DE9309525U1 - Hydraulische Hubvorrichtung für batteriegetriebene Flurförderzeuge o.dgl. - Google Patents
Hydraulische Hubvorrichtung für batteriegetriebene Flurförderzeuge o.dgl.Info
- Publication number
- DE9309525U1 DE9309525U1 DE9309525U DE9309525U DE9309525U1 DE 9309525 U1 DE9309525 U1 DE 9309525U1 DE 9309525 U DE9309525 U DE 9309525U DE 9309525 U DE9309525 U DE 9309525U DE 9309525 U1 DE9309525 U1 DE 9309525U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- load
- speed
- lifting
- setpoint
- lowering
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 8
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003359 percent control normalization Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
- B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
- B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
- B66F9/075—Constructional features or details
- B66F9/20—Means for actuating or controlling masts, platforms, or forks
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04B—KNITTING
- D04B35/00—Details of, or auxiliary devices incorporated in, knitting machines, not otherwise provided for
- D04B35/02—Knitting tools or instruments not provided for in group D04B15/00 or D04B27/00
- D04B35/04—Latch needles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
Description
PATENTANWÄLTE ;
DR.-ING. H. NEGENDANK [-1973,
HAUCK, GRAALFS, WEHNERT, DÖRING, SIEMONS
K-37 607-19 HAMBURG - MÜNCHEN - DÜSSELDORF Uns ^
K-37 607-19 HAMBURG - MÜNCHEN - DÜSSELDORF Uns ^
PVItNT-II Rl CIITSANW M-IIIiR WALL 41 20354 HAMBURG
Jungheinrich AG
Friedrich-Ebert-Damm 2000 Hamburq 70
EDO GRAALFS, Dipl.-Ing. NORBERT SIEMONS, Dr.-Ing.
HElDI REICHERT, Rechtsanwältin Neuer Wall 41, 20354 Hamburg Telefon (040) 36 67 55, Fax (040) 36 40
Telex 2 ii769 inpatd
HANS HAUCK, Dipl.-Ing. werner wehnert, Dipi.-ing.
Mozartstraße 23, 80336 München Telefon (089) 53 92 36, Fax (089) 53 12 Telex 5 216 553 pamu d
WOLFGANG DÖRING, Dr.-Ing. Mörikestraße 18, 40474 Düsseldorf
Telefon (0211) 45 07 85, Fax (0211) 454 32 Telex 8 584 044 dopa d
HAMBURG,
25# Juni
Hydraulische Hubvorrichtung für batterieqetriebene Flurförderzeuqe oder dergleichen
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Hubvorrichtung für batteriegetriebene Flurförderzeuge oder dergleichen
nach dem Oberbegriff des ygnspruchs 1.
Für elektrisch betriebene Flurförderzeuge ist bekannt, hydraulische Hubvorrichtungen einzusetzen und den Förderdruck
von einer über einen Elektromotor angetriebenen Konstantpumpe zu erzeugen. Die Drehzahl des Motors wird in
Abhängigkeit von einem Ventilhebel gesteuert. Dadurch wird beim Heben der Last eine Änderung der Hubgeschwindigkeit
ohne wesentliche Drosselverluste erreicht. Es ist in die-
Deutsche Bank AG Hamburg, Nr. 05/2&eacgr;><*97 (BLZ 200 7OC 00] · Postgiro Hamburg 28 42-206
Dresdner Bank AG Hamburg, Nr. 933 60 35 (BLZ 200 800 00)
sem Zusammenhang auch bekannt, die Senkgeschwindigkeit
entsprechend über einen Ventilhebel einzustellen und über ein Wegeventil im Senkzweig zu realisieren. Dabei wird die
potentielle Energie der Last einer Drosselstelle des Wegeventils in Wärme umgesetzt und mit dem Fluid in den Tank
abgeführt. Es ist jedoch auch bekannt, die potentielle Energie der Last über den generatorisch arbeitenden Elektromotor
in die Batterie zurückzuspeisen.
Aus der DE 20 14 605 ist bekanntgeworden, als Gleichstrommaschine einen Gleichstromnebenschlußmotor zu verwenden
und als Pumpe eine Drehkolbenpumpe mit regelbarer Fördermenge. Durch Verstellung der Regelmittel der Pumpe wird
die Fördermenge entsprechend der Auslenkung aus einer Mittelstellung heraus von Null unabhängig von der Bewegungsrichtung
der Regelmittel auf einen Höchstwert gebracht, wobei die Pumpe unter Beibehaltung ihrer Drehrichtung in
der einen Bewegungsrichtung der Regelmittel als Pumpe und in der anderen Bewegungsrichtung als Motor arbeitet.
Aus der DE 26 18 046 ist bekanntgeworden, für das Heben und das Senken getrennte Hydraulikzweige vorzusehen, denen
jeweils ein Gleichstrommotor und eine Pumpe sowie ein Hydromotor und ein Generator zugeordnet sind. Beim Senken
erzeugt ein Konstantstromventil eine feste Absenkgeschwindigkeit. Die Umschaltung zwischen Heben und Senken erfolgt
durch ein Handsteuerventil.
Aus der DE 30 18 156 ist bekanntgeworden, zum Heben und
Senken regelbare Magnetventile vorzusehen zur Realisierung von Anfahr- und Bremsrampen. Zur Regelung des Motors bzw.
