DE1488397B2 - Steuerung eines asynchronmotors - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Steuerung eines Asynchronmotors durch Beeinflussung des Stromes sowohl in einer Antriebswicklung als auch in einer Gleichstrom-Bremswicklung mit steuerbaren Halbleitergleichrichtern, insbesondere zum Antrieb von Aufzügen.

Bei der Steuerung von Asynchronmotoren in einem weiten Drehzahlbereich treten Probleme auf, die nachfolgend am Beispiel der Aufzugmotoren näher geschildert werden sollen.

Asynchronmotoren können in eintouriger Ausführung den Antrieb von langsam laufenden Aufzügen mit Fahrgeschwindigkeiten bis zu etwa 0,5 m/sec beherrschen, während für größere Fahrgeschwindigkeiten nur polumschaltbare Asynchronmotoren verwendet werden, deren Anwendungsgrenze bei einer Fahrgeschwindigkeit von maximal 1,5 m/sec liegt. Für den Antrieb von Aufzügen mit noch größeren Fahrgeschwindigkeiten'wurden bis vor etwa 8 Jahren durchwegs Gleichstrom-Maschinen eingesetzt. Da diese Antriebsart sehr aufwendig ist und damit hohe Anlagekosten verbunden sind, werden seit längerer Zeit die allergrößten Anstrengungen gemacht, um die Fahrgeschwindigkeitsgrenzen für Aufzüge mit polumschaltbaren Drehstrommotoren weiter zu erhöhen.

Polumschaltbare Drehstrommotoren in der bisherigen Ausführung für generatorisches Abbremsen des Fahrkorbes eignen sich besonders deshalb nicht für den Antrieb von Aufzügen mit hohen Fahrgeschwindigkeiten, weil die Bremsverzögerungen durch das praktisch -konstant bleibende generatorische Bremsmoment bei unterschiedlicher Fahrkorb-Belastung starken Streuungen unterworfen sind. Aus diesem Grunde müssen zur Erzielung der geforderten, relativ kleinen Halteungenauigkeiten große Einfahr_r wege mit der kleinen Fahrgeschwindigkeit (hohe Polzahl) hingenommen werden. Deshalb gehen bei polumschaltbaren Drehstrom-Aufzugmotoren in der herkömmlichen Ausführung mit generatorischer Bremsung die durch eine hohe Fahrgeschwindigkeit beabsichtigten höheren Förderleistungen bzw. kürzere Fahrzeiten verloren. Darüber hinaus müssen die bei bestimmten Belastungszuständen auftretenden Spitzenverzögerungen relativ hoch gewählt werden, so daß damit Werte erreicht werden, die der Fahrgast physiologisch besonders unangenehm empfindet.

