CN109153547A - 升降机构和用于运行升降机构的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于提升和降下负载物(L)的升降装置(1a)，包括设计成三相异步马达的马达(2)，通过该马达能够驱动升降机构(1a)以提升和降下负载物(L)，并包括制动电阻器(6)，通过该制动电阻器(6)将在以降下速度(v)降下负载物(L)期间发生的马达(2)再生运行生成的功率输出(P)转换成热量。所述制动电阻器(6)设计用于额定功率(P0)，该额定功率小于由额定负载和额定速度所生成的功率(Pmax)。本发明还涉及一种运行升降机构(1a)的方法，其中在以降下速度(v)降下负载物(L)时，考虑所述制动电阻器(6)用于降下速度(v)的至少一个负载能力特性值(P0/t0,P1/t1,Pm/tm)，设置阈值(vmax)使得在以对应于所述阈值(vmax)的降下速度(v)降下所述负载物(L)期间降下，生成的功率输出(P)被限制于至少一个负载能力特性值(P0/t0,P1/t1,Pm/tm)。

Description

升降机构和用于运行升降机构的方法
技术领域
本发明涉及一种用于提升和降下负载物的升降机构，包括设计成三相异步马达的马达，通过该马达能够驱动升降机构以提升和降下负载物，并包括制动电阻器，通过该制动电阻器将在以降下速度降下负载物期间发生的马达再生运行生成的功率转换成热量。
本发明还涉及一种用于运行对应升降机构的方法。
背景技术
DE 10 2006 043 492 A1公开了一种升降装置，其升降机构能够取决于负载物而调整至不同的升降速度，使得较重的负载物能够以减小的升降速度升降。DE 196 45 811A1中也描述了相似的升降机构。
DE 37 39 339 A1公开了一种起重机设备，其升降机构是通过滑环式马达而驱动的，并包括负载物相关的降速控制。
DE 601 31 231 T2描述了包括升降机构的起重机，其马达能够取决于负载物而制动。
包括与本发明不同的驱动技术的升降机构也是已知的。例如，DE 18 15 421 A描述了一种升降机构，该升降机构利用设计为复合马达的直流马达和复合马达的电枢电流电路中的制动电阻器来运行。
其他制动电阻器的使用从DE 10 2010 020 123 B4和DE 10 42 00 984 A1中已知。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的升降机构和一种改进的用于运行升降机构的方法。
该目的是通过具有权利要求1的特征的升降机构，具有权利要求6的特征的方法来实现的。从属权利要求描述本发明的有利实施例。
为了改进一种用于提升和降下负载物的升降机构，其包括设计成三相异步马达的马达，通过该马达能够驱动升降机构以提升和降下负载物，并包括制动电阻器，通过该制动电阻器将在以降下速度降下负载物期间发生的马达再生运行生成的功率转换成热量，提出了，所述制动电阻器的额定功率设计成小于额定负载在额定降下速度下生成的功率。与设计成用在以额定负载和额定降下速度运行升降机构中并且因此相对比为更大的制动电阻器形成对照，本发明的制动电阻器的具有创造性的更小的尺寸有利地需要较小的空间量。制动电阻器和升降机构的制造成本和重量也可以这种方式减小。
在结构上简单的方式中如此规定，马达可以通过控制器激活，并且考虑到制动电阻器用于降下速度的至少一个负载能力特性值，可以在控制器中设置阈值使得在以对应于所述阈值的降下速度降下负载物期间，降下生成的功率被限制于至少一个负载能力特性值。因此，降下速度可以很容易地在控制器中以电子或数字方式设置成相应于制动电阻器的尺寸。这总体上允许根据本发明的升降机构的特别经济的运行，特别是如果额定负载很少出现的负载情况并且在这种情况下，与额定降下速度相比减小的降下速度能够被接受以避免制动电阻器过载。与此相反，在出现大量的负载情况下，相应较小的制动电阻器尺寸本身足以用于在额定降下速度下的降下，或者仅需要通过设置阈值来略微限制降下速度以不超过制动电阻器的负载能力特性值。
以有利的方式如此规定，可以考虑由升降机构拾取的负载物的负载质量和/或由升降机构拾取的负载物的升降路径或生成的功率来设置阈值。
通过另外考虑负载质量，可以为具有负载情况或负载质量的工作区域配置制动电阻器的至少一个负载能力特征值，该负载情况或负载质量以针对升降机构应用的方式频繁出现。这可以以这样的方式实现，其负载质量对应于或小于额定负载的50％的所有负载物能够以额定速度降下而不会因为超过制动电阻器的至少一个负载能力特征值而使得所述制动电阻器过载。对于包括超过额定负载50％的所有负载物，必须减小降下速度的阈值。阈值可以从一开始就连续减小，或如下文所述的第二实施例，从额定速度开始减小直至一个值，所述值取决于当前负载质量。
