WO2004109903A1 - Steuereinrichtung - Google Patents

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WO2004109903A1
WO2004109903A1 PCT/EP2004/004582 EP2004004582W WO2004109903A1 WO 2004109903 A1 WO2004109903 A1 WO 2004109903A1 EP 2004004582 W EP2004004582 W EP 2004004582W WO 2004109903 A1 WO2004109903 A1 WO 2004109903A1
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motor
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voltage
winding
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Dieter Walddörfer
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Elero GmbH
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    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/56—Operating, guiding or securing devices or arrangements for roll-type closures; Spring drums; Tape drums; Counterweighting arrangements therefor
    • E06B9/68—Operating devices or mechanisms, e.g. with electric drive
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/24—Controlling the direction, e.g. clockwise or counterclockwise

Definitions

  • the invention relates to a control device according to the preamble of claim 1.
  • Such a control device is known from EP 1 186 741 A2.
  • This control device is used to control an AC blind motor or the like whose direction of rotation is specified from the outside by applying an AC voltage via a line to either a first or a second winding of the AC blind motor.
  • a switch is provided which is formed in particular by a triac.
  • This control device is to ensure a safe shutdown at the end positions of the AC blind motor without additional mechanical limit switch. Furthermore, the AC blind motor must not be started in the up direction if it is already in the upper end position. The same applies mutatis mutandis to the AC blind motor located in the lower end position. In this case, it must not be started when the AC voltage is applied to the line for the downward movement.
  • the AC shutter motor does not turn up or down until the switch forming the triac is permanently ignited.
  • the direction of rotation detection of the AC blind motor in the idle state is carried out when applied to one of the lines AC voltage such that the triac is ignited only briefly. This is a short low-energy impulse to the engine, which is not enough to generate a rotary motion. However, this pulse temporarily induces a phase difference of the voltages across the two windings. From this phase difference, the direction of rotation of the AC blind motor can be determined.
  • the disadvantage here is that the direction of rotation of the triac must be ignited briefly, the time over which the triac is ignited, must be specified exactly so that it does not lead to a switching on the AC blind motor. This requires an undesirable circuit complexity for the direction of rotation detection.
  • a further disadvantage is that with this control device only a short time during the idle state of the AC blind motor, a direction of rotation detection is feasible.
  • the invention has the object of providing a control device of the type mentioned in such a way that with this a reliable, continuous direction of rotation detection of an AC motor is feasible.
  • the inventive control device of an operable in two directions AC motor for a control system has a switch for switching on or off of the AC motor.
  • a running direction can be predetermined by applying a mains voltage either to a first or a second winding of the AC motor.
  • Each winding is associated with a circuit module with a given base load.
  • the voltage at a first winding, to which the mains voltage is applied, is in phase with this mains voltage.
  • the voltage at the second winding is impressed by a phase difference dependent on the circuit module with respect to the voltage at the first winding, if the mains voltage is not applied to the second winding.
  • the running direction of the AC motor is determined from the phase difference of the voltages at both windings.
  • the basic idea of the invention is that, when a mains voltage in the form of an alternating voltage is applied to one of the windings, the circuit modules assigned to the windings produce a phase difference of this alternating voltage relative to the voltage at the second winding, with the aid of which the direction of rotation of the alternating current motor can be continuously determined.
  • each circuit module preferably each have a capacitive circuit element, by which the phase shift is effected.
  • each circuit module consists of a power supply capacitor and at least one resistor.
  • a significant advantage of the invention is that when applied to a winding mains voltage continuously a phase difference of the voltages is obtained at the two windings, regardless of whether the triac forming the switch is ignited or not.
  • the state in which both windings are connected to the mains voltage can also be detected with the control device according to the invention.
  • the voltages on the windings of the AC motor are in phase.
  • parameter values of the AC motor can be changed or, in particular, erased.
  • the control device according to the invention can generally be used for positioning systems such as, for example, roller shutters, awnings, roller shutters, blinds, interior blinds or screens.
  • the running direction of the AC motor can be detected in the idle state of the AC motor, that is, when still stationary adjusting system.
  • control device also a direction of travel made by the user during the course of the control system Switching of the control system immediately detected and reported.
  • control system is initially stopped, so that then the user restarts the control system with a further input command. This ensures a controlled restart of the positioning system, from which the respective end position can be approached safely.
