DE4443602A1

DE4443602A1 - On/off and directional controller for mains powered vent actuator

Info

Publication number: DE4443602A1
Application number: DE4443602A
Authority: DE
Inventors: Joachim Lahmann; Johann Peters
Original assignee: Kugler GmbH
Current assignee: Kugler GmbH
Priority date: 1994-08-16
Filing date: 1994-12-07
Publication date: 1996-03-28

Abstract

An on/off and directional controller for the direct mains operation of electrically powered venting equipment is intended for use with a single phase reversing motor (M) having the dual stator windings (L1,L2) which operates in conjunction with a suitable vent opening/closing actuator. The system dispenses with conventional limit switches by detecting the marked unsymmetry of the winding voltages (U1,U2) when rotor movement is prevented at the extremes of fully open or fully closed vent condition. On reaching one or other end condition resulting in stator voltage differences in excess of a predetermined threshold the circuit initiates mains power switch-off via the controlling relays, thyristors or triacs (X1,X2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Abschalteinrichtung für Stellantriebe. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Erfassen von Blockierfällen in eben diesen Stellantrieben.The invention relates to a shutdown device for Actuators. The invention also relates to a method for Detection of blockages in these actuators.

Stellantriebe sind kompakte Motoren, die über eine Spindelstange eine Spindelmutter linear verschieben und bei denen an der Spindelmutter ein Schubelement, wie eine Schubstange oder eine Stellstange oder eine Stellhülse angeordnet ist. Am vorderen Ende der Stellstange ist eine Anbringungsvorrichtung angebracht, die an der Klappe, an einem Flügel oder einem Oberlichtöffner fest oder gelenkig oder über eine Anstellschere angeordnet wird und über die das Ausstellelement (Klappe, Flügel oder Öffner) geöffnet und geschlossen werden kann. Zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung gibt es eine Vielzahl von anderen Halte-Stellungen, die Motoren können aber auch so betrieben werden, daß - bei RWA-Anlagen - die Motoren nur eine Öffnungsstellung (Entlüftungsfall) und eine Schließstellung (Normalfall) aufweisen.Actuators are compact motors that have a spindle rod move a spindle nut linearly and with those on the Spindle nut a thrust element, such as a push rod or a Adjusting rod or an adjusting sleeve is arranged. On the front An attachment device is attached to the end of the adjusting rod, those on the flap, on a wing or a skylight opener fixed or articulated or arranged using a pair of scissors and via which the opening element (flap, wing or opener) can be opened and closed. Between the There are a large number of open and closed positions from other stop positions, but the motors can also do so operated that - in SHEV systems - the motors only one Open position (venting case) and a closed position (Normal case).

Das Problem bei diesen Stellantrieben ist der Endanschlag. Es gibt im Prinzip zwei Endanschläge, denjenigen in der maximalen Offenstellung und denjenigen in der Schließstellung. Bei Erreichen jeweils eines dieser Anschläge muß der Motor sicher, zuverlässig und schnell abgeschaltet werden. Das geschieht im Stand der Technik mit Endlagen-Schaltern, die als Mikroschalter ausgeführt sind und ein Relais steuern, das die Lastspannung des Motors - oder die über einen Transformator heruntertransformierte Motorspannung - abschaltet. The problem with these actuators is the end stop. It there are basically two end stops, the one in the maximum Open position and those in the closed position. At The motor must reach one of these stops safely, be switched off reliably and quickly. That happens in State of the art with limit switches, which act as microswitches are executed and control a relay that the load voltage of the Motors - or those via a transformer stepped down motor voltage - switches off.

Die Erfindung hat es sich bei direkt an dem Lastspannungsnetz arbeitenden Motoren zur Aufgabe gemacht, die Abschalteinrichtung und das diesbezügliche Verfahren zum Erfassen eines Blockierfalles des Stellantriebes zuverlässiger zu erfassen und schneller und genauer auszuführen; gleichwohl soll die Abschalteinrichtung kostengünstig sein und ohne Transformatoren für die Motor-Lastspannungsseite arbeiten, also direkt auf der bastspannungs-Ebene, die in Deutschland 220 V, England 240 V und in den USA 110 V beträgt.The invention has it directly on the load voltage network working engines made the task of the shutdown device and the related method for detecting a Blockage of the actuator more reliably to detect and execute faster and more accurately; nevertheless the Switch-off device be inexpensive and without transformers work for the motor load voltage side, i.e. directly on the voltage level, which in Germany 220 V, England 240 V and is 110 V in the USA.

