DE3877653T2

DE3877653T2 - Antriebsregelsystem fuer einen elektrischen motor.

Info

Publication number: DE3877653T2
Application number: DE8888902217T
Authority: DE
Inventors: Yasutami Kito; Kenji Oshima
Original assignee: Otis Elevator Co
Current assignee: Otis Elevator Co
Priority date: 1987-02-26
Filing date: 1988-02-26
Publication date: 1993-08-12
Anticipated expiration: 2008-02-27
Also published as: JPS63135278U; JPH079099Y2; DE3877653D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Technisches Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Steuersystem zur Steuerung der Stromversorgung eines Elektromotors. Genauer betrifft die Erfindung ein Ausfallsicherungssystem in einem Antriebssteuersystem eines Elektromotors, wie zum Beispiel eines Asynchronmotors. Weiter betrifft die Erfindung insbesondere ein Ausfallsicherungssystem, das abnorme Betriebszustände in einer Absorbierschaltung für zurückgewonnene Leistung erfaßt und damit abnorme Betriebszustände in einem Leistungswandler zur Ausführung einer Ausfallsicherungsoperation erfaßt.

Beschreibung des Standes der Technik

Die (ungeprüfte) erste Veröffentlichung des britischen Patents 2,167,252, veröffentlicht am 21. Mai 1986, zeigt ein Fahrstuhlsteuersystem mit einem Windewerksmotor des Fahrstuhls auf. Das aufgezeigte System schließt auch eine Antriebsschaltung für den Windewerksmotor des Fahrstuhles ein, die einen Dreiphasen-Wechselstrom-Gleichrichterkonverter aufweist. Eine Absorbierschaltung für zurückgewonnene Leistung ist parallel zu Gleichstromanschlüssen des Konverters angeschlossen und umfaßt einen zurückgewonnene Leistung absorbierenden oder aufnehmenden Widerstand und einen Schalter, der einen Schalttransistor umfaßt. Der Schalter schließt sich, um den Fluß der zurückgewonnenen Leistung durch den Widerstand zur Absorption derselben zu erlauben, während der Motor im Zurückgewinnungs-Betriebsmodus betrieben wird.
Allgemein neigt der Absorbierwiderstand für zurückgewonnene Leistung nach einem kurzen Zeitraum zum Durchbrennen, wenn er einer Überspannung ausgesetzt wird, die seine Nennspannung übersteigt. Derartige Überspannung kann an den Absorbierwiderstand für zurückgewonnene Leistung beispielsweise bei einem Fehler in einer Baugruppe der Schaltung, wie zum Beispiel dem Konverter angelegt werden. Auch neigt der Absorbierwiderstand für zurückgewonnene Leistung zum Bruch, wenn die Häufigkeit der Beschleunigung und Verzögerung höher als ein vorgegebener Wert wird. In einem derartigen Fall wird die vom Absorbierwiderstand für zurückgewonnene Leistung aufzunehmende zurückgewonnene Leistung größer als die Kapazität des Widerstandes. Dadurch neigt der Widerstand zur Überhitzung oder im schlimmsten Fall zum Bruch. Des weiteren führt ein Versagen des Schalters, d.h. des Schalttransistors ebenfalls zu einem Bruch des Widerstandes.
Ist ein Bruch des Absorbierwiderstandes für zurückgewonnene Leistung aufgetreten, so kann die zurückgewonnene Leistung der Motorantriebsschaltung nicht aufgenommen werden, was ein Ansteigen der Stromspannung in der Schaltung zur Folge hat. Dies führt zum Stoppen eines Inverters über eine Überspannungsauslöseschaltung. Dies macht es unmöglich, die Position der Kabine des Fahrstuhles exakt zu steuern. In einer derartigen Notsituation ist es üblich, einen Alarm auszulösen und den Motor zu stoppen. Wenn dies auftritt, kann die Kabine in einer Zwischenstellung gestoppt werden, wobei eventuell in der Kabine befindliche Fahrgäste eingeschlossen sind.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuersystem für einen Elektromotor aufzuzeigen, das eine Abnormalität in der Absorbierschaltung für zurückgewonnene Leistung erfassen kann und eine Ausfallsicherungsoperation durchführen kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen preiswerteren Detektor zum Erfassen von Abnormalität in der Absorbierschaltung für zurückgewonnene Leistung in der Stromversorgung für einen Elektromotor, wie zum Beispiel einen Asynchronmotor aufzuzeigen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Motorsteuersystem zur Steuerung des Betriebes eines Fahrstuhlwindewerksmotors aufzuzeigen, das in Reaktion auf ein Versagen der Absorbierschaltung für zurückgewonnene Leistung eine Ausfallsicherungsoperation durchführt, wobei die Fahrstuhlkabine zur einer Position bewegt wird, in der die darin befindlichen Fahrgäste in dem Stockwerk aussteigen können, das der Position am nächsten ist, in der das Versagen erfaßt wurde.
