專利名稱：閥致動器的改良結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及閥致動器和與其相關(guān)的改良結(jié)構(gòu)，尤其但不必然排他地， 可適用于控制閥致動器，作為用于閥控制的致動器，其調(diào)節(jié)導(dǎo)管內(nèi)的液 體流量，通常，例如，響應(yīng)來自過程測量的信號。這樣的致動器通常需 要高精確性并服務(wù)于提供連續(xù)的粗糙和精細(xì)的對導(dǎo)管內(nèi)液體流速的調(diào) 節(jié)，而不是靠完全地打開和關(guān)閉管道的來簡單地開關(guān)流體。
背景技術(shù)：
閥致動器被普遍應(yīng)用，例如在熱力和水力發(fā)電工業(yè)中，在油和氣體 的提耳又，海洋、自來水處理以及化學(xué)處理工業(yè)中。對于這些應(yīng)用中的多 數(shù)來說，致動器必須強(qiáng)有力，而且適于提供的輸出水平在旋轉(zhuǎn)輸出下從
大約3Nm至1200Nm,在線性輸出下從100N至30, OOON。閥致動器可以為 氣動、液壓、電動，以及電子液壓驅(qū)動，但是主要為氣動驅(qū)動，因為這 類致動器不需很貴就可以做成達(dá)到運(yùn)轉(zhuǎn)精確性和可靠性的所需水平。閥 致動器大體上都具有用于設(shè)置、監(jiān)控以及控制該致動器的處理機(jī)控制器。 關(guān)鍵控制要素包括致動器位置，也就是閥的位置，以及致動器扭矩(主 要用于旋轉(zhuǎn)輸出致動器)和推力(主要用于線性輸出致動器)。在旋轉(zhuǎn)輸 出致動器中，例如，閥的位置典型地由一個旋轉(zhuǎn)編碼器計算所驅(qū)動的旋 轉(zhuǎn)輸出軸的回轉(zhuǎn)或部分回轉(zhuǎn)來確定。在這樣的致動器上的致動器輸出軸 上產(chǎn)生的載荷典型地由機(jī)械方法來確定，例如通過應(yīng)變儀或壓力傳感器。 載荷還可以由與電動才幾內(nèi)電流相關(guān)的4丑矩來確定。US 4， 288,665GB和 2， 101, 355中公開了后面的這些機(jī)械裝置的實施例。
除上述特征之外，閥致動器通常還具有故障安全設(shè)備，如果比如在 出現(xiàn)電力故障的時候。所以，多數(shù)致動器進(jìn)一步帶有一個壓縮彈簧返回 機(jī)械裝置以使致動器恢復(fù)到所期望的故障安全位置。然而，這樣就需要使用 一個相對高的動力值，以剛好克服用于正常運(yùn)轉(zhuǎn)下恢復(fù)彈簧的強(qiáng)制 力。
一種可替換的途徑是，在動力故障條件下，利用所存儲的電能供給
足夠的動力以驅(qū)動閥到故障安全位置。US-A-5278454、 US-A-5744923以 及GB-A-2192504 />開了該途徑的實施例。
許多要素消弱正常使用下閥致動器的高效和有效的運(yùn)轉(zhuǎn)，它們包括 齒耷侖磨損、控制器飽和、繃緊(wind up)和過沖(overshoot )。后面的 要素，也可以稱作"粘滑(stick-slip)"要素，通常在閥致動器遇到， 并且能夠證實，在為了保持處理控制而要求對閥的位置快速并通常非常 小的調(diào)節(jié)時，其是在由控制閥致動器執(zhí)行的回路處理中保持效率的一主 要障礙。該控制器必須首先產(chǎn)生明顯的動力以產(chǎn)生所需最小起動推力或 扭矩，并且然后必須快速地力圖將閥控制在位置內(nèi)。為克服原始的重載 荷，控制器經(jīng)常會驅(qū)動在飽和狀態(tài)以及由此產(chǎn)生的繃緊效應(yīng)(控制器給 滿動力但是載荷瞬時地消失、而控制器仍舊處于滿動力的狀態(tài))下，其 將會引起閥過沖預(yù)期位置而導(dǎo)致控制回路不穩(wěn)。
氣動驅(qū)動閥致動器，和其它閥致動器一樣，在動力損失下多數(shù)以彈 簧恢復(fù)用于故障安全，并且由此成為強(qiáng)制平衡系統(tǒng)，在該系統(tǒng)氣壓匹配 以平衡彈簧力、閥阻止磨檫以及閥阻止力。這會導(dǎo)致粘滑問題，如通過 移動閥使空氣壓小量升高或降低時，摩擦的突然變化會造成致動器跳躍 超出所預(yù)期的運(yùn)動。由于閥阻止力的變化，力會失衡，它們也會受到非 期待的運(yùn)動，致動器需要改變空氣壓力以進(jìn)行補(bǔ)償。
電動機(jī)驅(qū)動的閥致動器是比氣動系統(tǒng)更剛性的系統(tǒng)，并且不會受到 阻止力推動它們離開其位置而進(jìn)行變化的諸多影響。電動機(jī)驅(qū)動的閥致 動器也會遇到粘滑問題，盡管少于氣動系統(tǒng)的問題。然而，它們會受到 傳動中反沖造成的不良控制影響。電動機(jī)需要在輸出啟動推動前反轉(zhuǎn)方 向時承受反沖。利用常規(guī)的在輸出端帶有傳感器的系統(tǒng)，該控制器將會 增大電動機(jī)的速度，而其看來在輸出端沒有運(yùn)動，然后當(dāng)受到反沖時， 輸出端將突然過沖，尤其是，如果所要求僅是指小運(yùn)動的話。目前的電 動致動器克服該問題的主要途徑是利用高級傳動齒輪組和低齒輪傳動比，通常使用過動力的、高成本的分檔器(同步)電動機(jī)來將反沖保持 在最小。這些以及由于持續(xù)的運(yùn)轉(zhuǎn)要求長的使用壽命，使得該傳動非常 昂貴。
本發(fā)明的目的是提供一種控制閥致動器，其不同于公知的致動器， 并且進(jìn)行了適宜的提高，而且減輕了一個或多個的上述或以下論述中運(yùn) 轉(zhuǎn)困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面，提供一種閥致動器，其具有帶有電動機(jī)軸的電 力驅(qū)動電動機(jī)，以及連接電動機(jī)軸以驅(qū)動閥運(yùn)動的輸出軸，該致動器進(jìn) 一步具有設(shè)置用來提供致動器輸出軸的第 一閉合回路控制的控制系統(tǒng)， 并且包括一控制器，該控制器與第 一位置傳感器連接以檢測致動器輸出 軸位置、以及與第二位置傳感器連接以檢測電動機(jī)軸位置并能確定電動 機(jī)軸的速度，所述控制系統(tǒng)設(shè)計為響應(yīng)來自第一和第二傳感器的檢測信 號，并據(jù)此調(diào)節(jié)所述電動機(jī)速度/位置。適宜地，所述控制器以至少大于 電動機(jī)帶寬五倍的速度循環(huán)，優(yōu)選地，所述控制器從所述第一和/或第二 傳感器取樣的周期小于所述致動器的機(jī)械時間常數(shù)的十分之一 。
