EP0710619A2 - Procedure and device for monitoring and/or controlling the speed of an electric drive with frequency converter for lifting gears - Google Patents
Procedure and device for monitoring and/or controlling the speed of an electric drive with frequency converter for lifting gears Download PDFInfo
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- EP0710619A2 EP0710619A2 EP95250263A EP95250263A EP0710619A2 EP 0710619 A2 EP0710619 A2 EP 0710619A2 EP 95250263 A EP95250263 A EP 95250263A EP 95250263 A EP95250263 A EP 95250263A EP 0710619 A2 EP0710619 A2 EP 0710619A2
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- B66D1/40—Control devices
- B66D1/48—Control devices automatic
- B66D1/485—Control devices automatic electrical
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- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
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- B66C13/18—Control systems or devices
- B66C13/22—Control systems or devices for electric drives
- B66C13/23—Circuits for controlling the lowering of the load
- B66C13/26—Circuits for controlling the lowering of the load by ac motors
Definitions
- the invention relates to a method and a device for monitoring and / or controlling the speed of an electric drive with an asynchronous motor connected to an AC or three-phase network via a frequency converter and equipped with a braking device.
- Hoists are mainly driven by inexpensive and maintenance-free three-phase asynchronous motors.
- Asynchronous motors work on the three-phase network due to the network frequency of e.g. 50 Hertz in principle with a fixed nominal speed, from which only slight deviations are possible.
- frequency converters are used between the three-phase network and the asynchronous motor.
- Hoists and hoists must be built and dimensioned so that they can be operated safely and personal injury and property damage can be prevented by dangerous movements of the load.
- the prior art includes a solution (EP 0 347 408 B1) in which frequency-dependent speeds can be set by field weakening via the frequency converter, so that heavy loads can be lifted at a slower speed and light loads can be lifted at the nominal speed.
- frequency-dependent speeds can be set by field weakening via the frequency converter, so that heavy loads can be lifted at a slower speed and light loads can be lifted at the nominal speed.
- the invention specified in claims 1 and 10 is therefore based on the problem of designing a hoist consisting of an asynchronous motor connected to a three-phase network via a frequency converter and equipped with a braking device for lifting and lowering.
- the object is achieved according to the invention in that the maximum torque that the lifting drive generates for lifting a load is set to be smaller than the holding torque of the braking device. This ensures that an inadmissibly large and rapid lowering in such a way that there is a danger to people and things is avoided in any position of the load.
- the available braking torque is increased by an addition to the maximum motor torque, which is necessary for a lowering movement of the maximum load at the nominal speed, in order to delay the lifted load to a standstill in a permissible time . This provides even more security against an impermissible acceleration of the load in lowering mode.
- a speed control determines the maximum permissible frequency for the attached load by comparing the actual speed with the output frequency setpoint at a time when a follow-up contact of a command transmitter is actuated, which initiates the lifting movement by a first contact and by the latter Follow-up contact triggers the comparison process.
- Safety is also increased in that the permissible speed limit values can be determined depending on the load at the start of the lifting process.
- the frequency setpoint for an electric drive type point is first specified and the speed deviation measured and then a correspondingly larger maximum frequency is output to the frequency converter if the speed deviation falls below the nominal value.
- this increases the performance of the engine through a higher speed exploited.
- the electric drive type point is advantageously used because the behavior at this point is almost linear, which is an advantage of the asynchronous motor and involves a reproducible process.
- the speed control device continuously monitors the deviation between speed and set frequency for the limit value typical of the electric drive during the stroke movements and activates the braking device as an emergency stop device when the limit value is exceeded. This creates additional security against subsequent loads of the hoist that have not yet been taken into account.
- a further embodiment of the invention provides that an additional control signal is output by the command transmitter for stepless control of the frequency setpoint between the first contacts of the command device and the actuation of the subsequent contact. It is advantageous here that the operator can influence the speed directly via this command transmitter.
- An additional control signal can be an analog signal, e.g. an electrical voltage.
- Such an analog system can be processed advantageously in terms of control technology.
- the size of the analog signal at the time of contact actuation of a first contact defines the minimum speed and the size of the analog signal at the time of actuation of the subsequent contact defines the maximum permissible speed or frequency, so that all speed or Frequency setpoints are specified within the permissible range.
