具有电动马达和马达控制器的致动器的制造方法
【专利摘要】一种具有马达（12）和马达控制器（11）的致动器（1M、1S）可配置成作为机械地联接以用于驱动公共负载的另一个致动器的主动装置或从动装置来工作。对于将所述致动器（1M）设置为主动装置的情况，所述马达控制器（11）在输入终端（Y3）接收外部位置控制信号（pC），基于所述位置控制信号（pC）产生用于控制马达（12）的马达控制信号（sC），并且将所述马达控制信号（sC）供应到输出终端（U5）以用于控制从动装置。对于将所述致动器（1S）设置为从动装置的情况，所述马达控制器（11）通过将从主动装置接收到的马达控制信号（sC）供应到马达（12）来控制所述马达（12）。通过主动装置来控制致动器改进了工作负载平衡并且减少对致动器的传动机构的损坏。
【专利说明】具有电动马达和马达控制器的致动器
【技术领域】
[0001]本发明涉及包括电动马达和马达控制器的致动器。具体来说，本发明涉及包括电动马达和马达控制器的致动器，由此该致动器用于与另一个致动器合作地工作，即，以机载配置工作，另一个致动器机械地联接到致动器以用于驱动公共负载。
【背景技术】
[0002]惯例是机械地联接用于驱动公共负载的两个或更多个致动器，S卩，使用以机载配置或仅仅“机载”的两个或更多个致动器。例如，致动器通过附接到公共驱动轴来直接机械联接，或者通过连接杆、杠杆、棒、其他连接组件或待驱动的负载(例如，阻尼器或阀)的零件来间接地机械联接。通常，并且取决于致动器彼此和/或公共负载的机械联接的类型和方式、用于机械联接的材料以及单个致动器之间的距离等，负载并不均等地分布在机载的致动器之间，它们的电动马达所提供的力并未得到最佳使用和组合，并且最糟糕的是，因此，致动器的齿轮和传动机构在过程中受到损坏。
【发明内容】
[0003]本发明的目标在于提供一种适用于与以机载配置联接的用于驱动公共负载的一个或多个其他致动器合作地工作的致动器，该致动器不具有现有技术的至少一些缺点。
[0004]根据本发明，这些目标通过独立权利要求的特征实现。此外，进一步的有利实施例由从属权利要求和说明书产生。
[0005]根据本发明，上述目标具体来说是通过一种包括电动马达和马达控制器的致动器实现，该致动器可配置成作为机械地联接到该致动器以用于驱动公共负载的另一个致动器的主动装置或从动装置来工作。对于将该致动器设置为主动装置的情况来说，马达控制器被配置成在输入终端上接收外部位置控制信号，基于该位置控制信号(和负载)产生马达控制信号，例如，速度控制信号或扭矩控制信号，通过将马达控制信号供应到马达来控制马达，并且通过将马达控制信号供应到输出终端来控制从动装置。对于将致动器设置为从动装置的情况来说，马达控制器被进一步配置成在输入终端上接收由主动装置供应的马达控制信号，并且通过将来自主动装置的马达控制信号供应到马达来控制马达。因此，机械地联接以驱动共享负载的两个或更多个致动器遵循实施在设立为主动装置的致动器上的一个公共控制器的控制信号，并且通过机械联接由从动致动器察觉到力反馈。因此，主动致动器提供到从动致动器的速度控制信号中固有的不仅存在致动器被控制运行的速度而且存在动量，或者反之亦然。由此，避免了产生相反结果的工作，在机载的致动器之间更加均等地平衡了工作负载，并且实现了更加合作并且有效的工作负载分配并且可以节省能量，而不会对致动器的齿轮和传动机构造成损坏，原因在于致动器沿相同的方向驱动它们的公共负载并且不会相互妨碍。
[0006]在一个优选实施例中，马达控制器被进一步配置成在启动时间测量输入终端处的电压水平，并且根据在输入终端处测量出的电压水平将致动器设置为从动装置。基于输入终端处的电压水平的从动模式的自动检测使得有可能仅通过从动致动器的相应布线来将致动器设立为从动装置，只要确定的电压水平通过例如主动致动器或另一个外部控制系统供应即可。