Generators erfolgt eine Volumenstrommessung. Als Antriebsmaschine wird ein Käfig-Induktionsmotor verwendet. Aus SE
84 04 088 ist bekanntgeworden, als Antriebsmaschine bzw. Generator eine Doppelschlußmaschine zu verwenden, wobei
ein Teil der Reihenschlußwicklung herausgenommen wird, wenn sie als Generator im Senkbetrieb der Hubvorrichtung
arbeitet. Die Steuerung des Hubzylinders erfolgt über ein hebelbetätigtes Ventil in der Druckmittelleitung.
Aus der US 3 947 744 ist bekannt, zur Energierückgewinnung beim Senken eines Hubwerks eine separate Drehstrommaschine
zu verwenden. Durch eine Steuerung des Feldes des Generators läßt sich die Bremskraft beim Absenken einstellen.
Schließlich ist aus der DE 36 02 410 bekanntgeworden, eine Reihenschlußmaschine mit einem Hydraulikaggregat zu kop-
pein. Im Druckmittelpfad ist eine Steuerventilanordnung
vorgesehen, die ein Proportionalventil aufweist, wobei die Hubwerksteuerung im Lastsenkbetrieb das Proportionalventil
entsprechend einer Rampenfunktion öffnet und abhängig vom Ausgangsstrom der als Generator arbeitenden Gleichstrommaschine
die Nutzbremsschaltung wirksam schaltet, wenn der Generatorausgangsstrom hierbei einen vorbestimmten Wert
übersteigt. Über einen eingeschränkten Bereich arbeitet mithin die beschriebene Vorrichtung ebenfalls über eine
hydraulische Drosselstelle, so daß die potentielle Energie der Last nicht rückgewonnen werden kann. Ferner entstehen
bei dem Wechsel von der hydraulischen Steuerung der Senkgeschwindigkeit über die Drosselstelle auf eine elektrische
über den Elektromotor mit der Pumpe Übergänge, die sich in einer ruckartigen Änderung der Senkgeschwindigkeit bemerkbar
machen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Hubvorrichtung für batteriegetriebene Flurförderzeuge
zu schaffen, die ein feinfühliges Heben und Senken ermöglicht ohne wesentliche Hydraulikverluste sowie eine optimale
Energierückgewinnung im Senkbetrieb.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale
des -itnspruchs I.
Bei der Erfindung ist lediglich ein Lasthalteventil im Druckmittelweg vorgesehen, das entweder geöffnet oder geschlossen
ist und in der geöffneten Stellung keine Drosselverluste erzeugt.
Erfindungswesentlich ist ferner, daß eine fremderregte Gleichstrommaschine vorgesehen ist, die sowohl im motorischen
als auch im generatorischen Betrieb ermöglicht, die Erreger- und die Ankerspannung unabhängig voneinander einzustellen.
Zu diesem Zweck sieht die erfindungsgemäße Hubvorrichtung eine separate Feldstromregeleinrichtung vor,
mit einem Sollwertgeber, der aus vorgegebenen Beziehungen von Drehzahl und Ankerstrom den Sollwert für den Feldstrom
ermittelt. Aus "Microprocessor-Based High-Efficiency Drive of a DC Motor" aus IEEE Transactions on Industrial Electronics
Vol. IE 34 No. 4 November 1987, Seiten 433 bis 440, ist bekanntgeworden, Anker und Feld dadurch zu steuern
bzw. regeln, daß der Sollwert für den Feldstrom aus vorgegebenen Beziehungen von Drehzahl und Ankerstrom, hier des
Ankerstrom-Istwerts, ermittelt wird. Hierzu ist ein entsprechender Algorhithmus bzw. eine entsprechende Tabelle
vorzusehen.
Mit der beschriebenen Schaltung ist es möglich, die Gleichstrommaschine
über den gesamten Arbeitsbereich, den die
hydraulische Anlage beim Heben und Senken der Last erfordert, zu betreiben. Zusätzliche hydraulische Bauelemente
sind nicht erforderlich. In der Senkphase wird ein Maximum rückgewinnbarer potentieller Energie erhalten. Außerdem
entsteht während des Senkvorgangs kein Übergang von hydraulischer zu elektrischer Lasthaltung mehr, was die
Senkfunktion für den Betreiber leichter beherrschbar macht.
Die Steuerung bzw. die Sollwertvorgabe für die Hubvorrichtung erfolgt durch ein elektrisches Signal, beispielsweise
über ein handbetätigtes Potentiometer, wobei zusätzlich ein Richtungsgeber vorzusehen ist, dessen Signale den Betriebsvorgang
Heben bzw. Senken anzeigen und die auch das Lasthalteventil steuern. In dem Augenblick, in dem das
Lasthalteventil bei angehobener Last geöffnet wird, beginnt ein Hydraulikstrom zu fließen und treibt über das Hydraulikaggregat
die als Generator wirkende Gleichstrommaschine an. Da jedoch der Sollwert noch Null ist, versucht die
Regelung diesen Wert zu erreichen, wodurch der zugehörige Leistungsschalter für den Anker komplett durchgeschaltet
wird. Die Leistungsschalter für die Feldwicklung werden so betrieben, daß der Strom maximal ist. Dadurch wird ein
maximales Bremsmoment erzeugt, das ausreichend ist, die Last mit minimaler Geschwindigkeit abzusenken, falls dies
gewünscht wird. Durch entsprechende Sollwertvorgabe für
die Drehzahl läßt sich andererseits die Hebe- und Senkgeschwindigkeit
auf den gewünschten Wert einstellen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Feldstrom-Sollwertgeber den Sollwert für
den Feldstrom aus dem Ankerstromsollwert und der Istdrehzahl
ermittelt. Dies hat den Vorteil, daß die Drehzahlregeleinrichtung auch in dem Betriebsbereich arbeiten
kann, in dem eine höhere Ankerspannung als die Batteriespannung notwendig ist, um mit optimalem Wirkungsgrad
generatorisch zu senken.