- a speed control device with a speed sensor on the electric drive is connected to a command device for the direction and speed of the lifting movement, with the frequency converter and the braking device, the speed control being the actual speed and the direction of rotation of the asynchronous motor and the Control command of the command generator for a desired stroke movement detected and from this the frequency setpoint for the frequency converter and a maximum permissible frequency setpoint.
- the speed control device advantageously limits the frequency setpoint for the frequency converter to the maximum permissible frequency.
- An asynchronous motor 1 drives (or brakes) via a gear 2 a cable drum 3, on the cable 4 a load 5 is suspended.
- a tachometer 6a is connected to the asynchronous motor 1 in the form of a pulse generator 6, the pulses 7 of which arrive at a speed control device 9 via a first control line 8.
- a brake 11 for the asynchronous motor 1 is connected to the speed control device 9 via a second control line 10.
- a frequency converter 13 is connected between the AC network 12 and the speed control device 9 and contains an AC voltage part 13a, a DC voltage part 13b and a frequency converter part 13c.
- a command transmitter 15 (manual control device) is connected to the speed control device 9 via a control cable 14. Switching devices 15a for "lifting the load” and 15b for "lowering the load” are located within the command transmitter 15.
- a circuit part 15c for changing the voltage is also installed.
- the brake device 11 has an electrically released brake.
- the electrical brake ventilation takes place when the motor terminal voltage is switched on.
- the pulse generator 6 generates an electrical signal corresponding to the engine speed "n".
- the command generator 15 for the direction and speed of the lifting movement is connected to the frequency converter 13 and to the braking device 11 via the control cable 14 and the speed control device 9.
- the speed control device 9 detects the actual speed and the direction of rotation of the asynchronous motor 1 and the control command of the command generator 15 for a desired lifting movement and forms the frequency setpoint for the frequency converter 13 and a maximum permissible frequency setpoint.
- the method for monitoring and / or controlling the speed of an electric drive consisting of the asynchronous motor 1 with gear 2 and the cable drum 3, the asynchronous motor 1 being connected to the three-phase network 12 via the frequency converter 13, is performed by the braking device acting on the asynchronous motor 1 11 coined.
- the maximum torque 16 of the lifting drive originating from the asynchronous motor 1, the transmission 2 and the cable drum 3, which the lifting drive generates for lifting the load 5, is set to be smaller than the holding torque 17 (FIG. 2).
- the load is therefore always held securely when the direction of rotation is reversed.
- a maximum permissible frequency for exceeding the nominal speed is determined if the maximum load is not reached.
- the speed control device 9 determines the maximum permissible frequency for the attached load 5 by comparing the actual speed with the output frequency setpoint at a time when a follow-up contact of the command generator 15 is actuated. This initiates the lifting movement with a first contact and triggers the comparison process with its subsequent contact.
- the braking device 11 is activated as an emergency stop device if the speed control device 9 continuously monitors the deviation between the speed and the desired frequency for the limit value typical of the electric drive and detects a limit value violation during the stroke movements.
- an additional control signal can be output by the command transmitter 15.
- an analog signal e.g. an electrical voltage.
- the size of the analog signal at the time the contact is actuated by a first contact defines the minimum speed, and the size of the analog signal at the time the contact is actuated defines the maximum permissible speed or frequency.
- the analog signal specifies all speed and frequency setpoints within the permissible range.
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Überwachen und/oder Steuern der Drehzahl eines Elektroantriebs mit einem über einen Frequenzumrichter an ein Wechsel- oder Drehstromnetz angeschlossenen Asynchronmotor, der mit einer Bremsvorrichtung ausgerüstet ist.The invention relates to a method and a device for monitoring and / or controlling the speed of an electric drive with an asynchronous motor connected to an AC or three-phase network via a frequency converter and equipped with a braking device.
Hubwerke werden vorwiegend von preiswerten und wartungsfreien Drehstrom-Asynchronmotoren angetrieben. Asynchronmotoren arbeiten am Drehstromnetz aufgrund der Netzfrequenz von z.B. 50 Hertz prinzipbedingt mit einer festen Nenndrehzahl, von der nur geringfügige Abweichungen möglich sind. Um die Drehzahl gesteuert zu verändern, werden Frequenzumrichter zwischen Drehstromnetz und Asynchronmotor eingesetzt.Hoists are mainly driven by inexpensive and maintenance-free three-phase asynchronous motors. Asynchronous motors work on the three-phase network due to the network frequency of e.g. 50 Hertz in principle with a fixed nominal speed, from which only slight deviations are possible. In order to change the speed in a controlled manner, frequency converters are used between the three-phase network and the asynchronous motor.