[0007]在另一个优选实施例中，对于将致动器设置为从动装置的情况来说，马达控制器被进一步配置成减小输入终端的阻抗。另外，马达控制器被配置成检测输出终端处由连接到输出终端的另一个致动器的降低的阻抗引起的电压减小，并且在检测到输出终端处的电压减小时将致动器设置为主动装置。基于由连接到输出终端的单元的降低的阻抗水平引起的突然电压减小所指示的中断的主动模式的自动检测使得有可能仅通过主动致动器的相应布线来将致动器设立为主动装置，只要阻抗水平通过例如一个或多个从动致动器或另一个外部单元相应地降低即可。
[0008]在一个优选实施例中，马达控制器被进一步配置成在启动时间在输出终端处设置确定的第一电压水平并且在已经被设置为主动装置时在输出终端处设置确定的第二电压水平，确定的第二电压水平与第一电压水平不同。在输出终端处通过主动致动器提供不同的(例如，减小或增大的)电压水平使得其输入终端作为连接到主动致动器的输出终端的从动装置的致动器可能更可靠地检测到其确实被设立为连接到主动致动器的从动致动器。
[0009]在一个实施例中，对于将致动器设置为从动装置的情况来说，马达控制器被进一步配置成在输出终端上提供指示当前致动器位置的位置信号。位置信号使得有可能向外部控制系统指示致动器的实际和当前位置。
[0010]在一个实施例中，致动器进一步包括一个或多个存储的致动器参数，例如速度参数和/或扭矩参数，并且马达控制器被配置成基于致动器参数和位置控制信号(和负载)来产生马达控制信号。因此，可以将一个外部位置控制信号分别供应到不同类型的致动器或马达，这些致动器或马达具有存储用于将外部位置控制信号内部地映射到适当的马达控制信号的不同的致动器参数。
[0011]在一个实施例中，致动器进一步被配置成作为独立的致动器来工作，并且对于将致动器设置为独立致动器的情况来说，马达控制器被进一步配置成在输入终端上接收外部位置控制信号，基于位置控制信号(和负载)产生马达控制信号，通过将马达控制信号供应到马达来控制马达，并且在输出终端上提供指示当前致动器位置的位置信号。因此，仅通过相应的配置(例如，通过相应的布线)，就可以在主动模式、从动模式或者在独立模式下使用相同类型的致动器。
[0012]在另一个实施例中，致动器进一步包括接线盒，该接线盒容纳致动器的电气终端并且具有用于将电线穿过该接线盒输送至电气终端的穿透区域。
[0013]在另一个实施例中，致动器进一步包括由接线盒封闭的手动控制元件。
[0014]优选地，接线盒具有可移除的盖，由此在关闭位置，可移除的盖被配置成保护电气终端免于飞溅液体，并且在打开位置，使得能够操作电气终端和/或手动控制元件。
[0015]在一个实施例中，致动器进一步包括具有用于容纳驱动轴的相对侧上的两个开口的机械连接器。机械连接器在这些开口中的一个上已经布置有用于将驱动轴联接到电动马达的紧固件以及一个或多个支撑环，所述支撑环插入到这些开口中的相对的一个中并且被配置成容纳驱动轴并减少驱动轴相对于穿过两个开口延伸的驱动轴线的横向移动。
[0016]在又一个实施例中，致动器进一步包括布置在致动器的面上的防旋转构件，并且支撑环被插入在这些开口中的布置在致动器的其上布置有防旋转构件的那个面上的一个开口中。支撑插入环防止或至少减少原本会由电动马达的力所产生的绕致动器的纵向轴线的动量或扭矩引起的驱动轴的横向移动，尤其是当防旋转构件和紧固件布置在致动器的相对侧上时。
[0017]除了致动器之外，本发明还涉及操作致动器的方法和包括用于控制致动器的一个或多个处理器的计算机程序代码的计算机程序产品，优选地包括其中存储有计算机程序代码的有形的、永久的计算机可读介质的计算机程序产品。具体来说，计算机程序代码被配置成引导致动器的一个或多个处理器控制致动器以作为机械地联接到该致动器以用于驱动公共负载的另一个致动器的主动装置或从动装置来工作，由此，对于将致动器设置为主动装置的情况来说，处理器在致动器的输入终端上接收外部位置控制信号，基于该位置控制信号(和负载)产生马达控制信号(例如，速度控制信号或扭矩控制信号)，通过将马达控制信号供应到马达来控制马达，并且通过将马达控制信号供应到致动器的输出终端来控制从动装置；并且由此，对于将致动器设置为从动装置的情况来说，处理器在输入终端上接收由主动装置供应的马达控制信号，并且通过将来自主动装置的马达控制信号供应到马达来控制马达。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]将通过示例，参照附图来更加详细地阐述本发明，附图中:
