JPH08237979A - キャパシタを有する単相非同期電動機の作動停止用の装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャパシタを有する単相非同期電動機の作動
を、しきい値に対するこの電動機の過負荷が検出された
ときに停止させるための適切な制御装置を得る。 【解決手段】 この制御装置は、主位相（φ１）または
２次位相（φ２）の電圧または電流（Ｕ１，Ｕ２，Ｉ
２，Ｉ３）と、これらのパラメータの他方の間の位相差
を測定する手段、および、記憶されているしきい値より
小なる時間遅延が測定された場合に電動機への電流供給
を中断することができる停止の制御用の手段、を包含す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キャパシタを有す
る単相非同期電動機の作動を、この電動機がしきい値に
対して過負荷となった場合に、停止させるための制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】事実問題として、単相非同期電動機が過
負荷で作動していることを検出し、それによりこの電動
機を停止させることを制御することができる装置は、今
日既に存在する。より特定的にはこの装置は、一方にお
いて、電動機の位相シフト用のキャパシタの端子におけ
る電圧に類似する直流電圧を供給することができる回路
を、他方において、一定の基準電圧を供給する回路を包
含する。この集合体は、比較回路により完成されるが、
該比較回路は前位の回路から到来する２つの電圧を比較
し、その場合に該比較は相似の直流電圧が基準電圧に等
しいかまたはそれより低くなったとき、最終的に停止信
号を発生させるために行われる。

【０００３】さらにまた、電源幹線電圧の変化にかかわ
りなく常に電源幹線電圧に比例する電圧を供給するよ
う、電源幹線の支配を受けるべき基準電圧を供給するこ
とができる回路が存在する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】事実問題として、その
ような装置は、信頼性が不足すること、応答に長い時間
がかかること、および各電動機の特定の特性に関する調
整が必要であること、に関連する幾つかの欠点を有す
る。

【０００５】特に、この集合体は、電動機の温度が位相
シフト用キャパシタの端子電圧に影響を及ぼす点で、電
動機の温度に依存する。さらに、この装置は直流電圧間
の比較の原理にもとづくものであるから、該位相シフト
用のキャパシタの端子における電圧の複数回の変化に対
応する或る時間長が経過した後においてのみ、なんらか
の結果を導出することができる。そこでいま、装置の反
応時間のレベルにおけるこの遅延は、重大な出来事を生
じさせることが可能である。このことは、特に、そのよ
うな単相非同期電動機の、巻上げブラインドのエプロン
の巻上げおよび巻戻しの制御への適用の枠内において、
成立する。

【０００６】したがって、停止の制御用のこの装置はエ
プロンの巻上げおよび巻戻しの終末における電動機の停
止に介入することができるが、このことが、或る制約が
容易に受容される場合にのみ可能であるということが了
解されるべきである。すなわち、巻上げブラインドのエ
プロンが巻上げられ、運動行程の上端に到達したとき
に、電動機の停止の制御における遅れがエプロンの緊張
をもたらし、それによりエプロンの順次の２つのスラッ
ト間の枢着された接続部が大なる応力を生ずる事態を招
くことになりやすい。相異なる寸法の巻上げブラインド
について同じ電動機が用いられることがしばしばあるか
ら、過大な動力状態の電動機を停止させることが遅延し
たことから生ずる応力発生の事態は、エプロンの破損を
生じさせる可能性がある。

【０００７】これと反対に、巻上げブラインドのエプロ
ンを巻き戻すとき、運動行程の下端における電動機の停
止の制御の遅延は、装置に応力の下におかれる結果をも
たらし、巻上げブラインドのエプロンの巻戻しへの抵抗
を生じさせる。したがって、ここにおいてもまた、その
ような装置を応力の下におき、巻上げ用軸をエプロンの
最初のスラットに接続する特定のヒンジ手段による巻上
げへの抵抗を生じさせることが、集合体の機械的強度よ
りも大になる可能性がある。

【０００８】結局、解決策としては、一定の基準電圧で
規定さぐしきい値を調整し、装置をより敏感なものにす
ることになる可能性がある。しかし、電動機のトルクに
対して、位相シフト用キャパシタの端子における電圧
が、たとえ僅かであっても、変化することのために、停
止の制御用の装置は過度に敏感にはできない可能性があ
り、それは、もし過度に敏感にするとエプロンの巻上げ
または巻戻しの期間にエプロンに生ずる摩擦による僅か
な抵抗が電動機に予期しない停止を生じさせる可能性が
あるからである。

【０００９】最後に、停止制御用のこの知られている装
置は電動機の特性に必然的に依存し、特に、位相シフト
用キャパシタの静電容量および電源幹線電圧に依存し、
それにより系統的な調整が行われねばならぬことにな
る。このことは、装置を設計するときに、もちろん、制
約になるが、とりわけ、作動期間において調整不良が発
生する可能性があるという問題がある。したがって停止
制御用のこのような装置は信頼性に欠けるものであるこ
とが判明している。

【００１０】米国特許第５１５１６３８号により、電動
機が過負荷状態で作動していることを検出することがで
きる他の１つの装置が知られている。この装置は、この
目的のために、電動機の端子における電圧と全電流の間
の位相角を監視する。事実問題として、この文書の枠内
において、電動機の負荷が増大すると、位相角は零へ向
って変化すると述べられている。したがって、この知ら
れた装置によれば、この電圧と電流の零通過を検出する
ことが行われ、そのときに、適切な手段は、電圧、電流
間の時間遅延をあらわす信号を発生させることができ
る。特に、電流の零通過を検出するために、強磁性の磁
心が用いられる。

