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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Dimmersystem mit mehreren Multidimmern
und auf einen Multidimmer gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 2, welcher universell als Masterdimmer als Slavedimmer
oder als Nebenstelle einsetzbar ist.
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Aus
der
DE 100 25 368
A1 ist ein Dimmer zur Helligkeitssteuerung von Beleuchtungseinrichtungen mit
einem Leistungsschalter zum Schalten eines Laststromkreises innerhalb
eines Dimm-Phasenwinkelbereichs, einer Einstelleinrichtung zum Einstellen eines
Dimm-Phasenwinkels und mit einer Steuereinrichtung zum Ansteuern
des Leistungsschalters in Abhängigkeit
von einem durch die Einstelleinrichtung eingestellten Dimm-Phasenwinkel oder
einem übertragenen
Dimm-Steuerbefehl bekannt. Über
einen Steuereingang des Dimmers werden bidirektional Dimm-Steuerbefehle
mit weiteren Dimmern ausgetauscht. Dabei sind die verschiedenen
Dimmer gleichberechtigt und können
Dimmer-Steuerbefehle senden und empfangen. Die Einstellung der Helligkeit
kann dabei an jedem beliebigen Dimmer erfolgen, der entsprechende
Dimmer-Steuerbefehle an die übrigen
Dimmer sendet. Die Dimmer-Steuerbefehle enthalten Informationsdaten
bezüglich
des gewünschten
Phasenwinkels. Der Dimmer ist mit weiteren identisch aufgebauten
Dimmern zur Leistungserweiterung an eine gemeinsame Last oder zum
gleichzeitigen Dimmen von getrennten Laststromkreisen parallel verschaltbar.
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Aus
der
EP 0901 313 B1 ist
ein Dimmersystem zur Steuerung von Beleuchtungseinrichtungen bekannt,
das einen Masterdimmer und mindestens einen Slavedimmer aufweist,
wobei der Masterdimmer über
seine Verarbeitungs- und Steuereinrichtung den Helligkeitswert festlegt
und die in der Verarbeitungs- und Steuereinrichtung des Masterdimmers gebildeten
Steuersignale dem Leistungsteil des Masterdimmers und außerdem über Steuerleitungen
allen angeschlossenen Slavedimmern zugeführt werden. Die Slavedimmer
benötigen
daher keine Verarbeitungs- und Steuereinrichtung. Die gesteuerten Leistungsausgänge von
Leistungsteilen aller Dimmer sind zur Bildung eines gemeinsamen
gesteuerten Ausgangs (an den eine Last anschließbar ist) durch elektrische
Parallelschaltung miteinander verbunden.
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Seit
langem sind am Markt Anschnitt- und Abschnittdimmerleistungserweiterungen
mit Schaltungsprinzipien bekannt, die aus den Lastausgängen von
Masterdimmern die Phasenwinkelsteuerung für Leistungserweiterungen erzeugen.
Im Wesentlichen werden hierzu die Strom- und Spannungsverläufe des
Lastausgangs des Masterdimmers in der Leistungserweiterung ausgewertet
und weiter verarbeitet zur Phasenwinkelsteuerung der Leistungserweiterung.
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Aus
der
DE 103 15 554
B3 ist ein Dimmermodul bekannt, mit einer programmierbaren
Verarbeitungs- und Steuereinrichtung zur Ansteuerung eines Leistungsteils,
welches ausgangsseitig mit einem Masterdimmer parallel schaltbar
ist. Das Dimmermodul weist einen Phasendetektor auf, durch welchen
der zeitliche Verlauf der Master-Halbwellen ermittelbar ist. Die
Verarbeitungs- und Steuereinrichtung generiert zeitlich verkürzte Dimmer-Halbwellen, welche
parallel zur Masterphase zum Verbraucher durchgeschaltet werden.
Das Dimmermodul ist sowohl als Masterdimmer als auch als Slavedimmer einsetzbar.
Durch den Phasendetektor und ein der Verarbeitungs- und Steuereinrichtung
vorgeschaltetes Interface wird geprüft, ob eine Veränderung
der Spannung an den Netzleitungen vorliegt oder an den Steuerleitungen
ein Ansteuersignal anliegt. Dementsprechend fungiert das Dimmermodul
als Masterdimmer oder als Slavedimmer.
