DE2935490A1 - Positioning drive for doors - has main motor and emergency standby motor supplied from emergency supply when main supply fails - Google Patents

Positioning drive for doors - has main motor and emergency standby motor supplied from emergency supply when main supply fails

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    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
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    • E05F15/603—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors
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    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
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Abstract

The drive has an ac or 3-phase main motor coupled to a gear with a potentiometer (20). The potentiometer resistance is a measure of the position of the drive or of the door or other part being moved. The potentiometer is connected to a control circuit. At least one auxiliary motor is connected after the main motor and is driven from an emergency supply if the main supply fails. An amplifier (19) of high gain produces signals for controlling the lower speeds whilst an amplifier with staged low gain produces reference signals for the motor rapid-travel mode. Changeover from one end position to another is controlled by temperature.

Description

Wechselstrom - Positionier - RegelantriebAC positioning control drive

Positionierantriebe für die unterschiedlichsten Anwendungen werden in vielen Ausführungen eingesetzt. Insbesondere Re -gelantriebe für Türen aller Art werden in großen Stückzahlen bereits gefertigt. Das bei allen Türen spezifische Problem der Umschaltung vom schnellen Schließ- oder Offnungslauf in die langsame Schließgeschwindigkeit, wird bisher entweder mit polumschaltbaren Wechselstrom- bzw. Drehstrommotoren gelöst, oder aber in vielen Fällen mit Gleichstrommotoren, die sich in der Drehzahl regeln lassen und evtl. generatorisch bremsen.Positioning drives for a wide variety of applications used in many designs. In particular, regulating drives for all doors Art are already manufactured in large numbers. That is specific to all doors Problem with switching from the fast closing or opening run to the slow one Closing speed, so far either with pole-changing alternating current or three-phase motors solved, or in many cases with DC motors, which can be controlled in speed and possibly brake regeneratively.

Die Positionierung der Türen in den Endstellungen bzw. in den Umschaltpunkten wird mit vier Endschaltern durchgeführt, wobei die Endschalter an die Türen angebaut und eingestellt werden müssen.The positioning of the doors in the end positions or in the switchover points is carried out with four limit switches, the limit switches being attached to the doors and need to be adjusted.

Die polumschaltbaren Antriebssysteme haben den Nachteil, daß der Unterschied zwischen Fahr- und Schließgeschwindigkeit aufgrund der technischen Möglichkeiten bei Motor und Wicklungen, unterschiedlichen Polzahlen, wo bestenfalls 2- und 32 - polige Wicklungen verwendet werden können, so daß entweder die hohe Türgeschwindigkeit den Anforderungen gerecht wird, und dadurch auch eine hohe Schließgeschwindigkeit mit einem entsprechenden Ruck am Anschlag verbunden ist, oder aber die Schließgeschwindigkeit in den Endlagen klein gewählt werden kann und dadurch nur kleine Türgeschwindigkeiten erreicht werden.The pole-changing drive systems have the disadvantage that the difference between driving and closing speed due to the technical possibilities for motor and windings, different numbers of poles, where ideally 2 and 32 - Pole windings can be used, so that either the high door speed meets the requirements, and therefore also a high closing speed is associated with a corresponding jolt at the stop, or the closing speed Small can be selected in the end positions and therefore only low door speeds can be achieved.

Zudem weisen alle polumschaltbaren Wechselstrom- bzw Drehstrommotoren beim Umschalten einen erheblichen Ruck auf, der auch durch Sonderkonstruktion von Motoren nicht ganz gelöst werden kann, so daß insbesondere bei Türen, bei denen es auf einen ruhigen Lauf und niedrigen Geräuschpetel ankommt, dieses stark stört.In addition, all pole-changing AC or three-phase motors have when switching over there is a considerable jolt, which is also due to the special construction of Motors can not be completely solved, so that especially with doors where it depends on a smooth run and low noise level, which is very annoying.

Die Gleichstrommotoren haben zwar den Vorteil der besseren Regelfähigkeit, besitzen aber den wesentlichen Nachteil des Bürstenverschleißes, was einen erheblichen Wartungsumfang und eine Unsicherheit im Betrieb mit sich bringt, wie das bei derart wichtigen Antrieben nicht in Kauf genommen werden kann.The DC motors have the advantage of better control capability, but have the major disadvantage of brush wear, which is a significant one Maintenance scope and an uncertainty in operation brings with it, like that with such important drives cannot be accepted.

