DE1481713A1

DE1481713A1 - Schaltungsanordnung zur Erzielung einer kleinen Fahrgeschwindigkeit bei einem Aufzugsantrieb

Info

Publication number: DE1481713A1
Application number: DE19671481713
Authority: DE
Inventors: Rufli Dipl-El-Ing Anton; Maske Dipl-El-Ing Jerzy
Original assignee: Inventio AG
Current assignee: Inventio AG
Priority date: 1966-02-11
Filing date: 1967-02-10
Publication date: 1969-05-29
Also published as: DE1481713B2; CH437698A; GB1138645A; FI46248B; SE323182B; NL156552B; ES336732A1; FI46248C; NL6701450A; FR1511244A; BE693849A

Description

IP 224/20. Jan. i»t>b/Kin/am HHI /Ί'-ί INVENTIO AKTIENGESELLSCHAFT 6052 Hergiswil

Schaltungsanordnung zur Erzielung einer kleinen Fahrgeschwindigkeit bei einem Aufzugsantrieb.

Aufzüge werden bekanntlich zur Erleichterung von im Schachtinneren vorzunehmenden Inspektionsarbeiten mit einem auf dem Dach der Aufzugskabine angeordneten Inspektionsschalter versehen, mittels welchem der Aufzug

ο unter bestimmten Bedingungen für Inspektionsfahrten ge-

5^ steuert werden kann. Bei relativ langsam fahrenden Auf-

"v zügen können die Inspektionsfahrten direkt mit Nennfahro

^J geschwindigkeit durchgeführt werden. Bei Schnellaufzügen

muss jedoch, als Sicherheitsvorkehrung für die auf dem Dach der Aufzugskabine stehende Person, dafür gesorgt werden, dass die Fahrgeschwindigkeit bei Inspektionsfahrten einen bestimmten Wert nicht übersteigt.

Die meisten Schnellaufzüge besitzen zur Vermeidung von grösseren Anhaltefehlern eine Feinfahrgeschwindigkeit mit welcher der Aufzug nach dem eigentlichen Abbremsvorgang

jfc in die Zielhaltestelle einfährt. Bei diesen Aufzügen wird für die Inspektionsfahrten diese Feinfahrtgeschwindigkeit eingeschaltet, welche z.B. 30 cm/s beträgt. Da bekanntlich die Feinfahrt eine unerwünschte Verlängerung der Fahrzeiten verursacht, ist man bei modernen Aufzugsantrieben dazu übergegangen, durch den Einsatz von Regelungsanordnungen ein direktes Einfahren zu ermöglichen. Dabei wird z.B. die Fahrgeschwindigkeit des Aufzuges während mindestens eines Teiles des Bremsweges in Abhängigkeit des

P von der Aufzugskabine zurückgelegten Weges geregelt und damit der lastabhängige Wegfehler derart verkleinert, dass sich die Feinfahrt erübrigt. Hierzu kann eine mit einem Kurzschlussankermotor gekuppelte Wirbelstrombremse dienen, welche mit einem Strom erregt wird, der proportional der Differenz zwischen einer in Abhängigkeit des von der Aufzugskabine zurückgelegten Weges vorgegebenen Sollgeschwindigkeit und der Istgeschwindigkeit des Aufzuges ist. Damit die Fahrgeschwindigkeit den unterschiedlichen Längen

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der Fahrwege angepasst werden kann und der Anfahrstrom nicht zu gross wird, ist der Kurzschlussankermotor polumschaltbar z.B. mit 6 und 4 Polen ausgeführt. Der Aufzug fährt dann stets mit der grossen Polzahl an und schaltet nur auf die kleine Polzahl um, wenn der Fahrweg eine bestimmte Länge übersteigt. Die der grossen Polzahl entsprechende Fahrgeschwindigkeit ist jedoch noch so gross, dass diese sich für die Durchführung von Inspektionsfahrten nicht eignet und daher in Ermangelung einer Feinfahrtge- λ schwindigkeit spezielle Massnahmen getroffen werden müssen, um eine für die Inspektionsfahrten geeignete kleine Fahrgeschwindigkeit zu erhalten.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine Schaltungsanordnung zur Erzielung einer kleinen Fahrgeschwindigkeit für Inspektionsfahrten bei einem Aufzugsantrieb der letztgenannten Art.