Hubwerke bzw. Hebezeuge müssen so gebaut und dimensioniert werden, daß sie sicher betrieben werden können und Personen- und Sachschäden durch gefährliche Bewegungen der Last verhindert werden.Hoists and hoists must be built and dimensioned so that they can be operated safely and personal injury and property damage can be prevented by dangerous movements of the load.
Insbesondere muß eine Lastbewegung durch Motor und Bremse abgebremst werden können und die hängende Last muß gehalten werden können.In particular, it must be possible to slow down a load movement by the motor and brake and to be able to hold the suspended load.
Zum Stand der Technik gehört eine Lösung (EP 0 347 408 B1), bei der durch Feldschwächung über den Frequenzumrichter frequenzabhängige Drehzahlen eingestellt werden können, so daß schwere Lasten mit langsamerer Geschwindigkeit und leichte Lasten mit Nenngeschwindigkeit gehoben werden können. Dabei wird jedoch verkannt, daß nicht allein der Hubvorgang sondern auch der Senkvorgang bei einem Hubwerk von großer Bedeutung in bezug auf das Sicherheitsverhalten ist.The prior art includes a solution (EP 0 347 408 B1) in which frequency-dependent speeds can be set by field weakening via the frequency converter, so that heavy loads can be lifted at a slower speed and light loads can be lifted at the nominal speed. However, it is overlooked that not only the lifting process but also the lowering process in a hoist is of great importance with regard to safety behavior.
Der in den Ansprüchen 1 und 10 angegebenen Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, ein Hubwerk, bestehend aus einem über einen Frequenzumrichter an ein Drehstromnetz angeschlossenen Asynchronmotor, der mit einer Bremsvorrichtung für Heben und Senken ausgerüstet ist, entsprechend sicher zu gestalten.The invention specified in
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das maximale Drehoment, das der Hubantrieb für das Anheben einer Last erzeugt, kleiner als das Haltemoment der Bremsvorrichtung eingestellt wird. Dadurch wird sichergestellt, daß in jeder Lage der Last ein unzulässig großes und schnelles Absenken derart, daß Gefahr für Menschen und Sachen besteht, vermieden wird.The object is achieved according to the invention in that the maximum torque that the lifting drive generates for lifting a load is set to be smaller than the holding torque of the braking device. This ensures that an inadmissibly large and rapid lowering in such a way that there is a danger to people and things is avoided in any position of the load.
In Ausgestaltung des Grundgedankens der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, daß das verfügbare Bremsmoment um einen Zuschlag zu dem maximalen Motordrehmoment erhöht ist, der bei einer Senkbewegung der maximalen Last mit der Nenngeschwindigkeit notwendig ist, um die gehobene Last bis zum Stillstand in einer zulässigen Zeit zu verzögern. Dadurch wird noch mehr Sicherheit gegen ein unzulässiges Beschleunigen der Last im Senkbetrieb erzielt.In an embodiment of the basic idea of the invention, it is further proposed that the available braking torque is increased by an addition to the maximum motor torque, which is necessary for a lowering movement of the maximum load at the nominal speed, in order to delay the lifted load to a standstill in a permissible time . This provides even more security against an impermissible acceleration of the load in lowering mode.
Weitere Vorteile ergeben sich daraus, daß für gehobene Lasten eine maximal zulässige Frequenz für die Überschreitung der Nenngeschwindigkeit ermittelt wird, wenn die Maximallast nicht erreicht wird. Vorteilhafterweise wird hier die Leistungsfähigkeit des Motors in einem erlaubten Rahmen der Bremssicherheit ausgenutzt.Further advantages result from the fact that a maximum permissible frequency for exceeding the nominal speed is determined for raised loads if the maximum load is not reached. Advantageously, the performance of the engine is used to the extent permitted by brake safety.