Es wurde versucht, die geschilderten Nachteile dadurch zu beseitigen, daß durch eine Variation der Unsymmetrie in der hochpoligen Wicklung die generatorischen Bremsmomente in Stufen oder mit Hilfe von geeigneten Stellgliedern wie Transduktoren, Thyristoren u. dgl. stufenlos den jeweiligen Belastungsverhältnissen so angepaßt wurden, daß die Bremsverzögerungen bei allen Belastungszuständen praktisch gleich groß sind und dabei die physiologisch noch zulässigen Maximalwerte nicht überschritten werden können. Durch diese Variation der Unsymmetrie in der hochpoligen Wicklung kann wohl während des elektrischen Abbremsens das generatorische Bremsmoment an die jeweiligen Belastungsverhältnisse entsprechend den kinetischen Gegebenheiten des Aufzuges bis zu einer Fahrgeschwindigkeit von etwa 2 m/sec angepaßt werden. Bei darüber hinausgehenden Fahrgeschwindigkeiten macht es sich jedoch bereits unangenehm bemerkbar, daß mit der größten Unsymmetrie ein generatorisches Bremsmoment erzielt wird, das noch immer 45% des Bremsmomentes bei symmetrischem Betrieb beträgt. Ferner konnte die besonders bei höheren Fahrgeschwindigkeiten auftretende Problematik der nachfolgenden mechanischen Bremsung durch diesen Vorschlag nicht gelöst werden. Dies führte in den vergangenen Jahren in Einzelfällen zu einer Entwicklung, von polumschaltbaren Aufzugmotoren mit einem sehr großen Polzahlverhältnis von 1 :9 und darüber. Damit versucht man, die mechanischen Bremsverzögerungen bei höheren Fahrgeschwindigkeiten durch eine Herabsetzung der synchronen hochpoligen Antriebsdrehzahl zu beherrschen. Mit dieser Lösung ist jedoch zwangläufig der Nachteil verbunden, daß die Einfahrgeschwindigkeiten des Aufzuges zu klein werden und damit die durch die höheren Fahrgeschwindigkeiten erzielten Gewinne an Förderleistung beim Anfahren wieder verlorengehen. Ferner wurden auch Aufzüge für höhere Fahrgeschwindigkeiten mit 3fach polumschaltbaren Drehstrommotoren ausgerüstet, bei denen auch der Anfahrvorgang mehrtourig bewältigt wurde. Es ist wohl leicht einzusehen, daß die aufgezeigten Lösungen der beschriebenen Probleme technisch und wirtschaftlich völlig unbefriedigend sind. Deshalb besteht nach wie vor das Bedürfnis nach einem gesteuerten oder geregelten Drehstrom-Aufzugmotor, dessen Drehmomente sowohl bei Anfahrvorgang als auch beim elektrischen Bremsen von einem bestimmten Maximalwert ab auf beliebig kleine Werte verringert werden können,, wobei jedoch noch die wesentliche zusätzliche Forderung zu erfüllen ist, daß diese Momentenänderungen beim Anfahren und Bremsen nicht nur bei kinetischen Ausgleichsvorgängen möglich sein müssen, sondern darüber hinaus muß auch ein stationärer Betrieb bei allen zwischen Stillstand und der nieder- und hochpoligen Nenndrehzahl möglich sein. Selbstverständlich wird bei einem polumschaltbaren Drehstrom-Aufzugmotor mit den geschilderten Eigenschaften die gestellte Bedingung eines möglichen stationären Betriebes innerhalb des ganzen Drehzahlbereiches nicht in diesem ganzen Bereich in Anspruch genommen.

Bei der Steuerung von Asynchronmotoren für

andere Anwendungen treten ähnliche Probleme auf.

Es sind bereits verschiedene Anordnungen zur Steuerung von Asynchronmotoren bekannt.

Aus der USA.-Patentschrift 3 090 901 ist bereits eine Anordnung zur Steuerung eines Asynchronmotors bekannt, dessen Stator eine vierpolige Antriebs- und eine zweipolige Gleichstrombremswicklung besitzt, bei der der Strom in den Wicklungen durch eine Transistorschaltung so beeinflußt wird, daß die Drehzahl des Motors konstant bleibt.

In der USA.-Patentschrift 3 081 423 ist eine Dämpfungssteuerung beschrieben, bei der beide Motorwicklungen über eine Transistorschaltung mit Wechselstrom gespeist werden.

Die französische Patentschrift 1 341 265 beschreibt die Steuerung eines Dreiphasenmotors über Transistoren, die in jeder Phase angeordnet sind.

In der deutschen Auslegeschrift 1072 312 ist ein generatorisch bremsbarer Asynchronmotor beschrieben, bei dem eine zusätzliche Gleichstrombremswicklung vorgesehen ist, welche mit einem Mehrfachen der gewünschten Polzahl gewickelt ist, die aber so geschaltet ist, daß nur die gewünschte Polzahl entsteht.

Im Fall der deutschen Auslegeschrift 1 092 553 liegt die Hauptwicklung des Motors direkt am Wechsel-

stromnetz, und die Steuerwicklung wird gleichzeitig mit Gleichstrom und Wechselstrom gespeist.

Nach der deutschen Auslegeschrift 1 128 910 wird die gleiche Wicklung zum Antrieb und zur Gleichstrombremsung verwendet, wobei der Strom über vormagnetisierte Drosseln gesteuert wird.

