JPS6069377A - 電動弁の運転制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はモータの回転子と一体に構成された弁軸の回転
をねじ作用により直進運動に変換し弁座と針状弁の間の
隙間を変化させることによシ流量を制御し、全閉あるい
は全開位置に達したときの弁軸の直進停止を軸方向移動
そのものを止める構造の電動弁において、弁軸の直進が
停止させられた後の逆方向への弁軸回転・直進再起動性
を保証動弁の一構成例について第１図によって説明する
と、弁軸■を弁座■側から針状弁■、おねじ■、外周多
極着磁された円筒形の永久磁石からなるモータの回転子
■および軸受端■の順に一体化して形成し、おねじ■は
弁本体■に固定され中心にめねじ■を切った推進軸受■
とはめあわされ、軸受端■は、非磁性体からなるケース
［相］内に固定された軸受■とはめあわされている。

ケース［相］には、モータの回転子■に対応する位置に
モータの固定子コイＡ／［相］が固定されている。ケー
ス［相］は流体の出入口＠１）と弁座■を有する弁本体
■にプラズマ溶接などによシ気密的に一体化されている
。

さらに針状弁■とおねじ■の間の弁軸０部には、おねじ
■外径および弁座０口径より大きい外径を有する円環状
の直進停止部材［相］が圧入などの方法で固定されてい
る。なおモータの具体的な構成としては永久磁石型バＶ
スモータなどの構成が流体側御上、好適である。

以上のごとく構成されているためモータの固定子コイル
０に所定量の通電をすると回転子■が回転し、おねじ■
とめねじ■のねじ作用により弁軸■は回転しながら前方
（閉弁方向）あるいは後方（開弁方向）に移動し、弁が
全開位置に達すると直進停止部材■が推進軸受■の端面
［株］と、又、弁全閉時には弁座■の端面［相］とが当
接して弁軸■の直進運動を停止させる。

このような電動弁の具体的な用途としては、電気冷・暖
房機の膨張弁やガス燃焼機器の燃料制御弁などの用途が
あるが、その使用形態としては装置側の運転開始時に弁
軸■の初期位置を設定した後、モータの固定子コイｌし
＠への通電時間やバＶス電圧数の演算をマイクロコンピ
ュータ（図示セス）に実行させ、常に弁軸■の位置をマ
イクロコンピュータ内に記憶させるような制御方法がと
られている。

以下、モータとしてパルスモータを用い、弁の全閉−全
開所要パルス数が１００バνヌ、弁の初期設定位置が全
閉位置であるような電動弁について説明すると、装置の
運転開始時にはモータの駆動回路（図示せず）から閉弁
方向に作動させるために１００ｚ＜ｎｚス（７）　／（
Ａ／ス電圧がモータの固定子コイル◎に与えられること
によって、弁軸■は全閉位置に達する。すなわち直進停
止部材■と弁座■の端面０とが当接し、その後は常に弁
位置をマイクロコンピュータで演算して全閉−全開間で
制御される。そのため全閉あるいは全開以降さらに同じ
方向へ弁軸を動かそうとするような信号が与えられるこ
とはない。

しかし、前記の全開位置への初期位置設定において、信
号を与える前の弁軸■の位置がほとんど全開に近い位置
であった場合には、数）くルスの通電で全開に達し、残
りのバｐス通電はねじ部でのねじ付は力および直進停止
部材■と弁座■の端面０との摩擦についヤされ、ボルト
とナツトを増締めするのと同様な仕事をさせることにな
る。そのため初期位置設定が終了したあと逆方向（本例
の場合、開弁方向）への通電信号を与えても、モータの
回転子■が回転できず、制御弁として機能しない仁とが
あった。

本発明は初期位置設定するための通電信号の与え方を工
夫することによって、初期位置設定後の逆方向への作動
を可能とするものである。くわしくは従来の通電信号に
引続いて、電動弁の流量制御機能に支障のない範囲の正
・逆各方向同一単位角度分の回転運動を繰返しさせるよ
うな複数の信号を与えて後に初期位置設定を終了させる
ものである。

本発明は、従来の初期位置設定信号を与えたききでも、
次の逆方向への作動が可能な場合があシ、その場合の弁
軸■の動きを観察した結果、直進が停止させられたあと
の信号によって弁軸■が開−閉方向に微振動を繰返した
時に限って、再起動が可能であったことに注目したもの
である。

第２図と下記の第１表によって本発明をくわしく説明す
る。第２図はモータとして４相ｔ＜Ｊレスモータ、駆動
方式として２相励磁方法を採用したときの電気的な接続
例を示し、第１表は第２図のパルスモータを励磁する場
合のシーケンス、スイッチング例を示したものである。

第　１　表 第２図においてＥは直流電源であり、　ＳＷＩ　、ＳＷ
２はそれぞれ固定子コイ〃＠内の１相、２相コイに間と
、８相、４相コイル間への通電を切換えるためのスイッ
チである。

又、第１表は第２図におけるＳＷＩ、ＳＷ２を操作して
４相の固定子コイＭのうちの２相に通電する場合の４つ
のケース（通電パターン隘■〜隘■）を示すと同時に、
通電パターン隘■−■−■−■と順序室ててスイッチを
切換える場合には電動弁が開弁方向に、通電パターン隘
■−■−■−■とスイッチを切換える場合には閉弁方向
に作動することを示している。なお通電パターン陽■は
第２図においてＳＷ’ｌ、ＳＷ２が実線のごとく投入さ
れている場合である。

第１図で説明した例のように全閉−全開所要パルス数が
１００パＶス、弁の初期設定位置が全閉である場合につ
いて説明すると、装置の運転開始と同時に通ｆｆｌパタ
ーン隘■−■−■−■−■−■−・・・の順序で通電パ
ターンが１００回（１００バＶス分のパルス電圧発生に
相当する）切換えられて通電パターン凪■に至ったあと
、引続いて通電パターンが凪■−陽■、（開方向）、隘
■−陽■（閉方向）、凪■−隘■（開方向）と通電パタ
ーン嵐■、第０図の通電パターンを数回往復させた後、
初期位置設定信号を停止する。

本発明では以上の説明のように、従来の初期位置設定信
号に加えて弁軸■、モータの回転子■が微振動するよう
正・逆各方向に同一単位角度分（説明例では１バＭス分
であり、弁の流値制御全範囲の１００バｌレスに対し１
％に相当するだけ）の回転を繰返しさせる複数の信号を
与えるものであり、この振動によってねじ付は力や摩擦
力が弱められる結果初期位置設定後の反対方向への作動
を確実とする効果を持つものである。

なお、正・逆方向に同一単位角度分の回転を緑返しさせ
るための信号として、全閉位置が初期設定の位置の場合
には開−閉一開一閉一開のごとく最終パルスを弁が単位
角度分だけ開方向に動くように１反対に全開位置が初期
設定の位置の場合には最終パルスを弁が単位角度分だけ
閉方向に動くよう構成することにより、さらに本発明の
効果を発揮できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の運転制御方法を適用する電動弁の一構
成例を示す縦断側面図、第２図はモータ部の励磁方法例
を説明するだめの電気的な接続例■弁軸　■弁座　■針
状弁　■おねじ ■モータの回転子　■軸受端　■弁本体■めねじ　■推
進軸受　［相］ケーヌ　■軸受０モータの固定子コイル
　＠０流体の出入口０直進停止部材　［相］推進軸受の
端面■弁座の端面　Ｅ＋直流電源 ５Ｗ１＝　ＳＷ２　、切換スイッチ 特許出願人 太平洋工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性体からなるケース［相］の外周部に固定したモー
   タの固定子コイＡ１０への通電によシ、ケース［相］内
   に収納したおねじ■を有する弁軸■と一体的に形成した
   モータの回転子■を回転させ、この回転をめねじ■を切
   った推進軸受■によシ弁軸■の直進運動に変換すること
   によって弁座■の開口度面＠Ｏとを当接させるようにし
   た電動弁において、任意の弁軸位置から全閉あるいは全
   開いずれかに初期位置設定するためのモータの固定子コ
   イル＠への通電信号として、弁軸■が全閉から全開まで
   動くのに必要な信号量に続いて、モータの回転子■が正
   ・逆各方向に同一単位角度分の回転運動を繰返すような
   複数の信号を与えて後に初期位置設定を終了とするよう
   にした電動弁の運転制御方法。