Anstelle einer fremderregten Gleichstrommaschine kann auch eine Drehstromasynchronmaschine verwendet werden, die über
Umrichter entsprechend gespeist ist. Eine Drehzahlregeleinrichtung ermittelt mit Hilfe eines Drehzahlmessers die
Istläuferfrequenz der Maschine und bildet eine Regelabweichung
mit einem Drehzahlsollwert bzw. Frequenzsollwert, um sowohl für das Heben als auch das Senken die gewünschte
Drehzahl zu erreichen. Je nachdem, ob die Differenz aus Ist- und Sollfrequenz einen positiven oder einen negativen
Schlupf anzeigt, arbeitet die Asynchronmaschine als Motor oder Generator. Die Rückspeisung von elektrischer Energie
in die Batterie erfolgt automatisch, ohne daß besondere Vorkehrungen zu treffen sind.
Bei einem Hubmast für Förderzeuge mit mindestens einem ausfahrbaren Mastteil, an dem das Lastaufnahmemittel höhenbeweglich
angeordnet ist, unterscheidet man zwischen dem Masthub und dem sogenannten Freihub. Unter Freihub wird
die Verstellung des Lastaufnahmemittels am beweglichen Mastteil verstanden und unter Masthub die Verstellung des
beweglichen Mastteils. Es versteht sich, daß die Hubzylinder für die genannten Teile unterschiedliche Querschnitte
aufweisen können und mithin auch unterschiedliche Volumina verdrängen. Falls daher für diesen Fall keine besonderen Vorkehrungen getroffen werden, kommt es im Senkbetrieb zu unterschiedlichen Senkgeschwindigkeiten. Daher sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß ein Sensor am Hubmast vorgesehen ist, der feststellt, ob ein Senkvorgang des verfahrbaren Mastteils oder des Lastaufnahmemittels erfolgt und dessen Signale auf den Drehzahlsollwertgeber gegeben werden zur Modifizierung des Drehzahlsollwerts.
aufweisen können und mithin auch unterschiedliche Volumina verdrängen. Falls daher für diesen Fall keine besonderen Vorkehrungen getroffen werden, kommt es im Senkbetrieb zu unterschiedlichen Senkgeschwindigkeiten. Daher sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß ein Sensor am Hubmast vorgesehen ist, der feststellt, ob ein Senkvorgang des verfahrbaren Mastteils oder des Lastaufnahmemittels erfolgt und dessen Signale auf den Drehzahlsollwertgeber gegeben werden zur Modifizierung des Drehzahlsollwerts.
Vom Hydraulikkreis der Hubvorrichtung werden bei bekannten Förderzeugen auch Nebenfunktionen wahrgenommen. Bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist indessen ein separates aus Pumpe und Gleichstrommotor bestehendes Aggregat vorgesehen
zur Versorgung der Nebenfunktionen. Andernfalls könnte keine Energierückgewinnung beim Senkvorgang stattfinden,
wenn das hydraulische Aggregat gleichzeitig als Pumpe zur
Versorgung der Nebenfunktionen dienen müßte. Der Zusatzaufwand für das zusätzliche Pumpenaggregat ist jedoch im
Hinblick auf die optimale Energierückgewinnung während des Senkbetriebes gerechtfertigt.
In manchen Fällen erfordern die Nebenfunktionen einen relativ großen Volumenstrom bzw. einen hohen Druck. Da dies
sehr selten auftritt, würde eine entsprechende Auslegung des zusätzlichen Pumpenaggregats für die meisten Anwendungsfälle
nutzlos sein. Es kann daher daran gedacht werden, für diesen Fall das Hydraulikaggregat als Pumpe einzusetzen
und bei Abruf dieser Nebenfunktion vorübergehend auf die Rückgewinnung beim Senkvorgang zu verzichten.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine hydraulische Hubvorrichtung nach der Erfindung.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild zur Regelung der Hubvorrichtung nach Fig. 1.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild des Leistungsteils der Gleichstrommaschine nach Fig. 1 bzw. Fig. 2.
. . ./10
Fig. 4 bis 6 zeigen Diagramme von verschiedenen Steuersignalen der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung.
Fig. 7 zeigt eine Handbetätigung für die Hubvorrichtung nach der Erfindung.
Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild zur Regelung einer Hubvorrichtung
ähnlich der nach Fig. 1 mit einer Drehstromasynchronmaschine .
Fig. 9 zeigt ein Blockschaltbild des Leistungsteils der Asynchronmaschine nach Fig. 8.
