JPS6141084A - バルブアクチユエ−タ用制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 未発明は、バルブ開閉用アクチュエータに付設して使用
される制御装置に関するものである。

５従来技術］ 各種のプラントや消防設備等においては、バルブをモー
タの動力により開閉させるようにしたバルブアクチュエ
ータが広く使用されている。しかして、一般のバルブア
クチュエータは、出力軸にウオームホイールを軸装する
とともに、このウオームホイールにウオームを噛合させ
ておき、このウオームをモータにより駆動することによ
って前記出力軸を回転させるようになっている。そして
　この出力軸の回転を利用して作動対象たるバルブの弁
体を開閉動作させるようになっている。

そして、この種のバルブアクチュエータは、バルブアク
チュエータ本体の出力軸に作用するトルクがモータの正
逆作動に対応するいずれかの方向の設定限界値に達した
場合にいずれかの対応するトルクリミットスイッチをモ
ータ停止側へ切換作動させるトルクリミットスイッチ機
構と、前記出力軸の作動位置がストロークの両端に設け
た設定限界位置に達した場合にいずれかの対応する位置
リミットスイッチをモータ停止側へ切換作動させる位置
リミットスイッチ機構とを具備しているのつく一般的で
ある。

し発明が解決しようとする問題点Ｊ ところが、このようなバルブアクチュエータでケートバ
ルブ等を開閉させるようにした場合に不都合が生じる。

すなわち、ケートバルブ等のように弁体が弁座部分にく
い込むように閉成するバルブでは、−ｅ全閉させた場合
には、次に開成させるのに瞬間的に非常に大きな力を要
する。また、前記弁体と前記弁座との間に異物がかみ込
んだ場合等にはさらに大きな作動力が必要になる場合も
ある。そのため、前記バルブ、″クチュエータを閉成側
の限界位置から開成方向に　動させた瞬間に該アクチュ
エータの出力軸に大きなトルク、つまり、開成側の限界
位置に達した際に発生するようなトルクが−Ｒ的に作用
する。その結果、開成側のトルクリミットスイッチを一
瞬誤まって切換えてモータを停＋、ｌ−させてしまうお
それがある。よって、モータの能力を極限（ストールま
たは起動トルク）まで活用することが難しいという問題
がある。

このような不都合を解消する手段としては、開、閉いず
れか−・方のトルクリミットスイッチまたは位置リミッ
トスイッチがモータ停止側へ切換わっている際に、他方
のトルクリミットスイッチをバイパスするバイパス回路
を設けることが考えられる。しかしながら、単にこれだ
けのものでは、弁体のかみ込み等が強くバルブの開成に
時間を要するような場合に、前記モータに負荷がかかり
すぎ、該モータの焼損事故を招くおそれがある。そして
、この市、故は、特に、モータ温度が高い場合に起こり
易い。

未発明は、このような問題点をことこと〈解消すること
を目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、以−１，のような、目的を達成するために、
いずれか−・方のトルクリミ・シトスイッチまたは位置
リミットスイッチがモータ停止側に切換わっている際に
他方のトルクリミットスイッチをバイパスするバイパス
回路を設けるだけでなぐ、さらに、このバイパス回路に
モータを作動させるべき旨の信号が流れ始めた時点から
設定時間が経過した後にこの／へ・イパス回路を遮断す
るオフデレータイマと、前記モータの温度を検出しその
検出結果に基づいて前記オフデレータイマの設定時間を
ＯＴ変制御する設定時間調整手段とを設けたことを特徴
とする。

［作用］ このような手段によれば、いずれか一方のトルクリミッ
トスイッチまたは位置リミントスインチがモータ停止側
へ切換わっている状態からモータの逆転により他方のト
ルクリミットスイッチが切換わるようなことがあっても
、該他方のドルクリ三・シトスイッチに並タリに設けた
バイパス回路を通して信号がＪｆすれるため、モータへ
の通電が不当に停止上されるようなことがない。なお、
モータに通電し続けてもモータの逆転が不可能な場合に
は、オフデレータイマの設定時間が経過した時点で前記
バイパス回路が遮断され前記モータへの通電が停止トさ
れて該モータの焼損が防止される。そして　前記オフデ
レータイヤの設定時間は前記モータの温度に応じて最適
値が選定され得るので、焼損事故か生じない範囲で前記
モータへの通電時間をできるだけ長く確保することかで
きる。

［実施例］ 以ド、本発明の一実施例を図面を参照して説明子る。

１４面は、バルブアクチュエータに付設される制御装置
を示している。

バルブアクチュエータは、例えば、特公昭４９−４４２
１号公報に示されるように、パルブアクチュエータ本体
の出力軸に作用するトルクがモータ１の重連作動に対応
するいずれかの方向の設定限界値に達した場合にいずれ
かの対応するドルクリミツトスインチ２または３をモー
タ停止側へ切換作動させるとともに、前記出力軸の作動
位置がストロークの両端に設けた設定限界位置に達した
場合にいずれかの対応する位置リミットスイッチ４また
は５をモータ停止側へ切換作動させるように構成したも
のである。

