可无线遥控且由电池供电的伺服驱动装置，用于在两个终端位置间操纵一执行机构，该装置有一用于调节电机转速的调节装置。伺服驱动装置有一切换装置，通过它伺服驱动装置可选择地以第一运行方式或以第二运行方式驱动。第一运行方式中调节装置将转速调节到第一理论值并在第二运行方式中调节到第二理论值。这样确定第一理论值：在操纵执行机构时的能耗最小；这样确定第二理论值；一由伺服驱动装置在第二运行方式中产生的噪声级低于在第一运行方式中产生的噪声级。通过对一时间控制器的符合用途要求的编程，伺服驱动装置总可能量最佳地且以低噪声级工作。伺服驱动装置可节省电能地用于居住区。
【技术实现步骤摘要】
具有电机和用于调节电机转速的调节装置的伺服驱动装置
本专利技术涉及一种如权利要求1前序部分所述的用于操纵一执行机构的伺服驱动装置。按照本专利技术的伺服驱动装置是能量高效和低噪声的并且有利地用于加热技术、通风技术、制冷技术和空调技术中操纵阀门。通过所述伺服驱动装置尤其可以无线遥控一个散热器阀门。
技术介绍
例如由DE 2800704 A，DE 2952695 A和DE 4221094 A公开了可以遥控的热水阀门。由W099/15822A1公开了一种用于恒温阀门的伺服驱动装置，其中可以调节一个电机的转速。为居住区、尤其是卧室如此设计伺服驱动装置，使得它们在运行中尽可能轻地工作。无线遥控的伺服驱动装置通常通过一个电池工作，其更换涉及运行中断和成本。因此对于一个遥控伺服驱动装置要求能耗最小化。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种可以无线遥控的伺服驱动装置，它能量高效且轻声地运行并因此也可以用于居住区。上述目的按照本专利技术通过权利要求1的特征得以实现。有利的设计方案由从属权利要求给出。附图说明下面借助于附图详细描述本专利技术的实施例。附图中：图1示出伺服驱动装置的调节和控制装置的方框图，图2示出用于表示电机驱动模块工作方式的方框图，图3示出执行机构的状态，图4示出用于表示调节力的曲线图，图5示出用于计算调节力的计算模块，图6示出用于表示在电池供电的伺服驱动装置中一个最佳的能量-->分配的方框图，图7示出用于表示伺服驱动装置工作方式的方框图，图8示出伺服驱动装置的一种变型方案。具体实施方式在图1中以1表示一个电机，它通过一个传动装置2与一个变换元件3耦联。一个由电机1产生的转矩MM通过传动装置2转换成一个传递到变换元件3上的传动力矩MA。该变换元件3将一个由电机1产生的旋转运动变换成一个具有一个行程H的纵向运动。通过纵向运动使一个顶杆4以一个调节力F作用于一个执行机构5。该执行机构5在这里是一个具有一个关闭体的阀门，该顶杆4作用于这个关闭体上。该阀门典型地是一个在一个热水或冷水回路中的无级调节的阀门，例如一个散热器阀门。所述电机1通过一个与一个电源6连接的电机驱动模块7供电。在传动装置2上设置一个用于测得一个旋转运动的传感器装置8。一个由传感器装置8产生的信号s例如输送到一个计算模块9。在计算模块9中借助于信号s有利地产生一个速度信号ω和一个位置信号p。一个用于执行机构5的伺服驱动装置的调节装置具有一个内部的闭环调节回路并且有利地也具有一个外部的闭环调节回路。该内部的调节回路从传感器装置8通过由计算模块9转换的速度信号ω和一个第一比较装置10通过一个第一调节模块11直到电机驱动模块7。所述外部的调节回路从传感器装置8通过由计算模块9转换的位置信号p和一个第二比较装置12通过一个第二调节模块13直到第一比较装置10，并且从那里通过第一调节模块11直到电机驱动模块7。在第二比较装置12上有利地馈入调整元件的一个理论位置信号ps作为指定参数。在伺服驱动装置的一个有利的实施例中，所述电机1是一个直流电机并且该电机驱动模块7具有一个驱动单元20(见图2)和一个位于电池电压UB上的用于控制电机1的桥接电路21。该桥接电路21的四个电子开关22，23，24和25可以由驱动单元20控制。通过四个开关22，23，24和25的相应状态可以由驱动单元20控制通过电机1的电流IM的持续时间和极性。该驱动单元20可以有利地通过一个控-->制信号m控制。该控制信号m例如是一个信号，其脉冲宽度通过第一调节模块11调制。所述驱动单元20例如是一个集成的功能块，而电子开关22，23，24和25例如通过MOS场效应晶体管来实现。原则上电机驱动模块7在其结构上要适配于一种所选择的电机类型，其中根据对伺服驱动装置的要求选择一种适合的电机类型，并且例如使用一个适配于电机类型的电子换向电路来代替桥接电路21。在图3a，3b和3c中简示出的执行机构5例如是一个阀门，它具有一个可作为调整元件使用的关闭体30，该关闭体可通过顶杆4克服弹簧31的作用力向着一个阀座32移动。该顶杆4根据电机1的一个驱动轴33的旋转方向可在关闭体30的一个纵轴线34上往复移动。所述变换元件3在这里是一个在顶杆4上构成的外螺纹35连同一个在一个传动轮36上构成的内螺纹。