RU2642772C2 - Система привода и управления для подъемных ворот и подъемные ворота - Google Patents

Система привода и управления для подъемных ворот и подъемные ворота Download PDF

Info

Publication number
RU2642772C2
RU2642772C2 RU2014151222A RU2014151222A RU2642772C2 RU 2642772 C2 RU2642772 C2 RU 2642772C2 RU 2014151222 A RU2014151222 A RU 2014151222A RU 2014151222 A RU2014151222 A RU 2014151222A RU 2642772 C2 RU2642772 C2 RU 2642772C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drive motor
door leaf
control unit
drive
speed
Prior art date
Application number
RU2014151222A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014151222A (ru
Inventor
Габриель РЕЙК
Original Assignee
Габриель Рейк ГмбХ унд Ко. КГ
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Габриель Рейк ГмбХ унд Ко. КГ filed Critical Габриель Рейк ГмбХ унд Ко. КГ
Publication of RU2014151222A publication Critical patent/RU2014151222A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2642772C2 publication Critical patent/RU2642772C2/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05FDEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/70Power-operated mechanisms for wings with automatic actuation
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05FDEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/40Safety devices, e.g. detection of obstructions or end positions
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E06DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06BFIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/56Operating, guiding or securing devices or arrangements for roll-type closures; Spring drums; Tape drums; Counterweighting arrangements therefor
    • E06B9/80Safety measures against dropping or unauthorised opening; Braking or immobilising devices; Devices for limiting unrolling
    • E06B9/82Safety measures against dropping or unauthorised opening; Braking or immobilising devices; Devices for limiting unrolling automatic
    • E06B9/84Safety measures against dropping or unauthorised opening; Braking or immobilising devices; Devices for limiting unrolling automatic against dropping
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05FDEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/60Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators
    • E05F15/603Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05FDEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/70Power-operated mechanisms for wings with automatic actuation
    • E05F15/72Power-operated mechanisms for wings with automatic actuation responsive to emergency conditions, e.g. fire
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/06Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
    • H02P3/08Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing a dc motor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/10Application of doors, windows, wings or fittings thereof for buildings or parts thereof
    • E05Y2900/106Application of doors, windows, wings or fittings thereof for buildings or parts thereof for garages

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
  • Devices For Checking Fares Or Tickets At Control Points (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение обеспечивает приводную систему для высокоскоростных подъемных ворот с приводным двигателем, который предусмотрен для перемещения полотна ворот и частоту вращения которого можно уменьшать до нулевой величины. Приводной двигатель приводится в действие при помощи блока управления. При возникновении режима аварийной остановки приводной двигатель приводится в действие с регулируемым уменьшением частоты его вращения до нулевой величины, при этом осуществляется торможение полотна ворот при помощи приводного двигателя. Когда полотно ворот остановлено, оно удерживается в зафиксированной позиции включенным приводным двигателем при нулевой частоте вращения. Источник аварийного питания обеспечивает замедление перемещения полотна ворот при помощи приводного двигателя и возможность аварийного открытия ворот даже при отключении основного электропитания. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к системам привода и управления для подъемных ворот, в частности для высокоскоростных промышленных подъемных ворот, а также к подъемным воротам с такой системой привода и управления.
Уровень техники
Подъемные ворота являются известными, например, из DE 4015214 A1, где раскрыты подъемные ворота с реечной арматурой и электрическим приводным двигателем. Такие подъемные ворота содержат две направляющие, которые установлены с двух противоположных сторон проема ворот, реечную арматуру, рейки которой установлены на петлях, расположенных на расстоянии друг от друга таким образом, чтобы оси петель находились в промежутке между соседними рейками. Указано также, что эти подъемные ворота выполнены в виде промышленных подъемных ворот, имея в виду высокоскоростные ворота. Такие подъемные ворота имеют конструкцию плоских колесных ворот или спиральных ворот, которые закрывают или открывают проем для прохода людей или проезда транспортных средств.