Praktische Ausführungsformen dieses Verfahrens bestehen z.B. darin, daß eine Drehzahlsteuerung die maximal zulässige Frequenz für die angehängte Last durch einen Vergleich der Ist-Drehzahl mit dem ausgegebenen Frequenz-Sollwert zu einem Zeitpunkt ermittelt, wenn ein Folgekontakt eines Befehlsgebers betätigt wird, der durch einen ersten Kontakt die Hubbewegung einleitet und durch dessen Folgekontakt den Vergleichsvorgang auslöst. Die Sicherheit wird also auch dadurch erhöht, daß zu Beginn des Hubvorganges zulässige Geschwindigkeitsgrenzwerte lastabhängig ermittelt werden können.Practical embodiments of this method exist e.g. in that a speed control determines the maximum permissible frequency for the attached load by comparing the actual speed with the output frequency setpoint at a time when a follow-up contact of a command transmitter is actuated, which initiates the lifting movement by a first contact and by the latter Follow-up contact triggers the comparison process. Safety is also increased in that the permissible speed limit values can be determined depending on the load at the start of the lifting process.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß für die Ermittlung der maximal zulässigen Frequenz zunächst der Frequenz-Sollwert für einen Elektroantriebs-Typenpunkt vorgegeben und die Drehzahlabweichung gemessen und dann eine entsprechend größere maximale Frequenz an den Frequenzumrichter ausgegeben wird, wenn die Drehzahlabweichung den Nennwert unterschreitet. Vorteilhafterweise wird dadurch die Leistungsfähigkeit des Motors durch eine höhere Drehzahl ausgenutzt. Ferner wird vorteilhafterweise der Elektroantriebs-Typenpunkt deshalb ausgenutzt, weil das Verhalten in diesem Punkt nahezu linear ist, was einen Vorteil des Asynchronmotors darstellt und einen reproduzierbaren Vorgang beinhaltet.In a further development of the invention it is provided that for the determination of the maximum permissible frequency the frequency setpoint for an electric drive type point is first specified and the speed deviation measured and then a correspondingly larger maximum frequency is output to the frequency converter if the speed deviation falls below the nominal value. Advantageously, this increases the performance of the engine through a higher speed exploited. Furthermore, the electric drive type point is advantageously used because the behavior at this point is almost linear, which is an advantage of the asynchronous motor and involves a reproducible process.
Nach weiteren Merkmalen ist vorgesehen, daß die Drehzahlsteuereinrichtung während der Hubbewegungen kontinuierlich die Abweichung zwischen Drehzahl und Sollfrequenz auf den elektroantriebstypischen Grenzwert überwacht und bei Grenzwertüberschreitung die Bremsvorrichtung als Nothalte-Einrichtung aktiviert. Dadurch entsteht zusätzliche Sicherheit gegen nachträglich auftretende bislang nicht berücksichtigte Belastungen des Hubwerkes.According to further features, it is provided that the speed control device continuously monitors the deviation between speed and set frequency for the limit value typical of the electric drive during the stroke movements and activates the braking device as an emergency stop device when the limit value is exceeded. This creates additional security against subsequent loads of the hoist that have not yet been taken into account.
Eine weitere Ausgestaltungsform der Erfindung sieht vor, daß für eine stufenlose Steuerung des Frequenzsollwertes zwischen den ersten Kontakten des Befehlsgebers und dem Betätigen des Folgekontaktes ein zusätzliches Steuersignal vom Befehlsgeber ausgegeben wird. Vorteilhaft ist hier, daß der Bediener über diesen Befehlsgeber direkt die Geschwindigkeit beeinflussen kann.A further embodiment of the invention provides that an additional control signal is output by the command transmitter for stepless control of the frequency setpoint between the first contacts of the command device and the actuation of the subsequent contact. It is advantageous here that the operator can influence the speed directly via this command transmitter.
Hierbei kann als zusätzliches Steuersignal ein analoges Signal, wie z.B. eine elektrische Spannung, eingesetzt werden. Ein solches analoges System kann steuerungstechnisch vorteilhaft verarbeitet werden.An additional control signal can be an analog signal, e.g. an electrical voltage. Such an analog system can be processed advantageously in terms of control technology.
Nach weiteren Merkmalen wird vorgeschlagen, daß die Größe des Analogsignals zum Zeitpunkt der Kontaktbetätigung eines ersten Kontaktes die Minimaldrehzahl und die Größe des Analogsignals zum Zeitpunkt der Betätigung des Folgekontaktes die jeweils maximal zulässige Drehzahl bzw. Frequenz definiert, so daß durch das Analogsignal alle Drehzahl- bzw. Frequenz-Sollwerte innerhalb des zulässigen Bereiches vorgegeben werden. Diese Maßnahmen bedeuten ein Optimum an Ausnutzung des Betätigungsweges des Befehlsgebers und eine größtmögliche Genauigkeit bzw. Auflösung.