在图3a中示出阀门的打开状态，即所述关闭体30在一个第一终端位置，一个用于一种流体的可能的流量q是100％。所述顶杆4也在一个终端位置，其中在顶杆4与关闭体30之间构成一个气隙37。尤其是当阀门驱动装置作为万能驱动装置可以装配在不同的阀门类型上的时候，单独可达到的终端位置对于关闭体与阀门驱动装置不必准确地一致。有利的是使阀门驱动装置和关闭体在装配后以一种校准方法定义共同的终端位置，并以有利的方式以一个行程模型存储在伺服驱动装置里面。在图3b中所述顶杆4通过一个调节力FB作用于关闭体30上，该关闭体在所示状态顶靠在阀座32上。流量q在这个状态约为0％，阀门几乎是关闭的。在图3c所示的阀门状态中，所述顶杆4通过一个相对于在图3b所示状态更大的调节力FC作用于关闭体30上，从而使关闭体30顶压进阀座32。该阀座32在这里例如由一种弹性材料制成，它在相应较大的调节力FC作用下被关闭体30变形。流量q在这个状态为0％，阀门密封地关闭。在图4中示出一个阀门行程模型的原理曲线H(F)。该曲线H(F)表示关闭体30的行程H与施加在关闭体30上的调节力F之间的关系。-->一直到最小值FA，所述关闭体30停留在图3a所示的第一终端位置。为了使关闭体30可向着阀座32移动，克服弹簧31做功的顶杆4必须克服一个基本线性增加的调节力F。对于调节力的某个值FB，在曲线图中示出行程的一个所属的参考值H0。该参考值H0对应于执行机构的一个状态，在该状态中，起到调整元件功能的关闭体30到达阀座32。一个超过参考值H0接近于截止值H0F的附加行程要求超过数值FB接近于数值FC的非常超比例地提高调节力F。但是所述的该调节力F的超比例提高也要求电机1的瞬时功率剧烈增加并由此要求一种相应高的能耗。在一种有利的调节方法中，其中流量q通过执行机构5控制，只要使执行机构的能耗最小，就尽可能不超过比值H0，这对于通过电池供电是有利的。在一种有利的用于一个执行机构的校准方法中，该执行机构具有一个带有至少一个机械止锁的终端位置的调整元件，以有利的方式测得一个由伺服驱动装置施加的作用力或者一个由伺服驱动装置施加的转矩，并且在达到作用力或转矩的预定的数值时测得调整元件的实际位置，并且作为执行机构或调整元件的机械终端位置存储，并在一个调节方法中考虑。所述校准方法例如通过一个输送到第二调节模块13(图1)的启动信号k启动。通过相应地适配由第二调节模块13产生的理论速度值ωs，有利地使所述电机1的旋转频率在校准方法期间恒定地保持在一个比一种正常运行更低的数值上。如果执行机构例如是一个在静止状态打开的恒热器阀门，其行程H与调节力F的关系原则上与图4所示一致，所述关闭体有利地只在校准方法中超过行程参考值H0移动。有利地与测得的参考值H0相关地确定一个存储在伺服驱动装置的行程模型中的调节范围R(图4)。例如用于恒热器阀门的调节范围R因此包括可用于调节的在H0-H100的终端位置，所述H本文档来自技高网...
【技术保护点】
伺服驱动装置，它具有一用于在两个终端位置之间操纵一执行机构（５）的电机（１）和一用于调节该电机（１）转速的调节装置，其特征在于，所述伺服驱动装置（６０）通过一切换装置（８１）可选择地或者以一种第一运行方式或者以一种第二运行方式驱动， 所述调节装置（８０）在第一运行方式中将转速调节到一个第一理论值（ω↓［ＳＮ］），并在第二运行方式中调节到一个第二理论值（ω↓［ＳＬ］），其中这样确定第一理论值（ω↓［ＳＮ］）：使得在将执行机构从第一终端位置操纵到第二终端位置 时的能耗最小，其中这样确定第二理论值（ω↓［ＳＬ］）：使得一由伺服驱动装置在第二运行方式中产生的噪声级（Ｌ）低于在第一运行方式中产生的噪声级。
【技术特征摘要】
EP 2005-5-27 05011434.71.伺服驱动装置，它具有一用于在两个终端位置之间操纵一执行机构(5)的电机(1)和一用于调节该电机(1)转速的调节装置，其特征在于，所述伺服驱动装置(60)通过一切换装置(81)可选择地或者以一种第一运行方式或者以一种第二运行方式驱动，所述调节装置(80)在第一运行方式中将转速调节到一个第一理论值(ωSN)，并在第二运行方式中调节到一个第二理论值(ωSL)，其中这样确定第一理论值(ωSN)：使得在将执行机构从第一终端位置操纵到第二终端位置时的能耗最小，其中这样确定第二理论值(ωSL)：使得一由伺服驱动装置在第二运行方式中产生的噪声级(L)低于在第一运行方式中产生的噪声级。2.如权利要求1所述的伺服驱动装置，其特征在于，所述第二理论值(ωSL)低于第一理论值(ωSN)。3.如上述权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：D伦迪，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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