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Bremsregler für mit polumschaltbaren Drehstrommotoren angetriebene
Aufzüge Die Erfindung betrifft einen Antrieb mit polumschaltbaren Motoren für Aufzüge,
bei welchem die Bremsverzögerungen unter Verwendung von antiparallel geschalteten
Thyristoren oder ähnlichen Bauelementen, die in zwei Zuleitungen zu den hochpoligen
Motorwicklungen eingeschleift sind, so geregelt werden, daß die Aufzüge bei kürzesten
Schleichwegen optimal angenehm abgebremst werden.
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Es ist bereits eine Steuereinrichtung bekannt, bei welcher das Bremsmoment
der hochpoligen Motorwicklung in Abhängigkeit von der durch die Röhe der unmittelbar
vor Einleitung des Bremsvorganges vorhandenen Fahrgeschwindigkeit oder einer zu
derselben proportionalen Größe, z.B. der Drehzahl, definierten Belastung der Aufzüge
durch veränderbare unsymmetrische Schaltungen mit steuerbaren Gliedern eingestellt
werden (DBP 1 089 139). Weiterhin ist ein Antrieb
mit polumschaltbarem
Drehstrommotor bekannt, bei welchem die Bremsverzögerung unter Verwendung eines
Transduktors unabhängig von der Fahrkorbbelastung durch Änderung der Symmetrie der
Motorspeisespannung beeinflußt wird, die sich dadurch auszeichnet, daß durch die
Regeleinrichtung, bestehend aus einem Transduktor mit einer Vorstromwicklung, mit
einer über Hilfskontakte des Schaltschützes des Motors einschaltbares Glied für
eine zeitabhängig sich aufbauende Führungsgröße gespeisten zweiten Steuerwicklung,
mit einer von einer beschleunigungsproportionalen Spannungsquelle gespeisten dritten
Steuerwicklung und mit einer über ein Steuerglied zur Erfassung der Differenz zwischen
Leerfahrtgeschwindigkeit und Istgeschwindigkeit als Störgröße gespeisten und mittels
eines Kontaktes geschalteten vierten Steuerwicklung, sowohl die motorischen als
auch die generatorischen Momente des Antriebsmotors stufenlos geregelt werden (DBP
1 234 366). Schließlich ist ein regelbarer Antrieb für Aufzüge mit einem eintourigen
oder polumschaltbaren Drehstromaufzugmotor mit Kurzschlußläufer und mit einer Regeleinrichtung
zur Veränderung der motorischen und generatorischen Momente des Antriebsmotors bekannt,
der sich dadurch auszeichnet, daß das generatorische Moment in Abhängigkeit von
der Verzögerung des Antriebes durch an sich bekannte Gleichstrombremsung geregelt
wird und daß der Verzögerungsregelung im Verlaufe der Bremsphase eine Geschwindigkeits-Wegregelung
mit digitaler Wegerfassung überlagert wird. In besonderer Ausgestaltung der Erfindung
kann dabei zur Erzielung eines bündigen Anhaltens noch ein Steuergerät für das elektrische
Halten vorgesehen werden, welches seinerseits die Grösse
der Bremswirkung
in Abhängigkeit von der Fahrkorbbelastung und der Geschwindigkeit steuert (DBP 1
298 689 Zusammengefaßt ist damit der heutige Stand der Technik folgender: a) Es
gibt bei Auf zügen, die mit Drehstrommotoren angetrieben werden, bereits gesteuerte
und geregelte Antriebe.
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b) Bei den gesteuerten Antrieben wird entsprechend der festgestellten
Auf zugbelastung eine durch Variation der Speisespannung für die hochpolige Motorwicklung
realisierbare Bremsmomentkennlinie vor dem Bremsbeginn ausgewählt, die für die gerade
vorhandene Belastung einen so günstigen Wert besitzt, daß die Schleichwege in der
Langsamlaufgeschwindigkeit bis auf einen kleinen Rest beseitigt werden können. Das
Bremsmoment setzt dabei jedoch mit der gewählten Größe plötzlich ein, was ein beträchtliches
b zur Folge hat. Weiterhin können Störgrößen, wie z.B.
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Netzspannungsschwankungen, die zwischen der Belastungsmessung und
der Bremsphase auftreten, oder Belastungsänderungen durch Seilgewichtsverlagerungen
zwischen Lastmessung und Bremsphase nicht eliminiert werden c) Bei den geregelten
Antrieben fallen alle unter b) aufgeführten Nachteile weg. Darüber hinaus können
gemäß DBP 1 298 689 die Antriebe bis zur Fahrgeschwindigkeit 0 elektrisch abgebremst
werden, so daß die mechanische Bremse nur noch als Haltebremse zu fungieren hat.
Da die Beschleunigungen und Verzögerungen
unmittelbar geregelt
werden, sind Antriebe der letztgenannten Art heute sogar Leonardantrieben überlegen.
Nachteilig bei diesen Antrieben sind somit nur der relativ hohe Justieraufwand und
die relativ hohen Kosten für die Regeleinrichtungen.
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Zum besseren Verständnis zeigt Bild 1 die bislang bei den gesteuerten
und geregelten Antrieben ausgenützten Drehmoment-Drehzahlflächen der Motoren.
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Der erfindungsgemaß geregelte Antrieb schließt nun einen großen Teil
der genannten Nachteile aus, wobei die Kosten für Geräte und Justieraufwand der
in der oben geschilderten Art geregelten Anlagen bei weitem nicht erreicht werden.