Для ворот, полотно которых должно перемещаться вертикально с целью открытия проема для проезда или прохода, существует опасность, которую нельзя исключить и которая заключается в том, что в случае неисправности следящего или исполнительного элемента полотно ворот под действием силы тяжести обрушится неконтролируемым и опасным образом. Эта опасность является тем большей, чем быстрее перемещается полотно ворот при нормальной эксплуатации. У так называемых высокоскоростных ворот скорость движения полотна может достигать 4 м/с, в то время как полотно обычных промышленных подъемных ворот обычно перемещается со скоростями 0,2-0,3 м/с.
Сложные меры принимаются для минимизации опасности, создаваемой таким воротами.
Одной из общих мер является уравновешивание веса полотна ворот при помощи противовесов или уравновешивающих пружин, чтобы создать противовесную систему, которая идеально обеспечивает уравновешивание полотна ворот в каждой его позиции, исключая, таким образом, опасную инерционность.
Однако, как показывает практика, равномерное уравновешивание невозможно осуществить во всех позициях полотна ворот и в течение всего срока службы. Так, например, при натяжении пружины ее характеристика изменяется со временем, поэтому невозможно гарантировать требуемый уравновешивающий момент в течение длительной эксплуатации.
Известны также предохранительные устройства центробежного срабатывания, которые реагируют на увеличение скорости опускания полотна ворот. Однако центробежное срабатывание происходит относительно медленно и может быть использовано только для низких скоростей закрытия. При высоких скоростях закрытия задержка остановки полотна ворот является опасной, а нагрузка на механические компоненты - относительно высокой.
То же самое относится к, так называемым, защитным устройствам разрыва передачи, которые устроены таким образом, что при потере механической передачи между отдельными зубчатыми элементами зажимное устройство останавливает главное зубчатое колесо передачи.
Для известных подъемных ворот используются асинхронные двигатели с червячными, коническими и прямозубыми цилиндрическими передачами в сочетании с механическими тормозами. Эти передачи и тормоза постоянно подвергаются износу. Напряжения возникают не только при нормальной эксплуатации ворот, но больше всего в результате экстренных мер, принимаемых в случае опасности, в частности защитного реверса или аварийной остановки. Защитные реверсы, приводимые в действие предохранительными датчиками, в частности ограждающими планками или световым защитным ограждением, требуются для того, чтобы в течение минимально возможного времени остановить полотно ворот, а затем изменить направление его движения с целью ограничения контактного усилия на части человеческого тела. Аварийная остановка приводит к остановке в кратчайшее время. Отключение электропитания вызывает мгновенную аварийную остановку.
Как поясняется выше, отключение электропитания для традиционной конструкции ворот представляет собой ситуацию, которая создает максимальные нагрузки на передачу привода ворот и стопорный тормоз. Мощность привода сразу пропадает, при этом тормоз, действующий по принципу короткого замыкания, мгновенно срабатывает и должен поглощать не только силы тяжести, но и кинетическую энергию массы полотна ворот. Нагрузки на шестерни и оси, а также на другие части опорной системы увеличивается пропорционально квадрату скорости закрытия.
Тормоза обычно присоединяются к валу двигателя, чтобы обеспечить удержание полотна ворот на месте после выключения привода. Эти тормоза, действующие по принципу короткого замыкания, подвергаются высоким нагрузкам, в частности в случае отключения электропитания, поскольку они должны мгновенно и неуправляемо поглощать кинетическую энергию веса полотна ворот. Сложность конструкции таких безопасных механических тормозов, которые позволяют также справляться с отключением электропитания, является, соответственно, высокой.
Кроме того, тормозной эффект таких тормозов зависит от нескольких факторов, в частности от рабочей температуры или возможного загрязнения. Обычно тормозной эффект тормозов резко уменьшается примерно при 150°C. Любые загрязнения тормозных дисков маслянистыми веществами также резко уменьшают тормозной эффект.
Диапазон регулирования асинхронных двигателей, т.е. отношение номинальной частоты вращения и минимальной частоты вращения, при которой привод еще может поддерживать номинальную скорость, ограничен. Поэтому необходимый момент силы невозможно получить при низких частотах вращения и, кроме того, необходимо учитывать время реакции тормоза, поэтому тормоза приходится активировать непосредственно перед остановкой. Возникающая при этом кинетическая энергия, которая должна поглощаться тормозом, приводит к большому износу.