图1展示示意性地图示机械地联接以驱动公共负载并且以主动/从动配置设立的两个致动器的方框图。
[0019]图2展示示意性地图示以主动/从动配置布线和设立以驱动公共负载的三个致动器的方框图。
[0020]图3展示机载的两个或更多个致动器以驱动公共机械负载的不同示例。
[0021]图4展示具有接线盒的致动器的部分视图，该接线盒容纳致动器的电气终端并且具有关闭的盖。
[0022]图5展示处于接线盒的盖打开的状态下的致动器的部分视图。
[0023]图6展示致动器的视图，其中切开截面图示用于容纳驱动轴并将其联接到致动器的马达的机械连接器。
[0024]图7展示致动器的纵向截面，该截面图示用于容纳驱动轴并且将其与马达联接的机械连接器。
[0025]图8展示图示用于在致动器中检测其被设立为主动装置的转变的示例性顺序的状态图。
[0026]图9展示图示用于在致动器中检测其被设立为从动装置的转变的示例性顺序的状态图。
【具体实施方式】
[0027]在图3、4、5、6以及7中，参考数字I指代致动器。在图1和2中，相应的致动器I分别由参考数字1M、1S或1S’指示，参考数字IM指代配置为主动装置的致动器1，并且参考数字1S、1S’指代配置为从动装置的致动器I。如稍后将更详细描述的，优选地，动态地并且自动地确定致动器I的配置；然而，本领域技术人员将理解，可替代地，可以例如通过设置跳线或通过操作元件输入模式参数等来为致动器I手动地设置从动或主动模式。例如，可以通过通信接口(例如，致动器1、1M、IS、1S’的通信总线)或者通过电气终端(例如，稍后将在例如致动器1、1M、1S、1S’的布线之前描述的输出终端U5)来分别设置主动或从动模式的参数化和设定。
[0028]如图1中示意性地图示的，致动器1M、1S包括壳体10以及布置在壳体中的电动马达12和马达控制器11。例如，电动马达12是直流马达，具体来说是无刷直流(BLDC)马达。马达控制器11包括控制模块14、可选的马达任务模块15以及数据存储器13，该存储器中已经存储有一个或多个马达参数，例如可选的速度参数和/或扭矩参数。控制模块14包括比例积分控制器(PI控制器)或用于响应通过电气输入终端Y3从外部控制系统接收到的位置控制信号PC并且根据负载而产生马达控制信号SC (例如，速度控制信号或扭矩控制信号(用于控制马达电流))的另一个控制器。在一个实施例中，控制模块14或PI控制器被配置成基于存储的致动器参数(例如，基于分别确定用于具体致动器1、1M、IS、1S’或其马达12限定的速度参数13、位置对速度的计算因数，和/或基于分别确定用于具体致动器
1、1M、1S、1S’或其马达12的扭矩参数、位置对扭矩的计算因数)由外部位置控制信号pC并且根据负载产生马达控制信号SC。在不同的实施例中，分别由控制模块14或PI控制器产生的马达控制信号SC被直接或者通过可选的马达任务模块15提供到马达12，该可选的马达任务模块实施为例如(马达)ASIC并且分别从控制模块14或PI控制器周期性地(例如，每IOms)接收马达控制信号SC。此外，控制模块14包括模式检测器，该模式检测器被配置成检测致动器1、1M、IS、1S’是否以非机载设置来布置(即，以常规的独立模式)，或者在具有一个或多个额外致动器1、1M、IS、1S’的机载配置下其是被设立为主动装置(即，在主动模式下)还是从动装置(即，在从动模式下)，如稍后将更详细阐述的。