Eine Gleichstrommaschine 10 treibt ein Hydraulikaggregat 12, das wahlweise als Motor bzw. Pumpe arbeitet. Im Pumpenbetrieb
fördert die Pumpe 12 über ein Lasthalteventil 14 und einen Ventilblock 16 auf einen Hubzylinder 18. Der
Hubzylinder 18 kann ein einziger Zylinder sein oder eine Mehrzahl von Hubzylindern repräsentieren, mit denen die
beweglichen Mastschüsse und/oder das Lastaufnahmemittel angehoben und abgesenkt werden können (letzteres ist nicht
dargestellt). Das Lasthalteventil 14 weist ein Rückschlagventil 20 auf. Ein Bypass zu dem Hydraulikaggregat 12 und
einem Filter 22 enthält ein Rückschlagventil 24. Hydrauli-
.../11
sches Medium befindet sich im Tank 26. Über ein Überdruckventil 28 ist ein weiterer Bypass zum Tank 26 gebildet,
der ein weiteres Filter 30 enthält. Er ist außerdem mit einem Ventilblock 32 verbunden, der von einer Hydraulikpumpe
34 gespeist ist, die ihrerseits von einem Gleichstrommotor 36 angetrieben ist. Über den Ventilblock 32
wird eine Reihe von Nebenfunktionen 38 versorgt. Das Leistungsvermögen des Aggregats 34, 36 ist relativ klein im
Verhältnis zu dem des Hydraulikaggregats 12 bzw. Gleichstrommaschine 10. Ein Überdruckventil 38 ist mit dem beschriebenen
Bypass verbunden.
Der Ventilblock 16 ist so ausgebildet, daß er wahlweise das Lasthalteventil 14 mit dem Hubzylinder 18 oder mit
einem Nebenverbraucher 40 verbindet.
Im Hebenbetrieb des Hubzylinders 18 treibt der fremderregte Gleichstrommotor 10 die Pumpe 12 an und fördert
Fluid aus dem Tank 26 über das Filter 22 und das Kugelventil 20 und den Ventilblock 16 in den Hubzylinder 18. Nach
Beendigung des Hubvorgangs stützt sich die Last auf dem Kugelventil 20 des Lasthalteventils 14 ab, so daß ein
Durchsacken der Last verhindert wird.
.../12
Der über ein Schütz an Batteriespannung geschaltete Reihenschlußmotor
36 treibt die Pumpe 34 an, die das Fluid aus dem Tank 26 über den handgesteuerten Ventilblock 32 zu
den Nebenfunktionen 38 fördert. Der Rückfluß erfolgt über den Filter 30 in den Tank 26. Die Funktion Heben und die
Nebenfunktionen beeinflussen sich gegenseitig nicht.
Im Senkbetrieb wird das Lasthalteventil 14 elektrisch geschaltet und leitet den im Hubzylinder gespeicherten Lastdruck
auf das Hydraulikaggregat 12, das als Motor in zur Hubfunktion entgegengesetzter Drehrichtung betrieben wird.
Die fremderregte Gleichstrommaschine 10 arbeitet im Generatorbetrieb, wobei die Drehzahl direkt proportional zur
Senkgeschwindigkeit ist, die Leckverluste im Hydraulikaggregat 12 einmal vernachlässigt. Im Senkzweig liegen
außer dem Lasthalteventil 14, dem Umschaltventil 16 und den zu- und abführenden Schläuchen keine weiteren hydraulischen
Bauelemente, die zu zusätzlichen Druckverlusten und damit zur Herabsetzung des Wirkungsgrades führen können.
Weist das Hubgerüst einen Freihubzylinder und zwei Masthubzylinder auf, wird das Ölvolumen des Masthubzylinders
beim Senkvorgang zuerst entleert. Dem Hubzylinder bzw. dem Mast ist ein Sensor 42 zugeordnet, durch den angezeigt
ist, wenn beim Senkvorgang vom Masthub in den Freihub umgeschaltet wird.
.../13
Im Nebenbetrieb kann zum Beispiel ein Anbaugerät über 40 mit dem Druckmittelstrom der Pumpe 12 parallel zum Hubzylinder
18 versorgt werden. Die Aufteilung des Volumenstroms erfolgt über Ventil 16, das als Load-Sensing-Ventil
ausgeführt werden kann.
Wird während des Senkbetriebs die Zusatzfunktion 40 angefordert, muß die Senkfunktion unterbrochen werden. Das
Ventil 16 sperrt den Volumenstrom vom Hubzylinder 18. Die fremderregte Gleichstrommaschine 10, die während der
Senkfunktion als Generator betrieben wurde, reversiert und treibt nun das Hydraulikaggregat 12 an, etwa mit konstanter
Drehzahl. Das Hydraulikaggregat 12 liefert den für die Versorgung der Zusatzfunktion 40 notwendigen
Volumenstrom.
Die Drehzahlregelung der fremderregten Gleichstrommaschine
10 der Vorrichtung nach Fig. 1 wird anhand der Figuren 2 bis 7 näher erläutert.
Fig. 7 zeigt einen Handhebel 44, der nach links und rechts verschwenkbar ist, wobei das Ausmaß der Verschwenkung mit
-X bzw. +X angegeben ist. Er betätigt ein bei 46 angedeutetes Potentiometer, das in Abhängigkeit von der Auslenkung
ein Signal P erzeugt. Das Signal P ist in Fig. 4 angege-
.../14
ben. Die auslenkungsabhängigen Signale in Fig. 4 unterscheiden
sich nicht durch das Vorzeichen, daher ist dem Hebel 44 ein Paar Mikroschalter (nicht gezeigt) zugeordnet,
welche das Vorzeichen des Signals P vorgeben. Dies ist durch die Signale Sl und S2 in Fig. 5 bzw. Fig. 6 angedeutet.