Einrichtungstechnisch wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Drehzahlsteuereinrichtung mit einem Drehzahlgeber am Elektroantrieb mit einem Befehlsgeber für Richtung und Geschwindigkeit der Hubbewegung, mit dem Frequenzumrichter und der Bremsvorrichtung verbunden ist, wobei die Drehzahlsteuerung die Ist-Drehzahl und die Drehrichtung des Asynchronmotors und den Steuerbefehl des Befehlsgebers für eine gewünschte Hubbewegung erfaßt und daraus den Frequenz-Sollwert für den Frequenzumrichter und einen maximal zulässigen Frequenz-Sollwert bildet. Vorteilhafterweise begrenzt die Drehzahlsteuereinrichtung hier den Frequenzsollwert für den Frequenzumrichter auf die maximal zulässige Frequenz.According to further features, it is proposed that the size of the analog signal at the time of contact actuation of a first contact defines the minimum speed and the size of the analog signal at the time of actuation of the subsequent contact defines the maximum permissible speed or frequency, so that all speed or Frequency setpoints are specified within the permissible range. These measures mean an optimum use of the actuating path of the command generator and the greatest possible accuracy or resolution.
In terms of equipment, the object is achieved according to the invention in that a speed control device with a speed sensor on the electric drive is connected to a command device for the direction and speed of the lifting movement, with the frequency converter and the braking device, the speed control being the actual speed and the direction of rotation of the asynchronous motor and the Control command of the command generator for a desired stroke movement detected and from this the frequency setpoint for the frequency converter and a maximum permissible frequency setpoint. The speed control device advantageously limits the frequency setpoint for the frequency converter to the maximum permissible frequency.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, anhand dessen sowohl das Verfahren als auch die Einrichtung näher beschrieben werden. Es zeigen
- Fig. 1
- ein Blockschaltbild der für das Verfahren erforderlichen Einrichtung und
- Fig. 2
- ein Diagramm für die Drehzahl und das Drehmoment des Asynchronmotors.
- Fig. 1
- a block diagram of the equipment required for the method and
- Fig. 2
- a diagram for the speed and torque of the asynchronous motor.
Ein Asynchronmotor 1 treibt (oder bremst) über ein Getriebe 2 eine Seiltrommel 3, an deren Seil 4 eine Last 5 hängt.An asynchronous motor 1 drives (or brakes) via a gear 2 a
An den Asynchronmotor 1 ist in Form eines Impulsgebers 6 ein Drehzahlmesser 6a angeschlossen, dessen Impulse 7 über eine erste Steuerleitung 8 an eine Drehzahlsteuereinrichtung 9 gelangen. An die Drehzahlsteuereinrichtung 9 ist über eine zweite Steuerleitung 10 eine Bremse 11 für den Asynchronmotor 1 zugeschaltet. Zwischen dem Wechselstromnetz 12 und der Drehzahlsteuereinrichtung 9 ist ein Frequenzumrichter 13 geschaltet, der einen Wechselspannungsteil 13a, einen Gleichspannungsteil 13b und einen Frequenzwandlerteil 13c enthält. An die Drehzahlsteuereinrichtung 9 ist über ein Steuerkabel 14 ein Befehlsgeber 15 (Handsteuergerät) angeschlossen. Innerhalb des Befehlsgebers 15 befinden sich Schalteinrichtungen 15a für "Heben der Last" und 15b für "Senken der Last". Außerdem ist ein Schaltungsteil 15c für eine Veränderung der Spannung eingebaut.A tachometer 6a is connected to the asynchronous motor 1 in the form of a
Die Bremsvorrichtung 11 weist eine elektrisch gelüftete Bremse auf. Bei Asynchronmotoren 1 mit Verschiebeläufer erfolgt die elektrische Bremslüftung mit dem Einschalten der Motorklemmenspannung. Der Impulsgeber 6 erzeugt ein elektrisches Signal entsprechend der Motordrehzahl "n".The brake device 11 has an electrically released brake. In asynchronous motors 1 with a sliding rotor, the electrical brake ventilation takes place when the motor terminal voltage is switched on. The
Der Befehlsgeber 15 für Richtung und Geschwindigkeit der Hubbewegung ist über das Steuerkabel 14 und die Drehzahlsteuereinrichtung 9 mit dem Frequenzumrichter 13 und mit der Bremsvorrichtung 11 verbunden. Die Drehzahlsteuereinrichtung 9 erfaßt die Ist-Drehzahl und die Drehrichtung des Asynchronmotors 1 und den Steuerbefehl des Befehlsgebers 15 für eine gewünschte Hubbewegung und bildet daraus den Frequenz-Sollwert für den Frequenzumrichter 13 und einen maximal zulässigen Frequenz-Sollwert.The