[0029]在一个实施例中，致动器1、1M、1S、1S’包括具有单独壳体的两个可分离的单元，这些单元可以被电气联接以用于交换控制信号；一个单元包括马达12和马达任务模块15，而另一个单元包括模式检测器。根据该实施例，在第一单元中与马达12—起或者在另一个单元中与模式检测器一起实施用于产生马达控制信号SC的PI控制器或其他控制器和具有致动器参数的数据存储器13。
[0030]马达控制器11的功能模块(包括控制模块14、PI控制器、模式检测器以及可选的马达任务模块15)被实施为指导一个或多个处理器的程序化的软件模块、实施为另一个程序化的逻辑单元(例如，特定应用集成电路(ASIC))或者完全或部分地通过离散硬件部件来实施。
[0031]如图6和7中所示，致动器I包括机械连接器4，该连接器具有与穿过致动器I的驱动轴线z同心地延伸的环形开口或内孔以用于容纳驱动轴3(例如，诸如阀或阻尼器的机械负载L的圆柱形驱动轴)。机械连接器4包括用于紧固驱动轴3并将其机械地联接到电动马达12的机械紧固装置40，即，诸如卡钉、销钉或螺栓连接器的紧固件。此外，致动器I具有基本上以空心圆柱体的形式的一个或多个管状或环形的支撑元件(下文简称为支撑环2、2’)，其被插入到机械连接器4的与布置有紧固装置40的开口相对的开口中。这些支撑环
2、2’填充驱动轴3与机械连接器4的壁之间的间隙并且减少驱动轴3相对于驱动轴线z的松弛和横向移动。支撑环2、2’是可移除的并且根据驱动轴3的直径而呈现不同和/或可变的直径和厚度。在一个实施例中，支撑环2、2’的表面是例如撕裂或齿状的。如图6和7中所示，致动器I还具备分别布置在致动器I的面100或其壳体10上的防旋转构件5。防旋转构件5附接到致动器I并且延伸超出致动器I的宽度。其具有用于将致动器I固定到例如支撑结构(诸如，壁、梁、柱或管)的一个或多个内孔。在防旋转构件5和紧固装置40分别布置在致动器I的相对面或相对侧或其壳体10上的安装情景下，支撑环2、2’防止或至少减少原本会由电动马达12的力所产生的绕致动器的纵向轴线的动量M或扭矩引起的驱动轴3的横向移动。在替代实施例中，防旋转构件5以例如一个或多个销钉或螺钉形式实施。
[0032]如图4和5中所图示，致动器I进一步包括容纳致动器I的电气终端7a、7b的接线盒6。接线盒6具有封闭电气终端7a、7b的四侧壁，并且附接到致动器I的剩余壳体10或者被形成为壳体10的组成部分。电气终端7a固定到致动器1，并且直接或者通过连接终端7b接收连接导线7。因此，终端7a被配置为插座而终端7b被配置为可以插入到插座中的连接器。接线盒6进一步包括用于打开接线盒6以对电气终端7a、7b进行操作的盖60和也布置在接线盒6中的可选的操作元件8。根据实施例，为了打开接线盒6，将盖60从接线盒6完全移除，或者将其绕铰链轴旋转，盖60通过该铰链轴附接到接线盒6。在其关闭状态下，盖60通过螺钉、卡钉或其他紧固装置紧固并固定到接线盒6的壁上。在一个实施例中，将环绕的密封环布置在盖60上和/或接线盒6的壁上，以用于密封接线盒6的壁与盖60之间的间隙。接线盒6进一步包括用于将电气导线7输送穿过接线盒6的壁以将导线7连接到电气终端7a、7b的穿透区域61。导线7直接或者通过密封的电缆连接器延伸穿过穿透区域61，密封的电缆连接器进一步防止飞溅的水进入接线盒6。优选地，为了增加对致动器I进行布置、安装和电气布线的灵活性，在接线盒6的所有侧壁上提供一个或多个穿透区域61，这样使得可以穿过接线盒6的壁或盖60在具体设置下的任何需要或方便的地方开出一个开口。
[0033]如图2中所示，电气终端包括至少两个供电终端V1、V2、用于接收控制信号的输入终端Y3以及用于提供输出或反馈信号的输出终端U5。