  • Figure 1 Schematic representation of a control device of an AC motor for a control system.
  • Figure 2 Phase characteristic of the voltages on the windings of the AC 'electric motor for a first direction of the AC motor.
  • Figure 3 Phase curve of the voltages across the windings of the AC motor for a second direction of the AC motor.
  • Figure 4 Phase curve of the voltages across the windings of the AC motor with simultaneously applied to both windings mains voltage.
  • Figure 1 shows schematically an embodiment of a control device 1 of an AC motor for a not separately shown adjusting system.
  • the adjusting system can in particular be formed by a roller shutter, an awning, a roller shutter, a blind, an interior roller blind or a screen.
  • the adjusting system can be moved between an upper and lower end position.
  • the AC motor is operated in two different directions.
  • the AC motor has two windings 2, 3, which are coupled via a motor capacitor 4.
  • the windings 2, 3 of the AC motor are identical.
  • a switch is arranged, which is formed in the present case of a triac 5.
  • a triac 5 In principle, a power transistor or the like can be used.
  • a line 6, 7 is guided on one of the windings 2, 3 of the AC motor.
  • a mains voltage in the form of an AC voltage is applied to one of the two lines 6, 7.
  • a first running direction of the alternating current motor is predetermined, with which an upward movement of the adjusting system is carried out. Accordingly, a downward movement of the actuating system is generated in the voltage applied to the second line 7 mains voltage.
  • Each winding 2, 3 of the AC motor is associated with a circuit module.
  • the circuit modules have an identical structure.
  • the first circuit module which is connected to the first winding 2, consists of a power supply capacitor 8 and two series-connected resistors 9, 10. Accordingly, the second circuit module has a power supply capacitor 11 and two series-connected resistors 12, 13.
  • the windings 2, 3 and the associated circuit modules form two symmetrical circuit branches, to which the triac 5 and an evaluation unit are connected.
  • the evaluation unit consists in the present case of a microcontroller 14. In each case of a resistor 10, 13 of a circuit module, a supply line is guided to each one input of the microcontroller 14.
  • the circuit modules are connected via a further resistor 15 and a Zener diode 16 and a polarized capacitor 17 in a symmetrical manner to the neutral conductor N, wherein the Zener diode 16 serves to limit the voltage.
  • the microcontroller 14 thus assumes a control and control function for the AC motor.
  • the running direction of the AC motor is detected continuously.
  • the phase difference of the voltages applied to the windings 2, 3 of the AC motor is determined in the microcontroller 14.
  • the mains voltage is connected only to the line 6 of the control device 1 according to FIG.
  • the phase of the mains voltage is the voltage at the winding 2 of the AC motor, which is connected directly to the line 6, impressed. This means that the voltage across the winding 2 is in phase with the mains voltage.
  • the second winding 3 of the AC motor is coupled to the first winding 2 via the motor capacitor 4, the voltage across the winding 3 is out of phase with respect to the voltage across the winding 2.
  • phase shift is due to the fact that the winding module 3 associated circuit module forms a defined base load.
  • the power supply capacitor 11 of the circuit module is the basic load essentially determining element.
  • the phase of the voltage across the winding 3 is influenced such that it follows the phase of the winding 2 by a defined amount.
  • the phase characteristic of the voltages on the windings 2 and 3 in the case of line voltage applied solely to the line 6 is illustrated in FIG.
  • the reference numeral A denotes the voltage applied to the winding 2, which is in phase with the voltage applied to the line 6 mains voltage.
  • the reference numeral B denotes the voltage applied to the winding 3 voltage.
  • the mains voltage is connected only to the line 7 of the control device 1 according to FIG.
  • phase of the mains voltage of the voltage is impressed on the winding 3, so that it is in phase with the mains voltage.
  • the voltage across the winding 2 with respect to the mains voltage and thus with respect to the voltage on the winding 3 is phase-shifted.
  • This phase shift is effected by the circuit module assigned to the winding 2, in particular by the power supply capacitor 8 of the circuit module.
  • FIG. 2 The phase characteristic of the voltages on the windings 2 and 3 in the case of line voltage applied solely to the line 7 is illustrated in FIG.
  • the designations are selected according to FIG. 2, that is to say the reference numeral A denotes the voltage at the winding 2, the reference numeral B denotes the voltage at the winding 3.
  • the amounts of the phase shifts of the voltages on the windings 2 and 3 are identical for the cases illustrated in FIGS. 2 and 3.