【００１１】事実問題として、位相差の測定（ｐｈａｓ
ｅ−ｓｈｉｆｔ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）が、電動機
に電流を供する電源幹線の電圧について、および電動機
を流れる全電流について行われることが評価されるべき
である。この電圧とこの全電流の間の位相差と、電動機
負荷の間に、実際、或る関係があるとすれば、それは系
統的な比例の関係ではない。さらに、それは、厳密に
は、電動機の特性に依存する。

【００１２】このことは、これらの装置が、制御されて
いる電動機に応じて調整されねばならぬこと、そしてそ
れが試験またはその他の操作により行われねばならぬこ
と、を意味する。さらに、調整の必要性が生ずるとすぐ
に、調整不良の可能性が生じ、それにより装置の信頼性
不足が生ずるようになる。

【００１３】本発明は前述の従来技術における欠点を処
理することを目的とするものであり、このことを単相非
同期電動機の作動の停止用の非常に精密な装置により、
電動機への電流供給を中断する見地に立って電動機の過
負荷をほとんど瞬時的に検出することができるものによ
り行おうとするものである。この精密性はまた、過負荷
検出のしきい値が電動機のパラメータ、例えば位相シフ
ト用キャパシタの静電容量または電動機の作動温度、に
無関係であるという事実からもたらされる。

【００１４】最終的には、本発明の目的は、時間遅延を
測定することにあり、該時間遅延は、電動機の端子にお
ける電圧と電動機を流れる全電流の間のものではなく、
電動機の主位相および／または補助位相に対応するパラ
メータ、電圧または電流、の間のものである。したがっ
て、電動機の内部パラメータであって単に電動機の電流
供給線上で測定されることができるものではないもの、
が考慮に入れられることが評価される。このことは、実
行される位相差の測定と電動機に印加される負荷の間の
比例的関係をみちびくという利点を有する。このことは
装置が、前記のパラメータにほとんど無関係になる、特
に位相シフト用キャパシタの静電容量または該電動機の
作動温度に無関係になる、という結果をもたらす。さら
に、装置は、正規の範囲内においては、電源幹線電圧の
変動に対し不感である。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明においては、キャ
パシタを有する単相非同期電動機が１つのしきい値に対
して過負荷状態になった場合の該電動機の作動の停止用
の制御装置において、該制御装置は、一方において、任
意の１つのパラメータ、例えば主位相の電圧または電流
または２次位相と、これらのパラメータの他の１つの間
の位相差（ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔ）を測定する測定手
段、および、他方において、記憶装置におけるしきい値
より小なる遅延時間が測定されたとき、電動機への電流
供給を中断することができる、停止制御手段を包含す
る、ことを特徴とする制御装置、が提供される。

【００１６】また、本発明による制御装置は、ほとんど
瞬時的な反応時間を有するが、その理由は、１つの変化
について遂行される測定により、電動機の過負荷を検出
することができるからである。

【００１７】本発明の他の１つの技術特徴によれば、し
きい値はパラメータの関数として設定されることがで
き、装置は、比較されるパラメータの間の位相差の進展
を測定する手段を包含し、このことは導関数を演算する
ことによりこの進展における突然の変化を検出し、電動
機の作動の停止を制御する観点から行われるのである。

【００１８】或る態様においては、位相差が、電動機が
最大の許容されるトルクを発生する状態に対応する一定
の値より低いか高いかが検出されるだけでなく、電動機
に生ずる突然のより大なる（またはより小なる）抵抗ト
ルクのために、電動機により伝達されるこのトルクの異
常な進展が探究される。そのような場合には、該電動機
の作動の停止は、特に、最大の許容されるトルクが生ず
るより前においてさえ制御されることになる。

【００１９】巻上げブラインドの極めて特殊な場合を考
慮すると、このことは、部品の標準化の理由により通常
のことであるが、小形の電動機の製造原価の理由のため
に、巻上げブラインドの範囲に対して与えられた電力の
同じ電動機が用いられる、ということが評価される。こ
の場合には、位相シフトのしきい値を調整する可能性が
存在し、それにより、巻上げブラインドのエプロンの巻
上げを行うために電動機により発生させられるパワーの
関数として、電動機の停止が行われるようにする。この
ことは特に強制的であることが判明しており、受理され
た注文を処理し該注文に応ずるために巻上げブラインド
がしばしば製造されることがより一層知られることにな
る。そのような状況下においては、与えられた巻上げブ
ラインドへ電動機を取付ける前に、各電動機について、
検出用のしきい値の個別の調整を実行することが必要で
ある。

【００２０】しかし、そのような状況下においてさえ、
制御装置は、電動機が或るトルクを発生するときにのみ
電動機の作動に作用することができるのであり、該或る
トルクは、位相シフトが、該しきい値より，事態に応じ
て、より小に、またはより大になる結果を生じさせるも
のである。したがって、エプロンの巻上げの終末におけ
る停止の制御に関する限り、巻上げのこの最終の期間の
間、電動機は抵抗にほとんど出会わないことが、まず観
察される。次いで、エプロンの終端のスラット上に位置
する停止体が衝合状態になると、電動機は、最大の許容
されるトルクにおいて、最小のトルクを、エプロン上に
発生させる。そのときに、しきい値に対して測定され、
電動機を停止させる、位相差の超過が検出される。その
ような状況下において、該電動機の動作の下に、エプロ
ンが大なる応力の影響を受けることは明らかであり、そ
れは特に、終端のスラットに関して生起することであ
り、該終端のスラットの停止は衝合用の部品に依存する
のである。