[0034]图3图示以机载配置布置以用于驱动公共负载L的两个或更多个致动器I的不同实施例。具体来说，机载的致动器I机械地联接以合作地驱动公共负载L。参考数字PBl指代以下机载场景，其中两个致动器I以其机械连接器4的相同定向和同轴对齐来堆叠在彼此之上，这样使得机械负载L (在此为阻尼器)的驱动轴3延伸穿过两个致动器I的机械连接器4。在机载场景PB2中，两个致动器I以180°相对定向布置，从而仅其同轴布置的机械连接器4重叠，这样使得驱动轴3延伸穿过两个机械连接器4。在机载场景PB3中，涉及三个致动器I ;三个致动器I中的两个如同场景PBl中布置，并且驱动附接到延伸穿过其机械连接器4的驱动轴上的第一杠杆81 ;第三致动器I与其他两个致动器分离布置并且驱动第二杠杆82。机载场景PB3的三个致动器I机械地联接，使得两个杠杆81、82通过棒连接以便驱动公共负载L。在机载场景PB4中，两个致动器I布置在其公共负载L (在此为阻尼器)的相对侧上，并且具有延伸穿过其机械连接器4的联接到机械负载L的驱动轴3。本领域技术人员将理解，存在许多其他方式将两个或更多个致动器I机械联接以用于合作地驱动公共负载L (S卩，以机载配置)。
[0035]图1和2展示致动器1M、1S、1S’，这些致动器在机载情景下机械地联接，由此在每种情况下，致动器中的一个IM被设立为其他致动器1S、1S’的主动装置(致动器)，其他致动器1S、1S’在每种情况下被设立为从动装置(致动器)。具体来说，主动致动器IM使其输入终端Y3连接到外部控制系统以用于接收位置控制信号pC。此外，主动致动器IM的输出终端U5连接到从动致动器IS、1S’的输入终端Y3以用于将马达控制信号SC传送到从动致动器1S、1S’。从动致动器1S、1S’的输出终端U5连接到例如外部控制系统以用于提供位置指示器(反馈)信号PN。在图1和2中，箭头F示意性地表示机载的从动致动器1S、1S’到主动致动器IM的机械联接或力反馈。致动器1M、1S、1S’的供电终端V1、V2与外部电源并联布线。
[0036]在以下段落中，参照图8和9描述由致动器1、1M、1S、1S’的功能模块执行以用于检测致动器1、1M、IS、1S’是被设立在独立模式(非机载)还是主动模式或从动模式下的机载配置的可能步骤顺序和状态转变期。
[0037]图8图示用于在致动器1、1M中检测其被配置和设立为主动装置的不同阶段PO、P1、P2 以及 P4 (?0-?4)之间的步骤顺序和转变期11、了2、了3、了4、了5、了6、了7、丁8 (T1-T8)。
[0038]图9图示用于在 致动器1、1S、1S’中检测其被配置和设立为从动装置的不同阶段P0-P4之间的步骤序列和转变期Tl、T9、T10、T4、Til、T12、T13、T8。
[0039]在初始启动阶段PO中，当对致动器1、1M、1S、1S’通电时，分别通过例如马达控制器11或控制模块14在致动器1、1M、1S、1S’的输出终端U5处提供限定的初始控制电压(例如，9V)。在限定的初始化时间(例如，200ms)之后，控制模块14或模式检测器分别将阶段定时器设置成为用于阶段Pl的限定的持续时间(例如，800ms)，并且在转变期Tl中将致动器1、1M、1S、1S，从阶段PO移动至阶段Pl。
[0040]在阶段Pl中，致动器1、1M、1S、1S’的控制模块14或模式检测器分别周期性地检查其输入终端Y3处的电压水平。如果致动器1、1S、1S’被作为从动装置布线，那么将在其输入终端Y3处测量到限定的初始控制电压(例如，9V)，并且如图9中所示，在转变期T9中，控制模块14或模式检测器分别将从动指示器设置为真，并且将阶段定时器减少到用于阶段Pl的减少的持续时间(例如，400ms)。随后，如果当从动指示器已经被设置为真时在输入终端Y3处再次测量到限定的初始控制电压(例如，9V)，那么在转变期TlO中，将用于阶段Pl的剩余持续时间的阶段定时器设置为零。
[0041]一旦用于阶段Pl的限定的持续时间已经界满，那么在转变期T4中，致动器1、1M、is、IS’分别由其控制模块14或模式检测器从阶段Pl移动到阶段P2。