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Aus
der
DE 10 2004
055 748 B3 ist eine Dimmeranordnung, bestehend aus einem
Steuerdimmer und zumindest einem dazu parallel geschalteten Dimmerleistungszusatz
bekannt, wobei eine Schaltungsanordnung aus Messwerten eines Spannungssensors und
eines Stromsensors den Spannungsnulldurchgang, den Stromnulldurchgang
sowie Schalt- und Steuervorgänge
des Steuerdimmers aufgrund von Abweichungen des durch Netzspannung und
Last vorgegebenen Spannungs- und Stromverlaufs erkennt, bewertet
und unmittelbar dazu passende Schalt- bzw. Steuervorgänge in dem
ihr zugeordneten Lastschalter auslöst.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dimmersystem mit mehreren
Multidimmern und einen Multidimmer anzugeben, welcher universell
die Funktion eines Masterdimmers oder eines Slavedimmers oder einer
Nebenstelle im laufenden Betrieb übernehmen und so die Änderung
der Helligkeit der (gemeinsamen) Last auslösen kann.
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Diese
Aufgabe wird hinsichtlich des Dimmersystem erfindungsgemäß gelöst durch
ein Dimmersystem mit mehreren netz- und lastseitig parallel geschalteten
Multidimmern, die automatisch und temporär die Funktionen als Masterdimmer,
als Slavedimmer und als Nebenstelle übernehmen können,
- – wobei
eine Bedienung an einem beliebigen Multidimmer automatisch zur temporären Übernahme der
Funktion als Masterdimmer führt,
wodurch das Steuersignal des Bedienelementes den aktuellen Sollwert
für das
Dimmersystem vorgibt und der Phasenwinkel dementsprechend in gewünschter
Weise verändert
wird,
- – wobei
die weiteren Multidimmer des Dimmersystems über ihre Verarbeitungs- und Steuereinrichtungen
die Differenz zwischen gegenwärtigem und
neu eingestelltem Phasenwinkel erkennen, folglich automatisch und
temporär
die Funktion von Slavedimmern übernehmen
und ihre Phasenwinkel nachregeln,
- – wobei
ein Stromdetektor das Stromsignal des eigenen Lastanschlusses erfasst
und der Verarbeitungs- und Steuereinrichtung zuleitet und Letztere das
Stromsignal mit dem Signal eines Phasendetektors vergleicht, aus
dem Verhältnis
der Signale zueinander die eigene Abweichung vom eingestellten Phasenwinkel
ermittelt und gegebenenfalls durch entsprechende Beaufschlagung
das eigene Leistungsteil nachregelt.
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Die
Aufgabe wird hinsichtlich des Multidimmers in Verbindung mit den
Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des
Anspruchs 2 angegebenen Merkmale gelöst.
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Die
mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass der beispielsweise für
500 W ausgelegte Multidimmer universell und ohne jede zusätzliche
Einrichtungen als Hauptstelle (Masterdimmer), als Leistungserweiterung
(Leistungszusatz, Slavedimmer) und als Nebenstelle (lediglich zur
Bedienung) einsetzbar ist. Da für
alle unterschiedlichen Anwendungen ein und derselbe Multidimmer
einsetzbar ist, ergeben sich trotz des aufwendigeren Aufbaus des
einzelnen Geräts
insgesamt Kostenvorteile, z. B. geringere Bestell- und Logistikaufwendungen,
vereinfachte Planung und Installation für den Installateur.
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In
seiner einfachsten Version benötigt
der Multidimmer nur zwei Anschlüsse,
nämlich
Phase und gesteuerte Phase. Optional können Steuerleitungen, Bedienungseingänge und
der Neutralleiter angeschlossen werden.
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Es
ist in einfacher Art und Weise unter Einsatz von zwei, drei und
mehr baugleichen Multidimmern in Versionen für Unterputz-, Einbau- oder
Verteilungsmontage möglich,
Multi-Master-Dimmersysteme zur zentralen oder dezentralen Steuerung
von Beleuchtungsanlagen mit großen
Anschlussleistungen zu realisieren. Die Bedienung erfolgt über Bussysteme
und/oder Fernbedienungen und/oder aufsteckbare Bedienelemente und/oder
Nebenstellen. Eine symmetrische Verteilung des Laststromes auf alle
parallel geschalteten Multidimmer, d. h. eine synchrone Steuerung
ist dabei sichergestellt. Im Unterschied zu anderen bekannten Master/Slave – Systemen
ist eine Unterscheidung in Masterdimmer/Slavedimmer nicht mehr nötig, weil
von jedem Multidimmer die Bedienung und Steuerung der Last erfolgen
kann. Das System kann somit auch über mehrere Vorortbedienungen
an den Multidimmern bedient werden, auch Nebenstellenbedienung ist
uneingeschränkt möglich.
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Auch
während
des Betriebes kann die Funktionsweise gewechselt werden oder sich
selbstständig ändern, d.
h. aus einem Masterdimmer wird ein Slavedimmer oder eine Nebenstelle,
aus einem Slavedimmer wird ein Masterdimmer oder eine Nebenstelle,
aus deiner Nebenstelle wird ein Masterdimmer oder ein Slavedimmer.
