DE102015206880A1 - Drive control for a three-phase drive - Google Patents

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    • H02P29/0241—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being an overvoltage

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebssteuerung (1) für einen Drehstromantrieb (3) mit einer Auswerte- und Steuereinheit (10) und einem Frequenzumrichter (5), welcher mit einer Energieversorgung (7) verbunden ist und ein Drehfeld (DF) mit drei Phasen (u, v, w) für den Drehstromantrieb (3) erzeugt, wobei zwischen dem Frequenzumrichter (5) und dem Drehstromantrieb (3) eine dreipolige Schalteinheit (20) mit drei Schaltkontakten (K1, K2, K3) angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist ein Schaltkontakt (K3) der dreipoligen Schalteinheit (20) in eine Meldeleitung (ML) eingeschleift, welche der Auswerte- und Steuereinheit (10) eine Rückmeldung über den Schaltzustand der dreipoligen Schalteinheit (20) zur Verfügung stellt.The invention relates to a drive control (1) for a three-phase drive (3) with an evaluation and control unit (10) and a frequency converter (5), which is connected to a power supply (7) and a rotating field (DF) with three phases (u , v, w) for the three-phase drive (3), wherein between the frequency converter (5) and the three-phase drive (3) a three-pole switching unit (20) with three switching contacts (K1, K2, K3) is arranged. According to the invention, a switching contact (K3) of the three-pole switching unit (20) is looped into a signaling line (ML) which provides the evaluation and control unit (10) with feedback about the switching state of the three-pole switching unit (20).

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebssteuerung für einen Drehstromantrieb der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art. The invention relates to a drive control for a three-phase drive referred to in the preamble of claim 1. Art.

Eine derartige gattungsgemäße Antriebssteuerung für einen Drehstromantrieb von Fenstern, Türen, Toren und Fahrstühlen ist in der Offenlegungsschrift DE 43 02 035 A1 bereits offenbart. Die dort beschriebene Antriebssteuerung für einen Drehstromantrieb umfasst eine Auswerte- und Steuereinheit mit mehreren Mikroprozessoren und einen als Leistungssteller ausgeführten Frequenzumrichter, welcher mit einer Energieversorgung verbunden ist und ein Drehfeld mit drei Phasen für den Drehstromantrieb erzeugt. Zwischen dem Frequenzumrichter und dem Drehstromantrieb ist eine dreipolige Schalteinheit mit drei Schaltkontakten angeordnet. Die drei Phasen des Drehfelds sind jeweils über einen Schaltkontakt der dreipoligen Schalteinheit mit dem Drehstromantrieb verbunden. Dadurch ist die Auswerte- und Steuereinheit in der Lage, den Drehstromantrieb durch Ansteuern der dreipoligen Schalteinheit vom Drehfeld zu trennen und den Drehstromantrieb zu deaktivieren bzw. den Drehstromantrieb durch Ansteuern der dreipoligen Schalteinheit mit dem Drehfeld zu verbinden und den Drehstromantrieb zu aktivieren. Such a generic drive control for a three-phase drive of windows, doors, gates and elevators is in the published patent application DE 43 02 035 A1 already disclosed. The drive control described there for a three-phase drive comprises an evaluation and control unit with a plurality of microprocessors and designed as a power controller frequency converter, which is connected to a power supply and generates a rotating field with three phases for the AC drive. Between the frequency converter and the three-phase drive, a three-pole switching unit with three switching contacts is arranged. The three phases of the rotating field are each connected via a switching contact of the three-pole switching unit with the AC drive. As a result, the evaluation and control unit is able to separate the three-phase drive by driving the three-pole switching unit from the rotating field and to deactivate the three-phase drive or connect the three-phase drive by driving the three-pole switching unit with the rotating field and to activate the three-phase drive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebssteuerung für einen Drehstromantrieb anzugeben, welcher eine kostengünstige und einfache Erkennung des Betriebszustands des Drehstromantriebs ermöglicht. The invention has for its object to provide a drive control for a three-phase AC drive, which allows a cost-effective and easy detection of the operating state of the AC drive.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Antriebssteuerung für einen Drehstromantrieb nach Patentanspruch 1 gelöst. This object is achieved by the features of the drive control for a three-phase drive according to claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben. Advantageous embodiments and further developments of the invention are specified in the remaining claims.

