DE69936425T2

DE69936425T2 - Steuereinrichtung zur Ausschaltung einer motorisierten Verdunkelungseinrichtung

Info

Publication number: DE69936425T2
Application number: DE69936425T
Authority: DE
Inventors: Serge Bruno
Original assignee: Somfy SA
Current assignee: Somfy SA
Priority date: 1998-06-16
Filing date: 1999-05-19
Publication date: 2008-08-14
Anticipated expiration: 2019-05-20
Also published as: EP0966085A1; DE69936425D1; FR2779879A1; ATE366478T1; FR2779879B1; US6104156A; JP2000060172A; EP0966085B1; JP4358366B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Abschaltung einer Verdunkelungseinrichtung, die von einem Asynchronmotor mit Phasenschieber-Kondensator angetrieben wird, wobei diese Steuerungvorrichtung den Motor abschaltet, wenn die Verdunkelungseinrichtung auf einen Anschlag oder auf ein Hindernis trifft, wobei zu diesem Zweck mindestens ein Betriebsparameter des Motors ausgenutzt wird, um das Auftreten eines übermässigen Widerstandsmomentes zu erfassen.
Derartige Steuerungsvorrichtungen werden insbesondere verwendet, um den Motor einer Aufrollwelle einer Jalousie oder eines Rolladens zu steuern, wenn die Jalousie oder der Rolladen am Anschlag ankommt, das heisst wenn diese Verdunkelungseinrichtung in einer Stellung angekommen ist, wo sie vollständig aufgerollt ist. Die Vorrichtung kann aber auch dazu dienen, diese Bewegungen beim Herablassen eines Rolladens oder beim Schliessen einer Tür anzuhalten, wenn die Verdunkelungseinrichtung während ihrer Schliessbewegung ein Hindernis antrifft, oder aber den Motor abzuschalten, wenn eine solche Verdunkelungseinrichtung zum vollständigen Schliessen am Endanschlag ihrer Bewegung angekommen ist.
Es sind mehrere Vorrichtungen bekannt geworden, die nach diesem Prinzip arbeiten. Diese Vorrichtungen unterscheiden sich voneinander durch den Messparameter und die Art, wie dieser Parameter gemessen und ausgenutzt wird. In der Vorrichtung, die in der deutschen Patentschrift Nr. DE-42 11 495 beschrieben ist, wird die Spannung an den Anschlüssen der Motorwicklungen gemessen. In der Patentschrift GB-2 168 497 wird angegeben, dass die gemessenen Parameter der Hauptstrom und die Hauptspannung sind. Aus den Patentschriften Nr. FR-2 749 714 , 2 649 260 und 2 685 829 ist die Verwendung von Vorrichtungen bekannt, die die Spannung an den Anschlüssen des Phasenschieber-Kondensators messen. Die in der europäischen Patentschrift Nr. EP-0 716 214 beschriebene Vorrichtung verwendet als Parameter den Strom in der Hauptwicklung und den Strom in der Hilfswicklung des Motors. Schliesslich ist es aus der deutschen Patentschrift Nr. DE-43 12 987 bekannt, die Spannung an den Anschlüssen der Hilfswicklung des Motors zu messen.
Sämtliche bekannten Vorrichtungen zeigen Kreativität und einen Einfallsreichtum, was die Mittel zur Bestimmung und die Präzision der Ermittlung sowie die Kompensation des Einflusses der Motortemperatur betrifft, aber sämtlichen Vorrichtungen haftet ein wesentlicher Nachteil an, wenn die Bestimmung gleichzeitig feinfühlig und zuverlässig sein muss, insbesondere im Falle von Türen oder anderen Verdunkelungseinrichtungen mit einem Ausgleichsgewicht, bei denen der Motor nur ein geringes Drehmoment liefert, denn diese Ermittlung wird durch die Spannungsschwankungen des Stromnetzes gestört und verfälscht, wobei diese Spannungsschwankungen den Wert der gemessenen Parameter verändern. Diese Störungen manifestieren sich durch plötzliche Anhaltevorgänge, Verriegelungen und Störungen beim Lernvorgang, die auf eine Fehlinterpretation, einen Abfall der gemessenen Parameter wegen dem Auftreten eines übermässigen Widerstandsmomentes und auf einen Abfall der Parameter aus anderen Gründen zurückzuführen sind. Diese Gründe sind ein