JPH0614596A - 膨張弁の駆動方法および装置 - Google Patents
膨張弁の駆動方法および装置Info
- Publication number
- JPH0614596A JPH0614596A JP4164707A JP16470792A JPH0614596A JP H0614596 A JPH0614596 A JP H0614596A JP 4164707 A JP4164707 A JP 4164707A JP 16470792 A JP16470792 A JP 16470792A JP H0614596 A JPH0614596 A JP H0614596A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- expansion valve
- driving
- stepping motor
- drive
- electric power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 駆動速度を速めるにもかかわらず、供給パル
ス数に応じた正確な回転位置を達成することの可能な膨
張弁の駆動方法および装置を提供する。 【構成】 ステッピングモータにより駆動される膨張弁
（３）の駆動装置において、小電力と大電力を選択的に
出力しうる直流電源（１５，１６，１７）と、ステッピ
ングモータの駆動コイル（Ｗ１〜Ｗ４）に、１ステップ
分の駆動パルス内の初めは直流電源から小電力（Ｖａ）
を供給し、終りは大電力（Ｖｂ）を供給するように制御
する制御手段（１８）とを具備している。
ス数に応じた正確な回転位置を達成することの可能な膨
張弁の駆動方法および装置を提供する。 【構成】 ステッピングモータにより駆動される膨張弁
（３）の駆動装置において、小電力と大電力を選択的に
出力しうる直流電源（１５，１６，１７）と、ステッピ
ングモータの駆動コイル（Ｗ１〜Ｗ４）に、１ステップ
分の駆動パルス内の初めは直流電源から小電力（Ｖａ）
を供給し、終りは大電力（Ｖｂ）を供給するように制御
する制御手段（１８）とを具備している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷凍サイクル中に設け
られステッピングモータにより駆動される膨張弁の駆動
方法および装置に関するものである。
られステッピングモータにより駆動される膨張弁の駆動
方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】空気調和機などの冷凍サイクル中に用い
られる直動式膨張弁を駆動するモータとしては、弁に作
用する冷媒の圧力条件や全閉状態からの機械的な脱出条
件などを考慮して、比較的大きな駆動トルクを有する比
較的大形のステッピングンモータが用いられている。
られる直動式膨張弁を駆動するモータとしては、弁に作
用する冷媒の圧力条件や全閉状態からの機械的な脱出条
件などを考慮して、比較的大きな駆動トルクを有する比
較的大形のステッピングンモータが用いられている。
【０００３】図４は、ステッピングモータにより駆動さ
れる一般的な膨張弁を示すものである。冷凍サイクルの
配管１および２の間に膨張弁３が介在されている。膨張
弁３はニードル４を軸方向に上下させることにより、配
管１および２間に設けられているオリフィス５とニード
ル４との間の隙間を変化させて冷媒流量を調整する。ニ
ードル４は送りねじ６を介してロータ７に結合されてい
る。ロータ７は、冷凍サイクル側と外部とを分離するキ
ャン８の外側から駆動巻線９によって駆動される。ロー
タ７と駆動巻線９とによりステッピングモータが構成さ
れている。
れる一般的な膨張弁を示すものである。冷凍サイクルの
配管１および２の間に膨張弁３が介在されている。膨張
弁３はニードル４を軸方向に上下させることにより、配
管１および２間に設けられているオリフィス５とニード
ル４との間の隙間を変化させて冷媒流量を調整する。ニ
ードル４は送りねじ６を介してロータ７に結合されてい
る。ロータ７は、冷凍サイクル側と外部とを分離するキ
ャン８の外側から駆動巻線９によって駆動される。ロー
タ７と駆動巻線９とによりステッピングモータが構成さ
れている。
【０００４】駆動巻線９は、図５に示すように、２相モ