Die erfindungsgemäße Antriebssteuerung für einen Drehstromantrieb schleift einen Schaltkontakt der dreipoligen Schalteinheit in eine Meldeleitung ein, welche der Auswerte- und Steuereinheit eine Rückmeldung über den Schaltzustand der dreipoligen Schalteinheit zur Verfügung stellt. Da der Drehstromantrieb sich mit nur einer Phase des Drehfelds nicht bewegt, ist es ausreichend zum Deaktivieren des Drehstromantriebs nur zwei Phasen des Drehfelds vom Drehstromantrieb zu trennen. Der verbleibende Schaltkontakt der dreipoligen Schalteinheit kann dann zur Rückmeldung des Schaltzustandes der Schalteinheit und somit auch des Betriebszustand des Drehstromantriebs an die Auswerte- und Steuereinheit verwendet werden. Dadurch können in vorteilhafter Weise herkömmliche in großer Stückzahl verfügbare und kostengünstige dreipolige Schalteinheiten eingesetzt werden, um den Drehstromantrieb zu aktivieren bzw. zu deaktivieren und gleichzeitig eine Rückmeldung des Schaltzustandes der Schalteinheit an die Auswerte- und Steuereinheit zu übermitteln. The drive control according to the invention for a three-phase drive grinds a switching contact of the three-pole switching unit in a message line, which provides the evaluation and control unit feedback on the switching state of the three-pole switching unit. Since the three-phase drive does not move with only one phase of the rotating field, it is sufficient to disengage the three-phase drive to separate only two phases of the rotating field of three-phase AC drive. The remaining switching contact of the three-pole switching unit can then be used for the feedback of the switching state of the switching unit and thus also the operating state of the three-phase drive to the evaluation and control unit. As a result, conventionally available in large quantities and inexpensive three-pole switching units can be used to activate the three-phase drive or disable and at the same time to transmit a feedback of the switching state of the switching unit to the evaluation and control unit.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verriegelungsanordnung kann eine Phase des Drehfelds direkt mit dem Drehstromantrieb verbunden werden und die anderen Phasen des Drehfelds können jeweils über einen Schaltkontakt der dreipoligen Schalteinheit mit dem Drehstromantrieb verbunden werden. In a preferred embodiment of the locking arrangement according to the invention, one phase of the rotating field can be connected directly to the three-phase drive and the other phases of the rotating field can each be connected to the three-phase drive via a switching contact of the three-pole switching unit.

In vorteilhafter Ausgestaltung kann die Auswerte- und Steuereinheit Signale von mindestens einer Sensoreinheit und/oder mindestens einer Schaltereinheit empfangen und auswerten, um einen aktuellen Betriebszustand der Antriebssteuerung zu ermitteln. Die mindestens eine Sensoreinheit kann beispielsweise Informationen über eine aktuelle Position, eine aktuelle Geschwindigkeit usw. eines von dem Drehstromantrieb angetriebenen Flügels zur Verfügung stellen. Die mindestens eine Schaltereinheit kann beispielsweise Informationen über eine gewünschte Bedienfunktion für den Flügel, wie beispielsweise normaler Öffnungsbetrieb, normaler Schließbetrieb, Notschließen usw. zur Verfügung stellen. Die Auswerte- und Steuereinheit kann die dreipolige Schalteinheit in einen aktivierten Schaltzustand überführen, in welchem der Drehstromantrieb aktiviert ist, wenn die Auswerte- und Steuereinheit während der Auswertung einen normalen ersten Betriebszustand ermittelt. Ein solcher normaler erster Betriebszustand kann beispielsweise einen über die mindestens eine Sensoreinheit und/oder die mindestens eine Schalteinheit erkannten Öffnungswunsch oder Schließwunsch repräsentieren. Die Auswerte- und Steuereinheit kann die dreipolige Schalteinheit in einen deaktivierten Schaltzustand überführen, in welchem der Drehstromantrieb deaktiviert ist, wenn die Auswerte- und Steuereinheit während der Auswertung einen zweiten Betriebszustand ermittelt. Die Auswerte- und Steuereinheit kann den zweiten Betriebszustand beispielsweise bei Vorliegen eines Fehlerzustands ermitteln. Ein solcher Fehlerzustand kann beispielsweise erkannt werden, wenn der Frequenzumrichter ein Fehlverhalten aufweist oder die Kommunikation zwischen der Auswerte- und Steuereinheit und dem Frequenzumrichter gestört ist usw. Durch die Deaktivierung des Drehstromantriebs kann der korrespondierende Flügel, welchen der Drehstromantrieb im Normalzustand antreibt, in einen sicheren Zustand überführt werden. In an advantageous embodiment, the evaluation and control unit can receive and evaluate signals from at least one sensor unit and / or at least one switch unit in order to determine a current operating state of the drive control. The at least one sensor unit can, for example, provide information about a current position, a current speed, etc. of a vane driven by the three-phase drive. The at least one switch unit may, for example, provide information about a desired operating function for the wing, such as normal opening operation, normal closing operation, emergency closing, etc. The evaluation and control unit can convert the three-pole switching unit into an activated switching state in which the three-phase drive is activated when the evaluation and control unit determines a normal first operating state during the evaluation. Such a normal first operating state can represent, for example, an opening request or a closing request detected via the at least one sensor unit and / or the at least one switching unit. The evaluation and control unit can convert the three-pole switching unit into a deactivated switching state in which the three-phase drive is deactivated when the evaluation and control unit determines a second operating state during the evaluation. The evaluation and control unit can determine the second operating state, for example, in the presence of an error condition. Such a fault condition can be detected, for example, if the frequency converter has a faulty behavior or the communication between the evaluation and control unit and the frequency converter is disturbed, etc. By deactivating the three-phase drive, the corresponding wing, which drives the three-phase drive in the normal state, in a safe Condition are transferred.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert. Hereinafter, an embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing.