【００２１】本発明は、特に、このことを回避するが、
その理由は、装置が位相差によりしきい値の超過を検出
することだけでなく、この位相差の突然の変化を検出す
ることができるからであり、該位相の突然の変化は電動
機の作動の停止の制御に用いられ、このことは最大の許
容されるトルクを発生させる時間が経過する前において
さえ行われる。したがって、このような技術特徴は、電
動機への電力にかかわりなく、任意のクランピングが発
生した場合には、巻上げブラインドの劣化の危険性を回
避することを可能にする。

【００２２】本発明のその他の応用範囲および利点は、
添付の図面に示される具体例に関連する以下の記述にお
いて明瞭に説明される。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明は、図１に示されるよう
に、キャパシタ３を有する非同期電動機２の作動を停止
させる制御装置１に関する。そのような装置１の一具体
例が図２に示される。したがって、この電動機２は、主
コイルＢ１および補助コイルＢ２により特徴づけられ、
該主コイルと補助コイルは、一方では、電源幹線Ｓの共
通端子４に接続され、他方では、位相シフト用キャパシ
タ３を通して相互に接続され、該位相シフト用キャパシ
タは電動機の回転の制御用の回転磁界を発生させること
ができる。この点に関して、この主コイルＢ１は、主位
相φ１に対応する電源幹線Ｓの端子７に接続されている
ことが評価されるべきである。

【００２４】停止の制御用の装置１に関して、しきい値
に対して電動機２の結局の過負荷を検出することが目標
とされ、該しきい値は、好適には、この電動機２の作動
の停止をほとんど瞬時的に制御するという観点から、パ
ラメータの関数として設定されることができる形式のも
のである。

【００２５】この目的のもとに、本発明によれば、停止
の制御用の装置１は、時間遅延、および、したがって、
パラメータである、主コイルＢ１に対応する主位相φ
１、または補助コイルＢ２に対応する２次位相φ２の電
圧Ｕ１，Ｕ２、または電流Ｉ１，Ｉ２、の任意の１つと
これらのパラメータＵ１，Ｕ２，Ｉ１，Ｉ２の他の１つ
の間の位相差、を測定する手段８を包含する。

【００２６】本発明の理解を容易にするよう、以下の記
述は、図２に示される具体例に特に関連するが、この図
２は、装置１が、電源幹線の電圧Ｕ１と主コイルＢ１を
流れる電流Ｉ２の間、したがって主位相φ１のパラメー
タの間の時間遅延を測定する手段８を包含する、場合に
対応する。しかしこの記述の枠内における後述におい
て、主位相φ１と２次位相φ２のこれらのパラメータの
他方の間に存在する位相差をどのようにして測定するか
が説明される。

【００２７】したがって、図１に示される具体例におい
ては、これらの測定手段８は、主位相φ１の電圧であっ
て電源幹線の電圧にほかならないものが予め定められた
しきい値、好適には実質的に零、を通過することを検出
する手段９、および主コイルＢ１を流れる電流Ｉ２が予
め定められたしきい値、好適には実質的に零、を通過す
ることを検出する手段１０を包含する。位相差を検出す
るために、電圧または電流が実質的に零を通過すること
を検出することが選択される場合には、このことは単に
この解決策が容易なものであるからであり、その理由
は、比較される両方のパラメータの間に存在する尺度に
おける相違に無関係になることを可能にするからであ
る、ことが評価されるべきである。しかし、比較される
パラメータが同じ性質のもの（電圧対電圧、電流対電
流）である場合には、どのようなしきい値の通過の検出
が考慮されようと、全く問題を生じない。

【００２８】装置１はマイクロプロセッサ１１をさらに
包含し、該マイクロプロセッサはクロック発生器１２に
接続され、時間遅延を測定することができ、それは該時
間遅延を記憶装置１３における知られているしきい値と
比較する意図のもとに行われ、好適にはパラメータの関
数として設定されることができ、これは、そのような事
態が生ずれば、適切な制御手段１４により電動機２の停
止を停止させるためである。

【００２９】装置が、低電圧の直流供給源１９であって
マイクロプロセッサ１１の制御に関与するもの、を包含
することが評価されるべきである。特に、この低電圧の
直流供給源１９の回路のレベルにおいて、電圧および電
力を低下させる手段１７が設けられ、この手段１７は抵
抗１８Ａおよびキャパシタ１８Ｂにより特に規定され
る。そのとき、この集合体は電圧制御装置２１の前位に
ある古典的設計の整流回路２０と関連させられる。した
がって、該電圧制御装置の出力において低電圧直流源が
利用可能であり、該直流源は、マイクロプロセッサ１１
により受理されまたは送出される論理命令の枠内におい
て関与することができる。

