具有输出扭矩补偿功能的供暖通风和空调作动器制造技术

技术编号:7166619 阅读:274 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种供暖通风和空调作动器(10),例如一种弹簧回位作动器,能够在供暖通风和空调作动器移动通过其运动范围(32)时利用供暖通风和空调作动器的变化的弹簧回位作用力而调节马达(12)的最大输出扭矩。在一些实例中,这样可能会在HVAC作动器的输出端提供更加恒定的作用力并且减小在达到端部止挡(28,30)时通过马达、传动系(14)和/或HVAC部件(16)施加的作用力。本发明专利技术还涉及一种供暖通风和空调作动器,所述供暖通风和空调作动器被构造用以发现和储存一个或多个端部止挡的部位且被构造用以在达到端部止挡之前使马达减速。这样可能会减小在达到端部止挡时通过马达、传动系和/或HVAC部件施加的作用力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术主要涉及供暖通风和空调作动器。
技术介绍
供暖通风和空调作动器(HVAC actuator)例如弹簧回位作动器被用于包括但不限于空气阻尼器、水压阀等多种应用中。典型地,弹簧回位作动器具有驱动传动系的马达。传动系常常起到一种传动的作用,使低扭矩高速马达输出变成足以打开空气阻尼器、水压阀等的高扭矩低速传动系输出。弹簧回位作动器可具有一个或多个反向于马达驱动方向的回位弹簧。例如,弹簧回位作动器可被构造成使得在回位弹簧将HVAC部件(例如阻尼器)从打开位置驱动至关闭位置时,马达将HVAC部件从关闭位置驱动至打开位置。在其它实例中, 弹簧回位作动器可被构造成使得在回位弹簧将HVAC部件从关闭位置驱动至打开位置时, 马达将HVAC部件从打开位置驱动至关闭位置。在许多弹簧回位作动器中,在当作动器在打开位置与关闭位置之间移动时由回位弹簧产生的反向作用力根据该弹簧的相对位移而发生变化时,马达产生恒定的最大输出扭矩。马达的该恒定的最大输出扭矩通常被设置以满足在作动器的最大运动范围(range of motion)内位于HVAC部件处的最小扭矩额定值(例如5牛顿·米,10牛顿·米等)。在一些实例中,弹簧回位作动器可具有一个或多个端部止挡,所述端部止挡或是位于弹簧回位作动器内部,或是可能与受到弹簧回位作动器驱动的HVAC部件结合在一起。 当马达使弹簧回位作动器移动并且撞击端部止挡时,作用力通过马达、传动系和/或HVAC 部件进行传递。由于马达扭矩常常被设定为满足在作动器的最大运动范围内位于HVAC部件处的最小扭矩额定值(例如5牛顿·米,10牛顿·米等),因此由马达产生的扭矩和由此当端部止挡受到撞击时被传递通过马达、传动系和/或HVAC部件的作用力可明显高于作动器的最小扭矩额定值。在当回位弹簧未充分移位即没有对马达提供最大反向作用力而达到端部止挡时,情况更是如此。这样,传动系和相关部件常常必须要被构造成能够承受住比作动器的最小扭矩额定值明显更高的扭矩。然而,这样可能会显著增加这些弹簧回位作动器的成本。
技术实现思路
本专利技术主要涉及供暖通风和空调作动器,特别是,本专利技术涉及一种在供暖通风和空调作动器移动通过其运动范围时利用供暖通风和空调作动器的变化的弹簧回位作用力能够调节马达的最大输出扭矩的弹簧回位作动器。在一些实例中,这样可能会为HVAC部件提供更加恒定的作用力并且减小在达到端部止挡时通过马达、传动系和/或HVAC部件施加的作用力。本专利技术还涉及一种供暖通风和空调作动器,所述供暖通风和空调作动器被构造用以发现和储存一个或多个端部止挡的部位且被构造用以在达到端部止挡之前使马达减速。这样可能会减小在达到端部止挡时通过马达、传动系和/或HVAC部件施加的作用力。在本专利技术的一个示例性而非限制性实例中,弹簧回位作动器可包括马达以及与所述马达接合的传动系,其中所述传动系被构造用以在运动范围内驱动HVAC部件。弹簧回位作动器可包括与马达的驱动方向反向的回位弹簧。控制器可被构造用以根据由回位弹簧提供的变化的反向扭矩调节马达的最大输出扭矩,从而使得当HVAC部件受到驱动通过其运动范围的至少一部分时,所述传动系向HVAC部件输出相对恒定的最大输出扭矩。在被构造用以作动HVAC部件的弹簧回位作动器中可发现本专利技术的另一个示例性而非限制性实例。所述弹簧回位作动器可包括马达以及与所述马达接合的传动系。所述传动系可具有在关闭位置与打开位置之间旋转的输出端,由此限定在关闭位置与打开位置之间的运动范围。所述弹簧回位作动器可包括通过向马达提供在运动范围上变化的最大扭矩输出限值而对马达进行控制的控制器。