制御装置は、制御盤等に設けた開成指令用の操作スイン
チアから出力される旧しヘル信号を前記トルクリミット
スイッチ２の常閉接点２ａおよびＲｎ記位置リミットス
イッチ４の常閉接点４ａを介して開方向モータ駆動回路
８に供給する開側メイン回路９と、同じく制御盤等に設
けた開成指令用の操作スイッチ１１から出力される旧し
ベル信すを前記トルクリミントスイッチ３の常閉接点３
ａおよび前記位置リミットスイッチ５の常閉接へ５ａを
介して閉力向モータ駆動回路１２に供給する閉側メイン
回路１３とを備えている。開方向モータ駆動回路８は、
前記開側メイン回路９からＨｌレベ１し信けを受けた場
合に電源１４を前記モータｌに接続して該モータｌを正
転させ得るように構成されている。また、前記閉方向モ
ータ駆動回路１２は、前記閉側メイン回路１３から旧レ
ベル信号を受けた場合に電源１４を前記モータｌに接続
して該モータ１を逆転させ得るように構成されている。

また、前記トルクリミットスイッチ２に開側゛・イバス
回路１５を並設するとともに、前記ドルクリミツトスイ
ンチ３に閉側バイパス回路１６を並設している。開側４
４７７回路１５は、前記開側の操作スインチアをＡＮＤ
ゲート１７およびオフデレータ・イマ１８を介して前記
開側メイン回路９の前記ドルクリミツトスインチ２より
も後段側に介設したＯＲゲート１９の−・方の入力端子
に接続するようにしたものである。そして、前記ＡＮＤ
ゲート１７の一方の入力端子には、閉側のトルクリミッ
トスイッチ３または閉側の位置リミットスイッチ５の少
なくとも一方がモータ停止位置に切換わった場合（前記
リミットスイッチ３．５の常開接へ３ｂ、５ｂの少なく
とも一方が導通状態に切換わった場合）にＨルーベル信
号を出力するＯＲゲート２１が接続しである。また、閉
側バイパス回路１６は、前記閉側の操作スイッチ１１を
ＡＮＤゲート２２およびオフデレータイマ２３を介して
前記閉側メイン回路１３の前記トルクリミットスイッチ
３よりも後段側に介設したＯＲゲート２４の一方の入力
端子に接続するようにしたものである。そして、１１■
記ＡＮＤゲート２２の一方の入力端子には、開側のトル
クリミットスイッチ２または開側の位置リミットスイッ
チ４の少なくとも一力がモータ停止上位置に切換わった
場合（前記リミットスイッチ２．４の常開接也２ｂ、４
ｂの少なくとも一方が導通状態に切換わった場合）に旧
レベル信号を出力するＯＲゲート２５が接続しである。

ボ１記各オフデレータイマ１８．２３は、常時は導通状
態を維持しており、１１１記対応するバイパス回路１５
．１６にモータ１を作動させるべき旨の信号、つまり、
Ｈｉレベル信号か流れ始めた時点から設定時間が経過し
た後にその対応するバイパス回路１５．１６を遮断し得
るように構成したもので、その設定時間を設定時間調整
手段２６により可変制御するようにしている。設定時間
調整手段２６は、前記モータｌの巻線やハウジング等に
装着したサーミスタ等の温度センサ２７と、この温度セ
ンサ２７により検出されるモータ温度に基づいて前記設
定時間を選定する時間設定回路２８とを具備してなる。