【００３０】検出手段９に関しては、この検出手段は回
路１５からなり、この回路は、図３に示されるように、
電源幹線電圧の正弦波信号を実質的に矩形の信号に変換
することができ、該実質的に矩形の信号においては、各
電圧跳躍が電圧Ｕ１のほぼ零における通過に対応する。
この実質的に矩形の信号は０また１の形式の論理命令に
適合しており、回論理命令はマイクロプロセッサ１１に
より解釈されることができる。

【００３１】この目的のために主位相φ１に対応する電
源幹線Ｓの端子４は、分圧ブリッジＲ１／Ｒ２を通して
ＮＰＮトランジスタ２３のベースに電流を供給し、該Ｎ
ＰＮトランジスタは、電圧Ｕ１が正のときは導電的にな
り、電圧Ｕ１が負または零のときは導電が阻止される。
したがって、この電圧Ｕ１が正になるとすぐに、このＮ
ＰＮトランジスタ２３は、零の状態における論理命令に
対応してマイクロプロセッサ１１のピン２４を接地に接
続する。他方、この電圧Ｕ１が負または零の電圧である
と、ＮＰＮトランジスタ２３は導電が阻止され、それに
より、１の状態の論理命令に対応して、マイクロプロセ
ッサのピン２４は低電圧の電源１９に接続される。

【００３２】主位相φ１と２次位相φ２の相異なるパラ
メータの間の位相差の測定の可能性を提供する装置１の
一般的な設計に戻ると、図８はこれらの検出手段９の簡
略化された図解であり、該検出手段はこの位相における
電圧Ｕ１またはＵ２の零通過を検出するために、任意の
位相に適用される、ことが評価される。したがって、こ
こで、電圧分割用ブリッジＲ１／Ｒ２であってそれを通
ってＮＰＮトランジスタへ電流が供給されるものもまた
見出される。

【００３３】主位相φ１における電流Ｉ２が零通過しし
たがって主コイルＢ１を流れるものを検出する手段に関
しては、該手段は、光学的カプラ２５を包含し、該光学
的カプラはＬＥＤダイオード２６を具備し、該ＬＥＤダ
イオードは、それが導電状態になりしたがってそれを通
って電流が流れるとき、ＮＰＮフォトトランジスタ２７
のベースにバイアスを与え、該ＮＰＮフォトトランジス
タを導電的にする。そのとき、接地に接続されているマ
イクロプロセッサ１１のピン２８は論理命令の零の状態
を検出する。

【００３４】それの反対として、すなわちＬＥＤ２６が
導通阻止状態であると、ＮＰＮフォトトランジスタ２７
は導通阻止され、それによりピン２８は低電圧電源１９
に接続され、論理命令の１の状態にする。ＮＰＮフォト
トランジスタ２７の代りに、ＰＮＰフォトトランジスタ
が用いられ例えば回路におけるＬＥＤダイオード２６の
装着を反転させられるようにすることが可能である。こ
の光学的カプラ２５は、電気的接続部３０上においてダ
イオード形分流路２９において並列に装着され、該電気
的接続部は主コイルＢ１を電源幹線Ｓの端子７に接続す
る。

【００３５】したがって、この光学的カプラ２５を通っ
て実質的に矩形の信号（図５および図６参照）がマイク
ロプロセッサ１１へ伝送され、該実質的に矩形の信号の
各移行は、論理命令の零の状態から１の状態への変化ま
たはその逆の変化と同様に、主コイルＢ１を流れる電流
が実質的に零を通過することに対応する。ここでもま
た、これらの検出手段１０が一般的な設計として示さ
れ、該検出手段は、図７に示されるような主位相φ１ま
たは２次位相φ２を通って流れる電流Ｉ２およびＩ３を
測定する。特に、この光学的カプラ２５の存在がみら
れ、該光学的カプラはダイオード形電流分路２９により
電流を供給される。

【００３６】したがって、位相差を測定することが望ま
れるパラメータに従い、事態に応じ、図８に示されるよ
うに検出手段９が使用され、該検出手段は図７に示され
るように主位相φ１、および／または２次位相φ２、ま
たは検出手段１０と協働し、該検出手段は該主位相φ１
または該２次位相φ２と協働することができる。したが
って、主位相φ１の電圧Ｕ１と主位相φ１の電流Ｉ２の
間の位相差を測定することが希望されるときは、図２に
示されるように検出手段９，１０の組合せが選択され
る。

【００３７】２次位相φ２における電圧Ｕ２と２次位相
φ２における電流Ｉ３の間の位相差の測定の枠内におい
て、図１に示されるような検出手段９，１０のこの組合
せもまた用いられるが、しかし特に該２次位相φ２に印
加され、したがって補助コイルＢ２に印加される。主コ
イルＢ１（主位相）の電圧Ｕ１と補助コイルＢ２（２次
位相）の電圧Ｕ２の間の位相差の測定の枠内において、
図８に示されるように検出手段９が各位相に適用され
る。

【００３８】最後に、主コイルＢ１を流れる電流Ｉ２と
補助コイルＢ２を流れる電流Ｉ３の間の位相差が測定さ
れるべき場合には、図７の線図に対応して各位相検出手
段１０に関連させ、特に光学的カプラを利用することが
便利であり、該光学的カプラは電源幹線の電流供給部と
マイクロプロセッサの電流供給部の間の動電気的絶縁を
提供するという利点を有する。

