DE2311120C3

DE2311120C3 - Circuit arrangement for simultaneous, fault current-free operation for clockwise and reverse rotation of a plurality of capacitor motors connected in parallel on the single-phase AC network

Info

Publication number: DE2311120C3
Application number: DE19732311120
Authority: DE
Inventors: Jan Dipl.-Ing. 7823 Bonndorf Vacek
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Filing date: 1973-03-07
Publication date: 1977-04-21

Description

einer Steuerspannungsquelle und der.Steueran ichluß jedes Triac über einen Widerstand mit einem Sammelleiter für Rechts- oder Linkslauf verbunden sind, die wahlweise über einen Umschalter (U) an den anderen Pol (—) der Steuerspannungsquelle anschaltbar sind. ,a control voltage source and der.Steueran ichluß each triac are connected via a resistor to a busbar for clockwise or counterclockwise rotation, which can optionally be connected to the other pole (-) of the control voltage source via a changeover switch (U). ,

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerspannungsquelle eine Gleich- oder Wechselspannungsquelle verwendet wird.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that a control voltage source is used DC or AC voltage source is used.

3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorrangsteuerung weitere auf verschiedenen höheren Ebenen parallel geschaltete Umschalter vorhanden sind und daß jeweils in den Verbindungslei.er des anderen Pols (—) der Steuerspannungsquelle zwischen dem Umschalter der höheren und der närhstniedrigeren Ebene und in den entsprechenden Sammelleitern in Durchlaßrichtung gepolte Dioden geschaltet sind.3. Circuit arrangement according to one of claims 1 or 2, characterized in that for Priority control further changeover switches connected in parallel on different higher levels are available and that in each case in the connecting line of the other pole (-) of the control voltage source between the switch of the higher and the next lower level and in the corresponding busbars in the forward direction polarized diodes are switched.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum gleichzeitigen, fehlstromfreien Betrieb für Rechts- und Linkslauf einer Mehrzahl von am Einphasen-Wechselstromnetz parallel geschalteten Kondensatormotoren, bei der jede Motorwicklung über einen in Endstellung öffnenden Endschalter und einen Triac an den einen _t Leiter und der Verbindungspunkt beider Wicklungen an den anderen Leiter des Wechselstromnetzes angeschlossen ist.The invention relates to a circuit arrangement for simultaneous, fault current operation for forward and reverse rotation of a plurality of parallel-connected to the single-phase AC power capacitor motors, wherein each motor winding via an opening in the end position limit switches and a triac in the one _t conductor and the connection point of the two windings on is connected to the other conductor of the AC network.

Bei mit einer Vielzahl von Stellantrieben ausgerüsteten Anlagen besteht vielfach der Wunsch, die einzelnen Stellantriebe nicht nur individuell, sondern wahlweise "auch eine mehr oder minder große Gruppe derselben oder sogar alle gleichzeitig steuern zu können. Derartige Anforderungen treten beispielsweise bei elektromotorischen Antrieben von Jalousien in größeren Gebäuden auf, in denen die Jalousien einzelner Fassaden, der Fassaden einzelner oder aller Stockwerke mit elektromotorischen Antrieben ausgerüstet sind, welche individuell und/oder in mehr oder minder großen Gruppen steuerbar installiert sein sollen.In the case of systems equipped with a large number of actuators, there is often a desire to change the individual Actuators not only individually, but optionally "also a more or less large group of them or even being able to control all of them at the same time. Such requirements occur, for example electromotive drives of blinds in larger buildings, in which the blinds are individual Facades of which the facades of individual or all floors are equipped with electric motor drives, which are to be installed in a controllable manner individually and / or in more or less large groups.

Da für derartige Stellantriebe wegen der einfachen Durchführbarkeit der Drehrichtungsumkehr Kondensatormotoren verwendet werden, ist es bisher wegen der erforderlichen Fehlstromschutzschaltungen nur mit größerem Aufwand möglich gewesen, eine Mehrzahl von parallel geschalteten Kondensatormotoren über einen gemeinsamen Schalter zu steuern. Wären in solchen Anlagen keine Schutzmaßnahmen gegen das Auftreten von Fehlströmen vorgesehen, so währen alle Antriebe, d.h. bei Jalousieantrieben alle Jalousien dauernd in Bewegung, so lange alle parallel geschaltetenSince capacitor motors are used for such actuators because of the simple feasibility of reversing the direction of rotation, it has so far been because of the The required fault current protection circuits were only possible with greater effort, a majority to be controlled by capacitor motors connected in parallel via a common switch. Would be in Such systems do not provide protective measures against the occurrence of fault currents, so all would Drives, i.e. all blinds in the case of blind drives, as long as they are all connected in parallel

