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Die Erfindung betrifft eine Steuereinheit gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Jalousie-Motoren bzw. Motorantriebe für bewegliche Gegenstände, wie z. B. Jalousien, Türen, Fenster od. dgl., mit Einphasenwechselstrommotoren, welche über zwei Erregerwicklungen verfügen, sind bekannt. Aus der FR 2 606 229 A1 ist eine Steuereinheit für einen Einphasenwechselstrommotor zum Antrieb von Jalousien bekannt, wobei die Steuereinheit mit einer Zündeinrichtung zündbare Triacs enthält. Aus der DE 25 36 169 A 1 sind ebenfalls durch Triacs gesteuerte Einphasenwechselstrommotoren für den Antrieb von Jalousien bekannt. Bei derartigen Anordnungen wird der Einphasenwechselstrommotor mittels mechanischer Schaltelemente, z. B. Relais angesteuert, die die Stromzufuhr zum Motor schalten. In dieser Stromzufuhr sind weitere mechanische Schaltelemente, z.
B. als Endschalter, angeordnet, die vom Gegenstand betätigbar sind, abhängig von den Stellungen des Gegenstandes. Jede der einzelnen Erregerwicklungen des Einphasenwechselstrommotors wird somit über zumindest zwei in Serie geschaltete mechanische Schaltelemente mit Strom versorgt. Derartige Schaltungen sind platzaufwendig, störungsanfällig, energie-und kostenaufwendig und nicht übermässig bedienungsfreundlich.
Es bestehen bei der Ansteuerung derartiger Einphasenwechseistrommotoren mittels elektronischer Schalteinheiten, die anstelle der mechanischen Schaltelemente eingesetzt werden konnen, Schwierigkeiten im Hinblick auf den Schutz dieser elektronischen Schalteinheiten vor im Motor auftretenden Überspannungen. Des weiteren tritt bei hohen Strömen ein Verschweissen der in der Stromzufuhr zu dem Einphasenwechselstrommotor vorgesehenen als Endschalter dienenden Schaltelemente auf. Mit einer mit elektronischen Schalteinheiten bzw. -elementen vor sich gehenden Ansteuerung bzw. Schaltung des Einphasenwechselstrommotors soll die Möglichkeit geboten werden, eine Schaltung des Einphasenwechselstrommotors mittels auf Niederspannungs-BusSystemen übertragenen Spannungsimpulsen bzw. Signalen vorzunehmen.
Erfindungsgemäss werden diese Ziele bei einer Steuereinheit der eingangs genannten Art dadurch erreicht, wenn diese durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angeführten Merkmale gekennzeichnet ist.
Durch die vorgesehenen NTC-Widerstände und/oder Drosseln wird eine Rückwirkung von in den Erregerwicklungen im Emphasenwechselstrommotor auftretenden Spannungen bzw. ein zu rascher Stromanstieg in den vorgeschalteten elektronischen Schalteinheiten vermieden, womit die Tnac bzw. die diese Triac steuernde Zündeinrichtung, insbesondere Optokoppler-Triac, geschützt werden. Des weiteren können aufgrund der elektronischen Ansteuerung bzw. Schaltung Gruppenfunktionen und ein automatisch gesteuertes Bewegen der Gegenstände erreicht werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
In der Zeichnung ist ein an eine Wechselstromversorgung 15 angeschlossener Einphasenwechselstrommotor M dargestellt. Der Stromanschluss 15 umfasst eine Phase R und einen NullLeiter 0. Der Einphasenwechselstrommotor M besitzt zwei Erregerwicklungen 16,16', von denen die einen Enden verbunden und mit der Stromversorgung 15, vorzugsweise dem Null-Leiter 9, direkt verbunden sind Mit den beiden Erregerwicklungen 16, 16'kann, je nach Anschluss einer dieser Erregerwicklungen 16, 16'an den Stromanschluss 15, vorzugsweise die Phase R, der Rotor des Motors M in Drehbewegungen mit entsprechend entgegengesetzter Drehrichtung versetzt werden.