  • the phase shifts differ only in their sign, that is, in contrast to the case illustrated in FIG. 2, in the case illustrated in FIG. 3, the phase of the signal A is opposite to the phase of the signal B.
  • a monitoring signal is generated by the sign of the phase shifts of the signals A and B is evaluated.
  • two signal states of the monitoring signal signal the different directions of the AC motor.
  • the monitoring signal assumes a signal state which corresponds to the upward movement of the positioning system.
  • a signal state which corresponds to the downward movement of the control system.
  • the monitoring signal can assume a third signal state, which corresponds to the value zero of the phase shift between the voltages at both windings 2, 3.
  • the signal state of the monitoring signal obtained thereby puts the control device 1 into a parameterization mode in which parameter values can generally be changed.
  • position values of the AC motor in particular the end positions to be approached, are deleted.
  • the deletion of the parameter values is preferably acknowledged with an acoustic signal.
  • the determination of the phase difference of the voltages at the two windings 2, 3 and thus the generation of the signal states of the monitoring signal is carried out continuously in a continuous manner. In this case, the determination of the phase differences is carried out in particular regardless of whether the triac 5 is ignited or not.
  • the phase difference and thus determined by applying the mains voltage to one of the lines 6 or 7 predetermined direction of the AC motor.
  • the running direction of the AC motor is continuously monitored. This can be specifically detected directly when the user performs an external switchover during the course of the AC motor direct switching, that is, the direction of the AC motor changes abruptly.
  • this direct switching is detected directly in the microcontroller 14, so that suitable measures are initiated via this.
  • the AC motor is initially stopped, whereupon the user can make a restart with a second signal input. By this controlled restart is then ensured that the AC motor according to the predetermined direction of the AC motor runs in its final position.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung (1) eines in zwei Laufrichtungen betreibbaren Wechselstrommotors für ein Stellsystem. Diese Steuereinrichtung (1) umfasst einen Schalter zum Ein- oder Ausschalten des Wechselstrommotors, wobei eine Laufrichtung vorgebbar ist, indem eine Netzspannung entweder eine an eine erste oder eine zweite Wicklung (2, 3) des Wechselstrommotors angelegt ist. Jeder Wicklung (2, 3) ist ein Schaltungsmodul mit einer vorgegebenen Grundlast zugeordnet, wobei die Spannung an einer ersten Wicklung (2), an der die Netzspannung anliegt, phasengleich zu dieser Netzspannung ist, und wobei der Spannung an der zweiten Wicklung (3) eine von dem Schaltungsmodul abhängige Phasendifferenz bezüglich der Spannung an der ersten Wicklung (2) aufgeprägt ist, falls an die zweite Wicklung (3) die Netzspannung nicht angelegt ist. In einer Auswerteeinheit wird aus der Phasendifferenz der Spannungen an beiden Wicklungen (2, 3) die Laufrichtung des Wechselstrommotors ermittelt.

Description

Steuereinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Steuereinrichtung ist aus der EP 1 186 741 A2 bekannt. Diese Steuereinrichtung dient zur Steuerung eines AC- Jalousiemotors oder derglei- chen, dessen Laufrichtung von außen vorgegeben wird, indem eine Wechselspannung über eine Leitung entweder an eine erste oder eine zweite Wicklung des AC- Jalousiemotors angelegt wird. Zum Ein- beziehungsweise Ausschalten des AC- Jalousiemotors ist ein Schalter vorgesehen, der insbesondere von einem Triac gebildet ist.
Mit dieser Steuereinrichtung soll ein sicheres Abschalten an den Endpositionen des AC-Jalousiemotors ohne zusätzliche mechanische Endschalter gewährleistet werden. Weiterhin darf der AC- Jalousiemotor nicht in Auf-Richtung gestartet werden, wenn er sich bereits in der oberen Endposition befindet. Dasselbe gilt sinngemäß für den in der unteren Endposition befindlichen AC- Jalousiemotor. In diesem Fall darf dieser nicht gestartet werden, wenn die Wechselspannung an der Leitung für die Abwärtsbewegung anliegt.
Der AC- Jalousiemotor dreht sich erst dann in Auf- oder Abwärts-Richtung, wenn der Schalter bildende Triac dauerhaft gezündet wird.
