专利名称：可变化为多种形式的电控单稳态旋转驱动装置的制作方法
技术领域：
木实用新型涉及一种用于中央空调系统、采暖系统、给排水、环保、化工等领域的通、断流体用可变化为多种形式的电控单稳态旋转驱动装置。
背景技术：
现行中央空调及采暖用小型电动二通/三通阀用电动阀主要有两大类①二线220VAC磁滞电机(或同步电机)+弹簧复位型截止阀或区域阀；②三线220VAC可逆同步电机+两个限位开关+球阀；第一类采用弹簧复位型截止阀或区域阀的阀体结构，虽然能够实现断电复位(单稳态结构)，关断球阀，切断水系统支路，有利于整个系统工作。但其截止阀和区域阀均具有流通面积小、流量不足、水阻力大，容易堵渣，并且这类电动阀的数量越大越会明显的增大系统泵耗。开阀时，电机长时间堵转运行，不仅能耗大而且缩短了其使用寿命。第二类采用90°旋转的球阀结构，具有不易堵渣，流通面积大的优点。由于其驱动器内部仅采用简单的两个限位开关来控制球阀到位断电，造成这类电动阀不能实现断电复位，且需要两个不同的控制信号去控制球阀开启和关闭(双稳态结构)，使得中央集中控制系统对局部和支路控制变得复杂和繁琐，给中央集中控制系统增加难度。同时，它不能用简单的机械式温控开关对这类电动阀和一起并联使用的单相电机进行控制，否则会造成这类电动阀的220VAC可逆同步电机不能正常正反转，只能用外部具有类似继电器功能的电器开关去控制。使系统的成本增加。这类电动阀不适合对整个系统的集中控制和局部独立控制均有较高要求的场合。
发明内容
本实用新型提供一种可变化为多种型式的电控单稳态旋转驱动装置，目的是用来配合90°旋转、流通面积大、水阻力极小的球阀和90°旋转的蝶阀，以解决现有弹簧复位型截止阀或区域阀的流通面积小、水阻力大、增大泵耗以及双控制信号输入开关型的电动球阀的不能实现断电复位的问题。
所述可变化为多种形式的电控单稳态旋转驱动装置，包括外壳、可逆同步电机或单向同步电机、销轴、启动电容、开阀微动开关、关阀微动开关、电路板、凸轮、底座，其特征是所述旋转驱动装置还包括阻容降压电路、全桥整流滤波电路12、继电器控制电路8、保护电路；全桥整流滤波电路12的一个输入端与供电电源端L连接，另一个输入端与电容10和电阻17串联后再与供电电源另一端N连接，全桥整流滤波电路的直流输出端与滤波电容11并联后再与继电器8的线圈两端连接，压敏电阻9两端与供电电源两端L、N并联，继电器8的常开触点与开阀微动开关7的一端连接，继电器8的常闭触点与关阀微动开关14的一端连接，继电器8的触点公共端还可与供电电源端L连接；所述开阀微动开关与关阀微动开关在电路板15同一平面上凸轮4两边相对设置或互成90°角设置，电路板15通过驱动器底座上的四个定位栓定位，并用螺栓固定。
开阀微动开关7和关阀微动开关14的另一端可通过启动电容13与可逆同步电机6绕组连接；开阀微动开关7和关阀微动开关14的另一端还可并联与单向同步电机绕组连接。
所述阻容降压电路由电阻17、电容10串连组成，全桥整流滤波电路12由四个整流二级管和滤波电容11组成，保护电路是一利压敏电阻9。
外部输入220VAC或24VAC电源信号，通过电子电路的阻容降压电路、全桥整流滤波电路、继电器控制电路，控制继电器的线圈得电和失电(继电器的线圈可为24、12、9、6、3VDC)，从而控制继电器的常开和常闭触点接通和断开，由继电器触点的公共端引入的电源分别接通可逆同步电机的正转、反转两回路，实现阀门的正反转。由凸轮分别顶开在同一电路板、平行对面放置或成90度角放置的开阀微动开关和关阀微动开关，控制电机的到位断电，实现开阀和关阀。
与所述可变化为多种型式的电控单稳态旋转驱动装置相配合使用的旋转类阀门，如球阀阀体不采用通用的全径和缩径球阀。在不改变球阀连接口径的情况下，改变球阀球芯的两侧通孔直径的大小，使球阀达到不同的流量系数。阀门和驱动器采用普通的螺纹连接，方便拆卸。