Aus diesem Grund umfasst die erfindungsgemässe Steuereinrichtung auch zwei Schaltenheiten 6 und 6', die jeweils über eigene Anschlussleitungen 17, 17'an eine der Erregerwicklungen 16, 16'angeschlossen werden, mit diesen Schalteinheiten 6, 6'kann jeweils eine der beiden Erregerwicklungen 16, 16'an die Stromversorgung 15, vorzugsweise die Phase R, angeschlossen werden. Die belden schalteinheit-nahen Enden der Erregerwicklungen 16, 16'sind über einen Kondensator 14 miteinander verbunden.
Zusätzlich zu diesen Schalteinheiten 6 und 6', mit denen die Stromversorgung zu der jeweiligen Erregerwicklung 16, 16'geschaltet werden kann, sind in Serie zu den Schalteinheiten 6, 6'von dem Gegenstand G betätigbare Schalter 1, l'vorgesehen, insbesondere in den Anschlussleitungen 17, 17'oder zwischen diesen Leitungen 17, 17'und den Anschlüssen der Erregerwicklungen 16, 16', mit denen ebenfalls die Stromversorgung zu jeder der Erregerwicklungen 16, 16'geschaltet werden kann Bei diesen Schaltern 1, 1', insbesondere Relais, handelt es sich um Positions- bzw Endschalter, die vom Gegenstand G in Abhängigkeit von seiner Lage betätigt werden.
Bei Öffnen dieser Schalter 1, l'wird die Stromzufuhr zu der jeweiligen Erregerwicklung 16, 16'auch dann unterbrochen, wenn die Schalteinheiten 6, 6'die jeweilige Erregerwicklung 16, 16'mit dem Strom-
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anschluss 15 verbunden hat bzw hält. Diese Schalter 1, l'befinden sich üblicherweise in Schliessstellung.
Jede der Schalteinheiten 6, 6'ist Teil einer Einheit S, S', die Einheiten S bzw. S'entsprechen einander und bilden die erfindungsgemässe Schalteinheit. Mit 11, 11'ist eine Anschlussstelle für einen Bus 18 bezeichnet, auf dem ein Schaltsignal J, J', z. B. ein Spannungsimpuls, übertragen wird, welches Schaltsignal einer Zündeinheit 9,9', z. B. einer Leuchtdiode, zugeführt ist. Bel dem Schaltsignal kann es sich z. B. um ein auf einem Niederspannungs-Bus 18 weitergeleitetes Signal J, J'handeln, mit dem die Leuchtdiode 9, 9'gezündet wird, welche ihrerseits einen OptokopplerTriac 8, 8'zündet.
Der Optokoppler-Triac 8, 8'zündet seinerseits einen Triac 6,6', der in seinem leitenden Zustand die Phase R über eine Sicherung 13 und dem Schalter 1, l'mit der jeweiligen Erregerwicklung 16, 16'verbindet. Es ist möglich, unterschiedliche bzw. andere Zündeinrichtungen 8, 8' ; 9, 9'fur die Triac 6, 6'einzusetzen.
Bei gezündetem Triac 6 und geschlossenem Schalter 1 der Einheit S dreht sich der Rotor des Motors M in eine Drehrichtung ; die Drehbewegung des Motors endet in dem Moment, in dem der dem gezündeten Triac 6 nachgeschaltete Schalter 1 durch die Bewegung des Gegenstandes in eine vorgegebene Lage geöffnet wird ; zu diesem Zeitpunkt wird auch der gezündete Triac 6 in seinen nicht-leitenden Zustand rückversetzt.
In gleicher Weise führen die Bauteile der Einheit S'ihre Tätigkeit aus. Wird durch ein Signal J', das bei der Anschlussstelle 11'einlangt, die Leuchtdiode 9'eingeschaltet und über den Opto- koppler-Triac 8'der Triac 6'gezündet und bei geschlossenem Schalter l'die Erregerwicklung 16' mit der Phase R verbunden, so vollführt der Rotor des Motors M eine Drehbewegung mit einer zur oben erwähnten Drehrichtung entgegengesetzten Richtung so lange aus, bis durch die Bewegung des Gegenstandes G der Schalter l'geöffnet, der Triac 6'gelöscht und die Drehbewegung des Rotors beendet wird.