通过另外考虑升降路径，可以为具有负载情况或负载路径的工作区域配置制动电阻器的至少一个负载能力特征值，该负载情况或负载路径以针对升降机构应用的方式频繁出现。在这种情况下，制动电阻器的短接通时间和相关的峰值功率可以如此设计尺寸，即所有到达特定升降路径的降下过程，例如额定升降路径的10％，可以在短接通时间内以额定降下速度并最多以相关的峰值功率进行并因此不会发生任何过载。这也适用于额定负载，因为峰值功率的值相应地确定设计了尺寸。在更大的确定升降路径并因此在降下以额定降下速度持续得比短接通时间更长的降下过程的情况下，必须降低降下速度的阈值。阈值可以从一开始就连续减小，或如下文所述的第三实施例，从额定降下速度开始减小直至一个值，所述值取决于当前降下路径。
如果均考虑负载质量和升降路径，这个改进在第四实施例中进行了更详细地描述，在一些情况下，即如果仅考虑负载质量或升降路径时，阈值对应于额定降下速度的时间可以比原本更长。
如果为了设定降低速度的阈值，而在实际值方面考虑生成的功率，则将实际值连续地与作为理想值的负载能力特性值进行比较以防止相应选定的阈值超过负载能力特性值。如果生成的功率在逆变器、中间电路或制动电阻器的区域中被功率传感器检测，则不必确定负载质量和升降路径。然而，生成的功率可以通过负载质量和/或降下速度来间接确定，所述负载质量和/或降下速度是由对应负载或速度传感器来连续确定的，因此对应负载或速度传感器也成为功率传感器的一部分。
以有利的方式同样如此规定，可以通过控制器设定降下速度的阈值并且特别使其最大化，使得制动电阻器可以至多在至少一个负载能力特征值的范围内运行。在这种情况下，与额定降下速度相比，降下速度的阈值不会比在没有任何过载的情况下运行制动电阻器所需的程度进一步减小。作为结果，实际的降下速度可以以经济上有利的方式最大化，直到达到一个或多个负载能力特征值，而在这种情况下不会由于超过相应的负载能力特性值而导致磨损增加。这允许升降机构的更长的使用寿命，甚至在这种情况下用所描述的尺寸更小的制动电阻器也是如此。
以结构简单的方式如此规定，设置负载传感器以确定负载质量的值并将该值提供给控制器，和/或设置升降路径传感器以确定升降路径的值并将该值提供给控制器，或设置功率传感器以确定生成的功率的值并将该值提供给控制器。作为结果，可以以考虑到当前拾取的负载，升降路径或生成的功率的特别简单的方式调整降下速度的阈值。负载传感器还可以包括在升降机构的逆变器中的马达电流测量仪和借助于马达上的旋转编码器的滑动测量仪，所述测量仪被评估以便确定电子控制器中的负载质量。功率传感器可以包括负载传感器和用于确定降下速度的速度传感器。
为了改进一种运行用于提升和降下负载物的升降机构的方法，所述升降机构包括设计成三相异步马达的马达，通过该马达能够驱动升降机构以提升和降下负载物，并包括制动电阻器，通过该制动电阻器将在以降下速度降下负载物期间发生的马达再生运行生成的功率转换成热量，提出如此，在负载物的考虑制动电阻器用于降下速度的至少一个负载能力特征值的降下过程中，以这样的方式设定阈值，即在以对应该阈值的降下速度降下所述负载物的过程中，降下生成的功率被限制于至少一个负载能力特征值。通过相应地设定降下速度的阈值，该阈值优选地在升降机构的控制器中以电子或数字方式实现，有利地可以使制动电阻器的尺寸小于迄今为止的常规尺寸，从而节省空间，重量和成本。作为结果，由于上述的关于根据本发明的升降机构的原因，升降机构可以更经济地运行。通过设定与上述现有技术不同的降下速度的阈值，考虑为其设计安装的制动电阻器的至少一个负载能力特性值，可以特别安全地运行升降机构，避免了制动电阻器造的任何过载或者不可修复的损坏。该方法还可以通过合适的软件程序以特别简单的方式在升降机构的控制器中实现。
以结构上简单的方式如此规定，制动电阻器设计用于额定功率，该额定功率小于由额定负载和额定下降速度所生成的功率。因此，上述优点适用于这种情况。
以结构简单的方式如此规定，考虑由升降机构拾取的负载物的负载质量和/或由升降机构所拾取的负载物的升降路径或生成的功率，在升降机构的能够启动马达的控制器中设置阈值。
还可以以有利的方式如此规定，设定降下速度的阈值并且特别使其最大化，使得制动电阻器可以至多在至少一个负载能力特征值的范围内运行。作为结果，实际的降下速度可以以经济上有利的方式最大化，直到达到一个或多个负载能力特征值，而在这种情况下不会由于超过相应的负载能力特性值而导致磨损增加。这允许升降机构的低损运行并使其具有更长的使用寿命，甚至在这种情况下用所描述的尺寸更小的制动电阻器也是如此。
在结构上简单的方式中，可以通过负载传感器确定负载质量的值并将该值提供给控制器，和/或可以通过升降路径传感器确定升降路径的值并将该值提供给控制器，或可以通过功率传感器确定生成的功率的值并将该值提供给控制器。
附图说明
参考以下附图，更加详细地说明本发明的一种示例的实施方式。在图中：
图1示出了缆索绞车的示意图，并且
