ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ ПРИВОДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДВИЖКИ ИЛИ КЛАПАНА

1. Предохранительное приводное устройство (10), содержащее контур (12) аварийной защиты для возврата в заданное положение, обеспечивающее безопасность, задвижки (16) или клапана для управления объемным расходом газа или объемным расходом текучей среды, преимущественно в сфере теплового/вентилирующего кондиционирования воздуха, противопожарной защиты и защиты помещений, причем указанное устройство (10) содержит также привод (14) исполнительного механизма с управляемым электродвигателем (28), блок (18) питания электродвигателя (28) и емкостной накопитель (20) энергии, отличающееся тем, что дополнительно содержит управляемый энергетический модуль (46), который или заряжает емкостной накопитель (20) энергии от блока (18) питания, или разряжает указанный емкостной накопитель (20) на электродвигатель (28), чтобы привести электродвигатель (28) в действие.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкостной накопитель (20) энергии содержит, по меньшей мере, один двухслойный конденсатор.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что энергетический модуль (46) представляет собой часть преобразователя (22) энергии и выполнен с возможностью работать как преобразователь постоянного тока, обеспечивающий режим (44′) переключения с понижением, который понижает выходное напряжение относительно входного напряжения, и режим (44′′) переключения с повышением, который повышает выходное напряжение относительно входного напряжения от накопителя (20) энергии.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что блок (18) питания подсоединен к электродвигателю (28) через промежуточную цепь (36), преобразователь (22) энергии подсоединен к промежуточной цепи (36), в преобразователе (22) энергии соединены последовательно первый управляемый ключ (S1) с шунтирующим его первым диодом (D1) и второй управляемый ключ (S2) с шунтирующим его вторым диодом (D2), а между выходом промежуточной цепи (36) и точкой соединения двух ключей (S1, S2) включен последовательный контур, содержащий емкостной накопитель (20) энергии и индуктор (L1).
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что управляемые ключи (S1, S2) выполнены в виде ключей (FET1, FET2) на полевых транзисторах, предпочтительно с интегрированными в них диодами (D1, D2).
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкостной накопитель (20) энергии содержит единственный конденсатор (С1).
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкостной накопитель (20) энергии содержит конденсаторы (С1, С2,…, Cn), которые соединены последовательно и/или параллельно.
8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что к единственному конденсатору (С1) подключен блок (52) мониторинга.
9. Устройство по п.7, отличающееся тем, что при параллельном включении указанных конденсаторов (С1, С2,…, Cn) к ним подключен блок (52) мониторинга, а при их последовательном включении к каждому конденсатору подключен блок (24) мониторинга и балансировки.
10. Устройство по п.8 или 9, отличающееся тем, что блок (52) мониторинга и блок (24) мониторинга и балансировки содержат последовательный контур, состоящий из резистора (R1, R2,…, Rn) и управляемого ключа (S3, S4,…, Sn+2).
11. Устройство по п.4, отличающееся тем, что управляемые ключи (S1, S2) преобразователя (22) энергии и управляемые ключи (S3, S4,… Sn+2) блока (52) мониторинга и/или блока (24) мониторинга и балансировки активируются микроконтроллером (26).
12. Устройство по п.10, отличающееся тем, что управляемые ключи (S1, S2) преобразователя (22) энергии и управляемые ключи (S3, S4,…, Sn+2) блока (52) мониторинга и/или блока (24) мониторинга и балансировки активируются микроконтроллером (26).
13. Устройство по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что электродвигатель (28) приводится в действие активирующим контуром, предпочтительно выполненным как специализированная интегральная схема (30) и подключенным к микроконтроллеру (26), предпочтительно по микропроцессорной шине (39).
14. Устройство по п.4, отличающееся тем, что в промежуточную цепь (36) включен диод (53), который препятствует прохождению тока к блоку (18) питания, когда емкостной накопитель (20) энергии разряжается на электродвигатель (28).
15. Устройство по п.4, отличающееся тем, что в промежуточную цепь (36) включен датчик (42) для детектирования падения напряжения в промежуточной цепи (36).
16. Способ гарантированного возврата в заданное положение задвижки (16) или клапана для управления объемным расходом газа или текучей среды в случае отказа электропитания или падения напряжения с использованием предохранительного приводного устройства, выполненного в соответствии с любым из пп.1-14, отличающийся тем, что
в режиме нормальной работы электрический ток, который используется также для питания электродвигателя (28), преобразуют до относительно низкого потенциала посредством энергетического модуля (46), работающего как преобразователь энергии в режиме понижения, и накапливают энергию в емкостном накопителе (20) энергии, а,
если напряжение падает ниже предварительно выбранного значения или происходит отказ электропитания, электрическую энергию, накопленную в емкостном накопителе (20) энергии, посредством того же энергетического модуля (46) преобразуют до относительно высокого потенциала и используют в режиме повышения для обеспечения работы двигателя до тех пор, пока не будет достигнуто заданное положение, обеспечивающее безопасность.
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что переменный ток с частотой предпочтительно 50-60 Гц преобразуют на входе в постоянный ток и подают через энергетический модуль (46) к емкостному накопителю (20) энергии.
18. Способ по п.16, отличающийся тем, что наибольшее изменение напряжения между относительно низким и относительно высоким потенциалами составляет, по меньшей мере, около 20-40 В.
19. Способ по п.16, отличающийся тем, что в режиме понижения микроконтроллер (26) посредством аналогового входа (Аl1) измеряет напряжение на накопителе (20) энергии и через цифровой выход (DO1) подает сигнал (48) с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ-сигнал) на управляемый ключ (S1) энергетического модуля (46).
20. Способ по п.16, отличающийся тем, что в режиме повышения микроконтроллер (26) посредством аналогового входа (Al2) измеряет напряжение на промежуточной цепи (36) между блоком (18) питания и электродвигателем (28) и через цифровой выход (DO2) подает ШИМ-сигнал на управляемый ключ (S2) энергетического модуля (46).
21. Способ по п.19, отличающийся тем, что используют энергетический модуль (46), который содержит последовательный контур, состоящий из первого управляемого ключа (S1) с шунтирующим его первым диодом (D1) и второго управляемого ключа (S2) с шунтирующим его вторым диодом (D2), а между выводом промежуточной цепи (36) и точкой соединения двух ключей (S1, S2) включают последовательный контур, содержащий емкостной накопитель (20) энергии и индуктор (L1), при этом во время протекания свободного тока (I 2 или I 4) через диод (D2 или D1) при разомкнутом ключе (S1 или S2) замыкают другой ключ (S2 или S1) в контуре.
22. Способ по любому из пп.16-21, отличающийся тем, что используют емкостной накопитель (20) энергии, содержащий конденсаторы (С1, С2,…Cn), при этом потенциал конденсаторов (С1, С2,…Cn) измеряют периодически в индивидуальном порядке и, по меньшей мере, частично разряжают конденсаторы с завышенным напряжением.
23. Способ по п.22, отличающийся тем, что в случае последовательного включения конденсаторов (С1, С2,…Cn) емкостного накопителя (20) энергии проводят балансировку напряжения.