DE1756500A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Regeln der Geschwindigkeit eines Fahrstuhles beim Bremsen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Regeln der Geschwindigkeit eines Fahrstuhles beim BremsenInfo
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- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B1/00—Control systems of elevators in general
- B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
- B66B1/28—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
- B66B1/32—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on braking devices, e.g. acting on electrically controlled brakes
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Description
ORIGINAL
Diet· Xerox-Kopi·
Anmelder: nil* al« Original ludv/igshafen a.Rh., 27. 5. 1963
Kone Osakeyhtiö 8 P 4549 Fjr/hdf
Helsinki / Pinnland ι η ζ c ς ο η
Karvaaraokuj a 4 I / O D O υ υ
Vertreter:
Patentanwalt
Dipl.-Ing. Adolf H. Fischer
Ludwigshafen a.Rh.
Rlchard-Wagner-Straße 22
Verfahren und Vorrichtung zum Regel:
der Geschwindigkeit eines Fahrstuhl; heim Bremsen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Regeln der Geschwindigkeit eines Fahrstuhls beim Bremsen und - ·
besteht dabei darin, daß als Sollwert der Regelvorrichtung diejenige konstante Verzögerung verwendet wird, die
erforderlich ist, um den Fahrstuhl auf gewünschter Höhe zum Stillstand zu bringen und daß dieser Sollwert
in Kontrollpunkten direkt proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit des Fahrstuhls und umgekehrt proportional
zum Abstand des Kontrollpunkts von der gewünschten Anhalthöhe definiert v/ird.
Ein erfindungsgemäßer Verfahrensschritt besteht darin,
daß die Definition des Sollwerts erneut wenigstens einmal während eines jeden Bremsvorgangs in einem
gewissen Kontrollpunkt geprüft und berichtigt wird.
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Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung geht nan
so vor, daß als Sollwert eine zu der bestimmten
Verzögerung analoge Spannung dient, die während der Dauer des Breasvorgangs in einem Kondensator gespeichert
wird.
Ein weiterer erfindungsganaßer Verfahrensschritt
besteht darin, daß die Spannung de3 Kondensators erzielt wird durch Abziehen von der der Geschwindigkeit
des Fahrstuhls proportionalen MeSspannung einer mittels
einer Zenerdiode od. dgl. erzeugten konstanten Spannung, deren Größe so gewählt ist, daß in normalen Arbeitsbereich die Spannung näherungsweise dem Quadrat der
Geschwindigkeit proportional und dem noch übrigen Bremsweg umgekehrt proportional wird.
Wenn ein Fahrstuhl eine Geschwindigkeit von höchstens 0,5 bis 1 Meter pro Sekunde hat,* kann er hinreichend
schnell und genau mittels verhältnismäßig einfacher Brerasverfahren zum Stillstand gebracht werden. Bei
schnelleren Fahrstühlen ist es jedoch notwendig, sich einer in dieser oder jener Weise geregelten Bremsung zu bedienen,
wobei man die Bremskraft stetig in Abhängigkeit von der Belastung des Fahrstuhls, von seiner Geschwindigkeit
und dgl. regeln können muß. Ss sind eixe Anzahl stetig regelbarer Bremsvorgänge bekannt, wie
beispielsweise die Wirbelstrombremse, das Bremsen eines Kurzschlußläufermotores (Asynchronmotor) durch Speisen
des Stators mit regelbarem Gleichstrom, das Regeln einer elektromagnetisch gesteuerten Bremse mittels
eines Magnetisierungsstrome oder ein Leonardsystem.
- 3 009816/1038
Die praktischen Anwendungen dieser und anderer entsprechender Verfahren bei Fahrstühlen unterscheiden
sich noch je nachdem, auf welche VTeise die Steuerung der Bremskraft von der Geschwindigkeit, der Last und
dem Ort des Fahrstuhls in Abhängigkeit gebracht worden ist. Gute Ergebnisse sind in der Prnxis insbesondere
mit solchen Systemen erzielt vc^den, die
im Prinzip als Geschwindigkeitsregelurgai'rbeiten und
bei denen sich der Geschwindigkeits-Sollwert iia Regelsystem
stetig als Funktion des noch übrigen Bremswegs
ändert. Diese Systeme haben jedoch den Nachteil, da2 die den stetigen Geschwindigkeits-Sollwert als Funktion
des VTege liefernde Apparatur kompliziert, kostspielig
und oft nicht sehr betriebssicher ist.