图2示出了包括制动电阻器的负载能力特征值的图表。
具体实施方式
图1示出了用于提升和降下负载物L的缆索绞车1示意图。缆索绞车1包括升降机构1a，所述升降机构包括设计成电机、尤其是三相异步马达的马达，通过所述马达可以驱动设计成缆索1b的升降机构1a的负载物拾取机构，并在这种情况下所述负载物拾取机构能够上升和下降以提升和降下所拾取的负载物L。在这种情况下，马达2用齿轮机构驱动缆索卷轴(未示出)，缆索1b卷绕在所述缆索卷轴上以提升负载物L，以及缆索1b从所述缆索卷轴上释放以降下负载物L。通过升降机构1a拾取的负载物L例如经由负载钩固定至缆索1b的悬挂端。
运行者可以使用控制开关7a触发用于提升和降下负载物L的控制命令，所述控制命令通过有效连接到控制开关7a的缆索绞车1的控制器7执行。升降机构1a包括优选设计成频率逆变器的逆变器3，经由该逆变器3，马达2能够被控制器7或控制开关7a启动。马达2因此相应地设计成所谓的逆变器控制电机或频率逆变器控制电机，尤其是设计成三相异步马达。设计为直流电压中间电路的中间电路4用于将逆变器3连接到能量源5，通过该能量源将电能馈送到中间电路4，以便运行升降机构1a，特别是马达2。
如果由于相应的控制命令而负载物L降下，则马达2作为发电机运行，并且在所谓的再生运行中，将电能馈送回中间电路4的电容器(未示出)。在马达2的再生运行期间，中间电路4中的电压因此增加。为了防止安全装置被触发或防止升降机构1a的电子元件发生故障，必须防止中间电路4中的电压过度增加。为此，将制动电阻器6连接至中间电路4。制动电阻器6因此作为中间电路电阻器运行。当中间电路4中的特定电压值被超过时，对中间电路4的电压进行监控的制动斩波器被激活，这导致电流形式的过剩能量被传导到制动电阻器6。因此，过剩能量或电能被制动电阻器6转换为热量或热量输出并因此从中间电路4排出。因此制动斩波器可以是逆变器3的一部分。
在设计或确定制动电阻器6的尺寸时，必须考虑由制动电阻器6施加或吸收的电功率P，该电功率P是在降下负载物L时由马达2的再生运行生成的。由以下提出的升降机构1a的相互关系和物理特性产生所述生成的功率P。
在这种情况下，以下适用于生成的功率P＝E/ts，其中E是在升降路径h上降下的负载物L期间将负载物L从静止状态开始转换到最大行进程度的能量，所述负载物L先前已经在升降路径h上被提升，并且其中ts是为此目的所需的降下时间。在这种情况下，E对应于负载物L的负载质量m、重力加速度g、负载物L的升降路径h和升降机构1a的效率η的乘积，因此应用以下：E＝m*g*h*η。降下时间ts又从商h/v导出，其中h是负载物L的升降路径，v是负载物L的降下速度，在降下期间负载物L在升降路径h上以所述降下速度行进。因此，为了构造制动电阻器6并为了简化，将假设升降路径h上的负载物L的加速度为零并因此降下速度v是恒定的。
因此，以下通常适用于制动电阻器6施加的功率P：P＝m*g*v*η。由于可以认为g和η是恒定的，功率P因此仅取决于负载质量m和降下速度v。
最大的可生成功率Pmax因此在以额定降下速度降下额定负载的情况下在升降机构1a中产生。在这种情况下，术语“额定负载”应理解为具有最大允许负载质量m的负载物L，或对应于升降机构1a的负载承载能力的相应的负载重量,而术语“额定降下速度”应理解为升降机构1a允许的负载物L的最大降下速度v。
图2示出了包括制动电阻器6的负载能力特性值，即接通时间相关的功率值的图表。在根据本发明的升降机构1a的情况下，制动电阻器6构造成用于额定功率P0，所述额定功率P0小于上述公式中额定负载和额定降下速度生成的功率Pmax。在下文中称为参考接通时间t0的时间间隔期间，制动电阻器6可以在没有任何过载的情况下施加或吸收额定功率P0。制动电阻器6也可以在没有任何过载的情况下施加或吸收峰值功率P1，所述峰值功率P1大于额定功率P0并至少对应于Pmax，但仅用于比参考接通时间t0短的并且在下文中定义为短接通时间t1的时间间隔。如果峰值功率P1施加到制动电阻器6的时间超过相关的短接通时间t1，则制动电阻器6将不可避免地过载。如图2中的虚线所示，制动电阻器6可以在短接通时间tm内在没有任何过载的情况下以至少一个峰值功率Pm运行，所述峰值功率Pm大于额定功率PO但小于峰值功率P1，所述短接通时间tm长于t1但短于t0。在这种情况下，通常情况是较短的接通时间允许更大的峰值功率而没有任何过载，而不是更长的接通时间。额定功率P0及其与作为参考变量相关联的参考接通时间t0一起也构成制动电阻器6的负载能力特性值，如峰值功率P1或Pm及其作为参考变量相关联的短接通时间t1或者tm。
结合先前描述的制动电阻器6的设计，必须采用合适的运行升降机构1a的方法，以确保在马达2的再生运行期间产生的功率P限于负载能力特性值P0/t0和/或P1/t1和/或Pm/tm，以便不超过这些负载能力特性值中的任何一个并且避免制动电阻器6的过载。否则，相应的过载导致将会致制动电阻器6和升降机构1a的其他部件过热并且不可修复地损坏的风险。以下描述的实施例均可用于升降机构1a和用于运行升降机构1a的方法。