【００３９】最後に、検出手段９，１０から供給される
これらの矩形形状の信号により、マイクロプロセッサ１
１が、クロック１２により、各変化において、両方のパ
ラメータの間の遅延を測定することは容易であり、その
場合に位相差を測定しそれをしきい値に対応する時間と
比較することが考慮に入れられ、該しきい値は好適には
パラメータの関数として設定されることができる。しか
し、電動機２の始動に対応する移行の期間においてこの
位相差のレベルに変動が生ずることを評価すべきであ
る。したがって、装置が電動機２の予期しない停止を生
じないようにするために、このような移行の始動の期間
には作動しないよう、時間遅延を測定する手段８が設け
られる。

【００４０】よた正確には、測定は、電動機２の始動の
この位相に類似の与えられた時間が経過した後はじめ
て、マイクロプロセッサ１１により実行され解釈され、
該時間は好適には電圧Ｕ１，Ｕ２または電流Ｉ２，Ｉ３
の変化の定められた数に対応する。この移行の期間が経
過した後、測定手段８はその役割を充分に遂行し、それ
により、与えられた位相シフトが行われる場合には、装
置１は電動機２の作動の停止を制御する。

【００４１】事実問題として、前記されるように、基準
のしきい値は、パラメータの関数として設定され得る形
式のものである。目的は、電動機２を、与えられた限界
値より大なるトルクを生ずるようになったときばかりで
なく、作動周期において電動機の生ずるトルクが突然、
異常に増大すること、または減少することが観察された
ときにも、停止させることができることである。電動機
駆動の巻上げのブラインドの例をとり、エプロンを巻か
れていない位置から完全に巻上げられた位置へ巻上げる
サイクルのより特定の場合を考慮するとき、該エプロン
の重量が逐次減少することのために、電動機が発生する
トルクを逐次減少させることが知られている。

【００４２】したがって、このサイクルにおいて、この
トルクが突然増大する傾向が生じたときは、それはエプ
ロンの運動行程に或る妨害体が存在することを意味す
る。さて、装置が、固定されたしきい値を超過した場合
にのみ電動機の停止を制御することができる場合には、
電動機は最大の許容可能なトルクを発生するまで必然的
に回転しつづけるはずである。さて、特にエプロンのス
ラットの運動行程の妨害の枠内において、エプロンは、
電動機から伝達されるこの動力に抵抗しない可能性があ
る。本明細書のはじめの部分に、エプロンの運動行程の
上端であって、電動機が正常には最小のトルクを発生す
るところ、への到達の問題が記述されている。

【００４３】この欠点を処理するために本発明による制
御装置は、比較されるパラメータの間の位相差の時間経
過にともなう進展を測定する手段をさらに包含し、これ
は、この進展における突然の変化を測定し、この位相差
におけるそのような突然の変化を検出したとき電動機２
の作動の停止を制御する観点からなされる。

【００４４】したがって、マイクロプロセッサ１と協働
するこれらの測定手段の機能は、グロス導関数Ｄｂを演
算することであり、該グロス導関数は、与えられた時刻
に測定された位相差から以前に測定された位相差の値を
減算することにより得られる。第１の具体例において
は、この導関数の値が記憶装置１３における或るしきい
値（導出されたしきい値と称される）より大であると
き、位相差に異常な進展があり、したがって電動機２を
停止させる必要性があることが推論される。

【００４５】しかし、位相差の進展を測定するこの過程
の枠内において、与えられた時刻におけるグロス導関数
Ｄｂの演算が或る原因に大きく影響され、該或る原因は
電動機２により発生するトルクの突然の増大には実際に
はもとづかないものである、ことが評価されるべきであ
る。したがって、測定期間において、電子的雑音および
その他の影響を与えるパラメータが干渉を行う可能性が
ある。

【００４６】この目的のために、本発明によれば、スラ
イディング導関数Ｄｇ（ｘ）の演算を行うことが宣言さ
れ、該スライディング導関数の演算は、前記の条件にお
いて決定されたグロス導関数Ｄｂの演算に、以前に演算
されたスライディング導関数Ｄｇ（ｘ−１）の値を加算
し、与えられたフイルトレイション係数を乗算すること
からなる。したがって、これは、反復的関数であり、後
続の測定に対応するスライディング導関数Ｄｇ（ｘ＋
１）を演算するとき、このスライディング導関数Ｄｇｘ
であって、たったいま演算されそれにフィルトレイショ
ン係数が適用されるものが考慮に入れられる。

【００４７】この点に関し、移行操作の期間の後の最初
の位相差測定の期間においてスライディング導関数Ｄｇ
１の測定はグロス導関数Ｄｂ１に対応する。次位の点に
おいて決定されるスライディング導関数Ｄｇ２について
は、このスライディング導関数Ｄｇ２は、したがって、
該時点において決定されたグロス導関数Ｄｂ２に以前の
時点におけるグロス導関数Ｄｂ１にフィルトレイション
係数を乗算したものを加算したものに対応する。

【００４８】最後に、電動機の停止はスライディング導
関数がしきい値より大であるときにのみ制御され、この
ことは曲線の進展が希望しない方向へ実効的に進行する
ことに対する、或る態様における、保証を可能にし、そ
の場合に、与えられた時刻におけるグロス導関数のみで
なく先行する１つまたは複数の変化において演算された
グロス導関数が考慮に入れられる。

