FI121493B - Sähkömoottorikäyttö - Google Patents

Description

SÄHKÖMOOTTORIKÄYTTÖ Keksinnön ala

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen sähkömoottorikäyttö.

5 Tunnettu tekniikka Sähkömoottorikäytöllä syötetään tehoa teholähteen, kuten verkkojännitesyötön, sekä sähkömoottorin välillä. Tehonsyöttöön käytetään esimerkiksi taajuusmuuttajaa, jolla ohjataan tehonvirtausta moottorille. Tehonsyöttö moottorille katkaistaan tavallisesti taajuusmuuttajan ja verkkojännitesyötön välille sarjaan kytketyil-io lä kontaktoreilla. Sähkömoottorikäytön turvallisuus edellyttää tehonsyötön katkaisemista kaikkinapaisesti. Esimerkiksi kolmivaiheverkon tapauksessa kaikkien vaiheiden katkaisemiseen tarvitaan siis kontaktori, jossa on kolme katkaisevaa kytkintä.

Keksinnön tarkoitus 15 Keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin sähkömoottorikäytön kytkinjärjestely, jossa tarvittavien kytkimien lukumäärä on tunnettua pienempi. Keksinnön tarkoitus on myös tuoda esiin kytkinjärjestely, jossa varsinkin välipiirin katkaisevat kytkimet on järjestetty aukeamaan virrattomina, jolloin kytkimien elinikä pitenee ja voidaan käyttää pienempiä kytkimiä. Keksintö sisältää myös ajatuksen virran-20 kulun katkaisemisesta teholähteen ja moottorin välillä kahdella eri tavalla, jolloin momenttia moottorille luova tehonvirtaus katkeaa luotettavasti myös vikatilanteessa.

Keksinnön tunnusmerkit

Keksinnön mukaiselle sähkömoottorikäytölle on tunnusomaista se, mitä on ker-25 rottu patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Muille keksinnön piirteille on 2 tunnusomaista se, mitä on kerrottu muissa patenttivaatimuksissa. Keksinnöllisiä sovellusmuotoja on myös esillä tämän hakemuksen selitysosassa. Hakemuksessa oleva keksinnöllinen sisältö voidaan määritellä myös toisin kuin jäljempänä olevissa patenttivaatimuksissa tehdään. Keksinnöllinen sisältö voi muodos-5 tua myös useammasta erillisestä keksinnöstä, erityisesti jos keksintöä tarkastellaan ilmaistujen tai implisiittisten osatehtävien valossa tai saavutettujen hyötyjen tai hyötyryhmien kannalta. Tällöin jotkut jäljempänä olevien patenttivaatimuksien sisältämät määritteet voivat olla erillisten keksinnöllisten ajatusten kannalta tarpeettomia.

10 Keksinnön mukainen sähkömoottorikäyttö vaihto- tai tasavirtasähkömoottorin käyttämiseksi käsittää sähkömoottorikäytön turvallisuutta määrittäviä turvakyt-kimiä, ohjattavan mekaanisen jarrun, jarrunohjauksen tehonsyöttöpiirin sekä tehonmuuttajan, johon tehonmuuttajaan kuuluu verkkosuuntaaja ja moottorin tehonsuuntaaja. Mainittu moottorin tehonsuuntaaja on ainakin osittain toteutettu 15 siltaan järjestetyin, ohjattavin puolijohdekytkimin. Tehonmuuttajaan kuuluu verkkosuuntaajan ja moottorin tehonsuuntaajan välinen välipiiri. Keksinnön mukainen sähkömoottorikäyttö käsittää kytkinjärjestelyn, joka kytkinjärjestely käsittää: • kaksi suljettavaa kytkintä taajuusmuuttajan välipiirissä, joista en-20 simmäisen kytkimen sarjaankytkettynä positiiviseen välipiirikis- koon verkkosuuntaajan lähdön ja moottorin tehonsuuntaajan tulon välille sekä toisen kytkimen sarjaankytkettynä negatiiviseen välipii-rikiskoon verkkosuuntaajan lähdön ja moottorin tehonsuuntaajan tulon välille 25 Suljettavalla kytkimellä tarkoitetaan tässä kytkintä, jonka aktiivinen ohjaus sulkee kytkimen navat sallien virrankulun kytkimen läpi. Tällainen kytkin on vaikkapa kontaktori, jossa on ohjauskela. Kontaktoria ohjataan syöttämällä ohjauske-laan virtaa, jolloin suljettavat kytkimet sulkeutuvat. Jos mainittujen suljettavien kytkimien ohjaus katkaistaan, kytkimet aukeavat, jolloin välipiiri katkeaa. Koska 3 nämä kytkimet on sovitettu sekä positiiviseen että negatiiviseen välipiirikiskoon, välipiiri katkeaa kaikkinapaisesti.