Das Verfahren zum Überwachen und/oder Steuern der Drehzahl eines Elektroantriebs, bestehend aus dem Asynchronmotor 1 mit Getriebe 2 und der Seiltrommel 3, wobei der Asynchronmotor 1 über den Frequenzumrichter 13 an das Drehstromnetz 12 angeschlossen ist, wird durch die auf den Asynchronmotor 1 wirkende Bremsvorrichtung 11 geprägt. Das maximale Drehmoment 16 des Hubantriebs, herrührend aus dem Asynchronmotor 1, dem Getriebe 2 und der Seiltrommel 3, das der Hubantrieb für das Anheben der Last 5 erzeugt, wird kleiner als das Haltemoment 17 eingestellt (Fig. 2). Damit ist ein Asynchronmotor 1 mit Frequenzumrichter 13 als Hubantrieb für Hebezeuge mit variabler Geschwindigkeit geschaffen, der so gesteuert und überwacht ist, daß für verschiedene Lasten die maximale Drehzahl derart begrenzt wird, daß eine gefährliche Lastbewegung durch Überschreiten des verfügbaren Bremsmomentes 18 verhindert wird und gehobene Lasten sicher gehalten werden können. Die Last wird daher bei Drehrichtungsumkehr immer sicher gehalten.The method for monitoring and / or controlling the speed of an electric drive, consisting of the asynchronous motor 1 with
Hierbei ist dann sinnvoll, daß das verfügbare Bremsmoment 18 um einen Zuschlag 19 zu dem maximalen Motordrehmoment 16 erhöht wird, der bei einer Senkbewegung der maximalen Last mit der Nenngeschwindigkeit notwendig ist, um die gehobene Last 5 bis zum Stillstand in einer zulässigen Zeit zu verzögern und damit sicher zu bremsen.It then makes sense that the
Für gehobene Lasten 5 wird eine maximal zulässige Frequenz für die Überschreitung der Nenngeschwindigkeit ermittelt, wenn die Maximallast nicht erreicht wird.For
Die Drehzahlsteuereinrichtung 9 bestimmt die maximal zulässige Frequenz für die angehängte Last 5 durch einen Vergleich der Ist-Drehzahl mit dem ausgegebenen Frequenz-Sollwert zu einem Zeitpunk, wenn ein Folgekontakt des Befehlsgebers 15 betätigt wird. Dieser leitet durch einen ersten Kontakt die Hubbewegung ein und löst durch dessen Folgekontakt den Vergleichsvorgang aus.The
Für die Ermittlung der maximal zulässigen Frequenz wird der Frequenz-Sollwert für einen Elektroantriebs-Typenpunkt 20 (größte zulässige Last = Nennmoment)) vorgegeben, weil in diesem Punkt das Verhalten nahezu linear ist. Danach wird die Drehzahlabweichung gemessen und eine entsprechende größere maximale Frequenz ausgegeben, wenn die Drehzahlabweichung den Nennwert unterschreitet.To determine the maximum permissible frequency, the frequency setpoint for an electric drive type point 20 (maximum permissible load = nominal torque) is specified because the behavior is almost linear at this point. After that the Speed deviation measured and a corresponding larger maximum frequency output if the speed deviation falls below the nominal value.
Die Bremsvorrichtung 11 wird als Nothalte-Einrichtung aktiviert, wenn die Drehzahlsteuereinrichtung 9 während der Hubbewegungen kontinuierlich die Abweichung zwischen Drehzahl und Sollfrequenz auf den elektroantriebstypischen Grenzwert überwacht und eine Grenzwertüberschreitung feststellt.The braking device 11 is activated as an emergency stop device if the
Für eine stufenlose Steuerung des Frequenz-Sollwertes zwischen den ersten Kontakten des Befehlsgebers 15 und dem Betätigen des Folgekontaktes kann ein zusätzliches Steuersignal vom Befehlsgeber 15 ausgegeben werden. Als zusätzliches Steuersignal wird ein analoges Signal, wie z.B. eine elektrische Spannung, eingesetzt.For a stepless control of the frequency setpoint between the first contacts of the
Die Größe des Analogsignals zum Zeitpunkt der Kontaktbetätigung eines ersten Kontaktes definiert die Minimaldrehzahl, und die Größe des Analogsignals zum Zeitpunkt der Betätigung des Folgekontaktes definiert die jeweils maximal zulässige Drehzahl bzw. Frequenz. Durch das Analogsignal werden alle Drehzahl- bzw. Frequenz-Sollwerte innerhalb des zulässigen Bereiches vorgegeben.The size of the analog signal at the time the contact is actuated by a first contact defines the minimum speed, and the size of the analog signal at the time the contact is actuated defines the maximum permissible speed or frequency. The analog signal specifies all speed and frequency setpoints within the permissible range.