Das wird mit der Erfindung dann erreicht, wenn der eingangs näher erläuterte Stellantrieb mit seinen zwei Leistungsschaltern für die beiden Stellbewegungen (auswärts und einwärts) im Betrieb dauernd daraufhin überprüft wird, ob eine Abschalt- Unsymmetrie der Wicklungsspannung des Motors des Stellantriebes vorliegt (Anspruch 1, Anspruch 11). Wenn keine solche Unsymmetrie vorliegt, nimmt die Erfindung an, daß "im wesentlichen" Symmetrie der Wicklungsspannungen des Einphasen-Asynchronmotors besteht und deshalb kein Blockierfall vorliegt. Der Blockierfall wird dann angenommen, wenn die "Symmetrie im wesentlichen" verändert wird und eine Unsymmetrie eintritt, die größer ist als die stationäre Unsymmetrie. Dann wird der Leistungsschalter abgeschaltet, der für die aktuelle Verstellrichtung (auswärts oder einwärts) gerade noch eingeschaltet war.This is achieved with the invention when the beginning actuator explained in more detail with its two circuit breakers for the two positioning movements (outwards and inwards) in Operation is continuously checked to determine whether a shutdown Asymmetry of the winding voltage of the actuator motor is present (claim 1, claim 11). If none If there is asymmetry, the invention assumes that "in essential "symmetry of the winding voltages of the There is a single-phase asynchronous motor and therefore no blocking is present. The blocking case is accepted if the "Symmetry essentially" is changed and an asymmetry occurs that is greater than the stationary asymmetry. Then the circuit breaker is switched off for the current Adjustment direction (outwards or inwards) just barely was switched on.

Die Erfindung erkennt den Blockierfall dann noch nicht wenn Symmetrie oder eine stationäre Unsymmetrie (Symmetrie im wesentlichen) vorliegt, weil solcherart geringe bis mäßige Unsymmetrien bei allen Einphasen-Asynchronmotoren durch Bauteiletoleranzen, durch Wicklungsunterschiede, durch Unterdimensionierung der Kapazität und durch Temperatureinflüsse auftreten. The invention does not yet recognize the blocking situation Symmetry or a stationary asymmetry (symmetry in the essential) is present, because such low to moderate Asymmetries in all single-phase asynchronous motors Component tolerances, through winding differences, through Undersizing of the capacity and due to temperature influences occur.

Auch kurze Veränderung der Last, bis hin zum Kippmoment des Einphasen-Asynchronmotors können Schwankungen in der Symmetrie der Wicklungsspannung hervorrufen, die aber noch nicht den Blockierfall darstellen, sondern nur eine kurzzeitig erhöhte Momentenanforderung oder das Losbrechmoment selbst.Even brief changes in the load up to the tipping moment of the Single-phase asynchronous motors can fluctuate in symmetry cause the winding voltage, but not yet Represent blocking case, but only a briefly increased Torque request or the breakaway torque itself.

Eine Meßeinrichtung kann eine der Wicklungsspannungen dauernd messen und mit einer Konstanten oder mit der ebenfalls gemessenen Wicklungsspannung der anderen Wicklung vergleichen (Anspruch 7, Anspruch 8, Anspruch 9). Verglichen wird der Effektivwert der Wechselspannung selbst (Anspruch 13), verglichen werden kann aber ebenso ein gleichgerichteter und geglätteter Mittelwert (Anspruch 14). Um die Abschalt- Unsymmetrie zu erfassen und eine Unempfindlichkeits-Zone zu schaffen, empfiehlt sich die Verwendung eines Schwellenwertes (Anspruch 3). Das über den Schwellenwert gewonnene digitale Blockierfall-Signal (x₁, x₂) kann noch verzögert werden (Anspruch 14), um geringfügige Störimpulse (Losbrechmomente) auszufiltern und sicher und zuverlässig nur den wirklichen Blockierfall zu erkennen.A measuring device can continuously one of the winding voltages measure and with a constant or with that too Compare the measured winding voltage of the other winding (Claim 7, Claim 8, Claim 9). The is compared RMS value of the alternating voltage itself (claim 13), but can also be compared to a rectified and smoothed mean (claim 14). To switch off Detect asymmetry and an insensitivity zone too create a threshold is recommended (Claim 3). The digital one obtained above the threshold Blocking signal (x₁, x₂) can still be delayed (Claim 14) to minor interference pulses (breakaway torques) to filter and safe and reliable only the real one Blockage detection.

Im Blockierfall wird der Leistungsschalter abgeschaltet, der gerade den Motor mit Lastspannung versorgt.In the event of a blockage, the circuit breaker is switched off just supplied the motor with load voltage.

