DE102007058098B4 - Sicheres Verfahren zum elektrischen Bremsen in einer Druckmaschine - Google Patents

Abstract

Verfahren zum elektrischen Bremsen eines elektrischen Antriebs (13) in einer Bedruckstoffe verarbeitenden Maschine (1), wobei der elektrische Antrieb (13) über ein elektrisches Leistungsteil (3) an einen Gleichspannungszwischenkreis angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den elektrischen Antrieb (13) und das Leistungsteil (3) eine weitere elektrische Bremseinrichtung schaltbar ist, dass bei Ausfall des Stromnetzes über einen Rechner (4, 5) gesteuert über das Leistungsteil (3) ein generatorischer Bremsvorgang eingeleitet wird und dass bei Ausfall des Leistungsteils (3) die weitere elektrische Bremseinrichtung eingeschaltet wird.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrischen Bremsen eines elektrischen Antriebs einer Bedruckstoffe verarbeitende Maschine mit einem zu bremsenden elektrischen Antrieb, welcher im motorischen Betrieb über einen Stromrichter gespeist wird und beim Bremsen elektrische Energie in einen Stromrichter zurückspeist.
• Druckmaschinen verfügen über ein oder mehrere elektrische Motoren zum Antrieb von drehbeweglichen Bauteilen wie Druckzylinder und Transportzylinder. Durch die hohen Massen der Zylinder weisen die drehenden Bauteile eine relativ hohe Nachlaufzeit auf, wenn der elektrische Antrieb ausfällt oder abgeschaltet wird. Da von diesen drehbeweglichen Bauteilen eine Gefährdung für das Betriebspersonal einer Druckmaschine ausgehen kann, muss die Nachlaufzeit der Zylinder auf ein Minimum reduziert werden, wenn der Gefahrenbereich zugänglich ist. Während des Druckbetriebs sind die Zylinder meist mittels Abdeckungen geschützt, wobei die Abdeckungen einen Sensor aufweisen, welcher ein Öffnen der Abdeckung erkennt und dann eine Notabschaltung der Druckmaschine auslöst, um die Verletzungsgefahr für das Bedienpersonal zu minimieren. Bei dieser Abschaltung muss die Druckmaschine innerhalb einer kurzen vorgegebener Zeit zum Stillstand gebracht werden, wobei diese Zeitspanne nur wenige Sekunden betragen darf. Des Weiteren ist sicherzustellen, dass auch bei Ausfall des Stromnetzes kein unkontrollierter Betriebszustand der Druckmaschine auftritt und die Druckmaschine ordnungsgemäß bis zum Stillstand heruntergebremst wird.
• Eine solche Notbremseinrichtung für Bogendruckmaschinen ist aus der EP 0 726 643 B1 bekannt. Wenn mittels eines Notausschalters oder Sensors das Abbremsen der Druckmaschine ausgelöst wird, so wird zunächst eine rein elektrische Bremsung durchgeführt, wobei nach einem kurzen vorgegebenen Zeitintervall der Hauptantrieb Momenten frei geschaltet wird und gleichzeitig eine mechanische Abbremsung erfolgt. Die mechanische Abbremsung ist dabei so ausgelegt, dass auch bei einem Versagen des elektrischen Hauptantriebs die Druckmaschine rechtzeitig zum Stillstand gebracht werden kann. Im störungsfreien Betrieb erfolgt das Abbremsen der Druckmaschine weitestgehend elektrisch. Aufgrund der im Notfall mechanisch durchgeführten Abbremsung bis zum Stillstand muss die mechanische Bremse in der EP 0 726 643 B1 so großzügig dimensioniert sein, dass eine mechanische Abbremsung bis zum Stillstand innerhalb der kurzen zulässigen Höchstzeit sichergestellt ist. In den letzten Jahren wurden Bogendruckmaschinen entwickelt, welche aufgrund ihrer größeren Formate entsprechend größere bewegliche rotierende Massen aufweisen, so dass neben den entsprechend größer dimensionierten elektrischen Antriebsmotoren auch die mechanischen Bremsen entsprechend größer dimensioniert werden müssen.