Ein Drehzahlsollwertgeber 44 errechnet aus den Signalen P, Sl und S2 einen Drehzahlsollwert ngo^^, wobei der
Absolutwert von P den Absolutwert von ngo;Q bestimmt und
die Signale Sl bzw. S2 das entsprechende Vorzeichen. Falls vom Geber 42 ein Signal erhalten wird, wird der Drehzahlsollwert
entsprechend modifiziert, um eine konstante Senkgeschwindigkeit beizubehalten. (Hierauf wird weiter unten
noch näher eingegangen). Ein mit der Gleichstrommaschine 10 verbundener Drehzahlsensor 46a liefert einen Drehzahlistwert
njst auf einen Sollistwertvergleich 48, und die
Regelabweichung wird auf einen Drehzahlregler 50 gegeben. Er bildet einen Sollwert für den Ankerstrom I ASoll' ^er -"-n
einem Sollistwertvergleich 52 mit dem Ankerstromistwert *AIst verglichen wird. Die Regelabweichung gelangt auf
einen Ankerstromregler 56 und von dort auf einen mit 58 angedeuteten Stellwertgeber.
In einer Wertetabelle 60 sind Beziehungen zwischen Drehzahl und Ankerstrom gespeichert. In einer entsprechenden
Rechenstufe 62 wird aus den Daten der Tabelle 60 der SoIl-
.../15
wert für die Feldwicklung Ipsoll errechnet. Wesentlich ist
dabei, daß zur Berechnung der Ankerstromsollwert IASoll
herangezogen wird. Der Sollwert IfsoII wird i-n einem Istsollwert-Vergleich
64 mit dem Feistromistwert verglichen, wobei die Regelabweichung auf einen Feldstromregler 66
gegeben wird, der ein entsprechendes Stellsignal im Stellwertgeber 68 erzeugt. Die Regler 56, 66 sind als digitale
Regler ausgebildet und erzeugen über nachgeschaltete Leistungsteile 58, 68 pulsweitenmodulierte Spannungen,
über die die vorgegebenen Stromwerte IASoll unc^ ^FSoIl
eingeregelt werden. Dadurch, daß als Eingangsgröße zur Errechnung des Feldstromsollwerts Ipsoll neben dem Drehzahlistwert
njgt der Ankerstromsollwert IaSoII herangezogen
wird, kann auch in einem Betriebsbereich gearbeitet werden, in dem eine höhere Ankerspannung als die Batteriespannung
UBatt notwendig wäre, um mit optimalem Wirkungsgrad
generatorisch zu senken, wie noch beschrieben wird.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, liegt der Anker der fremderregten Gleichstrommaschine 10 über eine aus den Mosfets Tl
und T2 bestehende Halbbrücke 50 an einer Batterie 52. Dioden 54, 56 liegen antiparallel zu den Mosfets Tl und T2.
Die Feldwicklung 58 liegt im Diagonalzweig der Brückenschaltung
60 an den Klemmen der Batterie 52, wobei die Brückenschaltung aus den Mosfets T3 bis T6 besteht, zu
denen Dioden 62 bis 68 antiparallel liegen.
.../16
Die Mosfets Tl und T2 werden zyklisch angesteuert, d.h.
Mosfet Tl ist ausgeschaltet, wenn T2 eingeschaltet ist und umgekehrt. Die Größe des Stromflusses ergibt sich somit
aus dem Tastverhältnis der Impulse für die Mosfets Tl und T2. Gleiches gilt für die Mosfets T3 bis T6, die über
Kreuz geöffnet bzw. geschlossen werden. Mosfet Tl arbeitet im motorischen Hubbetrieb als sogenannter Tiefsetzsteller
und Mosfet T2 im generatorischen Senkbetrieb als Hochsetzsteller.
Wird der Hebel 44 aus der Ruhelage in Richtung Senken so weit ausgelenkt, daß die Anforderung der Senkfunktion über
das Signal S2 erzeugt wird, andererseits das Signal P noch einen Drehzahlsollwert von ngou = 0 meldet, bewirkt das
Signal S2 ein Öffnen des Lasthalteventils 14, wodurch Hydraulikvolumen durch das Hydraulikaggregat 12 strömt und
die Gleichstrommaschine 10 antreibt. Durch die auf diese Weise auftretende ständige Regelabweichung wird ein I^Soll
auf den Sollistwertvergleich 52 gegeben, und der Ankerstromregler 56 sorgt dafür, daß der Anker über Mosfet T2
kurzgeschlossen ist. Außerdem wird die Feldwicklung 58 mit maximalem Feldstrom versorgt. Der sich nun einstellende
Drehzahlwert ist so klein, daß die sich einstellende kleinstmögliche Senkgeschwindigkeit ausreicht, um ein
feinfühliges Fahren des Hubzylinders 18 zu gewährleisten.
.../17
In diesem Betriebspunkt der Gleichstrommaschine 10 wird indessen keine Energie in die Batterie 52 zurückgespeist.
Wird indessen durch eine weitere Auslenkung des Ventilhebels ein Drehzahlsollwert nSo^^
> 0 eingestellt, nimmt der Regler 56 die Pulsweite des Mosfets T2 von der 100%igen
Ansteuerung zurück, bis sich die gewünschte Drehzahl ngo^^
einstellt. Der Mosfet T2 arbeitet nun bei jeder Pulsweite < 100% im Hochsetzstellerbetrieb, und es wird Energie in
die Batterie 52 zurückgespeist.