Zur Lösung vorstehender und weiterer Aufgaben enthält ein Steuersystem für einen Elektromotor gemäß vorliegender Erfindung einen mit einer Absorbierschaltung für zurückgewonnene Leistung verbundenen Detektor zur Überwachung des Betriebes der Absorbierschaltung für zurückgewonnene Leistung zum Erfassen eines abnormen Betriebszustandes derselben. Die Steuerschaltung reagiert auf die Erfassung eines abnormen Betriebszustandes in der Absorbierschaltung für zurückgewonnene Leistung zur Steuerung des Betriebes eines Inverters in einem Ausfallsicherungs-Modus.
Gemäß der Erfindung umfaßt ein Steuersystem der Stromversorgung für einen Elektromotor eine Gleichstromversorgungseinrichtung zum Liefern von Gleichstromleistung, eine Invertereinrichtung zum Empfangen der Gleichstromleistung von der Gleichstromversorgungseinrichtung und zum Anlegen von Wechselstromleistung an den Elektromotor, um letzteren in einem ersten Modus in einer gesteuerten Antriebsrichtung anzutreiben, sowie, in einem zweiten Modus, zum Abgeben der zurückgewonnenen Leistung von dem Elektromotor zur Gleichstromversorgungseinrichtung, eine Absorbiereinrichtung für zurückgewonnene Leistung, die zwischen der Gleichstromversorgungseinrichtung und der Invertereinrichtung geschaltet ist, zum Absorbieren der zurückgewonnenen Leistung von der Invertereinrichtung, eine mit der Absorbiereinrichtung für zurückgewonnene Leistung verbundene Abnormalitätsdetektoreinrichtung zum Überwachen des Betriebszustandes letzterer, um ein einen Abnormalitätszustand anzeigendes Signal zu erzeugen, wenn eine Abnormalität der Absorbiereinrichtung für zurückgewonnene Leistung erfaßt wird, und eine mit der Invertereinrichtung verbundene Steuereinrichtung zur Steuerung des Betriebes derselben, um den Elektromotor in einer gewünschten Richtung bei einer gesteuerten Geschwindigkeit anzutreiben, wobei die Steuereinrichtung abhängig von dem einen Abnormalitätszustand anzeigenden Signal der Abnormalitätdetektoreinrichtung ist, um eine vorbestimmte Ausfallsicherungsoperation durchzuführen, um den Betrieb der Invertereinrichtung im Ausfallsicherungs-Modus zu steuern.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das System als Ausfallsicherungssystem für ein Stromversorgungssystem eines Windewerksmotors für einen Fahrstuhl verwendet, der eine Fahrstuhlkabine aufwärts und abwärts antreibt, wobei an einer oder mehreren vorgegebenen Hubpositionen Stopps vorgesehen sind, um den Fahrgästen das Einsteigen und Aussteigen aus der Fahrstuhlkabine zu erlauben, wobei die Steuereinrichtung von dem den Abnormalitätszustand anzeigenden Signal der Abnormalitätsdetektoreinrichtung abhängig ist, um eine vorbestimmte Ausfallsicherungsoperation durchzuführen und den Betrieb der Invertereinrichtung im Ausfallsicherungs-Modus zu steuern und die Kabine in eine der vorgegebenen Hubpositionen zu fahren.
In der bevorzugten Anordnung enthält die Absorbiereinrichtung für zurückgewonnene Leistung eine Schaltereinrichtung, die mit der Invertereinrichtung verbunden ist, und die Schalterstellung oder der Schalterzustand ist entsprechend dem Betriebsmodus der Invertereinrichtung veränderbar zwischen einer ersten Schalterstellung, in der der Stromfluß durch die Absorbiereinrichtung für zurückgewonnene Leistung blockiert ist, und einer zweiten Schalterstellung, in der der Stromfluß durch die Absorbiereinrichtung für zurückgewonnene Leistung ermöglicht ist, so daß der Schalter in der ersten Schalterstellung gehalten wird, während die Invertereinrichtung im ersten Modus betrieben wird, und in der zweiten Schalterstellung, während die Invertereinrichtung im zweiten Modus betrieben wird. Die Absorbiereinrichtung für zurückgewonnene Leistung umfaßt ebenfalls einen Widerstand zum Absorbieren der zurückgewonnenen Leistung.