,„„„,„„ν... _. jppen für Jalousien, Verdünklun- - p> , """,""Ν ... _. jppen for blinds, thinning - p>

'■«.Ben, Rolläden, Rollos usw.« der Fa. Dunkermotoren, ^t;< Präzisions-Kleinstmotoren GmbH, Bonndorf/Sqhwarz- S wald 1970) bezüglich des Raum- und Werkstoffbedarfs" ; k sowie des Montageaufwandes zu verbessern, ist bereits '<>; vorgeschlagen worden (DT-OS 22 31 310), bei Jalousie- \ >.'■ «.Ben, shutters, blinds, etc.« from Dunkermotoren, ^t; <Precision-Kleinstmotoren GmbH, Bonndorf / Sqhwarz-Swald 1970) with regard to the space and material requirements "; k as well as the assembly effort has already been '<>; suggested (DT-OS 22 31 310), for blinds \ >.

UiP antrieben mit einer Mehrzahl am Einphasen-Wechsel- ■':'■:'..■■. Stromnetz parallel geschalteten Kondensatormotoren · ■/, ..zwischen der zum gemeinsamen Schalter führenden · " Phasenleitung und der Wicklung ein Triac, mit seinem Stuerstrom-Begrenzungswiderstand anzuordnen,UiP driven with a plurality of the single-phase alternation ■ ':' ■: '.. ■■. Power supply parallel connected capacitor motors · ■ /, .. between the phase line leading to the common switch and the winding a triac with its control current limiting resistor to be arranged,

Diese Schaltungsanordnung bringt zwar bereits eineThis circuit arrangement already brings one

wesentliche Vereinfachung des Aufwandes für densubstantial simplification of the effort for the

,Schutz gegen Fehlstrom. Unzulänglich an ihr ist, Protection against fault current. Is inadequate in her

'; 'lediglich, daß sie nur mit solchen Triacs sicher arbeitet,'; 'only that she only works safely with such triacs,

* %ie untereinander keine wesentlichen Abweichungen in*% ie no significant deviations in r-jp^den elektrischen Werten besitzen.r-jp ^ have the electrical values.

> Die Folge der starken Exemplarstreuung der ^' /elektrischen Werte bei Triacs der gleichen Type kann dazu führen, daß ein vom Endschalter bereits abgeschal- ^ *teter Motor von einem der anderen, noch in Betrieb> The result of the strong manufacturing tolerances of the ^ '/ electrical values at the triac the same type may cause an already abgeschal- the limit switch ^ * Teter engine from one of the other, still in operation

,^.,befindlichen Motoren Fehlstrom erhält, weil Triacs, die, ^., motors located receives fault current because triacs that

' 'eigentlich sperren sollten, leitend werden. Diese Gefahr ist umso größer, je stärker die elektrischen Werte, beispielsweise der Steuerstrom, der Triacs differieren. ⁴ Die gleiche Schwierigkeit tritt aber nicht nur bei über'' should actually lock, become conductive. The greater the difference between the electrical values, for example the control current, of the triacs, the greater this risk. ⁴ The same difficulty does not only arise with over

einen Schalter parallel geschalteten. i.b. in einem Schaltnetz auf der gleichen Ebene gleichrangig angeordneten Antrieben auf, sondern auch :n einem Schaltnetz, in dem verschiedene Schaltebenen nut unterschiedlichen Prioritäten vorhanden sind.a switch connected in parallel. ib drives arranged with equal priority in a switching network on the same level, but also: n a switching network in which different switching levels have different priorities.

4S Der Anmeldung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung anzugeben, bei der zwecks ', Erstellung eines Fehlstromschutzes Triacs die Entkopp- ' lung vornehmen, bei der jedoch etwa vorhandene ,/', Exemplarstreuungen unbeachtlich sind.4S The application is therefore based on the object of specifying a circuit arrangement in which triacs perform the decoupling for the purpose of "creating a fault current protection", in which, however, any existing "/", specimen variations are irrelevant.

