DE3048683A1

DE3048683A1 - "verfahren und anordnung zur ueberwachung von stromwerten in einem mit hilfe von thyristoren gesteuerten gleichstromantrieb"

Info

Publication number: DE3048683A1
Application number: DE19803048683
Authority: DE
Inventors: Matti 05800 Hyvinkää Kähkipuro
Original assignee: Elevator GmbH
Current assignee: Elevator GmbH
Priority date: 1979-12-28
Filing date: 1980-12-23
Publication date: 1981-09-17
Also published as: GB2067037B; FR2472874B1; JPS6420098U; GB2067037A; DE3048683C2; FR2472874A1; FI65512B; FI65512C; JPH0218718Y2; BR8008545A; US4393442A; FI794076A; JPS56103988A

Description

DR.-ING. R. DÖRING - 3 - DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Elevator GmbH

Rathausstr. 1
CH-6340 Baar

"Verfahren und Anordnung zur Überwachung von Stromwerten in einem mit Hilfe von Thyristoren gesteuerten Gleichstromantrieb"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Überwachung von Stromdaten in einem durch Thyristoren gesteuerten Gleichstromantrieb, mit zwei Thyristorbrücken, welche Wechselstrom in Gleichstrom für den Antriebsmotor umwandeln sowie mit einer Strommeßeinrichtung.

Ein Stromantrieb der in Frage stehenden Art, insb. für Fahrkörbe oder Fahrstühle, kann sich in einem von zwei Fällen in einem Nullstrom-Zustand befinden. Der erste Fall liegt vor, wenn ein Fehler im Arbeitssystem auftritt. Der zweite Fall liegt vor, wenn die vorliegende Last einen normalen Übergangszustand mit Nullstrom-Bedingung veranlaßt. Es ist schwierig zwischen diesen beiden Zuständen zu unterscheiden. Hierbei treten gesonderte Gefahrenmomente für diejenigen, die den Fahrstuhl benützen auf, "insb. auch für das den Fahrstuhl überwachende und reparierende Personal. Deshalb sind in einigen Ländern die Vorschriften für

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Fahrstühle so, daß eine überwachung des Gleichstromkreises gefordert wird. Es ist jedoch in der Regel schwierig gewesen, eine überwachung des Stromes vorzusehen, da es nicht möglich ist, zu beobachten, ob der Motor mit Strom versorgt wird oder nicht. Nach der Entwicklung von Halbleitern als Ersatz für die früher verwendeten Ausrüstungen ist ein neuer Bedarf an Stromüberwachungssystemen aufgetreten. Aufgrund ihrer vorteilhaften Eigenschaften sind Thyristoren mehr und mehr anstelle der dynamotorischen Stromwandler eingesetzt worden. Thyristorenantriebe arbeiten mit einer wesentlich besseren Effektivität. Daher stellen sich auch die Betriebskosten günstiger. Die Herstellungskosten sind ebenfalls vermindert im Vergleich zu rotierenden Wandlern. Es sind jedoch für diese Antriebssysteme bestimmte neuere Nachteile aufgetreten. So ist es ein häufiges Ereignis bei normalem Fahrstuhlbetrieb, daß die übliche Situation, in der der Antriebsmotor den Fahrstuhlkorb bewegt und daher Strom bedarf, in der Tat umgekehrt wird durch die Wirkung der Last auf den Fahrkorb, und zwar in Abhängigkeit von der Richtung, in der sich der Fahrkorb bewegt, und in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Liftkorbes, der in diesem Fall den Antriebsmotor treibt. Der Antriebsmotor arbeitet dann als Generator und liefert Strom an das Hauptnetzwerk, anstatt daß er Strom aus dem Netzwerk zieht. In solchen Situationen wird der Strom umgekehrt. In Abhängigkeit von der Natur des Antriebssystems bleibt das System für einen Moment in einem Zustand von vollständigem Nullstrom, und zwar zum Zeitpunkt des Wechsels. Die Dauer des Nullstrom-Zustandes variiert und es ist bisher nicht möglich gewesen,die Länge dieses Zustandes exakt zu bestimmen. Messungen des Stromes

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konnten in zufriedener Weise nicht angestellt werden, und zwar weil ein Notstopp allzu häufig auftreten würde, und weil dies nicht ohne Verursachung einer Stromumkehr in dem System möglich ist.