Zur Drehrichtungserkennung des AC-Jalousiemotors ist es wichtig zu erken- nen, an welche der Leitungen die Wechselspannung angeschlossen wurde. Im Ruhezustand des AC-Jalousiemotors liegt die Wechselspannung an einer der beiden Leitungen, jedoch ist der Triac nicht gezündet. Da die Wicklungen des AC-Jalousiemotors über den Motorkondensator gekoppelt sind, liegt die Wechselspannung phasengleich an beiden Wicklungen.
Die Drehrichtungserkennung des AC-Jalousiemotors im Ruhezustand erfolgt bei an einer der Leitungen anliegenden Wechselspannung derart, dass der Triac nur kurzzeitig gezündet wird. Damit geht ein kurzer energiearmer Impuls zum Motor, der noch nicht zur Erzeugung einer Drehbewegung ausreicht. Jedoch wird durch diesen Impuls kurzzeitig eine Phasendifferenz der Spannungen an den beiden Wicklungen induziert. Aus dieser Phasendifferenz kann die Drehrichtung des AC-Jalousiemotors ermittelt werden.
Nachteilig hierbei ist, dass zur Drehrichtungserkennung der Triac kurzzeitig gezündet werden muss, wobei die Zeit, über welche der Triac gezündet ist, exakt vorgegeben werden muss, damit dieser nicht zu einem Einschalten des AC- Jalousiemotors führt. Dies bedingt einen unerwünschten Schaltungsaufwand für die Drehrichtungserkennung.
Weiterhin ist nachteilig, dass mit dieser Steuereinrichtung nur kurzzeitig während des Ruhezustands des AC-Jalousiemotors eine Drehrichtungserkennung durchführbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, dass mit dieser eine zuverlässige, fortlaufende Drehrichtungserkennung eines Wechselstrommotors durchführbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfin- düng sind in den Unteransprüchen beschrieben. Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung eines in zwei Laufrichtungen betreibbaren Wechselstrommotors für ein Stellsystem weist einen Schalter zum Ein- oder Ausschalten des Wechselstrommotors auf. Eine Laufrichtung ist vorgebbar, indem eine Netzspannung entweder eine an eine erste oder eine zweite Wicklung des Wechselstrommotors angelegt wird. Jeder Wicklung ist ein Schaltungsmodul mit einer vorgegebenen Grundlast zugeordnet. Die Spannung an einer ersten Wicklung, an der die Netzspannung anliegt, ist phasengleich zu dieser Netzspannung. Der Spannung an der zweiten Wicklung ist eine von dem Schaltungsmodul abhängige Phasendifferenz bezüglich der Spannung an der ersten Wicklung aufgeprägt, falls an die zweite Wicklung die Netzspannung nicht angelegt ist. In einer Auswerteeinheit wird aus der Phasendifferenz der Spannungen an beiden Wicklungen die Laufrichtung des Wechselstrommotors ermittelt.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass durch die den Wicklungen zugeordneten Schaltungsmodulen bei Anlegen einer Netzspannung in Form einer Wechselspannung an eine der Wicklungen eine Phasendifferenz dieser Wechselspannung zu der Spannung an der zweiten Wicklung entsteht, anhand derer die Laufrichtung des Wechselstrommotors fortlaufend ermittelbar ist.
Die Schaltungsmodule weisen dabei vorzugsweise jeweils ein kapazitives Schaltungselement auf, durch welches die Phasenverschiebung bewirkt wird. In einer besonders einfachen und kostengünstigen Ausfü irungsform besteht jedes Schaltungsmodul aus einem Netzteilkondensator sowie wenigstens einem Widerstand.
Bei Anlegen der Netzspannung an eine der Wicklungen wird die Phase der Netzspannung der Spannung an dieser Wicklung aufgeprägt. Durch die Grundlast des Schaltungsmoduls an der anderen Wicklung ist die Spannung an dieser Wicklung jedoch gegenüber der Netzspannung phasenverschoben. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass bei an einer Wicklung angelegten Netzspannung fortdauernd eine Phasendifferenz der Spannungen an den beiden Wicklungen erhalten wird, und zwar unabhängig davon, ob der den Schalter bildende Triac gezündet ist oder nicht.
Damit wird eine fortlaufende, reproduzierbare Bestimmung der Laufrichtung des Wechselstrommotors ermöglicht. Insbesondere ist eine Laufrichtungsbestimmung sowohl im Ruhezustand des Wechselstrommotors, das heißt bei nicht gezündetem Triac, als auch während des Laufs des Wechselstrommotors möglich.