ータの場合、例えば４個の駆動コイルＷ１，Ｗ２，Ｗ
３，Ｗ４からなっている。これらの駆動コイルＷ１〜Ｗ
４に、図６に示すように、膨張弁の開放方向または閉鎖
方向に応じた所定の順序で駆動用パルス電圧Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３，Ｐ４を与えることにより、ロータ７は供給パ
ルス数に応じた回転数（回転角度）だけ所定方向に回転
する。ロータ７の回転運動は送りねじ６を介して直線運
動に変換され、それがニードル１に上下方向運動として
伝達される。ニードル１の上下運動によりニードル１と
オリフィス６との間の隙間が変化する。
ータの場合、例えば４個の駆動コイルＷ１，Ｗ２，Ｗ
３，Ｗ４からなっている。これらの駆動コイルＷ１〜Ｗ
４に、図６に示すように、膨張弁の開放方向または閉鎖
方向に応じた所定の順序で駆動用パルス電圧Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３，Ｐ４を与えることにより、ロータ７は供給パ
ルス数に応じた回転数（回転角度）だけ所定方向に回転
する。ロータ７の回転運動は送りねじ６を介して直線運
動に変換され、それがニードル１に上下方向運動として
伝達される。ニードル１の上下運動によりニードル１と
オリフィス６との間の隙間が変化する。
【０００５】このような膨張弁３を用いて冷媒流量を制
御する場合は、まず駆動巻線９に閉鎖方向のパルスを与
えて、一旦、ニードル４を全閉状態とし、さらに閉鎖方
向の余分なパルスを幾つか与えてモータを空転させるこ
とにより、確実な全閉位置を達成する。その全閉位置か
ら改めて所定数の開放方向のパルスを与えることによ
り、所定の正確な弁開度位置を達成する。
御する場合は、まず駆動巻線９に閉鎖方向のパルスを与
えて、一旦、ニードル４を全閉状態とし、さらに閉鎖方
向の余分なパルスを幾つか与えてモータを空転させるこ
とにより、確実な全閉位置を達成する。その全閉位置か
ら改めて所定数の開放方向のパルスを与えることによ
り、所定の正確な弁開度位置を達成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の膨張
弁においては、ロータ７が比較的大形になると共に、ロ
ータ７と駆動巻線９との間に、外部との間の遮蔽をする
ためのキャン８が介在しているために、ロータ７と駆動
巻線９との間の磁気ギャップも大きくなってしまう。そ
のため、ステッピングモータに期待される特性なり挙動
なりを実際に得るのはかなり難しく、これがモータに乱
調を生じたりする原因となっている。
弁においては、ロータ７が比較的大形になると共に、ロ
ータ７と駆動巻線９との間に、外部との間の遮蔽をする
ためのキャン８が介在しているために、ロータ７と駆動
巻線９との間の磁気ギャップも大きくなってしまう。そ
のため、ステッピングモータに期待される特性なり挙動
なりを実際に得るのはかなり難しく、これがモータに乱
調を生じたりする原因となっている。
【０００７】図６に例示したように、従来は、モータの
１ステップ内のロータ駆動に寄与する時間と制動に寄与
する時間とを区別することなく、同一値の印加電圧を供
給している。そのため、ロータ７の慣性モーメントが大
きかったり、ロータ７と駆動巻線９との間の間隔すなわ
ち磁気ギャップが大きい場合、図７に示すように、１ス
テップ内で制動がうまく利かず、場合によってはこれも
脱調や乱調を起こす原因となっている。
１ステップ内のロータ駆動に寄与する時間と制動に寄与
する時間とを区別することなく、同一値の印加電圧を供
給している。そのため、ロータ７の慣性モーメントが大
きかったり、ロータ７と駆動巻線９との間の間隔すなわ
ち磁気ギャップが大きい場合、図７に示すように、１ス
テップ内で制動がうまく利かず、場合によってはこれも
脱調や乱調を起こす原因となっている。
【０００８】図７は駆動コイルＷ１〜Ｗ４に駆動用パル
ス電圧Ｐ１〜Ｐ４を与えたときのロータ７の回転角度θ
の推移を示すものである。この図は、制動がうまく利か
ず、１ステップ内で駆動力によるオーバーランと制動力
による過制動の様子を誇張して示したものである。
ス電圧Ｐ１〜Ｐ４を与えたときのロータ７の回転角度θ
の推移を示すものである。この図は、制動がうまく利か
ず、１ステップ内で駆動力によるオーバーランと制動力