• Aus der Gebrauchsmusterschrift DE 299 09 530 U1 ist ein Antrieb für eine Druckmaschine bekannt, welcher über eine elektrische Bremseinrichtung mittels eines Bremswiderstands verfügt. Dabei ist dem Antriebsmotor in einer Druckmaschine ein Umrichter vorgeschaltet, welcher den Antriebsmotor sowohl beim Beschleunigen als auch beim Bremsen der Druckmaschine steuert. Der beim elektrischen Abbremsen genutzte Bremswiderstand wird so angeordnet, dass er der Kühlluft des Antriebsmotors ausgesetzt ist, so dass ein Überhitzen vermieden wird. Ein derartiger Antrieb und ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben eines derartigen Antriebs sind gattungsbildend für den Oberbegriff der vorliegenden Erfindung.
• Aus der Offenlegungsschrift DE 102 51 977 A1 ist eine Steuerung für einen Synchronmotor mit permanentmagnetischer Felderregung bekannt, welcher eine mehrphasige Ankerwicklung aufweist und welcher an ein Spannungsnetz über einen mehrphasigen Umrichter mit einer Steuerlogik zur Umrichtersteuerung angeschlossen ist. Um einen zuverlässigen Schutz für den Umrichter und zur Motorstillsetzung bei allen möglichen Störfällen zu gewährleisten, ist eine Schutzvorrichtung vorhanden, die eine elektronische Schalteranordnung zum Kurzschließen der Wicklungsphasen der Ankerwicklung und eine die Schalteranordnung im Störungsfall ansteuernde Steuervorrichtung aufweist. Bei bestimmten Motorentypen kann es dabei erforderlich sein, dass zum Schutz des Motors der Kurzschlussstrom durch einen Widerstand in Reihe mit einem Gleichrichter und einem Leistungshalbleiterschalter begrenzt sind.
• Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum sicheren Betrieb einer elektrischen Bremseinrichtung insbesondere in einer Bogendruckmaschine zu schaffen, welches mit einer relativ kleinen mechanischen Bremse auskommt.
• Erfindungsgemäß wird die vorliegende Aufgabe durch Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen und den Zeichnungen zu entnehmen. Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere zum Einsatz bei großformatigen Bogendruckmaschinen. Bogendruckmaschinen weisen zum Antrieb der Druck- und Transportzylinder zumindest einen elektrischen Hauptantrieb auf, welcher meist über einen mechanischen Räderzug die Zylinder antreibt. Dieser elektrische Hauptantrieb wird üblicherweise über einen Umrichter mit elektrischer Energie versorgt, um den Antrieb bezüglich Drehzahl und Drehmoment regeln zu können. Der elektrische Umrichter wiederum ist üblicherweise an einen Gleichspannungszwischenkreis angeschlossen, welcher über einen Gleich- oder Wechselrichter mit dem öffentlichen Drehstromnetz verbunden ist. Tritt nun an der Druckmaschine ein Betriebszustand auf, welcher aus Sicherheitsgründen ein sofortiges Abbremsen der Druckmaschine erfordert, so wird mittels des Umrichters der Energiefluss so umgekehrt, dass der elektrische Antriebsmotor nun nicht mehr motorisch sondern generatorisch arbeitet und so die Druckmaschine innerhalb kurzer Zeit bis zum Stillstand herunterbremst. Die dabei erzeugte elektrische Energie wird über den Umrichter in den Gleichspannungszwischenkreis zurückgespeist und von dort entweder in das öffentliche Stromnetz weitergeleitet oder in einem so genannten Chopper-Widerstand in Wärme umgesetzt. Dieser Chopper-Widerstand wird auch als Hauptbremswiderstand bezeichnet. Falls durch einen Fehler der Umrichter ausfällt, kann die Druckmaschine mit der elektrischen Bremseinrichtung nicht mehr sicher zum Stillstand gebracht werden. Deshalb ist es aus dem Stand der Technik bekannt, eine entsprechend groß dimensionierte mechanische Bremse einzusetzen, welche im Falle des Ausfalls der elektrischen Bremseinrichtung den Bremsvorgang übernimmt. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedoch auf eine solche großzügig dimensionierte mechanische Bremseinrichtung verzichtet werden, indem eine weitere elektrische Energie aufnehmende Bremseinrichtung vorgesehen ist. Diese elektrische Energie aufnehmende Bremseinrichtung ist elektrisch zwischen den Umrichter und den elektrischen Antriebsmotor schaltbar. Des Weiteren weist die weitere Bremseinrichtung Sensoren auf, welche den Bremsvorgang der normalen elektrischen Bremseinrichtung überwachen. Sollte ein Ausfall der normalen elektrischen Bremseinrichtung detektiert werden, so schaltet sich die weitere Bremseinrichtung automatisch ein und sorgt dafür, dass die Druckmaschine auf diese Art und Weise sicher bis zum Stillstand abgebremst wird. Aufgrund der weiteren elektrischen Bremseinrichtung kann so auf eine aufwendige und großzügig dimensionierte mechanische Bremse verzichtet werden.
• In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Überwachungseinrichtung zur Überwachung des Motorstroms des elektrischen Antriebs vorgesehen ist. Mit einer solchen Überwachungseinrichtung kann der Ausfall des Umrichters detektiert werden, da in diesem Fall zwischen elektrischem Antrieb und Umrichter kein regulärer Motorstrom mehr fließt. Wird beim generatorischen Bremsen ein derartiger Motorstrom ermittelt, so wird automatisch die weitere elektrische Bremseinrichtung eingeschaltet und sichert so die Abbremsung des elektrischen Antriebs bis zum Stillstand.
• In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die weitere elektrische Bremseinrichtung einen elektrischen Bremswiderstand aufweist. Wenn ein Ausfall der normalen elektrischen Bremseinrichtung detektiert wurde, so schaltet sich die weitere elektrische Energie aufnehmende Bremseinrichtung ein und bremst im elektrischen Antrieb mittels des elektrischen Bremswiderstands die Druckmaschine ab.
• Der Elektrische Bremswiderstand ist dabei so dimensioniert, dass eine rechtzeitige Abbremsung möglich ist. Außerdem weist die weitere elektrische Bremseinrichtung vorteilhafterweise einen Gleichrichter auf, welcher die Motorspannung in eine für den Bremsenwiderstand passende Gleichspannung umwandelt. Neben dem elektrischen Bremswiderstand kann in der weiteren elektrischen Bremseinrichtung auch eine Rückspeiseeinrichtung in das Stromnetz vorgesehen sein, wobei zunächst in die Gleichspannungsebene oder auch direkt in das öffentliche Stromnetz zurückgespeist werden kann. Eine solche Rückspeisung ist jedoch nicht möglich, wenn ein Stromausfall im öffentlichen Netz vorliegt. Aus Sicherheitsgründen ist für diesen Fall ein elektrischer Bremswiderstand vorzusehen. Es können auch mehrere Bremswiderstände in der weiteren Bremseinrichtung vorhanden sein, welche ein stufenweises Abbremsen des elektrischen Antriebs erlauben.
• In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Ausfall des Stromnetzes über einen Rechner gesteuert über das Leistungsteil ein generatorischer Bremsvorgang eingeleitet wird und dass bei Ausfall des elektrischen Leistungsteils die weitere Bremseinrichtung eingeschaltet wird. Bei dieser gestuften Vorgehensweise wird beim Ausfall des Stromnetz zunächst immer ein generatorischer Bremsvorgang eingeleitet, wobei über den Umrichter des Antriebs oder einen zusätzlichen Umrichter die generatorisch erzeugte elektrische Energie zur Speisung der Netzteile zur Versorgung der Maschinensteuerung verwendet wird. Überschüssige Energie wird im Hauptbremswiderstand in Wärme umgewandelt. Falls beim Einleiten des generatorischen Bremsvorgangs jedoch ein Ausfall des elektrischen Leistungsteils, d. h. einer der beiden Stromrichter, des einzigen vorhandenen Stromrichters oder der elektrischen Ansteuerung des oder der Stromrichters erfasst wird, so wird automatisch die weitere redundante Bremseinrichtung eingeschaltet und übernimmt das sichere Abbremsen.
• Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass der Rechner bei der Ermittlung eines Fehlers im Leistungsteil prüft, ob generatorisches Bremsen mittels des Leistungsteils möglich ist. In diesem Fall wird ein aufgetretener Fehler im Leistungsteil zunächst mit hinterlegten Prüfschemata verglichen und so einer kritischen oder unkritischen Kategorie zugeordnet. Falls eine unkritische Kategorie vorliegt, so wird der normale generatorische Bremsvorgang eingeleitet, da der aufgetretene Fehler das generatorische Bremsen offensichtlich nicht beeinträchtigt. Wird jedoch ein kritischer Fehler im Leistungsteil ermittelt, so ist ein generatorisches Bremsen über das Leistungsteil nicht mehr sicher möglich, und es wird statt dessen die weitere redundante Bremseinrichtung eingeschaltet.
• Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, dass während des Bremsvorgangs oberhalb einer vorgegebenen Maximaldrehzahl eine mechanische Bremse des Antriebsmotors geöffnet ist. Die mechanische Bremse dient in diesem Fall nur dazu, den abgebremsten Motor vor dem Verdrehen zu arretieren. Erst wenn der Motor nur noch mit einer vorgegebenen Maximaldrehzahl arbeitet, wird die mechanische Bremse geschlossen. Diese Maximaldrehzahl liegt so niedrig, dass mit einer kleinen mechanischen Bremseinrichtung das sichere Arretieren des Antriebsmotors möglich ist. Dadurch dass die mechanische Bremse erst unterhalb der vorgegebenen Maximaldrehzahl zugeschaltet werden kann, ist außerdem sichergestellt, dass die relativ kleine mechanische Bremse nicht überlastet und beschädigt wird.
• In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass beim Bremsen über die weitere Bremseinrichtung das Leistungsteil vom Gleichspannungszwischenkreis getrennt wird. Das generatorische Bremsen über die weitere redundante Bremseinrichtung wird dann vorgenommen, wenn im Leistungsteil ein Fehler aufgetreten ist. Um Rückwirkungen in den Gleichspannungszwischenkreis über das fehlerhafte Leistungsteil aus dem elektrischen Antriebsmotor oder die weitere elektrische Bremseinrichtung auszuschließen, wird die Trennung des Leistungsteils vom Gleichspannungszwischenkreis im Fehlerfall vorgenommen.
• Um den heutigen Sicherheitsanforderungen zu genügen, ist eine Abbremsung des elektrischen Antriebsmotors innerhalb einer Zeit von nicht mehr als 10 Sek. bis zum Stillstand erforderlich. Die weitere elektrische Bremseinrichtung bzw. der generatorische Bremsbetrieb im Normalfall sind daher so auszulegen, dass diese vorgegebene Zeitspanne nicht überschritten wird.
• Die vorliegende Erfindung wird nachfolge anhand mehrerer Figuren beschrieben und erläutert. Es zeigen:
• 1 einen erfindungsgemäßen, elektrischen Bremsschaltkreis in einer Druckmaschine,
• 2a eine redundante Bremseinrichtung mit einem Bremswiderstand,
• 2b eine redundante Bremseinrichtung mit zweistufig schaltbaren Bremswiderständen,
• 2c eine redundante Bremseinrichtung mit dreistufig schaltbaren Bremswiderständen.
• Aus 1 geht eine Druckmaschine 1 hervor, welche über wenigstens einen elektrischen Antriebsmotor 13 verfügt. Dieser elektrische Antriebsmotor 13 kann als Hauptantrieb ausgebildet sein und über einen Zahnräderzug sämtliche Zylinder in der Druckmaschine 1 antreiben. Bei großformatigen Druckmaschinen kann der Antriebsmotor 13 eine Leistung von mehr als 100 KW aufweisen, da hier durch die großen Zylinder bedingt enorme rotative Massen in Drehung versetzt werden müssen. Der elektrische Antriebsmotor 13 ist dreiphasig U, V, W an ein Motorleistungsteil 3 angeschlossen. Dieses Motorleistungsteil 3 weist einen Antriebsrechner 4 und einen Sicherheitsrechner 5 auf, wobei die beiden Rechner 4, 5, grundsätzlich gleich ausgeführt sein können. Im normalen Betrieb steuert der Antriebsrechner 4 das Motorleistungsteil 3 und den darin enthaltenen Umrichter, um den elektrischen