Abfall der Spannung, beispielsweise des Ortsnetzes, eine vorübergehende Überlastung des Netzes, die beim Einschalten eines elektrischen Verbrauchers mit hoher Leistungsaufnahme eintritt, oder ein natürlicher Vorgang wie beispielsweise ein Gewitter. Derartige Störungen können schwerwiegende Folgen haben, wenn es sich um eine Verdunkelungseinrichtung handelt, die aus einem Textilmaterial besteht. Wenn sich beispielsweise ein starker Wind erhebt, wenn eine Stoffmarkise gerade geöffnet wird, ermittelt normalerweise eine Schutzautomatik gegen die Einflüsse der Luftbewegungen diesen Zustand und steuert die Motorisierung derart, dass die Stoffmarkise sofort vollständig aufgerollt wird. Falls der starke Sturm aber von einem Gewitter begleitet wird und ein Blitzeinschlag auf einer Verteilerleitung eintritt, werden auf den Zuleitungen der Netzverbindung der einzelnen angeschlossenen Häuser unvermeidlicherweise Schwankungen erzeugt, und diese Schwankungen können die Steuerung des Motors stören. Wenn nun die Detektorvorrichtung empfindlich ist, wobei diese Vorrichtung die Verdunkelungseinrichtung nicht ständig in der Endstellung des Aufrollens festhalten darf, tritt sehr wahrscheinlich eine fehlerhafte Erkennung einer vollständigen Aufrollung ein, und der Motor wird in der Folge abgeschaltet, wobei aber die Stoffmarkise gerade erst teilweise aufgerollt ist, und es können aus diesem Grunde schwerwiegende Folgen für die Markise entstehen.
Handelt es sich um eine Jalousie oder einen Rolladen, deren Anhalten in der vollständig abgerollten Stellung durch Zählen von Impulsen gesteuert wird, die ausgehend von der aufgerollten Position gezählt werden, kann ein Abfall der Spannung im häuslichen Stromnetz ebenfalls schwerwiegende Folgen haben, wenn der Anhaltepunkt in der vollständig abgerollten Stellung mit einem Anhalten in einer Zwischenstellung verwechselt wird, was auf einen Abfall der Speisespannung zurückzuführen ist. Dabei wird das Zählen der Impulse ausgehend von der Position des Zwischenhalts vorgenommen, als ob es sich um die vollständig aufgerollte Position handeln würde, derart, dass die Vorrichtung zur Steuerung des Abschaltens des Motors das Abrollen fortset zen will, und zwar über die vollständig abgerollte Position hinaus, wodurch die gesamte Installation beschädigt würde.
Die vorliegende Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, diese Nachteile auszuschalten.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem Mittel zum Erfassen einer Absenkung der Speisespannung des Ortsnetzes sowie Mittel aufweist, welche den Steuerbefehl zum Abschalten des Motors annullieren, wenn die Speisespannung unter einen bestimmten Wert absinkt, und dies so lange, wie diese Spannung unter diesem bestimmten Wert bleibt.
Die gedankliche Ausgangslage der Erfindung besteht demgemäss darin, eine fehlerhafte Ermittlung des Rolladenzustandes vorherzusehen.
Die Mittel zur Erfassung können entweder analoge Mittel sein, die von einer geeigneten Schaltung verwirklicht werden, oder aber Digitalmittel, die eine logische Verarbeitungseinheit mit einem Rechner aufweisen.
Die anliegende Zeichnung zeigt als Beispiel zwei Ausführungsformen der Erfindung.
1 ist ein Fliessdiagramm, welches die Grundlagen der Erfindung veranschaulicht und für die beiden Ausführungsformen anwendbar ist.
2 zeigt das allgemeine Schema einer Ausführungsform mit analogen Schaltmitteln.
3 stellt ein Diagramm dar, welches das Prinzip der Erfassung zeigt, das bei der Ausführungsform gemäss 2 angewendet wird.
4 gibt ein Beispiel eines elektrischen Schemas wider, welches zur Verwirklichung dieser Ausführungsform mit analogen Schaltmitteln verwendbar ist.
5 zeigt das Schema einer Ausführungsform mit digitalen Schaltmitteln.