Weiterhin kann mit der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung auch der Zustand erfasst werden, in welchem beide Wicklungen an die Netzspannung angeschlossen sind. In diesem Fall sind die Spannungen an den Wicklungen des Wechselstrommotors phasengleich. In dieser Beschallung können beispielsweise Parameterwerte des Wechselstrommotors geändert oder insbesondere ge- löscht werden. Durch die in der Auswerteeinheit durchgeführte Analyse des Vorzeichens der Phasendifferenz kann dieser Zustand von den beiden unterschiedlichen Laufrichtungen des Wechselstrommotors eindeutig unterschieden werden.
Die erfϊndungsgemäße Steuereinrichtung kann generell für Stellsysteme wie zum Beispiel Rollläden, Markisen, Rolltore, Jalousien, Innenrollos oder Screens eingesetzt werden.
Mit der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung kann im Ruhezustand des Wechselstrommotors, das heißt bei noch stillstehendem Stellsystem die Laufrichtung des Wechselstrommotors erfasst werden.
Weiterhin kann mit der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung auch eine vom Benutzer während des Laufs des Stellsystems vorgenommene Laufrichtungs- umschaltung des Stellsystems sofort erkannt und gemeldet werden. Zweckmäßigerweise wird in der Auswerteeinheit bei einer derartigen Direktumschaltung das Stellsystem zunächst gestoppt, so dass dann der Benutzer mit einem weiteren Eingabebefehl das Stellsystem neu startet. Dadurch wird ein kontrollierter Neuanlauf des Stellsystems, aus welchem heraus die jeweilige Endposition sicher angefahren werden kann, gewährleistet.
Die Erfindung wird im Nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 : Schematische Darstellung einer Steuereinrichtung eines Wechsel- strommotors für ein Stellsystem.
Figur 2: Phasenverlauf der Spannungen an den Wicklungen des Wechsel-' strommotors für eine erste Laufrichtung des Wechselstrommotors.
Figur 3: Phasenverlauf der Spannungen an den Wicklungen des Wechselstrommotors für eine zweite Laufrichtung des Wechselstrommo- tors.
Figur 4: Phasenverlauf der Spannungen an den Wicklungen des Wechselstrommotors bei gleichzeitig an beiden Wicklungen anliegender Netzspannung.
Figur 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Steuereinrichtung 1 eines Wechselstrommotors für ein nicht gesondert dargestelltes Stellsystem.
Das Stellsystem kann insbesondere von einem Rollladen, einer Markise, einem Rolltor, einer Jalousie, einem Innenrollo oder einem Screen gebildet sein.
Generell kann das Stellsystem zwischen einer oberen und unteren Endposition verfahren werden. Zur Durchführung der Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Stellsystems wird der Wechselstrommotor in zwei unterschiedlichen Laufrichtungen betrieben.
Wie aus Figur 1 ersichtlich weist der Wechselstrommotor zwei Wicklungen 2, 3 auf, die über einen Motorkondensator 4 gekoppelt sind. Die Wicklungen 2, 3 des Wechselstrommotors sind identisch ausgebildet.
Zwischen den Wicklungen 2, 3 des Wechselstrommotors und einem Nullleiter N ist ein Schalter angeordnet, der im vorliegenden Fall von einem Triac 5 gebildet ist. Anstelle eines Triacs 5 ist prinzipiell auch ein Leistungstransistor oder dergleichen einsetzbar.
Jeweils eine Leitung 6, 7 ist auf eine der Wicklungen 2, 3 des Wechselstrommotors geführt. Zur Vorgabe der Laufrichtung des Wechselstrommotors wird an eine der beiden Leitungen 6, 7 eine Netzspannung in Form einer Wechselspannung angelegt. Wie in Figur 1 schematisch dargestellt, wird durch Anlegen der Netzspannung an die erste Leitung 6 eine erste Laufrichtung des Wechsel- strommotors vorgegeben, mit welcher eine Aufwärtsbewegung des Stellsystems durchgeführt wird. Entsprechend wird bei der an der zweiten Leitung 7 anliegenden Netzspannung eine Abwärtsbewegung des Stellsystems generiert.