In Fig. 8 erzeugt ein Drehzahlsollwertgeber 44a aus den Signalen P, Sl und S2 einen Läuferfrequenzsollwert f2soll
für eine Drehstromasynchronmaschine 10a, die anstelle der fremderregten Gleichstrommaschine nach Fig. 1 in die dort
gezeigte Schaltung eingesetzt werden kann. Das in den Sollwertgeber 44a eingespeiste Signal P entspricht dem
Ausmaß der Auslenkung z.B. des Handhebels nach Fig. 7. Das Vorzeichen des Signals wird durch Mikroschalter (nicht gezeigt)
angegeben, die dem Handhebel 44 zugeordnet sind. Das Vorzeichen wird mithin durch die Signale Sl und S2 bestimmt.
Ein mit der Maschine 10a verbundener Drehzahlsensor 46a liefert einen Drehzahlistwert n^g^., der auf eine
Rechenstufe 84 gegeben wird, die entsprechend der Polpaarzahl &rgr; der Maschine 10a den Istwert f2ist der Läuferfre-
.../18
quenz errechnet. Der Frequenzistwert wird auf den Sollistwertvergleich
48a gegeben, und die Regeldifferenz gelangt auf einen Drehzahlregler 70.
Der Drehzahlregler 70 erzeugt einen Sollwert für den Wirkanteil iqsoll ^es komplexen Stromraumzeigers i. Der Wirkanteil
iqsoii ist proportional zum Drehmoment der Asynchronmaschine
10a. Der Wert idsoll ^st ^er Sollwert des
Blindanteils des Stromraumzeigers i, der dem Magnetisierungsstrom der Asynchronmaschine proportional ist. Aus dem
Sollwert des Wirkanteils iqSOll des Stromraumzeigers i
wird der Sollwert für die Schlupf frequenz fsson bei 86
ermittelt. In 86 kann eine Tabelle abgelegt sein, welche die Beziehung herstellt zwischen dem Wirkstrom und der
Schlupf frequenz. Es ist auch denkbar, in 86 ein Ersatzschaltbild der Asynchronmaschine abzulegen und mit dessen
Hilfe relativ genau die jeweilige Schlupffrequenz zu ermitteln.
Die ermittelte Schlupffrequenz fssoll wird bei 85 dem Läuferfrequenzistwert
f2ist hinzuaddiert. Daraus ergibt sich der Ständerfrequenzsollwert fisoll' ^er einer Drehtransformation
74 zugeführt wird. Der sich aus iqsoll' ^dsoll und fisoii ergebende Stromraumzeiger i wird auf die Stranggrößen
transformiert, und es ergeben sich die Sollwerte
.../19
für die Strangströme iUsoll unc* -"-vsoll· ®^-e jeweiligen
Regeldifferenzen, die sich durch Subtraktion der jeweiligen
Stromistwerte iuist un(3 &idigr;-vist an ^en Additionsstellen
75 und 77 ergeben, werden auf die Stromregler 7 6 und 78 gegeben, die die Stellgrößen für die Strangspannungen
uusoll unc* uvsoll ausgeben. Der Sollwert der dritten
Strangspannung Uwso^^ kann aus der Bedingung, daß die
Summe aller drei Spannungen zu Null ergeben muß, an der Additionsstelle 7 9 errechnet werden.
Die drei Spannungsstellwerte werden nun in Pulsweitenmodulationssignale
umgesetzt im Block 82, welche einen Leistungsteil 81 so ansteuern, daß sich die gewünschten
Stromwerte in der Asynchronmaschine 10a ergeben.
Einzelheiten des Leistungsteils 81 gehen aus dem Blockschaltbild nach Fig. 9 hervor.
In Fig. 9 ist zu erkennen, daß jeweils ein Strang der Asynchronmaschine 10a an einem Verbindungspunkt eines
Paars von in Serie geschalteten und an Batteriespannung uBatt liegenden Mosfets liegt, die mit Tl bis T6 bezeichnet
sind. Die Transistoren Tl bis T6 werden mit einer sinusbewerteten Pulsweite betrieben und paarweise antizyklisch
angesteuert. Die Ansteuerung der drei Transistor-
.../20
paare ist so gestaltet, daß die sinusbewerteten Pulsbreiten,
mit denen die Transistorpaare gesteuert werden, in der Frequenz der Sinusbewertung um je 120° phasenverschoben
auf die Transistorpaare gegeben werden. Bei dieser Ansteuerung wird in der Asynchronmaschine 10a ein umlaufendes
Drehfeld erzeugt, das frequenz- und spannungsvariabel ist.
Aus dem Vergleich der Frequenzen fssoll und f2ist
sich aus dem Vorzeichen der Sollfrequenz fssoll/
Asynchronmaschine 10a im Motor- oder Generatorbetrieb arbeitet. Mithin erfolgt automatisch ohne weitere Vorkehrungen eine Rückspeisung in die Batterie nach Fig. 9, wenn die Asynchronmaschine 10a generatorisch betrieben wird.
sich aus dem Vorzeichen der Sollfrequenz fssoll/
Asynchronmaschine 10a im Motor- oder Generatorbetrieb arbeitet. Mithin erfolgt automatisch ohne weitere Vorkehrungen eine Rückspeisung in die Batterie nach Fig. 9, wenn die Asynchronmaschine 10a generatorisch betrieben wird.
