PL208573B1 - Układ sterowania elektromechanizmem, zwłaszcza elektromechanizmem zaworu - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ sterowania elektromechanizmem, zwłaszcza elektromechanizmem zaworu.

Znane układy sterowania pracą elektromechanizmów zaworów oparte są na układach elektromechanicznych. Układ elektromechaniczny stanowiący wyłącznik momentu obrotowego opiera swoje działanie na czterech mikrołącznikach, które reagują na określoną wartość momentu. W chwili wystąpienia momentu krytycznego mikrołącznik przełącza styk i tym samym zatrzymuje pracę elektromechanizmu zabezpieczając połączony z nim zawór przed uszkodzeniem.

Wadą takiego rozwiązania jest mała dokładność regulacji siły i położenia jak też brak sterowania poprzez systemy nadrzędne oraz złożoność mechaniczna i zawodność.

Z publikacji wynalazku WO 9954987 znane jest urządzenie uruchamiające do obsługi zaworu lub amortyzatora wyposażone w wał uruchamiający. W urządzeniu tym zastosowano silnik elektryczny o momencie obrotowym ponad 10Nm, zamocowany osiowo i bezpośrednio na wale urządzenia napędzającego zawór bez skrzynki przekładniowej. Silnik posiada stały moment obrotowy i jest magnetoelektrycznym silnikiem prądu stałego sterowany przez modulację długości impulsu w celu zapewnienia zmiennej prędkości wyjściowej wewnątrz podanego zakresu prędkości. Sterowanie silnikiem odbywa się przez klawiaturę i mikroprocesor. Pomiar momentu realizowany jest pośrednio poprzez pomiar prądu.

Układ sterowania elektromechanizmem zwłaszcza elektromechanizmem zaworu, zawierający czujnik pomiaru momentu siły połączony z mikrokontrolerem połączonym z układem przełączającym, doprowadzającym napięcie zasilania do silnika, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że czujnik momentu siły stanowi potencjometr suwakowy zamocowany do obudowy i sprzężony ze sprężyną oporową poprzez trzpień posiada czujnik momentu siły połączony z mikrokontrolerem, którego wyjścia sterujące połączone są z układem przełączającym doprowadzającym napięcie zasilania do silnika. Czujnik momentu siły może stanowić czujnik tensometryczny.

Układ sterowania elektromechanizmem, zwłaszcza elektromechanizmem zaworu, wyposażony w mikrokontroler, wedł ug wynalazku charakteryzuje się tym, ż e z mikrokontrolerem połączony jest czujnik prądu a wyjścia sterujące mikrokontrolera połączone są z układem przełączającym doprowadzającym napięcie zasilania do silnika prądu przemiennego przy czym czujnik prądu włączony jest w obwód zasilający silnik. Moment silnika prądu przemiennego wyznaczany jest przez mikrokontroler na podstawie pomiaru prądu.

Układ według wynalazku cechuje się natychmiastowym działaniem, posiada możliwość zdalnej konfiguracji i monitoringu. W porównaniu ze znanymi rozwiązaniami wyróżnia się większą niezawodnością.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy układu z czujnikiem momentu siły, fig. 2 - schemat budowy czujnika momentu siły z potencjometrem suwakowym, a fig. 3 - schemat blokowy układu z czujnikiem prądu.

Jak przedstawiono na fig. 1, do mikrokontrolera 4 dołączony jest czujnik momentu siły 11. Czujnik ten mierzy siłę zamykania zaworu 12. Mikrokontroler 4 połączony jest z układem przełączającym 2 doprowadzającym napięcie zasilania do silnika 10.

Czujnik momentu siły 11 stanowi potencjometr suwakowy 101 zamocowany do obudowy 104 i sprzężony ze sprężyną oporową 102 poprzez trzpień 105. Na trzpień 105 wywierany jest nacisk elementu 103 siłą pochodzącą od wałka skrętnego elektromechanizmu poprzez popychacz - nie pokazany na rysunku.

W alternatywnym rozwiązaniu czujnik momentu siły stanowi czujnik tensometryczny - nie pokazany na rysunku. Działanie takiego czujnika jest powszechnie znane.

Sygnał z czujnika momentu siły 11 przekazywany jest do mikrokontrolera 4, gdzie po przetworzeniu porównywany jest z zadanymi wartościami. Po osiągnięciu zadanych wartości, mikrokontroler 4 podaje sygnał załącz/wyłącz do układu przełączającego 2 doprowadzającego napięcie zasilania do silnika 10.

W rozwiązaniu przedstawionym na fig. 3, do mikrokontrolera 4 dołączony jest czujnik prądu 3 włączony w obwód zasilający silnik 10. Czujnik ten mierzy prąd w obwodzie zasilania silnika 10. Mikrokontroler 4 połączony jest z układem przełączającym 2 doprowadzającym napięcie zasilania do silnika 10.

PL 208 573 B1

Sygnał z czujnika prądu 3 przekazywany jest do mikrokontrolera 4, gdzie po przetworzeniu porównywany jest z zadanymi wartościami momentu. Po osiągnięciu zadanych wartości momentu, mikrokontroler 4 podaje sygnał załącz/wyłącz do układu przełączającego 2 doprowadzającego napięcie zasilania do silnika 10.

Claims (3)

1. Układ sterowania elektromechanizmem, zwłaszcza elektromechanizmem zaworu, zawierający czujnik pomiaru momentu siły połączony z mikrokontrolerem, połączonym z układem przełączającym, doprowadzającym napięcie zasilania do silnika, znamienny tym, że czujnik momentu siły (11) stanowi potencjometr suwakowy (101) zamocowany do obudowy (104) i sprzężony ze sprężyną oporową (102) poprzez trzpień (105).

2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że czujnik momentu siły (11) stanowi czujnik tensometryczny.

3. Układ sterowania elektromechanizmem, zwłaszcza elektromechanizmem zaworu, wyposażony w mikrokontroler, znamienny tym, że z mikrokontrolerem (4) połączony jest czujnik prądu (3) a wyjścia sterujące mikrokontrolera (4) połączone są z układem przełączającym (2) doprowadzającym napięcie zasilania do silnika prądu przemiennego (10) przy czym czujnik prądu (3) włączony jest w obwód zasilający silnik (10).