Auf diese Weise ist es möglich, daß die mechanischen Endlagen-Schalter entfallen können und gleichzeitig eine unmittelbare Abschaltung auf der Lastspannungs-Ebene erfolgen kann. Es werden keine Hindernisse mehr zerstört, weil der Motor augenblicklich abschaltet. Der Motor kann nicht mehr festfahren und durch Verbrennen von Wicklungen zerstört werden. Thermosicherungen können zwar angebracht werden, werden aber für die Endlagen-Abschaltung nicht mehr ansprechen, weil die Lastspannungs-Abschaltung viel schneller und zuverlässiger arbeitet. Selbst Motoren mit hoher Schubkraft, bis zu 150 kp können kontrolliert und sicher überwacht werden, so daß die hohe Schubkraft in dem Augenblick, in dem sie durch Anschlagen der Stellstange an der maximalen Offenstellung oder an der maximalen Schließstellung zerstörend wirken könnte, durch Abschalten der Versorgungsspannung abgefangen wird.In this way it is possible that the mechanical End position switches can be omitted and one at the same time immediate shutdown at the load voltage level can. No more obstacles are destroyed because of the engine switches off immediately. The engine can no longer get stuck and destroyed by burning windings. Thermal fuses can be attached, but are used for the end position switch no longer respond because the Load voltage shutdown much faster and more reliable is working. Even engines with high thrust, up to 150 kp can be monitored and monitored safely so that the high Thrust the moment they hit the Control rod at the maximum open position or at the maximum Closing position could have a destructive effect by switching off the Supply voltage is intercepted.

Endlagenschalter sind entbehrlich, die Genauigkeit der Abschaltung wird gleichwohl beibehalten. Zusätzlich wird die Möglichkeit erhalten, daß die Endlagen sich selbsttätig einstellen.Limit switches are dispensable, the accuracy of the Shutdown is still maintained. In addition, the Get the possibility that the end positions automatically to adjust.

Das Kriterium der Abschalt-Unsymmetrie, die vorliegen muß, bevor ein Blockierfall detektiert wird (Anspruch 4 bis Anspruch 6, Anspruch 16) ordnet alle normalen Betriebsfälle der erhöhten Belastung, und der stationären Unsymmetrie aufgrund von anderen motoreigenen Eigenschaften dem Betriebsfall zu und löst nur dann aus, wenn der Motor wirklich sein Kippmoment überschritten hat und aufgrund der Lastkennlinie von Einphasen-Asynchronmotoren dann bei Ausüben eines Stillstands-Momentes, das unter dem Kippmoment liegt, festgebremst ist.The criterion of switch-off asymmetry that must exist before a blocking case is detected (claim 4 to claim 6, Claim 16) arranges all normal operating cases of the increased Load, and the stationary asymmetry due to others engine properties to the operating case and only solves off when the motor has really exceeded its stall torque and due to the load characteristic of single-phase asynchronous motors then when exerting a standstill moment that is below the Tipping moment is, is braked.

Ein Beispiel bei einer Lastspannung von 220 V soll zeigen (Anspruch 15, Anspruch 16), was die Erfindung unter Abschalt- Unsymmetrie versteht; hier würde ein Bereich zwischen 130 V bis 170 V gewählt werden, in dem man mit Sicherheit davon ausgehen kann, daß ein Blockierfall vorliegt. Die Grenze der Betriebsfälle liegt unterhalb der stationären Unsymmetrie, die bei etwa 180 V (220 V-Ebene) anzunehmen ist.An example with a load voltage of 220 V should show (Claim 15, Claim 16), which the invention under shutdown Understands asymmetry; here a range between 130 V to 170 V can be selected in which one can safely assume may have a blocking situation. The limit of Operating cases is below the stationary asymmetry at around 180 V (220 V level).

Die gegenseitige Verriegelung der beiden Bewegungsrichtungen (auswärts und einwärts) empfiehlt sich, wenn nicht sichergestellt werden kann, daß nicht ein Benutzer oder eine Steuerschaltung beide Bewegungsrichtungen gleichzeitig dem Motor zur Ausführung aufgibt (Anspruch 2). Die Verriegelung wirkt so, daß die jeweilige Bewegungsrichtung dafür sorgt, daß die andere Bewegungsrichtung nicht eingeschaltet werden kann. Die Auswahl kann über ein Zeitkriterium geschehen: diejenige Richtung wird bevorzugt, die zuerst angelegt wird; die Auswahl kann aber auch so erfolgen, daß bei Anlegen von beiden Bewegungsrichtungen gleichzeitig der Motor sich überhaupt nicht bewegt. Letztere statische Verriegelung ist störunanfälliger als erstere Dynamische.The mutual interlocking of the two directions of movement (outwards and inwards) is recommended if not can be ensured that not a user or a Control circuit both directions of movement simultaneously the motor gives up for execution (claim 2). The lock works so that the respective direction of movement ensures that the other Direction of movement cannot be switched on. The selection can happen via a time criterion: that direction will preferred, which is created first; the selection can also so that when creating both directions of movement at the same time the engine is not moving at all. Latter static locking is less prone to failure than the former Dynamic.