根据第一实施例，依据或考虑到制动电阻器6的至少一个负载能力特性值，通过控制器7或在控制器7内根据最大可能期望值来设定降下速度v的阈值vmax。设定阈值vmax保证了在执行相应的控制命令以降下负载物L期间，优选地连续可调节的实际降下速度v在实际取值方面经由控制器7和逆变器3限制为阈值vmax。还假设负载物L的质量m至多对应于额定负载，因为在更大的质量m下，升降机构1a会被未示出的过载安全装置关闭。
根据第一实施例的第一替代方案，至少额定功率P0和相关联的参考接通时间t0作为安装的制动电阻器6的负载能力特性值而存储在控制器7中，因此，该值可用作设定阈值vmax的指定运算元。因此，考虑到存储的负载能力特性值P0/t0，将阈值vmax设置为低于额定降下速度一定程度，使得为了防止制动电阻器6过载，如果在额定升降路径(即最大可能升降路径h)上以额定负载进行降下，则所述制动电阻器最多以其额定功率P0运行。根据第一实施例的第一替代方案，为降下速度v设定的阈值vmax恒定地低于额定降下速度。这适用于所有降下过程，而与负载质量m和升降路径h的实际值无关。
根据第一实施例的第二替代方案，额外地，至少一个峰值功率P1和相关联的短接通时间t1作为另一负载能力特性值而存储在控制器7中，该值可用作设定阈值vmax的指定运算元。在图2示出的例子中，P1对应于Pmax但可以更大。因此，可以考虑到存储的负载能力特性值P0/t0和P1/t1来设定阈值vmax，使得最初可以在额定降下速度下执行降下而不会使制动电阻器6过载。阈值vmax因此最初对应于额定降下速度。在这种情况下，制动电阻器6在P0之上的运行，特别是以P1＝Pmax运行是可能的，但是不能长于短接通时间t1。为了避免制动电阻器6的任何过载，即使在经过短接通时间t1之前，降下速度v的阈值vmax需要经由控制器7减小，使得随着短接通时间t1的流逝，如果继续在例如额定升降路径上以额定负载执行降下，则制动电阻器6本身最多以其额定功率P0运行。在这种情况下，降下速度v和生成的功率P优选地以连续的方式并同样地独立于负载质量m和升降路径h的当前取值而减小。为此，阈值vmax从额定降下速度开始相应减小，使得当经过t1时，所述阈值对应于第一替代方案的恒定的阈值。以这种方式，第二替代方案允许与第一替代方案的情况相比整体上更快速地且因此更经济的降下过程，同时不发生任何过载。为了计算和设定阈值vmax，也可以以相同的方式考虑制动电阻器6的一个或多个其他负载能力特性值Pm/tm，其中峰值功率Pm大于额定功率P0并且短接通时间tm短于参考接通时间t0，使得制动电阻器6可以在相应较高的降下速度v下在长于短接通时间t1中在P0以上运行。
然而，在第一实施例中，可能发生这样的情况，其中负载物L的质量m如此之低，使得即使在额定降下速度下，制动电阻器6的额定功率P0最多实现为所生成的功率P。升降路径h也可以如此短，以至于最晚在施加P1＝Pmax的短接通时间t1经过时，在升降路径h下以额定降下速度执行的降下过程就完成了。在这种情况下，即使以额定负载运行也不会有过载的风险，因为制动电阻器6最多在短接通时间t1内必须承受Pmax。在这些情况中，不需要将阈值降低到额定降下速度的值以下，因为制动电阻器6没有过载的风险。
对于这样的情况，以下描述的实施例允许升降机构1a更加经济的运行。
不同于第一实施例，根据第二实施例如此设置，即控制器7不仅取决于或考虑到至少一个负载能力特性值P0/t0,P1/t1,Pm/tm，还取决于或考虑到由升降机构1a拾取并提升的负载物L的负载质量m来计算并设定降下速度v的阈值vmax。为此，必须确定质量m并将其提供给控制器7。负载质量m优选地以连续的方式经由可选设置的负载传感器8来检测，所述负载传感器8因此在图1中以虚线的形式示意并能够例如连接到马达2以接入其马达电流并因此检测负载质量m并将检测到的值提供给控制器7。此外，以与第一实施例类似的方式，根据第一替代方案的至少P0/t0，还有根据第二替代方案的P1/t1，例如其中P1＝Pmax，和/或还有另外的Pm/tm，均考虑作为负载能力特性值。