Es ist auch die Verwendung von -thyristorgeregelt.en Wechselstrommotoren als Türantriebe bekannt, die über einen Tacho -generator in der Drehzahl geregelt werden und am Türanschlag von einer mechanischen Bremse festgehalten werden.There is also the use of thyristor-regulated AC motors known as door drives, the speed of which is regulated by a tachometer generator and held by a mechanical brake at the door stop.

Alle herkömmlichen Türantriebe benötigen eine aufwendige Installation mit Endschaltern und vielen Schaltkontakten für die Drehrichtungsumschaltung.All conventional door drives require a complex installation with limit switches and many switching contacts for changing the direction of rotation.

Außerdem fordern verschiedene neue Sicherheitsvorschriften in mehreren Ländern, daß der komplette Türantrieb mit zwei unab -hängig von einander funktionierenden Offnungsmechanismen versehen sein muß, die im Notfall und bei Stromausfall ein automatisches öffnen der Türen ermöglichen.Also call for various new safety regulations in several Countries that the complete door drive with two independently functioning Opening mechanisms must be provided, which in an emergency and in the event of a power failure, an automatic enable the doors to be opened.

Diese Forderungen und die seitherige Forderung nach einer Sicherheitseinrichtung zur Türöffnung, werden seither so ge -löst, daß Spiral- oder Längsfedern, oder aber auch Gewichte, jeweils von dem Türantrieb mitgezogen, bzw. gespannt werden und so nach Stromausfall bei geschlossener Türe, diese Türe öffnen.These demands and the previous demand for a safety device to open the door, have since been solved in such a way that spiral or longitudinal springs, or else also weights, each pulled by the door drive, or tensioned and so on Open this door after a power failure with the door closed.

Alle diese Systeme haben aber den Nachteil, daß der einge -setzte Antriebsmotor bei jeder Türbewegung diese Elemente ebenfalls bewegen oder spannen muß, sodaß die Leistung des Türantriebsmotores erheblich höher gewählt werden muß.However, all of these systems have the disadvantage that the Drive motor also move or tension these elements with every door movement must, so that the power of the door drive motor must be chosen significantly higher.

Die aufgezeigte Problematik läßt erkennen, daß trotz des relativ einfachen Einsatzes dieser Antriebe sehr viele Forderungen berücksichtigt werden müssen. Um nun einen perfekten Antrieb für diese Problemstellung zu erhalten, wurde nachstehender Türantrieb entwickelt, der einen geregelten ein- oder mehrphasigen Wechselstrommotor enthält, sowie alle Komponenten für die Positionierung und Sicherheits-Not-öffnung.The problem shown shows that despite the relatively simple When using these drives, a large number of requirements must be taken into account. Around Now to get a perfect drive for this problem became the following Developed a door drive that uses a regulated single or multi-phase AC motor contains, as well as all components for positioning and safety emergency opening.

Die hervorgehobenen und weiteren Merkmale der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung nach Figur 1, 2 und 3 erläutert.The highlighted and further features of the invention are in the the following description with reference to the drawing according to FIGS. 1, 2 and 3 explained.

Figur 1 zeigt den schematischen Aufbau des mechanischen Gesamtantriebes, bestehend aus: Wechselstrom- bzw. Drehstrom-Kurzschlußankermotor 1 einem beliebigen Getriebe, dargestellt als Schneckengetriebe 2, und dem auf der Achse des Getriebes sitzenden Meßgetriebe 3, mit einem eingebauten Potentiometer 4, das sowohl als normales Schichtpotentiometer mit Schleifer, als auch als kontaktloses Feldplattenpotentiometer, oder als Impulsgeber ausgebildet sein kann.Figure 1 shows the schematic structure of the overall mechanical drive, consisting of: AC or three-phase short-circuit armature motor 1 any Gear, shown as worm gear 2, and the one on the axis of the gear seated measuring gear 3, with a built-in potentiometer 4, which is both as normal Layer potentiometer with slider, as well as contactless field plate potentiometer, or can be designed as a pulse generator.

Der Motor 1 treibt nun über das Getriebe und die Riemen -scheibe 5, mit einem geeigneten Riemen die Türe an. Dabei verstellt das Meßgetriebe 3 das Potentiometer 4, das über eine elektronische Schaltung, dargestellt in Figur 3 die Position angibt.The motor 1 now drives via the gearbox and the belt pulley 5, open the door with a suitable strap. The measuring gear 3 adjusts the potentiometer 4, which indicates the position via an electronic circuit, shown in FIG.

