DE1488397C - 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-Mascliinen 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 jbei unterschiedlicher Fahrkorb-Belastung starken Streuungen unterworfen sind. Aus diesem Grunde müssen zur Erzielung der geforderten, relativ kleinen Halteungenauigkeiten große Einfahrwege 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. I₁ 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 (Fig. 1), das untragbar hohe Bremsverzögerungen zur Folge hätte, so daß schon aus diesem Grunde ein normal ausgelegter. Drehstrommotor mit Gleichstrom-Bremsung füi 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 Fig. 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. F i g. 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 Bremswicklung über eine Kombination von steuerbaren und

-nicht, ^.steuerbaren üHalbleitergleiehrichtern gespeist asfird. jDabei. isind an.: der j Speiseleitung; rder !nieder-..poligen? Wicklung zweckmäßig steuerbare und nicht steuerbarer.oAHalbleitergleichrichter· _; aritiparallel , ger ■schaltet und ia:der:Speiseleitung;:für;.die: h'oehpolige Wicklung mreineriBrückenschaltung. angeordnete .·?:· aizdDieiLage: der .Zündimpulse für -die. steuerbaren Halbidtergleiehrichter: wird emit: Reglern ;:sb beeinflußt, /-daß:beim;Unterschreiten der.Solldrehzahl des

Kömbmatiohi: bestehend aus steuerbaren Siliziuro-Gleichrichtern 2a, 22>,:-2c; und-.normalen Silizium- Gleichrichtern:·3α;. 3.Zr. und .-3 c-angeschlossen.;. Die steuerbaren SilizinmiGleichrichter erhalten ihreZünd' impulsevon:deni:Regler4iDieser Reglet 4erhält.die flilfsspannnng;yonr Netz und. als::Jstgröße.:eine;der Drehzahl: desicpolumschaitbaren Asynchronmotors .1 linear'proportionale Spannung von erner.-:an- diesen

■momenfeübef:die Gleichstrom-Erregung der· löpoligen Wicklung, diBiÜE das beschriebene Beispiel-in Reihen_r iParallel-sSchaltung-jbetrieben wird: In,- diesem Zusammenhang .sei; ausdrücklich., .darauf hingewiesen, 5 daß betrentsprechender Dimensionierung der. Steuerung die in .unserem Fall 4polige Fahrwicklung; auch mit nur,.einem steuerbaren Silizium-Gleichrichterund nürii-einenl^ormalenGleichrichter einphasig geregelt werdennkann,; wobei dann allerdings das kleinstmög-/MotorsdierSpannung .an ,der. mederpoligen Wicklung 10 lieh einstellbare Moment noch_: immer 45%;de.s'Mp-■'tindi.cbeim ܱ)erschreiteruderr;Solldrehzahl;die Span- ioent-estbei symmetrischem Betrieb.-beträgt..-_{; :},_i: nung;an.der 'höchpoligen Wicklung ,erhöht wird. :>.;-■. Umbej der. ^Schaltungsanordnung- nach Fig_;;.4 die

■::;Erg:'4 zeigtisäie Schalmng:des:;Hauptstrornkreises nicht.steuerbaren:Halbleitergleichrichter 3a, 3b und •der ^argeschlagenen^tEuerung^Der .polumschaltbaie 3 c einzusparen, kann die in F i g. 5 dargestellte Schal-Etrehstrom*Asynchronmotor.Iisei beispielsweise-mit x$ tungsanordnung verwendet werden. Mit la, Xb und eineri4pöligen:Wicklung, undieiner;zweiten, :getrenn- Xc sind.xlort die mederpoligeri; Drehstromwicklungen •ten löpohgenirWicklung. ausgestattet. rBeidfe.-Wickluö- des Motors 1 bezeichnet. -; .·

gen ckönnen entweder: in Stern oder in Dreieck ge- Mit der beschriebenen Schaltungsanordnung ist ein

•schaltet sernv.Die.4poUge. Wicklung-dient, alscAn- Fahr- und;Brernsbetrieb möglich, wobei:derübergang ■triebswicklung■ und:wird:an .das:Drehstromnetz mit ao von einem Betrieb zu anderen kqntuiuiejHeh;-..und «einen· Phasen i?, S; .T:: über;.:eine .· Gleichrichterr ohne;Kontaktei.erfolgt.iDamit ist _:es möglich gewor-

den^onit: Hilfe .eineTifEührungsgröße <die:_s Steuerung einesz;AtifzugesiöVPrzuneJbnien;.:Die Beschleunigung ■vom.:iStiHs.tand--:>auf·' Fahrgeschwindigkeit und die 25 Brernsverzögerung^bis zum ;Stillstand können jiach einer .y«.rbesiitnrQten.;Zeit stattfinden, so daß der Aufzug beuallen -Belastungsfällen stets die gleichen Fahreigenschaften hat. _:. ?