Für die Schaltungstechnik soll eine Schaltungsvariante besonders hervorgehoben werden (Anspruch 8, Anspruch 9) . Mit ihr werden direkt beide Lastspannungen der beiden Wicklungen des Einphasen-Asynchronmotors gemessen, und zwar sowohl für die eine Hälfte der Schaltung, die Auswärts-Schaltungshälfte, als auch für die zweite Hälfte der Schaltung, die Einwärts-Schaltungshälfte. Die Schaltungshälften sind in hohem Maße symmetrisch, so daß auch die Lastspannungs-Erfassung symmetrisch arbeitet. Das Erfassen der beiden Lastspannungen geschieht gegenüber einem gemeinsamen Mittenpotential, dem Nulleiter. Um die beiden gemessenen Spannungen, die Wechselspannungen darstellen, in ihrem Effektivwert vergleichen zu können, werden sie gleichgerichtet und über einen Kondensator geglättet. Wählt man die Variante gemäß Anspruch 9, bei der die Gleichrichtung der einen Wicklungsspannung die positive Halbwelle durchläßt und die Gleichrichtung der anderen Wicklungsspannung die negative Halbwelle, so kann über ein einfaches RC-Glied eine Differenzbildung bei gleichzeitiger Glättung erfolgen. Das an dem Kondensator anstehende Signal ist bereits das Differenzsignal, das aufgrund seiner Glättung schon die Differenz der Maximalwerte oder der Effektivwerte festlegt. Wenn dieses Signal über einen schwellenwert-behafteten MOS-Transistor geführt wird, ist gleichzeitig die Abschalt- Unsymmetrie definiert, wenn die Schwellenspannung des MOS-Transistors überschritten wird. Diesen Fall erkennt das besondere Ausführungsbeispiel als Blockierfall. A circuit variant is particularly intended for the circuit technology be highlighted (claim 8, claim 9). Be with her directly both load voltages of the two windings of the Single-phase asynchronous motor measured, both for one Half of the circuit, the away circuit half, as well for the second half of the circuit that Inward shifting half. The circuit halves are high Dimensions symmetrical, so that the load voltage detection works symmetrically. The detection of the two load voltages happens against a common center potential, the Neutral conductor. To the two measured voltages, the Represent alternating voltages, compare in their effective value To be able to, they are rectified and via a capacitor smoothed. If one chooses the variant according to claim 9, in which the Rectification of one winding voltage is positive Half wave passes and the rectification of the others Winding voltage the negative half-wave, so over a simple RC element forming a difference with simultaneous Smoothing. The signal present at the capacitor is already the difference signal, which due to its smoothing already defines the difference between the maximum values or the effective values. If this signal is above a threshold MOS transistor is routed, the shutdown Asymmetry defines when the threshold voltage of the MOS transistor is exceeded. This recognizes this case special embodiment as a blocking case.

In dem besonderen Ausführungsbeispiel werden bei relativ geringer Bauteile-Anzahl RC-Differenzglieder sowohl für die Aufwärts-Schaltungshälfte als auch für die Abwärts- Schaltungshälfte vorgesehen. Beide steuern jeweils einen individuellen MOS-Transistor an. Jeder MOS-Transistor führt über eine geringe Verzögerung t_x2 zu einem Thyristor, der den Haltestrom der Wicklung eines Relais kurzschließt, welches Relais den Leistungsschalter bildet und Lastspannung zu einer der Bewegungsrichtungen führt.In the particular exemplary embodiment, with a relatively small number of components, RC differential elements are provided for both the up-shift half and for the down-shift half. Both control an individual MOS transistor. Each MOS transistor leads via a short delay t _x2 to a thyristor, which shorts the holding current of the winding of a relay, which relay forms the circuit breaker and leads load voltage to one of the directions of movement.

Ein Ausführungsbeispiel soll das Verständnis der Erfindung vertiefen und erweitern.An embodiment is intended to help understand the invention deepen and expand.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer sich selbsttätig auf die Endlagen einstellenden Blockierfall-Erkennungsschaltung, die über die Meßeinrichtung 10, die Lastspannung u1, u2 der beiden Wicklungen des Motors M erfaßt und daraufhin überprüft, ob mehr als eine stationäre Unsymmetrie in diesen Spannungen vorliegt. Die Wicklungen des Motors werden über die Schalter X1, X2 mit Spannung beaufschlagt. Fig. 1 is a block diagram of a self-adjusting to the end positions blocking detection circuit which detects via the measuring device 10 , the load voltage u1, u2 of the two windings of the motor M and then checks whether there is more than one stationary asymmetry in these voltages. The motor windings are supplied with voltage via switches X1, X2.

