DE3048683C2

DE3048683C2 -

Info

Publication number: DE3048683C2
Application number: DE3048683A
Authority: DE
Inventors: Matti Hyvinkaeae Fi Kaehkipuro
Original assignee: Elevator Baar Ch GmbH
Current assignee: Elevator Baar Ch GmbH
Priority date: 1979-12-28
Filing date: 1980-12-23
Publication date: 1990-08-16
Also published as: GB2067037B; US4393442A; GB2067037A; FI794076A; JPS56103988A; BR8008545A; FR2472874B1; JPS6420098U; FR2472874A1; DE3048683A1; FI65512C; JPH0218718Y2; FI65512B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Überwachen von Stromdaten in einem durch Thyristoren gesteuerten Gleichstromantrieb, der zwei von einer Stromsteuereinheit gesteuerte Thyristorbrücken, welche Wechselstrom in Gleichstrom für den Antriebsmotor oder Gleichstrom in Wechselstrom zum motorischen Bremsen umwandeln, sowie eine den Motor-Nullstrom überwachende Anordnung umfaßt.

Aus der GB-PS 11 77 851 ist eine Schaltungsanordnung zum Überwachen von Stromdaten in einem durch Thyristoren gesteuerten Gleichstromantrieb bekannt. Sie umfaßt zwei von einer Stromsteuereinheit angesteuerte Thyristorbrücken, die Wechselstrom in Gleichstrom für einen Antriebsmotor umwandeln. Ein Detektor prüft, ob ein Nullstromzustand zwischen den beiden Thyristorbrücken vorliegt. Falls ja, unterdrückt er bestimmte Impulse.

Nullstrom-Zustände können jedoch unter verschiedenen Bedingungen auftreten. Der erste Fall liegt beispielsweise vor, wenn ein Fehler im Antrieb auftritt. Ein zweiter Fall besteht darin, daß die vorliegende Last einen normalen Übergangszustand mit Nullstrom-Bedingung veranlaßt. Es ist schwierig, zwischen diesen beiden Zuständen zu unterscheiden.

Eine Unterscheidungsmöglichkeit ist jedoch wichtig, da ein Antrieb der in Frage stehenden Art beispielsweise bei Fahrkörben oder Fahrstühlen eingesetzt werden kann. Hierbei treten besondere Gefahremomente für diejenigen, die den Fahrstuhl benutzen, auf, insbesondere auch für das den Fahrstuhl überwachende und reparierende Personal. Deshalb sind in einigen Ländern die Vorschriften für Fahrstühle so, daß eine Überwachung des Gleichstromkreises gefordert wird. Eine Überwachung des Stromes ist jedoch schwierig, 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 dynamotorischens Stromrichter 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 Antriebe bestimmte neuere Nachteile aufgetreten.

So ist es bei normalem Fahrstuhlbetrieb üblich, daß durch die Wirkung der Last auf den Fahrkorb dieser den Antriebsmotor treibt. Der Antriebsmotor arbeitet dann als Generator und liefert Strom an das speisende Netz, anstatt daß er Strom aus dem Netz zieht. In solchen Situationen wird der Strom umgekehrt. In Abhängigkeit von der Natur des Antriebs bleibt er 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 konnten in zufriedener Weise nicht angestellt werden.

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 Optoisolators, so daß dann, wenn die Schmelzsicherung durchgeht, der Optoisolator die Information überträgt, daß die Speisung des Stromes zum Motor unterbrochen ist. In Abhängigkeit von dieser Information wird ein Nothalt ausgelöst. Dieses System hat den Nachteil, daß man nur imstande ist, Stromzuführungsschwierigkeiten 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 Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren und eine Anordnung zur Überwachung der Stromdaten 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.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß mit Hilfe der Stromsteuereinrichtung der Antrieb veranlaßt wird, in einer von zwei verschiedenen Arbeitsweisen zu arbeiten, derart, daß dann, wenn das System sich einem Nullstrom-Zustand annähert, die normale, motorische oder generatorische Arbeitsweise gewechselt wird in eine oszillierende Arbeitsweise, wobei der Motorstromkreis mit Hilfe eines verzögerten Stromanzeigewertes auch in dem Nullstrom-Zustand überwacht wird.

Dieses Verfahren kann leicht durchgeführt werden und ist zuverlässig und billig. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß Stromunterbrechungen überwacht werden können, die aus irgendeinem beliebigen Anlaß hervorgerufen werden. Auch in solchen Fällen können geeignete Schritte unternommen werden. Aus der GB-PS 11 36 050 ist ein Verfahren bekannt, mit dem die Richtung von Strom festgestellt werden kann, der durch einen Gleichstrommotor fließt. Kleine Schwankungen um die Nullstromlage sind nur schwer erkennbar. Zu diesem Zweck wird durch eine Art selbstverstärkten Effekt auch eine Messung im Bereich der Nullstromlage möglich. Ein solches Verfahren wäre aber zum Unterscheiden der Ursache des Nullstrom-Zustandes ungeeignet.

Eine vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß im Falle eines elektrischen Versagens die verzögerten Stromanzeigewerte von positiv nach negativ gehen oder umgekehrt, und daß ein Notstopp ausgelöst wird. Ein solches Überwachungssystem ist besonders einfach.

Zur Ausführung des Verfahrens sieht die Erfindung eine Anordnung vor, welche einen Arbeitsverstärker zum Erzeugen des Stromanzeigewertes aufweist. Diese Anordnung ist gemäß der Erfindung so weitergebildet, daß der Ausgangswert des Arbeitsverstärkers, der mit der Stromsteuereinrichtung verbunden ist, oder der Stromanzeigewert mit Hilfe eines Verzögerungskreises verzögert sind, und der verzögerte Stromanzeigewert einem Notabschaltkreis zuführbar ist, der bei Bedarf eine Notabschaltung auslöst.

