(57)【要約】  発明の方法は、ギアを使ってビルの巻上げシャッタを動作するのに使用される交流モータに電力を供給することを可能にする。前記ギアのパフォーマンスは、可動要素が巻上げシャッタを駆動するか又は、巻き上げシャッタにより駆動されるかにより実質的に変化する。或る段階で、モータに低減電圧で電力が供給される。モータのスリップが零に対する相対速度のズレを測定する。モータのスリップの絶対値は、少なくとも巻上げシャッタが障害物に出会うことがない限り、定格速度でロータが回転する時モータのスリップの絶対値より小さく留まる。前記の方法を実施するための巻上げシャッタの駆動について説明されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動要素(LD)が駆動する又は、駆動されるかに依存して、実質的に異なる効率を持つ減速ギア（GER）を使って、ビルの戸締り、プライバシー、日除け又はスクリーンのための可動要素（LD）を動作させるのに使用する交流電気モータ（MOT）に電力を供給するための電力供給方法であって、
可動要素（LD）は下端（３）を有し、最下端部位置（４）と最上端部位置（５）の間の移動はモータ（MOT）の回転運動により行われ、
電気モータは所定期間、低減電圧で電力が供給され、
モータのスリップの絶対値はゼロトルクにおける速度に対する速度の相対的差分を測定し、少なくとも戸締り(closure)の可動要素が障害物に出会うことがない限り、ロータが定格速度で回転する時モータのスリップの絶対値より小さく留まることを特徴とする電力供給方法。
【請求項２】
モータ（MOT）が低減電圧で電力供給され、最下端部（４）に向かって可動要素の下端（３）を移動させるための運動を行うことを特徴とする請求項１に記載の電力供給方法。
【請求項３】
特定の条件が成立しない場合、モータ（MOT）が定格電圧で電力供給され、最上端部（５）に向かって可動要素の下端（３）を移動させるための運動を行い、特定の条件が成立する場合、モータ（MOT）が低減電圧で電力供給され、最上端部に向かって可動要素(LD)の下端（３）を移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の電力供給方法。
【請求項４】
特定の条件が、モータトルクを表わす信号の電圧が予め決められた閾値より下を通過することであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の電力供給方法。
【請求項５】
特定の条件が、要素の下部がこの最終端の１つからモータの活性化期間により定義される位置に到達することであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電力供給方法。
【請求項６】
モータ（MOT）がトライアック（登録商標）（TRC）を介して電力供給されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電力供給方法であって、
トライアック（登録商標）の状態は供給電圧の周波数の２倍の周波数の複数電気パルスを生成する制御装置（SCU）により制御され、当該パルスは供給電圧が０のときに定格電圧でモータに電力供給するために生成され、０の時点の後、低減電圧でモータに電力を供給する電力供給方法。
【請求項７】
低減電圧でモータに電力供給するために、制御装置（SCU）で生成される複数の電気制御パルスは、供給電圧が正か負かに依存して異なる供給電圧が０になる時点と比較して遅延することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
低減電圧の実効値が定格電圧の実効値の７５％より小さいことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の電力供給方法。
【請求項９】
可動要素が駆動する又は、駆動されるかに依存して、実質的に異なる効率を持つ減速ギア（GER）を使って、ビルの戸締り、プライバシー、日除け又はスクリーンのための可動要素（LD）を動作させるのに使用する交流電気モータ（MOT）を有するアクチュエータであって、
前記モータはトライアック（登録商標）（TRC）を介してＡＣ電圧源により電力供給を受け、それは、請求項１乃至９の何れか一項に記載の方法を実施するためのハードウェア手段（ＴＣＵ，ＣＰＵ，ＳＣＵ）及びソフトウェア手段を有することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項１０】
交流モータ（ＭＯＴ）は単相で、２つの巻線（Ｗ１，Ｗ２）と永久スリップキャパシタを有するインダクションタイプであることを特徴とする請求項９に記載のアクチュエータ。
【請求項１１】
可動要素がモータにより駆動されるときには減速ギア（ＧＥＲ）が７０％以上の効率を有し、可動要素がモータを駆動するときには６０％より小さい効率を有することを特徴とする請求項９又は１０に記載のアクチュエータ。
【請求項１２】
減速ギア（ＧＥＲ）は可動要素が駆動されるときには、可動要素がモータを駆動するときの効率より、少なくとも１５％より大きいことを特徴とする請求項９乃至１１の何れか一項に記載のアクチュエータ。
【請求項１３】