Antriebsmotor 13 entsprechend dem jeweiligen Betriebszustand der Druckmaschine 1 einzustellen. Das Motorleistungsteil 3 wird über eine Einspeiseeinheit 10 mit einer 540 Volt Gleichspannung versorgt. Die Einspeiseeinheit 10 weist einen Stromrichter auf, welcher die 400 Volt Netzspannung 2 in Gleichspannung einer Gleichspannungsversorgungsebene in 540 Volt umwandelt. Die Einspeiseeinheit 10 enthält außerdem eine Bremswiderstandansteuerung 12, mit welcher der Hauptbremswiderstand 11 angesteuert werden kann. Des Weiteren ist ein Maschinenrechner 8 vorhanden, welcher über zwei getrennte CAN-Busse 6, 7 z. B. das Motorleistungsteil 3 ansteuert. Dabei ist ein CAN-Bus als Sicherheitsweg 6 ausgelegt, während der andere CAN-Bus 7 den Betriebsweg darstellt. Somit sind nicht nur die Antriebsrechner 4, 5 redundant ausgelegt sondern auch die Übertragungswege 6, 7 zum Maschinenrechner 8, da beide immer parallel die gleichen Daten verarbeiten. Der Maschinenrechne8 stellte die zentrale Steuerungseinrichtung der Druckmaschine 1 dar und berechnet die für den jeweiligen Betriebszustand nötigen Soll-Wert Vorgaben für die einzelnen Antriebskomponenten. Zum Austausch von sicherheitsrelevanten Steuersignalen ist außerdem eine Sicherheitsein- und Ausgabestelle 9 vorhanden, über die z. B. Signale ausgetauscht werden können, welche den korrekten Betriebszustand einer Komponente wie z. B. der Einspeiseeinheit 10 signalisieren. Auf diese Art und Weise wird z. B. ein von der Hauptspeiseeinheit 10 gemeldeter Netzausfall an die Rechner 4, 5 übertragen. Dazu wird in der Hauptspeiseeinheit 10 die Eingangsspannung permanent überwacht. Sollte diese unter einen kritischen Wert abfallen, so ist davon auszugehen, dass ein Netzausfall vorliegt und es wird ein entsprechendes Signal über die Sicherheitsein- und Ausgabeschnittstelle 9 in die Rechner 4, 5 gesendet. So kann bei einem Netzspannungsausfall t > 5ms ein automatisches Abbremsen der Druckmaschine geschehen. In diesem Fall schalten die Rechner 4, 5 den elektrischen Antriebsmotor 13 vom motorischen Betrieb in den generatorischen Betrieb um und bremsen so die rotierenden Zylinder der Druckmaschine 1 ab. Die dabei erzeugte elektrische Energie wird über den Umrichter des Antriebs oder einen zusätzlichen Umrichter zur Speisung der Netzteile zur Versorgung der Maschinensteuerung verwendet. Überschüssige Energie wird im Hauptbremswiderstand in Wärme umgewandelt. Erst wenn der elektrische Antriebsmotor 13 fast bis zum Stillstand heruntergebremst ist, fällt die mechanische Sperrbremse 14 ein und sichert so den elektrischen Antriebsmotor 13 vor dem Verdrehen.
• Aufgrund technischer Fehler im Leistungsteil 3 kann es jedoch vorkommen, dass der Umrichter im Leistungsteil 3 nicht korrekt funktioniert, so dass ein normaler generatorischer Bremsvorgang über den Hauptbremswiderstand 11 nicht mehr möglich ist. In diesem Fall kann der Druckmaschine 1 mittels des Hauptbremswiderstands 11 nicht mehr abgebremst werden. Sollten die Rechner 4, 5 einen solchen Fehler im Leistungsteil 3 feststellen, so wird zunächst geprüft, ob der festgestellte Fehler das generatorische Bremsen über den Hauptbremswiderstand 11 beeinträchtigt. Falls nicht, wird der normale generatorische Bremsvorgang durchgeführt. Falls der ermittelte Fehler jedoch zum Problem beim generatorischen Bremsvorgang mittels Hauptbremswiderstand 11 führen kann, so wird die redundante Bremsenansteuerung 17 aktiviert, welche eine weitere elektrische Bremseinrichtung umfasst. Die redundante Bremsenansteuerung 17 verfügt über eine Bremsenschutzschaltung 15 und einen Bremsengleichrichter 18. Die Bremsenschutzschaltung 15 sorgt zunächst dafür, dass die mechanische Bremse 14 geöffnet bleibt, und schützt diese so vor Überlastung. Die