Diese Aufgabe ist erfindung3gemäß dadurch gelöst, >, daß der eine Leiter mit dem einen Pol einer '^f Steuerspannungsquelle und der Steueranschluß jedes ·"■ Triac über einen Widerstand mit einem Sammelleiter für Rechts- oder Linkslauf verbunden sind, dieThis object is solved by erfindung3gemäß,> that the one pole of a head of an ^'f control voltage source and the control terminal of each · "■ triac being connected via a resistor to a collector conductor for clockwise or counterclockwise rotation with the wahlweise über einen Umschalter an den anderen Pol der Steuerspannungsquelle anschaltbar sind.optionally via a switch to the other pole the control voltage source can be switched on.

Bei der neuen Schaltungsanordnung können Fehlströme durch das ungewollte Zünden von Triacs nicht mehr auftreten, weil nun der Steuerstrom der Triacs und dieWith the new circuit arrangement, fault currents can no longer be caused by the unintentional ignition of triacs occur because now the control current of the triacs and the an den Triacs anliegende Spannung von den bei. der bekannten Scfiaitwi^auft^voltage applied to the triacs from the two. the known Scfiaitwi ^ auft ^

>T> T

4/,4 /,

dem die Triäcs leitend gesteuert der Exemplarstreuung beispielsweise ot 25 mA schwanken.controlled by the triacs the specimen variance, for example ot 25 mA fluctuate.

In Weiterbildung soll diese¹ neue/_ä einfacher Weise auch in Vorrangsteueruhgen eingesetzt,' werden, wobei eine Entkopplung von mehreren^TpfmiIe^Ä -_f - In a development of this ^one new / used to _like simple manner in Vorrangsteueruhgen, 'are, with a decoupling of several ^T ^ pfmiIe Elder - _f -

23 Π23 Π

geschadeten Schaltern gleicher Priorität in einem Schaltnetz erforderlich ist,damaged switches of the same priority is required in a switching network,

Biese Entkopplung wird in einer Ausgestaltung dadurch gewährleistet, daß zur Vorrangs'.euerung weitere auf verschiedenen höheren Ebenen parallel· geschaltete Umschalter vorhanden sind und daß jeweils in den Verbindungsleiter des anderen Pols der Steuerspannungsquelle zwischen dem Umschalter der höheren und der nächstniedrigeren Ebene und in den entsprechenden Sammelleitern in Durchlaßrichtung »o gepolte Dioden geschaltet sind,This decoupling is ensured in one embodiment by the fact that the priority is given further changeover switches connected in parallel on different higher levels are present and that in each case into the connecting conductor of the other pole of the control voltage source between the changeover switch of the higher and the next lower level and in the corresponding busbars in the forward direction »o polarized diodes are connected,

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind anhand der F i g. I bis 4 beschrieben. Es zeigtFurther details of the invention can be found in FIGS. I to 4 described. It shows

Fi g. 5 ein Ausführungsbeispiel der neuen Schaltungsanordnung, is Fi g. 5 shows an exemplary embodiment of the new circuit arrangement, FIG

Fig,2 schematisch ein Schaltnetz, durch das eine Vielzahl von Antrieben entweder individuell oder zentral gesteuert werden können,Fig, 2 schematically shows a switching network through which one A large number of drives can be controlled either individually or centrally,

Fig.3 das Beispiel für eine mögliche Fehlstrom-Kopplung von mehreren Schaltern gleicher Priorität, zo und3 shows the example of a possible fault current coupling of several switches with the same priority, zo and

Fig.4 eine Schaltungsanordnung, mit welcher die Fehlstrom-Kopplung bei Vorrangsteuerungen mehreren parallel geschalteten Schaltern gleicher Priorität vermieden ist.4 shows a circuit arrangement with which the Fault current coupling in the case of priority controls with several switches with the same priority connected in parallel is avoided.