可動要素を動作させる請求項９乃至１２の何れか一項に記載のアクチュエータ（ＡＣＴ）を有する設備であって、モータが可動要素を駆動する時にモータ上の可動要素により加えられる最大トルクの絶対値は、モータが可動要素により駆動される時にモータ上の可動要素により加えられる最大トルクの絶対値の、少なくとも２倍であることを特徴とする設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は戸締り（closure）、プライバシー、日除け又は建物におけるスクリーンに使用される交流モータへ電力供給方法に関する。又、この方法に使用されるアクチュエータ、設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビルに設置し、戸締り、プライバシー、日除け又はスクリーン（例えば、ローラーブラインド、ドア、ゲート、シャッター等）を動作させるアクチュエータは、永久キャパシタ（permanent split capacitor）を持つ単一位相インダクションモータ（又は非同期モータ）を有している。
【０００３】
これらアクチュエータは交流電源から例えば、230V、50Hzの電力が供給される。これらは、モータに電力が供給されない時に、アクチュエータをロックするためのブレーキを有している。同ブレーキはモータのステータの磁束により動作されることが好ましい。
【０００４】
通常の応用において、モータが駆動させなければならない負荷の大きさは構成要素の移動中に実質的に変化する。したがって、いくつかの実施例において、構成要素が終端に届くときに加えられる駆動力は、移動行路の他の部分に構成要素を駆動するのに必要な力に比して小さい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これは、例えば、上部終端を及び/又は鍵締め装置(compression locking device)を有するローラーブラインド、又はフレキシブルな金属接続によりローラチューブに結合されたローラーブラインドの例である。ブラインドが上部終端に到達すると、ブラインドカーテンは大半巻き上がる。ブラインドの吊り下がり荷重は小さいが、この領域にモータが供給するトルクも同様に小さい。モータの大きさは、ローラーチューブ上、従って、アクチュエータ上のローラーブラインドのカーテンが及ぼす最大トルクより大きいトルクを供給するように決められる。もし終端に届くときに警告が無いと、アクチュエータが生成する力はシャッターカーテン及び/又は終端に不必要に大きいストレスを与える。したがって、不要なストレスを防止するようにアクチュエータに対する電力供給を停止しなければならない。このために、負荷における小さな増加をできるだけ検出することが必要となる。これは、シャッターカーテンの底部板にモータを結合する力学的リンクの複雑性のために困難である。
【０００６】
これに対し、シャッターブラインドの巻き下げにおいて、その底部板が地面に到達したとき、アクチュエータが発電動作から駆動動作に切り替えると同時にアクチュエータに対する電力供給を停止できることが必要である。ブラインドが圧縮動作を行うロッキング装置（locking device）を備えている場合は、トルクの急激な増大を検知してこの動作変化を検出することは極めて容易である。しかし、もしシャッターカーテンが金属フォイルからなるフレキシブルな接合を介してローラーチューブに結合している場合は、アクチュエータがモータになるとき、フォイルの曲げの力は小さくて容易に検出できない。
【０００７】
フランス特許2 814 298には、ビルの直流モータからなる移動要素を操作するための装置が開示されている。構成要素が終端に接近すると、その速度は減速し、終端到達時の力学的なチェーンに対する大きなストレスを回避する。この装置は直流モータ、構成要素の速度が減速される時間を決定するための位置センサが必要である。
【０００８】
特許EP0 671 542には、ビルにおいて交流モータを有する移動要素を動作させる装置が開示されている。構成要素が終端に近づくと、容量がモータの電源に直列に設けられ、供給電圧を制限する。減速は永久スリップキャパシタの端子においてリレーに電源を供給する手段に電圧を加えることにより検出される。この装置は容量とは無関係に電源を供給される電磁ブレーキを必要とする。特に、モータに十分電力を供給しないと、停止ブレーキ（immobilization brake）が開放される。電磁ブレーキはモータのステータの磁束で直接に活性化されるブレーキに比してかなり高価である。この装置には、低減電圧への電力供給が行われる可動要素の位置を検出する位置センサが必要である。
【０００９】
ドイツ実用新案ＤＥ200 02 225には永久スプリット容量付きのインダクションモータに電力を供給する装置が開示されている。その装置では、可動要素の上下移動制御を行うためのスイッチ機能を実行する２個のトライアック（登録商標）が使用されている。
【００１０】
ドイツ特許ＤＥ43 07 096には、モータの巻線に直列に搭載された２個のトライアック（登録商標）を有するインダクションモータの電力供給装置が記載されている。これら2個のトライアック（登録商標）の状態を制御して使えば、スタートアップキャパシタ又は永久スプリットキャパシタ（permanent split capacitor）を使わないですむ。
【００１１】
米国特許 4,422，030にはトライアック（登録商標）を使って、インダクションモータに電力を供給するための装置が開示されている。この装置は、スタートアップ段階において最初に全電圧でモータに電力を供給し、次に電圧を低下させて電力を供給することが可能にできる。
【００１２】
米国特許 6,777,902には、ガレージのドアを操作するためのインダクションモータに電力を供給するための装置が開示されている。モータがガレージドアを上げる下げるかによって、異なる動力を供給するようにモータに電力を供給される。巻線間の位相ズレの容量手段の容量値は変更される。モータの巻線間の異なる値に容量手段を結合するスイッチにはトライアック（登録商標）が使われる。
