DE60307048T2

DE60307048T2 - Vorrichtung um mehrere elektrische Motoren gleichzeitig zu steuern, zum Beispiel um Gardinen, Fensterladen oder ähnliche anzutreiben

Info

Publication number: DE60307048T2
Application number: DE2003607048
Authority: DE
Inventors: Pietro Zanusso
Original assignee: Mottura SpA
Current assignee: Mottura SpA
Priority date: 2003-04-14
Filing date: 2003-04-14
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2023-04-15
Also published as: ES2269960T3; EP1469589A1; DE60307048D1; EP1469589B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Anschließen von Elektromotoren und wurde unter besonderer Berücksichtigung auf ihre mögliche Verwendung zum Anschließen von Elektromotoren entwickelt, die zur Betätigung von Rollläden, Rollrollos, Rolltoren und ähnlichen Vorrichtungen eingesetzt werden.
Für diesen besonderen Anwendungszweck wurde in den letzten Jahren die Wahl der Verwendung eines asynchronen Motors, typischerweise eines Käfigläufermotors, immer weiter verbreitet, was insbesondere an dessen Einfachheit, Zuverlässigkeit und den überschaubaren Kosten liegt.
Der genannte Motor ist im Wesentlichen ein "Drei-Draht"-Motor und hat daher drei Anschlüsse, wobei einer den beiden Wicklungen gemeinsam ist und die anderen den jeweiligen Spulen oder Wicklungen zugeordnet sind, wobei zusätzlich eine Phasenverschiebungseinrichtung vorgesehen ist, welche die Aufgabe hat, den Motor je nach der Anschlusskonfiguration in eine oder aber in die andere Richtung zu drehen.
Im gleichen Anwendungszusammenhang ist auch eine immer weiter verbreitete Verwendung von Rollos, Rollläden, Rollrollos und ähnlichen Vorrichtungen zu beobachten, die in einer Anordnung angeordnet sind, zum Beispiel, wo es sich um ein sehr großes Fenster oder um große Fensterscheiben auf der Fassade eines Gebäudes handelt.
Unter derartigen Installationsbedingungen besteht die Zielsetzung darin, es den betreffenden Motoren zu ermöglichen, in kombinierter und koordinierter Weise betätigt zu werden, zum Beispiel um zu veranlassen, dass alle Rollos, die einer bestimmten Fensterscheibe zugeordnet sind, gleichzeitig geöffnet oder geschlossen werden.
Bei dem oben erwähnten Anwendungsmodus tritt jedoch das Problem auf, dass die Motoren des zuvor beschriebenen Typs sich nicht zur Parallelschaltung eignen.
Bei der Installation von Rollos, Rollläden oder Rollrollos, die zur Betätigung in einer koordinierten Weise gemäß der zuvor beschriebenen Vorgehensweise konstruiert sind, wurde daher herkömmlicherweise auf eine Konfiguration zurückgegriffen, bei der die Motoren der verschiedenen Rollos entsprechende Versorgungskabel haben, die bei einer Steuereinheit zu ihrer Betätigung zusammenlaufen, wo sich entsprechende Relais zum Anschluss an das elektrische Versorgungsnetz befindet, die alle an einen Ein-Aus-Umschalter angeschlossen sind, der als ein Hauptsteuerschalter fungiert.
Eine derartige Installation ist aus der DE 4 338 339 bekannt.
Die Nachteile dieser Lösung sind offensichtlich.
Erstens zieht die Notwendigkeit zum Anschließen eines jeden Motors an die Steuerungseinheit das Verlegen einer beträchtlichen Menge von Verbindungskabeln nach sich. Diese letztere Lösung ist insbesondere dann ungünstig, wenn die Rollos in einer Umgebung, wie zum Beispiel in einem Haushalt installiert sind, bei dem nicht eigens zu diesem Zweck neue Kabelkanäle verlegt werden können. Selbst wenn es jedoch möglich ist, Kabel unter Putz zu verlegen, ist doch die Anzahl der erforderlichen Kabelkanäle ziemlich groß.
Die obige Lösung ist außerdem intrinsisch in ihrer Konfiguration unflexibel: Wenn es aus irgendeinem Grund nötig sein sollte, den Hauptsteuerungspunkt einer Anordnung von Rollos zu verlegen, ist es notwendig, praktisch das gesamte System neu zu verdrahten, mit allen schon beschriebenen Nachteilen.