Gemäss einer bekannten, diesem Zweck dienenden Schaltungsanordnung wird für Inspektionsfahrten bei einem derartigen Aufzugsantrieb die grosse Polzahl des Motors eingeschaltet und der Regelung ein der gewünschten kleinen Fahrgeschwindigkeit entsprechender Sollwert vorgegeben,wodurch der Motor durch die Wirbelstrombremse stark belastet wird und mit grossem Schlupf arbeitet. ,Die dabei auftretenden grossen Verluste und Motorströme bewirken nun aber, dass sich

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der Motor stark erwärmt und bei längeren Inspektionsfahrten verbrennt. Eine entsprechende Dimensionierung des Motors würde eine merkliche Verteuerung der Anlage nach sich ziehen, so dass man bis heute die Inspektionsfahrten mit durch einen thermischen Schalter ausgelösten Unterbrechungen vornahm, was jedoch einen grossen Zeitverlust zur Folge hatte.

mk Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den beschriebenen Aufzugsantrieb für Inspektionsfahrten mit einer kleinen Drehzahl zu betreiben, ohne dass der Motorstrom und die Verluste Werte annehmen, die eine Vergrösserung des Motors bezw. eine Fahrt mit Unterbrechungen erfordern.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass für die Inspektionsfahrten die verschiedenpoligen Wicklungen des Antriebsmotors in Reihe geschaltet sind.

Ein derart geschalteter Antriebsmotor entwickelt ein relativ kleines Drehmoment und führt, wenn er auf eine kleine Drehzahl heruntergebremst wird, einen derart kleinen Strom, dass keine übermässige Erwärmung auftreten kann.

Da das Belastungsdrehmoment des Aufzuges zu Beginn einer Fahrt wegen den Haftreibungskräften relativ gross sein

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kann, wird gemäss einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung,während des Anfahrvorganges zur Erzielung eines grossen Anlaufdrehmomentes nur die eine der verschiedenpoligen Wicklungen eingeschaltet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf der beiliegenden Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine der Inspektionsfahrt dienende Schaltungsanordnung der elektrischen Teile eines Aufzugsantriebes mit polumschaltbarem Aufzugsmotor und

Fig. 2 eine graphische Darstellung des Drehmoment- und Stromverlaufes in Funktion der Drehzahl des Aufzugsmotors der Fig. 1.

In der Zeichnung sind der besseren Uebersicht halber nur g die für. die Inspektionsfahrten erforderlichen Apparate dargestellt.

In der Fig. 1 ist mit RST ein Drehstromnetz zur Speisung eines polumschaltbaren 4/6 poligen Drehstrom-Kurzschluss anker-Aufzugsmotors 1 bezeichnet. Die 4-polige Wicklung 1.1 des Aufzugsmotors 1 besitzt die Klemmen u, v, w, x, y, ζ und die 6-polige 1.2 die Klemmen Uj_-, Vj_-, Wj_-, Xj_-,

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Z₁. Mit 2 und 3 sind zwei Drehrichtungsschütze bezeichnet, welche mittels eines nicht dargestellten, auf der Kabine des Aufzuges angeordneten Inspektionsfahrtschalters wahlweise betätigt werden können. Ueber die dreipoligen Hauptkontakte 2.1, 3.1 dieser Drehrichtungsschütze 2, 3 werden die Klemmen u, v, w und die Klemmen ιιχ, νχ, wi, χ, y, ζ, von welchen jeweils u^ und x, v^ und y, w^ und ζ miteinander verbunden sind, entsprechend der gewünschten Drehrichtung ™ des Aufzugsmotors 1 an das Drehstromnetz RST angeschlossen. Die Klemmen xi, yi, ζχ sind zu einem Sternpunkt zusammengefasst.

Mit dem Aufzugsmotor 1 sind eine Wirbelstrombremse 4, welche eine Erregerwicklung 4.1 aufweist and eine durch einen Permanentmagneten 5.1 erregte Gleichstrom-Tachometerdynamo 5 gekuppelt. Diese Maschinen dienen zur Drehzahlregelung - des Aufzugsmotors 1. Zu diesem Zweck ist die den Drehzahl-Istwert darstellende Tachometerspannung einer an Klemmen 6, 7 angeschlossenen Sollwertspannung entgegengeschaltet. Die Differenzspannung wird einem Verstärker 8 zugeführt, welcher die Erregerwicklung 4.1 der Wirbelstrombremse 4 mit einem dieser Differenzspannung proportionalen Strom speist, sofern der Istwert der Drehzahl den Sollwert übersteigt. Da die Polarität der Tachometerspannung drehrichtungsabhängig ist, ist diese Spannung über zwei die Drehrichtungsabhängig-

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keit aufhebende, zweipolige Kontakte 2.2, 3.2 der Drehrichtungsschütze 2,3 der Sollwertspannung entgegengeschaltet . Im Stromkreis der Erregerwicklung 4.1 der Wirbelstrombremse 4 ist die Spule eines Schützes 9 eingeschaltet , welches einen dreipoligen Ruhekontakt 9.1 in der Stromzuleitung zu den Klemmen u-±, v^, w^, x, y, ζ besitzt. Dieses Schütz 9 spricht an, sobald in der Erregerwicklung 4.1 ein kleiner Strom fliesst.

Bei der Durchführung einer Inspektionsfahrt arbeitet die beschriebene Schaltungsanordnung wie folgt:

Durch die nicht dargestellte Aufzugssteuerung wird bei Betätigung des Inspektionsfahrtschalters das der gewünschten Fahrtrichtung entsprechende Drehrichtungsschütz z.B. 2 erregt und an die Klemmen 6, 7 eine Sollwertspannung angeschlossen, welche einer Motordrehzahl von z.B. 400 t/min, entspricht. Dabei werden die Kontakte 2.1 und 2.2 geschlossen. Die 6-polige Wicklung wird nun von einem Strom durchflossen, während die 4-polige Wicklung überbrückt ist. Der Aufzugsmotor läuft daher 6-polig an. Solange seine Drehzahl kleiner ist als die Solldrehzahl, fliesst in der Erregerwicklung 4.1 der Wirbelstrombremse kein Strom und der Ruhekontakt 9.1 bleibt geschlossen. Sobald die in der Tachometerdynamo erzeugte,der Motordrehzahl proportionale Istwertspannung grosser wird als die

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Sollwertspannung an den Klemmen 6, 7, wird die Wirbelstrombremse 4 mit einem der Differenz dieser Spannungen proportionalen Strom erregt. Das Schütz 9 zieht an und öffnet seinen Ruhekontakt 9.1. Dadurch werden die beiden Wicklungen des Aufzugsmotors 1 in Reihe geschaltet, wobei der Sternpunkt weiterhin in der 6-poligen Wicklung angeordnet ist. Der Aufzugsmotor 1 besitzt in diesem Schaltungszustand eine etwas höher liegende Leerlauf-

^m drehzahl und entwickelt ein wesentlich kleineres Drehmoment als bei 6-poligem Anschluss. Zur Einhaltung der vorgegebenen Inspekt.ionsfahrtdrehzahl muss der Aufzugsmotor 1 auch bei ungünstigstem Lastfall durch die Wirbelstrombremse gebremst werden, so dass ein grosser Schlupf entsteht. Doch sind dabei der Motorstrom und die Verluste in jedem Fall derart klein, dass keine übermässige Erwärmung des Aufzugsmotors 1 stattfindet.

Die entsprechenden Verhältnisse gehen aus der Fig. 2 hervor, in welcher auf der Abszisse 10 eines Koordinatennetzes die Motordrehzahl η und auf der Ordinate 11 das Motordrehmoment Md bezw. der Motorstrom I aufgetragen ist. Die Kurve 12 zeigt den Verlauf des Motordrehmomentes in Funktion der Motordrehzahl bei 4-poligem Lauf, die Kurve 13 bei 6-poligem Lauf und die Kurve 14 bei Reihenschal- ■ tung der beiden Wicklungen. Aus der Kurve 15 ist der Ver-

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lauf des Motorstromes in Funktion der Motordrehzahl bei 4-poligem Lauf, aus der Kurve 16 bei 6-poligera Lauf und aus der Kurve 17 bei Reihenschaltung der beiden Wicklungen ersichtlich. Mit nj ist die für Inspektionsfahrten vorgesehene Drehzahl bezeichnet.

Das Lastdrehmoment des Aufzuges kann wegen den Haftreibungskräften merklich grosser sein als das Anlaufdrehmoment nach Kurve 14. Es wird daher mit der 6-poligen Wick- 'fj lung des Aufzugsmotores 1 angefahren, wobei das Motordrehmomenx nach Kurve 13 und der Motorstrom gemäss Kurve 16 ziemlich gross sind. Nachdem nach kurzer Zeit die Drehzahl η χ erreicht ist,wird mittels der Wirbelstrombremse eine weitere Erhöhung der Drehzahl verhindert. Sobald die Wirbelstrombremse erregt wird, schaltet das Schütz 9 die Motorwicklungen in Reihe, sodass der Aufzugsmotor 1 nun ein Drehmoment gemäss der Kurve 14 entwickelt. Da jedoch keine Haftreibungskräfte mehr wirksam sind, reicht dieses Motordrehmoment aus, um den Aufzug noch weiter zu beschleunigen, was aber durch die Wirbelstrombremse 4 verhindert wird. Der Motorstrom und das Motordrehmoment sind dabei wie aus Kurven 17 und 14 ersichtlich, so klein, dass keine übermässige Erwärmung des Antriebsmotors 1 stattfinden kann, womit die eingangs gestellte Aufgabe auf einfache Art und Weise gelöst ist. .

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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel, sondern umfasst auch noch einige in ihrem Rahmen liegende Varianten. So kann z.B. an Stelle der Regelungseinrichtung eine auf die Wirbelstrombremse wirkende Steuerungseinrichtung vorgesehen werden, wobei das Schütz 9 nach einer vorbestimmten Zeit den Antriebsmotor 1 umschaltet. Auch kann der Antriebsmotor 1 in Dreieckschaltung geschaltet sein und/oder die Anordnung der beiden Motorwicklungen vertauscht werden. Ferner kann der Aufzugsmotor 1 andere Polzahlen aufweisen und mehr als zwei verschiedenpolige Wicklungen besitzen. Anstelle der Wirbelstrombremse 4 kann eine mechanische Bremse mit regulierbarem Bremsdruck vorgesehen werden, welche elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch gesteuert wird.

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Claims

PATEN T" ANSPRUECH E~

1.!Schaltungsanordnung zur Erzielung einer kleinen Fahrgeschwindigkeit insbesondere für Inspektionsfahrten bei einem Aufzugsantrieb mit polumschaltbarem Drehstrom-Antriebsmotor, der zur Einhaltung einer bestimmten Drehzahl von einer mit ihm gekuppelten Bremse gebremst wird, dadurch gekennzeichnet , dass die verschiedenpoligen Wicklungen (1.1, 1.2) des Antriebsmotors (1) in Reihe geschaltet sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Anfahrvorganges zur Erzielung eines grossen Anlaufdrehmomentes nur die eine der verschiedenpoligen Wicklungen (1.1, 1.2) eingeschaltet ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (1) zwei verschiedene Polzahlen auf-

weist und von der zum Anfahren eingeschalteten Wicklung (1.2) die Wicklungsenden (X₁, Y₁, Z₁) zu einem Sternpunkt zusammengefasst und die Wicklungsanfänge (U₁, V₁, W₁) zusammen mit den Wicklungsenden (x y z) der anderen Wicklung

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über einen Schalter (9.1) und die Wicklungsanfänge (u ν w) der anderen Wicklung (1.1) direkt an das Drehstromnetz (RST) angeschlossen sind, derart, dass bei geschlossenem Schalter (9.1) die eine Wicklung (1.1) überbrückt ist und bei geöffneten Schalter (9.1) die beiden Wicklungen (1.1, 1.2) in Reihe geschaltet sind.

4. Schaltungsanordnung nach Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (9.1) zur Herbeiführung der Reihenschaltung der beiden Wicklungen (1.1, 1.2) durch einen im Stromkreis der Erregerwicklung (4.1) einer Wirbelstrombremse (4) angeordneten Elektromagneten (9). bei Erregung der Wirbelstrombremse (4) geöffnet wird.

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