因此，在第二实施例中，为降下速度v设置的阈值vmax也可以在整个降下过程中对应于升降机构1a的额定降下速度。这可以是这样的情况，例如当负载钩独自或联合相对较轻的负载物L一同在额定升降路径上降低时，控制器7确立，在相应确定的负载质量m下，即使在额定降下速度下也不能超过制动电阻器6的额定功率P0。然而，开始于特定负载质量m或对应的负载重量，当负载物以特定降下速度v降下时，存在由超过制动电阻器6的额定功率P0而引起过载的风险。在这种情况下，可以指定特定的负载质量m的值以便为工作区域配置额定功率P0，使得总是可以在额定降下速度下进行特定负载质量m的降下而没有任何过载。如果负载质量m重于特定值，制动电阻器6过载的风险由控制器7在以下方面抵消，即降下速度v的阈值vmax被设定或限制为远低于额定降下速度的值，以至于在降下期间制动电阻器6中至多累积了其额定功率P0并且必须被转换(成热量)。作为结果，升降机构1a仍可以仅以对应减小的降下速度v来运行使得安装的制动电阻器6没有特别地过载。在这种情况下，阈值vmax的降低以及与之相关的降下速度v的降低可以以类似于第一实施例的第一替代方案的方式执行，使得降下速度v从一开始(即使在降低过程开始时)就限于与额定功率P0相对应的值。然而，类似于第一实施例的第二替代方案的方式，降下过程也可以在额定降下速度下开始，并且通过相应地考虑t1和可选的其他负载能力特征值Pm/tm，可以通过降低阈值vmax来减慢速度，以便根据可用负载能力特征值Pm/tm来限定生成的功率P。
不同于第一实施例，根据替代第二实施例的升降机构1a的第三实施例中，控制器7不仅取决于或考虑到至少一个负载能力特性值P0/t0,P1/t1,Pm/tm，还取决于或考虑到由升降机构1a拾取并提升的负载物L的升降路径h来计算并设定降下速度v的阈值vmax。为此，升降路径h必须例如经由可选设置的升降路径传感器9而检测，并且对应的值必须提供至控制器7，所述升降路径传感器相应在图1中以虚线示意性示出。升降路径传感器9可以例如设计成绝对数值发射器。此外，至少P0/t0和P1/t1,例如P1＝Pmax，和/或另外的Pm/tm被考虑作为负载能力特性值。
通过参考所确定的升降路径h，控制器7使用相互关系ts＝h/v来在确定的升降路径h上的降下过程中以零加速和恒定额定降下速度下初始计算哪个降下时间ts下会产生。在知道所存储的负载能力特性值P1/t1时，控制器7将由检测到的升降路径h计算的降下时间ts与短接通时间t1进行比较。如果计算的降下时间ts具有至多恰好等于短接通时间t1的值，则控制器7不限制降下速度v或将阈值vmax设定为额定降下速度的值。因此，通过足够短的升降路径h，即使在额定降下速度下以额定负载也可以执行降下，因此不限制最大允许降下速度v。当对至少为了在所需的指定升降路径h上即使以额定降下速度和额定负载下也能够执行降下过程而不会出现任何过载而安装的制动电阻器6进行尺寸确定时，可以使用这种相互关系，特别是就短接通时间t1和相关的峰值功率P1而言的相互关系。
然而，如果控制器7确定升降路径h对于上述条件而言太大并且因此计算的降下降下时间ts将比甚至在额定降下速度下在所确定的升降路径h的短接通时间t1更长，阈值vmax和降下速度v将如上面参照第一实施例所述被减小。因此，在这种情况下，降下速度v也可以在第一替代方案中从一开始就被限制，或者最迟在经过第二替代方案中的短接通时间t1时被限制从而使得在经过t1之后升降路径h的其余部分可以以额定负载行进而不发生任何过载，即不超过一个或多个负载能力特征值。
升降机构1a的第四实施例也同样是可能的，根据该实施例，为了计算和设定阈值vmax，会考虑负载质量m和升降路径h，并且至少P0/t0和P1/t1，例如，在P1＝Pmax的情况下，也可以考虑作为负载能力特性值。因此，例如，当额定负载被确立时，如果控制器7另外确立了，可以最迟在经过t1时在所确定的升降路径h以额定降下速度行进，则阈值vmax可以保持设定为额定降下速度，这与第二实施例相比时间更长。并且，不同于第三实施例，如果控制器7确定即使在短接通时间t1期间的额定降下速度下也不能完全行进所确定的升降路径h，则阈值vmax可以保持设定为额定降下速度，但所确定的负载质量m非常轻以至于即使在额定降下速度下也不存在过载的风险，因为保持了对应的负载能力特性值P0/t0。
根据第五实施例，控制器7还可以确定并考虑实际上产生的功率P的实际值来设定阈值vmax，使得仅在例如当达到额定功率P0时或当在经过相关的短接通时间tm之前的一段规定时间内具有峰值功率Pm时，才减小阈值vmax。控制器7因此对比生成的功率P的实际值和作为期望值的至少一个负载能力特征值，以在需要的时候通过减小阈值vmax来防止超过所述特征值。当前生成的功率P可以通过功率传感器(未示出)连续确定并提供给控制器7。在这种情况下，例如，可以根据负载质量m和/或降下速度v的连续确定值来计算生成的功率P，其中尤其也可以在控制器7自身中执行计算。在这种情况下，负载传感器8或相应的速度传感器可以是功率传感器的一部分。或者，也可以在没有上述传感器的情况下通过合适的功率检测器来检测逆变器3、中间电路4或制动电阻器6的区域中的所生成的功率P.
因此，在所有实施例中，降低速度v的减小以及与之相关的降下时间ts的增加至少部分地被接受，以有利于上述制动电阻器6的较小的尺寸。这确保了即使在额定负载下，降下过程总是产生不超过制动电阻器6的负载能力特性值并且总是限定于所述负载能力特性值的生成的功率P。然而，除了第一实施例之外，在所有其余实施例中，仅当确定的负载质量m和/或升降路径h或生成的功率P引起超过制动电阻器6的负载能力特性值的风险时，降下速度v的阈值vmax相对于额定降下速度受到限制。