Der bei dem erfindungsgemäß geregelten Antrieb zur Verfügung stehende Bremsmomentbereich
läßt dabei ein Anschwellen des Bremsmomentes vom Wert 0 ausgehend zu.
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Ebenso verschwindet das Bremsmoment wieder schwellend, wobei die Bremsung
automatisch in die beliebig kurz einstellbare Langsamfahrgeschwindigkeit einmündet.
Die Stillsetzung des Aufzuges erfolgt aus der Langsamfahrgeschwindigkeit heraus
in konventioneller Weise mit der mechanischen Bremse. Nachdem die bekannten nachteiligen
Eigenschaften eines konventionell betriebenen Aufzuges hauptsächlich während der
Bremsphase in Erscheinung treten, ist der Fahrkomfort eines Aufzuges mit der erfindungsgemäßen
Antriebs regelung gegenüber dem konventionellen Antrieb entscheidend verbessert.
Die durch eine Regelung gemäß DBP 1 298 689 zusätzlich erreichbare Komfortverbesserung
wird durch teuere Geräte und aufwendige Justierung erkauft, so daß solche Regelungen
auf Anlagen für höchste Komfortansprüche beschränkt bleiben.
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Anhand von Bild 2 soll nun das Prinzip des Stellgliedes (Energieseite)
und anhand des Blockschaltbildes Bild 3 das Prinzip der Regelung erläutert werden.
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Ub, Vbt Wb sind die hochtourigen, Ua, Va, Wa die niedertourigen Anschlüsse
des polumschaltbaren Drehstrommotors DAM. TR und T5 sind je zwei antiparallel geschaltete
Thyristoren, die mit den Sicherungen SiR und Sis in den Zuleitungen zur hochpoligen
Motorwicklung liegen.
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Sind die Thyristoren voll aufgesteuert, so entwickelt der Motor das
generatorische Bremsmoment MBDr, sind die Thyristoren dagegen gesperrt, so ist das
vom Motor entwickelte Bremsmoment 0. Je nach Aussteuerung der Thyristoren kann somit
also jedwedes Bremsmoment innerhalb der schraffierten Drehmoment-Drehzahlfläche
erreicht werden.
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In der Darstellung bedeutet ferner MHt = hochtouriges Motormoment,
MNt = niedertouriges Motormoment, MN = Motornennmoment, nsHt bzw. nsNt hochtouriole
bzw, niedertourige synchrone Motordrehzahl.
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Aufgabe der Regeleinrichtung ist es, die Thyristoren so anzusteuern,
daß unabhängig von allen Störgrößen (z.B. Last, Spannung, Temperatur) der Bremsvorgang
optimal und in angenehmster Weise abläuft.
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In Bild 3 ist TD eine mit dem Auf zugmotoY gekuppelte Tachomaschine,
deren Spannung nach der Jleichrichtung einer mit Operationsverstärkern bestüc8;ten
Sollwertintegrationsstufe zugeführt wird. Diese Stufe realisiert in bekannter Weise
die Gleichung:
Dabei bedeuten: ua die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers K eine Konstante
der Integrationseinrichtung VO die Ausgangsgeschwindigkeit, aus der heraus abgebremst
wird r.C die Zeitkonstante des Integrationskreises In der Sollwertformerstufe, die
ebenfalls mit Operationsverstärkern bestückt ist, wird der v-Sollwert, der bekanntlich
nicht linear mit dem zurückgelegten Weg abnehmen soll, in eine optimale Abhängigkeit
zum Bremsweg gebracht (b anschwellend) Im Regelverstärker findet der Soll-Istwertvergleich
der Fahrgeschwindigkeit statt, wobei die Regelabweichung nach Verstärkung zur Ansteuerung
der Zündstufen R und S für die Thyristoren in den Motorzuleitungen dient.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird am Ende der Verzögerungsphase
durch die Zusatzspannung Uz erreicht, daß der Istwert der Fahrgeschwindigkeit größer
als deren Sollwert wird. Damit werden die Thyristoren beim Einlauf in die Langsamfahrgeschwindigkeit
voll aufgesteuert, so daß der Motor, wie erforderlich zu diesem Zeitpunkt, mit voller
Netzspannung versorgt wird und die Verzögerung schwellend auf den Wert 0 reduziert
wird.
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Mit dem erfindungsgemäßen Antrieb können durch den Vergleich zwischen
Ist- und Soll-Geschwindigkeit sog. Spitzbogenfahrten
einwandfrei
bewältigt werden. Ist die Nennfahrgeschwindigkeit eines Aufzuges so hoch, daß sie
zwischen zwei benachbarten Haltestellen nicht erreicht wird, so verzögert in weiterer
Ausgestaltung der Erfindung eine Schaltstufe im Regler den Schützenwechsel Schnellfahrt/Langsamfahrt
(Bremsen) so lange, bis. sich die v-Istgeschwindigkeit der v-Sollgeschwindigkeit
bis auf eine kleine Differenz genähert hat.
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Erst jetzt erfolgt der Schützenwechsel, wobei nun der Bremsvorgang
durch die v-Sollwertvorgabe (Leitlinie) in derselben Weise erfolgt, wie bei sog.
Fernfahrten.
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In Bild 3 gibt der Kontakt dBKS (Kommando für den Bremsbeginn aus
der Aufzugsteuerung) die Schaltstufe frei, die ihrerseits den Bremsbeginn über dBR
erst einleitet, wenn die vorbestimmte kleine Differenz zwischen v-Sollwert und v-Istwert
erreicht ist.
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Natürlich können anstelle der beschriebenen Bauelemente auch andere
verwendet werden, wenn diese denselben Erfolg haben.