Um die mit der obigen Lösung einhergehenden Nachteile zu verringern, hat es in den letzten Jahren eine kontinuierliche Entwicklung von Lösungen einer dezentralen Steuerung gegeben, die im Wesentlichen auf eine Busarchitektur hinauslaufen: Jedem Motor wird ein Versorgungspunkt des elektrischen Netzes zur Verfügung gestellt, sowie ein entsprechendes Paar von Relais, die an einen Bus angeschlossen sind, der eine (Fern-)Steuerung der verschiedenen Motoren über die Relais ermöglicht. Dieser Bus ist typischerweise ein Drei-Draht-Bus, der mindestens in der Mehrheit der Fälle auch das Vorsehen eines geeigneten Kanals erforderlich macht, mit all den schon beschriebenen Nachteilen.
Es besteht daher der Bedarf nach einer weiter verbesserten Lösung, die diese Nachteile ein für alle Mal überwindet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eben eine derartige Lösung vorzusehen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist diese Aufgabe mit einer Vorrichtung gelöst, welche die Merkmale aufweist, die spezifisch in den nachfolgenden Ansprüchen aufgeführt sind. Die Erfindung bezieht sich auch auf das entsprechende Verfahren zum Einsatz oder zur Installation, sowie auch auf die auf diese Weise aufgestellte Installation.
Die Installation ist hinsichtlich ihres unmittelbar ins Auge fallenden Aspektes dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich zum Vorsehen des elektrischen Versorgungsnetzes zur Betätigung von verschiedenen Motoren lediglich notwendig ist, einen einzigen Draht zu verwenden, der als ein Bus fungiert, mittels dessen es möglich ist, die Rotation der verschiedenen Motoren in den beiden Richtungen in einer koordinierten Art und Weise zu steuern.
Es folgt nun eine Beschreibung der Erfindung lediglich als nicht einschränkendes Beispiel anhand der beiliegenden Zeichnungen. Es zeigt:
1 eine allgemeine Darstellung eines erfindungsgemäß aufgebauten Systems in der Form eines Blockdiagramms;
2 ein weiteres Blockdiagramm, das den allgemeinen Aufbau einer der Vorrichtungen veranschaulicht, die im in 1 dargestellten System eingesetzt werden;
3 in noch größerem Detail verschiedene mögliche Beispiele von Ausführungsformen der in 1 dargestellten Vorrichtung; und
4 den Aufbau eines der Teile, die in 3 als ein Block dargestellt sind.
In 1 bezeichnen die Bezugszeichen 10 verschiedene Motoren, die zum Betätigen von Rollos, Rollrollos oder Rollläden verwendet werden, die in den beiliegenden Zeichnungen nicht spezifisch dargestellt, jedoch eines bekannten Typs sind.
Die Eigenschaften der oben genannten Motoren, die auch die Form von "tubulären" Motoren annehmen können, die in der Betätigungswalze des Rollrollos oder dergleichen integriert sind, sind alle auf diesem Gebiet bekannt.
Wie schon zuvor angedeutet, sind dies typischerweise asynchrone Motoren, die zu ihrer Versorgung einen ersten Anschluss 100 aufweisen, der für beide Wicklungen des Motors gemeinsam ist, sowie zwei zusätzliche Anschlüsse, die mit 101 bzw. 102 bezeichnet sind, die jeweils einer der genannten Wicklungen zugeordnet sind.
Die betreffenden Motoren sind so konstruiert, dass sie mit einem Wechselstromnetz versorgt werden können, das typischerweise eine erste Leitung 1, eine zweite Leitung 2 und auch eine dritte Leitung, welche die Funktion der Erdungsleitung übernimmt, aufweist.
In der Darstellung der Figuren der beiliegenden Zeichnungen, die aus Gründen der übersichtlicheren Darstellung absichtlich vereinfacht sind, sind die Anschlüsse für die Erdungsleitungen an den verschiedenen Motoren 10 überwiegend weggelassen.
Die Versorgungsleitungen 1 und 2 bestehen typischerweise aus:

– dem Nullleiter und der Phase eines normalen Haushalts-Verteilungsnetzes mit einer Spannung von 220 Volt; oder
– zwei Phasen, die aus einem Starkstromanschluss mit 380 Volt zur industriellen Verwendung gezogen werden.

Folglich werden allgemein ausgedrückt die Leitung 1 und die Leitung 2 aus der Gruppe ausgewählt, die aus dem Nullleiter und der Phase einer einphasigen Versorgungsleitung und zwei Phasen einer dreiphasigen Versorgungsleitung besteht.
Die oben verwendeten Begriffe sind natürlich so zu verstehen, dass sie die entsprechenden Lösungen von Ausführungsformen umfassen, bei welchen die Versorgung der elektrischen Leistung in Wellenformen eines digitalen Typs, d.h. Rechteckwellenformen, erfolgt. Dies kann zum Beispiel im Zusammenhang von Sicherheitssystemen geschehen, die durch Reservebatterien versorgt werden und dazu konstruiert sind, unter bestimmten Umständen (zum Beispiel bei Aufkommen eines starken Windes, der von einem Anemometer erfasst wird) die Rollos auf jeden Fall in den aufgerollten bzw. eingezogenen Zustand gebracht werden, auch wenn die Netzspannung ausgefallen ist.
Allgemein ist im Zusammenhang mit dem in 1 dargestellten System beabsichtigt, dass die Motoren 10 selektiv gemäß zweier unterschiedlicher Anschlusskonfigurationen an das elektrische Versorgungsnetz angeschlossen werden können:

– Bei der ersten wird die Versorgungsspannung zwischen dem Anschluss 100 und dem Anschluss 101 angelegt, wobei die Motoren 10 folglich in einer ersten Richtung drehen; und
– Bei der zweiten wird die Versorgungsspannung zwischen dem Anschluss 100 und dem Anschluss 102 angelegt, wobei die Motoren 10 in einer zweiten, der ersten entgegengesetzten, Richtung drehen.

Gemäß der Erfindung wird das oben Beabsichtigte mittels einer einzigen Busleitung, die mit 4 bezeichnet ist, erzielt, welche entsprechende Steuerungsvorrichtungen 5 verbindet, die den verschiedenen Motoren 10 zugeordnet sind.
Die Leitung 4 läuft zu einem Auswahlschalter 6, der an einer beliebigen Position des Systems angeordnet ist, wobei daher keine Notwendigkeit besteht, dass er in der Nähe eines der Motoren 10 angeordnet sein muss, und wobei die Möglichkeit besteht, diesen Ort selektiv zu ändern.
Zusätzlich zu einer neutralen Position (die dem entspricht, dass die Motoren 10 deaktiviert sind) kann der Auswahlschalter 6 selektiv entweder mit der Leitung 1 oder mit der Leitung 2 verbunden werden.
In den Schaltplänen der 1 und 2 wurde die Tatsache unterstrichen, dass die genannte Verbindung des Auswahlschalters 6 auch in einer entfernten Position bezüglich den Positionen erzielt werden kann, in denen die verschiedenen Motoren 10 angeordnet sind, die konstruktionsgemäß mittels der Betätigungsvorrichtungen 5 mit den Leitungen 1 und 2 zu verbinden sind.
2 zeigt, dass es im Zusammenhang einer jeden Vorrichtung 5 möglich ist zu unterscheiden zwischen:

– drei Anschlüssen, die mit 51, 52 und 54 bezeichnet sind, und die konstruktionsgemäß mit der Leitung 1, der Leitung 2 bzw. dem Bus 4 verbunden sind; und
– einem Schaltnetz 7, das von den genannten Eingangsanschlüssen gesteuert wird und zwei Betriebszustände ermöglicht.

Im ersten Betriebszustand liefert das Schaltnetz 7 hinsichtlich des Motors 10, der der entsprechenden Vorrichtung 5 zugeordnet ist, die erste Verbindungskonfiguration, die schon erwähnt wurde, welche dazu führt, dass der Motor in einer ersten Richtung dreht.
Wenn dagegen das Schaltnetz 7 im zweiten Betriebszustand ist, so führt das zum zweiten Verbindungszustand des zugeordneten Motors 10, wodurch verursacht wird, dass der Motor 10 in der zur ersten entgegengesetzten Richtung dreht.
In der Praxis bedeutet dies:

– wenn der Auswahlschalter 6 vom inaktiven Zustand in seine erste aktive Position gebracht wird, wird im Zusammenhang mit den jeweiligen Vorrichtungen 5 der Anschluss 54, der unter die Steuerung des Busses 4 kommt, mit der Leitung 1 verbunden; und
– wenn dagegen der Auswahlschalter 6 vom inaktiven Zustand in seine zweite aktive Position gebracht wird, wird im Zusammenhang der jeweiligen Vorrichtungen 5 der Anschluss 54, der unter die Steuerung des Busses 4 kommt, mit der Leitung 2 verbunden.