- 11
- AsynchronmotorAsynchronous motor
- 22nd
- Getriebetransmission
- 33rd
- SeiltrommelRope drum
- 44th
- Seilrope
- 55
- Lastload
- 66
- ImpulsgeberImpulse generator
- 6a6a
- DrehzahlmesserTachometer
- 77
- ImpulseImpulses
- 88th
- erste Steuerleitungfirst control line
- 99
- DrehzahlsteuereinrichtungSpeed control device
- 1010th
- zweite Steuerleitungsecond control line
- 1111
- BremsvorrichtungBraking device
- 1212th
- Wechselstromnetz/DrehstromnetzAC network / three-phase network
- 1313
- Frequenzumrichterfrequency converter
- 13a13a
- WechselspannungsteilAC voltage part
- 13b13b
- GleichspannungsteilDC voltage part
- 13c13c
- FrequenzwandlerteilFrequency converter part
- 1414
- SteuerkabelControl cable
- 1515
- BefehlsgeberCommanders
- 15a15a
- Schalteinrichtung "Heben""Lifting" switching device
- 15b15b
- Schalteinrichtung "Senken""Lowering" switching device
- 15c15c
- Schaltungsteil Veränderung der SpannungCircuit part change in voltage
- 1616
- maximales Drehmoment des Asynchronmotors unter Lastmaximum torque of the asynchronous motor under load
- 1717th
- Haltemoment der BremsvorrichtungHolding torque of the braking device
- 1818th
- verfügbares Bremsmomentavailable braking torque
- 1919th
- ZuschlagSurcharge
- 2020th
- Elektroantriebs-TypenpunktElectric drive type point
Claims (10)
dadurch gekennzeichnet,
daß das maximale Drehmoment (16), das der Hubantrieb für das Anheben einer Last erzeugt, kleiner als das Haltemoment (17) der Bremsvorrichtung (11) eingestellt wird.Method for monitoring and / or controlling the speed of an electric drive with an asynchronous motor connected to an AC or three-phase network via a frequency converter and equipped with a braking device,
characterized,
that the maximum torque (16) that the lifting drive generates for lifting a load is set to be smaller than the holding torque (17) of the braking device (11).
dadurch gekennzeichnet,
daß das verfügbare Bremsmoment (18) um einen Zuschlag (19) zu dem maximalen Motordrehmoment (16) erhöht ist, der bei einer Senkbewegung der maximalen Last mit der Nenngeschwindigkeit notwendig ist, um die gehobene Last (5) bis zum Stillstand in einer zulässigen Zeit zu verzögern.Method according to claim 1,
characterized,
that the available braking torque (18) is increased by a surcharge (19) to the maximum motor torque (16) which is necessary for a lowering movement of the maximum load at the nominal speed, by the lifted load (5) to a standstill in a permissible time to delay.
dadurch gekennzeichnet,
daß für gehobene Lasten (5) eine maximal zulässige Frequenz für die Überschreitung der Nenngeschwindigkeit ermittelt wird, wenn die Maximallast nicht erreicht wird.Method according to one of claims 1 or 2,
characterized,
that for maximum loads (5) a maximum permissible frequency for exceeding the nominal speed is determined if the maximum load is not reached.
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Drehzahlsteuerung (9) die maximal zulässige Frequenz für die angehängte Last (5) durch einen Vergleich der Ist-Drehzahl mit dem ausgegebenen Frequenz-Sollwert zu einem Zeitpunkt ermittelt, wenn der Folgekontakt eines Befehlsgebers (15) betätigt wird, der durch einen ersten Kontakt die Hubbewegung einleitet und durch dessen Folgekontakt den Vergleichsvorgang auslöst.Method according to one of claims 1 to 3,
characterized,
that a speed controller (9) determines the maximum permissible frequency for the attached load (5) by comparing the actual speed with the output frequency setpoint at a time when the follow-up contact of a command transmitter (15) is actuated by a first Contact initiates the lifting movement and triggers the comparison process through its subsequent contact.