Die Anordnung nach der Erfindung kann auch so weitergebildet werden, 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 Notabschaltkreis 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 zeigt

Fig. 1 die wesentlichen Teile eines über Thyristoren gespeisten Gleichstromantriebes sowie den zugehörigen Notabschaltkreis.

Fig. 2 Stromkurven, die von einem üblichen Stromrichter mit Thyristorenbrücken erhalten werden.

Fig. 3 entsprechende Stromkurven von dem Stromrichter nach der Erfindung.

Fig. 4 eine Stromanzeigewertegrafik der Vorrichtung nach der Erfindung.

Fig. 5 eine Grafik der verzögerten Stromanzeigewerte der gleichen Vorrichtung und

Fig. 6 eine Kurve der verzögerten Stromanzeigewerte bei einer Situation, in der die Notabschaltvorrichtung betätigt wird und zwar an dem Punkt, der durch die gestrichelte Linie wiedergegeben ist.

Fig. 1 zeigt wesentliche Elemente eines über Thyristoren gespeisten Gleichstromantriebes 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 Leistungskreis 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 Leistungskreis 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 der Leistungskreis den Gleichstrommotor 15 und dessen Magnetisierungswicklung 16. Die Stromsteuereinrichtung 39 nimmt den Istwert V für den vorhandenen Strom auf sowie den nominalen Wert V₀ dieses Stromes. Von dem Istwert V wird der Stromanzeigewert V _I mit Hilfe der Arbeitsverstärkers 25 und der Widerstände 26 und 27 gebildet. Im Prinzip liegt der Stromanzeigewert V _I in dem Kreis in einer Weise vor, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Die Frequenz wird bestimmt durch den Istwert V des Stromes gemäß Fig. 3. Immer wenn der Strom in dem Stromkreis auftritt, ist der Stromanzeigewert V _I positiv und zwar unabhängig von dem Vorzeichen des Istwertes V. Wenn kein Strom vorliegt, wird V _I 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 der Istwert V dem Wert Null zustrebt. Bei der oszillierenden Arbeitsweise wechselt der Istwert V das Vorzeichen abhängig von der Netzfrequenz, 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 Stromanzeigewertes V _I mit Hilfe des Verzögerungskreises 41. Dieser besteht aus der Diode 28, dem Widerstand 29 und dem Kondensator 30. Während einer Zeit t₁, während der eine kurze Nullstrom-Periode vorliegt, hat der verzögerte Stromanzeigewert V _IH keine Zeit, das Vorzeichen von positiv nach negativ zu wechseln. Mit der Netzfrequenz von 50 Hz beträgt t gleich 3,3 ms, und t₁ ist kleiner als dieser Wert. In diesem Fall beträgt die geeignete Zeitkonstante des Verzögerungskreises 41 beispielsweise 3,0 ms. Der verzögerte Stromanzeigewert V _IH wird nun durch den Widerstand 31 weiter zu dem Notabschaltkreis 42 geleitet. Die Aufgabe des Widerstandes 31 besteht darin, eine Überlastung des Arbeitsverstärkers 25 zu verhindern.

Der verzögerte Stromanzeigewert V _IH gelangt zu dem Notabschaltkreis 42 über die Basis 33 eines Transistors 32. Der Emittor 34 des Transistors ist geerdet. Der Kollektor 35 ist mit einem Stromversorgungskreis verbunden. Dieser besteht beispielsweise aus der Diode 37 (oder einer Überspannungsüberwachungseinrichtung) und einem Relais 36, die parallel geschaltet sind, wobei der Kontakt des Relais durch die Bezugsziffer 38 angedeutet ist. Bei normalem Betrieb des Systems, d. h. dann, wenn die Transistorbasis 33 den positiven verzögerten Stromanzeigewert V _IH erhält, wird der Transistor 32 leitend und der Verzögerungskontakt 38 geschlossen. Damit kann der elektrische 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 irgendeinem Grunde auftritt, reicht der Verzögerungskreis 41 nicht mehr aus, den verzögerten Stromanzeigewert V _IH auf einem positiven Wert zu halten. Das bedeutet, daß der verzögerte Stromanzeigewert V _IH sein Vorzeichen 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.

Claims

1. Verfahren zum Überwachen von Stromdaten in einem durch Thyristoren gesteuerten Gleichstromantrieb, der zwei von einer Stromsteuereinheit gesteuerte Thyristorbrücken, welche Wechselstrom in Gleichstrom für den Antriebsmotor oder Gleichstrom in Wechselstrom zum motorischen Bremsen umwandeln, sowie eine den Motor-Nullstrom überwachende Anordnung umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der Stromsteuereinrichtung der Antrieb veranlaßt wird, in einer von zwei verschiedenen Arbeitsweisen zu arbeiten, derart, daß dann, wenn der Antrieb sich einem Nullstrom-Zustand annähert, die normale, motorische oder generatorische Arbeitsweise gewechselt wird in eine oszillierende Arbeitsweise, wobei der Motorstromkreis 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 des Arbeitsverstärkers (25), der mit der Stromsteuereinrichtung (39) verbunden ist, oder der Stromanzeigewert (V _I) mit Hilfe eines Verzögerungskreises (41) verzögert sind und der verzögerte Stromanzeigewert (V _IH) 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.