Wird der Hebel 44 in Fig. 7 aus der Ruhelage in Richtung Senken so weit ausgelenkt, daß die Anforderung der Senkfunktion
über das Signal S2 erzeugt wird, andererseits das Signal P noch einen Läuferfrequenzsollwert f2 = Null meldet,
bewirkt das Signal S2 ein Öffnen des Lasthalteventils 14 (Fig. 1), wodurch Hydraulikmedium durch das Hydraulikaggregat
strömt und dieses die Asynchronmaschine 10a antreibt. Der Regler regelt nun auf die untere Regelgrenze,
die kleinste mögliche Ständerfeldfrequenz, die ungefähr bei 0,2 Hz liegt, ein. Durch den Schlupf in der Asynchron-
.../21
maschine 10a ergibt sich eine ständige Regelabweichung. Der sich einstellende Drehzahlwert ist so klein, daß die
sich einstellende kleinstmögliche Senkgeschwindigkeit ausreicht, um ein feinfühliges Fahren des Hubzylinders 18
(Fig. 1) zu gewährleisten.
.../22
Claims (7)
1. Hydraulische Hubvorrichtung für batteriegetriebene Flurförderzeuge,
mit mindestens einem hydraulischen Hubzylinder, mit einem im Lasthebebetrieb als Pumpe arbeitenden,
den Hubzylinder mit Druckmittel beschickenden und im Lastsenkbetrieb als Motor arbeitenden, von dem
vom Hubzylinder verdrängten Druckmittel angetriebenen Hydraulikaggregat, einer mit dem Hydraulikaggregat gekuppelten,
im Lasthebebetrieb als Elektromotor und im Lastsenkbetrieb als Generator arbeitenden Gleichstrommaschine,
einer im Lastsenkbetrieb von der Gleichstrommaschine gespeisten Nutzbremsschaltung, einer Ventilanordnung
im Druckmittelweg zwischen dem Hubzylinder und dem Hydraulikaggregat, einer die Ventilanordnung
steuernden Steuervorrichtung, die eine die Drehzahl der Gleichstrommaschine beeinflussenden Drehzahlregeleinrichtung
umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung als Lasthalteventil ausgebildet ist, die
Gleichstrommaschine (10) fremderregt ist, eine separate Feldstromregeleinrichtung (66, 68) vorgesehen ist mit
einem Sollwertgeber (62), der aus vorgegebenen Beziehungen von Drehzahl (nIst) und Ankerstrom (IaSoII) ^en
Sollwert für den Feldstrom (IfSoII) ermittelt, der
.../23
Feldwicklung (58) und dem Anker von der Regeleinrichtung stellbare Leistungsschalter (Tl bis T6) zugeordnet
sind, deren Anordnung und Ansteuerung die Größe und die Richtung des Stroms durch Anker und Feldwicklung vorgeben
und die Steuervorrichtung einen Richtungsgeber für Heben und Senken aufweist, dessen Signale auch das
Lasthalteventil (14) steuern.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß
der Drehzahlsollwertgeber für die Drehzahlregeleinrichtung ein Potentiometer (46) ist, dessen Stellglied (44)
Richtungssignale (Sl, S2) erzeugende Mikroschalter zugeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Feldstromsollwertgeber (62) den Sollwert
für den Feldstrom (IfSoII) aus ^em Ankerstromsollwert
(1ASoIl) unc* der Istdrehzahl nIst ermittelt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Anker über eine Halbbrücke (50) aus Mosfets (Tl, T2) an die Batterie (52) angeschlossen
ist, wobei den Mosfets (Tl, T2) Dioden (54, 56) antiparallel geschaltet sind und die Mosfets (Tl, T2) zyklisch
angesteuert werden.
.../24
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldwicklung (58) im Diagonalzweig
einer aus vier Mosfets (T3 bis T6) bestehenden Brückenschaltung geschaltet ist, wobei den Mosfets (T3
bis T6) Dioden (62 bis 68) antiparallel liegen und paarweise zyklisch angesteuert werden.