Im praktischen Betrieb überwacht die Abnormalitätsdetektoreinrichtung das Potential an der Absorbiereinrichtung für die zurückgewonnene Leistung. Die Abnormalitätsdetektoreinrichtung überwacht die Veränderung des Potentials in der Absorbierschaltung für zurückgewonnene Leistung und erfaßt eine Abnormalität letzterer basierend auf einem Vergleich der Veränderungsfrequenz des Potentials derselben bezüglich einer vorgegebenen Frequenz. Die Abnormalitätsdetektoreinrichtung erzeugt das den Abnormalitätszustand anzeigende Signal, wenn die Frequenz des Auftretens von Veränderungen des Potentials in der Absorbiereinrichtung für zurückgewonnene Leistung unter der vorgegebenen Frequenz liegt.
In der praktischen Ausfallsicherungsoperation hält die Steuereinrichtung die Drehzahl des Fahrstuhlwindewerksmotors auf einem Wert, der so gewählt ist, daß die Größe der vom Motor zurückgewonnenen Leistung minimiert wird.
Vorzugsweise wird die Motorantriebsdrehzahl in der Ausfallsicherungsoperation auf der Basis des beladenen Gewichts der Kabine und der Fahrgeschwindigkeit der Kabine unmittelbar vor der Erfassung des Versagens bestimmt.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Die vorliegende Erfindung ist umfassender anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und der beiliegenden Figuren der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zu verstehen, die jedoch nicht als Einschränkung der Erfindung auf die bestimmte Ausführungsform zu sehen sind, sondern nur der Erläuterung und dem Verständnis dienen. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm der bevorzugten Ausführungsform eines Motorantriebssteuersystems gemäß vorliegender Erfindung, das bei Versagen einer Absorbierschaltung für zurückgewonnene Leistung eine Ausfallsicherungsoperation durchführen kann; und
Fig. 2 ein Flußdiagramm der Ausfallüberwachung und der Ausfallsicherungsoperation, die in der Praxis durch das in Fig. 1 gezeigte Steuersystem durchgeführt wird.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Wie die Figuren, insbesondere Fig. 1 zeigen, hat die bevorzugte Ausführungsform eines Motorantriebssteuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung einen Dreiphasen-Wechselstrom- Gleichrichterkonverter 10, der einen an sich bekannten Aufbau aufweist. Bekanntlich ist der Wechselstrom/Gleichstromkonverter 10 mit einer Stromquelle verbunden, von der er Dreiphasen-Wechselstrom R, S, T erhält, und richtet bzw. formt den erhaltenen Dreiphasen-Wechselstrom in Gleichstrom um. Der Wechselstrom/Gleichstromkonverter 10 weist somit zwei Gleichstromanschlüsse auf, die mit den Gleichstromanschlüssen eines Gleichstrom/Wechselstromkonverters 12 verbunden sind. Wie bekannt ist, kann der Gleichstrom/Wechselstromkonverter 12 eine Inverterschaltung umfassen und ist so konstruiert, daß er vom Wechselstrom/Gleichstromkonverter 10 erhaltenen Gleichstrom in Dreiphasen-Wechselstrom umformt, der einem Elektromotor 14, wie etwa einem Asynchronmotor, zugeführt wird.
Eine Glättungsschaltung 16 ist parallel zu den Gleichstromanschlüssen des Wechselstrom/Gleichstromkonverters 10 geschaltet. Die Glättungsschaltung 16 umfaßt einen Glättungskondensator 18. Eine Absorbierschaltung 20 für zurückgewonnene Leistung ist ebenfalls parallel zu den Gleichstromanschlüssen des Wechselstrom/Gleichstromkonverters 10 angeschlossen. Die Absorbierschaltung 20 für zurückgewonnene Leistung umfaßt einen Absorbierwiderstand 22 für zurückgewonnene Leistung, eine Sicherung 24 und einen Schalter 26. Der Absorbierwiderstand 22 für zurückgewonnene Leistung, die Sicherung 24 und der Schalter 26 bilden eine Reihenschaltung. Es ist offensichtlich, daß die Sicherung 24 zum Schutz des Absorbierwiderstandes 22 für zurückgewonnene Leistung dient, indem sie in Reaktion auf Überspannung, die ansonsten eine Zerstörung des Widerstandes verursachen könnte, durchbrennt.
