DE202020005045U1

DE202020005045U1 - Antriebsanordnung

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Publication number: DE202020005045U1
Application number: DE202020005045.8U
Authority: DE
Original assignee: GFA Elektromaten GmbH and Co KG
Current assignee: GFA Elektromaten GmbH and Co KG
Priority date: 2020-12-04
Filing date: 2020-12-04
Publication date: 2022-03-21
Anticipated expiration: 2030-12-05
Also published as: DE102021005984A1

Abstract

Antriebsanordnung (1) für das elektrische Antrieben eines Gebäudeabschlusses, insbesondere für ein Rolltor, Sektionaltor, Garagentor, Schiebe-Tor, Rollladen, Faltladen oder dergleichen,
wobei die Antriebsanordnung (1) zumindest einen als Umrichter, Frequenzumrichter oder Servoumrichter gebildeten Stromrichter (4) umfasst, welcher zumindest eine, insbesondere serielle, Stromrichter-Schnittstelle (6) aufweist, und
wobei die Antriebsanordnung (1) einen Antrieb (2) umfasst, welcher zumindest eine, insbesondere serielle, Antriebs-Schnittstelle (9) aufweist, welche insbesondere in oder an einem Endlagen-Positionssystem (8) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass der Stromrichter (4) durch Empfangen von Parametrisierungs-Daten (14), welche auf einem Speichermedium (10) des Antriebs (2), insbesondere des Endlagen-Positionssystems (8), hinterlegt sind, parametrisierbar und/oder kalibrierbar ist, wobei die Parametrisierungs-Daten (14) über die Antriebs-Schnittstelle (9) und die Stromrichter-Schnittstelle (6) datentechnisch übertragbar sind.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für das elektrische Antreiben eines Gebäudeabschlusses nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Der Gebäudeabschluss kann als Rolltor, Sektionaltor, Garagentor, Schiebe-Tor, Rollladen, Faltladen oder dergleichen gebildet sein. Die Antriebsanordnung umfasst zumindest einen als Umrichter, Frequenzumrichter oder Servoumrichter gebildeten Stromrichter. Der Stromrichter (Frequenzumrichter) weist zumindest eine, insbesondere serielle, Stromrichter-Schnittstelle auf. Die Antriebsanordnung umfasst einen Antrieb, welcher zumindest eine, insbesondere serielle, Antriebs-Schnittstelle aufweist, welche insbesondere in oder an einem Endlagen-Positionssystem angeordnet ist.
Die Erfindung betrifft ferner eine Verwendung eines Speichermediums nach Anspruch 8. Die Verwendung betrifft das Speichermedium eines Endlagen-Positionssystems eines Antriebs einer, insbesondere hierin beschriebenen und beanspruchten, Antriebsanordnung.
Bei einem Verfahren zum In-Betrieb-Nehmen einer montierten oder vormontierten Antriebsanordnung, insbesondere einer hierin beschriebenen und beanspruchten Antriebsanordnung kann eine Antriebsanordnung umfasst sein mit Antrieb und einer Antriebssteuerung, wobei die Antriebssteuerung zumindest einen Stromrichter, insbesondere einen Umrichter, Frequenzumrichter oder einen Servoumrichter, umfasst.
Bei einem Verfahren zum Herstellen eines Antriebs ist ein Antrieb vorgesehen, wobei ein Speichermedium zum Speichern von Daten angeordnet ist sowie eine Antriebs-Schnittstelle, insbesondere zum Auslesen von auf dem Speichermedium abgespeicherten Daten.
TECHNOLOGISCHER HINTERGRUND
Elektrisch betriebene Tore respektive Rollladen oder anderweitige Gebäudeabschlüsse umfassen neben dem Torblatt oder Torpanzer und Führungsmitteln eine Antriebsanordnung, mit der das Tor geöffnet und geschlossen werden kann. Derartige Antriebsanordnungen sind regelmäßig mit Drehstrommotoren betrieben, welche nicht unerhebliche Lasten bewegen, insbesondere bei großen oder stabilen und insofern schweren Torblättern/Torpanzern.
Das Steuern derartiger Motoren bedarf spezieller Anforderungen an Strom und Spannung und insofern einer elektronischen Steuerung. Wesentliches Bauelement derartiger Steuerungen sind Stromrichter, insbesondere Frequenzumrichter.
