EP0476460A2 - Sicherheitsvorrichtung für einen Hebezeugantrieb - Google Patents

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EP0476460A2
EP0476460A2 EP91115099A EP91115099A EP0476460A2 EP 0476460 A2 EP0476460 A2 EP 0476460A2 EP 91115099 A EP91115099 A EP 91115099A EP 91115099 A EP91115099 A EP 91115099A EP 0476460 A2 EP0476460 A2 EP 0476460A2
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EP
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safety device
hoist drive
sum
vectorial
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EP0476460B1 (de
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Arnold Dipl.-Ing. Axmann
Reinhold Pütt
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D5/00—Braking or detent devices characterised by application to lifting or hoisting gear, e.g. for controlling the lowering of loads
    • B66D5/02—Crane, lift hoist, or winch brakes operating on drums, barrels, or ropes
    • B66D5/24—Operating devices
    • B66D5/30—Operating devices electrical

Definitions

  • the invention relates to a hoist drive in which a three-phase motor is connected to a converter with a variable output frequency and the motor is assigned a mechanical safety brake which can only be released when the torque of the motor has a predetermined value.
  • the holding brake may only be released if there is sufficient torque in the electric motor to hold or raise the load, otherwise it would be - think e.g. on pouring cranes - serious accidents can occur.
  • the object of the present invention is to provide a criterion for the safety device which indicates when a sufficient moment is available. This object is achieved in that the electrical currents in the lines between the converter and motor can be detected and a signal proportional to the vectorial sum and the mean sum of the electrical currents is formed therefrom and that the brake release command is derived from the condition, that the vectorial sum lies below a predetermined first limit value and the mean sum lies above a second limit value.
  • the vectorial sum formation can be carried out relatively easily with a transformer 17 arranged in a star point connection and the averaging with a rectifier 18.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