Bei abgetrenntem Nullleiter N ist der Triac 5 nicht gezündet, so dass sich der Wechselstrommotor im Ruhezustand befindet. Wird der Triac 5 gezündet, so dreht sich der Wechselstrommotor in der Laufrichtung, die durch das Anlegen der Netzspannung an eine der Leitungen 6, 7 vorgegeben ist.
Jeder Wicklung 2, 3 des Wechselstrommotors ist ein Schaltungsmodul zugeordnet. Die Schaltungsmodule weisen einen identischen Aufbau auf. Das erste Schaltungsmodul, welches an die erste Wicklung 2 angeschlossen ist, besteht aus einem Netzteilkondensator 8 und zwei in Reihe geschalteten Widerständen 9, 10. Entsprechend weist auch das zweite Schaltungsmodul einen Netzteilkondensator 11 und zwei in Reihe geschaltete Widerstände 12, 13 auf.
Die Wicklungen 2, 3 und die zugeordneten Schaltungsmodule bilden zwei symmetrische Schaltungszweige, an welche der Triac 5 sowie eine Auswerte- einheit angeschlossen sind. Die Auswerteeinheit besteht im vorliegenden Fall aus einem Microcontroller 14. Jeweils von einem Widerstand 10, 13 eines Schaltungsmoduls ist eine Zuleitung auf jeweils einen Eingang des Microcontrollers 14 geführt.
Die Schaltungsmodule sind über einen weiteren Widerstand 15 sowie eine Ze- nerdiode 16 und einen gepolten Kondensator 17 in symmetrischer Weise an den Nullleiter N angeschlossen, wobei die Zenerdiode 16 zur Spannungsbegrenzung dient.
In dem Microcontroller 14 sind Parameterwerte zur Steuerung des Wechselstrommotors und damit des Stellsystems gespeichert. Hierzu gehören insbeson- dere Positionswerte wie die obere und untere Endposition des Stellsystems.
Der Microcontroller 14 übernimmt somit eine Kontroll- und Steuerfunktion für den Wechselstrommotor. Insbesondere wird in dem Microcontroller 14 die Laufrichtung des Wechselstrommotors fortlaufend erfasst.
Zur Ermittlung der Laufrichtung wird in dem Microcontroller 14 die Phasen- differenz der an den Wicklungen 2, 3 des Wechselstrommotors anliegenden Spannungen bestimmt.
Zur Durchführung einer Aufwärtsbewegung des Stellsystems wird die Netzspannung nur an die Leitung 6 der Steuereinrichtung 1 gemäß Figur 1 angeschlossen. Die Phase der Netzspannung wird der Spannung an der Wicklung 2 des Wechselstrommotors, welche an die Leitung 6 unmittelbar angeschlossen ist, aufgeprägt. Dies bedeutet, dass die Spannung an der Wicklung 2 phasengleich mit der Netzspannung ist.
Obwohl die zweite Wicklung 3 des Wechselstrommotors über den Motorkondensator 4 an die erste Wicklung 2 gekoppelt ist, ist die Spannung an der Wicklung 3 bezüglich der Spannung an der Wicklung 2 phasenverschoben.
Diese Phasenverschiebung ist dadurch bedingt, dass das der Wicklung 3 zugeordnete Schaltungsmodul eine definierte Grundlast bildet. Im vorliegenden Fall ist der Netzteilkondensator 11 des Schaltungsmoduls das die Grundlast im Wesentlichen bestimmende Element. Durch dieses kapazitive Element wird die Phase der Spannung an der Wicklung 3 derart beeinflusst, dass diese der Phase an der Wicklung 2 um einen definierten Betrag nachläuft.
Der Phasenverlauf der Spannungen an den Wicklungen 2 und 3 bei allein an der Leitung 6 anliegender Netzspannung ist in Figur 2 veranschaulicht. Dort ist mit der Bezugsziffer A die an der Wicklung 2 anliegende Spannung bezeichnet, die phasengleich mit der an der Leitung 6 anliegenden Netzspannung ist. Mit der Bezugsziffer B ist die an der Wicklung 3 anliegende Spannung bezeichnet. Zur Ermittlung der Laufrichtung des Wechselstrommotors wird die Phasendif- ferenz der Spannungen an den Wicklungen 2, 3 in dem Microcontroller 14 ausgewertet.
Zur Durchführung einer Abwärtsbewegung des Schließsystems 1 wird die Netzspannung nur an die Leitung 7 der Steuereinrichtung 1 gemäß Figur 1 angeschlossen.