通過使用兩個傳感器用于反饋控制以及由此克服粘滑問題而實現(xiàn)了 高水平的控制精確性和可靠性，同時避免了使用昂貴的高級、低反沖齒 輪組。因此，通過材料和設(shè)計的精心選擇以獲得所需的使用壽命，現(xiàn)在 就可以生產(chǎn)出具有卓越水平的精確性的低成本傳動裝置。
優(yōu)選地，所述第二 (電動機(jī))傳感器的靈敏度(也就是傳感器計算 每個電動機(jī)軸的工作行程的長度)要高到將輸出軸速度控制在輸出軸滿 載運(yùn)轉(zhuǎn)速度的至少百分之二，優(yōu)選地至少百分之一以內(nèi)。
控制器設(shè)計為以至少大于電動機(jī)帶寬五倍的速度循環(huán)。應(yīng)該理解， 所述電動機(jī)的帶寬是指給予瞬時輸入或負(fù)載條件下電動機(jī)增加到其穩(wěn)定 狀態(tài)的速度。其通常描述為響應(yīng)單位階躍輸入的速度變化的第一位近似
值(first order approximation)。在第一位系統(tǒng)中，所述穩(wěn)定狀態(tài)(99% 的最終值)在五倍的常數(shù)值內(nèi)達(dá)到，而在一倍常數(shù)值時的該系統(tǒng)到達(dá)穩(wěn)
8定狀態(tài)值(速度)的63%。
所述輸出傳感器靈敏度適宜地為輸出軸滿載行程的0. 025%的數(shù)量 級，也就是到輸出軸滿載行程上的4,000個計數(shù)。所述電動機(jī)傳感器靈 敏度適宜地為大于輸出傳感器靈敏度的至少100倍，例如，對于輸出傳 感器上的每個單獨(dú)的計數(shù)響應(yīng)生成323個計數(shù)。
優(yōu)選地，所述控制器包括設(shè)計用來維持致動器輸出位置在預(yù)期定位 點(diǎn)的位置控制回路。在所述位置控制回路內(nèi)設(shè)有具有比例-積分-微分控 制器(Proportional-integral—derivative controller, PID^空制器) 的第二回路，該控制器將電動機(jī)速度維持在內(nèi)部導(dǎo)出的期望值。當(dāng)指令 位置改變或載荷千擾改變輸出位置時，產(chǎn)生位置誤差?？刂破鹘邮盏絹?自輸出軸和來自電動機(jī)的位置傳感器的信號，根據(jù)基于誤差(比例)、所 有先前誤差的總和(積分)以及誤差的變化速度(微分)的估算來計算 對電動機(jī)驅(qū)動信號進(jìn)行校正。
本發(fā)明的第二方面，提供一種線性輸出閥致動器，其包括適宜地連 接所述致動器的線性運(yùn)動的輸出軸的電動機(jī)驅(qū)動裝置，所述輸出軸限定 在具有大體上中心部分的連接所述輸出軸的第一軸套的推力傳感器內(nèi)，
面，該第一軸套進(jìn)一步地包括連接上述中心部分與外部環(huán)面的厚度減小 的薄板，并且彎曲設(shè)置以響應(yīng)在中心部分和外部環(huán)面之間產(chǎn)生的力，所 述傳感器包括至少一個安裝在所述薄板上并設(shè)置為檢測所述薄板在彎曲 和由此在使用中的應(yīng)變的應(yīng)變儀，提供通過輸出軸促動閥產(chǎn)生的推力的 顯示。
典型地，所述第一軸套內(nèi)容裝用于預(yù)處理從所述或每個應(yīng)變儀接收 到的信號的電子元件，來自所述或每個應(yīng)變儀的信號可以沿著信號導(dǎo)線 穿過所述輸出軸的內(nèi)部。這就提供了優(yōu)勢，因為電纜不需要通過密封管 或類似裝置發(fā)送到所述致動器外部，并且因此在密閉式接電裝置的保護(hù) 內(nèi)。
本發(fā)明的更進(jìn)一步的方面，提供一種閥致動器，其具有帶有電動機(jī)
閥
所述致動器進(jìn)一步地具有控制系統(tǒng)，其包括提供閥的閉合回路控制的控制 器，所述致動器容置在具有無干擾設(shè)置次序用戶界面的機(jī)箱內(nèi)，其中， 所述致動器機(jī)箱設(shè)置有一開關(guān)，該開關(guān)能夠通過靠近所述機(jī)箱外面部分 的簡單的無千擾的不加電的裝置，例如磁鐵，觸發(fā)，來啟動設(shè)置用于控 制回路的設(shè)置程序。
所述開關(guān)可以例如為"霍爾(Hall)"或"里德(Reed)"開關(guān)。這 就為用戶簡化了設(shè)置任務(wù)，同時避免了使用插入式機(jī)械裝置產(chǎn)生火花的 危險以及避免了需要用戶僅僅為了啟動設(shè)置而接觸有PDA入口或其它無 線控制裝置。出于安全，優(yōu)選地，用戶界面設(shè)計為從接近開關(guān)處去除裝 置時，啟動程序中斷。
本發(fā)明的又一方面，提供一種具有電動機(jī)驅(qū)動和減速器裝置的以及 輸出軸的閥致動器，該輸出軸移動以驅(qū)動控制閥在開啟的不同狀態(tài)之間， 以控制在導(dǎo)管內(nèi)的液體流動速度，所述致動器具有鎖住插銷以將減速器 的一個或多個齒輪鎖定在一個位置上，并由此得到一個"原位不動的動 力損失(stay put on loss of power)"特;f正，其中，該插銷通過彈性 偏壓裝置設(shè)置在與傳動機(jī)構(gòu)的齒輪相嚙合，并通過電螺線管脫離，即螺 線管電樞逆著彈性偏壓裝置的力將所述插銷拉開，使其與齒輪組脫離。