Bei einem Hebezeugantrieb mit Drehstrommotor (2) wird die arithmetische und die vektorielle Summe der Phasenströme gebildet, jeweils mit Grenzwerten verglichen und hieraus die Freigabebedingung für eine Sicherheitsbremse (6) abgeleitet. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Hebezeugantrieb, bei dem ein Drehstrommotor an einen Umrichter mit variabler Ausgangsfrequenz angeschlossen ist und dem Motor eine mechanische Sicherheitsbremse zugeordnet ist, die nur dann freigebbar ist, wenn das Drehmoment des Motors einen vorgegebenen Wert hat. Bei Hebezeugantrieben darf die Haltebremse nur dann gelüftet werden, wenn im elektrischen Motor ein ausreichendes Moment zum Halten bzw. Hochfahren der Last vorhanden ist, da es ansonsten - man denke z.B. an Gießkräne - zu schweren Unfällen kommen kann.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Kriterium für die Sicherheitsvorrichtung zu schaffen, das anzeigt, wenn ein ausreichendes Moment zur Verfügung steht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die elektrischen Ströme in den Leitungen zwischen Umrichter und Motor erfaßbar sind und daraus ein der vektoriellen Summe und ein der Mittelwertsumme der elektrischen Ströme proportionales Signal gebildet wird und daß das Freigabekommando für die Bremse aus der Bedingung abgeleitet ist, daß die vektorielle Summe unterhalb eines vorgegebenen ersten Grenzwertes und die Mittelwertsumme oberhalb eines zweiten Grenzwertes liegt.
  • Auf diese Weise wird auch bei sehr niedrigen Frequenzen in der Anfahrphase sehr sicher festgestellt, ob ausreichender Strom, d.h. Moment vorhanden ist, und ob dieser Strom auch ordnungsgemäß die Ständerwicklungen durchfließt und nicht etwa auf einen Kurzschluß zurückzuführen ist.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
    Anhand einer Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert; es zeigen:
    • FIG 1 das Prinzipschaltbild und
    • FIG 2 Details einer Stromauswerteschaltung.
    Wie aus FIG 1 ersichtlich, speist ein an ein Netz angeschlossener Thyristorumrichter 1 mit variabler Ausgangsspannung und Frequenz einen Drehstrommotor 2 mit den Phasen RST. Der Motor 2 treibt über ein Getriebe 3 die Seiltrommel 4, an deren Seil die Last 5 hängt. Der Motor 2 ist ferner mit einer elektrisch lüftbaren Sicherheitsbremse 6 gekuppelt, deren Ansteuerung 7 nur dann das Freigabekommando geben darf, wenn ein ausreichendes Motordrehmoment vorliegt. Zur Erfassung dieses Moments sind in den Phasenzuleitungen zwischen Umrichter 1 und Motor 2 Stromwandler 8, 9, 10 vorgesehen. An die Stromwandler 8, 9, 10 ist eine Stromauswerteschaltung 11 angeschlossen, die an einen Ausgang 15 ein der Summe der Phasenströme IR, IS, IT proportionales Signal Ie und am zweiten Ausgang 16 ein der vektoriellen Summe Iv der Phasenströme proportionales Signal liefert. An den Ausgang 15 ist ein Grenzwertmelder 12 angeschlossen, der anspricht, wenn der Summeneffektivwert der Phasenströme einen vorgegebenen Grenzwert überschritten hat. Am Ausgang 16 ist ein Grenzwertmelder 12 angeschlossen, der anspricht, wenn die vektorielle Summe der Phasenströme unterhalb eines vorgegebenen Wertes, z.B. unterhalb 10% Nennstrom liegt. Da im Idealfall die vektorielle Summe der Phasenströme Null sein muß, kann hierdurch auch bei sehr niedrigen Frequenzen festgestellt werden, ob in allen drei Phasen die richtigen Ströme fließen. Haben beide Grenzwertmelder 12, 13 angesprochen, so wird über das Undglied 14 das u.a. erforderliche Freigabekommando an die Ansteuerung 7 der Bremse 6 gegeben.
  • Wie aus FIG 2 ersichtlich, kann die vektorielle Summenbildung relativ einfach mit einem in Sternpunktschaltung angeordneten Transformator 17 und die Mittelwertbildung mit einem Gleichrichter 18 vorgenommen werden.

Claims (3)

  1. Sicherheitsvorrichtung für einen Hebezeugantrieb, bei dem ein Drehstrommotor (2) an einen Umrichter (1) mit variabler Ausgangsfrequenz angeschlossen ist und dem Motor (2) eine mechanische Sicherheitsbremse (6) zugeordnet ist, die nur dann freigebbar ist, wenn das Drehmoment des Motors (2) einen vorgegebenen Wert hat, dadurch gekennzeichnet, daß elektrische Ströme (IR, IS, IT) in den Leitungen zwischen Umrichter (1) und Motor (2) erfaßbar sind und daraus ein der vektoriellen Summe (Iv) und ein der Mittelwertsumme (Ie) der elektrischen Ströme proportionales Signal gebildet wird und daß das Freigabekommando für die Bremse (6) aus der Bedingung abgeleitet ist, daß die vektorielle Summe unterhalb eines vorgegebenen ersten Grenzwertes und die Mittelwertsumme oberhalb eines zweiten Grenzwertes liegt.
  2. Sicherheitsvorrichtung für einen Hebezeugantrieb nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch eine Stromauswerteschaltung (11) mit einem an Stromwandler (8 bis 10) im Motorstromkreis angeschlossenen Transformator (17) zur vektoriellen Summenbildung und einen an die Stromwandler (8 bis 10) angeschlossenen Gleichrichter (18) zur Mittelwertbildung.
  3. Sicherheitsvorrichtung für einen Hebezeugantrieb gekennzeichnet durch an die Stromauswerteschaltung (11) angeschlossene Grenzwertmelder (12, 13), deren Ausgangssignale miteinander für die Kommandogabe verknüpft sind.
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