DE19843343C2 - Überwachung von Motorrelais bei Garagentorantrieben - Google Patents

Überwachung von Motorrelais bei Garagentorantrieben

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Überwachung von Schaltrelais motorbetriebener Geräte, insbesondere Garagentorantriebe, wobei zwei in H-Brückenschaltung geschaltete Relais einen Vorwärts-/Rückwärtslauf des Motors steuern und eine Motorstrom­ überwachung wenigstens während der Bewegung des Geräts ausgeführt wird.
Die Antriebsmotoren von Garagentorantrieben werden häufig durch zwei in einer H-Brückenschaltung verbundene Relais für einen Vorwärts- und Rückwärtslauf angesteuert. Beide Relais arbeiten als Wechselrelais, so daß für jede Laufrichtung je ein Relais angesteuert und das andere Relais nicht angesteuert ist. Im Ruhezustand ist der stehende Motor auf dem negativen Potential der Speisespannung kurzgeschlossen. Dadurch erreicht man eine höhere Selbsthemmung.
Viele derartige Antriebe enthalten eine Motorstromüberwachungsschaltung, mit der Hindernisaufläufe im Bewegungsbereich des motorbetriebenen Gerätes zu erkennen sind. Verschweißt oder verhakt ein Relais, hält der Motor nicht mehr an, da bei der im Stand der Technik üblichen Relaisansteuerung keine Überwachung und Reaktion auf einen solchen Fehlerfall vorgesehen ist. Der Motor wird dann den Garagentorantrieb bis zu einer Endstellung bewegen und dort durch Auslösung eines Schutzschalters oder einer Sicherung abgeschaltet. Dies kann jedoch zu einer Beschädigung eines unter dem Garagentor befindlichen Fahrzeugs führen oder eine Verletzung einer durch das Garagentor tretenden Person verursachen, da dann der Antriebsmotor nicht mehr willkürlich in einer beliebigen Stellung durch ein Bediensignal angehalten werden kann.
Aus der DE 40 29 765 A1 sowie der DE 195 34 715 A1 gehen Schaltungen mit 2 Relais hervor, die den Vor­ wärts/Rückwärtslauf eines Antriebsmotors steuern. Die Fehl­ stellung eines Relaisausgangskontaktes wird gemäß DE 195 34 715 A1 indirekt durch Messen der Motorstrom-Aufnahme mit ei­ ner Steuerschaltung erfasst. Zur Störungsbehebung sogenannter Relaiskleber wird das Relais hierbei mit Stromimpulsen beauf­ schlagt.
Aufgaben und Vorteile der Erfindung
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, den oben beschriebenen Nachteil des Standes der Technik zu vermeiden und ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die diesen Mangel durch Überwachung und Reaktion auf den Fehlerfall verhindern, daß der Antriebsmotor ungewollt weiterläuft, wenn eines der Relais verhakt oder verschweißt ist.
Die Aufgabe wird jeweils gemäß den unabhängigen Ansprüchen 1 und 5 gelöst. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung können gefährliche Bewegungen motorbetriebener Geräte, insbesondere von Garagentorantrieben, wirkungsvoll verhindert werden. Ein zusätzlicher Hardware-Aufwand ist nicht nötig, wodurch Zusatzkosten vermieden werden.
Selbstverständlich läßt sich das erfindungsgemäße Prinzip auch bei anderen, mit einer Motorstromüberwachung ausgestatteten, elektromotorischen Antrieben anwenden, bei denen der Motor durch Relais im Vorwärts- und Rückwärtslauf angesteuert wird.
Ausführungsbeispiel
Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung und auch die damit durchgeführten Verfahrens­ schritte anhand der einzigen Figur näher erläutert, die schematisch eine Schaltungsstruktur einer herkömmlichen Ansteuerschaltung für einen Garagentorantrieb zeigt.
Wie die Figur zeigt, wird ein (nicht gezeigter) Antriebsmotor über zwei in H- Brückenschaltung geschaltete Relais 1 und 2, d. h. über deren Kontaktsätze K1 und K2 so angesteuert, daß seine Wicklung zum Vorwärtslauf mit +UM und zum Rückwärtslauf mit -UM gespeist wird. Im dargestellten Relaiszustand befindet sich der Motor im Ruhezustand, bei dem seine Wicklung auf Minuspotential kurzgeschlossen ist. Dadurch erreicht man eine höhere Selbsthemmung im Stillstand.
Beide Relais 1, 2 arbeiten als Wechsler, so daß ein als Block dargestelltes Steuergerät 5 für jede Laufrichtung je ein Relais ansteuert. Ein niederohmiger Shunt-Widerstand 3, durch den der Motorstrom fließt, und eine Motorstromsignal-Aufbereitungsschaltung 4 dienen zur Überwachung des Motorstroms. Fließt Motorstrom durch den Shunt-Widerstand 3, fällt an ihm eine dem Eingang der Motorstromsignal-Aufbereitungsschaltung 4 zugeführte Spannung ab. Die Motorstromsignal-Aufbereitungsschaltung 4 verstärkt und filtert diese Spannung und erzeugt an ihrem Ausgangsanschluß ein analoges Ausgangssignal IM. Alternativ kann die Motorstromsignal-Aufbereitungs­ schaltung diese Spannung auch mit einer Referenzspannung vergleichen und bei Überschreiten derselben ein digitales Ausgangssignal IM ausgeben.
Erfindungsgemäß sind Motorstromüberwachungsmittel des Steuergeräts 5 dazu eingerichtet, die Überwachung des Motorstroms auch nach dem durch das Steuergerät 5 veranlaßten Ende einer Bewegung des Garagentorantriebs fortzuführen.
Das Steuergerät 5 enthält ferner Entscheidungsmittel, die, wenn die Motorstrom-Aufbereitungsschaltung 4 auch nach dem Ende der Bewegung ein einer Bewegung entsprechendes Signal IM erzeugt, entscheiden, daß ein Relais verhakt oder verschweißt ist. Da im Steuergerät 5 Information darüber vorliegt, in welcher Richtung der Antriebsmotor zuvor bewegt worden ist, d. h. welche Stellung die beiden Relais 1 und 2 zuvor eingenommen haben, können die Entscheidungsmittel im Steuergerät 5 entscheiden, welches der beiden Relais 1 oder 2 verhakt oder verschweißt ist. Daraufhin wird durch das Steuergerät 5 dann wenigstens das nicht verhakte oder verschweißte Relais angesteuert, so daß der Motor dadurch zum Stillstand kommt.
Bevorzugt wird auch das verhakte oder verschweißte Relais angesteuert, um bei einem plötzlichen Lösen der Verhakung oder Verschweißung dieses Relais einen erneuten Motoranlauf zu verhindern.
Wenn ein Relaisfehler erkannt worden ist, kann das Steuergerät 5 diesen dem Benutzer an einer Anzeige anzeigen. Bei einer Garagentorsteuerung kann eine solche Anzeige vorzugsweise über die integrierte Beleuchtung geschehen.
Weiterhin kann das Steuergerät 5 mit einem EEPROM-Speicher versehen sein, in dem der Fehler, bezogen auf das jeweilige Relais, das verhakt oder verschweißt ist, gespeichert wird. Dann kann das Steuergerät 5 nach einem Reset oder Stromausfall sofort wieder das nicht verhakte oder beide Relais ansteuern und dadurch eine ungewollte Bewegung nach Wiederkehren der Speisespannung oder nach dem Reset verhindern. Außerdem kann das Steuergerät 5 an der Anzeige den Fehler sofort wieder anzeigen.
Bevorzugt werden die erfindungsgemäßen Überwachungs- und Entscheidungs­ mittel softwaremäßig in einem µ-Prozessor des Steuergeräts 5 realisiert. Dann erfordert die erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung keine zusätzliche Hardware. Die korrekte Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann einfach dadurch getestet werden, daß ein Relais absichtlich verhakt oder permanent angesteuert wird, wobei der Motor unabhängig von der Steuerung anläuft und der Fehler an der Anzeige des Steuergeräts 5 angezeigt wird.