Eine erfindungsgenäße Vorrichtung zun: ^Durchführen des
Verfahrens besteht darin, daß eine Anzahl vor. Geräten zur Kontrolle der jeweiligen Stellung der Kabine Je
Haltebiihne vorgesehen ist, die mit einer Vorrichtung,
die die erforderliche Verzögerung ausrechnet unl nie
als Richtwert für einen RegelverstHrker speichert, verbunden ist, wobei die Vorrichtung und der Resolver
stärker an einen Tachometergenerator des Fahrstuhlantriebsnotors
elektrisch angeschlossen sind.
Sine erfindur»£sge:2äße 3?.uforn sieht vor, da.? die Vorrichtung
zuc: Ausrechnen der Verzögerung hauptsächlich
aus einem Operationsverstärker, der zusagen
cit einer Zenerdiode die erforderliche Verzögerung ausrechnet, und eines Analogiespeicher, der die "'."erte
der Verzögerung speichert, besteht.
_ 4 - BAD ORiGiNAL
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Im Vergleich zu den bekannten Systemen besitzt die
erfindungngemäße Lösung folgende Vorteile:
Als genaue Angabe über den Ort des Fahrstuhls genügt
eine momentane, punktmäßige Information, noroalerweise
in zwei bis drei Punkten, vor jeder Haltebühne. Ein solches Ortssignal wird mittels konventioneller
Standardvorrichtungen außerordentlich betriebssicher und mit geringem Kostenaufv;and erzielt.
Die Hogelung der Verzögerung läßt sich regeltechnisch
leichter stabil gestalten als z.B. Regelung der Geschwindigkeit oder des Ortes. Das System gestaltet
sich demgemäß hinsichtlich der Stabilisiervorrichtungen
einfach.
'•'eitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der .;
folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels ,:,,,
in Verbindung mit den Zeichnungen und den Ansprüchen.
Es zeigen, in scheaatischen Skizzen,
Figur 1 eine Darstellung der zum Fahrstuhl-
Antriebssysten gehörenden Teile,
Figur 2 ein Blockschaltbild des in Figur 1
dargestellten Heglers,
Figur 3 eine grafische Larsteilung der Änderung
der Geschwindigkeit als Funktion der Zeit bei einen nach der vorliegenden Erfindung
gebremsten FahrstüiL und
Figur 4 eine graphische Darstellung der "benötigten Verzögerung als Funktion dor
Anfangsgeschwindigkeit, wenn der Brecswej
bis zum Stillstand einer "bekannten Strecke gleich ist.
Sie Hauptbestandteile des in Figur 1 dargestellten Fahrstuhl-Antriebssystems besteht hauptsächlich
aus einer Fahrstuhlkabine 1 mit einem Gegengewicht 2,
einem Schneckengetriebe 3, einem Antriebsmotor TI sowie einem tachometergenerator TG. Q?1 bis T4 sind Geräte zur
Kontrolle des Ortes der Kabine 1, in dem vorliegenden Fall vier, je Haltebühne. In der Zeichnung sind nur die
zu einer einzigen Haltebühne gehörenden Geräte eingezeichnet.
• *
Mit dem Bezugszeichen 4 ist eine*Vorrichtung bezeichnet,
die die erforderliche Verzögerung ausrechnet und sie als Richtwert für einen Receiverstärker 5 speichert.
Der Regelverstärker 5 mißt die tatsächliche Verzögerung des Fahrstuhls anhand der Spannung des Tachometergenerators
TG und vergleicht sie mit dem von der Vorrichtung 4 gelieferten Richtwert. Ein Leistungsverstärker
6 steuert die Verzögerung des Fahrstuhls.
Zu dem Fahrstuhl gehört eine konventionelle mechanische Haltebremse, die der Einfachheit halber in Figur 1
nicht dargestellt ist.
Tn dem vorliegenden Beispiel wird der Fahrstuhl in bekannter T'/eise gebremst, indem eine geeignete
Statorwiciaurr: des Kurz Schlußläufern ο tors mit Gleichstrom
17565Q0
gespeist wird. Anstelle dieser Anordnung kann auch
irgendeine andere bekannte Brerasmethode verwendet
werden.
irgendeine andere bekannte Brerasmethode verwendet
werden.