"Mit der Leitung 1 verbunden" und "mit der Leitung 2 verbunden" soll hier bedeuten, dass auch die Möglichkeit eingeschlossen ist, dass die Verbindung entweder auf direkte Weise oder über eine Schutzvorrichtung, wie zum Beispiel einen Widerstand oder dergleichen, erfolgt.
Wenn der Anschluss 54, der als ein Steueranschluss des Schaltnetzes 7 fungiert, mit dem Anschluss 51 verbunden ist, werden die beiden betreffenden Anschlüsse in der Praxis auf denselben Spannungspegel gebracht, während zwischen dem Anschluss 54 und dem Anschluss 52 eine Spannungsdifferenz aufgebaut wird, die im Wesentlichen der Spannungsdifferenz entspricht, die zwischen den Leitungen 1 und 2 besteht.
Wenn umgekehrt der Anschluss 54 mit dem Anschluss 52 verbunden wird, dann sind diese beiden Anschlüsse praktisch auf demselben Potential, während zwischen dem Anschluss 51 und dem Anschluss 54 eine Spannungsdifferenz aufgebaut wird, die gleich der ist, der aktuell zwischen der Leitung 1 und der Leitung 2 besteht.
Das Schaltnetz 7 ist im Wesentlichen ein Netz, das zum Übertragen der zwischen den Leitungen 1 und 2 bezogenen Versorgungsspannung an die Motoren in einer Weise konstruiert ist, die sich gemäß dem Verbindungszustand unterscheidet, der zwischen den Anschlüssen 51, 52 und 54 besteht, zum Beispiel um ohne Beeinträchtigung des Anschlusses der Leitung 1 des gemeinsamen Anschlusses 100 aller Motoren 10 die Leitung 2 dazu veranlassen, selektiv mit dem Anschluss 101 oder aber mit dem Anschluss 102 verbindbar zu sein, um so eine Drehung der Motoren in eine Richtung oder aber in die entgegengesetzte Richtung zu bestimmen.
Der Auswahlschalter 6 ist üblicherweise mit Symbolen versehen, die entsprechend das Öffnen und das Schließen von Rollos, Rollläden, Rollrollos oder dergleichen anzeigen, die von den Motoren 10 gesteuert werden, um eine Korrespondenz zwischen den auf dem Auswahlschalter 6 vorhandenen Symbolen und den mit der Betätigung der Motoren 10 erzielbaren Bewegungsrichtungen zu ermöglichen.
Das Schaltnetz 7 kann auf unterschiedliche Weise realisiert werden.
Dies wird unter Berücksichtigung der Tatsache angeführt, dass, wie schon erwähnt, die Steuerung asynchroner "Drei-Draht"-Wechselstrommotoren (Anschlüsse 100, 101 und 102) eine feste Verbindung des gemeinsamen Anschlusses 100 z.B. mit dem Nullleiter der 220 Volt (Leitung 1) und eine Verbindung einer Phase (Leitung 2) alternativ mit der einen oder mit der anderen Spule (Anschluss 101 bzw. Anschluss 102) gemäß der erforderlichen Drehrichtung annimmt.
Aufgrund des Rückstroms in den Spulen selbst ist es nicht möglich, Motoren dieses Typs parallel zu schalten.
Die hier beschriebene Lösung wurde absichtlich zum Verbinden einer Anzahl von Motoren auf derselben Leitung untersucht, die für ein technisch nicht funktionierendes Parallelschalten konstruiert ist.
Insbesondere zeigt 3 von links nach rechts die mögliche Entwicklung des Schaltnetzes 7 von einer einfachen Lösung (weiter links dargestellt) zur Lösung der derzeit bevorzugten Ausführungsform (weiter rechts dargestellt – auch unter Bezugnahme auf 4).
Auf der anderen Seite ist es offensichtlich, dass diese Darstellung (bei der die drei Motoren 10, die in der Figur sichtbar sind, entsprechende Schaltnetze 7 mit unterschiedlichen Strukturen haben) einen lediglich veranschaulichenden Charakter hat: In der Praxis ist bei der Implementierung der hier beschriebenen Lösung beabsichtigt, dass allen Motoren 10 ein Schaltnetz 7 zugeordnet ist, das dieselbe Struktur aufweist.
Der Arbeitsschaltplan bzw. einfache Schaltplan, der weiter links dargestellt ist, zieht in Betracht, dass die Anschlüsse 51, 52 und 54 den Anregungswicklungen der beiden Relais A und B zugeordnet sind, deren Leistungskontakte mit aI bzw. bI bezeichnet sind.
Im Einzelnen ist bei dem Beispiel der hier gezeigten Ausführungsform (die wirklich nur als Beispiel dient):

– bei dem Relais A die Anregungswicklung zwischen den Anschluss 52 (Leitung 2) und den Anschluss 54 (Busleitung 4) geschaltet, und wird der Leistungskontakt aI zwischen der Leitung 2 und dem Anschluss 101 des Motors 10 wirksam; und
– bei dem Relais B die Anregungswicklung zwischen den Anschluss 51 (Leitung 1) und den Anschluss 54 (Busleitung 4) geschaltet, und wirkt der Leistungskontakt bI zwischen der Leitung 2 und dem Anschluss 102 des Motors 10.