本实用新型可逆同步电机或单向同步电机采用单独电源供电。电子电路的供电电源可采用与可逆同步电机或单向同步电机供电电源不同的电源，在没有信号电源输入时，继电器线圈不得电，继电器的常闭触点闭合，接通可逆同步电机的反转电路或接通单向同步电机，阀门开始转动关闭，到位后由关阀微动开关断开电机电源，电机停止。反之，电子电路有信号电源(可为220VAC、24VAC、24VDC、12VDC、9VDC、6VDC)输入时，触点闭合，接通可逆同步电机的正转电路或再次接通单向同步电机，阀门开始转动打开，到位后由开阀微动开关断开电机电源，电机停止。在可逆同步电机或单向同步电机，与驱动器内部的电子电路部分使用不同的外部来源的电源情况下，外部控制设备或中央集中控制系统只需给电子电路部分输入或不输入电源，依靠继电器内部自身的弹簧自动复位功能，就可以继电器内部常开、常闭触点的接通和断开，最终实现旋转类阀门的开阀和关阀，可以实现系统的局部或支路断电后，本电动阀自动复位关闭。此种功能尤其适合于宾馆的客房，和计费功能的住宅，便可实现局部电源断电后，关闭宾馆的客房内和有计费功能的住宅内的阀门。
本实用新型采用单控制信号输入的单稳态控制结构，实现了系统局部和支路断电时，电动驱动装置自动复位，关断阀门，电机到位断电，可有效延长电机寿命，避免空耗电力；在中央集中控制系统中可方便地对系统各个局部和支路进行控制，适合于整个系统的集中自动控制的要求，且在减少本装置中的不同功能的元件，就可变为通用的双稳态旋转驱动装置。
图1是本驱动装置和球阀连接后三维视图；图2是本驱动装置构造爆炸图；图3本驱动装置的剖视构造图；图4电路原理图二；图5电子电路部分、微动开关和启动电容位置布置图一；图6电子电路部分、微动开关和启动电容位置布置图二；图7电路原理图一。
具体实施方式
结合附图4、5、6、7本实用新型的控制原理电路分为两个各自独立的回路。第一独立回路包括起保护作用的压敏电阻9、电阻17、电容10、4个整流二极管12、滤波电容11、继电器8的线圈。外部电源通过电阻17和电容10阻容降压后，由4个整流二极管12和滤波电容11组成的整流滤波电路变成直流电，使得继电器8的线圈得电，从而使继电器8的常开/常闭触头动作。无外部电源输入时，继电器8因内部弹簧的作用，其常开/常闭触头恢复到正常状态。
第二独立回路包括开阀微动开关7、关阀到位微动开关14、电机6。组成另外电源供电的电机6启动和停止电路，即电机6启动旋过一个合适角度，由开阀微动开关7和关阀到位微动开关14，切断电机6电源，电机停止。这样就形成由第一独立回路的外部有或无电源输入来控制电机不同工作状态的单稳态驱动电路。
其中图7中，电机采用的是可逆同步电机，电机启动时，需要启动电容13。因此本实用新型形成的第一种型式为90度往返的单稳态运动方式。如若舍弃第一独立回路所有元件和继电器8，本实用新型又变成外部不同时的单独输入两个信号来控制电机工作的第二种型式的90度往返的双稳态运动方式，且这两个输入端不能和外部其他电路形成回路，以免影响电机正常工作。在图4中，电机采用的是单向同步电机，电机启动时，无需启动电容，因此本实用新型形成的第三种型式为单稳态单向旋转的运动方式。如若舍弃第一独立回路所有元件和继电器8，本实用新型又变成外部不同时的单独输入两个信号来控制电机工作的第四种双稳态单向旋转的运动方式。
结合附图2、5本实用新型的第一种组合方式包括罩壳5、可逆同步电机、凸轮4、电路板部件15、底座3、花帽2，其中电路板部件15包含对面平行放置的开阀微动开关7和关阀到位微动开关14、可逆同步电机启动电容13、继电器8、起保护作用的压敏电阻9、电阻17、电容10、4个整流二极管12、滤波电容11。这样由可逆同步电机为原动力的驱动装置，通过定位柱定位，用花帽2和阀门连接牢固，带动阀门形成往复90度开关转动的运动方式。
结合附图2、6本实用新型的第一种组合方式包括罩壳5、同步电机、凸轮4、电路板部件15、底座3、花帽2，其中电路板部件包含两个成90度垂直放置的开阀微动开关7和关阀到位微动开关14、继电器8、起保护作用的压敏电阻9、电阻17、电容10、4个整流二极管12、滤波电容11。这样由同步电机为原动力的驱动装置，通过定位柱定位，用花帽2和阀门1连接牢固，带动阀门1形成单向旋转的开关运动方式。