Sähkömoottorikäytön ohjattavana mekaanisena jarruna voi toimia vaikkapa moottorin staattoriin tai vetopyörään kytkeytyvä koneistojarru. Jarruna voi toimia 5 myös esimerkiksi hissikäytössä hissikorin johteeseen kytkeytyvä korijarru. Sähkömoottorikäyttö voi myös sisältää molemmat mainitut jarrut.

Tehonmuuttajalla tarkoitetaan laitteistoa, joka syöttää tehoa teholähteen ja sähkömoottorin välillä. Tällainen tehonmuuttaja on esimerkiksi taajuusmuuttaja, jolloin moottorin tehonsuuntaajana on vaihtosuuntaaja, jolla syötetään vaihto-10 jännitettä tai -virtaa vaihtosähkömoottorille. Sähkömoottorina voidaan käyttää myös tasasähkömoottoria, jolloin moottorin tehonsuuntaajana on vaikkapa H-siltakytkentä, jolla syötetään tasajännitettä tai -virtaa sähkömoottorille.

Keksinnön mukainen verkkosuuntaaja voi olla esimerkiksi diodisiltana toteutettu tasasuuntaaja, jolloin tehonvirtaus on mahdollinen vain teholähteestä sähkö-15 moottoriin päin. Verkkosuuntaaja voi olla myös ohjattavia kytkimiä käsittävä verkkovaihtosuuntaaja, jolloin tehonvirtaus on mahdollinen teholähteen ja sähkömoottorin välillä molempiin suuntiin.

Eräs keksinnön mukainen kytkinjärjestely käsittää: 20 · avattavia kytkimiä, jotka avattavat kytkimet on rinnankytketty moottorin vaiheiden välille

Avattavalla kytkimellä tarkoitetaan tässä kytkintä, jonka aktiivinen ohjaus avaa kytkimen navat estäen virrankulun kytkimessä. Jos mainittujen avattavien kyt-25 kimien ohjaus katkaistaan, kytkimet sulkeutuvat ja moottorin vaiheet kytkeytyvät oikosulkuun. Jos moottori lähtee tällöin liikkeelle, staattorikäämeihin indusoituva 4 lähdejännite oikosulkeutuu rinnankytkettyjen kytkimien kautta ja aikaansaa moottoria jarruttavan virran. Tätä kutsutaan dynaamiseksi jarrutukseksi. Jos sähkömoottorina on tasasähkömoottori, staattorin napojen oikosulkemiseen riittää yksi staattorin napojen välille sovitettu avattava kytkin.

5 Eräs keksinnön mukainen tehonmuuttaja on taajuusmuuttaja, jolloin moottorin tehonsuuntaaja on vaihtosuuntaaja. Taajuusmuuttaja käsittää tällöin verk-kosuuntaajan, vaihtosuuntaajan sekä näiden välisen välipiirin.

Eräs keksinnön mukainen moottorin tehonsuuntaaja käsittää pikapysäytyskyt-kimen, sekä ohjattavan puolijohdekytkimen ohjausnapaan liitetyn vahvistinpii-10 rin, jonka sähkön syöttö on järjestetty tapahtumaan mainitun pikapysäytyskyt-kimen kautta. Tällöin puolijohdekytkin on sovitettu kytkeytymään johtavaan tilaan silloin, kun vahvistinpiiri on ohjatusti aktiivisessa tilassa. Mainittu pika-pysäytyskytkimen kautta syötettävä vahvistinpiiri on tällöin sovitettu vaihtoehtoisesti joko positiiviseen välipiirikiskoon liitettyjen ohjattavien puolijohdekytkimien 15 yhteyteen, negatiiviseen välipiirikiskoon liitettyjen ohjattavien puolijohdekytkimien yhteyteen tai sekä positiiviseen että negatiiviseen välipiirikiskoon liitettyjen ohjattavien puolijohdekytkimien yhteyteen.

Jos pikapysäytyskytkin on sijoitettu esimerkiksi vain positiiviseen välipiirikiskoon liitettyjen ohjattavien puolijohdekytkimien yhteyteen, negatiiviseen välipiirikis-20 koon liitetyt ohjattavat puolijohdekytkimet on mahdollista ohjata yhtäaikaisesti johtavaan tilaan, jolloin positiiviseen välipiirikiskoon liitetyillä kytkimillä on mahdollisuus estää tehonsyöttö teholähteestä sähkömoottoriin, ja negatiiviseen välipiirikiskoon liitetyillä kytkimillä on mahdollista aikaansaada samanaikaisesti ohjattavien puolijohdekytkimien kautta tapahtuva dynaaminen jarrutus.