Mit 7 und 7'sind Schutzwiderstände und mit 4,5 bzw. 4', 5'sind Filter bzw. Schutzbeschaltungen für den Triac 6, 6'vorgesehen.
Dem Triac 6, 6'sind jeweils Varistoren 12, 12'parallel geschaltet, um einen Überspannungsschutz zu erreichen.
Wesentlich für die erfindungsgemässe Steuereinheit, insbesondere für deren Einsatz zur Steuerung von Jalousiemotoren, ist es, dass die Schaltung der jeweiligen Erregerwicklungen 16, 16'bzw ihr Anschluss an die Stromversorgung nicht mittels mechanischer Schalteinheiten, sondern mittels elektronischer Schaltelemente, d. h. Triac, unter Ausschluss des Einsatzes von mechanischen Schalteinheiten erfolgt. Nur als Endschalter 1, 1', die vom Gegenstand betätigt werden, werden mechanische Schalteinheiten eingesetzt.
Die Schalter 1, l'sind üblicherweise geschlossen und lediglich in zwei bestimmten Stellungen bzw. Endlagen des Gegenstandes G, insbesondere vorgegebenen Endstellungen einer Jalousie oder eines Rolladens, wird jeweils einer dieser Schalter 1, l'geöffnet. Soferne zum Zeitpunkt, zu dem die beiden Schalter 1, l'geschlossen sind, eine der Erregerwicklungen 16, 16'durch Durchschaltung eines der Triac 6, 6'an die Stromversorgung 15 angeschlossen wird und damit der Rotor des Motors M in Drehung versetzt wird, wird in der jeweils anderen Erregerwicklung eine Spannung induziert, welche die Betriebsspannung der stromversorgten Erregerwicklung beträchtlich überschreiten und sich schädlich auf den Triac 6 bzw.
6'bzw. den jeweiligen Optokoppler-Triac 8, 8'auswirken kann, welche der nicht stromversorgten Erregerspule vorgeschaltet sind. Derartige Triac 6, 6'und Optokoppler-Triac 8, 8'sind jedoch vorteilhaft einsetzbar, um z. B. mit Leuchtdioden 9, 9'eine einfache Schaltung des Einphasenwechselstrommotors M vornehmen zu können.
Ferner wird beim Öffnen eines der Endschalter 1, l'die Stromversorgung zu der stromversorgten Erregerwicklung 16, 16'unterbrochen, wodurch das Spulenfeld zusammenbricht und in der jeweils anderen Erregerwicklung eine beträchtlich hohe Spannung induziert wird, die einen beträchtlichen und plötzlich einsetzenden Stromfluss durch die an diese Erregerwicklung angeschlossenen Triac 6, 6'bzw. Varistor 12, 12'bedingt.
Wenn der Motor aus einer Endstellung in die andere Richtung zu drehen beginnt und der geoffnete Endschalter wieder schliesst, entladt sich der Kondensator 14 uber den Triac 6, 6'und/oder den Optokoppler Triac 8, 8'und der übermässige Stromfluss kann diese Bauteile beschädigen bzw. führt zu einem Verschweissen der Schalt-Kontakte der Endschalter 1,1'.
Um die daraus resultierenden Schwierigkeiten zu vermeiden, ist zwischen den jeweiligen Triac
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6, 6'und die an diesen jeweils angeschlossenen Erregerwicklung 16, 16'ein NTC-Widerstand 2 bzw. 2'geschaltet und/oder zwischen den jeweiligen Triac 6, 6'und das jeweils angeschlossene Ende der Erregerwicklung 16, 16'eine Drossel 3 bzw. 3'geschaltet. Es zeigte sich in der Praxis, dass die Einschaltung des NTC-Widerstandes 2, 2'wichtiger ist, als die Anordnung einer Drossel 3, 3'. Optimal ist die Anordnung eines NTC-Widerstandes 2, 2' und einer Drossel 3,3'
Der NTC-Widerstand 2, 2'besitzt eine gewisse Zeitkonstante und wirkt einem schnellen Stromanstieg beim Öffnen des jeweiligen Endschalters 1, l'entgegen.