Вследствие этих напряжений тормоза следует проверять по меньшей мере один раз в год и в зависимости от количества срабатываний. Эксперты по промышленной безопасности рекомендуют безусловно заменять тормоза не позднее чем после 2,000 срабатываний при полной нагрузке, вызванных аварийными остановками или отключениями электропитания.
Для открытия ворот, в том числе после отключения электропитания, используемые электромеханические стопорные тормоза оснащены соответствующими устройствами с ручным управлением, в частности тросовыми лебедками, коленчатыми рычагами или ручными цепями, применение которых устраняет действие стопорного тормоза. При этом полотно ворот может подниматься под действием противовесного устройства, отжиматься вверх или сворачиваться вверх при помощи коленчатого рычага или ручной цепи.
Как правило, асинхронные двигатели используются на воротах с применением преобразователей частоты, которые позволяют перемещать полотно ворот с наиболее равномерным ускорением. Во время движения вниз, вызываемого силой тяжести, или во время реверсивных операций полотна ворот двигатель работает в режиме генератора. Преобразователи частоты обычно требуют наличия так называемого резистора для динамического торможения генератора, в котором эта регенеративная энергия расходуется, т.е. превращается в тепловую энергию.
Раскрытие изобретения
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы устранить указанные недостатки и обеспечить усовершенствованную систему привода и управления для подъемных ворот с целью уменьшения опасности обрушения и напряжений на шестернях, осях, тормозах и противовесных устройствах.
Эта задача решена при помощи системы с признаками, указанными в независимом пункте формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления представлены в зависимых пунктах формулы изобретения. Особый подход настоящего изобретения состоит в том, чтобы заменить асинхронный двигатель с присоединенным тормозом, обычно используемый в качестве привода, на двигатель, применение с которым соответствующих управляющих и регулирующих устройств позволяет замедлять движение полотна подъемных ворот при помощи приводного двигателя до нулевой скорости и удерживать его при остановке в этой позиции.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения обеспечена система привода для подъемных ворот с вертикальным перемещением полотна ворот. Данная система привода содержит приводной двигатель, установленный с возможностью подключения к полотну ворот и предназначенный для вертикального перемещения полотна ворот, и систему управления для приведения в действие приводного двигателя. Приводная система отличается тем, что частота вращения приводного двигателя может быть уменьшена до нулевой величины, при этом блок управления при возникновении условий аварийной остановки обеспечивает управление приводным двигателем с контролируемым уменьшением частоты его вращения и с обеспечением торможения движения полотна ворот приводным двигателем, при этом приводной двигатель обеспечивает достаточный крутящий момент при нулевой частоте вращения для удерживания полотна ворот в текущей позиции, при этом система управления обеспечивает выполнение указанных действий также во время отключения электропитания.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения подъемные ворота содержат полотно, установленное с возможностью вертикального перемещения, и приводную систему согласно первому аспекту изобретения.
Приводной двигатель может быть предпочтительно соединен с полотном ворот непосредственно, т.е. без передаточного механизма. Это позволяет исключить из конструкции комплекс элементов передаточного механизма, имеющих тенденцию к износу и возникновению дефектов.
Приводной двигатель может быть предпочтительно выполнен в виде синхронного двигателя. Синхронные двигатели характеризуются чрезвычайно хорошей управляемостью и прочностью. Они создают высокие крутящие моменты при малых размерах и могут быть использованы без передаточных механизмов, поскольку их крутящий момент является достаточным для веса обычного полотна ворот.
Кроме того, синхронные двигатели, в отличие от обычно применяемых асинхронных двигателей, могут работать в режиме управления током, поэтому управляемое функционирование осуществляется до нулевой частоты вращения и даже при остановке (нулевая частота вращения) может быть генерирован достаточно высокий крутящий момент, чтобы удерживать полотно ворот в остановленной позиции, противодействуя силе тяжести.
В другом предпочтительном варианте осуществления приводная система содержит также накопитель электрической энергии, предпочтительно - в виде блока аккумуляторов, который предназначен для подачи электрической энергии на приводной двигатель и блок управления в случае отключения электропитания. Блок управления предпочтительно может быть сконфигурирован с возможностью определения состояния отключения электропитания и оценки указанного состояния как аварийной ситуации, с тем чтобы обеспечить возможность уменьшения скорости двигателя в случае отключения электропитания и удерживания полотна ворот в остановленном положении. При этом можно обойтись без противовеса для полотна ворот.