[0042]在阶段P2中，如果将从动指示器设置为真，那么在转变期Tll中，控制模块14或模式检测器分别将致动器 的输入终端Y3的阻抗减小到降低的水平，例如从初始IOOkQ降低到IkQ。阻抗水平被降低短暂的持续时间，例如100ms。降低致动器的输入终端Y3的阻抗水平将导致接线到从动致动器1S、1S’的主动致动器IM的输出终端U5处的电压水平突然下降。随后，例如，在限定的持续时间之后，在转变期T12中，致动器1、1S、1S’分别由其控制模块14或模式检测器移动到阶段P3，并且将阶段定时器设置成为用于阶段P3的限定的持续时间(例如，600ms)。
[0043]在阶段Pl中，如果致动器IM作为主动装置来布线，那么其保持在阶段Pl中，并且在其输出终端U5处提供限定的控制电压，如图8中由转变期T2所指示，只要对于阶段Pl来说不存在中断并且阶段定时器尚未界满即可。然而，其控制模块14或模式检测器将检测到其输出终端U5处的电压水平的突然下降作为由一个或多个从动致动器1S、1S’信号通知的中断。因此，如图8中所示，在转变期T3中，致动器IM的控制模块14或模式检测器将模式指示器设置为“主动模式”并且将用于阶段Pl的剩余持续时间的阶段定时器设置为零。因此，在转变期T4中，主动致动器IM分别由其控制模块14或模式检测器从阶段Pl移动到阶段P2。
[0044]在阶段P2中，如果模式指示器被设置为“主动模式”，那么在转变期T5中，主动致动器IM的控制模块14或模式检测器分别将其输出终端U5处的电压水平减小到降低的控制电压水平(例如，7V)。随后，例如，在限定的持续时间之后，在转变期T6中，致动器IM由其控制模块14或模式检测器分别移动到阶段P3，并且将阶段定时器设置成为用于阶段P3的限定的持续时间(例如，600ms)。同时在阶段P3中，如果致动器IM的模式指示器被设置为“主动模式”，那么在致动器IM的输出终端U5处保持降低的控制电压水平(例如，7V)。
[0045]在阶段P3中，如果将从动指示器设置为真，那么致动器1、1S、1S’的控制模块14或模式检测器分别周期性地检查其输入终端Y3处的电压水平。如果致动器1、1S、1S’被作为从动装置布线，那么将在其输入终端Y3处测量到降低的控制电压(例如，7V)，并且如图9中所示，在转变期T13中，控制模块14或模式检测器分别将模式检测器设置为“从动模式”。
[0046]应提及的是，本文呈现的示例仅描述基于控制电压水平的降低来对从动装置的检测或指示；然而，本领域技术人员将理解，包括控制电压水平的一个或多个降低和/或升高的不同模式是可能的。
[0047]一旦用于阶段P3的限定的持续时间已经界满，那么在转变期T8中，致动器1、1M、is、IS’分别由其控制模块14或模式检测器从阶段P3移动到阶段P4。
[0048]在阶段P4中，如果致动器1、1M、1S、1S’的模式指示器被分别设置为“从动模式”或“主动模式”，那么这些致动器开始作为主动装置或从动装置工作；否则，其作为不以机载配置来配置的常规的独立致动器工作。在具有作为主动装置或从动装置的致动器的手动和/或基于通信的参数化的额外可能性的实施例中，在通过阶段P1、P2、P3至P4完成模式检测算法之后，在阶段P4中做出关于相应模式的决定。
[0049]在“主动模式”中，主动致动器IM的控制模块14启动其PI控制器。PI控制器在致动器的输入终端Y3处接收或测量由外部控制系统提供的位置控制信号pC，并且基于接收到的位置控制信号PC和负载产生马达控制信号SC，例如速度控制信号或扭矩控制信号。例如，马达控制信号被作为脉宽调制(PWM)信号产生。控制模块14直接地或者通过马达任务模块15将所产生的马达控制信号SC提供到其内部马达12，并且提供到其输出终端U5。
[0050]在“从动模式”中，从动致动器IS、1S’的控制模块14停用其PI控制器。控制模块14在致动器的输入终端Y3处接收或测量由主动致动器IM提供的马达控制信号SC，并且直接地或者通过马达任务模块15将接收到的马达控制信号SC提供到其内部马达12。此外，在“从动模式”中，从动致动器1S、1S’的控制模块14将位置指示器(反馈)信号pN提供到其输出终端U5。