Die Hauptbestandteile, des.Regelsystem? sind näher in
Figur 2 dargestellt, wo die folgenden Vorrichtungen
zu sehen sind;
Figur 2 dargestellt, wo die folgenden Vorrichtungen
zu sehen sind;
TG Tachoraetergenerator ■
V1 Operationsverstärker, der zusammen mit der Zenerdiode Z1
die erforderliche Verzögerung ausrechnet
die erforderliche Verzögerung ausrechnet
M1 Analogiespeicher, der die besagte Verzögerung
speichert. V1, Z1 und M1 entsprechen somit der
Vorrichtung 4 in Figur 1
speichert. V1, Z1 und M1 entsprechen somit der
Vorrichtung 4 in Figur 1
Rp bis Rr Widerstände, welche die von V1 gelieferte Spannung
geeignet modifizieren
Vp Operationsverstärker, der von den Widerständen Rg und Rg. ν
eine der Differenz zwischen der Verzögerung und den ^n
RichVert entsprechende Spannung abgreift und diese :>·ο
in geeigneter Form an die Zündeinheit PM weitergibt ;ri
PM, TS Thyristorbrücke und die von dieser benötigte .:;i"i
Zündeinheit. Der von der Brücke gelieferte Gleichstrom,rk
wird in diesem Falle einer geeignetenrBreraswiellii^ . '
im Fahrstuhlmotor zugeführt. , : e.M . : ^ ^ :v
im Fahrstuhlmotor zugeführt. , : e.M . : ^ ^ :v
Den Verlauf der Verzögerung zeir^ ira Prinzip Figur 3. Der
Fahrstuhl nähert sich mit der Geschwindigkeit ν dem
Geschoß, in dem er anhalten soll. Zum Zeitpunkt t
Fahrstuhl nähert sich mit der Geschwindigkeit ν dem
Geschoß, in dem er anhalten soll. Zum Zeitpunkt t
009816/1031 bad original
trifft er in dem Kontrollpunkt T1 (Figur 1) ein,
wo die Verzögerung beginnt. Die vorerwähnten Vorrichtungen raessen hierbei rasch die Geschwindigkeit ν
des Fahrstuhls und bilden in weiter unten eingehender beschriebener Weise einen Näherungswert der erforderlichen
Verzögerung a^ = ν ?/2S. Eine diesem Näherungswert
verhältnisgleiche Spannung wird in den Kondensatoren
C1 und C_ gespeichert, von wo die Transistoren Tr1
und Tr« dieselbe repetieren, so daß an Emitter vor. Tr2
an der Polklemme des Widerstands Rg eine gleichgroße
Spannung besteht. Der Transistor Tr1 bewirkt jedoch eine
derrcaöen geringe Belastung der Kondensatoren, daß sich
deren Spannung nicht wesentlich ändert, ehe eier Fahrstuhl am nächsten Kontrollpunkt Tp anlangt. Die
übrigen schon in Vorstehenden beschriebenen, zu:::
System gehörenden Vorrichtungen bewirken nun, d.i.?
der Fahrstul mit der konstanten Verzögerung a„ vorzögert
wird. Wenn der Fahrstuhl dann ir. Kontrollpunkt' T0 eintrifft, wird mittels der vorcecchrieoor.or.
Vorrichtungen abernals rasch der Wert der erforderlichen Verzögerung a2 = v22/2S2sebildet.
Infolge der Xe3- und Regelfehler, die in; Intervall
T1-Tp stattgefunden haben, ist a«.in der Rejel
nicht genau gleich a,., weshalb sich in der Verz'-gerur.fskurve
des Fahrstuhls ein geringer Knick ergibt, eiehe
Figur 3. Falls die Vorrichtungen jedoch r.'i3i- jut
einjustiert sind, ist der Knick in der Fahrstuhlkabine nicht spürbar. Hierauf übt auch der Widerst-incL R.
einen Siftflu? aus. Während sich ic Kontrollpunkt die
Spannung an Kondensator C1 rasch ändert, folg-: die
Spannung von C2 dieser wegen der Zeitkonstante CpH..
tnit einer gewissen Verzögerung, wozit auch die Änderung
- 8 009816/1038
der Verzögerung aes Fahrstuhls ia Verlauf einer
kleinen endlichen Zeitspanne und nicht ruckartig erfolgt.