Fig. 2 ist eine Darstellung mit Schaltungskomponenten, wie die Meßschaltung 10 der Fig. 1 beispielhaft ausgeführt werden kann. Der Motor M ist in Ersatzdarstellung mit seinen zwei Wicklungen L1, L2 und der Phasenschieber-Kapazität C0 dargestellt. Das Ausgangssignal der Unsymmetrie- Erfassungsschaltung 10 ist das digitale Signal x₂ oder das diesem gegenüber etwas (t_x2) verzögerte (störsicherere) digitale Signal x_2′. FIG. 2 is an illustration with circuit components of how the measuring circuit 10 of FIG. 1 can be implemented as an example. The motor M is shown in an equivalent representation with its two windings L1, L2 and the phase shifter capacitance C0. The output signal of the unbalance detection circuit 10 is the digital signal x₂ or this somewhat (t _x2 ) delayed (more reliable) digital signal x _{2 '} .

Fig. 3 stellt eine komplette Schaltung dar, die zwei Meßschaltungen 10 für beide Laufrichtungen der ansonsten vollständig symmetrischen Schaltung zeigt. Dargestellt sind auch zwei Printtrafos A, B, die eine 24V-Versorgungsspannung für die Ansteuerung und die Relais-Primärseite jeder Laufrichtung zur Verfügung stellen. Diese Trafos sind in kleiner Bauweise gehalten und brauchen nur eine geringe Leistung zu übertragen. Der Laststrom verläuft direkt über die Schaltkontakte X1, X2 der Relais K1, K2 entweder zu der einen Wicklung L1 oder zu der anderen Wicklung L2 des Einphasen-Asynchronmotors M. Fig. 3 illustrates a complete circuit, which shows two measurement circuits 10 for both directions of the otherwise completely balanced circuit. Also shown are two print transformers A, B, which provide a 24V supply voltage for the control and the primary relay side in each direction. These transformers are small in size and only need to transmit a low power. The load current runs directly via the switching contacts X1, X2 of the relays K1, K2 either to one winding L1 or to the other winding L2 of the single-phase asynchronous motor M.

Fig. 1 zeigt die zwei Leistungsschalter X1 und X2, wobei ersterer die Lastspannung u2 an die zweite Wicklung L2 legt, während die Reihenschaltung der Kapazität C0 und der ersten Wicklung L1 zu ihr parallel geschaltet ist. Die Lastspannung der ersten Wicklung L1 ist in diesem Beispiel mit u1 bezeichnet und wird über die Meßleitung 11 der Meßeinrichtung 10 zugeführt. Die Leitung 12 erfaßt die Lastspannung u2. In gleicher Weise gibt Leistungsschalter X1 die erste Lastspannung u1 an die erste Wicklung L1 des Motors ab. Der dritte Anschluß des Motors ist geerdet (Nulleiter). Fig. 1 shows the two power switches X1 and X2, the former applying the load voltage u2 to the second winding L2, while the series connection of the capacitance C0 and the first winding L1 is connected in parallel to it. The load voltage of the first winding L1 is designated u1 in this example and is supplied to the measuring device 10 via the measuring line 11 . The line 12 detects the load voltage u2. In the same way, circuit breaker X1 outputs the first load voltage u1 to the first winding L1 of the motor. The third connection of the motor is earthed (neutral).

Die beiden Lastschalter X1, X2 können über eigenständige Abschaltsignale x₁, x₂ abgeschaltet werden, die aus der Meßeinrichtung 10 stammen. Das Vorliegen eines der Signale x₁ oder x₂ bedeutet einen Blockierfall des Motors M.The two load switches X1, X2 can be switched off by independent shutdown signals x₁, x₂, which originate from the measuring device 10 . The presence of one of the signals x₁ or x₂ means that the motor M is blocked.

Um den Blockierfall des Motors M sicher, zuverlässig und ohne hohen Schaltungsaufwand zu erkennen, ist eine Schwellenspannung uS vorgesehen, die der Meßschaltung 10 ebenfalls zugeführt wird. Sie kann einstellbar sein, um die Motoren an eine bestimmte Umgebung anzupassen. Zumeist wird sie aber einen Festwert darstellen, der für den Großteil der Stellmotoren eine sichere Abschaltung bei zuverlässiger Erkennung gewährleistet.In order to detect the blocking of the motor M safely, reliably and without high circuit complexity, a threshold voltage uS is provided, which is also supplied to the measuring circuit 10 . It can be adjustable to adapt the motors to a specific environment. In most cases, however, it will represent a fixed value that ensures safe shutdown with reliable detection for the majority of the servomotors.

Fig. 2 ist eine Vertiefung der Schaltung 10. Fig. 2 is a recess of the circuit 10.