25 Eräs keksinnön mukainen tehonmuuttaja käsittää turvakytkimen tilan mittauksen, pikapysäytyskytkimen tilan mittauksen, moottorin tehonsuuntaajan puolijohdekytkimien ohjauksen, välipiiriin sovitettujen suljettavien kytkimien ohjauksen sekä mahdollisesti välipiirivirran mittauksen. Tässä keksinnön sovelluksessa tehonmuuttaja on sovitettu katkaisemaan mainittujen välipiiriin sovitettujen 5 suljettavien kytkimien ohjauksen silloin, kun ainakin yksi seuraavista ehdoista täyttyy: • pikapysäytyskytkimen tilan mittaus osoittaa kytkimen avautuneen, • välipiirivirran mittaus osoittaa välipiirivirran itseisarvon pienenty- 5 neen ennalta määrätyn virran raja-arvon alle • sähkömoottorikäytön turvakytkimen tilan mittaus osoittaa turvakyt-kimen avautuneen • tehonmuuttaja on katkaissut virran moottorin tehonsuuntaajassa tehonsuuntaajan puolijohdekytkimien ohjauksella 10 Eräässä keksinnön mukaisessa sähkömoottorikäytössä moottorin tehonsuun-taaja käsittää käynnistyksen sallivan kytkimen ja tehonmuuttaja käsittää käynnistyksen sallivan kytkimen tilan mittauksen. Tehonmuuttaja on tällöin sovitettu käynnistämään virran syötön sähkömoottoriin ohjaamalla moottorin tehonsuuntaajan puolijohdekytkimiä käynnistyksen sallivan kytkimen tilan mittauksen pe-15 rusteella.

Eräässä keksinnön mukaisessa sähkömoottorikäytössä jarrunohjauksen tehon-syöttöpiiri käsittää tasasuuntaajan, jonka tulossa on teholähde ja jonka lähtöön on sovitettu mekaanisen jarrun kela. Jarrunohjauksen tehonsyöttöpiiriin on tällöin sarjaankytketty ainakin yksi ohjattava jarrunohjauskytkin. Tässä keksinnön 20 sovelluksessa tehonmuuttaja käsittää mainitun ohjattavan jarrunohjauskytkimen ohjauksen, ja tehonmuuttaja on sovitettu lukemaan ainakin yhden turvakytkimen tilaa ja luetun turvakytkimen tilan perusteella ohjaamaan mainittua ohjattavaa jarrunohjauskytkintä.

Eräässä keksinnön mukaisessa sähkömoottorikäytössä mainitut välipiiriin sovi-25 tetut suljettavat kytkimet, moottorin vaiheiden välille sovitetut avattavat kytkimet, jarrunohjauskytkimet, käynnistyksen salliva kytkin sekä pikapysäytyskytkin muodostavat yhden tai useampia kytkinmoduleita, kuten rele- tai kontaktorimo- 6 duleita, joilla jokaisella kytkinmodulilla on yhteinen ohjauskela. Kytkinmodulin kytkimet on tällöin sovitettu avautumaan tai sulkeutumaan mainitun yhteisen ohjauskelan ohjauksen mukaan.

Eräässä keksinnön sovelluksessa ainakin moottorin vaiheiden välille sovitetut 5 avattavat kytkimet, välipiiriin sovitetut suljettavat kytkimet, käynnistyksen salliva kytkin ja jarrunohjauskytkin kuuluvat samaan kytkinmoduliin.

Eräässä keksinnön mukaisessa sähkömoottorikäytössä tehonmuuttaja käsittää kytkinmodulin ohjauksen, ja tehonmuuttaja on sovitettu lukemaan ainakin yhden turvakytkimen tilaa ja ohjaamaan ainakin yhtä kytkinmodulin ohjauskelaa turva-10 kytkimen tilan perusteella.

Eräs keksinnön mukainen sähkömoottorikäyttö käsittää viivepiirin. Tässä keksinnön sovelluksessa ainakin kaksi turvakytkintä on kytketty sarjaan, pikapysäy-tyskytkimen ohjauskela on liitetty suoraan turvakytkimien sarjaankytkentään, ja moottorin vaiheiden välille sovitetut avattavat kytkimet, välipiiriin sovitetut suljet-15 tavat kytkimet, käynnistyksen sallivan kytkimen sekä jarrunohjauskytkimen sisältävää kytkinmodulia ohjataan viivepiirin kautta.

Keksinnön mukainen sähkömoottorikäyttö on edullisesti jokin kuljetusjärjestelmän moottorikäyttö, kuten hissimoottorikäyttö, nosturikäyttö, liukuporraskäyttö tai liukukäytäväkäyttö.

20

Keksinnön edut

Keksinnöllä saavutetaan ainakin yksi seuraavista eduista: - kun välipiirin suljettavat kytkimet sekä moottorivaiheiden avattavat kytkimet on sovitettu tehonmuuttajan päävirtapiiriin keksinnössä esitetysti, 25 vähenee tarvittavien kytkimien lukumäärä verrattuna tilanteeseen, jossa päävirtapiirin katkaisevat kytkimet on sijoitettu verkon puolelle, verk- 7 kosyötön ja verkkosuuntaajan välille. Tällöin tullaan toimeen pienemmällä määrällä kytkimiä / kytkinmoduleita, mikä yksinkertaistaa sähkömoottorikäyttöä, lisää luotettavuutta ja pienentää kustannuksia.

- Kun moottorivirta katkaistaan moottorin tehonsuuntaajassa pikapysäy- 5 tyskytkimellä ennen tehonmuuttajan välipiiriin sovitettujen suljettavien kytkimien ohjauksen katkaisemista, ei näiden suljettavien kytkimien tarvitse avautuessaan katkaista moottorivirtaa, mikä lisää kytkimien elinaikaa. Tällöin tullaan myös toimeen mitoitukseltaan pienemmillä ja halvemmilla suljettavilla kytkimillä. Esimerkiksi kontaktoreiden ja releiden 10 mitoitukseen vaikuttaa merkittävässä määrin niiden DC-välipiirivirran kat- kaisukyky. Kytkimien koon pienenemistä on hyötyä erityisesti kuljetusjärjestelmien moottorikäytöissä, kuten hissi käytöissä, joissa osa moottori-käytöstä voi olla sijoitettuna hissikuiluun tai tasonoven yhteyteen, jolloin käytön suuri koko olisi ongelma. Esimerkiksi nykyaikaisissa konehuo-15 neettomissä hissijärjestelmissä sähkömoottorikäytön kokoa halutaan pienentää.

- Kun virtatiet sekä positiivisessa että negatiivisessa välipiirikiskossa katkaistaan suljettavilla kytkimillä keksinnössä esitetysti, tulee moottorin te-honsuuntaaja ja tämän perässä oleva sähkömoottori erotetuksi teholäh- 20 teestä kaikkinapaisesti, mikä on vaatimus varsinkin kuljetusjärjestelmien sähkömoottorikäytöille. Kuljetusjärjestelmissä on pystyttävä varmistamaan vikatilanteessa tehonvirtauksen katkeaminen teholähteestä kulje-tuslaitteistoa liikuttavalle moottorille. Samalla pienenee myös riski maa-sulusta moottorin tehonsuuntaajan sekä moottorin päävirtapiirissä.

25 - Moottorin vaiheiden välille rinnankytketyt avautuvat kytkimet muodosta vat virtatien sähkömoottorin dynaamisen jarrutuksen aikana. Dynaamisella jarrutuksella varmistetaan, ettei kuljetuslaitteiston nopeus ala kiihtyä hallitsemattomasti esimerkiksi tilanteessa, kun mekaaninen jarru avataan käsikäyttöisesti. Jos sähkömoottorin magnetointi on tehty kestomagnee- 8 teillä, toimii dynaaminen jarrutus myös tilanteessa, kun tehonsyöttö sähkömoottorikäytölle on katkaistu.

- Kun jarrunohjauskytkin on sovitettu samaan kytkinmoduliin tehonmuutta-jan päävirtapiirin sähkönsyötön katkaisevien, välipiiriin sovitettujen suljet- 5 tavien kytkimien kanssa, voidaan samalla ohjauksella katkaista tehon syöttö sähkömoottorille sekä estää sähkömoottorin liike mekaanisella jarrulla, mikä yksinkertaistaa sähkömoottorikäytön turvakriittistä ohjausta, jolloin tämän turvakriittisen ohjauksen luotettavuus paranee.

- Koska moottorin tehonsuuntaajan käynnistyksen salliva kytkin on sovitet- 10 tu samaan kytkinmoduliin päävirtapiirin sähkönsyötön katkaisevien, sul jettavien kytkimien kanssa, voidaan käynnistyksen sallivan kytkimen tilaa mittaamalla varmistua siitä, että päävirtapiiri on sulkeutunut, ennen kuin aletaan syöttää tehoa sähkömoottoriin.

- Kun pikapysäytyskytkin ja välipiiriin sovitetut suljettavat kytkimet ovat eri 15 kytkinmoduleissa, ja omaavat näin ollen erilliset, itsenäiset ohjaukset, sähkömoottorikäytön turvallisuus paranee, sillä yksittäisen kytkimen / kytkinmodulin tai tämän ohjauksen vikaantuminen ei vielä estä sähkö-moottorin tehonsyötön katkaisemista.

Piirrustusten esittely 20 kuvio 1 esittää keksinnön mukaista hissijärjestelmän sähkö moottorikäyttöä kuvio 2 esittää keksinnön mukaista vaihtosuuntaajaa kuvio 3 esittää yksityiskohtaa eräässä keksinnön mukaisessa vaihtosuuntaajassa 25 Kuvio 4 esittää yksityiskohtaa sellaisesta hissijärjestelmän säh köistyksestä, jossa on keksinnön mukainen sähkömoottorikäyttö 9

Sovellusesimerkit

Seuraavassa keksintöä valaistaan sovellusesimerkein, jotka koskevat hissijär-jestelmän sähkömoottorikäyttöä.

Kuviossa 1 on esitetty eräs keksinnön mukainen hissijärjestelmän sähkömootto-5 rikäyttö. Sähkömoottorikäytössä 1 ohjataan sähkömoottoria 2, joka liikuttaa his-sikoria 31 hissikuilussa 33. Hissikorin liike hissikuilussa voidaan pysäyttää mekaanisilla pysäytyslaitteilla, kuten koneistojarrulla 4 tai korijarrulla (ei kuvassa). Koneistojarrua ohjataan syöttämällä koneistojarrun ohjauskäämiin virtaa tehon-syöttöpiirillä 5. Hissijärjestelmän turvallisuuden kannalta tärkeisiin pisteisiin on 10 sijoitettu turvakytkimiä 3. Tällaisia pisteitä ovat esimerkiksi tasonovet sekä päätyrajat hissikuilun ala- ja yläpäädyssä. Sähkömoottoria ohjataan taajuusmuuttajalla 6. Kolmivaiheinen verkkojännite 30 tasasuunnataan verkkovaihtosuuntaa-jalla 7 taajuusmuuttajan välipiiriin, joka käsittää positiivisen välipiirikiskon 11 ja negatiivisen välipiirikiskon 12. Tasasuunnattu välipiirijännite muutetaan sähkö-15 moottorin vaiheisiin muuttuva-amplitudiseksi ja -taajuiseksi jännitteeksi vaihtosuuntaajalla 8. Tehonsyöttö verkosta 30 sähkömoottoriin 2 on katkaistavissa positiiviseen ja negatiiviseen välipiirikiskoon sarjaankytketyillä suljettavilla kytkimillä 13, 14. Moottorin vaiheet ovat oikosuljettavissa dynaamista jarrutusta varten vaiheiden rinnalle kytketyillä avattavilla kytkimillä 15.

20 Taajuusmuuttaja lukee turvakytkimien 3 sarjaankytkennän 34 tilaa. Tilan perusteella taajuusmuuttaja päättelee hissijärjestelmän toimintatilan, ja katkaisee tarvittaessa tehonsyötön moottorille 2 katkaisemalla välipiiriin sovitettujen suljettavien kytkimien 13, 14 ohjauksen, jolloin kytkimet aukeavat. Lisäksi taajuusmuuttaja voi keskeyttää tehonsyötön moottorille keskeyttämällä vaihtosuuntaajan 8 25 virransyötön. Edelleen taajuusmuuttaja voi katkaista tehonsyötön koneisto- ja / tai korijarrulle avaamalla jarrun tehonsyöttöpiirin 5.

Turvakytkimet 3 on tässä kytketty sarjaan, jolloin liityntärajapinta taajuusmuuttajaan on mahdollisimman yksinkertainen, mutta turvakytkimiä voidaan lukea 10 myös erikseen, esimerkiksi johdottamalla luettavat turvakytkimet suoraan taajuusmuuttajaan tai lukemalla kytkimien tilaa erillisen sarjaliikenneväylän kautta.

Kuviossa 2 on esitetty erästä keksinnön mukaista vaihtosuuntaajaa. Vaihtosuuntaaja käsittää pareittain sarjaankytkettyjä kytkimiä, jotka ovat tässä tapa-5 uksessa igbt-transistoreita. Kytkimien rinnalle on vastarinnankytketyt diodit, jotka estävät tehonsyötön tasajännitevälipiiristä sähkömoottoriin silloin, kun igbt-transistoreita ei ohjata.

Kuvio 3 esittää yksityiskohtaa kuvion 2 mukaisesta vaihtosuuntaajasta. Igbt-transistorin 9, 10 ohjausnavan yhteyteen on sovitettu vahvistinpiiri 17. Vahvis-10 tinpiirille syötetään sähköä jännitelähteestä 18 pikapysäytyskytkimen 16 kautta siten, että vahvistimen sähkönsyöttö katkeaa, kun pikapysäytyskytkin 16 auke aa. Pikapysäytyskytkin on suljettava kytkin, joten kytkin aukeaa, kun sen ohjaus katkeaa. Igbt-transistoria 9, 10 ohjataan taajuusmuuttajan ohjauksella 20 siten, että ohjaussignaalilla 21 ohjataan vahvistinpiiriä, joka puolestaan ohjaa igbt-15 transistorin johtavaan tilaan silloin, kun vahvistinpiirin 17 ulostulossa igbt-transistorin hilalla on jännitelähteen 18 positiivinen jännite, tyypillisesti 15 volttia igbt-transistorin emitteriin nähden, sekä ohjaa igbt-transistorin johtamattomaan tilaan silloin, kun vahvistinpiirin 17 ulostulossa igbt-transistorin hilalla on jännitelähteen 18 negatiivinen jännite, tyypillisesti -5 volttia igbt-transistorin emitteriin 20 nähden. Vahvistinpiirin sanotaan olevan ohjatusti aktiivisessa tilassa silloin, kun pikapysäytyskytkin 16 on kiinni mahdollistaen tehonsyötön vahvistinpiirille 17, ja samanaikaisesti vahvistinpiirin 17 ulostulossa ja igbt-transistorin hilalla on jännitelähteen 18 positiivinen jännite, eli vahvistinpiirin kautta tapahtuva tehonsyöttö mahdollistaa igbt-transistorin kytkeytymisen johtavaan tilaan.

25 Kuviossa 4 on esitetty yksityiskohta hissijärjestelmän sähköistyksestä, kun his-sijärjestelmään on sovitettu eräs keksinnön mukainen sähkömoottorikäyttö. Vä-lipiriin sovitettujen suljettavien kytkimien 13,14 kanssa samaan kontaktorimodu-liin 26 on sovitettu moottorin vaiheiden rinnalle kytketyt avattavat kytkimet 15, käynnistyksen salliva kytkin 23 (main contactor picked) sekä jarrunohjauskytkin 11 (25). Pikapysäytyskytkin 16 (PWM enable) on erillisessä relemodulissa. Pika-pysäytys kytki men 16 kanssa samassa kytkinmodulissa on viivepiirin kytkin 28. Kun pikapysäytyskytkimen käsittävän relemodulin ohjauskelalle 29 aletaan syöttää virtaa turvakytkimien sarjaankytkennän 3 kautta, pikapysäytyskytkin 16 sekä 5 viivepiirin kytkin 28 sulkeutuvat. Tällöin osana viivepiiriä toimiva kontaktorimo-dulin 26 kela 27 saa ohjauksen, ja välipiiriin sovitetut suljettavat kytkimet 13, 14 sulkeutuvat sekä moottorin vaiheiden välille sovitetut avattavat kytkimet 15 avautuvat, samoin käynnistyksen salliva kytkin 23 ja jarrunohjauskytkin 25 sulkeutuvat. Taajuusmuuttaja saa tiedon tehonsyöttöpiirinsä sulkeutumisesta lu-10 kemalla käynnistyksen sallivan kytkimen 23 tilaa. Tämän jälkeen taajuusmuuttaja voi alkaa ohjata sähkömoottoria 2 ohjaamalla vaihtosuuntaajaa 8 sekä ohjaamalla toista jarrunohjauskytkintä 25, jolloin jarru 4 aukeaa.

Jos jokin sarjaankytketyistä turvakytkimistä 3 aukeaa, virransyöttö pikapysäytyskytkimen 16 relemodulin ohjauskelalle katkeaa, jolloin ensin pikapysäytys-15 kytkin 16 ja viivepiirin kytkin 28 aukeavat. Samalla estyy vaihtosuuntaajan 8 kytkimien ohjaus ja virransyöttö moottorille katkeaa. Viivepiirin kytkimen 28 aukeaminen aiheuttaa kontaktorimodulin 26 ohjauskelan virransyötön katkeamisen, jolloin välipiiriin sovitetut suljettavat kytkimet aukeavat virrattomina, samoin moottorin vaiheiden välille rinnankytketyt avattavat kytkimet oikosulkevat virrat-20 tomat moottorin vaiheet. Edelleen käynnistyksen salliva kytkin 23 aukeaa, samoin aukeaa kontaktorimoduliin kuuluva jarrunohjauskytkin 25, jolloin jarru 4 kytkeytyy päälle.

Esillä olevaa keksintöä on edellä esitetty joidenkin sovellusesimerkkien avulla. Alan ammattimiehelle on kuitenkin ilmeistä, ettei keksintö rajoitu edellä esitettyi-25 hin sovellusmuotoihin, vaan monenlaiset muunnokset ja keksinnön eri sovellutukset ovat mahdollisia jäljempänä esitettyjen patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims (11)

1 Sähkömoottorikäyttö (1) vaihto- tai tasavirtasähkömoottorin (2) käyttämiseksi, joka sähkömoottorikäyttö käsittää 5. sähkömoottorikäytön turvallisuutta määrittäviä turvakytkimiä (3), - ohjattavan mekaanisen jarrun (4), sekä jarrunohjauksen tehonsyöttöpiirin (5), - tehonmuuttajan (6), johon tehonmuuttajaan kuuluu verkkosuuntaaja (7) ja moottorin tehonsuuntaaja (8), joka moottorin tehonsuuntaaja on aina- 10 kin osittain toteutettu siltaan järjestetyin, ohjattavin puolijohdekytkimin (9, 10), - johon tehonmuuttajaan kuuluu verkkosuuntaajan ja moottorin tehonsuun-taajan välinen välipiiri (11,12), - ja joka sähkömoottorikäyttö käsittää kytkinjärjestelyn, joka kytkinjärjestely 15 käsittää suljettavia kytkimiä (13, 14) tehonmuuttajan välipiirissä, joista ensimmäisen kytkimen (13) sarjaankytkettynä positiiviseen välipiirikis-koon (11) verkkosuuntaajan lähdön ja moottorin tehonsuuntaajan tulon välille sekä toisen kytkimen (14) sarjaankytkettynä negatiiviseen välipiiri-kiskoon (12) verkkosuuntaajan lähdön ja moottorin tehonsuuntaajan tu-20 lon välille tunnettu siitä, että moottorin tehonsuuntaaja (8) käsittää - pikapysäytyskytkimen (16), sekä - ohjattavan puolijohdekytkimen ohjausnapaan liitetyn vahvistinpiirin (17), jonka sähkön syöttö (18) on järjestetty tapahtumaan mainitun pikapysäy- 25 tyskytkimen (16) kautta, ja että puolijohdekytkin (9, 10) on sovitettu kytkeytymään johtavaan tilaan silloin, kun vahvistinpiiri (17) on ohjatusti aktiivisessa tilassa, ja että mainittu pikapysäytyskytkimen kautta syötettävä vahvistinpiiri on sovitettu vaihtoehtoisesti joko positiiviseen välipiirikiskoon liitettyjen ohjattavien 5 puolijohdekytkimien yhteyteen (9), negatiiviseen välipiirikiskoon liitettyjen ohjattavien puolijohdekytkimien yhteyteen (10) tai sekä positiiviseen että negatiiviseen välipiirikiskoon liitettyjen ohjattavien puolijohdekytkimien yhteyteen (9, 10).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähkömoottorikäyttö, tunnettu siitä, et- io tä sähkömoottorikäytön kytkinjärjestely käsittää: - avattavia kytkimiä (15), jotka avattavat kytkimet on rinnankytketty moottorin (2) vaiheiden välille

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen sähkömoottorikäyttö, tunnettu siitä, että mainittu tehonmuuttaja (6) on taajuusmuuttaja ja että mainittu 15 moottorin tehonsuuntaaja (8) on vaihtosuuntaaja, ja että taajuusmuuttaja käsittää verkkosuuntaajan (7), vaihtosuuntaajan (8) sekä näiden välisen välipiirin (11, 12).

4. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen mukainen sähkömoottorikäyttö, tunnettu siitä, että tehonmuuttaja (6) käsittää turvakytkimen (3) tilan 20 mittauksen, pikapysäytyskytkimen (16) tilan mittauksen, moottorin tehon- suuntaajan (8) puolijohdekytkimien ohjauksen (20), välipiiriin sovitettujen suljettavien kytkimien (13, 14) ohjauksen sekä mahdollisesti välipiirivirran mittauksen (19), ja että tehonmuuttaja on sovitettu katkaisemaan mainittujen välipiiriin sovitettujen suljettavien kytkimien ohjauksen silloin, kun 25 ainakin yksi seuraavista ehdoista täyttyy: - pikapysäytyskytkimen (16) tilan mittaus osoittaa kytkimen avautuneen, - välipiirivirran mittaus (19) osoittaa välipiirivirran itseisarvon pienentyneen ennalta määrätyn virran raja-arvon alle - sähkömoottorikäytön turvakytkimen (3) tilan mittaus osoittaa turvakytki-men avautuneen - tehonmuuttaja (6) on katkaissut virran moottorin tehonsuuntaajassa (8) tehonsuuntaajan puolijohdekytkimien {9, 10) ohjauksella (20)

5. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen mukainen sähkömoottorikäyttö, tunnettu siitä, että moottorin tehonsuuntaaja (8) käsittää käynnistyksen sallivan kytkimen (23), tehonmuuttaja (6) käsittää käynnistyksen sallivan kytkimen tilan mittauksen, ja että tehonmuuttaja on sovitettu käynnistämään virran syötön sähkömoottoriin ohjaamalla moottorin tehonsuuntaa-10 jän puolijohdekytkimiä käynnistyksen sallivan kytkimen (23) tilan mittauk sen perusteella.

6. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen mukainen sähkömoottorikäyttö, tunnettu siitä, että jarrunohjauksen tehonsyöttöpiiri (5) käsittää tasasuuntaajan (24), jonka tulossa on teholähde ja jonka lähtöön on sovi- 15 tettu mekaanisen jarrun (4) kela, ja että jarrunohjauksen tehonsyöttöpii- riin on sarjaankytketty ainakin yksi ohjattava jarrunohjauskytkin (25), tehonmuuttaja käsittää mainitun ohjattavan jarrunohjauskytkimen ohjauksen ja että tehonmuuttaja on sovitettu lukemaan ainakin yhden turvakytkimen (3) tilaa ja luetun turvakytkimen tilan perusteella ohjaamaan mai-20 nittua ohjattavaa jarrunohjauskytkintä (25).

7. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen mukainen sähkömoottorikäyttö, tunnettu siitä, että mainitut välipiiriin sovitetut suljettavat kytkimet (13, 14), moottorin vaiheiden välille sovitetut avattavat kytkimet (15), jarrunoh-jauskytkimet (25), käynnistyksen salliva kytkin (23) sekä pikapysäytys- 25 kytkin (16) muodostavat yhden tai useampia kytkinmoduleita, kuten rele- tai kontaktorimoduleita (26), joilla jokaisella kytkinmodulilla on yhteinen ohjauskela (27), ja että kytkinmodulin kytkimet on sovitettu avautumaan tai sulkeutumaan mainitun yhteisen ohjauskelan ohjauksen mukaan.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen sähkömoottorikäyttö, tunnettu siitä, että ainakin moottorin vaiheiden välille sovitetut avattavat kytkimet (15), vä-lipiiriin sovitetut suljettavat kytkimet (13, 4), käynnistyksen salliva kytkin (23) ja jarrunohjauskytkin (25) kuuluvat samaan kytkinmoduliin (26).

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen sähkömoottorikäyttö, tunnettu sii tä, että tehonmuuttaja käsittää kytkinmodulin ohjauksen ja että tehon-muuttaja on sovitettu lukemaan ainakin yhden turvakytkimen (3) tilaa ja ohjaamaan ainakin yhtä kytkinmodulin ohjauskelaa (27) turvakytkimen tilan perusteella. io

10. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen sähkömoottorikäyttö, tunnettu siitä, että sähkömoottorikäyttö käsittää viivepiirin (28, 29), ainakin kaksi turvakytkintä (3) on kytketty sarjaan, pikapysäytyskytkimen ohjauskela (29) on liitetty suoraan turvakytkimien sarjaankytkentään ja että moottorin vaiheiden välille sovitetut avattavat kytkimet (15), välipiiriin sovitetut sul-15 jettavat kytkimet (13, 14), käynnistyksen sallivan kytkimen (23) sekä jar- runohjauskytkimen (25) sisältävää kytkinmodulia (26) ohjataan viivepiirin (28, 29) kautta. H.Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen mukainen sähkömoottorikäyttö, tunnettu siitä, että mainittu käyttö on hissimoottorikäyttö. 20 25