【００１３】
EP 1 349 028出願には、非同期モータを使ったローラーブラインドの操作装置が記載されている。ブラインドが移動の終点に達するとき、モータの制御は小さいトルクで行われる。この制御は供給電圧を制限して行われる。
【００１４】
EP 0 808 986出願には、ガレージドア操作装置が記載されている。同装置において、駆動される負荷に基づいて変化するトルクを供給するために３相モータが制御される。モータ巻線は三角形状に巻かれ、スイッチS1は三角形のブランチに備えられる。モータが低減トルクで動作するためには、このスイッチは開かれる。
【００１５】
ドイツ出願 DE 39 33 266には、可動要素の下降フェーズに、可動要素を動作させるように低減トルクのモータに電力を供給する方法が記載されている。この電力供給の目的は実質的に同等の下降と上昇速度を維持することである。しかしながら、この公報には、インダクションモータの場合に、電圧の大きさに基づいて行う以外に、トルク制限をどのように具体的に実現するかについては説明されていない。波の振幅に基づいて動作することは複雑なAC-ACコンバータを使用することを意味する。これは可変比トランスと同等である。又はターンオン角が９０度より大きいか、又は、はるかに大きいトライアック（登録商標）を使うことと同等である。
【００１６】
モータの最大トルクを低減すると、セイフティマージンの著しい減少を起こす。これはモータが提供する動作トルクと最大トルクとの間の差に反映される。負荷の動作において、このセイフティマージンはモータの定格トルクと最大トルクとの間の差に等しい。負荷駆動時に、トルクー速度特性は同期点に関して（ロータ速度＝同期速度、零トルク）、対称的である。同一セイフティマージンが見つけられる。他の場合と同様に、十分なセイフティマージンを維持することが不可欠である。
【００１７】
直流モータを使う場合は同じ方法でも、このような問題は起こらない。負荷において、速度が減少するにつれ（これにより自動的に速度が安定する）モータのトルクは単調に増大する。又、負荷において、速度が上がるにつれ（これにより速度は安定化する）、抵抗性トルク（resistant torque）は単調に増大する。
【００１８】
インダクションモータについて、もしモータが提供する最大トルクが過度になる場合、他の方向においてと同様に１つの方向においても、同期速度から離れるにつれ、定常的にトルク減少ゾーンに入る。従って、仮に、上げ下げするときに過負荷トルクが負荷トルクに加えられる場合、この状態は潜在的に危険である。
過負荷の例は、ローラーブラインド又は動揺するドアに吊り下げられる子供である。これら従来技術の出願で説明した方法はこのような状況の危険を考慮していない。
【００１９】
本発明の目的は、可動要素を駆動するために交流モータに電力を供給する方法である。これは前記欠点を改善し、従来技術の公知方法を改良するものである。特に、本発明による電力供給方法はインダクションモータに関係し、駆動体列(drive train)が移動の終点に達するときに、可動要素及び駆動体列が要素の速度（ユーザが注視できる）を変化させること無く可動要素及び駆動体列にかかるストレスを低減させることを可能にし、インダクションモータのステータにより生成される磁束を使うブレーキ動作を可能にする。ロータ速度と同期化速度との間の差の絶対値と共にトルクが減少する範囲でモータを動作させないようにすると十分なセイフティマージンを維持することが可能である。本発明はこれらの長所を有する方法を適用することが可能なアクチュエータに関係する。
【００２０】
本発明による電力供給方法は請求項１で規定される。
【００２１】
本発明による電力供給方法の変形例は請求項２乃至８で規定される。
【００２２】
本発明によるアクチュエータは請求項９で規定される。
【００２３】
アクチュエータの変形例は請求項１０乃至１２で規定される。
【００２４】
本発明による装置は請求項１３で規定される。
【００２５】
例えば、図面は本発明によるアクチュエータの実施例及び本発明による供給方法の実施モードを表わす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１にブロック図で示されるアクチュエータACTは戸締り、プライバシ又はビルの日陰のための可動要素LDを駆動することを可能にする。この要素はインダクションモータMOTの回転により２つの反対方向、回転の第１の方向と回転の第２の方向に移動される。アクチュエータは位相コンダクタ（phase conductor）ＡＣ−Ｈと中性コンダクタ(neutral conductor)ＡＣ−Ｎとの間の電気分配ネットワークにより電力が供給される。可動要素は例えば、板(slats)でできたシャッターカーテン２を有するローラーブライドである。これはローラーチューブ１に巻上げられ、上部端部５と底部端部４との間を移動する底部３を持つ。
【００２７】
モータMOTはインダクションタイプで、単相で、永久スプリットキャパシタCMを有している。当該モータは２つの巻線Ｗ１とＷ２を有している。回転の所望の方向に依存して、キャパシタＣＭは第１巻線Ｗ１又は第２巻線Ｗ２と直列に配置される。Ｐ１とＰ２はキャパシタＣＭの巻線Ｗ１とＷ２との接続点を表わす。他の２つの巻線の２つの端部はＮ１点と接続されている。それはトライアック（登録商標）ＴＲＣを介して中性コンダクタＡＣ−Ｎと接続している。
【００２８】