F i g, 1 zeigt eine Schaltungsanordnung für beliebig viele am Einphasen-Wechselstromnetz (R, Mp) parallel geschaltete Kondensatormotoren, von denen nur die Motoren MX und Ml gezeichnet sind. Ein Ende der beiden Statorwicklungen (je nach Drehrichtung als Haupt* oder Hilfsphasenwicklung wirkend) ist gemeinsam an R angeschlossen. Die anderen Enden der Statorwicklungen sind jeweils einzeln über einen Endschalter (El bis £4) und ein Triac (771 bis TtA) an Mp angeschlossen, welcher gleichzeitig ein Pol der Steuer-Spannungsquelle, im gezeichneten Ausführungsbeispie! der Pluspol einer Gleichspannungsquelle, ist. Der Steueranschluß jedes Triacs ist über einen Widerstand jeweils mit einer von zwei Steuerleitungen verbunden, von denen eine mittels eines Umschalters U mit dem anderen Pol der Steuerspannungsquelle (negativer Pol in F i g. I) verbunden werden kann.FIG. 1 shows a circuit arrangement for any number of capacitor motors connected in parallel on the single-phase AC network (R, Mp) , of which only the motors MX and Ml are shown. One end of the two stator windings (acting as main * or auxiliary phase winding depending on the direction of rotation) is connected to R together. The other ends of the stator windings are each individually connected to Mp via a limit switch (El to £ 4) and a triac (771 to TtA) , which is also a pole of the control voltage source, in the exemplary embodiment shown! is the positive pole of a DC voltage source. The control connection of each triac is connected via a resistor to one of two control lines, one of which can be connected to the other pole of the control voltage source (negative pole in FIG. 1) by means of a changeover switch U.

Bei der in F i g. I gezeigten Stellung des Umschalters U erhalten die Steueranschlüsse der Triacs 7/2 und TtA ,eine Steuerspannung, so daß die Motoren Mi und Ml über diese nun leitend geschalteten Triacs Spannung erhalten und in der entsprechenden Drehrichtung so lange laufen, bis sie durch die Endschalter £2 und EA abgeschaltet werden.In the case of the in FIG. I position of the switch U , the control connections of the triacs 7/2 and TtA , a control voltage, so that the motors Mi and Ml receive voltage via these now conductive triacs and run in the corresponding direction of rotation until they pass through the limit switch £ 2 and EA are switched off.

Bei dieser neuen Schaltung werden die Triacs von einer von der Betriebsspannung der Motoren unabhängigen Spannungsquelle gesteuert, weiche eine Gleichspannungs-— wie in Fig. I gezeigt —, aber auch eine Wechselspannungsquelle sein kann. Für die Anwendung der neuen Schaltung in komplexen Schaitnetzen eignet sich — wie noch gezeigt wird — eine Steuerung mit Gleichspannung besser.With this new circuit, the triacs are independent of the operating voltage of the motors Controlled voltage source, soft a DC voltage - as shown in Fig. I - but also one AC voltage source can be. Suitable for the application of the new circuit in complex switching networks - as will be shown - a control with direct voltage is better.

Da bei einer bestimmte« Stellung des Umschalters U nur die Triacs einer Drehriehtung leitend gesteuert werden (z. B, Ti2 unff 7/4 in F i g, I) und die Triacs der anderen Drehrichtung gesperrt sind (Tn und 7/3 in Fig, I) ist eine sichere Entkopplung der an einem gemeinsamen Schalter parallel geschalteten Motoren gewährleistet.Since with a certain position of the switch U only the triacs of one direction of rotation are controlled conductive (e.g. Ti2 and 7/4 in Fig. I) and the triacs of the other direction of rotation are blocked (Tn and 7/3 in Fig. I) a safe decoupling of the motors connected in parallel on a common switch is guaranteed.

Die gleichen Entkopplungsschwierigkeiten sind in Schaltnetzen vorhanden, wie sie bei Vorrangsteuerungen anzutreffen sind, Ein solches, beispielsweise aus vier Schaltebenen Pi bis PA bestehendes Schaltnetz ist in Fig.2 schematisch dargestellt. Es enthält die Antriebe Al bis /418, welches beispielsweise die Jalousieantriebe in einem dreistückigen Gebäude sein können. Diese Antriebe können mit den Schaltern 4.1 bis 4,18 der Ebene PA des Schaltnetzes individuell gesteuert werden. In der Ebene P3 sind über die Schalter 3.1 bis 3.9 mehrere Antriebe zusammengefaßt, beispielsweise die jalousieantriebe jeweils einer Fassade.The same decoupling difficulties exist in switching networks as are to be found in priority controls. Such a switching network, for example consisting of four switching levels Pi to PA, is shown schematically in FIG. It contains the drives Al to / 418, which may be the blind drives in a three-piece building example. These drives can be controlled individually with switches 4.1 to 4.18 of the PA level of the switching network. In level P3 , several drives are combined via switches 3.1 to 3.9, for example the blind drives for each facade.