Der Absorbierwiderstandes 22 für zurückgewonnene Leistung führt die an sich bekannte Funktion des Absorbierens oder Aufnehmens zurückgewonnener Leistung von dem Gleichstrom/Wechselstromkonverter 12 durch, der als Inverterbauteil für den Rückgewinn dient. Andererseits umfaßt der Schalter 26 einen Schalttransistor, der zwischen einem leitenden Zustand und einem nichtleitenden Zustand schaltbar ist. Der Schalttransistor des Schalters 26 wird nichtleitend gehalten, während der Motor 14 durch ihm vom Wechselstrom/Gleichstromkonverter 10 über den Gleichstrom/Wechselstromkonverter 12 zugeführte Leistung beschleunigt wird. Der Schalttransistor schaltet während des Betriebs des Motors 14 im Rückgewinnungsmodus in einen leitenden Zustand.
Eine Ausfalldetektorschaltung 30 ist zwischen die Absorbierschaltung für zurückgewonnene Leistung und den Gleichstrom/Wechselstromkonverter 12 geschaltet. Die Detektorschaltung 30 ist so konstruiert, daß sie einen abnormen Zustand der Absorbierschaltung 20 für zurückgewonnene Leistung erfaßt und ein Detektorsignal S&sub1; erzeugt. Das Detektorsignal S&sub1; ist ein analoges Signal mit variablem Pegel, dessen Wert den Strompegel im Detektor anzeigt, der wiederum den Betriebszustand des Absorbierwiderstandes für zurückgewonnene Leistung 22 angibt. Das Detektorsignal S&sub1; der Detektorschaltung 30 wird zu einer Analog-Digital-(A/D)-Wandlerschaltung 40 geleitet, die ein dem Detektorsignalwert entsprechendes digitales Signal S&sub2; erzeugt. Die A/D-Wandlerschaltung 40 führt das digitale Signal S&sub2; einer CPU 50 zu. Die CPU 50 steuert den Betrieb des Gleichstrom/Wechselstromkonverters 12 in Abhängigkeit vom Pegel des digitalen Signals S&sub2;, das vom A/D-Wandler 40 eingegeben wird.
In der Praxis umfaßt die Detektorschaltung 30 einen optoelektronischen Koppler 32, der mit dem Absorbierwiderstand 22 für zurückgewonnene Leistung über die Sicherung 24 parallel über einen Widerstand 34 mit dem Schalter 26 verbunden ist. Der optoelektronischen Koppler 32 umfaßt eine lichtemittierende Diode 36 und einen Phototransistor 38.
In vorstehend beschriebenem Schaltungsaufbau schaltet, während der Gleichstrom/Wechselstromkonverter 12 im Rückgewinnungszustand arbeitet, um die zurückgewonnene Leistung der Absorbierschaltung 20 für zurückgewonnene Leistung zuzuführen, der Schalter 26 wechselweise seinen Schaltzustand zwischen einer geschlossenen Stellung, um den Durchtritt des zurückgewonnenen Stromes durch den Absorbierwiderstand 22 für zurückgewonnene Leistung zu erlauben, und einer geöffneten Stellung, um den Durchtritt des zurückgewonnenen Stromes durch diesen zu blockieren. Dieser Zerhackerbetrieb des Schalters 26 findet in Abhängigkeit vom an diesem anliegenden Potential statt. Der Schalter 26 schließt sich nämlich und wird leitend, wenn das Potential über einen bestimmten Pegel ansteigt, und öffnet sich, so daß er nichtleitend wird, wenn das Potential unter den vorgegebenen Pegel fällt. In diesem Zustand variiert das an die lichtemittierende Diode 36 angelegte Potential zwischen einem NIEDRIGEN Pegel und einem HOHEN Pegel in Abhängigkeit des Schaltzustandes des Schalters 26. Daher wird die lichtemittierende Diode 36 entsprechend den Schaltvorgängen des Schalters 26 zwischen geschlossenem und geöffnetem Schaltzustand wechselweise ein- und ausgeschaltet. Der Phototransistor 38 wird ausgeschaltet gehalten, wenn Licht von der lichtemittierenden Diode 36 nicht erfaßt wird, und wird in Reaktion auf das Licht von der Diode eingeschaltet. Der Phototransistor gibt ein Detektorsignal S&sub1; für HOHEN Pegel ab, während er eingeschaltet gehalten wird. Dadurch schaltet der Phototransistor wechselweise ein und aus, so daß daher der Pegel des Detektorsignal S&sub1; zwischen HOCH und NIEDRIG wechselt.
Es ist offenbar, daß während des Zerhackerbetriebes der Schalter 26 zwischen dem geöffneten und geschlossenen Schaltzustand in einer kurzen Periode in annähernd regelmäßigen Intervallen wechselt.
Gibt andererseits der Gleichstrom/Wechselstromkonverter 12 keinen Gleichstrom ab oder befindet er sich nicht im Rückgewinnungszustand, so wird der Schalter 26 geöffnet. Daher tritt der Gleichstrom vom Wechselstrom/Gleichstromkonverter 10 durch den Absorbierwiderstand 22 für zurückgewonnene Leistung und fließt durch die Detektorschaltung 30. Dadurch wird das an die lichtemittierende Diode 36 angelegte Potential auf einem HOHEN Pegel gehalten, so daß diese leuchtet. Der Phototransistor 38 erfaßt das von der lichtemittierenden Diode 36 abgegebene Licht und gibt ein Detektorsignal S&sub1; für HOHEN Pegel ab.