時間設定回路２８は、常温の場合に前記設定温度を、例
えば、１０秒と定め、モータ温度が高くなるにつれてそ
の設定時間を短くするように構成されている。

次いで、この実施例の作動を説明する。まず。

バルブアクチュエータが中間位置にある場合には、全て
のりミツトスインチ２．３．４．５の常閉接点２ａ、３
ａ、４ａ、５ａが導通状態に維持されている。そのため
、開側の操作スイッチ７をＯＮにすれば、該スイッチ７
からの旧レベル信号がトルクリミットスイッチ２、ＯＲ
ゲート１９および位置リミットスイッチ４を介して開方
向モータ駆動回路８に供給され、前記モータｌが正転し
てバルブアクチュエータが開成方向に作動を始める。逆
に、閉側の操作スイッチ１１をＯＮにすれば、該スイッ
チ１１からの旧レベル信号がトルクリミットスイッチ３
、ＯＲゲート２４および位置リミ・ントスイッチ５を介
して閉方向モータ駆動回路１２に供給され、前記モータ
１が逆転してバルブアクチュエータが閉成力向に作動を
始める。そして、このバルブアクチュエータか、例えば
、バルブ全閉位置まで作動すると、図面に示すように、
前記トルクリミットスイッチ３および位置リミットスイ
・ンチ５（あるいは、いずれかのスイッチ３または５）
の常閉接点３ａ、５ａが開路し、モータ１への通電が断
たれる。そして、この状態では、前記のリミットスイッ
チ３．５の常開接点３ｂ、５ｂが導通状態に切換わるた
め、開側のＯＲゲート２１からＡＮＤゲート１７に向け
てＨルベル信号が出力される。そのため、沈に開側の操
作スイッチ７をＯＮにすると、前記モータｌに開成方向
の通電が確実に行なわれる。すなわち、かかる全閉状態
から開側の操作スイッチ７を操作すると、このスイッチ
７からの旧レベル信号が前記開方向モータ駆動回路８に
供給されて前記モータ１にＩＬ転方向の通電かなされる
が、弁体のかみ込等によってモータｌがたたちには正転
し得ないことか起ごり得る。この場合、開側のトルクリ
ミットスイッチ２かあやまって切換わリメイン回路９を
遮断してしまうことがあるが、本装置では、バイパス回
路１５のＡＮＤゲー）１７の両入力端子にＨルベル信号
が導入されているため、前記開側の操作スインチアから
の旧レベル信号は、この／＜−イパス回路１５を通して
前記開方向モータ駆動回路８に供給される。そのため、
前記モータ１にはＩＦ転方向の通′亀が続けられること
になり、ついには、前記／ヘルプアクチュエータが開成
方向に作動を開始する。なお、異常事態によりオフデレ
ータイマ１８の設定時間を経過しても前記モータ１が開
方向に作動し得ない場合には、該オフデレータイマ１８
か切換わって、前記／ヘイノくス回路１５をｒ断し、前
記モータｌへの通電を停止させる。そのため、該モータ
１の焼損事故は回避される。ところで、この装置では、
前記設定時間が前記モータ１の温度に応じて可変制御で
きるので　モータに通電する時間を焼損事故が生じない
範囲でできるだ（す長くすることか０丁能である。その
ため、パルプを全閉状態から開方向へ作動させるのに要
する力が予想以４−に増大した場合や、弁体と弁座との
間に異物が強力にかみ込んだ場合等にも、モータ１を焼
損させずに、バルブアクチュエータを開成方向に作動さ
せてかみ込みを解除し得る可能性か高くなる。そして、
この実施例では、開成位置からモータ１を閉方向へ作動
させる場合にも同様な作動が得られるものである。

なお、オフデレータイマの設定時間は前記実施例のもの
に限られるものではなく、モータの特性等に応して適宜
定めればよい。

また、設定時間調整手段の構成も前記のものに限定され
るものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々
変形が可能である。

［発明の効果］ 本発明は、以上のような構成であるから、バルブアク千
ユエータの動作反転時にモータに作用する負荷か予想外
に増大したり、異物のかみ込み等か生Ｌ：た場合でも、
モータを焼損させることなしにその異常事態を解消する
ことかでさるバルブアクチュエータ川制御回路を提供で
きるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の１実施例を示す回路説明図である。 １・・拳モータ ２３−・・（ルクリミ７　ｉ−スイッチ４５・・Ｏ位置
リミッ）・スイッチ 】５、Ｉθψ９拳バイパス回路 １８．２３・ｌオフテレ−タイマ ２６・・・設定時間調整、ｒ一段 イ（埋入　弁理士　赤澤−博

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. バルブアクチュエータ本体の出力軸に作用するトルクが
   モータの正逆作動に対応するいずれかの方向の設定限界
   値に達した場合にいずれかの対応するトルクリミットス
   イッチをモータ停止側へ切換作動させるとともに、前記
   出力軸の作動位置がストロークの両端に設けた設定限界
   位置に達した場合にいずれかの対応する位置リミットス
   イッチをモータ停止側へ切換作動させるように構成した
   バルブアクチュエータに付設される制御装置であって、
   いずれか一方のトルクリミットスイッチまたは位置リミ
   ットスイッチがモータ停止側に切換わっている際に他方
   のトルクリミットスイッチをバイパスするバイパス回路
   と、このバイパス回路にモータを作動させるべき旨の信
   号が流れ始めた時点から設定時間が経過した後にこのバ
   イパス回路を遮断するオフデレータイマと、前記モータ
   の温度を検出しその検出結果に基づいて前記オフデレー
   タイマの設定時間を可変制御する設定時間調整手段とを
   具備してなることを特徴とするバルブアクチュエータ用
   制御装置。