による過制動の様子を誇張して示したものである。
【０００９】本発明は、駆動速度を速めるにもかかわら
ず、供給パルス数に応じた正確な回転位置を達成するこ
との可能な膨張弁の駆動方法および装置を提供すること
を目的とする。
ず、供給パルス数に応じた正確な回転位置を達成するこ
との可能な膨張弁の駆動方法および装置を提供すること
を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の駆動方法は、ステッピングモータに供給する
励磁電力を、１ステップ分の駆動パルス内で、初めの値
よりも終りの値を大きくすることを特徴とする。
に本発明の駆動方法は、ステッピングモータに供給する
励磁電力を、１ステップ分の駆動パルス内で、初めの値
よりも終りの値を大きくすることを特徴とする。
【００１１】また本発明の駆動装置は、小電力と大電力
を選択的に出力しうる直流電源と、ステッピングモータ
の駆動コイルに、１ステップ分の駆動パルス内の初めは
直流電源から小電力を供給し、終りは大電力を供給する
ように制御する制御手段とを具備したことを特徴とす
る。
を選択的に出力しうる直流電源と、ステッピングモータ
の駆動コイルに、１ステップ分の駆動パルス内の初めは
直流電源から小電力を供給し、終りは大電力を供給する
ように制御する制御手段とを具備したことを特徴とす
る。
【００１２】
【作用】本発明によれば、１ステップ分の駆動パルス内
で、ロータ駆動に寄与する初めに小電力を供給し、ロー
タ制動に寄与する終りに大電力を供給するように制御す
る。したがって、駆動および制動を確実に行ないながら
ステッピングモータを動作させることができるので、１
パルスごとの確実なロータ駆動を達成し、駆動速度を上
げ、オーバーランなどを防止することができる。
で、ロータ駆動に寄与する初めに小電力を供給し、ロー
タ制動に寄与する終りに大電力を供給するように制御す
る。したがって、駆動および制動を確実に行ないながら
ステッピングモータを動作させることができるので、１
パルスごとの確実なロータ駆動を達成し、駆動速度を上
げ、オーバーランなどを防止することができる。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の方法を実施する装置の回路図
を示すものである。
を示すものである。
【００１４】駆動コイルＷ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４にはそ
れぞれスイッチング素子としてトランジスタ１１，１
２，１３，１４が直列に接続されている。トランジスタ
１１〜１４は制御装置１８によりロータ７の回転方向お
よび回転角に応じた順序および数の駆動用パルス電圧Ｖ
１〜Ｖ４が駆動コイルＷ１〜Ｗ４に与えられるように導
通制御される。駆動コイルＷ１〜Ｗ４の一端はそれぞれ
共通接続され、切換スイッチ１５の可動接点に接続され
ている。切換スイッチ１５の第１の固定接点は電圧Ｖａ
の直流電源１６に接続され、第２の固定接点は電圧Ｖａ
より高い電圧Ｖｂの直流電源１７に接続されている。切
換スイッチ１５として補助リレーを用いることができ
る。その場合は、たとえばｂ接点（常閉接点）を第１の
固定接点として用い、ａ接点（常開接点）を第２の固定
接点として用いればよい。
れぞれスイッチング素子としてトランジスタ１１，１
２，１３，１４が直列に接続されている。トランジスタ
１１〜１４は制御装置１８によりロータ７の回転方向お
よび回転角に応じた順序および数の駆動用パルス電圧Ｖ
１〜Ｖ４が駆動コイルＷ１〜Ｗ４に与えられるように導
通制御される。駆動コイルＷ１〜Ｗ４の一端はそれぞれ
共通接続され、切換スイッチ１５の可動接点に接続され
ている。切換スイッチ１５の第１の固定接点は電圧Ｖａ
の直流電源１６に接続され、第２の固定接点は電圧Ｖａ
より高い電圧Ｖｂの直流電源１７に接続されている。切
換スイッチ１５として補助リレーを用いることができ
る。その場合は、たとえばｂ接点（常閉接点）を第１の
固定接点として用い、ａ接点（常開接点）を第２の固定
接点として用いればよい。
【００１５】図１の回路を用い、図２に示すような駆動
用パルス電圧Ｖ１〜Ｖ４を駆動巻線９に供給してステッ
ピングモータの駆動を行なう。このパルス電圧Ｖ１〜Ｖ
４は１パルス分を前半taと後半tbとに区分し、前半taで