Dabei zeigt: Showing:

1 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Antriebssteuerung für einen Drehstromantrieb. 1 a block diagram of an embodiment of a drive control according to the invention for a three-phase drive.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Antriebssteuerung 1 für einen Drehstromantrieb 3 eine Auswerte- und Steuereinheit 10 und einen Frequenzumrichter 5, welcher mit einer Energieversorgung 7 verbunden ist und ein Drehfeld DF mit drei Phasen u, v, w für den Drehstromantrieb 3 erzeugt. Zwischen dem Frequenzumrichter 5 und dem Drehstromantrieb 3 ist eine dreipolige Schalteinheit 20 mit drei Schaltkontakten K1, K2, K3 angeordnet. Erfindungsgemäß ist ein Schaltkontakt K3 der dreipoligen Schalteinheit 20 in eine Meldeleitung ML eingeschleift, welche der Auswerte- und Steuereinheit 10 eine Rückmeldung über den Schaltzustand der dreipoligen Schalteinheit 20 zur Verfügung stellt. Vorzugsweise ist die Auswerte- und Steuereinheit 10 als redundantes System ausgeführt und umfasst mindesten zwei nicht näher dargestellte Mikroprozessoren, welche über einen Datenbus miteinander verbunden sind und seriell miteinander kommunizieren. Der Drehstromantrieb 3 kann beispielsweise zum Antreiben eines Türflügels, vorzugsweise einer Karusselltür eingesetzt werden. In the illustrated embodiment, the drive control comprises 1 for a three-phase drive 3 an evaluation and control unit 10 and a frequency converter 5 , which with a power supply 7 is connected and a rotating field DF with three phases u, v, w for the three-phase drive 3 generated. Between the frequency converter 5 and the three-phase drive 3 is a three-pole switching unit 20 arranged with three switching contacts K1, K2, K3. According to the invention, a switching contact K3 of the three-pole switching unit 20 looped into a message line ML, which the evaluation and control unit 10 a feedback on the switching state of the three-pole switching unit 20 provides. Preferably, the evaluation and control unit 10 implemented as a redundant system and comprises at least two microprocessors not shown in detail, which are connected to each other via a data bus and communicate with each other in series. The three-phase drive 3 can be used for example for driving a door leaf, preferably a revolving door.

Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, ist eine erste Phase u des Drehfelds DF direkt mit dem Drehstromantrieb 3 verbunden. Die anderen Phasen v, w des Drehfelds DF sind jeweils über einen Schaltkontakt K1, K2 der dreipoligen Schalteinheit 20 mit dem Drehstromantrieb 3 verbunden. Zudem weist die Schalteinheit 20 eine Relaisspule 22 auf, welche von der Auswerte- und Steuereinheit 10 angesteuert wird, um die Schalteinheit 20 zu aktivieren bzw. zu deaktivieren. Die Auswerte- und Steuereinheit 10 empfängt Signale von mindestens einer Sensoreinheit 12 und/oder mindestens einer Schaltereinheit 14 und wertet die empfangenen Signale aus, um einen aktuellen Betriebszustand der Antriebssteuerung 1 zu ermitteln. How out 1 is further apparent, is a first phase u of the rotating field DF directly to the AC drive 3 connected. The other phases v, w of the rotary field DF are in each case via a switching contact K1, K2 of the three-pole switching unit 20 with the three-phase drive 3 connected. In addition, the switching unit has 20 a relay coil 22 on which of the evaluation and control unit 10 is controlled to the switching unit 20 to activate or deactivate. The evaluation and control unit 10 receives signals from at least one sensor unit 12 and / or at least one switch unit 14 and evaluates the received signals to a current operating state of the drive controller 1 to investigate.