本发明的控制器设置或方法步骤可以以简单的方式在控制器7中以数字或电子方式的合适软件程序的形式实现。
除了提供设计为缆索绞车1的升降装置之外，还可以提供一种设计为链条拉动的升降装置，该升降装置具有相应的升降机构1a并且其中的负载物拾取机构不是缆索1b而是链条。
这种升降机构1a也可以用作起重机的部件，其中它们可以通过起重机行车沿着起重机梁水平移动。
附图标记列表
1 缆索绞车
1a 升降机构
1b 缆索
2 马达
3 逆变器
4 中间电路
5 能量源
6 致动电阻器
7 控制器
7a 控制开关
8 负载传感器
9 升降路径传感器
g 重力加速度
h 升降方向
L 负载物
m 负载质量
P 功率
Pmax 最大可能功率
P0 额定功率
P1 峰值功率
Pm 峰值功率
t 时间
t0 参考接通时间
t1 短接通时间
tm 短接通时间
ts 降下时间
v 降下速度
vmax 降下速度的阈值
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于提升和降下负载物(L)的升降机构(1a)，其包括设计成三相异步马达的马达(2)，通过该马达能够驱动所述升降机构(1a)以提升和降下所述负载物(L)，并包括制动电阻器(6)，通过该制动电阻器将在以降下速度(v)降下所述负载物(L)期间发生的所述马达(2)再生运行生成的功率(P)转换成热量，其特征在于，所述制动电阻器(6)的额定功率(P0)设计成小于额定负载在额定降下速度下生成的功率(Pmax)。
2.根据权利要求1所述的升降机构(1a)，其特征在于，所述马达(2)能够通过控制器(7)激活，并且考虑所述制动电阻器(6)用于降下速度(v)的至少一个负载能力特性值(P0/t0,P1/t1,Pm/tm)，能够在所述控制器(7)中设置阈值(vmax)使得在以对应于所述阈值(vmax)的降下速度(v)降下所述负载物(L)期间，生成的功率(P)被限制于至少一个负载能力特性值(P0/t0,P1/t1,Pm/tm)。
3.根据权利要2所述的升降机构(1a)，其特征在于，考虑由所述升降机构(1a)拾取的所述负载物(L)的负载质量(m)和/或由所述升降机构(1a)拾取的所述负载物(L)的升降路径(h)或生成的功率(P)来设置阈值(vmax)。
4.根据权利要2或3所述的升降机构(1a)，其特征在于，通过控制器(7)设定降下速度(v)的阈值(vmax)并且特别使其最大化，使得所述制动电阻器(6)能够至多在至少一个负载能力特征值(P0/t0,P1/t1,Pm/tm)的范围内运行。
5.根据权利要3或4所述的升降机构(1a)，其特征在于，设置负载传感器(8)以确定负载质量(m)的值并将该值提供给所述控制器(7)，和/或设置升降路径传感器(9)以确定升降路径(h)的值并将该值提供给所述控制器(7)，或设置功率传感器以确定生成的功率(P)的值并将该值提供给所述控制器(7)。
6.一种运行用于提升和降下负载物(L)的升降机构(1a)的方法，所述升降机构包括设计成三相异步马达的马达(2)，通过该马达能够驱动所述升降机构(1a)以提升和降下所述负载物(L)，并包括制动电阻器(6)，通过该制动电阻器将在以降下速度(v)降下负载物(L)期间发生的所述马达(2)再生运行生成的功率(P)转换成热量，其特征在于，在所述负载物(L)的考虑制动电阻器(6)用于降下速度(v)的至少一个负载能力特征值的降下过程中，以这样的方式设定阈值(vmax)，即在以对应该阈值(vmax)的降下速度(v)降下所述负载物(L)的过程中，降下生成的功率(P)被限制于至少一个负载能力特征值(P0/t0,P1/t1,Pm/tm)，并且所述制动电阻器(6)设计用于额定功率(P0)，该额定功率小于由额定负载和额定降下速度所生成的功率(Pmax)。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于,考虑由所述升降机构(1a)拾取的负载物(L)的负载质量(m)和/或由所述升降机构(1a)所拾取的负载物(L)的升降路径(h)或生成的功率(P)，在所述升降机构(1a)的能够启动所述马达(2)的控制器(7)中设置阈值(vmax)。
8.根据权利要6或7所述的方法，其特征在于，设定降下速度(v)的阈值(vmax)并且特别使其最大化，使得所述制动电阻器(6)能够至多在至少一个负载能力特征值(P0/t0,P1/t1,Pm/tm)的范围内运行。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于,通过负载传感器(8)确定负载质量(m)的值并将该值提供给所述控制器(7)，和/或通过升降路径传感器(9)确定升降路径(h)的值并将该值提供给所述控制器(7)，或通过功率传感器确定生成的功率(P)的值并将该值提供给所述控制器(7)。