Bei einem früheren Verfahren hat man eine Schmelzsicherung in den Stromkreis zwischen den Thyristorbrücken und dem Antriebsmotor angeordnet.. Diese Schmelzsicherung wird überwacht mit Hilfe eines Qptoisolators, so daß dann, wenn die Schmelzsicherung durchgeht, der Optoisolator die Information überträgt, daß die Zuspeisung des Stromes zum Motor unterbrochen ist. In Abhängigkeit von der Stärke dieser Information wird ein Nothalt ausgelöst. Dieses System hat 4en Nachteil, daß man nur imstande ist, StromzuführungSchwierigkeiten festzustellen, die aufgrund des Versagens der Schmelzsicherung auftreten. Wenn der Strom aus einem anderen Grunde unterbrochen wird, spricht das System auf das Ereignis nicht an und zeigt keine Überwachung der Arbeitsweise.

Es ist Aurgabe der vorliegenden Erfindung diese Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren und eine Anordnung zur Überwachung des Stromes zu schaffen, welche zuverlässig und billig sind und welche im Hinblick auf die angeführten Schwierigkeiten den in den verschiedenen Ländern in Kraft befindlichen Regeln entsprechen.

Das Verfahren nach der Erfindung kennzeichnet sich zur Lösung dieser Aufgabe dadurch, daß mit Hilfe einer Stromsteuerein-

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richtung das Antriebssystem in zwei verschiedenen Arbeitsweisen betrieben werden kann, so daß dann, wenn sich das System dem Nullstrom-Zustand annähert, die normale Arbeitswiese wechselt zu einer oszillierenden Arbeitsweise, in welcher Situation mit Hilfe von verzögerten Stromanzeigetiaten der Gleichstromkreis überwacht wird, und zwar auch in dem Nullstrom-Zustand. Das Verfahren hat den Vorteil, daß es leicht betrieben werden kann und daher zuverlässig und billig ist. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß es die Möglichkeit schafft, Stromunterbrechungen zu überwachen, die von irgend einem möglichen Anlaß resultieren, se· daß auch in diesen Fällen geeignete Schritte unternommen werden können. Das Verfahren zeichnet sich in einer vorteilhaften Ausführungsform dadurch aus, daß im Falle eines elektrischen Versagens die verzögerten Stromanzeigedaten von positiv in negativ gehen oder umgekehrt und ein Notstopp ausgelöst wird. Der Vorteil ist die Einfachheit des Überwachungssystems.

Zur Ausführung des Verfahrens sieht die Erfindung eine Anordnung vor, welche einen Arbeitsverstärker zum Erzeugen der Stramanzeigedaten aufweist. Diese Anordnung ist gemäß der Erfindung so weitergebildet, daß die Ausgangsinformation des Arbeitsverstärkers, der mit der Stromsteuereinrichtung verbunden ist, und somit die Stromanzeigedaten mit Hilfe eines Verzögerungskreises verzögert werden, worauf die verzögerten Stromanzeigedaten einem Notstoppkreis zugeführt werden, welcher bei Bedarf den Notstopp auslöst.

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Die Anordnung nach der Erfindung kann auch so weitergebildet werden-_f daß der Verzögerungskreis eine Diode aufweist, die mit dem Arbeitsverstärker verbunden ist. Weiterhin sind ein Widerstand und ein Kondensator parallel zwischen der Diode und der Erde angeordnet, wobei ein Widerstand zwischen dem Verzögerungskreis und dem Notstoppkreis vorgesehen ist. Ein Verzögerungskreis dieser Art ist sehr einfach und in seinem Betrieb zuverlässig.