redundante Bremsenansteuerung 17 wiederum führt die vom generatorisch arbeitenden Antriebsmotor 13 kommende elektrische Energie über den Bremsengleichrichter 18 einem redundanten Bremswiderstand 19 zu. Dieser redundante Bremswiderstand 19 ist aus Sicherheitsgründen zumindest ähnlich zu dimensionieren wie der Hauptbremswiderstand 11. Bevor die Notbremsung über die weitere elektrische Bremseinrichtung durchgeführt wird, wird von den Rechnern 4, 5 zunächst das Leistungsteil 3 vom Netz getrennt und seine Ausgangstransistoren gesperrt. Dann wird die Notbremsung mittels Bremsengleichrichter 18 und redundantem Bremswiderstand 19 durchgeführt. Sobald die Bremsenschutzschaltung 15 eine unkritische Drehzahl des Antriebsmotors 13 festgestellt hat, wird die mechanische Bremse 14 geschlossen, um den elektrischen Antriebsmotor 13 sicher zu arretieren. Die Drehzahl beim Schließen der mechanischen Sperrbremse 14 ist dabei so niedrig bemessen, dass die noch zu vernichtende Restbremsenergie das Leistungsvermögen der mechanischen Bremse 14 nicht überfordert.
• In den 2a, 2b, 2c sind verschiedene Ausführungsbeispiele der redundanten elektrischen Bremseinrichtung 17 abgebildet. Neben dem jeweiligen Schaltkreis ist außerdem das Bremsmoment abhängig von der Drehzahl des elektrischen Antriebsmotors 13 dargestellt. Es ist zu erkennen, dass in allen drei Fällen der elektrische Antriebsmotor 13 bis zum Stillstand abgebremst wird. In 2a weist die weiter elektrische Bremseinrichtung 17 lediglich einen Bremswiderstand 19 auf, bezeichnet auch mit R_brems. Die redundante Bremsenansteuerung 17 kann den Bremswiderstand 19 mittels eines Thyristors oder IGBT zuschalten. Nach Zuschaltung des Bremswiderstands 19 wird die elektrische Bremsung bis zum Stillstand durchgeführt.
• Bei der Ausführungsform in 2b sind zwei redundante Bremswiderstände 19 vorhanden, welche als R_brems1 und R_brems2 bezeichnet sind. In diesem Fall ist eine zweistufige Kaskadenbremsung möglich. Dazu sind die beiden Bremswiderstände R_brems1 und R_brems2 mittels zweier Thyristoren oder IGBTs der redundanten Bremsensteuerung 17 ansteuerbar. Zunächst wird der Bremswiderstand R_brems1 genutzt, um die gewünschte Bremswirkung zu erreichen. Nach dem Unterschreiten einer vorgegebenen Drehzahl, schaltet der parallel zum zweiten Bremswiderstand R_brems2 gelegene Thyristor oder IGBT durch und schaltet so den zweiten Bremswiderstand R_brems2 ein. Unterhalb dieser Drehzahl wird somit mit beiden Bremswiderständen 19 generatorisch gebremst, das Bremsmoment noch einmal erhöht und der elektrische Antriebsmotor 13 bis zum Stillstand herunter gebremst.
• Gemäß der Ausführungsform in 2c erfolgt eine dreistufige Abbremsung des elektrischen Antriebsmotors 13 über zwei parallel schaltbare Bremswiderstände 19, bezeichnet mit R_brems1 und R_brems2. Beide Bremswiderstände R_brems1, R_brems2 sind über zwei IGBTs oder Thyristoren der redundanten Bremsenansteuerung 17 ein- und ausschaltbar. Zunächst werden bei beiden Bremswiderständen 19 die zugehörigen IGBTs oder Thyristoren eingeschaltet und bewirken so eine Abbremsung des elektrischen Antriebsmotors 13. Nach dem Unterschreiten einer ersten vorgegebenen Drehzahl wird der größere Bremswiderstand R_brems1 abgeschaltet und der zweite kleinere Bremswiderstand R_brems2 bleibt zugeschaltet. Somit erfolgt eine stärkere Abbremsung des elektrischen Antriebsmotors 13 in der zweiten Phase. Nach dem Erreichen einer zweiten vorgegebenen Drehzahl wird der größere beiden Bremswiderstände 19 R_brems2 zugeschaltet, R_brems1 wird über den zugehörigen Thyristor oder IGBT der redundanten Bremsensteuerung 17 abgeschaltet und so eine noch stärkere Abbremsung durch Erhöhung des Bremsmoments bis zum Stillstand durchgeführt.
• Bezugszeichenliste