優(yōu)選地，所述鎖住插銷包括具有一個或多個軸向延伸的鎖銷的第一 輪體，該些鎖銷與在永久驅(qū)動的第二輪體上的 一個或多個徑向延伸的狹 槽嚙合，所述第一和第二輪體在平行的平面內(nèi)可旋轉(zhuǎn)，并且當(dāng)所述螺線 管未給能量而由此導(dǎo)致鎖銷進(jìn)入到狹槽時，在偏壓方法的作用下所述第 一輪體的平面能夠移向所述第二輪體的平面而進(jìn)入到鎖定位置。
所述第 一輪體可以進(jìn)一 步包括例如花鍵軸的驅(qū)動裝置，該裝置允許 第 一輪體的手動旋轉(zhuǎn)，當(dāng)所述第 一輪體處于鎖住位置時該旋轉(zhuǎn)通過所述 或每個鎖銷傳送到所述第二輪體上，并且因此傳送到所述輸出軸。
所述致動器可以包括用于線性輸出軸的橫向的支撐裝置，其中，可 輔助設(shè)有支撐臂或支持物，其朝向軸的軸向可調(diào)節(jié)延伸以接近軸的一部 分，該部分通過受小齒輪/傳動裝置作用而起作用，以對維持軸的軸向定 位和預(yù)防反沖。該支撐臂或支持物適宜地作用于支架體。
10本發(fā)明的又一方面，提供一種閥致動器，其具有帶有電動機(jī)軸的電 進(jìn)一步具有包括控制器和扭矩或推力傳感器的控制系統(tǒng)，以4企測輸出軸
的扭矩或推力從而施加在閥的扭矩或推力的閉合回路控制；并且還具有
故障安全設(shè)備，以在電源動力供給失效的情況下將閥推到安全位置，該 故障安全裝置包括至少一個設(shè)計為為電動機(jī)和控制系統(tǒng)提供動力并以扭 矩/推力控制方式推動閥到安全位置的超電容器。
該裝置給予用戶低動力消耗、有效的成本以及完全的扭矩/推力控制 裝置，用于將致動器回轉(zhuǎn)到理想的的故障安全狀態(tài)，并且有效地允許用 戶調(diào)節(jié)故障安全應(yīng)力達(dá)到每個裝置所需的水平，借此閥將會在沒有不足 或過度的強(qiáng)制力的情況下安全地再定位。
優(yōu)選地，故障安全動力由值為30F的一個或多個超電容器提供，或 更大的由增變器提供。所述增變器應(yīng)該提供足夠的電壓以帶動電動機(jī)以 預(yù)期的故障安全速度轉(zhuǎn)動，并且提供足夠的電流以在滿載的條件下轉(zhuǎn)動。 優(yōu)選地，所述超電容器應(yīng)該利用限流降壓變換器(buck converter)充 電到一電壓值，其將會提供足夠的能量來實現(xiàn)滿載下的一個完整的故障 安全沖程，同時保證電容器的使用壽命。
另一方面，本發(fā)明提供一種閥致動器，其具有帶有電動機(jī)軸的電力
一步具有包括控制器和扭矩或推力傳感器的控制系統(tǒng)，以檢測輸出軸的 扭矩或推力從而提供施加到閥控制器的扭矩或推力的閉合回路控制，其 中，所述控制器或工作連接到所述控制器的另 一的處理器周期性地記錄 實際推力/扭矩，并且這些數(shù)據(jù)可用于對比歷史數(shù)據(jù)/分布線。


現(xiàn)結(jié)合附圖所示的實施例對本發(fā)明的優(yōu)選實施方案進(jìn)行說明。附圖
中
圖1為閥致動器的總體裝配立體示意圖2為與圖l在不同視角上的闊致動器的總體裝配立體示意圖；圖3為系統(tǒng)電路示意圖4為致動器控制系統(tǒng)的控制回路示意圖5為輸出軸和機(jī)架示意圖，并進(jìn)一步地示出了鄰近該軸以穩(wěn)固該軸 的支撐部件；
圖6為本發(fā)明的包括推力轉(zhuǎn)換器的致動器的剖面示意圖； 圖7為本發(fā)明的推力轉(zhuǎn)換器的截面放大示意圖； 圖8為本發(fā)明的槽輪(Geneva)鎖機(jī)構(gòu)的立體示意圖； 圖9為圖8所示機(jī)構(gòu)的另 一的立體示意圖； 圖10為圖8和圖9所示機(jī)構(gòu)的平面示意圖。
具體實施例方式
參見圖1至4，該系統(tǒng)通常包括直流動力供給l，其由切換的動力供 給2提供，動力供給2產(chǎn)生電力驅(qū)動電動機(jī)3和電子設(shè)備所需電壓。致 動器的驅(qū)動電動機(jī)3適宜地包括一驅(qū)動從正齒輪驅(qū)動齒輪組4a-d到機(jī)架 5和小齒輪6的永磁直流電動機(jī)。機(jī)架5與致動器的輸出軸7連接，該致 動器提供用于變換控制閥的開口范圍所需要的線性輸出?？刂崎y在圖中 未示出。
電力驅(qū)動電動機(jī)3通過電動機(jī)控制器48和動力驅(qū)動器49變換電壓 來永久性地連接它的動力供給1,以開動電動機(jī)3以及變換其速度和/或 扭矩。
適宜地為一旋轉(zhuǎn)軸編碼器的第一非接觸數(shù)字位置傳感器11,放置在 鄰近驅(qū)動致動器輸出軸7的小齒輪6的末端，以探測輸出軸7的位置。 接近小齒輪6末端的位置傳感器11與安裝在機(jī)架5側(cè)面的第二機(jī)架5a 連接，以當(dāng)機(jī)架5在使用中往復(fù)運(yùn)動時，第二才幾架5a相應(yīng)地往復(fù)運(yùn)動并 轉(zhuǎn)動帶有磁體的小齒輪5b。磁體位置利用位置傳感器11來監(jiān)視。扭曲彈 簧5c確保在驅(qū)動小齒輪齒和驅(qū)動機(jī)架5a上的齒之間沒有反沖。傳感器 11識別小齒輪5b的絕對旋轉(zhuǎn)位置，也就是，小齒輪5b從參考位置離開 多少轉(zhuǎn)數(shù)，例如從相當(dāng)于輸出軸7的工作行程的一最末端的位置。該旋 轉(zhuǎn)位置傳感器11適宜地為一絕對旋轉(zhuǎn)軸編碼器，其通過唯一編碼的信號從指定的數(shù)據(jù)識別軸的角度位置。
在一可替換的實施例中，沿著輸出軸7運(yùn)轉(zhuǎn)的線性范圍的輸出軸7 的位置，可以通過非接觸線性位置傳感器而不是旋轉(zhuǎn)編碼器來識別。這 類傳感器可以以磁性、電感或光學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)。
第二非接觸數(shù)字位置傳感器10位于鄰近電動機(jī)3的驅(qū)動軸3a的末 端，以識別驅(qū)動軸3a的旋轉(zhuǎn)位置，并借此確定驅(qū)動軸3a的旋轉(zhuǎn)速度。