Schließlich ist es bekannt, zur Unterbindung von Störungen im Drehmomentverlauf die Läuferstäbe gegenüber dem Blechpaket zu isolieren (Neues aus der Technik, Nr. 1, vom 1.3.1964, S. 2).

Mit den bekannten Maßnahmen allein lassen sich die eingangs geschilderten Probleme, wie sie beispielsweise bei der Aufzugssteuerung auftreten, nicht lösen.

Aufgabe der Erfindung ist die Steuerung eines Asynchronmotors in der Weise, daß sowohl eine hohe Fahrgeschwindigkeit als auch bei unterschiedlicher Belastung eine gleichmäßige Abbremsung erzielt wird, wobei bestimmte Verzögerungswerte nicht überschritten werden.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß es möglich ist, Drehstrom-Asynchronmotoren in weitem Drehzahlbereich durch Änderung der Speisespannung zu steuern, wenn der Motor so ausgebildet ist, daß er eine abfallende Kennlinie aufweist, also kein Kippmoment hat. Bei variabler Speisespannung und konstantem Drehmoment stellt sich hierbei jeweils eine andere Drehzahl ein.

Bei der Erfindung wird ein Asynchronmotor verwendet mit einer Antriebswicklung und einer Gleichstrom-Bremswicklung. Die Ströme in den Wicklungen werden durch steuerbare Halbleitergleichrichter beeinflußt.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswicklung als niederpolige und die Gleichstrom-Bremswicklung als hochpolige Drehstromwicklung ausgebildet sind, daß der Läufer des Asynchronmotors als Widerstandsläufer mit im motorischen Bereich der niederpoligen Antriebswicklung stetig abfallender Drehmomenten-Kennlinie ausgebildet ist und die Läuferstäbe gegenüber der Nutwand des Läufer-Blechpaketes isoliert sind und daß die Phasenlage von Zündimpulsen für die steuerbaren Halbleitergleichrichter von Reglern so beeinflußt ist, daß sich bei Unterschreiten einer Solldrehzahl des Motors die Spannung an der niederpoligen Antriebswicklung und beim Überschreiten der Solldrehzahl die Spannung an der hochpoligen Gleichstrom-Bremswicklung erhöht.

Die elektrische Bremsung wird also nicht durch Drehstrom-Speisung mit der hochpoligen Wicklung im generatorischen Bremszustand durchgeführt, sondern in an sich bekannter Weise mit Gleichstrom-Speisung dieser Wicklung. Die Größe des Gleichstromes wird durch die Steuerung entsprechend den vorliegenden Betriebsverhältnissen zwischen einem von den extremen kinetischen Gegebenheiten abhängigen Maximalwert und dem Wert Null so eingestellt, daß sich dabei das für den gewünschten Abbremsvorgang erforderliche Bremsmoment einstellt. Die Gleichstrom-Bremsung hat gegenüber der generatorischen Bremsung den Vorteil, daß der Motor bzw. der Aufzug im äußersten Grenzfall fast bis zum Stillstand herab abgebremst werden kann und damit wird die mechanische Bremse auch bei sehr hohen Fahrgeschwindigkeiten ausreichend stark entlastet. Bekanntlich weist nun die Drehmomenten-Kennlinie eines mit Gleichstrom gebremsten Asynchronmotors auch bei höherer Polzahl ein relativ stark ausgeprägtes Kippmoment auf (F i g. 1), das untragbar hohe Bremsverzögerungen zur Folge hätte, so daß schon aus diesem Grunde ein normal ausgelegter Drehstrommotor mit Gleichstrom-Bremsung für. den Antrieb eines Aufzuges völlig ungeeignet ist. Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil dadurch behoben, daß der Aufzugmotor mit einem speziellen Läufer ausgerüstet wird, dessen Stäbe gegenüber den Nutwänden so gut wie nur irgend möglich isoliert sind; dadurch ergibt sich bei Wahl einer ausreichend hohen Polzahl von mindestens 2 p = 16 bei der Gleichstrom-Bremsung ein fast konstantes Bremsmoment wie aus dem in F i g. 2 dargestellten und durch eine Messung gewonnenen Drehmomentenverlauf eines nach dem Erfindungsvorschlag gebauten Aufzugmotors ersichtlich. Bei der Wahl der Polzahl für die hochpolige Wicklung ist zu beachten, daß bei Betrieb der niederpoligen Wicklung in der hochpoligen Wicklung keine Spannungen induziert werden dürfen, damit erforderlichenfalls beide Wicklungen gleichzeitig erregt werden können. Diese Forderung ist beispielsweise für einen 4/16-poligen Motor erfüllt.