停止ブレーキ（immobilization brake）はモータMOTに関連している。巻線に電流が無いときに同ブレーキはモータのロータを停止させる。破線で示すように、ブレーキは磁気的に各巻線に結合している。モータMOTのロータが回転する時、それは減速ギア（reduction gear）GERを駆動し、同ギアの出力段はアクチュエータの機械的出力を形成するシャフトを駆動する。この出力シャフトと可動要素LDとの間の結合は必ずしもきっちりしたものではないことに留意すべきである。
【００２９】
位相コンダクタAC-Hとモータ巻線W1とW２との間はスイッチr11とr12によって結合している。これらスイッチは、アクチュエータを制御する複数の手段を有する電気制御回路ＭＣＵにより制御される。複数の手段とは、即ち受信コマンドを受信し、解釈するための手段、アクチュエータに電力を供給するための手段及び、コマンドに基づいて又は終端が検出された時、この電力供給を切断するための手段である。２つのスイッチｒ１１とｒ１２は共通接続され、位相コンダクタ及びアクチュエータの位相ターミナルＰ０で接続されている。スイッチの他の接続はそれぞれ接続点Ｐ１とＰ２に接続されている。
【００３０】
スイッチの制御は無線伝送される制御コマンドで行われる。
【００３１】
電気制御回路ＭＣＵは例えば、マイクロコントローラのようなプロセッサーユニットＣＰＵを有している。この回路は電力供給回路ＰＳＵ（通常ダウンコンバータ）を有している。その内の１つの入力は位相ターミナルＰ０に接続しており、他の入力は中性端点Ｎ０に接続されて、電気制御回路のグラウンドＧＮＤとされている。電力供給回路の出力電圧ＶＣＣはプロセッサユニットＣＰＵ及び、図示しないが無線受信機ＲＥＣに電力を供給する。
【００３２】
この無線受信機ＲＥＣは、アンテナＡＮＴに接続された入力ＨＦ及び、２つの論理回路出力ＵＰとＤＮ（それぞれプロセッサユニットＣＰＵの２つの論理回路Ｉ１、Ｉ２に接続された）を含んでいる。当業者に知られた手段により、無線受信機は受信信号を解釈して、受信信号は巻上げコマンド又は巻下げコマンドを含むか否かに従って、適切に第１出力ＵＰの高論理状態と第２出力ＤＮの高論理状態を生成する。
【００３３】
プロセッサユニットＣＰＵのメモリに設けられている割当てテーブルの状態に基づいて、第１入力Ｉ１の活性化(activation)により制御スイッチｒ１１を閉じるコマンドを生成する。他方、第２入力Ｉ２の活性化により制御スイッチｒ１２を閉じるコマンドを生成する。
【００３４】
プロセッサユニットのメモリに設けられている割当てテーブルの第２状態は逆効果を有している。第１入力Ｉ１の活性化（activation）は制御スイッチｒ１２を閉じるコマンドを生成し、第２入力Ｉ２の活性化は制御スイッチｒ１１を閉じるコマンドを生成する。
【００３５】
プロセッサユニットは第１出力０１と第２出力を有している。第１出力は第１のリレーコイルRL1に電力を供給し、第２出力は第２のリレーコイルRL２に電力を供給する。これらコイルはそれぞれ、スイッチｒ１１である第１リレーコンタクト及び、スイッチｒ１２である第２リレーコンタクトに作用する。
【００３６】
どのリレーコイルに電力が供給されたかによって、モータMOTの回転方向が決まる。リバーススイッチにより与えられた動作コマンドがあるにも拘らず、このやり方によりプロセッサユニットは、モータを停止することが出来る。必要があれば、割当てテーブルの状態に従って、リバーススイッチの各位置と各モータの位相との間の関係を逆転することができる。一旦製品が接地されたときに、巻上げ（又は巻下げ）に対応するモータの回転方向を予め予見できないときには、このやり方は有用である。
【００３７】
リレー以外の手段を使うことも出来る。例えば、トライアック（登録商標）、トランジスタである。
【００３８】
電気制御回路ＭＣＵは、２個のダイオードＤ１とＤ２（これらダイオードのアノードはそれぞれモータの端子Ｐ１、Ｐ２に接続されている）から来る電圧ＵＣＭを受信するトルク制御回路ＴＣＵを有している。更に、このトルク制御モジュールは、共通端子ＧＮＤで形成されるグラウンドに接続されている。従って、電圧ＵＣＭはこの共通端子ＧＮＤを基準にしている。制御スイッチｒ１又はｒ１２の内の１つが閉じたときには、電圧ＵＣＭはキャパシタＣＭの端子における電圧の振幅の半分に対応する。
【００３９】
トルク制御ユニットＴＣＵは電力供給回路ＰＳＵにより電圧ＶＣＣが供給されている。同ユニットＴＣＵはプロセッサユニットＣＰＵの入力端子１３にトルク過負荷信号ＯＶＬを出力する。図において、第３入力Ｉ３は論理タイプであり、トルクが所定値を超えた時、及び/又は、測定されたトルク変化が所定時間インターバルに所定値を超えた時には、トルク制御ユニットＴＣＵは過負荷出力ＯＶＬを高論理状態に切り替える。
【００４０】
更に詳述すると、前記の通り、トルク制御ユニットＴＣＵは、キャパシタＣＭの端子電圧に対応する信号ＵＣＭを測定する。より高い抵抗性トルクのために、ロータの回転が遅くなると、この電圧は減少する。従って、過負荷出力OVLを高状態に切り替えるのは、少なくとも所定時間インターバルの当該電圧の減少である。
【００４１】
トルク制御ユニットの１つの実施例がフランス特許FR 2 806 850に記載されている（図１、４頁３１行乃至６頁１４行）。
【００４２】
トルク制御ユニットＴＣＵは過負荷出力ＯＶＬにアナログ電圧を出力してもよい。プロセッサユニットＣＰＵの第３入力はアナログタイプである。このアナログ値の大きさの変化はプロセッサユニットＣＰＵで処理される。
【００４３】