は駆動コイルＷ１〜Ｗ４に切換スイッチ１５を介して、
直流電源１６からより低い電圧Ｖａを印加し、後半tbで
は切換スイッチ１５を切換えて、直流電源１７からより
高い電圧Ｖｂを印加する。
用パルス電圧Ｖ１〜Ｖ４を駆動巻線９に供給してステッ
ピングモータの駆動を行なう。このパルス電圧Ｖ１〜Ｖ
４は１パルス分を前半taと後半tbとに区分し、前半taで
は駆動コイルＷ１〜Ｗ４に切換スイッチ１５を介して、
直流電源１６からより低い電圧Ｖａを印加し、後半tbで
は切換スイッチ１５を切換えて、直流電源１７からより
高い電圧Ｖｂを印加する。
【００１６】このようにすることによって、駆動力に寄
与する前半taと制動力に寄与する後半tbの励磁力（電
圧、電流または電力）を変化させ、かつ、後半の励磁力
を強くすることにより、１パルスごとにロータ７を所望
の停止位置まで確実に駆動し、そこに確実に停止させる
ことができる。
与する前半taと制動力に寄与する後半tbの励磁力（電
圧、電流または電力）を変化させ、かつ、後半の励磁力
を強くすることにより、１パルスごとにロータ７を所望
の停止位置まで確実に駆動し、そこに確実に停止させる
ことができる。
【００１７】このときの駆動パルスに対するロータ７の
挙動を説明するに、駆動に寄与する前半taの電圧に対し
て制動に寄与する後半tbの電圧を高くすることにより、
図３に示すように、駆動および制動をより的確に行ない
ながら、ステッピングモータのオーバーランなどを抑制
しながら所望の停止位置に確実に停止させることができ
る。そのため、連続駆動後の制動保持なしでも、オーバ
ーランなどを防止することができる。
挙動を説明するに、駆動に寄与する前半taの電圧に対し
て制動に寄与する後半tbの電圧を高くすることにより、
図３に示すように、駆動および制動をより的確に行ない
ながら、ステッピングモータのオーバーランなどを抑制
しながら所望の停止位置に確実に停止させることができ
る。そのため、連続駆動後の制動保持なしでも、オーバ
ーランなどを防止することができる。
【００１８】上記実施例においては、モータの１ステッ
プ分の時間をほぼ等分に２分して異なる電圧値の電圧を
印加する例を示したが、本発明の趣旨からして等分に２
分することなく、例えば低電圧を印加する時間を１ステ
ップ分のうち初めの２／３〜３／４程度に、従って高電
圧を印加する時間を終りの１／３〜１／４程度にしても
よい。
プ分の時間をほぼ等分に２分して異なる電圧値の電圧を
印加する例を示したが、本発明の趣旨からして等分に２
分することなく、例えば低電圧を印加する時間を１ステ
ップ分のうち初めの２／３〜３／４程度に、従って高電
圧を印加する時間を終りの１／３〜１／４程度にしても
よい。
【００１９】また上記実施例においては、小電力と大電
力を選択的に出力しうる直流電源として、電圧の異なる
２つの直流電源を切換スイッチにより切換える例を示し
た。しかし、それらを電圧可変の１つの直流電源に置換
することもできる。
力を選択的に出力しうる直流電源として、電圧の異なる
２つの直流電源を切換スイッチにより切換える例を示し
た。しかし、それらを電圧可変の１つの直流電源に置換
することもできる。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、膨張
弁のロータを１パルスずつ確実に駆動することができ、
したがって膨張弁の駆動速度を上げることができる。ま
た、連続駆動後の制動保持なしでも、オーバーランを防
止することができる。
弁のロータを１パルスずつ確実に駆動することができ、
したがって膨張弁の駆動速度を上げることができる。ま
た、連続駆動後の制動保持なしでも、オーバーランを防
止することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す膨張弁駆動装置の結線
図。
図。
【図２】図１の装置における各駆動コイルへの供給電圧
を示すタイムチャート。
を示すタイムチャート。
【図３】図２の供給電圧をロータの回転角度と共に示す
タイムチャート。
タイムチャート。
【図４】本発明を適用する公知の膨張弁の縦断面図。
【図５】図４の膨張弁における駆動巻線の詳細を示す説
明図。
明図。
【図６】図５の装置における各駆動コイルへの供給電圧
を示すタイムチャート。