在包括马达以及与所述马达接合的传动系的作动器中可发现本专利技术的又一个示例性而非限制性实例,从而使得所述传动系被构造用以将HVAC部件从关闭位置驱动至打开位置(或者反之亦然)。所述作动器可包括将HVAC部件从打开位置驱动至关闭位置(或者反之亦然)的回位弹簧。所述控制器可被构造用以调节马达的扭矩输出,从而使得当将HVAC 部件从关闭位置驱动至打开位置(或者反之亦然)时,所述传动系向HVAC部件提供相对恒定的最大扭矩。以上说明不是旨在对本专利技术的每一个披露实施例或每一种实施方式进行描述。下文将对各示例性实施例进行特别地详细描述。附图说明应该结合附图阅读下面的说明书。附图并不一定按照比例进行绘制。所述附图示出了选定的实施例并且不是旨在限制本专利技术的范围。在结合附图考虑了下面对多个实施例的详细描述后,可以更全面地理解本专利技术。在所述附图中图1是一种示例性而非限制性的弹簧回位作动器的示意图2是一种示例性的HVAC部件的示意图,所述HVAC部件可经由图1所示的弹簧回位作动器进行作动;图3是示出了使用恒定扭矩马达施加到负载上的扭矩的曲线图; 图4是示出了使用可变扭矩马达施加到负载上的扭矩的曲线图;和图5是示出了一种示例性而非限制性的方法的流程图,可使用作动器例如图1所示的弹簧回位作动器实施所述方法。 虽然可将本专利技术改成多种变型和其它可选形式,但是其细节已通过实例的方式在附图中示出并且将在下文中进行详细描述。然而,应该理解本申请中的描述并不是旨在将本专利技术限制成如本申请所述的特定示例性实施例。相反,本申请旨在覆盖落入本专利技术的精神和保护范围内的全部变型、等效方式和其它可选方式。具体实施例方式下面将结合附图对本专利技术进行详细描述,在各附图中相似的元件使用类似的方式进行编号。附图并不一定按照比例进行绘制。所述附图示出了选定的实施例并且不是旨在限制本专利技术的范围。虽然在附图中示出了各元件的构造、尺寸和材料的多个实例,但是所属领域的技术人员应该意识到所披露的许多实例都具有适于使用的其它可选方式。本专利技术主要涉及HVAC部件作动器,例如弹簧回位作动器。虽然在附图中示出了且在说明书中描述了 HVAC部件作动器为弹簧回位作动器,但是应该意识到HVAC部件作动器可以不包括回位弹簧或者其它偏压结构。例如且在一些实例中,HVAC部件作动器可使用马达在两个方向上驱动HVAC部件,而不是使用马达在第一方向上驱动HVAC部件且使用回位弹簧或者其它偏压结构在第二方向上驱动HVAC部件。在一些实例中,HVAC部件作动器可包括在动力发生故障时能够在足够长时间内以失效保护方式为马达供电从而沿所需方向驱动HVAC部件的机载(车载)电源例如蓄电池。图1示出了弹簧回位作动器10的一个示例性而非限制性的实例。弹簧回位作动器10可被视为包括马达12。可以预期根据需要,马达12可以是直流马达、交流马达、步进马达、或者任何其它适合类型的马达。例如通过改变施加到马达12上面的电流(或电压), 马达12的扭矩输出是可调节的。同样,通过限制施加到马达12上面的电流(或电压)或者对施加到马达12上面的电流(或电压)进行限幅,可以设定马达12的最大输出扭矩。在图示实施例中,马达12可与传动系14接合。在一些实例中,传动系14可起到一种传动的作用,从马达12取得相对高速低扭矩的输出并将其变成适于在两个或更多个位置之间驱动HVAC部件16的相对低速高扭矩的输出。HVAC部件16例如可以是空气阻尼器、流体阀例如球阀等。在一些实例中,存在于传动系14内的特定的齿轮装置可被定制从而根据HVAC部件16的物理特性和/或要求提供速度和扭矩的适当平衡。例如,本文档来自技高网
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【技术保护点】
1. 一种用于驱动供暖通风和空调部件(16)的弹簧回位作动器(10),包括:马达(12);由所述马达驱动的传动系(14),所述传动系被构造用以驱动供暖通风和空调部件;回位弹簧(18),所述回位弹簧被构造用以在供暖通风和空调部件的运动范围上向所述马达提供可变的反向扭矩;和控制器(20),所述控制器被构造用以根据由回位弹簧提供的变化的反向扭矩调节所述马达的最大输出扭矩,从而使得当供暖通风和空调部件受到所述马达的驱动时,所述传动系在供暖通风和空调部件的运动范围的至少一部分上向供暖通风和空调部件输出相对恒定的最大输出扭矩。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:C格拉宾格
申请(专利权)人:霍尼韦尔国际公司
类型:发明
国别省市:US

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