In diesem Fall wird die Phase der Netzspannung der Spannung an der Wicklung 3 aufgeprägt, so dass diese phasengleich mit der Netzspannung ist. Demgegenüber ist die Spannung an der Wicklung 2 gegenüber der Netzspannung und damit gegenüber der Spannung an der Wicklung 3 phasenverschoben.
Diese Phasenverschiebung wird durch das der Wicklung 2 zugeordnete Schal- tungsmodul, insbesondere durch den Netzteilkondensator 8 des Schaltungsmoduls bewirkt.
Der Phasenverlauf der Spannungen an den Wicklungen 2 und 3 bei allein an der Leitung 7 anliegender Netzspannung ist in Figur 3 veranschaulicht. Die Bezeichnungen sind entsprechend der Figur 2 gewählt, das heißt die Bezugszif- fer A kennzeichnet die Spannung an der Wicklung 2, die Bezugsziffer B kennzeichnet die Spannung an der Wicklung 3.
Da die Schaltungsmodule, welche den beiden Wicklungen 2 und 3 zugeordnet sind, identisch ausgebildet sind, sind die Beträge der Phasenverschiebungen der Spannungen an den Wicklungen 2 und 3 für die in den Figuren 2 und 3 darge- stellten Fälle identisch. Die Phasenverschiebungen unterscheiden sich lediglich in ihrem Vorzeichen, das heißt im Gegensatz zu dem in Figur 2 dargestellten Fall läuft bei dem in Figur 3 dargestellten Fall die Phase des Signals A gegenüber der Phase des Signals B nach.
In dem Microcontroller 14 erfolgt eine Generierung eines Überwachungssig- nals, indem das Vorzeichen der Phasenverschiebungen der Signale A und B ausgewertet wird.
Je nach Vorzeichen der Phasenverschiebung signalisieren zwei Signalzustände des Überwachungssignals die unterschiedlichen Laufrichtungen des Wechselstrommotors. Für den in Figur 2 dargestellten Fall nimmt das Überwachungs- signal einen Signalzustand ein, welcher der Aufwärtsbewegung des Stellsystems entspricht. Für den in Figur 3 dargestellten Fall nimmt das Überwa- chungssignal einen Signalzustand ein, welcher der Abwärtsbewegung des Stellsystems entspricht.
Schließlich kann das Überwachungssignal einen dritten Signalzustand einnehmen, der dem Wert Null der Phasenverschiebung zwischen den Spannungen an beiden Wicklungen 2, 3 entspricht.
Dieser Signalzustand wird dann erhalten, wenn gleichzeitig an beide Leitungen 6, 7 die Netzspannung angelegt wird. In diesem Fall wird den Spannungen an beiden Wicklungen 2, 3 die Phase der Netzspannung aufgeprägt, so dass diese gleichphasig sind.
Der dabei erhaltene Signalzustand des Überwachungssignals versetzt die Steuereinrichtung 1 in einen Parametriermodus, in dem allgemein Parameterwerte geändert werden können. Im vorliegenden Fall werden Positionswerte des Wechselstrommotors, insbesondere die anzufahrenden Endpositionen, gelöscht. Das Löschen der Parameterwerte wird vorzugsweise mit einem akustischen Signal quittiert.
Die Bestimmung der Phasendifferenz der Spannungen an den beiden Wicklungen 2, 3 und damit die Generierung der Signalzustände des Überwachungssig- nals erfolgt kontinuierlich fortlaufend. Dabei erfolgt die Bestimmung der Phasendifferenzen insbesondere auch unabhängig davon, ob der Triac 5 gezündet ist oder nicht.
Somit kann einerseits vor Anlauf des Wechselstrommotors, das heißt vor Zünden des Tricas die Phasendifferenz und damit die durch Anlegen der Netzspannung an eine der Leitungen 6 oder 7 vorgegebene Laufrichtung des Wechselstrommotors ermittelt werden.
Andererseits wird auch während des Laufs des Wechselstrommotors die Laufrichtung des Wechselstrommotors fortlaufend überwacht. Damit kann insbe- sondere unmittelbar festgestellt werden, wenn der Benutzer durch eine externe Signaleingabe während des Laufs des Wechselstrommotors eine Direktumschaltung vornimmt, das heißt die Laufrichtung des Wechselstrommotors abrupt ändert.