Erkennbar ist dort, wie über zwei Dioden V7, V10, die entgegengesetzt gepolt sind, die beiden Wicklungsspannungen u2, u1 in entgegengesetzt gerichteten Halbwellen - gegenüber dem Nulleiter - erfaßt werden und über ein RC-Glied (R11, R14, C5) gleichzeitig subtrahiert und geglättet werden. Ein zusätzlicher Widerstand R9 kann zur Schaffung eindeutiger Entladeverhältnisse am Glättungs-Kondensator C5 vorgesehen sein. It can be seen there how two diodes V7, V10 the opposite polarity, the two Winding voltages u2, u1 in opposite directions Half waves - against the neutral conductor - are detected and over an RC element (R11, R14, C5) subtracted and smoothed at the same time will. An additional resistor R9 can be used to create unique discharge conditions at the smoothing capacitor C5 be provided.

Die am Kondensator C5 anliegende gemittelte Spannung wird bei vollständiger Symmetrie dauernd Null sein. Bei geringfügiger bis mäßiger Unsymmetrie, die zumeist nicht vermieden werden kann, wird sie einen geringen bis mäßigen positiven oder negativen Wert haben. Unter solchen Unsymmetrien wird in der Schaltung von Fig. 2 derjenige Spannungsbereich angesehen, der unterhalb von uS liegt, wie der nachgeschaltete schematische Komparator zeigt. Er gibt ein Störfallsignal (Blockierfall) ab, das mit x₂ bezeichnet ist, wenn die Spannung an C5 den erlaubten Wert u_s überschreitet. u_s definiert dabei den Betriebs-Unsymmetrie- Bereich.The averaged voltage across capacitor C5 will be continuously zero with complete symmetry. If there is slight to moderate asymmetry, which usually cannot be avoided, it will have a low to moderate positive or negative value. The voltage range which is below uS is considered to be such asymmetries in the circuit of FIG. 2, as the downstream schematic comparator shows. It emits a fault signal (blocking case), which is designated x₂, when the voltage at C5 exceeds the permitted value u _s . u _s defines the operating asymmetry range.

Das Blockierfall-Digitalsignal x₂ kann über eine Laufzeit t_x2 oder über ein RC-Glied etwas zeitverzögert werden, bewährt haben sich ein oder zwei Halbwellen-Perioden, um Störimpulse auszufiltern. Mit dem verzögerten Signal x_2′ wird über X2 und K2 die Abschaltung der Spannung u₂ eingeleitet.The blocking case digital signal x₂ can be delayed somewhat over a transit time t _x2 or via an RC element. One or two half-wave periods have proven useful in order to filter out interference pulses. With the delayed signal x _{2 '} the shutdown of the voltage u₂ is initiated via X2 and K2.

Die andere Hälfte der Schaltung von Fig. 2 ist ebenso aufgebaut, wie die dargestellte, sie vergleicht ebenfalls die Spannung an den Wicklungen L2 und L1 und führt zu einem Abschalten der anderen Hälfte und des Leistungsschalters X1, der die Spannung u₁ für den Motor M zur Verfügung stellt.The other half of the circuit of Fig. 2 is constructed in the same way as the one shown, it also compares the voltage on the windings L2 and L1 and leads to a disconnection of the other half and the circuit breaker X1, which the voltage u 1 for the motor M. Provides.

Die Fig. 3 zeigt als Komparator (der in Fig. 2 vorgestellt wurde) den MOS-Transistor V6 bzw. V5. In der dargestellten Sourcefolger-Schaltung wird über einen Tiefpaß R3, C4 oder R6, C3 die Verzögerung des Zündens des Thyristors V3 bzw. V4 erhalten, wie mit der Laufzeit t_x2 von Fig. 2 erläutert war. Der Thyristor V3 bzw. V4 übernimmt den Haltestrom aus dem Widerstand R1 oder R2 und leitet ihn - an der Spule K1 des Relais X1 bzw. der Spule K2 des Relais X2 vorbei - gegen Masse. Das Relais fällt ab und der Schaltkontakt X1 (X2) schaltet die Spannung u₁ (u₂) der Wicklung L1 (L2) ab, der Motor M hält an. FIG. 3 shows the MOS transistor V6 and V5 as a comparator (which was presented in FIG. 2). In the source follower circuit shown, the delay in the firing of the thyristor V3 or V4 is obtained via a low-pass filter R3, C4 or R6, C3, as was explained with the transit time t _x2 of FIG. 2. The thyristor V3 or V4 takes over the holding current from the resistor R1 or R2 and leads it - past the coil K1 of the relay X1 or the coil K2 of the relay X2 - to ground. The relay drops out and the switch contact X1 (X2) switches off the voltage u₁ (u₂) of the winding L1 (L2), the motor M stops.