In Ruhezuständen sind die beiden Anregungswicklungen der beiden Relais A und B in jedem Fall zusammen zwischen den Leitungen 1 und 2 in Reihe geschaltet. Folglich werden sie beide angeregt und ziehen die Leistungskontakte aI und bI an, um sie auf diese Weise offen zu halten: Der Motor 10 wird folglich nicht versorgt und steht daher still.
Wenn während der Betätigung der Auswahlschalter 6 in die Position gebracht wird, welche die Busleitung 4 mit der Leitung 2 verbindet, wird die Anregungswicklung des ersten Relais A kurzgeschlossen; sein Kontakt aI wird geschlossen, und der Motor empfängt Strom in der Spule, die am Anschluss 101 hängt, wodurch er in eine Richtung dreht.
Wenn stattdessen der Auswahlschalter 6 in die Position verschoben wird, welche die Busleitung 4 mit der Leitung 1 verbindet, ist es die Anregungswicklung des zweiten Relais B, die kurzgeschlossen wird; ihr Kontakt bI schließt, und der Motor empfängt Strom in der Spule, die am Anschluss 102 hängt, wodurch er in einer Richtung entgegen der vorherigen dreht.
Auch wenn dies aus funktionalem Gesichtspunkt ganz zufriedenstellend ist, so gibt es bei der eben beschriebenen einfachen Lösung bestimmte kritische Aspekte.
Erstens ist aus einer Untersuchung des soeben beschriebenen Arbeitsschaltplans zu bemerken, dass, wenn bei einem der Relais A oder B die Anregungsspule durchbrennt (d.h. was dazu führt, dass der entsprechende Leistungskontakt nicht länger angezogen wird), würde der Motor 10 unerwünschterweise mit Leistung versorgt. Dies würde an sich zu keiner Beschädigung des Motors 10 führen: In Systemen des beschriebenen Typs ist der Motor nämlich üblicherweise mit einem sogenannten "Grenzschalter" versehen, damit, nachdem ein Bewegungsende erreicht wurde (z.B. das Rollo ganz geöffnet oder ganz geschlossen ist), der Motor auf jeden Fall deaktiviert wird.
Stattdessen könnte in einem Fall ein Problem auftreten, wo unter den genannten Bedingungen der Auswahlschalter 6 betätigt würde, um eine Drehung des Motors 10 in einer Richtung zu verursachen, die derjenigen entgegengesetzt ist, in der sich der Motor gerade bewegt hat: In diesem Fall würde der Motor sowohl durch den Anschluss 101 als auch durch den Anschluss 102 mit Leistung versorgt, was ihn unwiederbringlich zerstören würde.
Aus diesem Grund ist es bei der derzeit bevorzugten Ausführungsform in Betracht gezogen, dass die Leistungskontakte aI und bI der Relais A und B mittels eines Schaltkontakts 104 verbunden sind, wie im mittleren Teil und im rechten Teil von 3 gezeigt.
In der Praxis verbindet die Leitung 104 die beiden Leistungskontakte aI und bI in Reihe zusammen, so dass dazu, dass die Spannung den Motor 10 erreicht es notwendig ist, dass die Bedingung erfüllt wird, dass ein Relais anzieht und ein anderes Relais loslässt. Wenn beide Kontakte losgelassen werden (und auch wenn beide Kontakte angezogen werden), so empfängt der Motor 10 keine Spannung.
In der Praxis ist diese Lösung leicht dadurch umzusetzen, dass die Leistungskontakte aI und bI als Schalter konfiguriert werden, bei denen die zentralen Schaltelemente durch die Leitung 104 zusammengeschaltet sind, und:

– einen "angezogenen" Zustand, bei dem die zentralen Schaltelemente mit dem Anschluss 101 bzw. dem Anschluss 102 des Motors 10 verbunden sind; und
– einen "losgelassenen" Zustand, bei dem die zentralen Schaltelemente mit der Leitung 2 (Versorgungsphase) verbunden sind.