Antriebsanordnungen mit zumindest einem (Frequenz-)Umrichter bilden inzwischen weit verbreitete leistungselektronische Steuereinheiten. Sie werden üblicherweise verwendet um Drehstrommotoren in ihrer Drehzahl zu steuern. Ein Drehstrommotor, der an einem Stromnetz ohne eine Stromrichtung betrieben wird, kann nur mit einer Drehzahl drehen, weil die Frequenz des Stromnetzt nicht variiert. Frequenzumrichter können die Netz-Frequenz verändern und damit die Drehzahl des Motors steuern. Die Frequenz wird in der Leistungsendstufe moduliert. Das Modulieren übernimmt eine interne Steuerung des Stromrichters.
Für eine optimale Modulierung eines zum jeweiligen Antriebskonzept passenden und entsprechend dimensionierten Motors muss der Frequenzumrichter zumindest mit den jeweiligen Motorparametern parametriert respektive kalibriert werden. Die dafür erforderlichen Parametrisierungs-Daten werden gemäß üblicher Gepflogenheit über Funktionstasten am Frequenzumrichter darin gespeichert. Dieses Parametrisieren benötigt ein umfangreiches Fachwissen, insbesondere des montierenden Technikers. Sollte einer der erforderlichen Parameter falsch eingegeben werden, ist unter Umständen ein Betrieb des Motors nicht möglich. Im schlimmsten Fall droht ein Versagen der Antriebsanordnung oder des angetriebene Tors oder Rollladens. Insofern hat jeder Motor respektive jede Tor- oder Rollladen-Einrichtung hat einen eigenen Parametersatz der zwingend verwendet werden muss.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, das Konfigurieren von entsprechenden Antriebsanordnungen zu vereinfachen und/oder einen sicheren Betrieb der Antriebsanordnung zu gewährleisten. Diese Aufgabe wird durch eine Antriebsanordnung nach Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Es ist demnach vorgehen, dass bei einer eingangs beschriebenen Antriebsanordnung der Stromrichter (insbesondere Frequenzumrichter) durch Empfangen von Parametrisierungs-Daten, welche auf einem Speichermedium des Antriebs, insbesondere des Endlagen-Positionssystems, hinterlegt sind, parametrisierbar und/oder kalibrierbar ist. Die Parametrisierungs-Daten sind über die Antriebs-Schnittstelle und die Stromrichter-Schnittstelle datentechnisch übertragbar.
Die jeweiligen Schnittstellen können USB-Schnittstellen sein, oder Einschübe für digitale Speicherkarten (Beispiele: Secure Digital Memory (SD), SDHC, SDXC, jeweils auch als „mini“- oder „micro“-Variante). PCI-Schnittstellen (Peripheral Component Interconnect), PCI-Express-Schnittstellen, Netzwerkschnittstellen, Ethernet-Schnittstellen oder optische oder Funkschnittstellen (Bluetooth®, W-LAN, Infrarot, etc.). Das Speichermedium kann als Flash-Speicher gebildet sein oder als Karten-Speicher, SD-Speicher oder USB-Speicher oder dergleichen.
Bei einigen Torantrieben ist bereits ein Speicherort für einen Datensatz vorgesehen, beispielsweise in einem Endlagen-Positionssystem. Das Endlagen-Positionssystem wird vom Frequenzumrichter benötigt, um den Torantrieb bestimmungsgemäß und fehlerfrei zu betreiben. Insbesondere die Positionswerte können durch eine Positionswelle aus dem Torgetriebe erfasst werden und über eine serielle Schnittstelle übertragen werden. Indem der Stromrichter respektive Frequenzumrichter Parametrisierungs-Daten vom Speichermedium ausliest respektive empfängt kann, kann der Stromrichter eine Autoparametrierung durchführen. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Parametrisierungs-Datensatz aus dem Endlagen-Positionssystem über die (serielle) Schnittstelle ausgelesen wird. So gelingt es, dass ein Stromrichter-Typ oder Frequenzumrichter-Typ beliebig viele Torantriebs-Typen fehlerfrei steuern kann, ohne dass während des In-Betrieb-Nehmens ein Techniker respektive Monteur den Frequenzumrichter über die Funktionstasten aufwändig und fehleranfällig zu parametrieren/kalibrieren hätte. Es erweist sich als besonders zweckmäßig, wenn die jeweiligen Parametrisierungs-Datensätze während oder unmittelbar nach dem Fertigen des Antriebs darin, insbesondere in dem Endlagen-Positionssystem des Antriebs, gespeichert werden.