Lr.s endgültige Anhalten dea Fahrstuhls geschieht
je nach dem Bremssystem auf etwas unterschiedliche '.'eise. In vorliegenden Beispiel wird das Gleichstrombrerasraoroent
des Motors sehr gering, wenn sich die Geschwindigkeit dem V/ert Null nähert. Das Regelsystem
schafft zu Beginn irorapenoation hierfür, indem
es den "agnetisierungsstrom steigert, bis die verfügbare
Spannung nicht mehr ausreicht. Hernach l'luft der Motor unter Umständen unter Zug der Last noch mit
sehr geringer Geschwindigkeit v/eiter, bis die Haltebrexpe angreift. In vielen Fällen kommt der
Fahrstuhl jedoch schon während des Brebsens mit dem
"otor zuc völligen Stillstand, da die Geschwindigkeit
des Schneckengetriebes so gering wird, da3 der Slfilc
verschwindet und da3 Getriebe selbsthaltend wird. Die Haltobremce wird z.B. mittels eines gewöhnlichen
Zeitrelais gesteuert, so daß sie sich in vorgeschriebener
Zeit nach Passieren des Kontrollpunkts T«
schlieft. Selbst wenn der Fahrstuhl nicht vor Ansprechen
der Bremse vollends zum Stillstand kommen sollte, ist es ein Leichtes, die Eriechgeschv/indigkeit
und -zeit so gering zu machen, daJ3 ein lästiger Ruck
oder Ungenauigkeit im Anhalten vermieden wird.
Je nach der Geschwindigkeit des Fahrstuhls und der
benötigten Anhaltsgenauigkeit kann eine Kontrolle der Verzögerung noch in einem oder zwei v/eiteren Punkten
in gleicher 'ieise wie ia Punkt T2 angeordnet werden.
009816/103$ BADORiGlNAL
Die rtrt, in welcher der Sollwert der Verzögerung
gebildet wird, dürfte auch einige Beachtung verdienen. Hinsichtlich der erforderlichen Verzögerung
gilt die aus der Mechanik bekannte, reit konstanter Verzögerung verknüpfte Gleichung a = v2/23,
worin ν die Geschwindigkeit im Kontrollpunkt und S der Bremsweg, oder im vorliegenden Fall der konstante
Abstand zwischen dem Kontrollpunkt und der Haltebühne ist,
Die -graphische Darstellung a in Figur 4 gibt diesen
Zusammenhang zwischen der Geschwindigkeit und der erforderlichen Verzögerung wieder. Der Punkt A bezeichnet
die Nenngeschwindigkeit und Verzögerung, die beim Eintreffen des Fahrstuhls im Kontrollpunkt
zu erwarten sind. Falls der Fahrstuhl mit zu großer oder zu kleiner Geschwindigkeit im Kontrollpunkt
angelangt, so ergeben sich die entsprechenden tatsächlichen und erforderlichen Werte der Geschwindigkeit
und der Verzögerung anhand der zu den Punkten C bzw. gehörigen Werte von a in Figur 4. Man sieht, daß, da
es sich in den Kontrollpunkten nur um eine geringfügige Verschiebung handelt, die Kurve a durch ihre Tangente D-E
ersetzt werden kann, ohne daß ein merklicher Fehler begangen wird.Die Rechenweise nach der Tangente ergibt
sich nach Figur 1 und 4 mit Hilfe des addierenden Operationsverstärkers V1 und der Zenerdiode Z1.
In Figur 4 ist die Gerade b eingezeichnet, welche die AusgangsSpannung des Operationsverstärkers V1
darstellt. Mittels der Schaltungskonstanten, insbesondere des Widerstands Rg oder R-, ist Parallelität der
- 10 -
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'T756500
- ίο -
Geraden b mit der gewünschten Parabeltangente erzielt worden. Die Spannung, welche der
Kondensator C1 erhält, ist gleich der Ausgangsspannung
des Verstärkers un die konstant bleibende Spannung der Zenerdiode vermindert und sie fällt somit
mit der gewünschten Tangente zusammen, wie man aus Figur 4 ersieht.
Das im Regelsystem notwendige Verknüpfen der Weg- und Geschwindigkeitsgrößen S und ν mit den ihnen analog
entsprechenden Stromkreisgrößen kann auf viele Weisen geschehen, je nach den gewählten Spannungen. Sine
Arbeit dieser Art ist an sich einfach und bekannt und wird daher hier nicht beschrieben. Wesentlich ist jeäooh,
daß im Punkt Tp ν und S gänzlich andere Werte haben als
im Punkt T1 des Verzögerungsbeginns. Vor 3eginn der
Verzögerung v/aren die Kontakte K^ und K» geschlossen,
womit der Kondensator C1 auf eine von der Geschwindigkeit'.ν
und vom Widerstandsverhiltnis R- : Rp abhängige Spannung
aufgeladen worden ist, die eben der gewünschten ersten Verzögerung entspricht. Bei Beginn der Verzögerung
öffnen sich diese Kontakte, aber die Spannung am Kondensator bleibt so gut wie unverändert. Its Kontrollpunkt
T? schließen sich die Kontakte Kp und K- kurzzeitig
mit der Wirkung, daß die Spannung des Kondensators auf den der Geschwindigkeit V2 im Kontrollaugenblick
sowie dem Widerstandsverhältnis Rc:R* entsprechenden
Wert korrigiert v/ird. Durch geeignetes Justieren des Widerstands R_ kann man nun .bewirken., >
■ y
daß die Schaltung mit dem neuen Wert des Bremsweges S und der kleineren Fahrstuhlgesehwindigkeit richtig arbeitet. Der Kondensator Cg ist klein ins Vergleich zu C1
daß die Schaltung mit dem neuen Wert des Bremsweges S und der kleineren Fahrstuhlgesehwindigkeit richtig arbeitet. Der Kondensator Cg ist klein ins Vergleich zu C1
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und die langsame übertragung der Spannung:: änderung
auf Ο« verursacht d in der Spannung von
auf Ο« verursacht deshalb keine störende
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Claims (4)
1.J Verfahr en", zum Regeln der Geschwindigkeit eines
Fahrstuhls beim Bremsen, dadurch gekennzeichnet, daß als Sollwert der Regelvorrichtung diejenige
konstante Verzögerung verwendet wird, die erforderlich ist, um den Fahrstuhl auf gewünschter Höhe zua
Stillstand zu bringen, und daß dieser Sollwert in Kpntrollpunkten direkt proportional zum Quadrat
der, Geschwindigkeit des Fahrstuhls und ungekehrt proportional zum Abstand des Kontrollpunkts von
der gev/ünschten Anhalthöhe definiert v/ird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
άι2 die Definition de3 öollv.'cr»s eraeut wenigstens
eimr.il v/Hhrend eines jeden Bremsvorgangs in einem gewissen Kontrollpunkt geprüft und berichtigt v/ird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als ^ollwert eine zu der bestimmten Verzögerung
analoge Spannung dient, die während der Dauer des Bremsvorgangs in einem Kondensator gespeichert v/ird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung des Kondensators erzielt wird
durch Abziehen von der der Geschwindigkeit des Fahrstuhls proportionalen "eßspannung einer mittels
einer Zenerdiode od. dgl. erzeugten konstanten Spannung, deren Größe so gewählt ist, daß im
normalen Arbeitsbereich die Spannung näherungswei3e dem Quadrat der Geschwindigkeit proportional und dem
noch übrigen Bremsweg umgekehrt proportional wird.
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BAD ORIGINAL
Vorrichtung sura Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 "bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Anzahl von Geräten ("^ bis T.) zur
Kontrolle der jeweiligen Stellung der Kabine (i) je Haltebühne vorgesehen ist, die rait einer
Vorrichtung (4), ^ie 3ie erforderliche Verzögerung
ausrechnet und sie als Richtwert für einen Regelverstärker (5) speichert, verbunden ist, wobei die
Vorrichtung (4) und der Regelverstärker (5) ?n einen Tachoraetergenerator (TG) des FahrstuHnntriebs-Ti5O4tors
(M) elektrisch angeschlossen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (4) zun Ausrechnen
der Verzögerung hauptsächlich aus einen Operationsverstärker (V..), der zusammen mit einer Zenerdiode (Z.)
die erforderliche Verzögerung ausrechnet, und einem,_
Analogiespeicher (M1), der d'ie Werte der Verzögerung
speichert, besteht.
009816/1038
Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI680630A FI43225C (fi) | 1968-03-08 | 1968-03-08 | Menetelmä hissin nopeuden säätämiseksi hissiä jarrutettaessa |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1756500A1 true DE1756500A1 (de) | 1970-04-16 |
Family
ID=8504399
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19681756500 Pending DE1756500A1 (de) | 1968-03-08 | 1968-05-30 | Verfahren und Vorrichtung zum Regeln der Geschwindigkeit eines Fahrstuhles beim Bremsen |
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Country | Link |
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DE (1) | DE1756500A1 (de) |
FI (1) | FI43225C (de) |
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