Die Erfindung 'Wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert:

Es zeigen:

Figur 1 die wesentlichen Teile eines Kraftspeiseabschnittes eines statischen Stromwandlers sowie den zugehörigen Notstopkreis.

Figur 2 Stromkurven, die von einem üblichen Stromwandler mit Thyristorenbrücken erhalten werden.

Figur 3 entsprechende Stromkurven von dem Stromwandler nach der Erfindung.

Figur 4 eine Stromanzeigegrafik der Vorrichtung nach der Erfindung.

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Figur 5 eine Grafik der verzögerten Stroraanzeigedaten der gleichen Vorrichtung und

Figur 6 eine Stromanzeigekurve bei einer Situation, in der die Notabschaltvorrichtung betätigt ist und zwar an dem Punkt, der durch die gestrichelte Linie wiedergegeben ist.

Figur 1 zeigt wesentliche Elemente oder Komponenten des Kraftversorgungsabschnittes eines statischen Wandlers. Weiterhin ist die Stromsteuereinrichtung 39 und eine Zündeinrichtung 40 wiedergegeben. Diese sind in Form eines Blockdiagramms gezeigt, um die Darstellung zu vereinfachen. Der Versorgungsabschnitt umfaßt zwei Thyristorenbrücken, von denen die Erste 13 die Thyristoren 1 bis 6 umfaßt. Eine zweite Thyristorbrücke umfaßt die Thyristoren 7 bis 12. Weiterhin umfaßt der Versorgungsabschnitt eine Strommeßeinheit. Diese umfaßt die Stromtransformatoren 17 bis 19, Dioden 20 bis 22 und den Widerstand 23. An dem Anschluß 24 liegt Erde an. Weiterhin umfaßt die Versorgungsstation den Gleichstrommotor 15 und dessen Magnetisierungswicklung 16. Die Stromsteuereinrichtung 39 nimmt den Wert V für den vorhandenen Strom auf sowie den nominalen Wert V„ dieses Stromes. Von dem Ist-Wert V wird der Stromanzeigewert Vy mit Hilfe des Arbeitsverstärkers 25 und der Widerstände 26 und 27 gebildet. Im Prinzip liegt der Stromanzeigewert Vy in dem Kreis in einer Weise vor, wie dies in Figur 4 gezeigt ist. Die Frequenz wird bestimmt durch den Ist-Wert V des Stromes gemäß Figur 3. Immer wenn der Strom in dem Stromkreis auftritt ist der Anzeigewert Vy positiv und zwar unabhängig von dem Vor-

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zeichen des Ist-Wertes V. Wenn kein Strom vorliegt, wird V_T negativ* Die vorliegende Erfindung wird durch den Umstand möglich, daß -das System statt in der normalen Arbeitsweise in einer sogenannten oszillierenden Arbeitsweise betrieben wird, jedesmal dann, wenn durch äußere Umstände das Ist-Wert-Signal V dem Wert Null zustrebt. Bei der oszillierenden Arbeitsweise wechselt der Ist-Wert das Vorzeichen beider Frequenz der Hauptleitungen, so daß kein vollständiger Nullstrom-Zustand auftreten kann, wie dies bei dem üblichen System nach Fig. 2 möglich ist. Die vorliegende Erfindung basiert auf der Verzögerung des Str.omanzeigewertes Vj mit Hilfe des Verzögerungskreises Dieser besteht aus der Diode 28, dem Widerstand 29 und dem Kondensator 30. Während einer Zeit t , während der eine kurze Nillstrom-Periode zwischen zwei Hauptzyklen vorliegt, hat das verzögerte Stromanzeigesignal V_Tf, keine Zeit das Vorzeigen von positiv nach negativ zu wechseln. Mit der Hauptstromfrequenz von 50 Hz beträgt t gleich 3,3 ms und t, ist kleiner als dieser Wert. In diesem Fall beträgt die geeignete Zeitkonstante des Verzögerungskreises 41 beispielsweise 3,0 ms. Der verzögerte Stromanzeigewert V_x„ wird nun durch den Widerstand 31 weiter zu

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dem Notstoppkreis 42 geleitet. Die Aufgabe des Widerstandes besteht darin, eine überlastung des Arbeitsverstärkers 25 zu verhindern.