Es kann vorgesehen sein, dass die Anordnung ferner umfasst: eine Leistungsendstufe, insbesondere eine Leistungsendstufe des Stromrichters (Frequenzumrichters), eine, insbesondere interne, Stromrichter-Steuerung, einen Antriebsmotor und/oder ein Antriebs-Getriebe. Bevorzugt umfassen die Parametrisierungs-Daten, insbesondere motorspezifische und/oder getriebespezifische und/oder lastspezifische Kenndaten und/oder Positionswerte, insbesondere Endlagen-Positionswerte. Motorspezifische Kenndaten ergeben sich insbesondere aus der Art und Dimension des Motors, getriebespezifische Kenndaten ergeben sich insbesondere aus dem Aufbau und der spezifischen Eigenschaften des Getriebes und lastspezifische Kenndaten ergeben sich insbesondere durch die Tor- respektive Rollladen-Dimension und durch die Tor-/Rollladen-Kinematik.
Die Parametrisierungs-Daten könnten bevorzugt vom Hersteller des Antriebs in dem Speichermedium hinterlegt sein. Durch das Montieren respektive Verbinden von Antrieb und Antriebssteuerung ist so sichergestellt, dass stets die richtigen Parametrisierungs-Daten in den Frequenzumrichter einprogrammiert werden. Dies geschieht durch wenige Handgriffe des Technikers/Monteurs oder gänzlich automatisch, so dass das Verbinden von Steuerung und Antrieb erheblich vereinfacht wird und gleichzeitig fehlerfrei gelingt. Der Techniker kann sich nicht mehr vertippen oder verlesen und eine Fehlfunktion durch fehlerhaftes Parametrisieren entfällt vollständig. Das Montieren respektive In-Betrieb-Nehmen eines Tors/Rollladens wird dadurch erheblich vereinfacht und erheblich bedienungssichererer.
Die Parametrisierungs-Daten sind antriebsspezifisch und/oder lastspezifisch. Beeinflusst werden die Werte durch die Art und/oder Dimension des Motors und etwa durch die Torgröße und/oder Torkinematik und etwa die vom Motor effektiv bewegte Last. Bei einem gewichtskraftausgewogenen Tor werden beispielsweise effektiv geringere Lasten vom Antrieb bewegt als bei einem Tor ohne Gewichtskraftkompensation oder als bei einem Direktantrieb. Beeinflussen kann die Parametrisierungs-Daten auch die gewünschte Geschwindigkeit beim Toröffnen oder -schließen. Ein schnell bewegter Antrieb, etwa eines Rolltors für einen Kühlraum, der nur kurze Zeit geöffnet sein soll, hat eine andere Bewegungs- und Betriebs-Kennlinie als ein moderat bewegter Antrieb, etwa eines Fensterrolladens oder eines Garagentors.
Wie bereits erwähnt, kann es kann zweckmäßig sein, wenn das Parametrisieren und/oder Kalibrieren während oder nach dem, insbesondere elektrischen oder elektromechanischen, Verbinden von der Antriebssteuerung mit dem Antrieb erfolgt. Dies kann ohne Detailwissen der Parameter-Werte erfolgen und auch von einem wenig routinierten Techniker ausgeführt werden. Der Techniker benötigt keine aufwändigen Tabellen-Werke zum Einrichten der Anordnung und kann sich beim Einrichten auch nicht vertippen oder Eingabefehler generieren. Der Stromrichter kann bevorzugt eine automatische Parametrisierung-Funktion umfassen, welche die Parametrisierungs-Daten aus dem Speichermedium automatisch ausliest. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Parametrisieren und/oder Kalibrieren beim Warten einer Antriebsanordnung erfolgt.
Ein vereinfachtes Konfigurieren von entsprechenden Antriebsanordnungen und/oder ein sicherer Betrieb der Antriebsanordnung gelingt ferner durch eine Verwendung eines Speichermediums eines Endlagen-Positionssystems eines Antriebs einer, insbesondere hierin beschriebenen und beanspruchten, Antriebsanordnung nach Anspruch 8. In dem Speichermedium ist demnach ein Parametrisierungs-Datensatz hinterlegt, mit dem ein Stromrichter, insbesondere ein Umrichter, Frequenzumrichter oder Servoumrichter, zum Parametrisieren und/oder Kalibrieren mit Parametrisierung-Daten beaufschlagbar ist.