Gemäss dem in 1 dargestellten Schema wird ein Motor 1, welcher einen Rolladen oder eine Jalousie antreibt, von einer Automatik 2 gesteuert, beispielsweise einer Automatik, die unter der Bezeichnung SOMFY LINS 1000 handelsüblich ist und das Abrollen und das Aufrollen des Rolladens in Abhängigkeit von der Sonneneinstrahlung und vom Wind steuert, wobei diese Automatik vom Ortsnetz gespeist wird. Die Automatik 2 sichert weiterhin das Anhalten des Motors in Abhängigkeit von einem Bewegungsparameter, der von einem Fühler 3 ermittelt wird, wodurch der Motor angehalten werden kann, wenn der Rolladen vollständig aufgerollt ist oder wenn er beim Aufrollen auf ein Hindernis stösst. Erfindungsgemäss wird diese Einrichtung durch einen Detektor eines Spannungsabfalls 4 vervollständigt, welcher den Abschaltbefehl des Motors durch die Automatik 2 blockiert, wenn die Spannung auf dem Ortsnetz unter einen vorbestimmten Wert fällt, und zwar so lange, wie diese Spannung unterhalb dieses bestimmten Wertes bleibt.
Der Detektor 4, der den Spannungsabfall ermittelt, kann auf analoge oder digitale Weise verwirklicht werden. Ein Beispiel einer Analog-Ausführungsform soll nun unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 besprochen werden.
Gemäss dem allgemeinen Schema der 2 weist der Detektor des Spannungsabfalls einen Komparator 5 auf, an dessen Eingängen einerseits eine Spannung anliegt, welche durch eine Halbwellen-Gleichrichtung einer Spannung erzeugt wurde, die der Spannung des Netzes proportional ist und wobei der Spitzenwert der Spannung der Halbwellen gleich E ist, und andererseits eine Schwellen-Gleichspannung S = αE, wobei α kleiner als 1 ist. Diese Spannungen werden im Diagramm der 3 gezeigt. Solange die Amplitude der Halbwellen oberhalb der Schwellenspannung S bleibt, gibt der Komparator 5 am Ausgang Impulse mit einer Spannung von Null Volt ab, wie es in 3 gezeigt ist. Wenn andererseits die Amplitude E der Halbwellen, die unmittelbar am Komparator anliegt, unter die Schwellspannung S fällt, so erscheinen keinerlei Impulse am Ausgang des Komparators 5. Diese Abwesenheit von Impulsen wird von einem Detektor 7 ermittelt, der sodann ein Sperrsignal an die Automatik 2 sendet, und die Sperre dauert so lange, bis wieder ein Impuls am Ausgang des Komparators 5 abgegeben wird. Die Verbindung vom Detektor 7 zur Schaltung 6 stellt das Ausführungsbeispiel dar, welches in 4 gezeigt ist.
In der Schaltung, die in 4 wiedergegeben ist, wird die Spannung des Netzes, welche nach einer Halbwellen-Gleichrichtung den Wert U aufweist, über einen Widerstand R1 auf einen ersten Spannungsteiler R2/R3 gegeben, welcher die Spannung E abgibt, sowie an einen zweiten Spannungsteiler R4/R5, der Teil der Schaltung 6 ist, die die Schwellenspannung erzeugt, und diese zweite Teilspannung wird durch einen üblichen Gleichrichter, der aus einer Diode D1 und einem Kondensator C1 besteht, gleichgerichtet. Der Detektor 7 für das Fehlen von Impulsen weist einen Kondensator C2 auf, der wie der Kondensator einer Gleichrichterschaltung mit einem Anschluss an einer Diode D2 und einem Widerstand R7 und mit dem anderen Anschluss an einem Widerstand R8 liegt, der mit D2 und R7 eine Parallelschaltung bildet. Die Zeitkonstante des Gliedes R8 und C2 ist ungefähr 20 Millisekunden, d. h. praktisch gleich der Länge einer Spannungsperiode des Netzes, wobei die Zeitkonstante des Gliedes R7 und C2 bedeutend kleiner als diejenige von R8 und C2 ist und etwa 1 Millisekunde betragen wird. Wenn die Spannung des Ortsnetzes ihren Normalwert aufweist und am Ausgang des Komparators 5 regelmässig Impulse mit einer Spannung von Null Volt erscheinen, so haben diese Impulse die Wirkung, den Kondensator C2 über den Widerstand R8 zu entladen und den entladenen Zustand beizubehalten, wobei die Diode D2 in Sperrrichtung polarisiert wird, derart, dass kein Strom durch R7 fliessen kann. Wenn dann das Fehlen von Impulsen festgestellt wird, beginnt sich der Kondensator C2 über den Widerstand R8 aufzuladen. Der Anstieg der Spannung am Ausgang S1 der Schaltung 7 wird von der Automatik 2 als Sperrsignal interpretiert. Wenn am Ausgang des Komparators 5 wieder Impulse erscheinen, entlädt sich der Kondensator C2 sehr schnell, und die Automatik ist sofort wieder betriebsbereit. Die Schaltung weist weiterhin ein Schwellenelement 8 auf, welches das Durchschalten eines Transistors T steuert, der in Parallelschaltung zum Kondensator C1 der Schaltung 6 angeschlossen ist. Dieses Schwellenelement 8 vergleicht die Spannung am Kondensator C2 mit einer Bezugsspannung. Wenn diese Spannung über die Bezugsspannung ansteigt, steuert das Schwellenelement 8 den Transistor T durch, über den sich nun der Kondensator C1 teilweise entladen kann. Die Schwellenspannung S sinkt zeitweise unter die Netzspannung, wodurch aufs Neue Impulse mit einer Spannung von Null Volt gebildet werden. Dadurch wird der Transistor T wieder gesperrt, und der Kondensator C1 kann sich auf die Spannung aufladen, die vom Spannungsteiler R4, R5 bestimmt wird.