Синхронный привод может быть сконфигурирован с возможностью перемещения полотна ворот даже без применения противовесной системы. В то же время блок регулирования мощности синхронного привода может регенерировать свободную энергию, которая выделяется во время торможения и/или при закрытии ворот, например в перезаряжаемом блоке аккумуляторов или в блоке конденсаторов. Таким образом, можно уменьшить сложность конструкции, связанную с противовесной системой, не увеличивая нагрузку на механические опоры и не снижая безопасности системы.
Кроме того, блок управления может также обеспечивать аварийное срабатывание подъемных ворот в случае отключения электропитания, в частности, срабатывание приводного двигателя для экстренного открытия подъемных ворот. Такое аварийное срабатывание осуществляется при помощи накопителя электрической энергии.
Приводная система может также предпочтительно содержать блок регулирования мощности, предназначенный для приведения в действие приводного двигателя, при этом указанный блок регулирования мощности обеспечивает регенерацию электрической энергии, генерируемой во время замедления движения полотна ворот под действием приводного двигателя, и заряжает накопитель электрической энергии этой регенерированной энергией. Таким образом, привод подъемных ворот можно осуществлять с чрезвычайно низким энергопотреблением, что может быть важным в особенности во время аварийных срабатываний при помощи аккумуляторов.
Блок управления предпочтительно может быть также выполнен с возможностью определения фактического значения на основе сигнала, поступающего от датчика положения, показывающего позицию или изменение позиции подъемных ворот, и с возможностью запуска приводного двигателя исходя из сравнения фактического значения с базовым значением. Таким образом, можно обеспечить точное регулирование перемещения полотна ворот. Исходя из сравнения базового значения с фактическим значением реакция в случае их отклонения происходит в виде прерывания перемещения.
В другом предпочтительном варианте осуществления блок управления может осуществлять контроль остаточного заряда аккумулятора и при достижении заданного нижнего порогового значения, используя оставшуюся энергию, устанавливать полотно ворот в безопасное положение, исключающее обрушение. Эту энергию может поставлять также другой блок аккумуляторов, предусмотренный в качестве резервной защиты. В альтернативном варианте осуществления функцию резервной защиты может выполнять механический тормоз. В том случае, когда полотно ворот остается в остановленном положении в течение длительного времени, в целях экономии энергии тормоз может быть включен для активирования.
При помощи показаний датчика положения можно проверять, сохраняется ли позиция остановки постоянной. Если оказывается, что позиция остановки не сохраняется, то приводной двигатель снова включается для восстановления позиции остановки при нулевой частоте вращения или для перемещения в безопасную позицию, исключающую обрушение. В этом случае может также выводиться сообщение о необходимости проведения контроля и ремонта тормозов.
Краткое описание чертежей
Ниже приведено описание изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых показаны:
фиг. 1 - схематическая конфигурация подъемных ворот согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения,
фиг. 2 - схематическая диаграмма последовательности операций управления подъемными воротами согласно изобретению с фиг. 1,
фиг. 3 - схематическая диаграмма последовательности операций управления подъемными воротами согласно изобретению с фиг. 1 в случае отключения электропитания,
фиг. 4 - схематическая диаграмма последовательности операций управления подъемными воротами согласно изобретению с фиг. 1 в случае аварийного открытия ворот,
фиг. 5 - схематическая диаграмма последовательности операций управления подъемными воротами согласно изобретению с фиг. 1 при контроле остаточного заряда аккумулятора, и
фиг. 6 - схематическая диаграмма последовательности операций управления подъемными воротами согласно изобретению с фиг. 1 при непрерывном контроле позиции и/или скорости приводного двигателя или полотна ворот, соответственно.