Ein vereinfachtes Konfigurieren von entsprechenden Antriebsanordnungen und/oder ein sicherer Betrieb der Antriebsanordnung gelingt ferner mit einem Verfahren zum In-Betrieb-Nehmen einer montierten oder vormontierten Antriebsanordnung, insbesondere einer hierin beschriebenen und beanspruchten Antriebsanordnung. Die Antriebsanordnung umfasst demnach einen Antrieb und eine Antriebssteuerung, wobei die Antriebssteuerung zumindest einen Stromrichter, insbesondere einen Umrichter, Frequenzumrichter oder einen Servoumrichter, umfasst. Der Stromrichter wird über eine am Stromrichter angeordnete Stromrichter-Schnittstelle und eine am Antrieb angeordnete Antriebs-Schnittstelle datentechnisch mit dem Antrieb verbunden. Aus einem Speichermedium des Antriebs werden Parametrisierungs-Daten zum Parametrisieren und/oder Kalibrieren des Stromrichters, welche im Speichermedium vom Hersteller des Antriebs hinterlegt wurden, ausgelesen und datentechnisch in die Antriebssteuerung, insbesondere in den Stromrichter, übertragen. Stromrichter und Antrieb sind auf diese Weise aufeinander in parametrischer Hinsicht abgestimmt und der Antrieb ist mit der Antriebssteuerung nunmehr fehlerfrei und bestimmungsgemäß steuerbar. Ein manuelles Parametrisieren respektive Kalibrieren über ein externes Eingabegerät oder über die Funktionstasten des Stromrichters respektive Frequenzumrichters wird entbehrlich.
Es kann vorgesehen sein, dass der Antrieb ein Endlagenpositions-System umfasst. Die Parametrisierungs-Daten können Kenndaten eines Motors des Antriebs und/oder Endlagen-Positions-Daten und/oder Kenndaten der vom Antrieb angetriebenen Last umfassen.
Gemäß einem Herstellungsverfahren wird in dem Antrieb ein Speichermedium zum Speichern von Daten angeordnet sowie eine Antriebs-Schnittstelle, insbesondere zum Auslesen von auf dem Speichermedium abgespeicherten Daten. In dem Speichermedium werden Parametrisierungs-Daten für eine mit dem Antrieb elektrisch und datentechnisch verbindbare Antriebssteuerung abgespeichert, insbesondere für einen Stromrichter, Umrichter, Frequenzumrichter oder Servoumrichter einer Antriebssteuerung. Die Antriebssteuerung ist somit mittels Datenübertragung vom Speichermedium auf die Antriebssteuerung für das Steuern des Antriebs konfigurierbar und/oder parametrisierbar und/oder kalibrierbar.
Der Antrieb kann bevorzugt mit einem Endlagen-Positionssystem ausgestattet werden. Das Speichermedium kann in oder an dem Endlagen-Positionssystem angeordnet sein. Der Antrieb wird mit einem Motor und/oder einem Getriebe und/oder zumindest einer, insbesondere seriellen, Antriebs-Schnittstelle ausgestattet. Es kann ein hierin beschriebenes Verfahren zum In-Betrieb-Nehmen der Anordnung vorgesehen sein.
Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung, in der - beispielhaft - ein Ausführungsbeispiel einer Antriebsanordnung dargestellt ist. Auch einzelne Merkmale der Ansprüche oder der Ausführungsformen können mit anderen Merkmalen anderer Ansprüche und Ausführungsformen kombiniert werden.
Figurenliste
In der Zeichnung zeigt

1 eine Antriebsanordnung in schematischer Ansicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Die einzige 1 zeigt ein Schema einer Antriebsanordnung 1. Die Anordnung 1 umfasst einen (Tor-)Antrieb 2 und eine Antriebssteuerung 3. Die Antriebssteuerung 3 umfasst einen Frequenzumrichter 4. Der Frequenzumrichter 4 verfügt über eine interne Steuerung 5, eine serielle Stromrichter-Schnittstelle 6 und eine Leistungsendstufe 7.
Der Torantrieb 2 umfasst ein Endlagen-Positionssystem 8 mit einer seriellen Antriebs-Schnittstelle 9 und einem Speichermedium 10. Der Antrieb 2 umfasst ferner einen Motor 11 und ein Getriebe 12.