Der A/D-Wandler 40 gibt ein digitales Signal mit dem Wert "0" in Reaktion auf das Detektorsignal S&sub1; für NIEDRIGEN Pegel und mit einem Wert "1" in Reaktion auf das Detektorsignal S&sub1; für HOHEN Pegel ab. Die CPU 50 erfaßt den Betriebszustand des Motors 14 und des Gleichstrom/Wechselstromkonverters 12 auf der Basis des digitalen Signales, um den Betrieb des Gleichstrom/Wechselstromkonverters 12 zu steuern.
Daher wird, wenn die Absorbierschaltung 20 für zurückgewonnene Leistung in normalem Betriebszustand ist, der digitale Signalwert bei "1" gehalten, solange der Gleichstrom/Wechselstromkonverter 12 keinen Gleichstrom abgibt oder nicht im Rückgewinnungszustand ist. Andererseits wechselt der digitale Signalwert zwischen "1" und "0" jedesmal wenn der Motorantriebsmodus vom Beschleunigungsmodus zum Verzögerungsmodus wechselt, in dem Leistung zurückgewonnen wird.
Wie aus vorstehender Erörterung deutlich wird, kann der Schalter 26 nicht über einen langen Zeitraum in der geschlossenen Stellung gehalten werden. Daher kann der digitale Signalwert des A/D-Wandlers 40 nicht über einen langen Zeitraum auf "0" gehalten werden, solange die Absorbierschaltung 20 für zurückgewonnene Leistung im normalen Betriebszustand arbeitet. Daher kann ein Versagen der Absorbierschaltung 20 für zurückgewonnene Leistung erfaßt werden, indem die Zeitspanne überwacht wird, in der der Signalwert des digitalen Signales auf "0" gehalten wird.
Wenn ein Bruch des Absorbierwiderstandes 22 für zurückgewonnene Leistung auftritt, wird der Strom, das heißt der Gleichstrom vom Wechselstrom/Gleichstromkonverter 10 und dem Gleichstrom/Wechselstromkonverter 12 nicht an die lichtemittierende Diode 36 angelegt. Dadurch leuchtet die lichtemittierende Diode 36 nicht auf. Der Signalpegel des Detektorsignals S&sub1; wird konstant NIEDRIG gehalten. Dadurch bleibt der Wert des Digitalsignals, das der CPU 50 eingegeben wird, auf "0". Wenn die Zeitspanne, in der der Wert des Digitalsignals auf "0" gehalten wird, eine vorgegebenen Zeitspanne übersteigt, die unter Berücksichtigung des längstmöglichen Zerhackintervalles bestimmt werden kann, stellt die CPU 50 fest, daß die Absorbierschaltung 20 für zurückgewonnene Leistung versagt.
In dem Fall, daß nach dem Betrieb im Betriebszustand über einen vorgegebenen Zeitraum der Motor 14 im Verzögerungsmodus betrieben werden muß, kann ein Versagen der Absorbierschaltung 20 für zurückgewonnene Leistung erfaßt werden, indem der Eingangspegel des A/D-Wandlers 40 geprüft wird. Insbesondere wenn der Eingangspegel bei "0" gehalten wird, obwohl der Betrieb des Motors 14 im Beschleunigungsmodus vorliegt, zeigt dies an, daß der Absorbierwiderstand 22 für zurückgewonnene Leistung zu Bruch gegangen ist.
Die CPU 50 führt eine Ausfallsicherungsoperation durch, wenn das Versagen der Absorbierschaltung 20 für zurückgewonnene Leistung erfaßt wurde.
Im Fall eines Fahrstuhlwindewerksmotors sind Richtung und Größe der zurückgewonnenen Leistung in Abhängigkeit von der Richtung der Kabinenbewegung, das heißt aufwärts und abwärts, und den Lastbedingungen, das heißt Gewicht der Fahrgäste und des Gepäcks in der Kabine, variabel. Das heißt, daß die zurückgewonnene Leistung durch eine geeignete Auswahl der Antriebsrichtung des Motors hinsichtlich der Richtung der Kabinenbewegung und der Last minimiert werden kann. Da des weiteren die Größe der zurückgewonnenen Leistung proportional zur Antriebsgeschwindigkeit der Kabine zunimmt, oder anders ausgedrückt, durch Antreiben des Motors mit im wesentlichen geringer Drehzahl wird die zurückzugewinnende Leistung im wesentlichen klein. Die CPU 50 führt eine Ausfallsicherungsoperation durch, um den Gleichstrom/Wechselstromkonverter 12 zum Antrieb des Motors 14 in einer Richtung und mit einer Drehzahl zu steuern, die so gewählt sind, daß die zurückzugewinnende Leistung minimiert wird.