Claims (10)

1.一种用于提升和降下负载物(L)的升降机构(1a)，其包括设计成三相异步马达的马达(2)，通过该马达能够驱动所述升降机构(1a)以提升和降下所述负载物(L)，并包括制动电阻器(6)，通过该制动电阻器将在以降下速度(v)降下所述负载物(L)期间发生的所述马达(2)再生运行生成的功率(P)转换成热量，其特征在于，所述制动电阻器(6)的额定功率(P0)设计成小于额定负载在额定降下速度下生成的功率(Pmax)。
2.根据权利要求1所述的升降机构(1a)，其特征在于，所述马达(2)能够通过控制器(7)激活，并且考虑所述制动电阻器(6)用于降下速度(v)的至少一个负载能力特性值(P0/t0,P1/t1,Pm/tm)，能够在所述控制器(7)中设置阈值(vmax)使得在以对应于所述阈值(vmax)的降下速度(v)降下所述负载物(L)期间，生成的功率(P)被限制于至少一个负载能力特性值(P0/t0,P1/t1,Pm/tm)。
3.根据权利要2所述的升降机构(1a)，其特征在于，考虑由所述升降机构(1a)拾取的所述负载物(L)的负载质量(m)和/或由所述升降机构(1a)拾取的所述负载物(L)的升降路径(h)或生成的功率(P)来设置阈值(vmax)。
4.根据权利要2或3所述的升降机构(1a)，其特征在于，通过控制器(7)设定降下速度(v)的阈值(vmax)并且特别使其最大化，使得所述制动电阻器(6)能够至多在至少一个负载能力特征值(P0/t0,P1/t1,Pm/tm)的范围内运行。
5.根据权利要3或4所述的升降机构(1a)，其特征在于，设置负载传感器(8)以确定负载质量(m)的值并将该值提供给所述控制器(7)，和/或设置升降路径传感器(9)以确定升降路径(h)的值并将该值提供给所述控制器(7)，或设置功率传感器以确定生成的功率(P)的值并将该值提供给所述控制器(7)。
6.一种运行用于提升和降下负载物(L)的升降机构(1a)的方法，所述升降机构包括设计成三相异步马达的马达(2)，通过该马达能够驱动所述升降机构(1a)以提升和降下所述负载物(L)，并包括制动电阻器(6)，通过该制动电阻器将在以降下速度(v)降下负载物(L)期间发生的所述马达(2)再生运行生成的功率(P)转换成热量，其特征在于，在所述负载物(L)的考虑制动电阻器(6)用于降下速度(v)的至少一个负载能力特征值的降下过程中，以这样的方式设定阈值(vmax)，即在以对应该阈值(vmax)的降下速度(v)降下所述负载物(L)的过程中，降下生成的功率(P)被限制于至少一个负载能力特征值(P0/t0,P1/t1,Pm/tm)。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于,所述制动电阻器(6)设计用于额定功率(P0)，该额定功率小于由额定负载和额定降下速度所生成的功率(Pmax)。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于,考虑由所述升降机构(1a)拾取的负载物(L)的负载质量(m)和/或由所述升降机构(1a)所拾取的负载物(L)的升降路径(h)或生成的功率(P)，在所述升降机构(1a)的能够启动所述马达(2)的控制器(7)中设置阈值(vmax)。
9.根据权利要6至8任一项所述的方法，其特征在于，设定降下速度(v)的阈值(vmax)并且特别使其最大化，使得所述制动电阻器(6)能够至多在至少一个负载能力特征值(P0/t0,P1/t1,Pm/tm)的范围内运行。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于,通过负载传感器(8)确定负载质量(m)的值并将该值提供给所述控制器(7)，和/或通过升降路径传感器(9)确定升降路径(h)的值并将该值提供给所述控制器(7)，或通过功率传感器确定生成的功率(P)的值并将该值提供给所述控制器(7)。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10093523B2 (en) * 2014-10-06 2018-10-09 Warn Industries, Inc. Programmable controls for a winch
US20220332553A1 (en) * 2021-04-16 2022-10-20 Breeze-Eastern Llc Hoist System and Process Implementing an Emergency Stopping Brake