該兩個位置傳感器10、 11的使用對于部件定位以及預(yù)防越位是非常 重要的。如上文所述，可以認(rèn)識到，在控制閥內(nèi)涉及到的粘滑事件在保 持閉合回路進(jìn)程中的效率上是重大缺陷。為了維持過程控制，常常要求 在閥的定位上用較小的調(diào)節(jié)。首先，控制器9必須指令一個重要的動力 標(biāo)準(zhǔn)，以產(chǎn)生最小啟動沖力/扭矩，然后快速地試圖去控制閥定位?？刂?器9常常驅(qū)動為飽和狀態(tài)(因此，繃緊狀態(tài))，以克服重載，然后閥越過 所期望的位置，導(dǎo)致控制回路不穩(wěn)定。為了克服這種狀況，控制系統(tǒng)利 用以下反饋狀態(tài)
-致動器的絕對輸出軸的位置
-電動才幾4由的〗立置
該兩個傳感器10、 11有效地結(jié)合以形成一個不僅探測在輸出軸7上 的較小變化還探測軸3a上的任何運(yùn)動的"超級傳感器(super sensor )"。
該系統(tǒng)的設(shè)計為，電動機(jī)軸傳感器IO顯示出高水準(zhǔn)的靈敏度，甚至 是對輸出軸7的一個極小的運(yùn)動/偏移。用于電動機(jī)速度的數(shù)據(jù)控制回路 為以一速度運(yùn)行的PID控制器9，該速度典型的大小量級為，例如，主電 動機(jī)/DC電動機(jī)3的5倍帶寬(也就是說，比機(jī)械時間常數(shù)快5倍)。由 于控制回路的速度和電動機(jī)軸10的靈敏度，在輸出傳感器11沒有注意 到的變化下，能夠?qū)﹄妱訖C(jī)速度進(jìn)行測量和控制。為進(jìn)一步加強(qiáng)控制器9 的特性。利用如下方案提供兩個控制回路一一基于輸出傳感器ll的閥 定位控制回路lla和基于電動機(jī)傳感器10的高分辨率電動機(jī)速度控制回 路10a。
閥定位回路lla產(chǎn)生一參考速度要求。對于運(yùn)轉(zhuǎn)較短的距離，要求 速度較低，高數(shù)值則對應(yīng)較長的移動。因此，當(dāng)在啟動條件下運(yùn)轉(zhuǎn)非常短的距離時，速度控制器遇到較大速度為消極錯誤，這是由于驅(qū)動控制 器超過飽和狀態(tài)的速度測量的高靈敏度。該系統(tǒng)因此不會受閥的粘著滑 動問題的困擾，有效地形成一無緊繃的控制器。
該控制系統(tǒng)可以通過參考已知的在齒輪組以及任何其它連接電動機(jī) 3和輸出軸7的部件上的機(jī)械反沖而生成所要求的速度值而獲得加強(qiáng)。如 下文所述，該反沖可以利用兩個傳感器10、 ll來監(jiān)控和計算。 一旦知道 一個值，在獲知電動^L方向顛倒時(在可以;故理解為反沖為一個因素的 情況下)，可以有意地增加所要求的速度。因此，當(dāng)驅(qū)動器通過齒輪組和
輸出軸7作用在閥上時，可以很快地將反沖處理而由此降低所需要的速 度(例如，當(dāng)電動機(jī)輸出軸3a運(yùn)轉(zhuǎn)一已知距離時)。
由于輸出軸回路上的機(jī)械反沖影響可以通過在該電動機(jī)速度回路中 適宜的電動機(jī)所需速度的計算和調(diào)節(jié)而中和，這就為輸出軸控制回路提 供了更強(qiáng)的處理時間。因此圖4所示的控制系統(tǒng)包括將一反沖值提供到 電動機(jī)速度表(motor speed profile)計算器14內(nèi)的反沖計算裝置12, 反沖計算裝置12依次產(chǎn)生所需的電動機(jī)速度值
由于本實施例具有位于齒輪組4a-e、 5、 6起始端的位置傳感器10 和位于末端的位置傳感器11,在該傳感器10、 11的輸出位置之間就會存 在聯(lián)系。其可以用來在驅(qū)動齒4侖組內(nèi)通過觀測電動機(jī)10的位置的變化量 而測量反沖，以在顛倒方向時開始驅(qū)動輸出傳感器11。反沖的加劇可能 說明在驅(qū)動齒輪組4a-d、 5、 6上出現(xiàn)磨損，該處驅(qū)動齒輪組常常在一個 方向預(yù)加載因而反沖不會出現(xiàn)，有可能測到磨損的增加。由此能夠通過 在輸出編碼器11的特定位置上觀測電動機(jī)編碼器10的輸出而實現(xiàn)。如 果這種關(guān)系改變了 ，那么可能是由于驅(qū)動齒輪組的磨損。
機(jī)架5和輸出軸7的組裝支撐在機(jī)箱14內(nèi)(如圖5所示)，也是通 過可調(diào)節(jié)/可延伸的支撐臂/架15來支撐，支撐臂/架15與小齒輪6和機(jī) 架5之間的接觸點(diǎn)相對。該支撐可調(diào)節(jié)，以移除機(jī)架5和小齒輪6嚙合 之間的反沖。位于該點(diǎn)的支撐也消除了將軸7從能使裝配加大的機(jī)架5 頂部突出的需要。
參見圖6和7,致動器產(chǎn)生的沖擊的測量可以利用安裝在致動器輸出
14軸7的末端的傳感器16來實現(xiàn)。特別地參見圖6的剖視圖以及圖7的放 大示意圖，軸7由機(jī)架和小齒輪裝置5和6線性地驅(qū)動。驅(qū)動通過終止 在閥連接輪轂51內(nèi)的軸套50傳遞給閥。來自電動機(jī)(圖6和7中未示 出)的驅(qū)動通過內(nèi)部軸套52而傳遞給外部軸套50。
內(nèi)部軸套52包括一外部套環(huán)54,該外部套環(huán)帶有螺紋、接合外部軸 套50的內(nèi)部螺纟丈表面、并通過O環(huán)55對于軸套50而密封的， 一安裝在 由機(jī)架和小齒輪裝置5和6驅(qū)動的基本剛性的輸出軸7的大體中央的連 接末端56以及一將連接末端56與外部套環(huán)54連接的易彎曲的環(huán)形薄壁 腹板60。
當(dāng)軸7在電動機(jī)驅(qū)動下往復(fù)運(yùn)動時，腹斧反60彎曲。該彎曲狀態(tài)通過 安裝在腹板上的變形測量器62來測量，該腹^1因此允許對在致動器與閥 連接處的力的測量。
組合中的放大器PCB (集成電路板)64放大變形測量器輸出，來自 該放大器的輸出信號沿輸出軸7內(nèi)部形成的通道內(nèi)的電纜65輸入給該致 動器。