Fig.^6i zeigt üdas Prinzip für die Vorgabe .einer

Motor direkt angeflanschten Tachometer-Maschitel 9- 30 Fühfungsgröße.·: Mit .der Tachometer-Maschine lin -Der von der.TachometerrMaschine 9 gewonnene Ist- Reihe;-geschaltet;-ist .ein Widerstand, an:<iem eine wert: wird im; Regler 4jnit eniem:Sollwert verglichen, Spannung ansteht, die von dem Zeitglied 3 geliefert die Differenz zwischen den beiden wird, verstärkt und wird. Wird der Kontakt 4 im Fahrstuhlschacht gein eine winkelabhängige::Größe umgewandelt; An^ schlossen, so gibt das Zeitglied eine zeitproportionale schließend wird: diese winkelabhängige Größe in Im- 35 Spannung ab,i die 2u der Spannung der TachometerpulseOmgefoTmt.iAufj.diese; Weise j erhält man in Ab- Maschine addiert wird. Den ReglernS und^6 wird auf hängigkeit von: der;Regelabweichung impulse, .die.'in diese>Weise eine höhere Istspannung bzw. eine höhere ihrer Lage: zur. Speise-Wechselspannung verschiebbar Drehzahl des Drehstrom-Asynchronmotors --vorsind;::Es ist rbekannt,:xiaß-steuerbare Silizium-Gleich- getäuscht Infolgedessen werden die, Regler-die steuerrichter.:duTch:;Anlegen von impulsen leitend .werden. 40 baren rSilizium-Gleichrichter im Sinne einer niedri-Je^nachidercLage-denlmpulse ist die Spannung nach geren Drehzahl; beeinflussen. Auf diese Weise erhält den steuerbaren: SiliziumrGleichrichtern _;am;!;Dreh_r
stromrAsynchronmotor mehr:oder weniger· groß.;. Wie
oben:-dargelegt :wurde, ist: die ; Drehzahl;.· von. dieser
Speisespannung abhängig.-;;:;;:.: ■. κ::.·: to?" ;:.:

Mit:einer: weiteren Anordnung von.-steuerbaren
undr normalen SiliziumrGleichrichtern 5a -und ;££>
bzw. 6a xind-.6Z) wird: über, einen Transformator-7
oder auch direkt dierzweite, sogenannte .Bremswickr
lung ..des:,polumschaltbareni.Drehstrom-rAsynchron- 50 Erdgeschoß zum; dritten Stock.; Der. Motor· wird, zumotorseingespeist; die:für unser Beispiel als löpolig nächst.beschleunigt-, bis er seine Fahrgeschwindigkeit angenommen wurde.::Zur Steuerung der:;steuerbaren erreicht.hat,-:die.bis,zum.Punkt α konstant bleibt und Silizium-Gleichrichter 5a und 5b dient ein Regler 8, von.4iesem..Punkt an.vermindeit werden mqß, so daß derin gleicher Weise arbeitet wie;der Regler: 4. Die der iAufzug rechtzeitig, im. .dritten Stockwerk zum Arbeitsweise des Reglers 8:.unterscheidet.sich von der 55 Stehenkommt,.Beim. Punkt-α wird der.Schalter 12gedes Reglers 4 nur dadurch, daß;der Regler 8 für eine schlossearunddurch das Zeitglied 11 eine ansteigende Einphasen-Brückenschaltung bemessen ist.· Es ist jedoch auch einer.idreiphasige Ausführung möglich. Der
Regler 8.erhält:ebenfalls eine Eingangsgröße von der.
Tachometer-iMäschine B:. Wenn ;=die;. Tachometer- 60
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 65 Stockwerk zum Stillstand kommt. Die Linie α im Silizium-Gleichrichter 5a und 5Z> leitend. Damit er- Fahrdiagramm, Fig. 9, gibt die Lage des Kontaktes hält der Motor anstatt eines Antriebsmomentes von im Fahrschacht an, der den Bremsvorgang auslöst, der beispielsweise 4poligen Wicklung ein Brems-^T Für eine Fahrt zwischen benachbarten Stock

man ; das in :F j-.gr % gezeigte Fahrdiagramm. Es_; werden.sich jedoch zwei grundsätzlich verschiedene Fahr_: diagrarnm.e.rfürcdie mögliche-Zahl der bei einem Äuf-45 zug vorliegenden unterschiedlichen Belastungsfälle ergeben. ;;··\;π-:::::::·-! -:?. :.:■. :..; ,--- .·.·· r:~ :.'..■ 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

Spannung$^:ζιί,-.der.;«Spannung .der,- Tachometer-Maschine 9 zugefügt,'so daß der Motor über den Regler abgebrerast-wird; .—. ·.··■;. -■-;: ^:-. ■- -.;···; ■. -.

Wenn der;.Aufzug-jedoch· 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

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 11 α für den Anfahrvorgang und der Zeitkreis 11 für den Bremsvorgang vorgesehen ist. Beide Zeitkreise werden durch entsprechende Schalter 12 und 12a 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 Ha 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 11 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 Aufschalten 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)

Patentansprüche:

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, 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 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