用于控制電磁鐵所操作的射流閥的電路裝置制造方法及圖紙

用于控制電磁鐵所操作的射流閥的電路裝置具有放大器電路（１０），所述放大器電路（１０）將額定值電壓（Ｕ１）變換成相應大小的電流。為了確保電磁線圈的表面溫度不超出可預定的最大值，設置針對被輸入電磁線圈的電流的監控電路（１９）。監控電路被實施為對電流進行限制的控制回路的形式，所述控制回路只有在電流超出上限閾值（Ｕｉｏ）時才干預。在這種情況下，監控電路減少被輸入放大器電路的輸入電壓（Ｕ２）。如果盡管如此電流仍未又下降到上限閾值之下，監控回路中斷從放大器電路到電磁線圈的連接線路（１５，１６）。所述電路裝置特別地被設置用于以提高的安全性來控制許可防爆的比例電磁鐵，在所述電磁鐵中根據ＡＴＥＸ　　１００指示最大電流是安全性重要的量。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及依照權利要求1的前序部分的用于控制電磁鐵所操作的射流閥的電路裝置。根據Mannesmann Rexroth有限公司的出版文獻“ElektrischesVerstaerker-Modul zur Ansteuerung von direktgesteuertenRegelventilen mit elektrischer Rueckfuehrung(用于利用電反饋來控制直接受控的調節閥的電氣放大器模塊)類型VT 11080，系列2X”(RD 29 757/04.93)，已知這樣一種電路裝置。所述電路裝置包括帶有輸入級和末級的放大器電路。給所述輸入級輸入電氣輸入信號，例如其形式為在0V與10V之間的范圍內可變的直流電壓。在最簡單的情況下，該電壓是在電位計處所量取的電壓。除此之外，還可以是從通常稱為“SPS”的存儲可編程控制器所量取的電壓，或者是從其他上一級的控制器所輸出的電壓。被輸入到輸入級的電壓被用作針對電流的額定值，其中所述電流應被輸入電磁線圈。必要時，在輸入級中與其他信號邏輯連接成末級的控制信號。所述末級將該控制信號變換成電流。經由被配置在末級與電磁線圈之間的連接線路將該電流輸入到電磁線圈。在此，在0A與1A之間的電流范圍例如對應于0V至10V的輸入電壓范圍。此外，為了滿足ATEX規程的安全性要求，需要負責設備的單個組件的表面溫度始終低于圍繞組件的氣體的點火溫度。在利用由電磁線圈操作的控制元件對射流閥進行電氣控制的情況下，電磁線圈是在工作期間依賴于電流而發熱的元件。在此，帶來困難的是，流過電磁線圈的電流的界限值在許多情況下僅僅略微超過為完全偏轉射流閥的控制元件所需的值。這意味著，在為完全偏轉射流閥的控制元件所需的電流與由電磁線圈結構所預定的電流界限值之間的安全性距離在數量級上僅為少量的百分比，例如工作上所規定的最大電流的5％。在正常工作時，不會達到該界限值，然而，能夠考慮一系列情況，在所述情況中達到并且還超過流過電磁線圈的電流的界限值。例如放大器輸入端的過控制就屬于所述情況，在所述過控制中被輸入到放大器輸入級的輸入電壓大于被分配給工作上所規定的最大電流的輸入電壓。電流可能超出界限值的另一種情況是，在用戶側設定放大器參數時的錯誤操作，所述錯誤操作導致比工作上所規定的最大電流更高的輸出電流。電流可能超過界限值的另一種可考慮的情況可能在出現短路時出現，所述短路是引導工作電壓的線路與從放大器到電磁線圈的連接線路之間的短路。在出版文獻RD 29 757/04.93中未說明在此類情況下阻止電磁線圈的不允許的大量發熱的措施。根據DE 195 15 640 A1，已知一種用于對電磁鐵操作的射流閥進行電氣控制的電路裝置。在放大器與電磁線圈之間的連接線路中配置受控的開關，其形式為輔助接觸器的觸點。該受控開關被用于滿足提高的安全性技術上的要求，如這些要求例如在以下情況中應被遵守使用電氣操作的用于控制壓力介質向汽缸流動的液壓閥，其中壓力機的工具駛過所述汽缸。在危險的工作狀況中，機器應能夠被安全地停止運轉。