這里提供了 一種對驅(qū)動閥所需的力的非常精確的測量方法。 變形測量器16的輸出在沖擊控制回路16a (圖4)內(nèi)形成第一反饋。 首先， 一個模擬電路處理沖擊信號以消除測量中的噪音。該過濾信號具 有大于致動器的帶寬，并供給控制器內(nèi)。當(dāng)來自變形測量器16處理后的 沖擊測量小于參考值18時，電動機(jī)3允許生成最大動力。當(dāng)致動器產(chǎn)生 的沖擊到達(dá)設(shè)定值18，電動機(jī)電流限定一個值，以使電流剛好足夠(和 因此由電動機(jī)產(chǎn)生的扭矩)能保持大于滿載的沖擊，利用齒輪的反轉(zhuǎn)效 率以及電動機(jī)的固有齒槽扭矩(cogging torque )。因此，所需保持負(fù)載 的動力是所需用以驅(qū)動載荷的一部分。因此，沖擊控制策略對于效率是 可設(shè)計的、正確的及優(yōu)選的。重要地，在故障保護(hù)運(yùn)行中也要實施沖擊 控制。
另外，圖6和7所示的實施例中，將傳感器測量器、接纜和電子設(shè) 備集成一體并且在致動器密封的密閉裝置內(nèi)。由于閥可以用在危險的環(huán) 境中，該種集成一體的特征是至關(guān)重要的，并且因此致動器例如可以要
15求防爆級別。在致動器內(nèi)保持傳感器及連接布線避免了對于密封管或類 似裝置的需求，這些類似裝置公知使適當(dāng)?shù)陌踩墑e更難以獲得并且還 可能導(dǎo)致電纜損壞。
該優(yōu)選實施例中，信號和動力布線向上穿過軸7直到終端部件66。 信號然后通過一軟電纜67從內(nèi)部傳送到在致動器上部的更遠(yuǎn)處的另一 PCB 68。軸7的往復(fù)運(yùn)動因此通過軟電纜67進(jìn)行調(diào)節(jié)。
其他傳感器可以安裝在形成在軸套50、 52內(nèi)的傳感器裝置內(nèi)，例如 溫度傳感器、嗅探器以探測不穩(wěn)定材料和/或機(jī)械振動儀以測量振動。
在控制閥致動器的實施例的進(jìn)一步改進(jìn)中，致動器可以具有一個非 介入式的啟動程序。致動器本體38容置一 RF (無線射頻)短程接收器和 發(fā)射器。這就允許了到達(dá)和來自致動器的非介入式的交流。致動器可以 利用無線手控裝置設(shè)置(以調(diào)整運(yùn)轉(zhuǎn)的速度、方向等)。藍(lán)牙無線連通性 標(biāo)準(zhǔn)可以用于這個目的。GB2196494B所述的實施例也可以y使用，并且該 專利涉及非介入式裝置的內(nèi)容在此引用作為參考。
致動器能夠通過利用外殼外部的磁器件觸發(fā)外殼/致動器本體內(nèi)部 的磁感應(yīng)器而觸發(fā)以開始啟動程序。所述致動器可以然后在依次每個方 向上運(yùn)轉(zhuǎn)，直到到達(dá)閥行程的末端，在該處設(shè)置極限位置。該致動器能 夠區(qū)分閥行程末端和自身內(nèi)部停留處，例如當(dāng)碰到自身內(nèi)部行程停留處 時不會在傳感器16內(nèi)產(chǎn)生推力輸出。如果例如致動器沖程沒有滿足閥的 沖程，也許是因為致動器與閥沒有正確匹配，這就允許形成一個指示。
電能儲存在超電容器20內(nèi)以在電源動力供給失敗的情況下推動閥到 一個安全位置。所有的機(jī)械裝置和相關(guān)的電子設(shè)備都容置在一個防風(fēng)雨 的外殼內(nèi)。 一組超電容器20 (串連)利用開關(guān)式動力供給2充電?？偟?電容器組的電壓遠(yuǎn)小于正常運(yùn)轉(zhuǎn)下的電動機(jī)所需的電壓。例如，如果所 需正常運(yùn)轉(zhuǎn)下的最大電動機(jī)電壓是24V,那么電容器組的電壓將大約是 7V。
為了在動力損失運(yùn)轉(zhuǎn)過程(也就是故障作用)中保持恒定速度，電 容電壓需要提高并保持恒定。為實現(xiàn)該目的，使用固定頻率300或500Hz 的電流式升壓控制器或步進(jìn)轉(zhuǎn)換器21。在故障安全過程中，電容器20組提供所需動力時，升壓/步進(jìn)轉(zhuǎn)換器21為電動機(jī)3保持一個穩(wěn)定的輸 出電壓，即使是在電容器電壓降低的情況下。因此，實現(xiàn)控制的故障安
全作用時，能夠提取出超過70%的儲存能量。該輸出升壓電壓小于正常供 給電壓，但卻超出所需的理想故障安全速度所需的電壓。
致動器變速箱為將傳動從電動機(jī)3傳遞到與閥相連接的致動器輸出 7的高效正齒輪傳動組。該高效率意味著沒有自鎖并能夠反向驅(qū)動。
在正常環(huán)境下，電動機(jī)3加電并推動致動器和閥到預(yù)期位置。它還 響應(yīng)閥產(chǎn)生的任何強(qiáng)制力將閥保持在那里以及將閥從那個位置推離。因 此，電動機(jī)提供了致動器所需的自鎖。
然而，在無動力的條件下，可能產(chǎn)生通常不受歡迎的閥的無控制運(yùn) 動。因此，設(shè)有鎖定機(jī)械裝置。
參閱圖8至10,致動器傳動裝置包括一具有槽輪(Malteses Cross/Geneva )結(jié)構(gòu)而與銷72配合的la/f牛4c, ^口下文詳纟田所述。
功能性的要求是，當(dāng)沒有動力供給電動機(jī)時提供一種手動操作致動 器的方法，以及還需要確保當(dāng)沒有動力時使致動器自鎖而由此保持其位 置。當(dāng)一制動裝置可以達(dá)到所述第二個要求時，其會產(chǎn)生要克服該制動 裝置以手動驅(qū)動該致動器的問題。
下文所述的槽4侖(Malteses Cross/Geneva)裝置用于^是供一個鎖定 在運(yùn)動之間的位置的間歇運(yùn)動。
槽輪機(jī)構(gòu)4c的驅(qū)動永久性與傳動中的齒輪組74中的一個齒輪相嚙 合。鎖銷72的嚙合利用通常由一個螺線管(未示出)來維持避免嚙合的 彈簧偏壓工具76選擇性地實現(xiàn)。