[0051]在“独立模式”中，致动器I的控制模块14启动其PI控制器以便基于在其输入终端Y3处从外部控制系统接收到的位置控制信号pC并且根据负载产生马达控制信号SC。控制模块14将所产生的马达控制信号SC提供到其内部马达12，并且将位置指示器(反馈)信号PN提供到其输出终端U5。[0052]应注意，在描述中，计算机程序代码已经与具体的功能模块相关联，并且步骤或转变的顺序已经以具体次序呈现，然而，本领域技术人员将了解，在不背离本发明的范围的情况下，可以不同地构造计算机程序代码，并且步骤或转变中的至少一些的次序可以进行改变。
【权利要求】
1.一种致动器(1、现、15、15’)，包括电动马达(12)和马达控制器(11)，其中所述致动器(1、1M、IS、1S’ )可配置成作为机械地联接到所述致动器(1、1M、IS、1S’)以用于驱动公共负载(L)的另一个致动器(1、1M、1S、1S’)的主动装置或从动装置工作；对于将所述致动器(IM)设置为主动装置的情况，所述马达控制器(11)被配置成在输入终端(Y3)接收外部位置控制信号(pC)，以基于所述位置控制信号(pC)产生马达控制信号(SC)，通过将所述马达控制信号(SC)供应到所述马达(12)控制所述马达(12),并且通过将所述马达控制信号(SC)供应到输出终端(U5)来控制从动装置；以及对于将所述致动器(IS、1S’)设置为从动装置的情况，所述马达控制器(11)被进一步配置成在所述输入终端(Y3)接收由主动装置供应的马达控制信号(SC)，并且通过将来自所述主动装置的所述马达控制信号(SC)供应到所述马达(12)来控制所述马达(12)。
2.如权利要求1所述的致动器(1、1M、IS、1S’)，其中所述马达控制器(11)被进一步配置成在启动时间测量所述输入终端(Y3)处的电压水平，并且根据在所述输入终端(Y3)处测量出的电压水平来将所述致动器(IS、1S’ )设置为从动装置。
3.如权利要求1或2所述的致动器(1、1M、IS、1S’)，其中所述马达控制器(11)被进一步配置成减小所述输入终端(Y3)的阻抗，检测所述输出终端(U5)处由连接到所述输出终端(U5)的另一个致动器(1S、1S’)的降低的阻抗引起的电压减小，并且在检测到所述输出终端(U5)处的电压减小时将所述致动器(IM)设置为主动装置。
4.如权利要求1至3中的一项所述的致动器(1、1M、1S、1S’)，其中所述马达控制器(11)被进一步配置成在启动时间在所述输出终端(U5)处设置限定的第一电压水平并且在已经被设置为所述主动装置时，在所述输出终端(U5)处设置限定的第二电压水平，所述限定的第二电压水平与第一电 压水平不同。
5.如权利要求1至4中的一项所述的致动器(1、1M、1S、1S’)，其中对于将所述致动器(1S、1S’)设置为从动装置的情况，所述马达控制器(11)被进一步配置成在所述输出终端(U5)提供指示致动器马达位置的位置信号(pN)。
6.如权利要求1至5中的一项所述的致动器(1、1M、1S、1S’)，其中所述致动器(1、1M、1S、1S’ )进一步包括一个或多个存储的致动器参数；并且所述马达控制器(11)被进一步配置成基于所述致动器参数和所述位置控制信号(PC)来产生所述马达控制信号(SC)。
7.如权利要求1至6中的一项所述的致动器(1、1M、1S、1S’)，其中所述致动器(I)进一步可配置成作为独立致动器(I)来工作；并且所述马达控制器(11)被进一步配置成，对于将所述致动器(I)设置为独立致动器(I)的情况，在所述输入终端(Y3)接收外部位置控制信号(PC)，基于所述位置控制信号(pC)产生所述马达控制信号(SC)，通过将所述马达控制信号(SC)供应到所述马达(12)来控制所述马达(12)，并且在所述外部终端(U5)提供指示当前致动器位置的位置信号(PN)。
8.如权利要求1至7中的一项所述的致动器(1、1M、1S、1S’)，进一步包括接线盒(6)，所述接线盒(6)容纳所述致动器(1、1M、1S、1S’)的电气终端(7a)并且具有用于将电线(7)穿过所述接线盒(6)输送至所述电气终端(7a)的穿透区域(61)。