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86103640A (zh) * 1986-05-28 1987-12-09 武汉钢铁公司技术部 起重机升降机构自动控制系统
CN2116993U (zh) * 1992-05-14 1992-09-23 北京市西城区新开通用试验厂 可以回收能量的数控电力拖动装置
CN101065309A (zh) * 2004-02-06 2007-10-31 佩斯科股份有限公司 一种改进的载荷起重机械的能量储存方法
CN103717808A (zh) * 2011-08-12 2014-04-09 伊顿公司 用于回收惯性能量的方法和装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1815421A1 (de) * 1968-12-18 1970-07-02 Clyde Iron Works Inc Kransteuerung
JPS58207882A (ja) * 1982-05-26 1983-12-03 Fanuc Ltd 交流モ−タの回生エネルギ−処理装置
JPS61254086A (ja) * 1985-04-30 1986-11-11 Mitsubishi Electric Corp 交流エレベ−タの制御装置
JPS63110987A (ja) * 1986-10-27 1988-05-16 Toshiba Corp 電動機制御装置
DD267171A3 (de) 1986-12-01 1989-04-26 Pieck W Wohnbauk Veb Schaltungsaordnung zur beeinflussung der senkgeschwindigkeit bei krananlagen
DE4200984A1 (de) * 1992-01-16 1993-07-29 Schroecker Rainer Bremsschaltung mit verminderter belastung des bremswiderstandes
DE19645811C2 (de) 1996-11-07 1998-10-01 Stahl R Foerdertech Gmbh Steuerungsanordnung zur Notabschaltung
KR100344984B1 (ko) * 1999-10-12 2002-07-19 엘지전자주식회사 세탁기의 제동방법
FI20002084A0 (fi) 2000-09-21 2000-09-21 Kci Kone Cranes Int Oy Menetelmä nosturin jarrun toiminnan valvomiseksi
DE102006043492A1 (de) 2006-09-12 2008-03-27 Stahl Cranesystems Gmbh Hebezeug mit erweitertem Lastbereich
DE102010020123B4 (de) * 2010-05-10 2012-09-06 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Umrichteranordnung mit Bremswiderstand
CN103443016B (zh) 2010-12-22 2015-06-03 特雷克斯起重机德国有限公司 起重机和用于使用从起重机操作回收的能量作为次能量源而操作起重机的方法
US10059563B2 (en) * 2013-02-14 2018-08-28 Otis Elevator Company Elevator car speed control in a battery powered elevator system
FI125698B (fi) 2013-12-04 2016-01-15 Konecranes Global Oy Nostinkäyttö

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86103640A (zh) * 1986-05-28 1987-12-09 武汉钢铁公司技术部 起重机升降机构自动控制系统
CN2116993U (zh) * 1992-05-14 1992-09-23 北京市西城区新开通用试验厂 可以回收能量的数控电力拖动装置
CN101065309A (zh) * 2004-02-06 2007-10-31 佩斯科股份有限公司 一种改进的载荷起重机械的能量储存方法
CN103717808A (zh) * 2011-08-12 2014-04-09 伊顿公司 用于回收惯性能量的方法和装置

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