Auch das motorische Drehmoment eines Drehstrommotors darf kein ausgeprägtes Kippmoment und insbesondere keine Einsattelung in der Drehmomentenkurve besitzen, wenn der Motor in einem weiten Drehzahlbereich durch variable Speisespannung gesteuert oder geregelt werden soll. Deshalb wird der Läufer des für die vorgeschlagene Steuerung verwendeten Drehstrom-Asynchronmotors als sogenannter Widerstandsläufer ausgelegt, der eine stetig abfallende Drehmomenten-Kennlinie im niedertourigen motorischen Drehzahlbereich hat. Ferner wird durch die Isolation der Läuferstäbe eine Querstrombildung zwischen benachbarten Stäben verhindert, so daß aus diesem Grunde praktisch keine Einsattelung in der Drehmomenten-Kennlinie auftreten kann. Fig. 3 zeigt diesen Drehmomenten-Verlauf für unterschiedliche Speisespannungen. Daraus ist deutlich zu ersehen, daß sich bei variabler Speisespannung und konstantem Gegenmoment der anzutreibenden Arbeitsmaschine (Aufzugsgetriebe) eine jeweils andere Drehzahl stabil einstellt. Einen Drehstrommotor mit den beschriebenen Ausführungsmerkmalen kann man durch Variation der Speisespannungen für die Drehstrom- und die Gleichstromwicklung sowohl im motorischen Bereich als auch im Bremsbereich ideal regeln. Darüber hinaus kann bei diesem Motor durch Umschaltung der hochpoligen Wicklung von Gleichstrom- auf Drehstromspeisung z. B. der Aufzug für Inspektionsfahrten mit der kleinen Fahrgeschwindigkeit betrieben werden.

Durch die Gleichstrom-Einspeisung der hochpoligen Wicklung und der beschriebenen speziellen Auslegung des Läuferkäfigs kann eine Bremswirkung praktisch unverminderter Größe bis fast zum Stillstand erzielt werden, so daß dadurch bei Aufzügen mit höheren Fahrgeschwindigkeiten die mechanische Bremsung erst bei relativ geringen Drehzahlen des Aufzugmotors einzusetzen braucht. Dadurch wird eine starke Energie-Entlastung der mechanischen Bremse erreicht und die Halteungenauigkeit auf ein Minimum reduziert.

Ein solcher Motor kann in einfacher Weise gesteuert werden, wenn sowohl die niederpolige Antriebswicklung als auch die hochpolige Breinswicklung über eine Kombination von steuerbaren und