この機能に加えて、キャパシタ端子における電圧振幅が所定閾値を下回る場合には、トルク制御ユニットＴＣＵはアンダーロード（underload）出力ＴＬを高状態に切り替える。このことは、トルクが所定閾値を下回ることを意味する。アンダーロード出力ＴＬはプロセッサユニットの第４入力I4に接続されている。
【００４４】
最後に、プロセッサーユニットは、トライアック（登録商標）制御回路ＳＣＵの制御入力ＧＣＩに接続されている第３出力Ｏ３を有している。その制御出力ＧＣＯはトライアック（登録商標）ＴＲＣのゲートに接続されている。
【００４５】
制御回路は電気的グラウンドＧＮＤ、中性的コンダクタに接続されている。主電圧がキャンセルされた時点について制御回路に通報され、この情報を使ってトライアック（登録商標）の状態を制御する信号が生成される。必要があれば、同回路は入出力間の電気的絶縁ＩＢを有している。光学的トライアック（登録商標）が使用されるときには、この絶縁が本質的に実装される。
【００４６】
制御入力が低状態の時には、制御回路は制御出力ＧＣＯに複数制御パルスを出力する。主電圧が０になった後で、それは直ちにトライアック（登録商標）を導通にする。従って、モータに主電圧のサイン波を持つ定格電圧（rated voltage）が供給される。
【００４７】
制御入力が高状態にある時、制御回路は、主電圧が０になる時点から遅れて、トライアック（登録商標）の状態の複数の制御パルスを出力する。この遅れは主電圧の１/４周期（即ち角度で表現すると９０度）より小さいことが好ましい。
この遅れはモータの供給電力の実効電圧を減少させ、その結果、後者により生成された最大トルクを減少させる。他方、停止ブレーキBRKの十分な磁気吸引力を保持し、又、キャパシタ端子に実質的にサイン波電圧（これはトルク及び/又はモータMOTの速度の変化を測定するために使用される）を保持している。
【００４８】
低減電圧の実効値は定格実効値の７５％より小さいことが好ましい。主電圧の正の半波長と負の半波長に同一遅れを付加するより、同一符号を持つ交番（alternation）上で電圧を低減し、別の交番上で完全波(full wave)を保持することが可能である。これによりトルク測定回路及び/又はロッキングブレーキに対する混乱を減ずる。遅れは例えば、負の交番にだけ与えられる。正の半波の１/４周期よりも小さい遅れ及び、負の半波の１/４周期よりも大きい遅れを与えることも出来る。
【００４９】
又、プロセッサユニットＣＰＵが別の入力上に、主電圧を持つ同期化信号を受信する場合、第３出力Ｏ３はトライアック（登録商標）ゲートに制御信号を直接に出力することができる。この選択は極めて経済的である。制御スイッチｒ１１又はｒ１２を開にするよりもむしろ、トライアック（登録商標）を使ってモータに対する電力供給を停止することができる。従って、これらスイッチの接点は低いブレーキ力を有している。
【００５０】
図２は、２つの異なる実効電圧Ｕ１とＵ２で電力が供給される非同期モータのトルクー速度特性曲線を表す。このモータの動作点は駆動する負荷に依存する。
【００５１】
曲線ＴＭ−Ｕ１はモータの回転速度の関数として、定格電圧Ｕ１が供給されたときのモータが生成するトルク値を表わす。
【００５２】
曲線ＴＭ−Ｕ２はモータの回転速度の関数として、小電圧Ｕ２が供給されたときのモータが生成するトルク値を表わす。
【００５３】
速度の横軸は０トルクに対応する。
【００５４】
直線ＴＬ１は、２つの終端（上終端と下終端）の間を（通常動作条件下で）可動要素を駆動するサイクルの間のモータが受ける最大負荷の大きさを表わす。
【００５５】
直線ＴＬ２は、可動要素の複数移動点においてモータが受ける負荷の大きさを表わす。
【００５６】
直線ＴＬ３は、モータが２つの終点（上終点、下終点）の間に（通常動作条件下で）可動要素を駆動するサイクル間に受ける最小負荷の強さを表わす。
【００５７】
インダクションモータについて、モータ巻線に循環する交流により生成される回転磁場と同一速度でロータが回転する時、モータトルクＴＭは０である。慣用的に、この速度値は同期化速度ＮＳと呼ばれる。ロータ速度ＮＲと同期化速度ＮＳとの間の相対的な差はスリップと呼ばれている。
【００５８】
モータが提供する最大トルクは供給電圧の実効値の２乗に比例する。図２は低減電圧（reduced voltage）Ｕ２における最大モータトルクＭＡＸ２を示す。それは定格電圧Ｕ１で得られたモータトルクＭＡＸ１の半分である。即ち、供給電圧Ｕ１とＵ２の実効値は√２に等しい比を持つ。この定格電圧と低減電圧と間のこの比はトライアック（登録商標）の複数制御パルスを、主電圧が０である時点から９０°遅延させることにより得られる。
【００５９】
定格電圧Ｕ１の電力がモータに供給されたとき、定格動作点Ｐ１は最大負荷TL1に対応する。これらの条件において、モータのロータの回転速度はＮＲＲで、以下において定格速度値と呼ぶ。定格スリップはこの点におけるスリップを意味する。本発明の応用において、定格スリップは通常１０％又は２０％であり３相誘導モータが使用される産業上の応用において通常許容されるスリップより実質的に大きい。
【００６０】
本発明による電力供給方法の目的は、可動要素をモータに接続する駆動体列（drive train）に過度のストレスを与えないように、アクチュエータの定格電力が必要ではない期間に低減電圧でモータに電力を供給することである。
【００６１】
本発明によると、定格電圧でモータに電力を供給することから低減電圧で電力を供給することへの移行は、次の場合にのみ可能である。低減電圧で電力を供給するにも拘らず、モータ速度がこの期間（名目動作状態で）定格速度ＮＲＲ以下にならない場合。絶対スリップ値も定格スリップ値を超えてはならない。それは次のことを意味する。即ち、負荷が駆動されているとき、ロータ速度は同期化速度ＮＳよりも大きいが、ＮＲＭＡＸ＝ＮＳ+（ＮＳ-ＮＲＲ）となる最大速度値ＮＲＭＡＸより低く維持されねばならない。