Zusätzlich hierzu sind bei der einfachen Schaltungslösung, die im linken Teil von 3 dargestellt ist, in einer Ruhesituation die beiden Relais A und B mit den Anregungswicklungen in Reihe mit einer Spannung von 220 Volt geschaltet, daher mit einem Spannungsabfall von 110 Volt an jedem Relais. In der Betriebssituation, mit anderen Worten, wenn die Anregungswicklung eines der Relais A oder B kurzgeschlossen ist, wird daher der Spannungsabfall von 220 Volt ganz an die Anregungsspule des anderen Relais angelegt.
Diese Betriebsart führt folglich zur Verwendung von Relais mit Anregungsspulen, die sowohl bei einer Wechselspannung von 110 Volt als auch bei einer Wechselspannung von 220 Volt betrieben werden können, ohne dass sie sich aufwärmen. Diese Relais sind üblicherweise ziemlich teuer.
Auf der anderen Seite ist es offensichtlich, dass die hier beschriebene Lösung einen besonderen Vorteil aus der Möglichkeit der Verwendung von Relais zieht, die zwar eine gute Zuverlässigkeit bieten und die Fähigkeit haben, ständig eingeschaltet zu sein, doch gleichzeitig kleine Abmessungen haben und kostengünstig sind. Aus diesem Gesichtspunkt fällt die optimale Wahl auf Relais, die im automotiven Sektor eingesetzt werden, nämlich welche, die klein sind, die sich nicht erwärmen und die sehr zuverlässig sind.
Für ihre Funktion erfordern diese Relais eine Gleichspannung, die sich typischerweise im Bereich zwischen 20 und 24 Volt befindet.
Bei der derzeit bevorzugten Ausführungsform sind die Relais A und B folglich gemäß dem Schaltplan von 4 aufgebaut, der (außer der unterschiedlichen Konfiguration der Verbindung beim Eingang und beim Ausgang) sowohl für das Relais A als auch für das Relais B gilt.
In diesem Schaltplan bezeichnet das Bezugszeichen 105 ein Relais eines automotiven Typs, wie zuvor beschrieben. Dem Relais vorgeschaltet ist eine RC-Zelle 106, deren Kondensator mit seiner Impedanz den verfügbaren Strom und daher die Spannung (Startzustand, Motor steht still) von einer Wechselspannung mit 110 Volt zu einer Wechselspannung mit ungefähr 21/22 Volt verringert.
Die Zelle 106 weist außerdem einen Reihenwiderstand auf, der gegebenenfalls den Entladungsstrom des Kondensators absorbiert.
Die Doppeldiodenbrücke 107, die mit der RC-Zelle 106 in Kaskade geschaltet ist, richtet die Spannung gleich und wandelt sie in eine Gleichspannung um. Eine Zener-Diode 108, die zwischen die Diodenbrücke 107 und das Relais 105 geschaltet ist, hat die Aufgabe, die an das Relais 105 gelieferte Gleichspannung auf den Maximalwert von 24 Volt zu beschränken.
Wenn der Auswahlschalter 6 betätigt wird, geht je nach der jeweils beteiligten Relaiseinheit (A oder B) die Spannung am Kondensator von 110 Volt auf 220 Volt und geht die Ausgangsgleichspannung der Brücke 107 auf ungefähr 40 Volt. Die Zener-Diode 108 beschränkt die Spannung von einer Gleichspannung von 40 Volt auf eine Gleichspannung von 24 Volt.
Auf diese Weise unterliegt das Relais 105 zwei Spannungsbedingungen: 21/22 Volt (Ruhezustände – Motor deaktiviert) und 24/25 Volt (für den Zeitraum, bei dem der Motor 10 aktiviert ist). Beide angegebenen Spannungen fallen innerhalb des normalen Betriebsbereichs für diesen Relaistyp.
Die sich insgesamt ergebende Lösung (in 3 weiter rechts gezeigt) stimmt vollständig mit der normalen Maßgabe für jeden der Motoren 10 überein, nach der ein entsprechender Einzel-Steuerungs-Auswahlschalter 9 direkt mit dem Motor verbunden ist.
Der genannte Auswahlschalter 9 darf nicht gleichzeitig mit dem allgemeinen Auswahlschalter 6 betätigt werden. Um eine eventuelle Beschädigung des Motors 10 zu verhindern, die durch dieses Ereignis hervorgerufen werden könnte, reicht es aus, dass die Relais A und B zwei Schaltkontakte haben, die den allgemeinen Kontakt des einzelnen Auswahlschalters 9 unterbrechen, wenn sie aktiv sind.
Dem Fachmann wird natürlich verständlich sein, dass Funktionen, die mit den hier beschriebenen insgesamt äquivalent sind, mit anderen technischen Mitteln erzielt werden können.
Zum Beispiel ist es möglich, ein einzelnes Relais zu verwenden, das in einem einzigen Element die Funktionen der eben beschriebenen beiden Relais A und B integriert.
Eine andere Lösung besteht darin, auf einen Rotations-Kontaktgeber zurückzugreifen, der die beiden verschiedenen Konfigurationen des Anschlusses des Motors 10 in zwei unterschiedlichen Positionen der Rotation vorsieht, die mittels der Anschlüsse 51, 52 und 54 steuerbar ist.
Dieselbe Lösung kann auch mit Festkörperschaltern umgesetzt werden, nachdem die zwischen den Anschlüssen 51, 52, 54 abgegriffenen Signale möglicherweise in eine digitale Form umgewandelt wurden.
Die Installation eines Systems des in 1 gezeigten Typs setzt lediglich voraus, dass Versorgungsleitungen 1 und 2 für die verschiedenen Motoren 10 und der Bus 4 (und natürlich die Erdungsleitung, die hier nicht gezeigt ist) verfügbar sind, sowie dass einem jeden Motor 10 eine Vorrichtung 5 des in den 2 und 3 veranschaulichten Typs zugeordnet ist.
Wie schon angegeben, kann der Hauptbetätigungsschaltknopf, der mit 6 bezeichnet und der dem Bus 4 zugeordnet ist, an einer beliebigen Position angeordnet werden, wobei die weitere Möglichkeit besteht, dass der Ort selektiv geändert wird, ohne dass dazu eine Neukonfiguration des gesamten Systems nötig würde.
Natürlich können die Einzelheiten der Umsetzung und der Ausführungsform weit von dem abweichen, was hier beschrieben und veranschaulicht ist, ohne dass dadurch das Prinzip der Erfindung beeinträchtigt wird, die hier nur als nicht einschränkendes Beispiel beschrieben wurde, und ohne dass dadurch vom Umfang der vorliegenden Erfindung abgewichen wird, der in den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist.