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nicht ■ ,steuerbaren iHalbLeitergleiehrichtern gespeist ewird. :DabeL;sindiin.: der i Speiseleitung: -der ;iiieder-.■poligen.! .'Wicklung zweckmäßig steuerbare und nicht steuerbarer.clHalbleitergleichrichter· ; antiparallel ger •schaltet·und in.der:Speiseleitung::für;.die: hoehpolige Wicklung :in;eineriBrückenschaltung.angeordnet.i .·;:■ fiünDie iLage: der .Zündimpulse für die: steuerbaren HalbleitergleiEhrichten wirdiomit :Reglern::so beeioflußtjvdaß:beim;Unterschreiten der.Solldrehzahl des Motors dierSpannung .ander.rniederpoligen Wicklung ao irindvcbeLm. Überschreiten?. derr;Solldrehzahl.; die Spannung/an .der 'hochpoligen Wicklung;,erhäht wird. :, , ■:::::E i'g;'4 zeigtiodie Schaltung:des:iHauptstromkreises ■der ^vorgeschlagenen* Steuerung, j Der .polumschaltbaxe Drehstrom*Asynchronmotor. la sei. beispielsweise, mit js einer:4pöligen:Wicklung, und .einer.zweiten, getrennfön i6ppugeni.Wicklung. ausgestattet.; Beide /Wicklun-■genckönnen entweder: in Stern oder in Dreieck geschaltet 4em.\ Die.4polige.Wicklung dient als-:-Antriebswicklung undrwird :arr\das.:Drehstromnetz mit ao Seinem Phasen·/?, S^ Tr über. .eine .· Gleichrichter_r Kombination^ bestehend aus steuerbaren Silizium_r Gleichrichtern 2 a, 2b, :2c:. und -.normalen Silizium-Gleichrichtern 3a,. 3.6. undr.3c ;· angeschlossen.:. Die steuerbaren Silizium-vGleichrichter erhalten ihreZündimpulse·von:deni:Regler 4i Dieser Regler. 4 -erhält.die Hilfsspannung yonrNetz und. als-vlstgröße.:eine.;d.er Drehzahl; desicpolumschaltbaren Asynchronmotors.! linear'proportionale.'Spannung von einer.::an diesen Motor direkt angeflanschten Tachometer-Maschinev?. Der von der jTachometerMaschine 9 gewonnene Istwert: wird im:Regler 4 mit eiriem_;Sollwert verglichen, die Differenz zwischen den beiden wird verstärkt und in eine wirikelabhängige:.Größe umgewandelt Anschließend wird diese winkelabhängige Größe in Im- pulse,umgeformt..i Auf.· dieseWeiseerhält man in Ab> hängigkeit von: der; Regelabweichung impulse, .die.in ihrer Lage: zur- Speiser Wechselspannung ,verschiebbar sin&;.Es ist rbekannt,::daß -steuerbare Silizium-Gleichrichter .:duTcli;Anlegen von impulsen leitend, werden. Je^achderdbage-derlmpulse ist die Spannung nach den !Steuerbaren: Silizium?Gleichrichtern amj^Dreh: stromrAsynchronmotoi; mehr;oder weniger· groß;. Wie obenrdargelegt ;wurde, ist: die :DrehzaJil: von dieser Speisespannung abhängig.· :■::.;:. '■■. ; :::■;: ro-, ;...

Mit:einer: weiteren Anordnung von ^steuerbaren undr normalen ;SiliziumrGleichrichtern Sa -und -Sb bzw. 6a::und :&b wird: überfeinen Transformator-? oder auch direkt dierzweite, sogenannte Bremswickr lung ..des;· ,polumschaltbaren ·. Drehstrom-Asynchronmotors :eingespeist; die:für unser/Beispiel als 16polig angenommen wurde.: Zur Steuerung der steuerbaren Silizium-Gleichrichter 5 a und Sb dient ein Regler 8, der.in gleicher Weise arbeitet:wie.der Regler:4. JDie Arbeitsweise des:Reglers 8:.unterscheidet.sich von der des Reglers 4 nur dadurch, daß. der Regler 8 für eine Einphasen-Brückenschaltung bemessen ist: Es ist jedoch auch einedreiphasige Ausführung möglich. Der Regler 8.erhält:ebenfalls eine Eingangsgröße von der Tachometer-Maschine 3. Wenn :die; Tachometer-Maschine 9 eine zu hohe Spannung abgibt, weil die Drehzahl des Motors höher ist als die vorgegebene Solldrehzahl, dann sperrt der Regler 4 zunächst die Zündung der steuerbaren Silizium-Gleichrichter' 2a, 2b und 2c und der Regler 8 macht die steuerbaren Silizium-Gleichrichter 5 a und 5 b leitend. Damit erhält der Motor anstatt eines Antriebsmomentes von der beispielsweise 4poligen Wicklung ein Brems-' moment über-;die Gleichstrom-Erregung der;16poligen Wicklung, 'iißif.üP das beschriebene Beispiel-in Reihen_r Parallelschaltung ubetrieben .wird. In diesem . Zusammenhang sei c ausdrücklich.· darauf hingewiesen, daß beb:entspre.ch£nder Dimensionierung der Steuerung die in.unserem; OEaIl :4pplige< Fahrwicklung, auch mit nur,!einem steuerbaren Silizium-Gleichrichterund nur^einetn^normalen Gleichrichter einphasig geregelt werden nkänn,: wobei dann allerdings das kleinstmöglich einstellbare. Moment noch; immer 45%-des Mpinent-es'.bei symmetrischem Betrieb,beträgt._: - _::, _:i!,.