9.如权利要求8所述的致动器(1、1M、IS、1S’)，其中所述致动器(1、1M、IS、1S’)进一步包括由所述接线盒(6)终端封闭的手动控制元件(8)。
10.如权利要求8或9中的一项所述的致动器(1、1M、1S、1S’)，其中所述接线盒(6)具有可移除的盖(60)，所述可移除的盖(60)在关闭位置时保护所述电气终端(7a)免于飞溅液体，并且在打开位置下，使得能够操作电气终端(7a)和手动控制元件(8)中的至少一个。
11.如权利要求1至10中的一项所述的致动器(1、1M、1S、1S’)，进一步包括具有用于容纳驱动轴(3)的相对侧上的两个开口的机械连接器(4)，所述机械连接器(4)在这些开口中的一个上已经布置有用于将所述驱动轴(3)联接到所述电动马达(12)的紧固件(40)并且具有插入到这些开口中的相对的一个中的一个或多个支撑环(2、2’)，所述支撑环被配置成容纳所述驱动轴(3)并减少所述驱动轴(3)相对于穿过所述两个开口延伸的驱动轴线(z)的横向移动。
12.如权利要求11所述的致动器(1、现、15、15’)，其中所述致动器(1、现、15、15’)进一步包括布置在所述致动器(1、1M、IS、1S’)的面(100)上的防旋转构件(5)，并且所述支撑环(2、2’)被插入在这些开口中的布置在所述致动器(1、1M、IS、1S’ )的其上布置有所述防旋转构件(5)的所述面(100)上的一个开口中。
13.—种包括计算机可读介质的计算机程序产品，所述计算机可读介质具有存储于其中的计算机程序代码，所述计算机程序代码指导致动器(1、1M、1S、1S’)的处理器，从而: 控制所述致动器(1、1M、IS、1S’ )作为机械地联接到所述致动器(1、1M、IS、1S’)以用于驱动公共负载(L)的另一个致动器(1、现、13、13’)的主动装置或从动装置来工作， 由此，对于将所述致动器(1M)设置为主动装置的情况，所述处理器在所述致动器(1M)的输入终端(Y3)接收外部位置控制信号(pC)，基于所述位置控制信号(pC)产生马达控制信号(SC)，通过将所述马达控制信号(SC)供应到马达(12)来控制所述马达(12),并且通过将所述马达控制信号(SC)供应到所述致动器(IM)的输出终端(U5)来控制所述从动装置；以及 由此，对于将所述致动器(I，IS、1S’)设置为从动装置的情况，所述处理器在所述输入终端(Y3)接收由主动装置供应的`马达控制信号(SC)，并且通过将来自所述主动装置的所述马达控制信号(SC)供应到所述马达(12)来控制所述马达(12)。
14.一种用于操作包括电动马达(12)和马达控制器(11)的致动器(1、1M、1S、1S’)的方法，所述方法包括: 配置所述致动器(1、1M、IS、1S’ )作为机械地联接到所述致动器(1、1M、IS、1S’)以用于驱动公共负载(L)的另一个致动器(1、现、13、13’)的主动装置或从动装置来工作， 由此，对于将所述致动器(IM)配置为主动装置的情况: 在所述致动器(IM)的输入终端(Y3)接收外部位置控制信号(pC)， 基于所述位置控制信号(PC)产生马达控制信号(SC), 通过将所述马达控制信号(SC)供应到所述马达(12)来控制所述马达(12)，以及通过将所述马达控制信号(SC)供应到所述致动器(IM)的输出终端(U5)来控制从动装置；以及 由此，对于将所述致动器(I，IS、1S’)配置为从动装置的情况: 在所述输入终端(Y3)接收由主动装置供应的马达控制信号(SC)，以及通过将来自所述主动装置的所述马达控制信号(SC)供应到所述马达(12)来控制所述马达(12)。
【文档编号】G05B19/414GK103443723SQ201180068896
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2011年3月2日 优先权日:2011年3月2日
【发明者】P.F.古耶, A.贝克, B.维伯 申请人:贝利莫控股公司