Am Motor 1 ist die Bremse 6 angeordnet, die nach erfolgter Position der Endlage Antriebe bzw. Türen festhält, und bei Stromausfall öffnet.The brake 6 is arranged on the motor 1 after the position the end position holds drives or doors and opens in the event of a power failure.

Im Gehäuse 7 sind 2 Stück weitere Elektromotoren und in 8 und 9 untergebracht, die wahlweise als Wechselstromspaltpolkondensatoren, oder aber als Gleichstrommotoren ausgeführt werden können. über die Rotoren 10 und 11 wird die gemeinsame Motorwelle 12 angetrieben.In the housing 7 there are 2 more electric motors and in 8 and 9, either as AC shaded-pole capacitors or as DC motors can be executed. The common motor shaft is via the rotors 10 and 11 12 powered.

Die elektronische Schaltung nach Figur 3 ist so ausgebildet, daß beim Offnungs- oder Schließvorgang jeweils ein vor eingestellter Trimmer bzw. Potentiometer 15 und 16 durch den Schalter 17 auf den Verstärker 18 geschaltet wird. Der Verstärker 18, mit einer hohen Verstärkung, gibt den Sollwert für die kleine Drehzahl auf den Regelverstärker 19 ab.The electronic circuit of Figure 3 is designed so that when Opening or closing process each a pre-set trimmer or potentiometer 15 and 16 is switched to the amplifier 18 by the switch 17. The amplifier 18, with a high gain, gives the setpoint for the low speed to the Control amplifier 19 from.

Die beiden Potentiometer 15 und 16 sind jeweils auf eine der beiden Türeinstellungen eingestellt.The two potentiometers 15 and 16 are each set to one of the two Door settings set.

Wird der Antrieb eingeschaltet, so erhält der Verstärker 18 von einem der Potentiometer ein bestimmtes Potential, so daß über den Regelverstärker 19 und die Zündverstärker 21 und 22 und die nachfolgende Thyristorsteuerufig der Motor zu laufen beginnt.If the drive is switched on, the amplifier 18 receives from one the potentiometer has a certain potential, so that via the control amplifier 19 and the ignition amplifier 21 and 22 and the subsequent thyristor control stage of the motor starts to run.

Die Spannungsdifferenz zwischen einem der beiden Potentiometer 15 und 16 und dem Motor Potentiometer 20 ist bei großem Ab -stand der Türe relativ groß, so daß auch der mit kleinem Verstärker arbeitende Verstärker 21, der die hohe Drehzahl dem Antrieb vorgibt, noch weit genug öffnet und auch eine hohe Spannung bzw. hohe Drehzahl auf den Verstärker 19 vorgibt.The voltage difference between one of the two potentiometers 15 and 16 and the motor potentiometer 20 is relative with a large distance between the door large, so that working with the small amplifier amplifier 21, the high Speed of the drive specifies, still opens wide enough and also a high voltage or high speed on the amplifier 19 specifies.

Ist die Türe nur mehr ein kurzes Stück vom Endpunkt vorhanden, so gibt der Verstärker 21 nur noch wenig Spannung ab, so daß die Türe mit kleiner Geschwindigkeit, die im wesentlichen von dem Verstärker 18 mit mehrfacher Verstärkung von Verstärker 21 über die entsprechende Spannung geliefert wird, in die Ent -stellung läuft, und damit eine stufenlose Regelung von der hohen auf die niedere Geschwindigkeit in der Endlage gewährleistet ist.If the door is only a short distance from the end point, so the amplifier 21 emits only a little voltage, so that the door opens at low speed, essentially from amplifier 18 with multiple gain from amplifier 21 is supplied via the corresponding voltage, runs into the distortion, and thus a stepless regulation from the high to the low speed in the end position is guaranteed.

Die eigentliche Drehzahlregelung erfolgt über den Verstärker 23. Bei der Bewegung des Motorpotentiometers wird das Potential vom Widerstand 24 während des Laufes verschoben. Die Geschwindigkeit der Verschiebung ist ein Maß für den Spannungsabfall am Widerstand 25 über den Kondensator 26, so daß im Ausgang des Verstärkers 23 in Abhängigkeit von der Motorgeschwindigkeit praktisch eine Tachospannung entsteht.The actual speed control takes place via the amplifier 23. At the movement of the motor potentiometer is the potential of resistor 24 during of the run postponed. The speed of the shift is a measure of the Voltage drop across the resistor 25 across the capacitor 26, so that in the output of the Amplifier 23 as a function of the motor speed practically a tachometer voltage arises.

