回転させ
てバルブを駆動するようにしたバルブ用アクチュエータ
において、モータの回転数を計測する速度センサーを設
け、速度センサーからの出力電圧と任意に設定できる速
度指令電圧とを比較して、速度センサーからの出力電圧
の方が低いときにはモータの回転数が多くなるように、
高いときにはモータの回転数が少なくなるようにモータ
への供給電力を可変する通電制御回路を設け、同通電制
御回路はモータ起動時に出力される起動信号又はモータ
の正常回転時に前記速度センサーから出力される作動信
号の入力により作動するように設定したことを特徴とす
るものである。
【0015】
【発明の作用】速度センサーからの出力電圧と速度指令
電圧とを比較してその差が生じないようにモータへの供
給電力を可変し、モータの回転数を設定した回転数に保
持すると共に、バルブの制御不能時等の異常事態発生
時、モータの回転数の低下或いは停止によりモータへの
通電を遮断すると同時にその状態を検出する。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明装置の実施の形態を図面に
ついて具体的に説明する。図1は、本発明装置を具備す
るバルブ用アクチュエータの概略図、図2は、本発明装
置の電気回路のブロック図である。
【0017】1は、本発明装置を具備するバルブ用アク
チュエータであって、ケーシング内にバルブVの開閉駆
動に関わる出力軸11と、この出力軸11を伝動ギヤ1
2、13から成る減速機構を介して回転させる正逆回転
モータ14並びに同モータの回転軸に直結された公知の
ロータリーエンコーダ、タコジェネレータ等の速度セン
サー2が収められている。
【0018】図2の電気回路において、3は、前記速度
センサー2からの回転速度信号を電圧の変化に変換し、
フィルター回路31を介して電圧U1を出力する速度−
電圧変換回路、4は、速度指令電圧U2を出力し、任意
にモータの回転数を可変できる速度設定回路、5は、前
記速度−電圧変換回路3からの出力電圧U1と速度指令
電圧U2の差の電圧を増幅する差動アンプ、6は、差動
アンプ5からの出力信号がトリガ回路51を介して入力
される公知のトライアックから成る通電制御回路で、差
動アンプ5からの出力信号と後述する回転指令信号双方
の入力により作動し、前記速度−電圧変換回路3からの
出力電圧U1が速度指令電圧U2よりも低い場合は、モ
ータ14の回転数を増やすように供給電力を増加させ、
出力電圧U1が速度指令電圧U2よりも高い場合は、モ
ータ14の回転数を減らすように供給電力を減少させる
作用をする。
【0019】7は、モータ14の起動時に発生するモー
タ起動信号U3の入力により数秒間ワンショットパルス
を出力するパルス発生回路、8は、パルス発生回路7か
らのワンショットパルスの入力又はモータの正常回転時
に前述の速度−電圧変換回路3から出力される電圧U1
の入力によって回転指令信号U4を出力するOR回路で
ある。
【0020】次に、図示する実施例に基づき本発明装置
によるアクチュエータの制御方法を説明する。
【0021】先ず、速度指令電圧U2が何ボルトのとき
にモータの回転数が幾らになるかを予め実験により確認
してある速度設定回路4の調節器を操作して所望の回転
数となるように電圧を設定する。
【0022】バルブVの弁体が閉鎖状態のとき、弁体を
開放する方向にモータ14に通電すると、モータ起動時
に出力されるモータ起動信号U3の入力によりパルス発
生回路7が数秒間ワンショットパルスを出力する。
【0023】モータ起動時にはモータの回転数は少な
く、速度−電圧変換回路3から出力される電圧U1は低
いが、OR回路8は前記パルス発生回路7からのワンシ
ョットパルスの入力により作動し、回転指令信号U4を
出力する。
【0024】通電制御回路6は回転指令信号U4の入力
により作動し、モータ14への通電を続け、速度指令電
圧U2と速度−電圧変換回路3から出力される電圧U1
の差を速やかに零とすべくモータ14への供給電力を増
加させる。
【0025】モータの回転数が設定された回転数つまり
正常回転数に達すると、電圧U1が高くなってワンショ
ットパルスの入力がなくなっても、OR回路8は回転指
令信号U4を続けて出力するため、通電制御回路6は自
己保持され、モータ14への通電を続ける。
【0026】バルブは弁体が全閉状態から開放状態に移
るときは高トルク状態にあるので、モータが正常回転す
る迄時間がかかるが、通常運転の場合にモータが正常回
転数に達する時間に合わせてワンショットパルスの出力
時間を設定してあるので、ワンショットパルスが出力さ
れている時間内にモータが正常回転数に達しない場合は
バルブVが過負荷状態にある等の原因でアクチュエータ
の出力軸が拘束されている証拠で、OR回路8にはワン
ショットパルスの入力も正常回転時の電圧U1の入力が
ないため、回転指令信号U4を出力せず、通電制御回路
6はモータ14への通電を遮断してモータの焼損を防止
すると同時に異常事態が発生したことを知らせる信号を
出力する。
【0027】バルブの全閉状態の高トルク状態を乗り越
え、開放途中の低トルク状態になると、モータの回転数
が正常回転数よりも大きくなって電圧U1が速度指令電
圧U2よりも高くなるので、通電制御回路6はその電圧
差を速やかに零とすべくモータ14への供給電力を減少
させる。
【0028】バルブの全開寸前の高トルク状態になる
と、モータの回転数が正常回転数よりも減少し、電圧U
1が速度指令電圧U2よりも低くなるので、通電制御回
路6はその電圧差を速やかに零とすべくモータ14への
供給電力を増加させる。
【0029】このようにモータの回転数を速度センサー
2で常時監視し、モータの回転数が減少したときはモー
タ14への供給電力を増加させ、モータの回転数が増加
したときはモータ14への供給電力を減少させることに
より、負荷に応じてモータの出力トルクを可変しながら
回転数を一定に保つものである。
【0030】バルブVの開放状態から閉鎖させる場合も
前述の場合と同じであるので、その記載を省略する。
【0031】
【発明の効果】本発明に係るバルブ用アクチュエータの
制御によれば、バルブの駆動に関わる回転軸を有し、イ