這例如在下列情況中就應發生在達到壓力機的上死點時終端開關動作，緊急短路開關已被操作，或者上一級控制裝置輸出相應的信號。在這些情況中，去除一個釋放信號，所述釋放信號除了它所執行的其他功能之外還打開所述受控開關。如果該閥被實施為控制活塞具有正遮蓋和機械對中的比例閥，則在電磁線圈無電流時控制活塞占據安全的中心位置，在所述中心位置中沒有壓力介質流向汽缸或從汽缸流出。因此，通過打開受控開關來確保，在放大器有電氣干擾的情況下也沒有電流流過電磁線圈。在根據DE 195 15 640 A1已知的電路裝置中沒有提及阻止電磁線圈的不允許的大量發熱的措施。根據DE-OS 24 26 512，已知一種用于接通電磁鐵操作的電液壓換向閥。在正常工作中作為開關晶體管工作的晶體管根據時鐘控制的控制電流(所述電流被輸入到晶體管的基極)在一種開關狀態中將電磁線圈與供電電壓相連接，并且在另一種開關狀態中斷開該連接。流過電磁線圈的電流的大小通過電磁線圈的歐姆電阻和供電電壓的大小加以確定。為了保護開關晶體管，設置保護電路，所述保護電路只要當流過比工作上的電流更高的電流時就打開配置在供電電壓源與電磁線圈之間的繼電器觸點。在電流僅僅略微大于工作上的電流時，繼電器打開供電電壓源與電磁線圈之間的觸點。此后，電流由于繼電器的自保持而中斷。在電流顯著大于工作上的電流時，在直至繼電器動作的時間段內附加地減少開關晶體管的控制電流。該電路裝置涉及末級，所述末級將時鐘控制的電壓施加到電磁線圈。未設置輸入級，所述輸入級經由電流控制裝置或電流調節裝置將可變的輸入電壓變換為對應于輸入電壓大小的電流，如同譬如在根據文章開始處提及的出版文獻RD 29 757/04.93已知的電路裝置中一樣。對電磁線圈表面溫度進行限制的問題也未被提及。本專利技術所基于的任務是，創造在文章開始處所提及的那類電路裝置，所述電路裝置允許以提高的安全性來限制電磁線圈的表面溫度(特別是通過影響流過電磁線圈的電流)，即使在最大的工作上所需要的電流與對應于電磁線圈最大表面溫度的電流界限值之間只存在小的差距。該任務通過權利要求1中標明的特征來解決。監控電路形成對電流進行限制的控制回路，所述控制回路只有當電流超過上限閾值時才進行干預。在這種情況下，監控電路減小被輸入到放大器電路輸入級的輸入電壓。如果盡管如此電流未又降低到上限閾值之下，則監控電路中斷從放大器電路末級到電磁線圈的連接線路。通過在電流超過上限閾值時首先完成的、被輸入到放大器電路輸入級的輸入電壓的減小，所述電流能夠被減小到低于上限閾值的值，而無須立即中斷通向電磁線圈的連接線路。在電流僅僅短時間地略微超過上限閾值的情況下這是有利的，因為在這種情況中(不同于在連接線路的自保持中斷的情況中)不進行工作中斷，所述工作中斷需要通過工作人員的再次接通。只有在以下情況中才進行連續線路的自保持中斷，即干擾很嚴重使得流過電磁線圈的電流不能夠通過減少被輸入到放大器裝置輸入級的輸入電壓而降低到上限閾值之下。因此，本專利技術措施提高了處在有爆炸危險的區域中的具有射流閥的機器的可用性。在從屬權利要求中標明有利的改進方案。在權利要求2中，說明減小被輸入到放大器電路輸入級的電壓的一種優選的擴展。除此之外，為了減小輸入電壓，也能夠從額定值電壓中減去校正電壓，或者將額定值電壓與校正系數相乘。依照權利要求3，積分環節的輸出電壓向上被限制于略微大于最大額定值電壓的值。由此保證，在不受干擾的工作中將額定值電壓輸入到放大器電路的輸入級。此外負責使得當流過連接線路的電流的時間上的均值超過上限閾值時盡可能快地減小被輸入到放大器電路輸入級的電壓。依照權利要求4在比較器之前所設置的延遲環節阻止所述監控電路在電流僅僅短時間地超過上限閾值的情況下已經進行干預。在權利要求5中所說明的幅值發生器允許不依賴于電流流過電磁線圈的方向來進行電流監控。權利要求6至8涉及在干擾情況下對電流進行中斷的部分監控電路的不同的有利擴展。在此，在電流超過上限閾值之后監控電路在一個時間之后中斷連接線路，所述的時間通過對應于下限閾值的電壓和積分環節的時間常數來確定。