Der Motor 11 wird von der Leistungsendstufe 7 elektrisch über die elektrische Verbindung 13 versorgt. Das Parametrisieren des Frequenzumrichters 4 erfolgt durch Übertragung eines Datensatzes 14 von dem Speichermedium 10 des Endlagen-Positionssystems 8 in die interne Steuerung 5 des Frequenzumrichters 4. An dem Daten-Transfer sind die beiden seriellen Schnittstellen 6, 9 beteiligt. Indem der Parameter-Datensatz 14 datentechnisch über die Datenleitung 15 vom Antrieb 2 auf den Frequenzumrichter 4 übertragen wird, bedarf es keiner weiteren Parametrisierung respektive Kalibrierung der Anordnung 1 mehr. Sämtliche Daten wie Frequenz, Strom(-Verlauf), Spannung(s-Verlauf), Endlagen (Positionen), (Dreh-) Geschwindigkeiten etc. sind in dem Parameter-Datensatz 14 enthalten und die Anordnung 1 ist unmittelbar nach der Datenübertragung betriebsbereit. Ein aufwändiges Programmieren/Kalibrieren/Parametrisieren des Umrichters 4 entfällt.
Sollte der Umrichter 4 einmal versagen und es bedarf des Austauschs dieses Bauteils der Anordnung 1, so kann eine Ersatz-Umrichter problemlos und fehlerfrei mittels Daten-Transfer parametrisiert werden, insbesondere gehen bei einer derartigen Wartungsmaßnahme die ursprünglichen Parameter-Werte (14) nicht mit dem defekten Umrichter verloren.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsanordnung
2: Antriebs
3: Antriebssteuerung
4: Stromrichter, Frequenzumrichter
5: (interne) (Stromrichter-)Steuerung
6: (serielle) Stromrichter-Schnittstelle
7: Leistungsendstufe
8: Endlagen-Positionssystem
9: (serielle) Antriebs-Schnittstelle
10: Speichermedium
11: Motor
12: (Antriebs-)Getriebe
13: elektrische Verbindung
14: (Parameter-)Datensatz
15: Datenverbindung

Claims

Antriebsanordnung (1) für das elektrische Antrieben eines Gebäudeabschlusses, insbesondere für ein Rolltor, Sektionaltor, Garagentor, Schiebe-Tor, Rollladen, Faltladen oder dergleichen, wobei die Antriebsanordnung (1) zumindest einen als Umrichter, Frequenzumrichter oder Servoumrichter gebildeten Stromrichter (4) umfasst, welcher zumindest eine, insbesondere serielle, Stromrichter-Schnittstelle (6) aufweist, und wobei die Antriebsanordnung (1) einen Antrieb (2) umfasst, welcher zumindest eine, insbesondere serielle, Antriebs-Schnittstelle (9) aufweist, welche insbesondere in oder an einem Endlagen-Positionssystem (8) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromrichter (4) durch Empfangen von Parametrisierungs-Daten (14), welche auf einem Speichermedium (10) des Antriebs (2), insbesondere des Endlagen-Positionssystems (8), hinterlegt sind, parametrisierbar und/oder kalibrierbar ist, wobei die Parametrisierungs-Daten (14) über die Antriebs-Schnittstelle (9) und die Stromrichter-Schnittstelle (6) datentechnisch übertragbar sind.
Antriebsanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (1) ferner umfasst: eine Leistungsendstufe (7), insbesondere eine Leistungsendstufe (7) des Stromrichters (4), eine, insbesondere interne, Stromrichter-Steuerung (5), einen Antriebsmotor (11) und/oder ein Antriebs-Getriebe (12).
Antriebsanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Parametrisierungs-Daten (14), insbesondere motorspezifische und/oder getriebespezifische und/oder lastspezifische Kenndaten und/oder Positionswerte, insbesondere Endlagen-Positionswerte, umfassen.
Antriebsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Parametrisierungs-Daten (14) vom Hersteller des Antriebs (2) in dem Speichermedium (10) hinterlegt sind.
Antriebsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Parametrisieren und/oder Kalibrieren während oder nach dem, insbesondere elektrischen oder elektromechanischen, Verbinden von einer Antriebssteuerung (3) und/oder dem Stromrichter (4) mit dem Antrieb (2) erfolgt.
Antriebsanordnung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromrichter (4) eine automatische Parametrisierung-Funktion umfasst, welche die Parametrisierungs-Daten (14) aus dem Speichermedium (10) ausliest.
Antriebsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Parametrisieren und/oder Kalibrieren beim Warten der Antriebsanordnung (1) erfolgt.
Verwendung eines Speichermediums (10) eines Endlagen-Positionssystems (8) eines Antriebs (2) einer Antriebsanordnung, insbesondere einer Antriebsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Speichermedium (10) ein Parametrisierungs-Datensatz (14) hinterlegt ist, mit dem ein Stromrichter (4), insbesondere ein Umrichter, Frequenzumrichter oder Servoumrichter, zum Parametrisieren und/oder Kalibrieren mit Parametrisierung-Daten beaufschlagbar ist.