Diese Spannung auf Verstärker 23 wirkt den Sollwertspannungen der Verstärker 28 und 29 entgegen, so daß entsprechend der Türposition in den abgegebenen Spannungen von Verstärker 18 und 21 eine Drehzahlregelung über den Drehzahlregelkreis 19 auf den 'vier-Quadranten-Motor-Regelverstärker 27 erfolgt.This voltage on amplifier 23 acts the setpoint voltages of the Amplifier 28 and 29 opposite, so that according to the door position in the dispensed Voltages from amplifiers 18 and 21 speed control via the speed control loop 19 to the 'four-quadrant motor control amplifier 27 takes place.

Dieser Motorregelverstärker 27 ist je nach Ausführung und Typ des nachgeschalteten Regelmotors unterschiedlich ausgebildet.This motor control amplifier 27 is depending on the design and type of downstream control motor designed differently.

Die Einschaltung der Haltebremse 6 in den Endlagen der Türe erfolgt in Abhängigkeit der Spannung am Verstärker 18, über den Verstärker 28.The holding brake 6 is switched on in the end positions of the door as a function of the voltage at the amplifier 18, via the amplifier 28.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE 1.0Wechselstrom - Positionierantrieb mit Hilfsmotor, dadurch gekennzeichnet, daß dem antreibenden Wechselstrom- bzw. Drehstrommotor ein Meßgetriebe mit eingebautem Potentiometer in der Ausführung als Draht- oder Feldplattenpotentiometer bzw.PATENT CLAIMS 1.0 AC positioning drive with auxiliary motor, characterized in that the driving alternating current or three-phase motor is a Measuring gear with built-in potentiometer in the form of wire or field plate potentiometer respectively. Impulsgeber nachgeschaltet ist, so daß über das Neßgetriebe die Position eines Antriebes bzw. eines angetriebenen Elementes auf eine elektronische Steuerung zurückmeldet und daß dem Antriebsmotor ein oder zwei weitere Uilfsmotoren nachgeschaltet sind, die als Wechselstrom-, Spaltpol-, Drehstrom- oder Gleichstrommotoren ausgebildet sein können, und bei Ausfall der Hauptstromverorgung durch Notstromversorgungen angetrieben werden. Pulse generator is connected downstream, so that the position via the Neß gear a drive or a driven element to an electronic control reports back and that the drive motor is followed by one or two further Uilfsmotoren are designed as alternating current, shaded pole, three-phase or direct current motors and in the event of a failure of the main power supply through emergency power supplies are driven. 2. Wechselstrom - Positionierantrieb mit Hilfsmotor, nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die den Motorregelverstärker ansteuernden Positionsverstärker so geschaltet sind, daß ein Verstärker mit hoher Verstärkung die niedere Drehzahl für den Antrieb vorgibt und ein oder mehrere andere Verstärker mit abgestufter niederer Verstärkung den Sollwert für den Eilgang des Motors vorgibt.2. AC - positioning drive with auxiliary motor, according to claim 1 characterized in that the position amplifier controlling the motor control amplifier are connected so that an amplifier with high gain the low speed for the drive presets and one or more other amplifiers with graduated lower Gain specifies the setpoint for the rapid traverse of the motor. 3. Wechselstrom - Positionierantrieb mit Hilfsmotor, nach Anspruch 1 + 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Motor, den sonst t&blichen Tachogenerator nicht besitzt und der Geschwindigkeits-Istwert über die Geschwindigkeit der Änderung des Motorpotentiometers bzw. des Positionsgebers in der beschriebenen Weise abgenommen wird.3. AC - positioning drive with auxiliary motor, according to claim 1 + 2 characterized in that the motor, the otherwise common tachometer generator does not have and the actual speed value via the speed of change of the motor potentiometer or the position encoder removed in the manner described will. 4. Wechselstrom - Positionierantrieb mit Hilfsmotor, nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß bei der Positionierungssteuerung mehrere Endpositionen wahlweise durch manuelle oder automatische Umschaltung angefahren werden.4. AC - positioning drive with auxiliary motor, according to claim 1 to 3, characterized in that several end positions in the positioning control can be approached either by manual or automatic switchover. 5. Wechselstrom - Positionierantrieb mit Hilfsmotor, nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung der ver -schiedenen Endpositionen in Abhängigkeit von einer oder mehreren Temperaturen automatisch erfolgt.5. AC - positioning drive with auxiliary motor, according to claim 1 to 4 characterized in that the switching of the various end positions takes place automatically as a function of one or more temperatures.
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