【００４９】したがって、与えられた点におけるこのス
ライディング導関数の演算に適用される関数は、 Ｄｇｘ＝Ａ．Ｄｂｘ＋Ａ′・Ｄｂ（ｘ−１）＋Ａ″・Ｄ
ｂ（ｘ−２）ｅｔｃ… の形式のものであり、ここにＤｇｘは点ｘにおけるスラ
イディング導関数、Ｄｂｘは点ｘにおけるグロス導関
数、Ａ，Ａ′，Ａ″…は係数である。

【００５０】この関数は、制限された数の点に対応する
グロス導関数のみが実効的に考慮に入れられるよう規定
されることが可能であることが、注意されるべきであ
る。位相差は１つの変化について決定されることがで
き、この操作は各変化について反復されることができ、
スライディング導関数は同じ周期により決定されること
ができることが評価されるべきである。

【００５１】したがって、電動機２の停止の制御は、一
方において、電動機２の２つのパラメータの間の位相差
が与えられたしきい値を超過したとき、および他方にお
いて、この位相差の進展の曲線のスライディング導関数
Ｄｇが或るしきい値より大であるときに行われることが
でき、このことは特に、電動機の異常な、不良の機能が
生じそしてこれが最大の許容可能なトルクに到達する前
にさえ生ずる場合に電動機のこの停止を制御することを
可能にする。

【００５２】前記されるように、電動機２の作動の中断
はトライアック32を主として包含する手段１４により行
われる。このトライアック３２は、好適には主コイルＢ
１を電源幹線Ｓの端子７に接続する電気接続部３０上に
装着されるが、マイクロプロセッサ１１から送出される
論理命令が０の状態にあるとき電流を供給される。この
装着は、エネルギ消費がより小である点で好適である。
逆の装着を考慮することも可能である。

【００５３】添付図面の図２に対応する事態に戻って、
マイクロプロセッサ１１が記憶装置１３におけるしきい
値より小なる時間遅延を検出したとき、または測定され
つつある両方のパラメータの間の位相差の時間の異常な
進展を検出したとき、マイクロプロセッサは、ピン３３
を通して１の状態の論理命令を送出する。より特定的に
は、マイクロプロセッサはＮＰＮトランジスタ３４のベ
ースへ電流を供給し、該ＮＰＮトランジスタはＰＮＰト
ランジスタ３５のベースを接地に接続する。そのとき該
ＰＮＰトランジスタは導通阻止されトライアック３２に
電流を供給しないようになり、該トライアック３２は主
コイルＢ１を電源幹線Ｓに接続する電気接続部３０を遮
断する。

【００５４】前記されるように、電動機２に与えられる
回転の方向に従って、コイルＢ１，Ｂ２のいずれかが主
コイルになる。したがって、停止の制御用の装置１が、
電動機２に与えられる回転の方向に無関係に作動するた
めには、検出手段１０を２つの組に分割することが必要
であり、該検出手段は、回転方向の反転を制御するため
にコイルＢ１，Ｂ２をＲＴリレーを通して電源幹線Ｓに
接続する各電気接続部に直列に装着されている。

【００５５】しかし、好適な具体例によれば、停止の制
御用の装置１は２つの接点３７，３８を制御し得るＲＴ
リレー３６を包含し、該２つの接点は、状況に応じて、
コイルＢ１またはＢ２を、検出手段１０を包含する電気
接続部３０を通して電源幹線Ｓに接続する。同時に、他
方のコイルＢ２，Ｂ１は、いずれかが、これらの接点３
７，３８により、補助コイルへ変換される。ＲＴリレー
３６の制御はマイクロプロセッサ１１から送出される論
理命令により確実化され、該マイクロプロセッサ自身
は、常開の単安定の押ボタン（ＭおよびＤ）３９，４
０、により送出される論理命令を受理する。

【００５６】したがって、マイクロプロセッサ１１が先
行の制御の期間において押ボタン（Ｍ）３９から到来す
る１つの状態の論理命令を受理し、いま押ボタン（Ｄ）
４０から到来する１の状態の論理命令を受理すると、該
マイクロプロセッサは１の状態の論理命令をＮＰＮトラ
ンジスタ４１へ送出し、そのとき該ＮＰＮトランジスタ
のベースはバイアスされる。この状況下においては該Ｎ
ＰＮトランジスタは導通状態であるから、該ＮＰＮトラ
ンジスタはＲＴリレー３６を接地へ接続し、該ＲＴリレ
ーはさらに電源幹線の共通の端子４へさらに接続され、
それにより該ＲＴリレーは電流を供給され、接点３７，
３８の切換えを生じさせ、電動機２の回転の方向の反転
を生じさせる。

【００５７】この点において、記述が、図２に示される
具体例に特に関連し、位相差が主位相φ１の電圧Ｕ１と
電流Ｉ２の間で測定される場合に対応しているが、位相
差に関して相異なるパラメータが比較される場合におい
ても、事態は同様である。

【００５８】要約すると、前記されるように、電動機の
主位相φ１または２次位相φ２の電圧または電流の１つ
のパラメータと、これらのパラメータの他の１つの間の
時間遅延と、該電動機の負荷であって、この電動機の特
性から、すなわち温度または位相シフト用キャパシタの
静電容量からにも無関係であるものの間の比例的関係を
考慮に入れて、停止の制御用の装置を実現しほとんど瞬
時的な反応時間と、従来達成できなかった正確性をみち
びくことが可能になった。