结合附图3、4、5通过开阀微动开关7上的孔和关阀到位微动开关14上的孔，将电路板部件15定位于底座3内部底面的定位柱上。底座内部底面上的三个螺丝孔是用来把电路板部件牢牢地锁紧固定，不松动。
结合附图1、2、3同步电机6通过底座上的定位柱17定位，用螺丝将同步电机6锁紧固定在螺丝孔上。同步电机的输出轴和下端的电机小轴18用来置于凸轮4中，带动凸轮转动。凸轮下端的方形孔用来带动阀门转动，凸轮下端的方形孔可以降低金属阀门的转动方轴对POM塑料材料的凸轮的伤害，提高对阀门的转动的效果。
结合附图2、3、5继电器8得电时，通过开阀微动开关7的常闭触头，同步电机6带动的凸轮4转动，转过一定角度，凸轮上的斜面将开阀微动开关7压下，同步电机6停止。继电器8失电时，通过关阀到位微动开关14的常闭触头，同步电机6反向带动凸轮4转动，转过一定角度，凸轮上的斜面将关阀到位微动开关14压下，同步电机停止。实现打开和关闭阀门。
结合附图2、3、6继电器8得电时，开阀微动开关7的常闭触头，同步带凸轮4转动，转过一定角度，凸轮上的斜面将开阀微动开关压下，同步电机停止。继电器8失电时，通过关阀到位微动开关14的常闭触头，同步电机继续转动，带动凸轮转动，转过一定角度，凸轮上的斜面将关阀到位微动开关压下，同步电机停止。实现打开和关闭阀门。
结合附图1、2、3先将底座3下部的配件取下，把花帽2放入底座3内，用超声波焊机将底座和底座下部的配件焊接牢固。就可以保证驱动装置和阀门牢固连接起来。
权利要求1.一种可变化为多种形式的电控单稳态旋转驱动装置，包括外壳、可逆同步电机或单向同步电机、销轴、启动电容、开阀微动开关、关阀微动开关、电路板、凸轮、底座，其特征是所述旋转驱动装置还包括阻容降压电路、全桥整流滤波电路(12)、继电器控制电路(8)、保护电路；全桥整流滤波电路(12)的一个输入端与供电电源端(L)连接，另一个输入端与电容(10)和电阻(21)串联后再与供电电源另一端(N)连接，全桥整流滤波电路的直流输出端与滤波电容(11)并联后再与继电器(8)的线圈两端连接，压敏电阻(9)两端与供电电源两端(L、N)并联，继电器(8)的常开触点与开阀微动开关(7)的一端连接，继电器(8)的常闭触点与关阀微动开关(14)的一端连接，继电器(8)的触点公共端还可与供电电源端(L)连接；所述开阀微动开关与关阀微动开关在电路板(15)同一平面上凸轮(4)两边相对设置或互成90°角设置，电路板(15)通过驱动器底座上的四个定位栓定位，并用螺栓固定。
2.根据权利要求1所述的可变化为多种形式的电控单稳态旋转驱动装置，其特征是开阀微动开关(7)和关阀微动开关(14)的另一端可通过启动电容(13)与可逆同步电机(6)绕组连接；开阀微动开关(7)和关阀微动开关(14)的另一端还可并联与单向同步电机绕组连接。
3.根据权利要求1所述的可变化为多种形式的电控单稳态旋转驱动装置，其特征是所述阻容降压电路由电阻(21)、电容(10)串连组成，全桥整流滤波电路(12)由四个整流二级管和滤波电容(11)组成，保护电路是一种压敏电阻(9)。
4.根据权利要求1所述的可变化为多种形式的电控单稳态旋转驱动装置，其特征是所述驱动器通过其底座下部螺帽(2)与阀门(1)连接部螺纹连接。
专利摘要一种可变化为多种形式的电控单稳态旋转驱动装置，包括可逆同步或单向同步电机、销轴、启动电容、开、关阀微动开关，电路板、凸轮、底座，转驱动装置包括阻容降压电路、全桥整流滤波电路12、继电器控制电路8、保护电路；开、关阀微动开关在电路板15同一平面上凸轮4两边相对设置或互成90°角设置，电路板15通过驱动器底座上的四个定位栓定位。本实用新型采用单控制信号输入的单稳态控制结构，实现了系统局部和支路断电时，电动驱动装置自动复位，关断阀门，电机到位断电，可有效延长电机寿命，避免空耗电力；在中央集中控制系统中可方便地对系统各个局部和支路进行控制，且在减少本装置中的不同功能的元件，就可变为通用的双稳态旋转驱动装置。
文档编号G05B11/00GK2914151SQ20062009689
公开日2007年6月20日 申请日期2006年5月29日 优先权日2006年5月29日
发明者梁黎明 申请人:梁黎明