【００６２】
このように、モータへの電力供給の電圧を、定格電圧から低減電圧に変更すると、速度にわずかな変化を起こす。要素が移動終点から離れているときに移行が起こる場合には、これはユーザに混乱の危険をもたらさない。又、とりわけ、もし低減電圧への移行点が固定的で反復的に定められない場合には、ユーザに混乱の危険をもたらさない。もしアクチュエータがモータシャフト位置センサを持たない場合、又はそれが可動要素の位置を検出するセンサを持たない装置を持つように設計する場合は、本発明に基づく方法は特に有利である。スリップの絶対値が通常スリップ値を越えないという事実は、モータのトルクがロータの速度と同期速度との間の差の絶対値と共に増大する範囲でモータが動作することを保証する。
【００６３】
同一負荷であってもモータにおいて同一トルクを生成させない。負荷が駆動されるか、負荷を駆動するかによって異なる。ローラーブラインドの場合、負荷が駆動する場合は、摩擦力はブラインドの吊り下がり重さにより誘導される力から減算される。他方、仮に負荷が駆動される場合、摩擦力はブラインドの吊り下がり重さにより誘導される力に追加される。この現象は負荷が駆動される又は駆動するかに依存して、減速ギアＧＥＲの効率が実質的に異なるという事実により強められたり、弱められたりする。このため、例えば、三つのエピサイクリックな惑星ギアを持つ減速ギアを使うことができる。負荷が駆動される場合、その効率は７０％より大きい。他方、負荷が駆動する場合は６０％より小さい。この効率の差は、減速ギアを有するホイールの、ギアの歯を定義するためのパラメータに影響を与えることにより、又特に、動作ラインの接近パスと後退パスの長さに影響を与えることにより得られる。従って、トルクの絶対値は実質的に異なるから、同一最大負荷状況になると、負荷を駆動する場合はトルクＴＬ１になり、負荷が駆動される場合はトルクＴＬ３になる。トルクの絶対値は実質的に異なる。例えば、アクチュエータとこのアクチュエータで操作されるローラブラインドとを有する装置は、アクチュエータがローラブラインドを駆動する時のアクチュエータモータ上にローラブラインドにより加えられる最大トルクは、モータがアクチュエータを駆動する時のモータ上にローラブラインドにより加えられる最大トルクの絶対値の少なくとも２倍である。
【００６４】
負荷が最小（トルク値がＴＬ３）の時、仮にモータが定格電圧Ｕ１で電力を供給される場合、又、モータが低減電圧Ｕ２で電力を供給される場合は、モータの動作点は近接しており、Ｐ３と点５により表現されることが分かった。これら２つの動作点において、モータのロータ速度は最大速度ＮＲＭＡＸより小さい。従って、モータは、可動要素を巻下げるための全期間、低減電圧で電力を供給される。
【００６５】
可動要素の戸締めの期間、モータ速度は点５に対応する速度から同期速度ＮＳへ徐々に変化する。一旦可動要素が下部終端に到達すると（それを有する板が積まれている場所）、負荷トルクは抵抗性になり、動作点はカーブＴＭ−Ｕ２上の点Ｐ４に移動する。終端の性質如何に拘らず、トルクは値ＭＡＸ２を超えることは出来ない。モータに定格電圧Ｕ１で電力が供給される場合と比べ、低減電圧Ｕ２で電力が供給される場合には速度がトルクと共に急激に変化する。この事実により、検出は感度の大きいトルク制御ユニットにより容易に行うことができる。
【００６６】
同様にして、装置はローラブラインドを上げる段階においても使用される。
【００６７】
この場合、巻上げがスタートすると、モータは定格電圧Ｕ１で電力を必ず供給される。もし、可動要素が完全に閉じられると、モータの初期速度は同期速度ＮＳであり、その後の速度は、負荷が最大の動作点Ｐ１におけるＮＲＲの到達するまで徐々に減少する。そして負荷が減少すると、速度は再度増加する。
【００６８】
可動要素が、この段階で負荷の大きさがもはや値ＴＬ２を超えて変化しない位置に到達した時には、モータは低減電圧Ｕ２で電力を供給される。定格電圧から低減電圧への電力供給の切替が、例えば、モータトルクがトルク閾値ＴＬ２より下回ると直に起こる。この切替はモータの動作点を図２に示されるように、点Ｐ２から点Ｐ４への移動を起こす。
【００６９】
この電力供給の切替の期間の速度変化はユーザには感知されない。これは精度の低さを許容し及び/又はこの切替の間の可動要素の位置のズレを許容する。従って、単純なタイマを使って、定格電圧から低減電圧への切替時点を設定してよい。例えば、モータの加熱状態（冷又は熱）に依存して、所定時間の可動要素の経路は同一ではないが、この違いは重大ではない。何故なら、ユーザは切替が起こった時を認識しないからである。こうして、正確な検知方法で終端到達を可能にする切替点の管理と、より低い最大モータトルクの保証が低コストで実現される。
【００７０】
よって、駆動される負荷において遵守される条件は、負荷が抵抗性トルクＴＬ２を生成することである。抵抗性トルクは低減電圧ＴＭ−Ｕ２における特性曲線上の定格速度ＮＲＲに対応するものより小さい。この条件は学習で確立してもよいし、同様なやり方で予め決めてもよい。例えば、底部と上部終端との間の全動作期間に相対的な期間を設定してきめてもよい。
【００７１】
図３は本発明による電力供給方法の実施モードを表わす。
【００７２】
最初のステップ１０においてユーザは動作制御コマンド発振器を作動させ、可動要素の移動を命令する。
【００７３】
テストステップ２０において、ユーザの動作は可動要素を巻上げる移動又は、可動要素を巻下げる移動を命令することか否かを決定する。