在權利要求9中，說明第二比較器的和在該第二比較器之后所設置的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于控制電磁鐵所操作的射流閥的電氣電路裝置，－具有包括輸入級和末級的放大器電路，所述放大器電路將被輸入到輸入級的電壓變換成相應大小的電流，所述電流從末級經由連接線路流向射流閥的電磁線圈，其特征在于，－設置有監控電路（１９），所述監控電路（１９）具有針對從末級（１２）經由連接線路（１５，１６）流向電磁線圈（１７）的電流（ｉ↓［Ａ］）的電流測量裝置（２８），－對流向電磁線圈（１７）的電流（ｉ↓［Ａ］）的大小進行確定的額定值電壓（ｕ↓［１］）被輸入到監控電路（１９），－當電流（ｉ↓［Ａ］）在時間上的均值（ｕ↓［ｉｍ］）超過上限閾值（ｕ↓［ｉｏ］）時監控電路（１９）將被輸入到輸入級（１１）的電壓（ｕ↓［２］）從額定值電壓（ｕ↓［１］）開始持續減小，其中當電流（ｉ↓［Ａ］）在時間上的均值（ｕ↓［ｉｍ］）在可預定的時間之后又沒有低于上限閾值（ｕ↓［ｉｏ］）時監控電路（１９）中斷通向電磁線圈（１７）的連接線路（１５），并且－當電流（ｉ↓［Ａ］）在時間上的均值（ｕ↓［ｉｍ］）已經低于上限閾值（ｕ↓［ｉｏ］）之后，監控電路（１９）又將被輸入到輸入級（１１）的電壓（ｕ↓［２］）提高直至額定值電壓（ｕ↓［１］）。...

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】DE 2003-12-19 10360621.11.用于控制電磁鐵所操作的射流閥的電氣電路裝置，-具有包括輸入級和末級的放大器電路，所述放大器電路將被輸入到輸入級的電壓變換成相應大小的電流，所述電流從末級經由連接線路流向射流閥的電磁線圈，其特征在于，-設置有監控電路(19)，所述監控電路(19)具有針對從末級(12)經由連接線路(15，16)流向電磁線圈(17)的電流(iA)的電流測量裝置(28)，-對流向電磁線圈(17)的電流(iA)的大小進行確定的額定值電壓(u1)被輸入到監控電路(19)，-當電流(iA)在時間上的均值(uim)超過上限閾值(uio)時監控電路(19)將被輸入到輸入級(11)的電壓(u2)從額定值電壓(u1)開始持續減小，其中當電流(iA)在時間上的均值(uim)在可預定的時間之后又沒有低于上限閾值(uio)時監控電路(19)中斷通向電磁線圈(17)的連接線路(15)，并且-當電流(iA)在時間上的均值(uim)已經低于上限閾值(uio)之后，監控電路(19)又將被輸入到輸入級(11)的電壓(u2)提高直至額定值電壓(u1)。2.如權利要求1所述的電氣電路裝置，其特征在于，-比較器(33)將電流測量裝置(28)的輸出信號(uiA)在時間上的均值(uim)與上限閾值(uio)相比較，-在比較器(33)之后設置有積分環節(35)，所述積分環節(35)的輸出電壓(u2k)被限制使得所述輸出電壓(u2k)不超過上限值(u2ko)，-只要電流(iA)在時間上的均值(uim)超過上限閾值(uio)，積分環節(35)的輸出電壓(u2k)就減少，并且只要電流(iA)在時間上的均值(uim)低于上限閾值(uio)，積分環節(35)的輸出電壓(u2k)就增加，-積分環節(35)的輸出電壓(u2k)和額定值電壓(u1)被輸入到最小值選擇環節(36)，并且-所述兩個電壓中較小的電壓(u2)被輸入到放大器電路(10)的輸入級(11)。3.如權利要求2所述的電路裝置，其特征在于，上限值(u2ko)至少等于最大額定值電壓(u1[100％])，其中積分環節(35)的輸出電壓(u2k)能夠被限制在所述上限值(u2ko)。4.如權利要求2或權利要求3所述的電路裝置，其特征在于，電流(iA)在時間上的均值(uim)經由延遲環節(32...

【專利技術屬性】
技術研發人員：K彭澤，R克努特爾，A梅塞爾巴奇，
申請(專利權)人：博世雷克斯羅思股份公司，
類型：發明
國別省市：DE[德國]