Um -bei der Schaltungsanordnung· nach F i g-:.4 die nicht .steuerbaren.Halbleitergleichrichter 3a, 3b und 3c einzusparen, kann die in Fig. 5 dargestellte Schaltungsanordnung verwendet werden. Mit la, Ib und Ic sind.Tdort die niederpoUgen._: Drehstromwicklungen des Motors 1 bezeichnet. -_; ■■■ . ·

Mit der beschriebenen Schaltungsanordnung ist ein Fahr- und;Bremsbetrieb möglich, wobei derübergang von einem Betrieb zu anderen kontinuierlich und ohne.Kpntakte.ierfolgtjDamitist.-es. möglich.gewordenysOTiit Hilfe - einen.jFührungsgröße die ,Steuerung eineS".:A«fzugesi;Yorzunehmeni .Die Beschleunigung Vom .-Stillstand:_::>auf- Fahrgeschwindigkeit; und die BreinsverzögerungJois zum Stillstand können nach einer/yorbesittrarateniZsit stattfinden, so daß der Aufzug befallen ,Belastungsfällen stets die gleichen Fahreigenschaften hat. :. · ;-,i ■·.. :.

F ig._v6i zeigt :,das Prinzip für die Vorgabe ι einer Führungsgröße.. Mit der Tachometer-Maschine 1 in Reiher geschaltet; ist ein,; Widerstand, ■ an_; dem eine Spannung ansteht, die von dem Zeitglied 3 geliefert wird. Wird der Kontakt 4 im Fahrstuhlschacht geschlossen, so gibt das Zeitglied eine zeitproportionale Spannung ab,i die -zu der Spannung der Tachometer-Maschine addiert wird. Den Reglern 5 und 6 wird auf diesei Weise .eine höhere. Istspannung bzw. eine höhere Drehzahl des Drehstrom-Asynchronmotors - -vor·: getäuscht. Infolgedessen werden dieRegler-die steuerbarenfSilizium'Gleichrichter im Sinne einer niedrigeren Drehzahl; beeinflussen. Auf diese Weise erhält man ■; das in :F i-g: S gezeigte Fahrdiagramm. Es: werden.sich jedoch zwei grundsätzlich verschiedene.Fahrdiagrammeiürjdie mögliche'Zahl der bei einem Aufzug vorliegenden unterschiedlichen Belastungsfälle ergeben. ;..· \.:cr\.c^;n ·::·. ::;; ;..; ,·■;. ;.·■■ -;·;.- : ..

Das. in F i g; 8 dargestellte Fahrdiagramm gilt für eine Fahrt: über mehrere Stockwerke hinweg, die mit I, II und III bezeichnet sind, in diesem Falle vom Erdgeschoß zum: dritten Stock.-Der, Motor_; wird, zunächst beschleunigt-, bis er seine Fahrgeschwindigkeit erreicht .hat,: die.bis, zum Punkt ä konstant bleibt und von.diesem.Punkt an vermindert werden muß, so daß der : Aufzug rechtzeitig, im. dritten Stockwerk zum Stehen kömmt...Beim. Punkt-α wird der Schalter. 12 geschlossen..unddurch das Zeitglied 11 eine ansteigende Spannungvzit;\deri;Spannung .der; Tachometer-Maschine 9 zugefügt,'so daß der Motor über den Regler abgebremstwird; ~-, ·;,; —._:- ■■- _;:. _;y.-■ ·. ·. · ^