Wenn die Auswerte- und Steuereinheit 10 während der Auswertung einen ersten Betriebszustand ermittelt, welcher beispielsweise einem normalen Betriebszustand entspricht, überführt die Auswerte- und Steuereinheit 10 die dreipolige Schalteinheit 20 in einen aktivierten Schaltzustand, in welchem der Drehstromantrieb 3 aktiviert und mit den drei Phasen u, v, w des Drehfelds DF verbunden ist. Der dritte Schaltkontakt K3 schließt die Meldeleitung ML kurz. Die Auswerte- und Steuereinheit 10 kann diesen kurzgeschlossenen Zustand der Meldeleitung ML erkennen und als Rückmeldung für die aktivierte Schalteinheit 20 und den aktivierten Drehstromantrieb 3 auswerten. If the evaluation and control unit 10 during the evaluation determines a first operating state, which corresponds for example to a normal operating state, transfers the evaluation and control unit 10 the three-pole switching unit 20 in an activated switching state, in which the three-phase drive 3 is activated and connected to the three phases u, v, w of the rotating field DF. The third switching contact K3 short-circuits the signaling line ML. The evaluation and control unit 10 can detect this shorted state of the message line ML and as feedback for the activated switching unit 20 and the activated three-phase drive 3 evaluate.

Wenn die Auswerte- und Steuereinheit 10 während der Auswertung einen zweiten Betriebszustand ermittelt, welcher beispielsweise einen Fehlerzustand repräsentiert, überführt die Auswerte- und Steuereinheit 10 die dreipolige Schalteinheit 20 in einen deaktivierten Schaltzustand, in welchem der Drehstromantrieb 3 deaktiviert und nur mit der ersten Phase u des Drehfelds DF verbunden ist. Diese erste Phase u reicht nicht aus, um den Drehantrieb 3 zu bewegen. Die anderen beiden Phasen v, w des Drehfelds DF werden von den beiden Schaltkontakten K1, K2 vom Drehstromantrieb 3 getrennt. Der dritte Schaltkontakt K3 der Schalteinheit 20 trennt die Meldeleitung ML auf. Die Auswerte- und Steuereinheit 10 kann diesen aufgetrennten Zustand der Meldeleitung ML erkennen und als Rückmeldung für die deaktivierte Schalteinheit 20 und den deaktivierten Drehstromantrieb 3 auswerten. If the evaluation and control unit 10 during the evaluation determines a second operating state, which represents, for example, an error state, transfers the evaluation and control unit 10 the three-pole switching unit 20 in a deactivated switching state, in which the three-phase drive 3 is deactivated and only connected to the first phase u of the rotating field DF. This first phase u is not sufficient for the rotary drive 3 to move. The other two phases v, w of the rotating field DF are from the two switching contacts K1, K2 from the AC drive 3 separated. The third switching contact K3 of the switching unit 20 disconnects the message line ML. The evaluation and control unit 10 can recognize this split state of the message line ML and as feedback for the deactivated switching unit 20 and the deactivated three-phase drive 3 evaluate.

Die erfindungsgemäße Antriebssteuerung für einen Drehstromantrieb ermöglicht in vorteilhafter Weise eine kostengünstige und einfache Erkennung des Betriebszustands des Drehstromantriebs. The drive control according to the invention for a three-phase drive advantageously allows a cost-effective and simple detection of the operating state of the three-phase drive.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Antriebssteuerung drive control
3 3
Drehstromantrieb AC drive
5 5
Frequenzumrichter frequency converter
7 7
Energieversorgung power supply
10 10
Auswerte- und Steuereinheit Evaluation and control unit
12 12
Sensoreinheit sensor unit
14 14
Schaltereinheit switch unit
20 20
dreipolige Schalteinheit three-pole switching unit
22 22
Relaisspule relay coil
K1, K2, K3 K1, K2, K3
Schaltkontakt switching contact
DF DF
Drehfeld rotating field
u, v, w and many more
Phase phase
ML ML
Meldeleitung reporting line

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 4302035 A1 [0002] DE 4302035 A1 [0002]

Claims (7)