Fig. 2 zeigt den Ablauf der Ausfallsicherungsoperation, der von der CPU 50 durchgeführt wird. Es ist offensichtlich, daß der in Fig. 2 gezeigte Ablauf zyklisch zu vorgegebenen Zeitpunkten ausgelöst werden kann. Die Auslösezeitgebung kann beispielsweise durch vorgegebene Intervalle erfolgen.
Unmittelbar nach dem Start des Ablaufes prüft die CPU 50, ob die Schaltung 20 für zurückgewonnene Leistung im Normalbetrieb ist oder nicht. Ist die erfaßte Betriebsbedingung der Absorbierschaltung 20 für zurückgewonnene Leistung normal, so geht der Ablauf bis zum Ende und der normale Fahrstuhlsteuerablauf wird fortgeführt.
Wird andererseits ein Abnormalitätszustand der Absorbierschaltung 20 für zurückgewonnene Leistung in Schritt ST&sub1; des Ablaufes erfaßt, so wird in Schritt ST&sub2; die Laufrichtung der Kabine geprüft. In der Praxis kann die Laufrichtung der Kabine anhand der Antriebsrichtung des Motors 14 festgestellt werden. Bewegt sich die Kabine aufwärts, so wird ein Ablauf durchgeführt, um eine Motordrehzahl für die Ausfallsicherungsoperation herzuleiten, die im folgenden als Ausfallsicherungs-Antriebsdrehzahl bezeichnet wird, und eine Motorantriebsrichtung, die im folgenden als Ausfallsicherungs- Antriebsrichtung bezeichnet wird. Dies wird auf der Basis der Motorantriebsrichtung und der in der Kabine erfaßten Last unmittelbar vor der Ausfallsicherungsoperation bei Schritt ST&sub3; bestimmt. Bewegt sich andererseits die Kabine abwärts, so wird ein Ablauf durchgeführt, um die Ausfallsicherungs- Antriebsdrehzahl und die Ausfallsicherungs-Antriebsrichtung auf der Basis der Motorantriebsrichtung und der Last in der Kabine herzuleiten, die unmittelbar vor der Ausfallsicherungsoperation in Schritt ST&sub4; erfaßt wird.
Die Ausfallsicherungs-Antriebsdrehzahl des Motors wird so gewählt, daß die während der Verzögerung der Kabine zurückgewonnene Leistung möglichst klein gehalten wird. Die Ausfallsicherungs-Antriebsdrehzahl wird nämlich in einem Drehzahlbereich bestimmt, in dem die Leistung, die die zurückgewonnene Leistung verursacht, durch Leistungsverlust, beispielsweise in einem Leistungszug absorbiert werden kann. Die Ausfallsicherungs-Antriebsrichtung andererseits kann hinsichtlich der Last in der Kabine bestimmt werden, um das Trägheitsmoment, das auf den Motor während der Verzögerung ausgeübt wird, möglichst gering zu halten.
Auf der Basis der Ausfallsicherungs-Antriebsdrehzahl, die in Schritt ST&sub3; oder ST&sub4; hergeleitet wurde, gibt die CPU 50 ein Steuersignal S3 ab, um den Betrieb des Gleichstrom/Wechselstromkonverters 12 zur Einstellung der Motorantriebsdrehzahl auf die ausfallsichere Antriebsdrehzahl einzustellen. Durch vorstehend beschriebene Ausfallsicherungsoperation kann die Fahrstuhlkabine in eine Hubposition angetrieben werden, in der die Fahrgäste in der Kabine sicher diese verlassen können, auch wenn ein Versagen in der Absorbierschaltung 20 für zurückgewonnene Leistung auftritt.
Eventuell kann gleichzeitig mit der Ausfallsicherungsoperation in den Schritten ST&sub3; und ST&sub4; ein Alarm erzeugt werden, um hinsichtlich des abnormen Zustandes der Stromversorgungsschaltung Alarm zu geben.
Es sei angemerkt, daß die einen optoelektronischen Koppler verwendenden Ausführungsformen bevorzugt sind, da dafür weniger Einbauraum erforderlich ist und diese Lösung auch preiswerter ist.
Es ist offensichtlich, daß der in der dargestellten Ausführungsform zum Erfassen eines Versagens der Absorbierschaltung 20 für zurückgewonnene Leistung verwendete optoelektronische Koppler durch ein beliebiges aus einer Vielzahl von Erfassungsmitteln ersetzt werden kann, die den Pegel des durch die Absorbierschaltung für zurückgewonnene Leistung fließenden Stromes überwachen können. Weiter ist für den Fachmann offensichtlich, daß für alle Baugruppen der Schaltung Alternativen existieren, die daher als mögliche Modifikationen zur Ausführung der Erfindung betrachtet werden sollen.
Daher ist offensichtlich, daß die Erfindung auf verschiedene Arten und Weisen ausgeführt werden kann, auch wenn die vorliegende Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsform zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung aufgezeigt wurde.