Claims

Vorrichtung zum wahlweisen Verbinden eines Elektromotors (10), welcher mindestens einen ersten Versorgungsanschluß (101) und einen zweiten Versorgungsanschluß (102) aufweist, mit einer ersten Versorgungsleitung (1) und einer zweiten Versorgungsleitung (2), wobei es möglich ist, eine Verbindung von den Anschlüssen (101, 102) des Motors zu den Versorgungsleitungen (1, 2) in einer ersten Konfiguration und einer zweiten Konfiguration herzustellen, um wahlweise die Rotation des Motors in einer ersten Drehrichtung und einer zweiten Drehrichtung zu bestimmen, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie ein Schaltnetzwerk (7) aufweist, welches einen Steueranschluß (54) besitzt, der mit einem Schalter (6) zum wahlweisen Verbinden mit der einen (1) und der anderen (2) der ersten Versorgungsleitung (1) und der zweiten Versorgungsleitung (2) verbunden ist, wobei das Schaltnetzwerk dazu befähigt ist, eine Verbindung der Anschlüsse (101, 102) des Motors (10) mit den Versorgungsleitungen (1, 2) in der ersten Konfiguration und der zweiten Konfiguration bereitzustellen, je nachdem ob der Steueranschluß (54) mit der einen (1) oder der anderen (2) der ersten Versorgungsleitung (1) und der zweiten Versorgungsleitung (2) verbunden ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Versorgungsleitung (1) und die zweite Versorgungsleitung (2) ausgewählt werden zwischen dem Nulleiter und der Phase und zwei Phasen eines elektrischen Versorgungsnetzes.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltnetzwerk (7) ein erstes Schaltelement (A) und ein zweites Schaltelement (B) aufweist, welche dazu befähigt sind, die erste Konfiguration und die zweite Konfiguration der Verbindung zu bilden, wobei der erste Schalter (A) und der zweite Schalter (B) in einer Betätigungs-Beziehung dem Steueranschluß zugeordnet sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement in Form eines ersten Relais (A) und eines zweiten Relais (B) vorgesehen sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Relais (A) und das zweite Relais (B) jeweils folgendes aufweisen: – eine dem Steueranschluß 54 zugeordnete Ansteuerungswicklung; und – einen Leistungskontakt (aI, bI), welcher von der Ansteuerungswicklung gesteuert wird und dazu befähigt ist, die Versorgung des Motors (10) herzustellen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerungswicklung in dem erste Relais (A) und dem zweiten Relais (B) kurzgeschlossen werden kann, wobei die Versorgung des Motors (10) mittels des zugehörigen Leistungskontakts (aI, bI) hergestellt wird, wenn der Steueranschluß (54) mit der einen oder der anderen der Versorgungsleitungen (1, 2) verbunden (6) wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Relais (A) und das zweite Relais (B) die zugehörigen Leistungsanschlüsse (aI, bI) in Reihe zueinander aufweisen derart, daß die Versorgung des Motors (10) den Zustand mit sich bringt, daß ein Relais angezogen ist, und eines abgefallen ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungskontakte (aI, bI) des ersten Relais (A) und des zweiten Relais (B) als Wahlschalter konfiguriert sind, wobei die zentralen Schaltelemente miteinander verbunden sind (104), und – eine angezogene Position besitzen, in welcher das zentrale Schaltelement mit einem entsprechenden Anschluß (101, 102) des Motors (10) verbunden ist; und – eine abgefallene Position besitzen, in welcher das zentrale Schaltelement verbindbar ist mit einer der ersten Versorgungsleitung (1) und der zweiten Versorgungsleitung (2).
Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Relais Gleichstrom-Relais (105) sind, welchen eine Gleichrichterschaltung (105) zugeordnet ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Relais Niederspannungsrelais sind, welchen eine Spannungsreduzierschaltung (106) zugeordnet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsreduzierschaltung (106) eine RC-Zelle ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß den Relais eine Schutz-Diode (108) mit einer Funktion der Begrenzung der an der Ansteuerungswicklung angelegten Spannung zugeordnet ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Relais (A, B) Relais eines Typs aus dem Automobilbereich sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Schaltelemente in eine einzige Baugruppe integriert sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltnetzwerk (7) einen drehbaren Kontaktgeber aufweist.
Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltnetzwerk (7) mindestens einen Halbleiterschalter aufweist.
Verfahren zum Verwenden einer Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Operationen aufweist: – Installieren einer Anzahl der Motoren (10), Bereitstellen der ersten Versorgungsleitung (1) und der zweiten Versorgungsleitung (2); – Zuordnen einer zugehörigen Vorrichtung (5) einem jeden Motor (10) der Anzahl, indem die jeweilige Vorrichtung (5) zwischen der ersten Versorgungsleitung (1) und der zweiten Versorgungsleitung (2) und dem jeweiligen Motor (10) angeordnet wird, so daß das Schaltnetzwerk (7) der jeweiligen Vorrichtung (5) befähigt ist, wahlweise in bezug auf den jeweiligen Motor den ersten Zustand und den zweiten Zustand der Verbindung zu bieten; – Verbinden des Steueranschlusses (54) der Anzahl an Vorrichtungen (5), die der Anzahl an Motoren (10) zugeordnet sind, mittels einer Bus-Leitung (4); und – Zuordnen der Bus-Leitung (4) einem Steuerlement (6), welches befähigt ist, die Bus-Leitung (4) wahlweise mit der ersten Versorgungsleitung (1) und der zweiten Versorgungsleitung (2) zu verbinden.
System, aufweisend: – eine Anzahl Elektromotoren (10); – eine erste Versorgungsleitung (1) und eine zweite Versorgungsleitung (2); – für jeden der Motoren (10) eine Verbindungsvorrichtung (5), welche einen Steueranschluß (54) aufweist, welcher wahlweise mit der ersten Versorgungsleitung (1) und der zweiten Versorgungsleitung (2) verbunden werden kann, wobei der Steueranschluß dazu befähigt ist, wahlweise eine erste Konfiguration und eine zweite Konfiguration der Verbindung der Motoren mit der ersten Versorgungsleitung (1) und der zweiten Versorgungsleitung (2) zu bieten, wobei die erste Konfiguration und die zweite Konfiguration der Verbindung die Drehung der Motoren (10) in einer ersten Drehrichtung bzw. einer zweiten Drehrichtung bestimmt; – eine Bus-Leitung (4), welche nur eine Ader aufweist, welche die Steueranschlüsse (54) der Verbindungsvorrichtungen (5) verbindet, die der Anzahl an Motoren (10) zugeordnet sind; und – mindestens einen Schalter (6) zum wahlweisen Verbinden der Bus-Leitung (4) mit der ersten Versorgungsleitung (1) und der zweiten Versorgungsleitung (2), um wahlweise die gemeinsame und koordinierte Ingangsetzung der Motoren (10) in eine erste Drehrichtung und in eine zweite Drehrichtung zu bestimmen.
System gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsvorrichtungen (5) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16 ausgeführt sind.
System gemäß einem der Ansprüche 18 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren (10) Motoren zum Betätigen von Jalousien, Rolläden, Rolltoren oder dergleichen sind.