Der verzögerte Stromanzeigewert V..„ gelangt zu dem Notstoppkreis 42 über die Basis 33 eines Transistors 32. Der Emittor des Transistors ist geerdet. Der Kollektor 35 ist mit einem Stromversorgungskreis verbunden. Dieser besteht beispielsweise aus der Diode 37 (oder einer überspannungsüberwachungseinrichtung)

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und einem Relais 36, die parallel geschaltet sind, wobei die Kontaktbank des Relais durch die Bezugsziffer 38 angedeutet ist. Bei normalem Betrieb des Systems, d.h. dann, wenn die
Transistorbasis 33 das positive verzögerte Stromanzeigesignal V™

erhält, wird der Transistor 32 leitend'und der Verzögerungskontakt 38 geschlossen. Damit kann der elektrosche Strom, der die Bremse versorgt, die Bremse im geöffneten Zustand halten, so daß der Fahrkorb sich zu bewegen beginnt. Wenn ein echtes Stromversagen in dem System aus irgend einem Grunde auftritt, reicht'der Verzögerungskreis 41 nicht langer mehr aus, die
verzögerten Stromanzeigesignale Vj„ auf einem positiven Wert zu halten. Das bedeutet, daß das Signal Vj„ sein Vorzeigen
ändert. Die Transistorbasis 33 empfängt dann einen negativen Stromwert. Damit hört der Transistor auf zu leiten. Der Kontakt des Relais 38 öffnet dann, so daß der Bremsstrom nicht mehr fließt und die Federkraft -die Bremse betätigen kann. In solchen Fällen findet somit eine sogenannte Notbremsung statt*

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-ΛΛ-

Leerseite

Claims

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• I D Λ T C= M T Λ M \Λ/ Λ I T C= ζ) Pi I O Q. Q 'S '

PATENTANWÄLTE 3048683

DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Ansprüche

( 1J Verfahren zum Überwachen von Stromdaten in einem durch Thyristoren gesteuerten Gleichstromantrieb, der zwei Thyristorbrücken umfaßt, welche Wechselstrom in Gleichstrom für den Antriebsmotor unter Verwendung einer Strommeßeinheit umwandeln, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe einer· Stromsteuereinrichtung das Antriebssystem veranlaßt wird, in einer von zwei verschiedenen Arbeitsweisen zu arbeiten, der Art, daß dann, wenn das System sich einem Mullstrom-Zustand annähert die normale Arbeitsweise gewechselt wird in eine oszillierende Arbeitsweise, wobei der Gleichstromkreis mit Hilfe eines verzögerten Stromanzeigewertes auch in dem Nullstrom-Zustand überwacht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle eines elektrischen Versagens der 'verzögerte Stromanzeigewert von einem positiven auf einen · negativen Wert oder umgekehrt wechselt und eine Notabschaltung betätigt wird,
3. Anordnung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Arbeitsverstärker zum Erzeugen des Stromanzeigewertes, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangswert

l_ des Arbeitsverstärkers (25), der mit der Stromsteuerein- j

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richtung (39) verbunden ist, oder der Stromanzeigewert (Vj) mit Hilfe eines Verzögerungskreises (41) verzögert sind und der verzögerte Stromanzeigewert (V_Tf,) einem Notabschaltkreis (42) zuführbar ist, der bei Bedarf eine Notabschaltung auslöst.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungskreis (41) eine Diode (28) aufweist, die mit dem Arbeitsverstärker (25) verbunden ist, sowie einen Widerstand (29) und einen Kondensator (30), die zwischen der Diode und Erde angeordnet sind, und daß ein Widerstand (31) vorgesehen ist, der zwischen dem Verzögerungskreis (41) und dem Notabschaltkreis (42) eingeschaltet ist.

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