Wenn der: .Aufzug jedocb nur zwischen zwei benachbarten Stockwerken fährt, dann erreicht er nicht seine Endgeschwindigkeit, denn er muß bereits vor Erreichen'seiner Endgeschwindigkeit wieder abgebremst werden, damit er schon im darauffolgenden Stockwerk zum Stillstand kommt. Die Linie α im Fahrdiagramm, F i g. 9, gibt die Lage des Kontaktes im Fahrschacht an, der den Bremsvorgang auslöst. Für eine Fahrt zwischen benachbarten Stock-

werken wird die Schaltungsanordnung so ausgebildet, wie sie in F i g. 7 dargestellt ist. In diesem Falle sind zwei Zeitkreise 11 und 11a parallel geschaltet, wobei der Zeitkreis 11a für den Anfahrvorgang und der Zeitkreis 11 für den Bremsvorgang vorgesehen ist. s Beide Zeitkreise werden durch entsprechende Schalter 12 und 12 a ausgelöst. Von den beiden zeitproportionalen Spannungen wirkt jeweils die höhere auf den Regelkreis. Wenn z. B. beim Anfahrvorgang die Spannung des Zeitkreises 11a vom maximalen Wert an abnimmt und kurz danach der Kontakt 12 im Fahrschacht den Bremsvorgang auslöst, indem der Zeitkreis 11 in Tätigkeit gesetzt wird, dann wird dieser erst zu dem Zeitpunkt an wirksam, wo seine Spannung die momentane Spannung des Zeitkreises 11a erreicht hat. Dann übernimmt der Zeitkreis 11 die Führung des Regelkreises und die Bremsung wird eingeleitet. Die beiden Zeitkreise sind über Halbleiterdioden 13 a und 13 b an die Regelkreise angeschlossen, so daß die Ablösung kontaktlos erfolgt. Auf diese Weise ist die kürzeste Fahrt zwischen zwei Stockwerken möglich. Dies ist in dem Fahrdiagramm von Fig. 9 dargestellt. Der Bremsvorgang wird also nicht bei α ausgelöst, wo der Schalter 12 des Zeitgliedes U geschlossen wird, wodurch sich das Fahrdreieck mit der gestrichelten Linie ergäbe, sondern die Beschleunigung wird nach Auslösen des Schalters 12 fortgesetzt und erst in der Mitte zwischen beiden Stockwerken die Bremsung eingeleitet, so daß die im Diagramm ausgezogene Linie durchfahren wird.

Um ein gleichzeitiges Arbeiten beider Regler zu verhindern, kann eine Blockierung vorgesehen sein, die jeweils den nicht benötigten Regler sperrt, so daß keine Zündung der steuerbaren Halbleitergleichrichter erfolgt.

Es ist weiter möglich, eine Abschaltung der Fahrwicklung und der Bremswicklung durch Unterbrechung der Zündung der steuerbaren Halbleitergleichrichter durchzuführen. Es können z. B. die für die Drehrichtungsumkehr vorgesehenen Schaltschütze so eingerichtet sein, daß sie erst schalten, wenn die steuerbaren Halbleitergleichrichter keine Zündimpulse mehr erhalten.

Auch für die Richtungsumkehr können in an sich bekannter Weise steuerbare Halbleitergleichrichter verwendet werden.