Antriebssteuerung (1) für einen Drehstromantrieb (3) mit einer Auswerte- und Steuereinheit (10) und einem Frequenzumrichter (5), welcher mit einer Energieversorgung (7) verbunden ist und ein Drehfeld (DF) mit drei Phasen (u, v, w) für den Drehstromantrieb (3) erzeugt, wobei zwischen dem Frequenzumrichter (5) und dem Drehstromantrieb (3) eine dreipolige Schalteinheit (20) mit drei Schaltkontakten (K1, K2, K3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaltkontakt (K3) der dreipoligen Schalteinheit (20) in eine Meldeleitung (ML) eingeschleift ist, welche der Auswerte- und Steuereinheit (10) eine Rückmeldung über den Schaltzustand der dreipoligen Schalteinheit (20) zur Verfügung stellt. Drive control ( 1 ) for a three-phase drive ( 3 ) with an evaluation and control unit ( 10 ) and a frequency converter ( 5 ), which with a power supply ( 7 ) and a rotary field (DF) with three phases (u, v, w) for the three-phase drive ( 3 ) between the frequency converter ( 5 ) and the three-phase drive ( 3 ) a three-pole switching unit ( 20 ) is arranged with three switching contacts (K1, K2, K3), characterized in that a switching contact (K3) of the three-pole switching unit ( 20 ) is looped into a reporting line (ML), which the evaluation and control unit ( 10 ) a feedback on the switching state of the three-pole switching unit ( 20 ). Antriebssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Phase (u) des Drehfelds (DF) direkt mit dem Drehstromantrieb (3) verbunden ist und die anderen Phasen (v, w) des Drehfelds (DF) jeweils über einen Schaltkontakt (K1, K2) der dreipoligen Schalteinheit (20) mit dem Drehstromantrieb (3) verbunden sind. Drive control according to claim 1, characterized in that a phase (u) of the rotating field (DF) directly with the three-phase drive ( 3 ) and the other phases (v, w) of the rotary field (DF) in each case via a switching contact (K1, K2) of the three-pole switching unit ( 20 ) with the three-phase drive ( 3 ) are connected. Antriebssteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (10) Signale von mindestens einer Sensoreinheit (12) und/oder mindestens einer Schaltereinheit (14) empfängt und auswertet, um einen aktuellen Betriebszustand der Antriebssteuerung (1) zu ermitteln. Drive control according to claim 1 or 2, characterized in that the evaluation and control unit ( 10 ) Signals from at least one sensor unit ( 12 ) and / or at least one switch unit ( 14 ) receives and evaluates to a current operating state of the drive control ( 1 ) to investigate. Antriebssteuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (10) die dreipolige Schalteinheit (20) in einen aktivierten Schaltzustand überführt, in welchem der Drehstromantrieb (3) aktiviert ist, wenn die Auswerte- und Steuereinheit (10) während der Auswertung einen normalen ersten Betriebszustand ermittelt. Drive control according to claim 3, characterized in that the evaluation and control unit ( 10 ) the three-pole switching unit ( 20 ) in an activated switching state, in which the three-phase drive ( 3 ) is activated when the evaluation and control unit ( 10 ) determines a normal first operating state during the evaluation. Antriebssteuerung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (10) die dreipolige Schalteinheit (20) in einen deaktivierten Schaltzustand überführt, in welchem der Drehstromantrieb (3) deaktiviert ist, wenn die Auswerte- und Steuereinheit (10) während der Auswertung einen zweiten Betriebszustand ermittelt. Drive control according to claim 3 or 4, characterized in that the evaluation and control unit ( 10 ) the three-pole switching unit ( 20 ) in a deactivated switching state, in which the three-phase drive ( 3 ) is deactivated when the evaluation and control unit ( 10 ) determines a second operating state during the evaluation. Antriebssteuerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (10) bei Vorliegen eines Fehlerzustands den zweiten Betriebszustand ermittelt. Drive control according to claim 5, characterized in that the evaluation and control unit ( 10 ) determines the second operating state in the presence of a fault condition. Antriebssteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehstromantrieb (3) einen Türflügel, vorzugsweise eine Karusselltür antreibt. Drive control according to one of claims 1 to 6, characterized in that the three-phase drive ( 3 ) drives a door, preferably a revolving door.
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Schneider Electric: "LC1K0901B7 Datasheet", Schneider Electric GmbH, Schneiderplatz 1, 97828 Marktheidenfeld, 2011, Pages 1-4 *
Schneider Electric: „LC1K0901B7 Datasheet", Schneider Electric GmbH, Schneiderplatz 1, 97828 Marktheidenfeld, 2011, Pages 1-4

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