Claims

1. Stromversorgungs-Steuersystem für einen Elektromotor (14), umfassend:

eine Gleichstrom-Versorgungseinrichtung (10) zum Liefern von Gleichstromleistung;

eine Invertereinrichtung (12), die zum Empfangen der Gleichstromleistung von der Gleichstrom-Versorgungseinrichtung (10), zum Anlegen von Wechselstromleistung an den Elektromotor (14), zum Antreiben des letzteren in einer gesteuerten Antriebsrichtung in einem ersten Modus sowie zum Ausgeben einer zurückgewonnenen Leistung von dem Elektromotor an die Gleichstrom-Versorgungseinrichtung (10) in einem zweiten Modus betrieben wird;

eine Absorbiereinrichtung (20) für zurückgewonnene Leistung, die zwischen der Gleichstrom-Versorgungseinrichtung (10) und der Invertereinrichtung (12) geschaltet ist, zum Absorbieren der zurückgewonnenen Energie aus der Invertereinrichtung;

eine mit der Absorbiereinrichtung (20) für zurückgewonnene Leistung verbundene Abnormalitätsdetektoreinrichtung (30) zum Überwachen des Betriebszustandes der letzteren, um ein einen Abnormalitätszustand anzeigendes Signal (S&sub1;) zu erzeugen, wenn eine Abnormalität der Absorbiereinrichtung (20) für zurückgewonnene Leistung detektiert wird;

gekennzeichnet durch

eine mit der Invertereinrichtung (12) verbundene Steuereinrichtung (50) zum Steuern des Betriebs der letzteren, um den Elektromotor (14) in einer gewünschten Richtung bei einer gesteuerten Geschwindigkeit anzutreiben, wobei die Steuereinrichtung (50) abhängig von dem einen Abnormalitätszustand anzeigenden Signal (S&sub1;) der Abnormalitätsdetektoreinrichtung (30) ist, um eine vorbestimmte Ausfallsicherungs-Operation auszuführen, so daß der Betrieb der Invertereinrichtung (12) im ausfallsicheren Modus gesteuert wird.