6. Hydraulische Hubvorrichtung für batteriebetriebene Flurförderzeuge,
mit mindestens einem hydraulischen Hubzylinder, mit einem im Lasthebebetrieb als Pumpe arbeitenden,
den Hubzylinder mit Druckmittel beschickenden und im Lastsenkbetrieb als Motor arbeitenden, von dem
vom Hubzylinder verdrängten Druckmittel angetriebenen Hydraulikaggregat, einer mit dem Hydraulikaggregat gekuppelten,
im Lasthebebetrieb als Motor und im Lastsenkbetrieb als Generator abeitenden elektrischen
Maschine, einer im Lastsenkbetrieb von der Maschine gespeisten Nutzubremsschaltung, einer Ventilanordnung
im Druckmittelweg zwischen dem Hubzylinder und dem Hydraulikaggregat, einer die Ventilanordnung steuernden
Steuervorrichtung, die eine die Drehzahl der Maschine beeinflussende Drehzahlregeleinrichtung umfaßt, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung als Lasthalteventil ausgebildet ist, die Maschine (10) eine über
einen Frequenzumrichter betriebene Drehstromasynchron-
.../25
maschine (10a) mit einer Drehzahlregeleinrichtung zur Regelung der Ständerfrequenz in Abhängigkeit von der
aus dem Drehzahlistwert und dem vorgegebenen Drehzahlsollwert
ermittelten Regelabweichung und die Steuervorrichtung einen Richtungsgeber (44) für Heben und Senken
aufweist, dessen Signale auch das Lasthalteventil steuern.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, für einen
Hubmast, mit mindestens einem verfahrbaren Mastteil, dessen Lastaufnahmemittel am verfahrbaren Mastteil
höhenverstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor (42) am Hubmast vorgesehen ist, der feststellt,
ob ein Senkvorgang des verfahrbaren Mastteils (Masthub) oder des Lastaufnahmemittels (Freihub) erfolgt und dessen
Signale auf den Drehzahlsollwertgeber (44) gegeben wird zur Modifizierung des Drehzahlsollwertsignals
(nSoll)·
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9309525U DE9309525U1 (de) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | Hydraulische Hubvorrichtung für batteriegetriebene Flurförderzeuge o.dgl. |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4317782A DE4317782C2 (de) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | Hydraulische Hubvorrichtung für batteriegetriebene Flurförderzeuge oder dergleichen |
DE9309525U DE9309525U1 (de) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | Hydraulische Hubvorrichtung für batteriegetriebene Flurförderzeuge o.dgl. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9309525U1 true DE9309525U1 (de) | 1993-08-26 |
Family
ID=25926299
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9309525U Expired - Lifetime DE9309525U1 (de) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | Hydraulische Hubvorrichtung für batteriegetriebene Flurförderzeuge o.dgl. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9309525U1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0669281A1 (de) * | 1994-01-29 | 1995-08-30 | Jungheinrich Aktiengesellschaft | Hydraulische Hubvorrichtung für batteriegetriebene Flurförderzeuge |
DE19831828B4 (de) * | 1998-07-15 | 2008-05-08 | Linde Material Handling Gmbh | Hydrauliksystem für ein Flurförderzeug |
EP2842905A4 (de) * | 2012-04-28 | 2015-12-09 | Anhui Heli Co Ltd | Gabelstapler-hydrauliksystem mit energierückgewinnung |
-
1993
- 1993-05-28 DE DE9309525U patent/DE9309525U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0669281A1 (de) * | 1994-01-29 | 1995-08-30 | Jungheinrich Aktiengesellschaft | Hydraulische Hubvorrichtung für batteriegetriebene Flurförderzeuge |
DE19831828B4 (de) * | 1998-07-15 | 2008-05-08 | Linde Material Handling Gmbh | Hydrauliksystem für ein Flurförderzeug |
EP2842905A4 (de) * | 2012-04-28 | 2015-12-09 | Anhui Heli Co Ltd | Gabelstapler-hydrauliksystem mit energierückgewinnung |
US9482248B2 (en) | 2012-04-28 | 2016-11-01 | Anhui Heli Co., Ltd | Energy regeneration type forklift hydraulic system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0630853B1 (de) | Hydraulische Hubvorrichtung für batteriegetriebene Flurförderzeuge oder dergleichen | |
EP0669281B1 (de) | Hydraulische Hubvorrichtung für batteriegetriebene Flurförderzeuge | |
EP0230884B1 (de) | Hydraulisches Hubwerk | |
EP1305876B1 (de) | Verfahren zur regelung einer elektrischen maschine mit pulswechselrichter | |
DE112019003789T5 (de) | Optimierte steuerung des geschalteten reluktanz-phasenstroms in einem kontinuierlichen leitungsmodus | |
DE602005000592T2 (de) | Antrieb für eine Ziehkissen-Einrichtung | |
EP1577257A2 (de) | Hydraulische Hubvorrichtung für batteriebetriebene Flurförderzeuge | |
DE102015008038A1 (de) | Kran sowie Verfahren zu dessen Steuerung | |
EP0908413B1 (de) | Fluförderzeug mit einer Lastaufnahmevorrichtung | |
DE10010670A1 (de) | Hydraulische Hubvorrichtung für batteriebetriebene Flurförderzeuge | |
DE4416173A1 (de) | Hydraulische Hubvorrichtung für batteriebetriebene Flurförderzeuge oder dergleichen | |
DE102004030326B4 (de) | Elektronisch kommutierter Motor | |
EP1423249A2 (de) | Elektromechanische spannvorrichtung | |
DE4324464C2 (de) | Hydraulische Hubvorrichtung für batteriebetriebene Flurförderzeuge | |
DE9309525U1 (de) | Hydraulische Hubvorrichtung für batteriegetriebene Flurförderzeuge o.dgl. | |
DE19831828A1 (de) | Hydrauliksystem für ein Flurförderzeug | |
DE102004042256A1 (de) | Gleichspannungszwischenkreis | |
DE4333706C1 (de) | Hydraulische Hubvorrichtung für batteriebetriebene Flurförderzeuge | |
DE102013100500B4 (de) | Elektrische Hydraulikpumpenvorrichtung eines Flurförderzeugs | |
EP1299781B1 (de) | Stellantrieb mit elektromotor | |
DE19757902A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Lasthebemagneten an Mobilbaggern und Mobilkranen | |
WO2024002958A1 (de) | Hydraulischer antrieb und verfahren zum regenerativen absenken eines elements einer arbeitsmaschine | |
WO2024002941A1 (de) | Hydraulischer antrieb und verfahren zum regenerativen absenken eines elements einer arbeitsmaschine | |
DE3726423C2 (de) | ||
EP4032651A1 (de) | Schweisstransformator, schweissvorrichtung und schweissverfahren zum schweissen mindestens eines bauteils |