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Ermittlung der maximal zulässigen Frequenz zunächst der Frequenz-Sollwert für einen Elektroantriebs-Typenpunkt (20) vorgegeben und die Drehzahlabweichung gemessen und dann eine entsprechend größere maximale Frequenz an den Frequenzumrichter (13) ausgegeben wird, wenn die Drehzahlabweichung den Nennwert unterschreitet.Method according to one of claims 1 to 4,
characterized,
that the frequency setpoint for an electric drive type point (20) is first specified and the speed deviation measured and then a correspondingly larger maximum frequency is output to the frequency converter (13) when the speed deviation falls below the nominal value for determining the maximum permissible frequency.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehzahlsteuereinrichtung (9) während der Hubbewegungen kontinuierlich die Abweichung zwischen Drehzahl und Sollfrequenz auf den elektroantriebstypischen Grenzwert überwacht und bei Grenzwertüberschreitung die Bremsvorrichtung (11) als Nothalte-Einrichtung aktiviert.Method according to one of claims 1 to 5,
characterized,
that the speed control device (9) continuously monitors the deviation between the speed and the desired frequency for the limit value typical of the electric drive during the stroke movements and activates the braking device (11) as an emergency stop device when the limit value is exceeded.
dadurch gekennzeichnet,
daß für eine stufenlose Steuerung des Frequenzsollwertes zwischen den ersten Kontakten des Befehlsgebers (15) und dem Betätigen des Folgekontaktes ein zusätzliches Steuersignal vom Befehlsgeber (15) ausgegeben wird.Method according to one of claims 1 to 6,
characterized,
that for an infinitely variable control of the frequency setpoint between the first contacts of the command transmitter (15) and the actuation of the subsequent contact, an additional control signal is output by the command transmitter (15).
dadurch gekennzeichnet,
daß als zusätzliches Steuersignal ein analoges Signal, wie z.B. eine elektrische Spannung, eingesetzt wird.Method according to claim 7,
characterized,
that an analog signal, such as an electrical voltage, is used as an additional control signal.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Größe des Analogsignals zum Zeitpunkt der Kontaktbetätigung eines ersten Kontaktes die Minimaldrehzahl und die Größe des Analogsignals zum Zeitpunkt der Betätigung des Folgekontaktes die jeweils maximal zulässige Drehzahl bzw. Frequenz definiert, so daß durch das Analogsignal alle Drehzahl- bzw. Frequenz-Sollwerte innerhalb des zulässigen Bereiches vorgegeben werden.Method according to one of claims 1 to 8,
characterized,
that the size of the analog signal at the time of contact actuation of a first contact defines the minimum speed and the size of the analog signal at the time of actuation of the follow-up contact defines the maximum permissible speed or frequency, so that all speed and frequency setpoints within the permissible range.
daß eine Drehzahlsteuereinrichtung (9) mit einem Befehlsgeber (15) für Richtung und Geschwindigkeit der Hubbewegung, mit dem Frequenzumrichter (13) und der Bremsvorrichtung (11) verbunden ist, wobei die Drehzahlsteuerung (9) die Ist-Drehzahl und die Drehrichtung des Asynchronmotors (1) und den Steuerbefehl des Befehlsgebers (15) für eine gewünschte Hubbewegung erfaßt und daraus den Frequenz-Sollwert für den Frequenzumrichter (13) und einen maximal zulässigen Frequenz-Sollwert bildet.Device for monitoring and / or controlling the speed of an asynchronous motor for linear actuators connected to a three-phase network with a frequency converter, which is equipped with a braking device, with a cable or chain drive having a cable drum or a chain wheel, wherein a speed control with a speed sensor is provided on the electric drive, characterized in that
that a speed control device (9) with a command transmitter (15) for the direction and speed of the lifting movement, with the frequency converter (13) and the braking device (11) is connected, the speed control (9) the actual speed and the direction of rotation of the asynchronous motor ( 1) and the control command of the command generator (15) for a desired stroke movement and from this forms the frequency setpoint for the frequency converter (13) and a maximum permissible frequency setpoint.
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