Die Fig. 3 zeigt die beiden Schaltungshälften in vollständiger Symmetrie. Die obere Schaltungshälfte (oberhalb des Nulleiters) ist für die Auswärts-Bewegungen vorgesehen, bei denen die volle Lastspannung an der einen Wicklung L1 dauernd anliegt. Die untere Schaltungshälfte ist für die Einwärts-Richtung des Stellmotors vorgesehen, sie steuert die Lastspannung, die vollständig und dauernd in der zweiten Wicklung L2 liegt, wenn der Motor im Einwärts-Betrieb ist. FIG. 3 shows the two circuit halves in complete symmetry. The upper half of the circuit (above the neutral conductor) is intended for outward movements in which the full load voltage is continuously applied to one winding L1. The lower half of the circuit is provided for the inward direction of the servomotor, it controls the load voltage, which is completely and continuously in the second winding L2 when the motor is in the inward mode.

Eine gegenseitige Verriegelung der beiden Stellbewegungen wird durch die Transistoren V11 und V12 erhalten, deren Kollektor-Emitter-Strecke dem jeweiligen Thyristor V3 bzw. V4 parallelgeschaltet ist. Sie wirken demnach genauso, wie der jeweilige Thyristor und leiten den Haltestrom aus der Wicklung K1 bzw. K2 des jeweiligen Relais X1 bzw. X2 heraus gegen Masse. Das jeweilige Relais fällt dann ab oder kann nicht aktiviert werden. Angesteuert werden die Transistoren V11 und V12 jeweils von der gegenüberliegenden Seite. Wird also Spannung an die Anschlüsse "Einwärts" und "Auswärts" des Stellantriebs angelegt, so leiten beide Transistoren V11 und V12 und der Motor erhält überhaupt keine Spannung, so daß er stillsteht.A mutual interlocking of the two adjusting movements is obtained by transistors V11 and V12, whose Collector-emitter path to the respective thyristor V3 or V4 is connected in parallel. They therefore act just like the respective thyristor and derive the holding current from the Wind out K1 or K2 of the respective relay X1 or X2 against mass. The respective relay then drops out or cannot to be activated. The transistors V11 and V12 from the opposite side. So becomes tension to the "Inward" and "Outward" connections of the actuator applied, both transistors V11 and V12 and the motor conduct receives no tension at all, so that it stands still.

Die kleinen Transformatoren T1 und T2 sind als Versorgungstrafos für den Steuerteil der jeweiligen Hälfte der Steuerschaltung vorgesehen. Sie haben nur eine geringe Leistung und brauchen die Hauptleistung nicht zu übertragen. Sie wird über die Schalter X1 oder X2 dem Motor zugeführt.The small transformers T1 and T2 are used as supply transformers for the control part of the respective half of the control circuit intended. They have little power and need it Main service not to be transferred. It is switched via switch X1 or X2 fed to the motor.

Der Vergleich der in Fig. 2 erläuterten Schaltung 10 mit den Schaltungselementen, die zur Ansteuerung der MOS-Transistoren V6 und V5 in Fig. 3 führen, zeigt, daß die Messung jeweils einer (entgegengesetzten) Halbwelle der beiden Spannungen u2 und u1 mit entgegengesetzter Polarität für vollständige Symmetrie der beiden Schaltungshälften sorgt, mit der eine zur Abschaltung führende Unsymmetrie in den Wicklungsspannungen zuverlässig erkannt werden kann. The comparison of the circuit 10 explained in FIG. 2 with the circuit elements which lead to the activation of the MOS transistors V6 and V5 in FIG. 3 shows that the measurement of an (opposite) half-wave of the two voltages u2 and u1 with opposite polarity ensures complete symmetry of the two circuit halves, with which an asymmetry in the winding voltages that leads to disconnection can be reliably detected.

Unter Abschalt-Unsymmetrie wird dabei nicht die Spannungsform, sondern der Effektivwert oder der Maximalwert der Spannung verstanden. Abschalt-Unsymmetrie meint auch nicht die Phasenlage der Spannung oder die Signalform der jeweiligen Spannung. Sofern die Spannungen verzerrt sind, kommt es für die Abschalt- Unsymmetrie auf die Abweichung der Amplituden der Grundwellen der verzerrten Spannungen an.Switch-off asymmetry does not mean the voltage form, but the RMS value or the maximum value of the voltage Roger that. Switch-off asymmetry does not mean the phase position the voltage or the waveform of the respective voltage. Provided the voltages are distorted, the shutdown Asymmetry on the deviation of the amplitudes of the fundamental waves of the distorted voltages.