Die Drossel 3, 3'wirkt gegen die in der nicht an die Stromversorgung angeschlossenen Erregerwicklung 16, 16'induzierten Leerlaufspannungen, insbesondere gegen zu grosse Spannungsanstiegsgeschwindigkeiten, die Fehlzündungen bzw. Überkopfzündungen des Triac 6, 6'bewirken würden. Hohe, plötzlich auftretende Ströme sind auch ungünstig für die eingesetzten Varistoren 12,12', die vorgesehen sind, um den Spannungsabfall am Optokoppler-Triac 8, 8'zu begrenzen, um Beschädigungen desselben zu vermeiden. Gerade in dem Moment, in dem durch die erfolgte Induktion und dem hohen Spannungsanstieg in der Erregerwicklung 16, 16'ein grosser Strom durch die jeweilige Einheit S, S' fliessen würde, besitzt der NTC-Widerstand 2, 2'seinen grössten Widerstandswert ; nachdem sich der NTC-Widerstand 2, 2'innerhalb kurzer Zeit, z.
B. einiger Sekunden erwärmt hat, nimmt dessen Widerstandswert ab, zu welchem Zeitpunkt die induzierte Spannung bereits teilweise abgebaut worden ist. Während des Stromanstieges besteht genügend Zeit, um den Strom über den Widerstand 7, 7'bzw. den Varistor 12, 12'abzuleiten, sodass ein Verschweissen der Schalter 1, l'oder eine Beschädigung von Bauteilen hintangehalten wird. Der Varistor 12, 12'reduziert dabei die Spannungsbelastung des jeweiligen Triac 6, 6'auf einen der Netzspannung entsprechenden Spannungswert.
Aufgrund der Drossel 3, 3'kann sich die in der nicht an die Stromversorgung angeschalteten Erregerwicklung 16, 16'tnduzierte Leerlaufspannung nicht sofort bzw. nur langsam ansteigend an der Einheit S, S'aufbauen und der Varistor 12, 12'hat genügend Zeit, um durch einen entsprechenden Spannungsabbau die Belastung des Triac 6, 6'auf einem zulässigen Wert zu halten.
Diese Ausführungen gelten für die Einheiten S, S'in gleicher Weise
Die erfindungsgemässe Beschaltung eines Motorantriebes mit Drosseln 3, 3'bzw NTCWiderständen 2, 2'ist, insbesondere für Motorantriebe für Jalousien mit Einphasenwechselstrommotoren von Vorteil, da dazu wahlweise Drehrichtungen des Rotors relativ abrupt hintereinander geschaltet werden können und insbesondere in den Endbereichen der Bewegung der zu steuernden Jalousie, ein Öffnen und Schliessen des Endschalters 1, l'relativ rasch aufeinander folgen kann. Mit dieser Beschaltung werden die im Motor auftretenden hohen Spannungen bzw. rasch ansteigenden Ströme von den Triac In den Einheiten S, S'abgehalten und diese Bauteile geschützt.
Die vorliegende Steuereinheit ist besonders gut geeignet, um mit Niederspannungssignalen J, J'einen elektrisch getrennten Hochspannungsstromkreis anzusteuern und damit einen Einphasenwechselstrommotor M zu schalten, ohne dass die Strom- und Spannungsverhältnisse des Motors M eine Rückwirkung auf die Einheiten S, S'bzw. den galvanisch getrennten Niederspannungsstromkreis haben.
Die Schalter 1, l'können Teil der erfindungsgemässen Steuereinheit oder des zu steuernden Motors M sein oder als unabhängige Bauteile installiert werden. Gleiches gilt für die Anschlussstellen 11, 11'sowie die Ubertragungseinheiten 9, 9'. Prinzipiell könnten die Triac 6, 6'anstelle von Niederspannungssignalen J, J', z. B. auch mittels einer tastenbetätigten LED gezündet werden.
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