Da die Vorrichtung unmittelbar auf einen Abfall der Spannung reagiert, stört es nicht, dass die Spannung, welche am Gleichrichter D1/C1 anliegt, ebenfalls abfällt, weil die Gleichrichterschaltung eine gewisse Trägheit aufweist. Die Schwellenspannung S kann selbstverständlich auch auf eine andere Art und Weise erzeugt werden.
Die Digital-Ausführung, die in 5 dargestellt ist, beschränkt sich auf den Zusatz eines zweiten Analog-Digital-Wandlers CAN 2 zur Automatik 2, wobei dieser Wandler die Netzspannung oder eine dazu proportionale Spannung erhält. Die Verarbeitungslogik ULT wird so programmiert, dass sie den Ausschaltbefehl des Motors unterdrückt, wenn der Zustand am Ausgang des Wandlers CAN 2 einem Abfall der Netzspannung entspricht, und zwar unterhalb eines vorbestimmten Wertes. Der Analog-Digital-Wandler CAN 1 wandelt den verwendeten Bewegungsparameter für die Steuerung des Ausschaltens des Motors über die Ermittlung eines übermässig hohen Momentes um.
Dank einer Ermittlung von Null Volt ist es möglich, sich auf die Ablesung des Höchstwertes der Sinuswellen zu beschränken.

Claims

Vorrichtung zum Steuern der Abschaltung einer Verdunkelungseinrichtung, die von einem Asynchronmotor mit Phasenverschiebungs-Kondensator (1) angetrieben wird, wobei diese Vorrichtung den Motor abschaltet, wenn die Verdunkelungseinrichtung auf einen Anschlag oder ein Hindernis trifft, und zu diesem Zweck wenigstens einen Betriebsparameter des Motors ausnutzt, um das Auftreten eines übergrossen Widerstandsmoments zu erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem Mittel (4) zum Erfassen einer Absenkung der Speisespannung des Ortsnetzes sowie Mittel aufweist, welche den Steuerbefehl zum Abschalten (2) verhindern, wenn die Speisespannung unter einen bestimmten Wert absinkt, und das solange, wie diese Spannung unter diesem bestimmten Wert bleibt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Erfassen einer Absenkung der Speisespannung einen Komparator (5), an den einerseits eine der Spannung des Ortsnetzes (E) proportionale gleichgerichtete Halbwellenspannung und andererseits eine Schwellen-Gleichspannung (S) gelegt wird und welcher solange Impulse liefert, wie die an den Komparator angelegten Halbwellen grösser als die Schwellenspannung sind, und ferner eine Schaltung (5) aufweisen, welche die Abwesenheit der Impulse (7) erfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsautomatik (2) einen zweiten Analog-Digital-Wandler (CAN 2) aufweist, an den die Spannung des Ortsnetzes gelegt wird, wobei die logische Verarbeitungseinheit so programmiert ist, dass der Steuerbefehl zum Abschalten des Motors verhindert wird, wenn der Zustand des Ausgangs des zweiten Analog-Digital-Wandlers einem Abfall der Netzspannung unter den gewählten Wert entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass der bestimmte Wert der erwähnten Schwellenspannung (S) einen Bruchteil des Maximalwerts (E) der Netzspannung beträgt (S = α·E, α < 1).
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftreten eines Verhinderungssignals augenblicklich die Schwellenspannung (S) verringert.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der bestimmte Wert in einer die Schwelle einstellenden Schaltung (6) an den Klemmen eines Kondensators (C1) erhalten wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die die Schwelle einstellende Schaltung einen parallel zum Kondensator (C1) geschalteten Transistor (T) aufweist und dass die Schliessung dieses Transistors den Kondensator teilweise entlädt, was eine Absenkung der Schwellenspannung bewirkt.