2. Stromversorgungs-Steuersystem wie in Anspruch 1 dargetan, worin die Absorbiereinrichtung (20) für zurückgewonnene Leistung eine mit der Invertereinrichtung (12) verbundene Schaltereinrichtung (26) enthält, die zwischen einer ersten Schalterstellung, in welcher Stromfluß durch die Absorbiereinrichtung (20) für zurückgewonnene Leistung unterbrochen ist, und einer zweiten Schalterstellung, in welcher Stromfluß durch die Absorbiereinrichtung (20) für zurückgewonnene Leistung gestattet ist, abhängig von dem Betriebs-Modus der Invertereinrichtung (12) veränderbar ist, so daß der Schalter (26) in der ersten Schalterstellung gehalten ist, während die Invertereinrichtung (12) in der ersten Schalterstellung gehalten ist, während die Invertereinrichtung (12) in dem ersten Modus arbeitet, und in einer zweiten Schalterstellung, während die Invertereinrichtung (12) in dem zweiten Modus arbeitet.

3. Stromversorgungs-Steuersystem wie in Anspruch 1 oder 2 dargetan, worin die Absorbiereinrichtung (20) für zurückgewonnene Leistung einen Widerstand (22) zum Absorbieren der wiedergewonnenen Energie aufweist.

4. Stromversorgungs-Steuersystem wie in Anspruch 1, 2 oder 3 dargetan, worin die Abnormalitätsdetektoreinrichtung (30) ein Potential in der Absorbiereinrichtung (20) für zurückgewonnene Leistung überwacht.

5. Stromversorgungs-Steuersystem wie in Anspruch 4 dargetan, worin die Abnormalitätsdetektoreinrichtung (30) Veränderungen des Potentials in der Absorbiereinrichtung (20) für zurückgewonnene Leistung zum Detektieren von Abnormalitäten des letzteren auf der Grundlage der Frequenz einer Änderung des Potentials in Beziehung zu einer vorbestimmten Frequenz überwacht.

6. Stromversorgungs-Steuersystem wie in Anspruch 5 dargetan, worin die Abnormalitätsdetektoreinrichtung (30) das einen Abnormalitätszustand anzeigende Signal (S1) erzeugt, wenn die Frequenz des Auftretens von Veränderungen des Potentials in der Absorbiereinrichtung (20) für zurückgewonnene Leistung kieiner als die vorbestimmte Frequenz ist.

7. Stromversorgungs-Steuersystem wie in irgendeinem der Ansprüche 2 bis 6 dargetan, worin die Abnormalitätsdetektoreinrichtung (30) einen mit der Absorbiereinrichtung (20) für zurückgewonnene Leistung parallel zu der Schaltereinrichtung (26) verbundenen Optokoppler (32) aufweist.

8. Stromversorgungs-Steuersystem wie in irgendeinem der vorstehenden Ansprüche dargetan, worin die Gleichstrom-Versorgungseinrichtung (10) eine Wechselstrom-Versorgungseinrichtung und einen Konverter zum Umwandeln von Wechselstrom aus der Wechselstrom-Versorgungseinrichtung in Gleichstromleistung aufweist.

9. Stromversorgungs-Steuersystem wie in irgendeinem der vorstehenden Ansprüche beansprucht, für ein Stromversorgungssystem eines Fahrstuhl-Windwerksmotors, der eine Fahrstuhlkabine mit Zwischenhalten bei einer oder mehreren vorbestimmten Fahrstuhlpositionen aufwärts und abwärts antreibt, um Passagieren zu ermöglichen, die Fahrstuhlkabine zu betreten und zu verlassen;

wobei der vorbestimmte ausfallsichere Betrieb den Betrieb der Invertereinrichtung im ausfallsicheren Modus zum Antreiben der Kabine zu einer der vorbestimmten Fahrstuhlpositionen steuert.

10. Stromversorgungs-Steuersystem wie in Anspruch 9 dargetan, worin die Steuereinrichtung (50) die Umdrehungsgeschwindigkeit des Fahrstuhl-Windwerksmotors bei einer Geschwindigkeit steuert, die so ausgewählt ist, daß die Größe der durch den Motor wiederzugewinnenden Energie minimiert wird.

11. Stromversorgungs-Steuersystem wie in Anspruch 10 dargetan, worin die Steuereinrichtung (50) in dem ausfallsicheren Betrieb die Umdrehungsgeschwindigkeit auf der Grundlage des beladenen Gewichtes der Kabine und der unmittelbar vor dem Ausfall detektierten Reisegeschwindigkeit der Kabine ableitet.