を示すタイムチャート。
【図７】図６の供給電圧をロータの回転角度と共に示す
タイムチャート。
タイムチャート。
１，２ 配管 ３ 膨張弁 ４ ニードル ５ オリフィス ６ 送りねじ ７ ロータ ８ キャン ９ 駆動巻線 Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４ 駆動コイル １１，１２，１３，１４ トランジスタ １５ 切換スイッチ １６，１７ 直流電源 １８ 制御装置
Claims (2)
- 【請求項１】冷凍サイクル中に設けられステッピングモ
ータにより駆動される膨張弁の駆動方法であって、 ステッピングモータに供給する励磁電力を、１ステップ
分の駆動パルス内で、初めの値よりも終りの値を大きく
することを特徴とする膨張弁の駆動方法。 - 【請求項２】冷凍サイクル中に設けられステッピングモ
ータにより駆動される膨張弁の駆動装置であって、 小電力と大電力を選択的に出力しうる直流電源と、 ステッピングモータの駆動コイルに、１ステップ分の駆
動パルス内の初めは前記直流電源から小電力を供給し、
終りは大電力を供給するように制御する制御手段とを具
備したことを特徴とする膨張弁の駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4164707A JPH0614596A (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 膨張弁の駆動方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4164707A JPH0614596A (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 膨張弁の駆動方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0614596A true JPH0614596A (ja) | 1994-01-21 |
Family
ID=15798356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4164707A Pending JPH0614596A (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 膨張弁の駆動方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0614596A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013068294A (ja) * | 2011-09-24 | 2013-04-18 | Denso Corp | 膨張弁装置 |
| JP2021181833A (ja) * | 2019-11-25 | 2021-11-25 | 株式会社エム・システム技研 | アクチュエータ、及び、流体制御機器 |
| CN115978748A (zh) * | 2023-02-15 | 2023-04-18 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空调器及其风阀控制方法、存储介质、风阀控制装置 |
-
1992
- 1992-06-23 JP JP4164707A patent/JPH0614596A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013068294A (ja) * | 2011-09-24 | 2013-04-18 | Denso Corp | 膨張弁装置 |
| JP2021181833A (ja) * | 2019-11-25 | 2021-11-25 | 株式会社エム・システム技研 | アクチュエータ、及び、流体制御機器 |
| CN115978748A (zh) * | 2023-02-15 | 2023-04-18 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空调器及其风阀控制方法、存储介质、风阀控制装置 |
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