【００５９】さらに、この装置は、与えられた操作サイ
クルにおいて比較されるパラメータ間の位相差に対応し
て曲線の異常な進展を測定する可能性を有するから、こ
の装置は設備の終局的な劣化を回避することを可能にす
る。特に、本発明は巻上げブラインドの電動化の分野に
有利な応用を見出すのであり、該巻上げブラインドは、
エプロンの巻上げまたは巻戻しのサイクルの期間におけ
る、または運動行程の終末における電動機の停止の制御
における、多くの問題を生じさせるものである。

【００６０】最後に、本発明は、エプロンの破損の危険
なしに巻上げブラインドの運動行程の上端および下端に
おける電動機のこの停止を考慮することを実際に可能に
するが、該エプロンの破損の危険は、例えば従来知られ
ている装置において通常生ずる停止の制御の遅延による
ものである。さらに、この装置は電動機の部品の故障を
検出することが可能である。したがって、キャパシタの
短絡は、必然的に位相差を生じさせ、該位相差は標準値
を逸脱している。特に、この位相差は、曲線の導関数を
考慮に入れるとき、異常に発展する傾向を有する。同様
な態様で、および同様な理由により、この装置はコイル
Ｂ１，Ｂ２のレベルにおける短絡を検出することができ
る。

【００６１】或る期間において、そして本発明による装
置が存在しない状況下において、キャパシタまたはコイ
ルにおけるそのような短絡は電動機の温度上昇をもたら
し、遂には、キャパシタを有するこの種の非同期電動機
が適用可能な標準により通常備えている熱的安全装置に
より電流の供給が中断されることになる。

【００６２】比較した場合、本発明による装置のため
に、熱的安全装置は、動作不履行の場合には活性化され
ないのであり、該動作不履行は電動機が完全に劣化する
前に検出されるのである。

【００６３】最後に、本発明により、電動機駆動の巻上
げブラインドへの特定の応用の枠内において、小形の巻
上げブラインド用として、この電動機が過負荷状態にさ
れることにより劣化する危険なしに、正常には大型の巻
上げブラインド用として意図される電動機を使用するこ
とが可能である。このことは製品のレベルにおける標準
化を可能にするのみでなく、しばしば高い製造価格の小
形の電動機の製造を回避することを可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】キャパシタを有する単相非同期電動機の概観的
な線図である。

【図２】本発明による装置を包含する電子的ユニットの
概観的線図である。

【図３】電源幹線の電圧に対応する信号を示す図解であ
る。

【図４】電圧信号を、論理命令として解釈されることが
できる実質的に矩形の信号へ変換することを示す図解で
ある。

【図５】主コイルを流れる電流に対応する信号を示す図
解である。

【図６】電流信号を、論理命令として解釈されることが
できる実質的に矩形の信号へ変換することを示す図であ
る。

【図７】主位相または２次位相を通って流れる電流を矩
形の信号へ変換するための電子的回路の例を示す概観的
な線図である。

【図８】主位相また補助位相の端子における電圧を矩形
の信号へ変換するための簡単化された線図に対応する、
図６に類似する図解である。

【符号の説明】

１…制御装置 ２…電動機 ３…キャパシタ ４…共通端子 ７…電源幹線端子 ８…測定手段 ９…検出手段 １０…検出手段 １１…マイクロプロセッサ １２…クロック装置 １３…記憶装置 １４…制御手段 １５…変換手段 １７…電圧、電力低下手段 １８Ａ…抵抗 １８Ｂ…キャパシタ １９…直流供給源 ２０…整流回路 ２１…電圧制御装置 ２３…トランジスタ ２４…ピン ２５…光学的カプラ ２６…ＬＥＤダイオード ２７…フォトトランジスタ ２８…ピン ２９…ダイオード形電流分路 ３０…電気接続部 ３２…トライアック ３４…トランジスタ ３６…ＲＴリレー ３７，３８…接点 ３９，４０…押ボタン φ１…主位相 φ２…２次位相 Ｂ１…主コイル Ｂ２…補助コイル Ｕ１…主コイル電圧 Ｕ２…補助コイル電圧 Ｉ２…主コイル電流 Ｉ３…補助コイル電流 Ｒ１，Ｒ２…分圧ブリッジ Ｓ…電源幹線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ルイ プルメール フランス国，90000 ベルフォール，フォ ンテーヌ，プラス ドゥ ラ プティ，１

