DE19843343C2 - Überwachung von Motorrelais bei Garagentorantrieben - Google Patents
Überwachung von Motorrelais bei GaragentorantriebenInfo
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Description
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.
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.
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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DE202017002030U1 (de) | 2017-03-13 | 2017-06-29 | Plättner Elektronik GmbH | Schaltung zur internen und externen Funktionsprüfung eines elektrischen Relais und/oder Schützes |
Citations (2)
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DE4029765A1 (de) * | 1990-09-20 | 1992-03-26 | Vdo Schindling | Schaltungsanordnung fuer eine in zwei richtungen wirkende elektrisch antreibbare pumpe |
DE19534715A1 (de) * | 1995-07-19 | 1997-01-23 | Kostal Leopold Gmbh & Co Kg | Sicherheitsschaltung für einen relaisgesteuerten Elektromotor |
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1998
- 1998-09-22 DE DE1998143343 patent/DE19843343C2/de not_active Expired - Fee Related
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