ンダクションモータで同回転軸を回転させてバルブを駆
動するようにしたバルブ用アクチュエータにおいて、モ
ータの回転数を計測する速度センサーを設け、速度セン
サーからの出力電圧と任意に設定できる速度指令電圧と
を比較して、速度センサーからの出力電圧の方が低いと
きにはモータの回転数が多くなるように、高いときには
モータの回転数が少なくなるようにモータへの供給電力
を可変する通電制御回路を設け、同通電制御回路はモー
タ起動時に出力される起動信号又はモータの正常回転時
に前記速度センサーから出力される作動信号の入力によ
り作動するように設定したものであるから、次のような
効果を奏し得るものである。
【0032】アクチュエータの据え付け場所の周波数が
変わっても、また、使用目的によってモータの回転数を
変える必要がある場合でも速度指令電圧を調節するだけ
でモータの回転数を調節することができるので、伝動ギ
ヤのギヤ比を変えたものを用意したり取り替えたりする
必要がなく、部品管理並びに補正作業を必要としない点
で便利である。
【0033】異常時にモータが拘束され、バルブの制御
が不能になった場合、直ちにモータへの通電を遮断して
モータを保護すると同時にその状態を報知する信号を検
出することができるので、異常事態に速やかに対処で
き、安全性が高い。
【0034】低速タイプのアクチュエータにあっても、
何らかの原因で出力軸が拘束されると、直ちにモータへ
の通電を遮断するので、伝動ギヤの破損は生じず、安全
性が高い。
【0035】また、高速タイプのアクチュエータにあっ
ても、同一の減速比でよいので、モータ単体の最大トル
クまたは起動トルクにより、強度設計または定格トルク
の設計を行えばよく、全て同じ安全率で、同じ出力余裕
となり、低速タイプを基準に強度設計する必要がなく、
製作費が安価である。
【0036】サーマルプロテクター等のモータの防護装
置を必要とせず、従来技術のように外部からの僅かな熱
の輻射、伝導等の条件によってサーマルプロテクターが
働き、頻繁に運転が停止するようなことがないので、外
部からの熱伝導の許容量が大きいバルブ用アクチュエー
タを提供することができる。
【0037】モータへの供給電力を可変して回転数を一
定に保つようにすることによりモータの出力トルクを負
荷に応じて増減させることができるので、従来技術のよ
うに高トルク状態に対応できる入力を常時必要とせず、
電力消費量を少なくすることができて経済的であり、且
つ、振動及び騒音を少なくし、バルブ配管からの振動と
の合成振動によりモータの取付部や架台を破損する危険
性も回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置を具備したバルブ用アクチュエータ
の概略透視図である。
【図2】電気回路のブロック図である。
【図3】従来のバルブ用アクチュエータの透視図であ
る。
【符号の説明】
1…バルブ用アクチュエータ 2…速度センサー 3…
速度−電圧変換回路 4…速度設定回路 5…差動アンプ 6…通電制御回路 7…パルス発生回路 8…OR回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バルブの駆動に関わる回転軸を有し、イ
    ンダクションモータで同回転軸を回転させてバルブを駆
    動するようにしたバルブ用アクチュエータにおいて、モ
    ータの回転数を計測する速度センサーを設け、速度セン
    サーからの出力電圧と任意に設定できる速度指令電圧と
    を比較して、速度センサーからの出力電圧の方が低いと
    きにはモータの回転数が多くなるように、高いときには
    モータの回転数が少なくなるようにモータへの供給電力
    を可変する通電制御回路を設け、同通電制御回路はモー
    タ起動時に出力される起動信号又はモータの正常回転時
    に前記速度センサーから出力される作動信号の入力によ
    り作動するように設定したことを特徴とするバルブ用ア
    クチュエータの制御装置。
JP9058270A 1997-02-25 1997-02-25 バルブ用アクチュエータの制御装置 Pending JPH10238646A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9058270A JPH10238646A (ja) 1997-02-25 1997-02-25 バルブ用アクチュエータの制御装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP9058270A JPH10238646A (ja) 1997-02-25 1997-02-25 バルブ用アクチュエータの制御装置

Publications (1)

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JPH10238646A true JPH10238646A (ja) 1998-09-08

Family

ID=13079498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9058270A Pending JPH10238646A (ja) 1997-02-25 1997-02-25 バルブ用アクチュエータの制御装置

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JP (1) JPH10238646A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016095200A (ja) * 2014-11-13 2016-05-26 株式会社カワデン 電動アクチュエータ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016095200A (ja) * 2014-11-13 2016-05-26 株式会社カワデン 電動アクチュエータ

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