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャパシタ（３）を有する単相非同期電
   動機（２）が１つのしきい値に対して過負荷状態になっ
   た場合の該電動機（２）の作動の停止用の制御装置にお
   いて、該制御装置は、一方において、任意の１つのパラ
   メータ、例えば主位相（φ１）の電圧または電流（Ｕ
   １，Ｕ２，Ｉ２，Ｉ３）または２次位相（φ２）、と、
   これらのパラメータの他の１つの間の位相差を測定する
   測定手段（８）、および、他方において、記憶装置（１
   ３）におけるしきい値より小なる遅延時間が測定された
   とき、電動機（２）への電流供給を中断することができ
   る、停止制御手段（１４）、を包含する、ことを特徴と
   する制御装置。
2. 【請求項２】 測定手段（８）は、主位相（φ１）およ
   び／または補助位相（φ２）の電圧（Ｕ１，Ｕ２）が予
   め定められたしきい値、好適には実質的に零、を通過す
   ることを検出する検出手段（９）、および／または、該
   位相（φ１）およびまたは２次位相（φ２）を流れる電
   流（Ｉ２，Ｉ３）が予め定められたしきい値、好適には
   実質的に零、を通過することを検出する検出手段（１
   ０）、を包含する、請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 該制御装置はマイクロプロセッサ（１
   １）を包含し、該マイクロプロセッサには位相シフトの
   時間を測定することができるクロック発生装置（１２）
   が協働させられ、それは該位相シフトの時間をしきい値
   と比較することを意図して行われ、該しきい値は好適に
   はパラメータの関数として設定されることができ、該パ
   ラメータは、そのような事態が発生した場合に、該手段
   により、電動機（２）の停止を制御するために、記憶装
   置（１３）のレベルにおいて知られているものである、
   請求項１または２記載の制御装置。
4. 【請求項４】 電圧（Ｕ１，Ｕ２）が零を実質的に通過
   することを検出する検出手段（９）は、該電圧（Ｕ１）
   または（Ｕ２）の正弦波信号を実質的に正方形状の信号
   へ変換することができる回路１５を有し、その場合に電
   圧跳躍の各個は該電圧（Ｕ１）がほぼ零を通過すること
   に対応し、該実質的に正方形状の信号は０または１の形
   式の論理命令を形成し該論理命令はマイクロプロセッサ
   （１１）により翻訳されることができるものである、請
   求項２または３記載の制御装置。
5. 【請求項５】 主位相（φ１）または２次位相（φ２）
   を通って流れる電流（Ｉ２，Ｉ３）が零を通過すること
   を検出する検出手段（１０）は光学的結合器（２５）を
   包含し、該光学的結合器は実質的に正方形の信号をマイ
   クロプロセッサ（１１）へ伝送することができ、該実質
   的に矩形の信号の各移行は、論理命令の０の状態から１
   の状態への、またはその逆の変化と同様に、電流（Ｉ
   ２）または（Ｉ３）が零を実質的に通過することに対応
   する、請求項２または３記載の制御装置。
6. 【請求項６】 光学的結合器（２５）は、ダイオード形
   の電流分路（２９）を通して、電動機（２）の主コイル
   （Ｂ１）または補助コイル（Ｂ２）を電源幹線（Ｓ）に
   接続する電気的接続部（３０）上に装着される、請求項
   １記載の制御装置。
7. 【請求項７】 該制御装置は、２つの接点（３７），
   （３８）を制御することができるＲＴリレー（３６）を
   包含し、該２つの接点は、そのような事態が発生した場
   合に、コイル（Ｂ１）または（Ｂ２）を電源幹線（Ｓ）
   に接続し、それは該電動機（２）の回転の方向の反転を
   制御することを意図して行われる、請求項５または６記
   載の制御装置。
8. 【請求項８】 ＲＴリレー（３６）の制御は、常開の単
   安定の押ボタンＭおよびＤ（３９，４０）から発出する
   論理命令のインパルスのもとに、マイクロプロセッサ
   （１１）から伝送される論理命令により確実化される、
   請求項７記載の制御装置。
9. 【請求項９】 停止（１４）を制御する制御手段は、電
   気的接続（３０）上に装着されるトライアック（３２）
   を包含し、該電気的接続はコイル（Ｂ１）または（Ｂ
   ２）を電源幹線に接続し、このトライアック（３２）へ
   の電流供給はマイクロプロセッサ（１１）から発出する
   論理命令のインパルスのもとに中断される、請求項１ま
   たは６記載の制御装置。
10. 【請求項１０】 該制御装置は、比較されるパラメータ
    （Ｕ１，Ｕ２，Ｉ２，Ｉ３）の間の位相差の進展を測定
    する測定手段を包含し、この測定は該位相差の進展の突
    然の変化を検出する意図をもって行われ、該突然の変化
    の検出はグロス導関数（Ｄ６）を演算することにより行
    われ、該演算は、与えられた時刻に測定される位相差の
    値から以前の時刻において測定される値を減算し該グロ
    ス導関数をしきい値と比較することからなり、該しきい
    値はそれに到達しまたはそれを超過するとき、手段（１
    ４）により、マイクロプロセッサ（１１）による電動機
    （２）の停止の制御にみちびかれるようになっている、
    請求項１〜９のいずれかに記載の制御装置。
11. 【請求項１１】 位相差の進展を測定する測定手段は、
    スライディング導関数（Ｄｇ）の演算を実行し、該演算
    は、与えられた時刻に演算されるグロス導関数（Ｄ６）
    および以前の時刻において決定されるスライディング導
    関数を考慮に入れた反復する関数からなり、この関数
    は、 Ｄｇｘ＝Ａ・Ｄｂｘ＋Ａ′・Ｄｂ（ｘ−１） の形式のものであり、ここにＤｇｘは与えられた時刻ｘ
    におけるスライディング導関数、Ｄｇ（ｘ−１）は以前
    の時刻（ｘ−１）におけるスライディング導関数、Ａお
    よびＡ′はフィルトレイション係数である、請求項１０
    記載の制御装置。
12. 【請求項１２】 キャパシタを有する単相非同期電動機
    を包含し、巻上げブラインドの通路の上端および下端お
    よびエプロンの障害物による停止の制御を行う、停止の
    制御に適用されている請求項１〜１１のいずれかに記載
    の制御装置。