【００７４】
もし動作が可動要素を巻下げる移動を命令するものである場合、ステップ３０において、モータへの電力供給は低減電圧で命令され、可動要素を巻下げる動作を行う第１の方向にモータを回転させる。
【００７５】
テストステップ４０において、可動要素が終端に到達したか否か、又は、停止コマンドが与えられたか否かを決定する。もしこれがそうではない場合、方法はステップ３０に戻る。例えば、トルク及び/又はトルクの変化を解析して終点は検知される。
【００７６】
仮にそうであると、モータへの電力供給はステップ５０において切断され、ステップ１０に戻る。
【００７７】
もし動作が可動要素を巻上げる移動を命令するものである場合、ステップ６０において、モータへの電力供給は定格電圧で命令され、可動要素を巻上げる動作を行う第２の方向にモータを回転させる。
【００７８】
テストステップ７０において、モータトルク閾値ＴＬ２に到達されないか否かを決定する。
【００７９】
仮にテスト結果がポジティブであると、ステップ８０で、モータへ低減電圧で電力供給が命令され、第２の方向にそれを回転させる。
【００８０】
仮にテスト結果がネガティブであると、ステップ９０で、モータへ定格電圧で電力供給が命令され、第２の方向にそれを回転させる。
【００８１】
テストステップ１００において、可動要素が終端に到達したか否か、又は、停止コマンドが与えられたか否かを決定する。もしこれがそうではない場合、方法はステップ７０に戻る。
【００８２】
仮にそうであると、方法はステップ５０に戻る。
【００８３】
テストステップ７０は単に、カウンタＣＮＴに格納される値を確認するステップである。このカウンタはモータが１つの方向に回転すると増加し、モータが別の方向に回転すると減少する。特定の値と比較して、学習期間に決定される。この場合、ステップ６０が除外される。
【００８４】
特定値は位置の値、又は好ましくは、正確ではないが十分正確に、稼働要素の位置を反映する時間の値である。
【００８５】
ローラブラインドの場合では、この特定値は学習期間において次のようにして決定される。可動要素は第１の移動終点位置に運ばれ、カウンタが開始され、モータは可動要素を第２の移動終点位置に駆動されるように命令される。モータトルクが閾値ＴＬ２を通過する時に、カウンタ値はメモリに記憶される。（仮に第１の移動終点位置が底部位置である場合は閾値以下であり、又、仮に第１の移動終点位置が上部位置である場合は閾値以上である。）
【００８６】
仮にモータトルクの電圧代表値が利用できならば、モータトルクが閾値を通過することを所定の閾値の通過により検出することができる。もしキャパシタＣＭの端子電圧が直接使える場合は、閾値以下を通過するモータトルクは閾値以上を通過する当該電圧により検出される。なお、トルクが減少するとき当該電圧は増加する。
【００８７】
もしトルク制御ユニットＴＣＵがそれをすることができれば、当該ユニットが、アンダーロード出力TLにおいて、トルクが予め決めた又は学習により獲得したトルクより小さくなった時を決定し、表示することができる。
【００８８】
カウンタの特有な値は２つの移動終点位置の間で、単に学習に基づいて決定されてもよい。予め決められた係数を使って、特定値は全移動行程に対応したカウンタの内容の分数として自動的に算出される。
【００８９】
最後に、移動する行程が残り僅かであるという位置をローラーブラインドが通過するだろうと設備業者が推定する時、特有な値はコマンド手段で設備業者の特定の操作により決定されてもよい。設備マニュアルの中で製造業者は、例えば、トルクが閾値ＴＬ２以下になるとして知られている行程の割合を表示する。
【００９０】
本発明の方法の意味はこの特殊な値について正確さを必要としないという点である。
【００９１】
全コンダクションモードから低減されたコンダクションモードへの切替時に、プロセッサユニットは過負荷出力ＯＶＬにより出力される信号をカウントしない。そのときに望ましくない停止を起こさないようしない点は注意すべきである。
【００９２】
遠隔で無線制御されるアクチュエータの場合について本発明を説明した。電力線電流によるコマンド伝送のために位相コンダクタへの接続によりアンテナを置換してもよいことが明らかである。当業者は容易に有線制御と呼ばれる制御に本発明を使用することができる。つまり、アクチュエータは、例えば、２つのコンタクト位置と１つのニュートラル位置を持つマニュアルインバータを使って、２つの位相端子を有し、コマンドはこれら位相端子の１つ又は、他の１つを本線の位相コンダクタＡＣ−Ｈに接続することにより決定される。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明によるアクチュエータのダイアグラムである。
【図２】回転速度に基づくモータのトルク変化を表わすカーブを表わすグラフである。
【図３】本発明による電力供給方法の実効モードのフローチャートである。
【図１】
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【図２】
2008523777.tif 000004
【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年6月2日(2006.6.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動要素(LD)が駆動する又は、駆動されるかに依存して、実質的に異なる効率を持つ減速ギア（GER）を使って、ビルの戸締り、プライバシー、日除け又はスクリーンのための可動要素（LD）を動作させるのに使用する交流電気モータ（MOT）に電力を供給するための電力供給方法であって、