Auf der Ebene Pl sind nur noch die drei Schalter 2.1 bis 23 vorhanden, welche beispielsweise jeweils die Hauptschalter für die Steuerung aller Jalousien eines Stockwerks sein sollen, während auf der Ebene Pl nur noch ein Schalter vorhanden ist.Only the three switches 2.1 to 23 are still available on the Pl level, which are, for example, the main switches for controlling all the blinds on a floor, while there is only one switch on the Pl level.

Bei einer Vorrangsteuerung besitzen die Schalter der einzelnen Ebenen unterschiedliche Priorität, d.h. die Schalter der höheren Ebene (z. B. Pl in F i g. 2) besitzen eine höhere Priorität als die Schalter der nächstniederen Ebene (z. B. Pi in F i g. 2). In der Praxis bedeutet dies, daß entsprechend der Stellung eines Schalters der höheren Ebene eine Steuerung ausgeführt wird, unabhängig davon, welche Stellung die Schalter der niederen Ebene jeweils einnehmen.In the case of priority control, the switches of the individual levels have different priorities, ie the switches of the higher level (e.g. PI in FIG. 2) have a higher priority than the switches of the next lower level (e.g. Pi in F i g. 2). In practice, this means that a control is carried out in accordance with the position of a switch of the higher level, regardless of which position the switches of the lower level assume in each case.

Hierbei kann, anders als in dem in F i g. 1 ausgeführten Beispiel, eine Kopplung verschiedener Antriebe der gleichen Schaltebene dadurch eintreten, daß die von der höheren Schaltebene angeschaltete Steuerspannung einen Fehlstrom über parallel geschaltete Schalter der niedrigen Ebene treibt. Dies ist — wie aus F i g. 3 zu erkennen — imer dann der Fall, wenn auf der niedrigen Ebene zwei Schalter in gegensinnige Richtungen steuern. Wie aus Fig.3 ersichtlich, fließt wegen der gewählten Schaltstellung des Schalters der Ebene Pi nicht nur der gewünschte Steuerstrom in Richtung a, sondern auch ein Fehlstrom in Richtung b. Diese Unzulänglichkeit ist — wie aus F i g. 4 zu erkennen — dadurch behoben, daß in jede Verbindungsleitung zwischen einem Schalter der höheren Ebene (z. B. Pl) und der nächstniedrigen Ebene (PS) eine in Durchlaßrichtung gepolte Diode geschaltet ist.In this case, unlike in FIG. 1 executed example, a coupling of different drives of the same switching level occur in that the control voltage switched on from the higher switching level drives a fault current through switches of the lower level connected in parallel. This is - as shown in FIG. 3 - always the case when two switches control in opposite directions on the lower level. As can be seen from FIG. 3, not only does the desired control current flow in direction a, but also a fault current in direction b because of the selected switch position of the switch of level Pi. This inadequacy is - as shown in FIG. 4 to be recognized - solved by the fact that in each connection line between a switch of the higher level (z. B. Pl) and the next lower level (PS) a forward-polarized diode is connected.

Wie durch einen Vergleich der Schaltungen in F i g. 3 und Fig.4 leicht festgestellt werden kann, sind die einzelnen Antriebe auf diese Weise mit geringem Aufwind sicher entkoppelt.As shown by comparing the circuits in FIG. 3 and 4 can easily be determined are the individual drives safely decoupled in this way with little updraft.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

23 M23 M.

Patentansprüche,'Claims, '

'' ■ 1st circuit arrangement for simultaneous, fail ·

. itrb'm-free. operation for clockwise and counterclockwise rotation of a

Plurality vpn the single-phase AC power

"parallel- connected customer analyzer motors in which

each motor winding has one in the end position

'opening limit switch and a triac to one

Conductor and the connection point of both windings

gen to the other conductor of the AC networks

■ 'Connected is,, da, d ure h _t . geke η η ζ eich 'kondensatormqtpren switched on by their common switch, sjrid; This process is due to the fact that each motor has an automatic limit switch for each direction of rotation, », As a result of the

Manufacturing and Möniagesireuuiilg is always one of the ' , drives connected in parallel first its end position reach "nd open the limit switch. In this However, the same motor receives momentary via the common connection for the other direction of rotation

ίο fault current, so that it continues to run in the opposite direction of rotation. ,,,,

'About these complex faulty current protection circuits