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Weitere
Vorteile sind aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele erläutert. Es
zeigen:
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1 ein
Ausführungsbeispiel
für einen
Multimasterbetrieb mit automatischer Erkennung des Master/Slave-Betriebs,
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2 den
schematischen Aufbau eines Multidimmers zum Ausführungsbeispiel gemäß 1,
-
3 eine
Ausführungsvariante
zum Ausführungsbeispiel
gemäß 1,
-
4 den
schematischen Aufbau eines Multidimmers zum Ausführungsbeispiel gemäß 3,
-
5 den
schematischen Aufbau eines universell für alle Ausführungsbeispiele geeigneten
Multidimmers.
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In 1 ist
ein Ausführungsbeispiel
für einen Multimasterbetrieb
mit automatischer Erkennung des Master/Slave-Betriebs dargestellt.
Es sind drei jeweils mit maximal 500 W betreibbare Multidimmer 8, 9, 10 zu
erkennen, wobei
- • Multidimmer 8 mit
einem Dreh-Bedienelement 18,
- • Multidimmer 9 mit
einem Tast-Bedienelement 19 und
- • Multidimmer 10 mit
einer Blindabdeckung 20
versehen ist. Jeder Multidimmer 8, 9, 10 weist
wiederum einen Phasenanschluss 21 und einen Lastanschluss 23 auf.
Ein jeder Phasenanschluss 21 der Multidimmer 8–10 ist
mit dem Phasenleiter L verbunden. Eine in ihrer Helligkeit über die
Multidimmer 8, 9, 10 einstellbare Beleuchtung 33 ist
einerseits mit den Lastanschlüssen 23 der
Multidimmer 8, 9, 10 und andererseits
mit dem Nulleiter N verbunden.
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In 2 ist
der schematische Aufbau eines Multidimmers zum Ausführungsbeispiel
gemäß 1 gezeigt.
Dabei sind eine Verarbeitungs- und Steuereinrichtung 38,
ein Leistungsteil 39, ein Stromdetektor 40 und
ein Phasendetektor 37 eines Multidimmers 8 oder 9 oder 10 dargerstellt.
Mit dem Phasenanschluss 21 sind das Leistungsteil 39 und
der Phasendetektor 37 verbunden. Der Phasendetektor 37 ist
andererseits am Lastanschluss 23 angeschlossen. Das Leistungsteil 39 führt ausgangseitig über den
Stromdetektor 40 zum Lastanschluss 23. Die das Leistungsteil 39 ansteuernde
Verarbeitungs- und Steuereinrichtung 38 ist
mit dem Ausgang des Phasendetektors 37 und dem Ausgang
des Stromdetektors 40 verbunden.
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Jeder
Multidimmer 8, 9, 10 überwacht das mittels des Stromdetektors 40 erfasste
Stromsignal des eigenen Lastanschlusses 23 (Ausgang) und
leitet dieses der Verarbeitungs- und Steuereinrichtung 38 zu.
Diese vergleicht das Stromsignal mit dem von der Last abgeleiteten
Spannungssignals (Signal des Phasendetektors 37). Aus dem
Verhältnis
der Signale zueinander errechnet die Verarbeitungs- und Steuereinrichtung 38 des
Multidimmers 8 oder 9 oder 10 die eigene
Abweichung vom eingestellten Phasenwinkel und regelt gegebenenfalls
durch entsprechende Beaufschlagung des Leistungsteils 39 nach.
Verändert
ein Multidimmer 8 bzw. 9 seinen Phasenwinkel aufgrund
der Betätigung
eines Bedienelements 18 bzw. 19, so wird er temporär zum Masterdimmer und
alle weiteren Multidimmer regeln ihren Phasenwinkel entsprechend
nach.
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In 3 eine
Ausführungsvariante
zum Ausführungsbeispiel
gemäß 1 dargestellt.
Dabei wird vorausgesetzt, dass die Multidimmer 8 bzw. 9 bzw. 10 außer den
Phasenanschlüssen 21 und
Lastanschlüssen 23 auch
Steueranschlüsse 22 aufweisen,
mit welchen Fern-Bedienelemente 27 bzw. 28 bzw. 29 mit
ihren jeweils zweiten Anschlüssen
verbunden sind. Die jeweils ersten Anschlüsse dieser Fern-Bedienelemente 27, 28, 29 (Nebenstellen,
Befehlsgeber) sind mit dem Phasenleiter L verbunden.
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In 4 ist
der schematische Aufbau eines Multidimmers zum Ausführungsbeispiel
gemäß 3 dargestellt.
