FI65514C - Foerfarande och anordning foer baettring av hastighetsregleringssystem i en elmotor - Google Patents

Description

6551 4

MENETELMÄ JA LAITE SÄHKÖMOOTTORIN NOPEUDENSÄÄTÖJÄRJESTELMÄN PARANTAMISEKSI - FÖRFARANDE OCH ANORDNING FÖR BÄTTRING AV HASTIGHETSREGLERINGSSYSTEM I EN ELMOTOR

Tämän keksinnön kohteena on menetelmä sähkömoottorin kuten ' nosturin siirto- tai kääntömoottorin nopeudensäätöjärjes- telmän parantamiseksi, jossa menetelmässä moottorin pyöri- ; misnopeutta ohjataan ohjearvosignaalilla ja mitataan takometri-generaattorilla.

Moottorin pyörimisnopeutta ohjataan yleensä ohjearvosignaalilla, joka saadaan kuljettajan kädellään käyttämästä ohje-arvoanturista. Tämä ohjearvo syötetään elektroniikkaan, joka ohjaa moottoria siten, että moottorin pyörimisnopeus vastaa annettua ohjearvoa. Elektroniikka ohjaa samalla moottorin kiihdytystä ja hidastusta estäen ohjearvon nopeuden muutosten aiheuttamasta liian suuria rasituksia koneistolle. Erillistä jarrua kuten jalkajarrua käytettäessä syntyy ristiriitatilanteita elektroniikan pyrkiessä säilyttämään täi saattamaan pyörimisnopeuden vastaamaan annettua ohjearvoa ja jalkajarrun estäessä sen. Samoin syntyy voimakkaita kiihtyvyyksiä ja hidastuvuuksia, kun elektroniikassa oleva rajoitus ei pysty seuraamaan jalkajarrun aiheuttamia muutoksia pyörimisnopeuden todellisessa arvossa.

Tunnetut ratkaisut tämän ongelman välttämiseksi noudattavat kahta päälinjaa: 1) Järjestetään lukituskytkentä, joka esimerkiksi irrottaa nopeudensäädön toiminnasta, kun jalkajarrua painetaan ja sallii sen kytkeytyä toimintaan vasta kun moottori on täysin pysähtynyt ja ohjearvo viety nollaan.

2) Moottorille on järjestetty virran rajoitus, joka estää liian suurten momenttien ja tätä kautta liian suurten kiihtyvyyksien esiintymisen.

Edellä mainituilla ratkaisuilla on kuitenkin huomattavia haittoja. Ratkaisu 1 rajoittaa ohjauksen joustavuutta 6 5 51 4 pakottaen tarpeettomiin pysäytyksiin ja rajoittaa käytön tehokkuutta. Ratkaisua 2 ei voida käyttää, koska esimerkiksi liikkeen hallitsemiseksi voimakkaassa tuulessa tarvitaan niin suuria momentteja, että ne johtavat liian suuriin kiihtyvyyksiin.

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut haitat ja aikaansaada turvallinen ja joustavasti eri tilanteissa toimiva nopeudensäatöjärjestelmä. Keksinnölle on tunnusomaista se, että jarrutettaessa erillisellä jarrulla katkaistaan samalla yhteys ohjauselektroniikan ja nopeuden-säädön ohjearvon välillä sekä asetetaan ohjearvon tilalle tako-metrigeneraattorin antama signaali ja että jarrutuksen loputtua katkaistaan em. yhteys takometrigeneraattoriin ja asetetaan tilalle yhteys nopeudensäädön ohjearvoon. Keksinnön etuna on tällöin se, että jarrutus nopeudensäädön yhteydessä ei aiheuta moottorin ylimääräistä kuormittumista.

Keksinnön eräälle edulliselle sove 11 utusmuodo 1 le on tunnus-,,, omaista se, että kiihtyvyyden rajoittimen ollessa jalkajarrua käytettäessä liitettynä takometriin sen ulostulo seuraa ilman rajoituksia ja viiveitä takogeneraattorin ulostulo-jännitettä, jolloin kiihtyvyyden rajoittimen tila välittömästi jalkajarrulla tapahtuneen jarrutuksen jälkeen vastaa koneiston tilaa. Keksinnön etuna on nyt se, että nopeuden muutokset ovat hallittuja myös siirryttäessä jalkajarrulla tapahtuneen jarrutuksen jälkeen nopeuden säädön ohjaamaan toimintaan.

Keksintö kohdistuu myös laitteeseen alussa mainitun menetelmän toteuttamiseksi, johon laitteeseen kuuluu mm. ohje-arvolähde, ohjearvon muokkausyksikkö, kiihtyvyyden rajoitin sekä tavanomainen ohjauselektroniikkayksikkö. Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista se, että ohjearvon muokkausyksikön ja kiihtyvyyden rajoittimen välissä on vaihtokytkin, joka kytkee ohjearvon pois ohjauselektronii-kaita jarrutettaessa erillisellä jarrulla ja asettaa tilalle yhteyden takometrigeneraattorin ja ohjauselektroniikan 3 6551 4 välille sekä toimii päinvastoin jarrutuksen loputtua. Laitteen etuna on ennen kaikkea yksinkertaisuus.

Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkin avulla viittaamalla piirustukseen, joka esittää käyttömoottorin ohjaus-piiriä.

Käyttömoottoria m1 syötetään 3-vaiheverkosta tyristorisuun-taajan u9 kautta’. Ohjauselektroniikkaan kuuluu magnetoinnin säätöyksiköt u21, u23, tyristorien sytytin u7, virran säädin u6, loogiset ohjausyksiköt u5, u41, nopeudensäädin u4. Lisäksi nopeudensäätöjärjestelmään kuuluu kiihtyvyyden rajoitin u3, ohjearvolähde f1 ja ohjearvon muokkausyksikkö u1 sekä jarrutusjärjestelmään kuuluva vaihtokytkin b1 sekä takometri f2. Kun jalkajarrua painetaan, kytkeytyy vaihto-kytkin b1 siihen asentoon, joka irrottaa ohjearvon muokkaus-yksiköstä u1 tulevan nopeuden ohjearvon ja kytkee kiihtyvyyden rajoittimen u3 sisäänmenoon todellista nopeutta ilmaisevan takometrin f2 ulostulosignaalin. Tällöin kiihtyvyyden rajoitin seuraa todellista nopeutta ja säätöjärjestelmä ohjaa moottorin momentin nollaan, koska säätöjärjestelmä on tasapainossa ohje- ja oloarvojen ollessa sama signaali. Näin jalkajarrulla voidaan vapaasti ohjata koneiston pyörimisnopeutta eikä moottori rasitu. Kun jalkapoljin taas vapautetaan, palaa kytkin b1 alkuperäiseen asentoonsa ja kiihtyvyyden rajoitin u3 saa ohjearvosignaalin ohjearvon muok-kausyksiköltä u1, jolloin kiihtyvyyden rajoittimen u3 ulostulo pyyhkäisee siihen asetetulla muutosnopeudella jarrutuksen lopussa vallinneesta nopeudesta annettua ohjearvoa vastaavaan nopeuteen.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksintö ei rajoitu yksinomaan edellä esitettyyn esimerkkiin, vaan voi vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä keksintöä voidaan käyttää esimerkiksi hydraulisten nopeudensäätöjärjestelmien yhteydessä.

Claims (2)

4 6 5 51 4

1. Menetelmä sähkömoottorin kuten nosturin siirto- tai kääntömoottorin nopeudensäätöjärjestelmän parantamiseksi, jossa menetelmässä moottorin pyörimisnopeutta ohjataan ohjearvosignaalilla ja mitataan takometrigeneraattori1la, tunnettu siitä, että jarrutettaessa erillisellä jarrulla katkaistaan samalla yhteys ohjauselektroniikan (OE) ja nopeudensäädön ohjearvon (f1, u1) välillä sekä asetetaan ohjearvon tilalle takometrigeneraattorin (f2) antama signaali ja että jarrutuksen loputtua katkaistaan em. yhteys takometrigeneraattori in (f2) ja asetetaan tilalle yhteys nopeudensäädön ohjearvoon (f1, u1).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiihtyvyyden rajoittimen (u3) ollessa jalkajarrua (b1) käytettäessä liitettynä takometriin (f2) sen ulostulo seuraa ilman rajoituksia ja viiveitä takogene-raattorin ulostulojännitettä, jolloin kiihtyvyyden rajoittanen tila välittömästi jalkajarrulla tapahtuneen jarrutuksen jälkeen vastaa koneiston tilaa. 1 Laite patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, johon laitteeseen kuuluu mm. ohjearvolähde (f1), ohjearvon muokkausyksikkö (u1), kiihtyvyyden rajoitin (u3), tavanomainen ohjauselektroniikkayksikkö (OE) sekä moottorin pyörimisnopeutta mittaava takometrigeneraattori (f2), tunnettu siitä, että ohjearvon muokkausyksikön (u1) ja kiihtyvyyden rajoittimen (u3) välissä on vaihtokytkin (b1), joka kytkee ohjearvon pois ohjauselektroniikalta (OE) jarrutettaessa erillisellä jarrulla ja asettaa tilalle yhteyden takometrigeneraattorin (T2) ja ohjau se lektroniika n (OE) välille sekä toimii päinvastoin jarrutuksen loputtua.