可動要素（LD）は下端（３）を有し、最下端部位置（４）と最上端部位置（５）の間の移動はモータ（MOT）の回転運動により行われ、
電気モータは所定期間、低減電圧で電力が供給され、
モータのスリップの絶対値はゼロトルクにおける速度に対する速度の相対的差分を測定し、少なくとも戸締り(closure)の可動要素が障害物に出会うことがない限り、ロータが定格速度で回転する時モータのスリップの絶対値より小さく留まり、
定格速度は、モータが定格電圧で電力供給され、可動要素が最大負荷を与える時のモータのロータの速度として定義されることを特徴とする電力供給方法。
【請求項２】
モータ（MOT）が低減電圧で電力供給され、最下端部（４）に向かって可動要素の下端（３）を移動させるための運動を行うことを特徴とする請求項１に記載の電力供給方法。
【請求項３】
特定の条件が成立しない場合、モータ（MOT）が定格電圧で電力供給され、最上端部（５）に向かって可動要素の下端（３）を移動させるための運動を行い、特定の条件が成立する場合、モータ（MOT）が低減電圧で電力供給され、最上端部に向かって可動要素(LD)の下端（３）を移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の電力供給方法。
【請求項４】
特定の条件が、閾値より下を通過するモータトルクであることを特徴とする請求項３に記載の電力供給方法。
【請求項５】
特定の条件が、終端位置間の全動作期間に対して相対的な期間を設定することにより予め決められることを特徴とする請求項３に記載の電力供給方法。
【請求項６】
特定の条件が、学習期間において決められることを特徴とする請求項３に記載の電力供給方法。
【請求項７】
特定の条件が、予め決められた係数を使って、全移動行程に対応したカウンタの内容の分数として算出される特定値として定義されることを特徴とする請求項６に記載の電力供給方法。
【請求項８】
特定の条件が、可動要素が未だに移動していない全移動行程の１部分の位置を通過する時に、制御手段上への特定の動作により定義されることを特徴とする請求項６に記載の電力供給方法。
【請求項９】
モータトルクが移動位置の最終端と最終端の間を移動する間閾値を通過する時、位置カウンタの値はメモリに記憶されることを特徴とする請求項７に記載の電力供給方法。
【請求項１０】
特定の条件が、要素の下部がこの最終端の１つからモータの活性化期間により定義される位置に到達することであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電力供給方法。
【請求項１１】
モータ（MOT）がトライアック（登録商標）（TRC）を介して電力供給される請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の電力供給方法であって、
トライアック（登録商標）の状態は供給電圧の周波数の２倍の周波数の複数電気パルスを生成する制御装置（SCU）により制御され、当該パルスは供給電圧が０のときに定格電圧でモータに電力供給するために生成され、０の時点の後、低減電圧でモータに電力を供給する電力供給方法。
【請求項１２】
低減電圧でモータに電力供給するために、制御装置（SCU）で生成される複数の電気制御パルスは、供給電圧が正か負かに依存して異なる供給電圧が０になる時点と比較して遅延することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
低減電圧の実効値が定格電圧の実効値の７５％より小さいことを特徴とする請求項１乃至１２の何れか一項に記載の電力供給方法。
【請求項１４】
可動要素が駆動する又は、駆動されるかに依存して、実質的に異なる効率を持つ減速ギア（GER）を使って、ビルの戸締り、プライバシー、日除け又はスクリーンのための可動要素（LD）を動作させるのに使用する交流電気モータ（MOT）を有するアクチュエータであって、
前記モータはトライアック（登録商標）（TRC）を介してＡＣ電圧源により電力供給を受け、それは、請求項１乃至９の何れか一項に記載の方法を実施するためのハードウェア手段（ＴＣＵ，ＣＰＵ，ＳＣＵ）及びソフトウェア手段を有することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項１５】
交流モータ（ＭＯＴ）は単相で、２つの巻線（Ｗ１，Ｗ２）と永久スリップキャパシタを有するインダクションタイプであることを特徴とする請求項１４に記載のアクチュエータ。
【請求項１６】
可動要素がモータにより駆動されるときには減速ギア（ＧＥＲ）が７０％以上の効率を有し、可動要素がモータを駆動するときには６０％より小さい効率を有することを特徴とする請求項１４又は１５に記載のアクチュエータ。
【請求項１７】
減速ギア（ＧＥＲ）は可動要素が駆動されるときには、可動要素がモータを駆動するときの効率より、少なくとも１５％より大きいことを特徴とする請求項１４乃至１６の何れか一項に記載のアクチュエータ。
【請求項１８】
可動要素を動作させる請求項１４乃至１７の何れか一項に記載のアクチュエータ（ＡＣＴ）を有する設備であって、モータが可動要素を駆動する時にモータ上の可動要素により加えられる最大トルクの絶対値は、モータが可動要素により駆動される時にモータ上の可動要素により加えられる最大トルクの絶対値の、少なくとも２倍であることを特徴とする設備。
【国際調査報告】
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