Осуществление изобретения
В системе привода и управления для подъемных ворот согласно изобретению обычно используемая комбинация асинхронного двигателя с зубчатым механизмом и механически нагружаемым тормозом заменяется электрическим двигателем, предпочтительно выполненным в виде синхронного двигателя, который обычно соединяется с полотном ворот непосредственно и без какого-либо сложного передаточного механизма. Блок управления снабжен соответствующим блоком регулирования мощности для приведения в действие двигателя. Двигатель предназначен как для перемещения полотна ворот во время нормальной эксплуатации, так и для обеспечения торможения полотна ворот в течение минимально возможного времени в случае аварийной остановки и удержания его в текущей позиции.
Таким образом, исключается опасность обрушения вследствие поломки передаточного механизма, применяемого в традиционных приводах, а также дополнительная сложность, связанная с защитой от неисправности традиционного передаточного механизма.
Тормозные устройства, подверженные износу в традиционных приводах, можно полностью исключить или заменить тормозами, которые имеют менее сложную конструкцию или уменьшенную мощность.
Кроме того, полотно ворот можно также удерживать на месте без применения механических стопорных устройств. Однако при этом не исключается возможность использования механического стопорного устройства после временного удержания полотна ворот двигателем.
На фиг. 1 показано схематическое изображение подъемных ворот согласно варианту осуществления настоящего изобретения. При этом показаны ворота 1 с силовым приводом и вертикальным перемещением полотна 2, на которое действует сила тяжести и которое перемещается вверх и вниз синхронным двигателем 3 при помощи вала 4. Приводом управляет блок 5 регулирования мощности, который, как описано выше, позволяет управлять остановкой двигателя.
Логический и управляющий блок 6 генерирует команды управления для блока регулирования мощности на основании сигналов, поступающих от датчика командных сигналов, и координирует режимы работы блока регулирования мощности с другими элементами системы управления.
Вместо показанного здесь вала 4 по обеим сторонам от полотна ворот могут быть предусмотрены отдельные спиральные направляющие, в которые входит полотно ворот и которые не показаны на чертеже, при этом можно отказаться от традиционного вала для намотки полотна ворот.
Настоящее изобретение не ограничено применением синхронного двигателя в качестве приводного двигателя. Вместо синхронного двигателя может быть использован любой двигатель, частоту вращения которого можно регулировать до нулевого значения и который при нулевой частоте вращения также генерирует крутящий момент достаточной величины, как, например, шаговый двигатель, реактивный двигатель и т.п.
На фиг. 1 показан также блок 7 аккумуляторов, который можно заряжать регенерированной энергией. Кроме того, блок аккумуляторов можно дополнительно заряжать от внешнего источника 8 электропитания.
На фиг. 1 показан также электромеханический тормоз 9, действующий на вал привода ворот, и система 10 определения положения, которая выполнена в виде инкрементного датчика положения, датчика определения абсолютной величины или т.п. и также расположена непосредственно на валу, при этом идеально, чтобы как тормоз, так и система определения положения были выполнены как единое целое с приводом.
Привод управляется блоком управления, поэтому его частота вращения (и, следовательно, скорость перемещения полотна ворот) изменяется по предварительно заданному линейному закону. Все подвижные части имеют примерно равномерное ускорение. Поэтому механические нагрузки на валы и тормоза уменьшаются как во время регулярного перемещения полотна ворот, так во время реверсирования и аварийной остановки, и, кроме того, во время отключений электропитания.
На фиг. 2 показана схематическая диаграмма последовательности операций управления подъемными воротами согласно изобретению с фиг. 1. В случае необходимой остановки осуществляется быстрое управление двигателем, который снижает частоту вращения до нулевой величины и удерживается в этой позиции.
На этапе S11 блок управления задает замедление, с которым должно быть заторможено движение полотна ворот. На этапе S12 в соответствии с заданным замедлением включается привод полотна ворот, чтобы уменьшить скорость до нулевой частоты вращения. При этом полотно ворот останавливается в текущей позиции (этап S13). На этапе S14 блок управления ожидает новых команд.