Claims (9)

1. Verfahren zur Überwachung von Schaltrelais motorbe­ triebener Geräte, insbesondere Garagentorantriebe, wobei zwei in H-Brückenschaltung geschaltete Relais einen Vorwärts-/Rückwärtslauf des Antriebsmotors steuern und eine Motorstromüberwachung wenigstens während der Bewegung des Geräts ausgeführt wird, ge­ kennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
  • - durch Messung des Motorstroms nach dem Ende einer Bewegung wird das verhakte oder verschweißte Relais ermittelt und
  • - das andere nicht verhakte oder verschweißte Relais wird umgeschaltet, um den Motorstromkreis zu unter­ brechen.
2. Überwachungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass bei gemessenem Motorstrom beide Relais umgeschaltet werden, um bei plötzlichem Lösen der Verhakung oder Verschweißung einen erneuten Mo­ toranlauf zu verhindern.
3. Überwachungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, dass auf die Erkennung eines Relaisfehlers dem Benutzer eine entsprechende Infor­ mation angezeigt wird.
4. Überwachungsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Relais­ fehler gespeichert und die gespeicherte Fehlerinfor­ mation nach einem Stromausfall oder Reset ausgelesen wird und dann sofort beide Relais wieder angesteuert werden, um eine ungewollte Bewegung des Geräts zu verhindern.
5. Überwachungsvorrichtung zur Durchführung des Verfah­ rens nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein die in H-Brückenschaltung geschalteten Motorrelais (1, 2) ansteuerndes Steuer­ gerät (5) vorgesehen ist, welches einen Eingang be­ sitzt zum Empfang eines den Motorstromfluss angeben­ den Signals (IM) von einer Motorstromsignal- Aufbereitung (4), wobei durch das Steuergerät (5) bei einem Motorstromfluss nach dem Ende einer durch das Steuergerät (5) aktivierten Bewegung das nicht verhakte Relais eingeschaltet wird.
6. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Motorstromsignal-Aufbereitung (4) im Steuergerät (5) integriert ist.
7. Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (5) mit einer Anzeigevorrichtung verbunden ist oder eine solche enthält, zur Anzeige eines erkannten Re­ laisfehlers.
8. Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5- 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (5) einen Speicher enthält.
9. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Speicher ein EEPROM ist.
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DE19534715A1 (de) * 1995-07-19 1997-01-23 Kostal Leopold Gmbh & Co Kg Sicherheitsschaltung für einen relaisgesteuerten Elektromotor

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