在正常的動力條件下，螺線管驅(qū)動75 (圖3)下的螺線管將槽輪機(jī) 構(gòu)4c/72保持在對于彈簧76的非嚙合狀態(tài)。如果去掉致動器的動力，螺 線管失去其保持力，并且彈簧76軸向地移動槽輪驅(qū)動裝置進(jìn)入嚙合。由 于槽輪機(jī)構(gòu)不能反向驅(qū)動，其鎖住致動器位置。然而，能夠通過驅(qū)動軸 (從致動器外部)利用齒條78來驅(qū)動槽輪驅(qū)動裝置，以推動致動器到新 的位置。致動器的動力供給恢復(fù)時，在允許電動機(jī)推動致動器之前，螺 線管產(chǎn)生強(qiáng)制力以使槽輪驅(qū)動裝置脫離。由于銷72可以不與十字形組件4c對準(zhǔn)，當(dāng)致動器動力供給未去掉 時，槽輪機(jī)構(gòu)可以不完全嚙合。然而，當(dāng)不是手動驅(qū)動轉(zhuǎn)動就是致動器 傳動裝置反向驅(qū)動時，驅(qū)動裝置將會到達(dá)槽輪驅(qū)動裝置的嚙合位置，同 時銷72將會校直，并且彈簧將會嚙合所述機(jī)構(gòu)。將致動器在上鎖前會移 動的最大數(shù)額設(shè)計為 一個小的及可接受的數(shù)額。
有時，當(dāng)致動器動力供給還存在時，可能要求手動推動致動器。這 是在致動器的外部設(shè)置一個非介入開關(guān)實現(xiàn)的，致動器脫離螺線管動力 以使其能夠?qū)崿F(xiàn)。當(dāng)啟動該開關(guān)、并嚙合手動驅(qū)動時，電力地防止了電 動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)未啟動該開關(guān)時，螺線管將會加電，并且脫離手動驅(qū)動， 而允許電動初^姿受控制。
有時，當(dāng)致動器動力供給還存在時，可能要求手動推動致動器。這 是在的致動器的外部設(shè)置一個非介入開關(guān)實現(xiàn)的，致動器脫離螺線管動 力以使其能夠?qū)崿F(xiàn)。當(dāng)啟動該開關(guān)、并嚙合手動驅(qū)動時，電力地防止了 電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)未啟動該開關(guān)時，螺線管將會加電，并且脫離手動驅(qū) 動，而允許電動機(jī)接受控制。為了保持分離銷72和十字形組件4c所需 的強(qiáng)制力最小，在螺線管加電時電動機(jī)可以自動地向后和向前旋轉(zhuǎn)一個 較小的量。這就幫助釋》文在銷72和十字形組件4c上的任何鎖住的負(fù)載， 并且允許采用較小較低地供以動力的螺線管。
當(dāng)失去主動力供給并也鎖住致動器位置、但仍允許手動驅(qū)動時，該 實施例提供一種自動嚙合一手動驅(qū)動的致動器。
除了上文所述的許多創(chuàng)新特征之外，或是可替換地，閥致動器通過 電子控制器46來適宜地加強(qiáng)，該電子控制器提供使程序便利的多特征診 斷以及預(yù)示維護(hù)策略。這里所示的控制器46優(yōu)選地容置在致動器機(jī)體/ 外殼39內(nèi)，并且適宜地通過較早所論述的無線接口與外部處理器/計算 機(jī)進(jìn)行通信。
由控制器46精確監(jiān)控的一個重要變量是實際輸出推力/扭矩。在相 同的風(fēng)動控制器中，扭矩/推力的值僅通過輸入壓力和彈簧力來推斷，而 在一些電動致動器中，推力/扭矩的近似值是由電動機(jī)電流確定的。二者 都導(dǎo)致不準(zhǔn)確的推力/扭矩測量?？刂破?6周期性地記錄實際推力/扭矩，
18并且該數(shù)據(jù)可用于與歷史數(shù)據(jù)/圖線進(jìn)行比較。由此提供有用的診斷，例
如由于閥填料(packing)增加了閥座的磨損和摩擦。下文將對此進(jìn)行更 詳細(xì)的解釋。
另一個預(yù)示維護(hù)輔助是連續(xù)的效率參數(shù)。致動器效率是由輸入動力 和輸出動力的計算而得出。輸入動力是通過電流和電壓的測量而獲得， 輸出動力是通過推力/扭矩、速度和加速度來獲得。由于重的工作載荷/ 需求所產(chǎn)生的減速器和電動機(jī)上的任何磨損會導(dǎo)致動力傳送效率的下 降。因此，效率參數(shù)的監(jiān)控提供了機(jī)械磨損的提前探測。
控制統(tǒng)計資料，例如每個閥位置累積的時間消耗、方向變化的數(shù)量 以及控制平均誤差，也適宜地進(jìn)行記錄。這些統(tǒng)計資料輔助執(zhí)行在控制 下的過程監(jiān)控。
故障安全能量存儲也要進(jìn)行監(jiān)控。其借由超電容器短時間段以 一 已 知載荷電流放電和對單位電容量的估算而獲得。因此，電容量衰退和由 此造成的故障安全能量存儲的衰退都得以診斷。
如上文提到的，由致動器記錄的兩項輸出測量為位置和推力。診斷 或環(huán)境監(jiān)控利用該兩項測量而實現(xiàn)。
借由閥連接上的力的測量與精確位置的測量 一起提供了優(yōu)質(zhì)的診斷 能力。
閥監(jiān)控的例子是，推動閥所需的強(qiáng)制力為由閥所受的壓力產(chǎn)生的阻 止力以及由密封閥干的干部填料的摩擦力的總和。該阻止力將總是作用 在一個方向上，然而該摩擦力將作用在兩個方向上。因此，該摩擦力在 一個方向上加上阻止力，而在另一個方向上將其減去。因此，通過精確 地測量在兩個方向上的總力，就可能計算出作為單獨(dú)力的阻止力和摩擦 力。
閥座的腐蝕可以通過比較閥移動到關(guān)閉位置時位置相對推力的累積 的變化來監(jiān)控。
運(yùn)動的數(shù)量以及它們產(chǎn)生的地方能夠得到監(jiān)控。這給出了閥有多好 地控制了過程的指示。還可以提示何時閥阻止密封而需要變換。 加速計可以提示由閥上的空化造成的振動。溫度傳感器可以提示閥的密封泄露。
通過兩個位置傳感器， 一個在電動機(jī)上，另一個在輸出端，還可以 監(jiān)控傳動中的反沖現(xiàn)象。這是典型的磨損指示器。
還可以監(jiān)控輸出位置相對推力以及運(yùn)行數(shù)量的變化和建立"已完成