Die im Beispiel der Fig. 3 eingestellte Schwelle an V5 oder V6 ist so dimensioniert, daß eine Wicklungsspannung unterhalb 160 V an der Kondensator-Wicklung L1, C0 als Blockierfall erkannt wird. Die Betriebs-Unsymmetrie von 180 V zu 220 V bei 220 V Nennspannung führt noch nicht zu einem Abschalten.The threshold set at V5 or V6 in the example of FIG. 3 is dimensioned such that a winding voltage below 160 V at the capacitor winding L1, C0 is recognized as a blocking event. The operating asymmetry from 180 V to 220 V at 220 V nominal voltage does not yet lead to a shutdown.

Claims

1. Switch-off device at the load voltage level for fitting or stay scissor motors, in particular at the 220 V level, at

a) an actuator (M) for opening and closing flaps, sashes or fanlights on the load voltage side via two circuit breakers (X1, X2), such as relays, thyristor or triac, is switched on or off to adjust the opening length of the actuating rod change or sleeve of the drive (M) ("operating case");
b) on one (L2) of two windings (L1, L2) of the motor (M) of the actuator, the winding voltage (u2) is measured by a measuring device ( 10 , 11 , 12 ) to determine whether the motor is stationary symmetry or asymmetry ("operating asymmetry") has deviating winding voltages (u1, u2) ("blocking");
c) in the case of an asymmetrical motor state according to (b), the circuit breaker (X2) is switched off, which is switched on for the current adjustment direction (outward or inward).

2. Switch-off device according to claim 1, in which the two Load switch (X1, X2) interlocked (V11, V12) are.

3. Switch-off device according to claim 1 or 2, in which the asymmetry deviating from the operating asymmetry is detected by a comparator (V5, V6) with a threshold value (u _s ).

4. Switch-off device according to one of the claims mentioned, in which the measuring device ( 10 , 11 , 12 ) determines the blocking situation above the threshold value (u _s ) in such a way that slight to moderate (stationary) asymmetries of the motor (M) are not considered as blocking situations, but instead continue to be regarded as an operating case.

5. Switch-off device according to one of the claims mentioned, at which is a blocking case from a deviation from the complete symmetrical voltage above about 20% -40%, in particular 30%, the nominal voltage of the motor is recognized.

6. Switch-off device according to one of the claims mentioned, at which the switch-off asymmetry - at nominal voltages of 220 V - for one winding of the motor (M) between 130 V and 160 V.

7. Switch-off device according to one of the claims mentioned, in which both winding voltages (u1; u2) or only in each case the winding voltage (u1; u2) is measured which is applied to the winding (L1; L2), which is not connected to the terminals with its two winding ends the load voltage (V _ac ).

8. Switch-off device according to one of the claims mentioned, at the one summing element (V7, R11; V8, R12; V9, R13; V10, R14) the Average of the sum or difference of the winding voltages (u₁, u₂) forms a threshold comparator (V6, V5) is fed.

9. Switch-off device according to one of the claims mentioned, at for each of the adjustment directions (inwards, outwards) Summing element (R14, R11; R13, R12) and a threshold value Comparator (V5; V6) is provided.

10. Switch-off device according to one of the claims mentioned, at the load switch (X1, X2) via transistors (V11, V12) or thyristors switched relays (K1, K2) and the Motor (M) are a single-phase asynchronous motor.

11. A method for detecting blockages of an actuator with a single-phase asynchronous motor (M), in which

a) the symmetry of the voltages (u1, u2) on both windings (L1, L2) of the motor (M) is determined, in particular measured;
b) Not when detecting symmetry or stationary asymmetry, but only when detecting - compared to the stationary symmetry or asymmetry - recognizable to overly clear asymmetry, a blocking case is assumed and the load voltage of the motor (M) is switched off (X1, X2).

12. Breaker switch according to claim 11, wherein directly the load voltage (110V, 120V _ac, 220V _AC or 380V _AC _A c) is measured and directly shut off the load (M).

13. The method according to claim 11 or 12, wherein the switch-off asymmetry is an average asymmetry or RMS unbalance is.

14. The method according to any one of claims 11 to 13, in which the AC voltage (u1, u2) of each winding (L1, L2) of the motor (M) is rectified, summed, smoothed and compared with a threshold value (u _s ), in particular afterwards slightly delayed (t _x2 ).

15. The method according to any one of claims 11 to 14, in which a Switch-off asymmetry is only assumed when the Asymmetry of the voltages is clear, so essential is more asymmetrical than with stationary asymmetry.

16. The method according to any one of claims 11 to 15, in which - on 220V level - a stationary unbalance at around 180V one of the windings, a clear asymmetry at about 160V and a clear asymmetry at about 130V is present, while voltages from about 180V to 220V Symmetry until stationary asymmetry can be viewed with the proviso that corresponding at other voltage levels other areas will be provided.