Die Aufzugssteuerung gemäß der Erfindung hat folgende Vorteile: Durch Auf schalten einer Führungsgröße kann das Fahrverhalten vorgegeben werden. Zusätzliche Schwungmassen sind dann nicht mehr erforderlich. Durch gleiche Beschleunigung und Verzögerung wird, insbesondere bei Fahrten zwischen benachbarten Stockwerken, die kürzeste Fahrzeit erzielt. Für das Bremsen und Fahren sind keine Leistungskontakte erforderlich. Mit Hilfskontakten kann in die Regler eingegriffen werden und die Impulse für die steuerbaren Halbleitergleichrichter können unterbrochen werden. Es ist also praktisch ein kontaktloses Schalten der Energie möglich. Beim Fahren werden keine Leistungsschütze betätigt. Die Schaltungsanordnung ist einfach und billig und im Betrieb wartungsfrei. Schließlich ist es auch durch die Erfindung möglich geworden, höhere Fahrgeschwindigkeiten als 2m/sec zu erzielen, was mit Drehstrommotoren bisher nicht möglich war.

Die Erfindung ist aber nicht auf die Steuerung von Motoren für Aufzüge beschränkt, sondern kann z. B.

vorteilhaft zur Steuerung des Anfahr- und Bremsvorganges von Zentrifugen verwendet werden.

Bei der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung können an Stelle der Zeitkreise auch beliebige andere Steuerkreise verwendet werden.

Claims (8)

Patentansp rüche:

1. Steuerung eines Asynchronmotors durch Beeinflussung des Stromes sowohl in einer Antriebswicklung als auch in einer Gleichstrom-Bremswicklung mit steuerbaren Halbleitergleichrichtern, insbesondere zum Antrieb von Aufzügen, dadurchgekennzeichnet, daß die Antriebswicklung als niederpolige und die Gleichstrom-Bremswicklung als hochpolige Drehstromwicklung ausgebildet sind, daß der Läufer des Asynchronmotors als Widerstandsläufer mit im motorischen Bereich der niederpoligen Antriebswicklung stetig abfallender Drehmomenten-Kennlinie ausgebildet ist und die Läuferstäbe gegenüber der Nutwand des Läufer-Blechpaketes isoliert sind und daß die Phasenlage von Zündimpulsen für die steuerbaren Halbleitergleichrichter von Reglern so beeinflußt ist, daß sich beim Unterschreiten einer Solldrehzahl des Motors die Spannung an der niederpoligen Antriebswicklung und beim Überschreiten der Solldrehzahl die Spannung an der hochpoligen Gleichstrom-Bremswicklung erhöht.

2. Steuerung von Asynchronmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu den steuerbaren Halbleitergleichrichtern, über welche

■ die niederpolige Antriebswicklung gespeist ist, antiparallel nicht steuerbare Halbleitergleichrichter geschaltet sind und daß die steuerbaren Halbleitergleichrichter, über welche die hochpolige Gleichstrom-Bremswicklung gespeist ist, mit nicht steuerbaren Halbleitergleichrichtern in einer Brückenschaltung angeordnet sind.

3. Steuerung von Asynchronmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Führungsgröße für die Regler eine drehzahlproportionale Spannung einer mit dem Motor direkt gekuppelten Tachometer-Maschine verwendet ist.

4. Steuerung von Asynchronmotoren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regler zusätzlich von Führungsgrößen beeinflußt werden, die von Steuerkreisen geliefert werden.

5. Steuerung von Asynchronmotoren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Regler von zwei Zeitkreisen beeinflußt sind, die durch Schließen von Kontakten ausgelöst werden und die über Halbleiterdioden an die Regler angeschlossen sind.

6. Steuerung von Asynchronmotoren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitkreis für den Anfahrvorgang und ein Zeitkreis für den Bremsvorgang vorgesehen ist.

7. Steuerung von Asynchronmotoren nach Anspruch 1, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung eines gleichzeitigen Arbeitens eines Reglers für die Antriebswicklung und eines Reglers für die Gleichstrom-Bremswicklung eine Blockierung vorgesehen ist, die jeweils den nicht benötigten Regler sperrt, so daß keine Zündung der von diesem Regler beeinflußten steuerbaren Halbleitergleichrichter erfolgt.

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8. Steuerung von Asynchronmotoren nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß Hilfskontakte vorgesehen sind, mit denen die Zuführung der Zündimpulse zu den steuerbaren Halbleitergleichrichtern unterbrechbar ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen