DE1481713C

DE1481713C - Circuit arrangement for achieving a low travel speed in an elevator drive

Info

Publication number: DE1481713C
Authority: DE
Inventors: Jerzy Dipl El Ing Berikon Rufli Anton Dipl El Ing Meggen Maske, (Schweiz)
Original assignee: Inventio AG
Current assignee: Inventio AG

Description

Aufzüge werden bekanntlich zur Erleichterung von im Schachtinneren vorzunehmenden Inspektionsarbeiten mit einem auf dem Dach der Aufzugskabine angeordneten Inspektionsschalter versehen, mittels welchem der Aufzug unter bestimmten Bedingungen für Inspektionsfahrten gesteuert werden kann. Bei relativ langsam fahrenden Aufzügen können die Inspektionsfahrten direkt mit Nennfahrgeschwindigkeit 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.It is well known that elevators are used to facilitate inspection work to be carried out inside the shaft provided with an inspection switch arranged on the roof of the elevator car, by means of which the elevator can be controlled for inspection trips under certain conditions. At relative Slowly moving elevators can carry out the inspection runs directly at the nominal travel speed will. In the case of high-speed elevators, however, as a safety precaution for those on the roof of the elevator car standing person, it must be ensured that the driving speed is maintained during inspection drives does not exceed a certain value.

Die meisten Schnellaufzüge besitzen zur Vermeidung von größeren Anhaltefehlern eine Feinfahrtgeschwindigkeit, mit welcher der Aufzug nach dem eigentlichen Abbremsvorgang 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 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 der Fahrwege angepaßt werden kann und der Anfahrstrom nicht zu groß wird, ist der Kurzschlußankermotor polumschaltbar, z. B. mit sechs und vier 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 Feinfahrtgeschwindigkeit spezielle Maßnahmen getroffen werden müssen, um eine für die Inspektionsfahrten geeignete kleine Fahrgeschwindigkeit zu er- halten.Most high-speed elevators have a fine travel speed to avoid major stopping errors, with which the elevator to the destination stop after the actual braking process comes in. In these elevators, this fine travel speed is switched on for the inspection runs, which z. B. 30 cm / s. As is well known, the fine travel is an undesirable extension of the Caused travel times, modern elevator drives have moved to this through use to enable direct retraction of control arrangements. It is z. B. the driving speed of the elevator during at least part of the braking distance as a function of the elevator car covered path regulated and thus the load-dependent path error reduced so that the fine travel is unnecessary. An eddy current brake coupled to a squirrel cage armature motor can be used for this purpose serve, which is excited with a current proportional to the difference between a as a function of the path covered by the elevator car and predetermined target speed is the actual speed of the elevator. So that the driving speed the different lengths The short-circuit armature motor can be adapted to the routes and the starting current is not too high pole-changing, e.g. B. executed with six and four poles. The elevator then always moves with you the large number of poles and only switches to the small number of poles when the travel distance is a certain length exceeds. However, the driving speed corresponding to the large number of poles is still so great that this is not suitable for carrying out inspection trips and therefore in the absence of one Fine travel speed, special measures must be taken in order to achieve a low travel speed suitable for the inspection runs. keep.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine Schaltungsanordnung zur Erzielung einer kleinen Fahrgeschwindigkeit, insbesondere für Inspektionsfahrten, bei einem Aufzugsantrieb mit polumschaltbaren Drehstrom-Asynchronmotor, der zur Einhaltung einer bestimmten Drehzahl von einer mit ihm gekuppelten Bremse gebremst wird.The present invention relates to a circuit arrangement for achieving a low driving speed, especially for inspection trips, with an elevator drive with pole-changing Three-phase asynchronous motor that is coupled with it to maintain a certain speed Brake is braked.

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 eine Wirbelstrombremse stark belastet wird und mit großem Schlupf arbeitet. Die dabei auftretenden großen Verluste und Motorströme bewirken nun aber, daß sich 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.According to a known circuit arrangement serving this purpose, inspection drives are used in such an elevator drive switched on the large number of poles of the motor and the control one of the desired low driving speed corresponding setpoint given, whereby the motor is heavily loaded by an eddy current brake and works with great slip. The occurring However, large losses and motor currents cause the motor to heat up considerably and with longer inspection trips burns. Appropriate dimensioning of the motor would be a noticeable increase in the cost of the system, so that you can still do the inspection trips today made interruptions triggered by a thermal switch, which, however, wasted a lot of time resulted in.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den beschriebenen Aufzugsantrieb insbesondere für ,Inspektionsfahrten mit einer kleinen Drehzahl zu betreiben, ohne daß der Motorstrom und die Verluste Werte annehmen, die eine Vergrößerung des Motors bzw. eine Fahrt mit Unterbrechungen erfordern.The invention is based on the object described elevator drive especially for inspecting runs at a low speed, without the motor current and the losses assuming values that would increase the size of the motor or require a journey with interruptions.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für die Inspektionsfahrten die verschiedenpoligen Wicklungen des Asynchronmotors je Phase in Reihe geschaltet sind.According to the invention, the object is achieved in that the multi-pole Windings of the asynchronous motor per phase are connected in series.

Ein derart geschalteter Drehstrom-Asynchronmotor 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.A three-phase asynchronous motor switched in this way develops a relatively small torque and leads, when it is braked down to a low speed, such a small current that none excessive heating can occur.

Da das Belastungsdrehmoment des Aufzuges zu Beginn einer Fahrt wegen den Haftreibungskräften relativ groß sein kann, wird zur "Erzielung eines großen Anlaufdrehmomentes gemäß einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung während des Anfahrvorganges nur die eine der verschiedenpoligen Wicklungen eingeschaltet.Because the load torque of the elevator at the beginning of a journey because of the static friction forces can be relatively large, is to "achieve a large starting torque according to a preferred Embodiment of the invention during the start-up process only one of the different poles Windings switched on.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below described. It shows

F i g. 1 eine der Inspektionsfahrt dienende Schaltungsanordnung der elektrischen Teile eines Aufzugsantriebes mit polumschaltbarem Aufzugsmotor undF i g. 1 a circuit arrangement of the electrical parts of an elevator drive serving for the inspection run with pole-changing elevator motor and

F i g. 2 eine graphische Darstellung des Drehmoment- und Stromverlaufes in Funktion der Drehzahl des Aufzugsmotors der F i g. 1F i g. 2 a graphical representation of the torque and current curve as a function of the speed of the elevator motor of FIG. 1

In der Zeichnung sind der besseren Übersicht halber nur die für die Inspektionsfahrten erforderlichen Apparate dargestellt.For the sake of clarity, only those required for the inspection trips are shown in the drawing Apparatus shown.

In der F i g. 1 ist mit RST ein Drehstromnetz zur Speisung eines polumschaltbaren 4/6poligen Drehstrom-Kurzschlußanker-Aufzugsmotors 1 bezeichnet. Die 4polige Wicklung 1.1 des Aufzugsmotors 1 besitzt die Klemmen u, v, w, x, y, ζ und die 6polige 1.2 die Klemmen M₁, V₁, W₁, X₁, y_v z_v Mit 2 und 3 sind zwei Drehrichtungsschütze bezeichnet, welche mittels eines nicht dargestellten, auf der Kabine des Aufzuges angeordneten Inspektionsfahrtschalters wahlweise betätigt werden können. Über die dreipoligen Hauptkontakte 2.1, 3.1 dieser Drehrichtungsschütze 2, 3 werden die Klemmen u, v, w und die Klemmen u_v V₁, W₁ x, y, z, von welchen jeweils U₁ und x, V₁ und y, W₁ und ζ miteinander verbunden sind, entsprechend der gewünschten Drehrichtung des Aufzugsmotors 1 an das Drehstromnetz RST angeschlossen. Die Klemmen Jc₁, ^₁, Z₁ sind zu einem Sternpunkt zusammengefaßt.In FIG. 1, RST denotes a three-phase network for feeding a pole-changing 4/6-pole three-phase short-circuit armature elevator motor 1. The 4-pole winding 1.1 of the elevator motor 1 has the terminals u, v, w, x, y, ζ and the 6-pole 1.2 the terminals M ₁ , V ₁ , W ₁ , X ₁ , y _v z _v With 2 and 3 are two rotational direction contactors denotes which can be operated optionally by means of an inspection travel switch, not shown, arranged on the elevator car. The terminals u, v, w and the terminals u _v V ₁ , W ₁ x, y, z, of which U ₁ and x, V ₁ and y, W ₁ and ζ are connected to each other, connected to the three-phase network RST in accordance with the desired direction of rotation of the elevator motor 1. The terminals Jc ₁ , ^ ₁ , Z ₁ are combined to form a star point.

Mit dem Aufzugsmotor 1 sind eine Wirbelstrombremse 4, welche eine Erregerwicklung 4.1 aufweist, und ein durch einen Permanentmagneten 5.1 erregter 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 einemWith the elevator motor 1 are an eddy current brake 4, which has an excitation winding 4.1, and a DC tachometer dynamo 5 excited by a permanent magnet 5.1. These machines are used to control the speed of elevator motor 1. For this purpose, the actual speed value is used Representative tachometer voltage of a setpoint voltage connected to terminals 6, 7 switched in the opposite direction. The differential voltage becomes one

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 Drehrichtungsabhängigkeit 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 V₁, w_v x, y, ζ besitzt. Dieses Schütz 9 spricht an, sobald in der Erregerwicklung 4.1 ein kleiner Strom fließt.Amplifier 8 is supplied, which feeds the excitation winding 4.1 of the eddy current brake 4 with a current proportional to this differential voltage, provided that the actual value of the speed exceeds the setpoint value. Since the polarity of the tachometer voltage is dependent on the direction of rotation, this voltage is switched against the setpoint voltage via two two-pole contacts 2.2, 3.2 of the direction of rotation contactors 2, 3 which cancel the direction of rotation. In the circuit of the excitation winding 4.1 of the eddy current brake 4, the coil of a contactor 9 is switched on, which has a three-pole normally closed contact 9.1 in the power line to the terminals u _v v ₁ , w _v x, y, ζ . This contactor 9 responds as soon as a small current flows in the field winding 4.1.

Bei der Durchführung einer Inspektionsfahrt arbeitet die beschriebene Schaltungsanordnung wie folgt:When carrying out an inspection drive, the circuit arrangement described works as follows:

Durch die nicht dargestellte Aufzugssteuerung wird bei Betätigung des Inspektionsfahrtschalters das der gewünschten Fahrtrichtung entsprechende Drehrichtungsschütz, ζ. B. 2, erregt und an die Klemmen 6, 7 eine Sollwertspannung angeschlossen, welche einer Motordrehzahl von z. B. 40(hU/min entspricht. Dabei werden die Kontakte 2.1 und 2.2 geschlossen. Die 6polige Wicklung wird nun von einem Strom durchflossen, während die 4polige Wicklung überbrückt ist. Der Aufzugsmotor läuft daher 6polig an. Solange seine Drehzahl kleiner ist als die Solldrehzahl, fließt in der Erregerwicklung 4.1 der Wirbelstrombremse 4 kein Strom, und der Ruhekontakt 9.1 bleibt geschlossen. Sobald die in dem Tachometerdynamo erzeugte, der Motordrehzahl proportionale Istwertspannung größer wird als die 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 6poligen Wicklung angeordnet ist. Der Aufzugsmotor 1 besitzt in diesem Schaltungszustand eine etwas höher liegende Leerlaufdrehzahl und entwickelt ein wesentlich kleineres Drehmoment als bei 6poligem Anschluß. Zur Einhaltung der vorgegebenen Inspektionsfahrtdrehzahl 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. The elevator control is not shown when the inspection travel switch is operated desired direction of travel corresponding direction of rotation contactor, ζ. B. 2, energized and connected to terminals 6, 7 a setpoint voltage connected, which an engine speed of z. B. corresponds to 40 (hU / min. Contacts 2.1 and 2.2 are closed. The 6-pole winding is now powered by a current flowed through while the 4-pole winding is bridged. The elevator motor therefore starts with 6 poles. As long as its speed is lower than the target speed, the eddy current brake flows in the excitation winding 4.1 4 no power and the normally closed contact 9.1 remains closed. As soon as the in the speedometer dynamo The actual value voltage generated and proportional to the motor speed becomes greater than the setpoint voltage at the terminals 6, 7, the eddy current brake 4 with one of the difference between these voltages proportional current excited. The contactor 9 picks up and opens its normally closed contact 9.1. This will be the two windings of the elevator motor 1 connected in series, with the star point still in the 6-pole winding is arranged. The elevator motor 1 has in this circuit state a slightly higher idling speed and develops a significantly lower torque than with 6-pole Connection. The elevator motor 1 be braked by the eddy current brake even in the most unfavorable load case, so that a large Slippage occurs. But the motor current and the losses are so small in each case that none excessive heating of the elevator motor 1 takes place.

Die entsprechenden Verhältnisse gehen aus der F i g. 2 hervor, in welcher auf der Abszisse 10 eines Koordinatennetzes die Motordrehzahl η und auf der Ordinate 11 das Motordrehmoment Md bzw. der Motorstrom / aufgetragen ist. Die Kurve 12 zeigt den Verlauf des Motordrehmomentes in Funktion der Motordrehzahl bei 4poligem Lauf, die Kurve 13 bei 6poligem Lauf und die Kurve 14 bei Reihenschaltung der beiden Wicklungen. Aus der Kurve 15 ist der Verlauf des Motorstromes in Funktion der Motordrehzahl bei 4poligem Lauf, aus der Kurve 16 bei 6poligem Lauf und aus der Kurve 17 bei Reihenschaltung der beiden Wicklungen ersichtlich. Mit /I₁ ist die für Inspektionsfahrten vorgesehene Drehzahl bezeichnet.The corresponding relationships are shown in FIG. 2, in which the motor speed η is plotted on the abscissa 10 of a coordinate network and the motor torque Md or the motor current / is plotted on the ordinate 11. The curve 12 shows the course of the motor torque as a function of the motor speed with 4-pole operation, curve 13 with 6-pole operation and curve 14 when the two windings are connected in series. The curve 15 shows the course of the motor current as a function of the motor speed for 4-pole operation, curve 16 for 6-pole operation and curve 17 for series connection of the two windings. The speed provided for inspection runs is designated by / I _1.

Das Lastdrehmoment des Aufzuges kann wegen den Haftreibungskräften merklich größer sein als das Anlaufdrehmoment nach Kurve 14. Es wird daher mit der opoligen Wicklung des Aufzugsmotors 1 angefahren, wobei das Motordrehmoment nach Kurve 13 und der Motorstrom gemäß Kurve 16 ziemlich groß sind. Nachdem nach kurzer Zeit die Drehzahl /t, erreicht ist, wird mittels der Wirbelstrombremse 4 eine weitere Erhöhung der Drehzahl verhindert. Sobald die Wirbelstrombremse erregt wird, schaltet dasThe load torque of the elevator can be noticeably greater than that because of the static friction forces Starting torque according to curve 14. It is therefore started with the opole winding of elevator motor 1, the motor torque according to curve 13 and the motor current according to curve 16 being quite are great. After the speed / t is reached after a short time, the eddy current brake 4 a further increase in speed is prevented. As soon as the eddy current brake is excited, it switches

ίο Schütz 9 die Motorwicklungen in Reihe, so daß 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.ίο contactor 9 the motor windings in series so that the Elevator motor 1 now develops a torque according to curve 14. However, since static friction forces are no longer effective, this motor torque is sufficient off to accelerate the elevator even further, but this is done by the eddy current brake 4 is prevented. The motor current and the motor torque are as shown in curves 17 and 14 can be seen, so small that no excessive heating of the drive motor 1 can take place, which means the object set at the beginning is solved in a simple manner.

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 Regelungseiarichtung 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. An Stelle der Wirbelstrombremse 4 kann eine mechanische Bremse mit regulierbarem Bremsdruck vorgesehen werden, welche elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch gesteuert wird.The invention is not limited to the embodiment shown, but also includes a few more variants that are within their scope. So z. B. instead of the control direction one control device acting on the eddy current brake can be provided, the contactor 9 the drive motor 1 switches over after a predetermined time. The drive motor 1 can also be connected in delta be switched and / or the arrangement of the two motor windings are interchanged. Further the elevator motor 1 can have different numbers of poles and more than two windings with different poles own. Instead of the eddy current brake 4, a mechanical brake with adjustable Brake pressure can be provided, which is controlled electrically, hydraulically or pneumatically.

Claims

Patent claims:

1. Circuit arrangement for achieving a low driving speed, especially for Inspection runs, for an elevator drive with a pole-changing three-phase asynchronous motor, braked by a brake coupled to it in order to maintain a certain speed is, characterized in that the multi-pole windings (1.1, 1.2) of the Asynchronous motor (1) are connected in series for each phase.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that during the start-up process only one of the windings with different poles (1.1, 1.2) is switched on.

3. Circuit arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the asynchronous motor (1) has two different numbers of poles and the winding ends (Jr ₁ , V ₁ , Z ₁ ) of the winding (1.2) which is switched on for start-up are combined to form a star point and the Winding beginnings (M ₁ , V ₁ , W ₁ ) together with the winding ends (x, y, z) of the other winding via a switch (9.1) and the winding beginnings («, v, w) of the other winding (1.1) directly to the Three-phase network (RST) are connected in such a way that when the switch (9.1) is closed, one winding (1.1) is bridged and when

With the switch (9.1) open, the two rockers (1.1, 1.2) are connected in series.

4. Circuit arrangement according to claim I ₁ 2 and 3, characterized in that the switch (9.1) for bringing about the series connection of the two windings (1.1, 1.2) by an electromagnet (9) arranged in the circuit of the excitation winding (4.1) of an eddy current brake (4) ) is opened when the eddy current brake (4) is excited.

In addition 1 Blait drawings