[发明专利]阀门调节驱动器

说明书

根据本发明的阀门驱动器（10）具有阻尼电路，该阻尼电路具有电容的阻尼电流回路（37），该电容的阻尼电流回路在步进马达（18）的发电机运行模式中被激活。阻尼电路与马达绕组（26）构成谐振系统LCR，其起到稳定和调控转数的作用。以发电机运行模式运转的步进马达（18）的转数被恒定地保持在限值内，即无需控制电路的调节干预。因此即便是在所述控制的无电流控制状态下，阻尼电路也能够运行并且是与外部电流供应无关地可靠的。既可以实现快速闭合也可以可靠地避免马达（18）惯性运转太久。

技术领域

本发明涉及一种用于阀门、龙头、闩或活门的具有自闭合功能的阀门调节驱动器。

背景技术

为了操作流体阀门、闩、活门和类似物，例如由DE 102 48 616 A1 已知电动驱动器，其中阀闭合件的调节运动由电动马达产生。在此设置有闭合弹簧，其在断电时闭合阀门。闭合弹簧的闭合力如此定量，使得闭合力克服由摩擦和其他影响在马达和传动机构中产生的减速矩，并且在马达无电流时将阀闭合件转送到闭合位置。在气体应用中，该过程通常应当在有限的时间内、例如在大约1秒内完成。另一方面，在闭合过程中阀座和阀闭合件的过载必须能够被可靠地排除，因为过载会导致阀门损坏从而失效。因此必须限制当阀闭合件冲击时作用于阀座的动能。

对此，由EP 2 228 573 B1 已知电动马达式的阀门驱动器，其中传动机构包含链条，通过链条克服闭合弹簧的力将阀闭合件牵引至打开位置。链条传递牵引力但不传递剪力到阀闭合件上，从而在动态的闭合过程中将减速停止的马达-传动机构-单元与冲击在阀座上的闭合件分开。当驱动器的马达不会惯性运转（nachläuft）太久时，无论如何都得出该原理的有效性。这意味着，闭合弹簧的力与链条的长度必须彼此协调。如果相同的阀门驱动器应用在具有不同的闭合力的各种阀门上，该原理就会碰到极限。过久的惯性运转总是会造成间隙，该间隙在下一次准备打开时必须被补偿。如果对准备时间存在要求，那么仅仅采用超程运转（Überlaufs）由此就不适宜。

此外，为了永久励磁无刷直流马达的制动，由DE 35 31 262 A1 已知简单的短路电路。无刷直流马达通过转换继电器要么与直流电压源连接要么与短路支路连接。如果阻尼电路被激活，那么在发电机运行中惯性运转的无刷直流马达会短路，从而使无刷直流马达的动能在马达和短路回路的在技术上强制存在的欧姆电阻中转化成热量。马达骤然停止。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阀门驱动器，其能够应用于各种尺寸的阀门或活门并且允许可靠的自闭合。

根据本发明的阀门驱动器包括典型地具有两个或更多个绕组的永久励磁步进马达，绕组分别具有确定的电感以及确定的欧姆电阻。阀门驱动器还包括传动机构，通过该传动机构，步进马达能够在驱动上与阀闭合件连接，以便使阀闭合件沿着打开方向远离阀座运动，并且沿着闭合方向朝着阀座运动。为了实现自动化的自闭合功能，设置有闭合弹簧。闭合弹簧与传动机构直接或间接地连接，以便使联接的阀闭合件沿着闭合方向预紧并且在断电时沿着闭合方向运动。

马达的绕组与供给电路连接，供给电路可使马达克服闭合弹簧的力沿着打开方向受监控地运动并且保持在预先给定的位置中。此外设置有阻尼电路，其具有电容的阻尼电流回路。阻尼电流回路设计用于，使（在闭合运动时）以发电机运行模式运转的马达根据速度进行减速。为了能够在驱动与阻尼之间转换，设置有转换装置。转换装置要么使供给电路要么使阻尼电路与绕组连接。优选地，转换发生在绕组不通电的时刻。无电流状态下的转换可由控制装置引起，控制装置监控或调控马达电流。

电容的阻尼电流回路与步进马达的绕组电感在阻尼运行期间形成谐振系统（Resonanzanordnung），谐振系统由旋转的、以发电机运行模式运转的转子激励。由此引起的电流对转子的旋转起阻尼作用。阻尼作用以非线性的方式与转子转数相关，并且当转数上升时超比例地增加。因此，阻尼电路独立地、无需外部调节干预地确保了，马达转数在闭合过程期间仅以非常小的程度与闭合弹簧的力相关，从而一方面使得不会有过高的转数以及过多的动能存在于马达和传动机构中，另一方面能够可靠地实现顺畅的闭合。