工作量(work done)"圖標(biāo)。這給出了致動器內(nèi)部磨損的提示。
還可以對比電動機(jī)輸入的功與致動器產(chǎn)生的輸出推力，并且由此監(jiān)
控到的如上文提到的傳動效率，該傳動效率可以成為磨損指示。
電子控制器的設(shè)計遵循一種模塊化的分布式結(jié)構(gòu)。這就允許控制器
內(nèi)的每個模塊傳達(dá)其自身的狀態(tài)/健康信息。例如，位置傳感器傳送關(guān)于
測量的信號強(qiáng)度和有效性的信息。動力模塊(電動機(jī)驅(qū)動)連續(xù)地提示
熱關(guān)機(jī)狀態(tài)、當(dāng)前行程等。來自每個模塊的狀態(tài)提示能夠用來隔離故障
并因此降低故障停機(jī)/維修時間。
應(yīng)該理解為所述致動器不限于對泵閥的控制，而且還可以例如用于
節(jié)氣門或類似裝置的控制。
權(quán)利要求
1. 一種閥致動器，其特征在于，其具有帶有電動機(jī)軸的電力驅(qū)動電動機(jī)，以及連接所述電動機(jī)軸以驅(qū)動閥運(yùn)動的輸出軸，所述致動器進(jìn)一步具有設(shè)置用來提供所述致動器輸出軸的第一閉合回路控制的控制系統(tǒng)，并且該控制系統(tǒng)包括與第一位置傳感器連接以檢測所述致動器輸出軸位置、以及與第二位置傳感器連接以檢測所述電動機(jī)軸位置并能確定所述電動機(jī)軸的速度的控制器，所述控制系統(tǒng)設(shè)置為響應(yīng)來自第一和第二傳感器的檢測信號、并據(jù)此調(diào)節(jié)所述電動機(jī)速度/位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的閥致動器，其特征在于，所述第一傳感器 的靈敏度要高到將輸出軸速度控制在輸出軸滿載運(yùn)轉(zhuǎn)速度的至少百分之 二以內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的閥致動器，其特征在于，所述控制器 從所述第 一和/或第二傳感器取樣的周期小于所述致動器的機(jī)械時間衡 量的五分之一。
4. 根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的閥致動器，其特征在于，其包 括利用所述第二位置傳感器并安排控制所述電動機(jī)速度的第二控制回 路，其中所述第二控制回路的所需速度是參考所述電動機(jī)和所述輸出軸 之間的機(jī)械連接的反沖的典型反沖值而得到的。
5. 根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的閥致動器，其特征在于，所述 控制器或連接到所述致動器上使用的處理器設(shè)置為通過參考在反方向時 從所述第二傳感器位置變化到開始移動所述第一傳感器的變化量來測量 將所述電動機(jī)連接到所述輸出軸的機(jī)械傳動內(nèi)部的反沖。
6. 根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的閥致動器，其特征在于，包括 例如推力傳感器的傳感器，所述傳感器位于所述輸出軸末端，其中，所 述輸出軸包括內(nèi)部通道以允許在所述傳感器和所述致動器主體之間的通 信線纜在內(nèi)部通過。
7. 根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的閥致動器，其特征在于，所述 控制器或連接到所述致動器上使用的處理器設(shè)置為通過參考從在所述第一傳感器的特定位置的所述第二傳感器的輸出來測量所述傳動內(nèi)的磨損。
8. —種線性輸出閥致動器，其特征在于，其包括適宜地連接所述致 動器的線性運(yùn)動輸出軸的電動機(jī)驅(qū)動裝置，所述輸出軸限定在一推力傳 感器內(nèi)，該推力傳感器具有連接所述輸出軸的第一軸套的大體中心部分， 并且所述第 一軸套具有可直接地或間接地連接閥以獲得促動的外部環(huán) 面，所述第一軸套進(jìn)一步地包括連接所述中心部分與所述外部環(huán)面的厚 度減小的薄^1,并且其彎曲設(shè)置以響應(yīng)施加在所述中心部分和所述外部 環(huán)面之間的力，所述傳感器包括至少一個安裝在所述薄板上并設(shè)置為檢 測所述薄板在彎曲和由此在使用中的應(yīng)變的應(yīng)變儀，提供由輸出軸施加 到要促動的閥的推力的指示。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的閥致動器，其特征在于，所述電動機(jī)驅(qū)動 裝置通過齒輪組傳動連接所述輸出軸、支架和小齒輪，所述支架和小齒 輪的支架與所述輸出軸連接或制成一體。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的閥致動器，其特征在于，所述第一 軸套內(nèi)容置用于預(yù)處理從所述或每個應(yīng)變儀接收到的信號的電動元件。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8至IO任意一項所述的閥致動器，其特征在于， 來自所述或每個應(yīng)變儀的所述信號可以沿著信號導(dǎo)線穿過所述輸出軸的 內(nèi)部。
12. —種閥致動器，其特征在于，其具有帶有電動機(jī)軸的電力驅(qū)動 電動機(jī)以及連接所述電動機(jī)軸以驅(qū)動閥運(yùn)動的輸出軸，所述致動器進(jìn)一 步地具有控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括提供閥的閉合回路控制的控制器，所 述致動器容置在具有非介入式啟動程序的用戶界面的機(jī)箱內(nèi)，所述致動 器機(jī)箱設(shè)置有一開關(guān)，所述開關(guān)能夠通過靠近所述機(jī)箱外面部分的簡單 的非介入式的不加電的裝置，例如磁鐵，切換到開始啟動程序以用于控 制回^各。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的閥致動器，其特征在于，為了安全，用 戶界面設(shè)置為從接近開關(guān)處去除裝置時，啟動程序中斷。