1

Druckmaschine

2

Netzspannung

3

Motorleistungsteil

4

Antriebsrechner

5

Sicherheitsrechner

6

CAN-Bus-Sicherheitsweg

7

CAN-Bus-Betriebsweg

8

Maschinenrechner

9

Sicherheitsein- und Ausgabeschnittstelle

10

Einspeiseeinheit

11

Hauptbremswiderstand

12

Bremswiderstandansteuerung

13

Antriebsmotor

14

mechanische Bremse

15

Bremsenschutzschaltung

16

Motorstromüberwachung

17

Redundante Bremsenansteuerung

18

Bremsengleichrichter

19

Redundanter Bremswiderstand

U, V, W

Dreiphasen-Motorspannung

Claims (7)

1. Verfahren zum elektrischen Bremsen eines elektrischen Antriebs (13) in einer Bedruckstoffe verarbeitenden Maschine (1), wobei der elektrische Antrieb (13) über ein elektrisches Leistungsteil (3) an einen Gleichspannungszwischenkreis angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den elektrischen Antrieb (13) und das Leistungsteil (3) eine weitere elektrische Bremseinrichtung schaltbar ist, dass bei Ausfall des Stromnetzes über einen Rechner (4, 5) gesteuert über das Leistungsteil (3) ein generatorischer Bremsvorgang eingeleitet wird und dass bei Ausfall des Leistungsteils (3) die weitere elektrische Bremseinrichtung eingeschaltet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner (4, 5) bei der Ermittlung eines Fehlers im Leistungsteil (3) prüft, ob generatorisches Bremsen mittels des Leistungsteils (3) möglich ist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Bremsvorgangs oberhalb einer vorgegebenen Maximaldrehzahl eine mechanische Bremse (14) des Antriebsmotors (13) geöffnet ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Bremsen über die weitere Bremseinrichtung das Leistungsteil (3) vom Gleichspannungszwischenkreis getrennt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Antriebsmotor (13) innerhalb einer Zeit von weniger als 10 Sekunden zum Stillstand abgebremst wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim generatorischen Bremsen mittels Leistungsteil (3) die Bremsenergie in einem Chopperwiderstand (11) in Wärme umgewandelt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim generatorischen Bremsen mittels des Leistungsteils (3) die elektrische Bremsenergie in eine Gleichspannungsebene zurückgespeist wird.

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