Durch die fortlaufende Messung der Phasendifferenz der Spannungen an den Wicklungen 2 und 3 wird diese Direktumschaltung unmittelbar im Microcontroller 14 erfasst, so dass über diesen geeignete Maßnahmen eingeleitet werden. Vorzugsweise wird bei einer derartigen Direktumschaltung der Wechselstrommotor zunächst gestoppt, worauf der Benutzer mit einer zweiten Sig- naleingabe einen Neustart vornehmen kann. Durch diesen kontrollierten Neustart wird dann gewährleistet, dass der Wechselstrommotor entsprechend der vorgegebenen Laufrichtung des Wechselstrommotors in seine Endposition läuft.
Bezugszeichenliste
(1) Steuereinrichtung
(2) Wicklung
(3) Wicklung
(4) Motorkondensator
(5) Triac
(6) Leitung
(7) Leitung
(8) Netzteilkondensator
(9) Widerstand
(10) Widerstand
(11) Netzteilkondensator
(12) Widerstand
(13) Widerstand
(14) Microcontroller
(15) Widerstand
(16) Zenerdiode
(17) Kondensator
A Spannung an Wicklung 2 B Spannung an Wicklung 3 N Nullleiter

Claims

Patentansprüche
1. Steuereinrichtung eines in zwei Laufrichtungen betreibbaren Wechselstrommotors für ein Stellsystem, mit einem Schalter zum Ein- oder Ausschalten des Wechselstrommotors, wobei eine Laufrichtung vorgebbar ist, indem eine Netzspannung entweder eine an eine erste oder eine zweite Wicklung des Wechselstrommotors angelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Wicklung (2, 3) ein Schaltungsmodul mit einer vorgegebenen Grundlast zugeordnet ist, wobei die Spannung an einer ersten Wicklung (2), an der die Netzspannung anliegt, phasengleich zu dieser Netzspannung ist, und wobei der Spannung an der zweiten Wicklung (3) eine von dem Schaltungsmodul abhängige Phasendifferenz bezüglich der Spannung an der ersten Wicklung (2) aufgeprägt ist, falls an die zweite Wicklung (3) die Netzspannung nicht angelegt ist, und dass in einer Auswerteeinheit aus der Phasendifferenz der Spannungen an beiden Wicklungen (2, 3) die Laufrichtung des Wechselstrommotors ermittelt wird.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Wicklungen (2, 3) des Wechselstrommotors identisch ausgebildet sind.
3. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die den Wicklungen (2, 3) zugeordneten Schaltungsmodule identisch ausgebildet sind.
4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Schaltungsmodul einen Netzteilkondensator (8, 11) aufweist.
5. Steuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Schaltungsmodul wenigstens einen dem Netzteilkondensator (8, 11) zugeordneten Widerstand (9 - 13) aufweist.
6. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungen (2, 3) mit den Schaltungsmodulen zwei symmetrische Schaltungszweige bilden, an welche die Auswerteeinheit und der Schalter angeschlossen sind.
7. Steuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Schaltungszweig eine Leitung (6, 7) zum Anschluss der Netzspannung aufweist.
8. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Schalter von einem Triac (5) gebildet ist.
9. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit von einem Microcontroller (14) gebildet ist.
10. Steuereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass von jeweils einem Widerstand (10, 13) eines Schaltungsmoduls eine Zuleitung auf einen Eingang des Microcontrollers (14) geführt ist.
11. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass an beide Wicklungen (2, 3) des Wechselstrommotors die Netzspannung gleichzeitig anlegbar ist, so dass die Spannungen an den Wicklungen (2, 3) phasengleich sind.
12. Steuereinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei gleichzeitig an den Wicklungen (2, 3) anliegender Netzspannung Parameterwerte des Wechselstrommotors veränderbar sind.
13. Steuereinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei gleichzeitig an den Wicklungen (2, 3) anliegender Netzspannung Parameterwerte des Wechselstrommotors gelöscht werden.
14. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteeinheit aus dem Vorzeichen der Phasendifferenz der Spannungen an beiden Wicklungen (2, 3) unterschiedliche Zu- stände eines Überwachungssignales abgeleitet werden.
15. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellsystem von einem Rollladen, einer Markise, einem Rolltor, einer Jalousie, einem Innenrollo oder einem Screen gebildet ist.
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