Zusätzlich
zur Ausführungsform gemäß 1 weist
der Multidimmer 8 oder 9 oder 10 einen
Steueranschluss 22 auf und dementsprechend ist die Verarbeitungs-
und Steuereinrichtung 38 zusätzlich mit dem Steueranschluss 22 verbunden,
um derart Befehle des Fern-Bedienelementes 27 oder 28 oder 29 zur
Einstel lung des Phasenwinkels empfangen zu können. Verändert ein Multidimmer 8, 9, 10 seinen
Phasenwinkel aufgrund der Betätigung
eines Fern-Bedienelements 27, 28, 29 (oder
aufgrund der Betätigung
eines Bedienelements 18, 19), so wird er temporär zum Masterdimmer
und alle weiteren Multidimmer regeln ihren Phasenwinkel entsprechend nach.
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In 5 ist
der schematische Aufbau eines universell für alle Ausführungsbeispiele geeigneten Multidimmers 8 oder 9 oder 10 gezeigt,
welcher aufweist:
- • einen Phasenanschluss 21,
einen Steueranschluss 22, einen Lastanschluss 23,
- • den
Phasendetektor 37, welcher einerseits mit dem Phasenanschluss 21,
andererseits mit dem Lastanschluss 23 und dem Steueranschluss 22 verbunden
ist,
- • die
Verarbeitungs- und Steuereinrichtung 38,
- • das
Leistungsteil 39,
- • den
Stromdetektor 40,
- • einen
Modulator/Demodulator 41.
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Wie
aus den vorstehend erläuterten
Ausführungsbeispielen
hervorgeht, ist die Verarbeitungs- und Steuereinrichtung 38 eingangsseitig
einerseits von einem Bedienelement 18 oder 19 beaufschlagbar,
andererseits vom Phasendetektor 37 und/oder vom Stromdetektor 40 und/oder
vom Modulator/Demodulator 41 und/oder von über den
Steueranschluss 22 zugeleiteten Signalen. Ausgangsseitig beaufschlagt
die Verarbeitungs- und Steuereinrichtung 38 wiederum das
Leistungsteil 38 und gegebenenfalls den Modulator/Demodulator 41.
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Wie
aus den vorstehenden Erläuterungen hervorgeht,
eignet sich der vorgeschlagene Multidimmer als universelle Komponente
zum Aufbau eines Dimmersystems, mit dem die Helligkeit einer Beleuchtung
oder mehrerer Beleuchtungen eingestellt werden kann. Alle Multidimmer
des Dimmersystems können
automatisch und temporär
die Funktionen „Masterdimmer", „Slavedimmer" und „Nebenstelle" übernehmen. Mit jedem Multidimmer
kann der Phasenwinkel des Systems verändert werden. Sobald ein Bedienelement
eines Multidimmers betätigt
wird, was eine Veränderung
des Phasenwinkels zur Folge hat, übernimmt dieser Multidimmer
automatisch und temporär
die Funktion eines Masterdimmers. Das Steuersignal des Bedienelementes
macht diesen Multidimmer zum temporären Master, der den aktuellen
Sollwert für
das Dimmersystem vorgibt. Die weiteren Multidimmer des Dimmersystems
erkennen mittels ihrer Verarbeitungs- und Steuereinrichtungen 38 die
Differenz zwischen gegenwärtigem
und neu eingestelltem Phasenwinkel, übernehmen folglich automatisch
und temporär
die Funktion von Slavedimmern und regeln ihre Phasenwinkel nach.
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- 1
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- 2
-
- 3
-
- 4
-
- 5
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- 6
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- 7
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- 8
- Multidimmer
- 9
- Multidimmer
- 10
- Multidimmer
- 11
-
- 12
-
- 13
-
- 14
-
- 15
-
- 16
-
- 17
-
- 18
- Dreh-Bedienelement
- 19
- Tast-Bedienelement
- 20
- Blindabdeckung
- 21
- Phasenanschluss
- 22
- Steueranschluss
- 23
- Lastanschluss
(gesteuerte Phase)
- 24
-
- 25
-
- 26
-
- 27
- Fern-Bedienelement
(Nebenstelle, Befehlsgeber)
- 28
- Fern-Bedienelement
(Nebenstelle, Befehlsgeber)
- 29
- Fern-Bedienelement
(Nebenstelle, Befehlsgeber)
- 30
-
- 31
-
- 32
-
- 33
- Beleuchtung
- 34
-
- 35
-
- 36
-
- 37
- Phasendetektor
- 38
- Verarbeitungs-
und Steuereinrichtung
- 39
- Leistungsteil
- 40
- Stromdetektor
- 41
- Modulator/Demodulator
- L
- Phasenleiter
- N
- Nulleiter