14. 一種閥致動器，其特征在于，其具有電動機(jī)驅(qū)動和減速器裝置的以及輸出軸，該輸出軸開啟的不同狀態(tài)之間驅(qū)動控制岡，以控制在導(dǎo) 管內(nèi)的液體流動速度，所述致動器具有鎖住插銷以將減速器的一個或多 個齒輪鎖定在一個位置上，并由此得到一個"原位不動的動力損失"特 征，該插銷通過彈性偏壓裝置與傳動機(jī)構(gòu)的齒輪嚙合，并通過電螺線管 脫離，其中螺線管電樞將所述插銷拉開，使其逆著彈性偏壓裝置的力而 與齒輪組脫離。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的閥致動器，其特征在于，所述鎖住插銷包括具有一個或多個軸向延伸的鎖銷的第一輪體，該些鎖銷與在永久驅(qū) 動的第二輪體上的一個或多個徑向延伸的狹槽嚙合，所述第 一和第二輪 體在平行的平面內(nèi)可旋轉(zhuǎn)，并且當(dāng)所述螺線管未給能量而由此導(dǎo)致所述 鎖銷進(jìn)入到所述狹槽時，在偏壓裝置的作用下所述第 一輪體的平面能夠 移向所述第二輪體的平面而進(jìn)入到鎖定位置。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的閥致動器，其特征在于，所迷第一輪體 進(jìn)一步包括例如花鍵軸的驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置允許第一輪體的手動 旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)在所述第一輪體處于鎖住位置時通過所述或每個鎖銷傳送 到所述第二輪體上，并且因此傳送到所述輸出軸。
17. 根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的閥致動器，其特征在于，所 述致動器包括支架和小齒輪裝置，所述支架與所述輸出軸連接，所述小 齒輪由所述電動機(jī)驅(qū)動，供以使用的所述輸出軸的控制的軸向往復(fù)，所 述致動器進(jìn)一步包括支撐臂或支持物，其朝向軸的軸向可調(diào)節(jié)延伸以接 近軸的一部分，該部分通過受小齒輪/傳動裝置作用而起作用，從而維持 軸的軸向定位和減輕在所述支架和小齒輪裝置上的反沖。
18. —種閥致動器，其特征在于，其具有帶有電動機(jī)軸的電力驅(qū)動 電動機(jī)以及連接所述電動機(jī)軸以驅(qū)動閥運(yùn)動的輸出軸的，所述致動器進(jìn) 一步包括一控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括控制器和扭矩或推力傳感器，以 檢測輸出軸的扭矩或推力從而提供施加在閥上的扭矩或推力的閉合回路 控制；并且進(jìn)一步還具有故障安全設(shè)備，以在電源動力供給失效的情況 下將閥推到安全位置，該故障安全設(shè)備包括至少一個設(shè)置為為電動機(jī)和 控制系統(tǒng)提供動力并以扭矩/推力控制方式推動閥到安全位置的超電容
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的一種閥致動器，其特征在于，所述至少 一個超電容器的總?cè)萘看笥?0F。
20. —種閥致動器，其特征在于，其具有帶有電動機(jī)軸的電力驅(qū)動 電動才幾以及連4妻所述電動才幾軸以驅(qū)動閥運(yùn)動的|敘出軸，所述致動器進(jìn)一 步包括一控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括控制器和扭矩或推力傳感器，以檢 測輸出軸的扭矩或推力從而提供閥控制器產(chǎn)生的扭矩或推力的閉合回路 控制，所述控制器或工作連接所述控制器的另 一處理器周期性地記錄實 際推力/扭矩，并且這些數(shù)據(jù)可用于對比歷史數(shù)據(jù)/分布線。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的閥致動器，其特征在于，所述控制器或 處理器監(jiān)控所述致動器的連續(xù)的效率參數(shù)，其是從由電流和電壓的測量 而確定的輸入功率以及由推力/扭矩、速度和加速度而確定的輸出功率而 得出的。
22. 根據(jù)權(quán)利要求18和21所述的閥致動器，其特征在于，所述故 障安全能量存儲得到監(jiān)控。
23. —種實質(zhì)上相當(dāng)于上述涉及的、參考附圖中圖示的任何適當(dāng)組 合的閥控制器。
全文摘要
一種閥致動器，其具有帶有電動機(jī)軸的電力驅(qū)動電動機(jī)，以及連接所述電動機(jī)軸以驅(qū)動閥運(yùn)動的輸出軸，所述致動器進(jìn)一步具有設(shè)置用來提供所述致動器輸出軸的第一閉合回路控制的控制系統(tǒng)，并且該控制系統(tǒng)包括與第一位置傳感器連接以檢測所述致動器輸出軸位置、以及與第二位置傳感器連接以檢測所述電動機(jī)軸位置并能確定所述電動機(jī)軸的速度的控制器，所述控制系統(tǒng)設(shè)置為響應(yīng)來自第一和第二傳感器的檢測信號、并據(jù)此調(diào)節(jié)所述電動機(jī)速度/位置。
文檔編號G05B19/39GK101506747SQ200780031277
公開日2009年8月12日 申請日期2007年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月10日
發(fā)明者哈曼德拉·帕拉克拉馬·班達(dá)拉·達(dá)薩納亞克, 安德魯·馬克·威瑟斯, 彼得·喬治·桑德斯 申請人:羅托克控制有限公司