На фиг. 3 показана схематическая диаграмма последовательности операций управления подъемными воротами согласно изобретению с фиг. 1 в случае отключения электропитания. Отключение электропитания определяется блоком управления на этапе S21 и интерпретируется как команда (аварийной) остановки (этап S23). Для этой цели блок управления может быть оснащен контрольным устройством, которое осуществляет непрерывный контроль подачи энергии от основного источника электропитания (т.е. сетевого электропитания) и в случае прекращения или перерыва подачи энергии от основного источника переключает на аварийный источник энергии (т.е. на блок аккумуляторов) (этап S22). Электрическая энергия, накопленная в блоке аккумуляторов, через блок регулирования мощности используется путем управляемого уменьшения скорости для остановки привода (нулевая скорость) (этап S24). После достижения полотном ворот нулевой скорости (этап S25) оно удерживается в остановленной позиции включенным приводом (этап S26). Далее на этапе S27 блок управления ожидает новых команд.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 3, можно отказаться от сложных механических тормозов, предотвращающих обрушение полотна ворот в случае отключения электропитания. Функцию обеспечения безопасности выполняет управляемое торможение полотна ворот приводным двигателем с использованием энергии, сохраняемой в блоке аккумуляторов.
Таким образом, можно исключить потерю функции обеспечения безопасности из-за отказа механических тормозов.
На фиг. 4 показана схематическая диаграмма последовательности операций управления подъемными воротами согласно изобретению с фиг. 1 при аварийном открытии ворот во время отключения электропитания.
Энергию, сохраняемую в блоке аккумуляторов, при отсутствии подачи энергии от внешнего источника можно использовать для того, чтобы блок регулирования мощности обеспечивал управляемое аварийное открытие ворот. Если блок управления обнаруживает отсутствие подачи энергии от внешнего источника, он может производить переключение в так называемый режим резервного электропитания (этап S31). При этом ненужные цепи отключаются в целях экономии энергии. Если на этапе S32 поступает команда выполнить аварийное открытие, то ворота открываются на этапе S33. Для этой цели на блок управления и приводной двигатель от блока аккумуляторов подается электрическая энергия, при этом обеспечиваемая мощность может быть гораздо меньшей, чем в случае внешнего источника.
Скорость в режиме резервного электропитания регулируется соответственно, поэтому емкость аккумулятора может сохраняться низкой. Программа аварийного электропитания может быть адаптирована к существующей остаточной емкости блока аккумуляторов, чтобы таким образом обеспечить предпочтительно полное открытие ворот.
Аварийное открытие может быть включено ручным нажатием пусковой кнопки, подключенной к ней системой пожарной сигнализации или автоматически во время отключения электропитания. Возможны также другие виды пусковых механизмов.
На фиг. 5 показана схематическая диаграмма последовательности операций управления подъемными воротами согласно изобретению с фиг. 1 при контроле остаточного заряда аккумулятора.
Как указано выше, контрольно-измерительное устройство предпочтительно выполнено таким образом, чтобы контролировать величину остаточного заряда аккумулятора и, когда она падает ниже заданного нижнего порогового значения, использовать оставшуюся энергию для перемещения полотна ворот в безопасное положение. Для этой цели остаточный заряд в блоке аккумуляторов измеряется на этапе S41 и сравнивается с заданным нижним пороговым значением (этап S42). До тех пор, пока пороговое значение не достигнуто, ток двигателя сохраняется и полотно ворот удерживается в текущей позиции (этап S44). Однако при достижении нижнего порогового значения полотно ворот на этапе S45 перемещается в безопасное положение. В зависимости от конструкции это может быть полностью открытое или полностью закрытое положение. После этого подъемные ворота остаются в этом положении в нерабочем состоянии до восстановления подачи электропитания (этап S46). В качестве дополнительной меры защиты на случай отказа блока аккумуляторов может быть активирован стопорный тормоз (этап S47). Кроме того, контрольно-измерительное устройство может быть предпочтительно выполнено таким образом, чтобы перемещение полотна ворот можно было определить при помощи определения координат, при этом стопорный тормоз должен предотвращать такое перемещение, а приводной двигатель в ответ на определение такого перемещения должен включаться с нулевой частотой вращения, чтобы дополнительно удерживать полотно ворот в качестве моторного привода. Кроме того, блок управления может быть выполнен таким образом, чтобы использовать определение координат для сравнения базовой и фактической скоростей и корректировать любые отклонения в пределах системы управления или осуществлять остановку. Таким образом, можно противодействовать опасным перемещениям.
Электрическую энергию, поступающую из блока аккумуляторов, можно также использовать для дальнейшего определения координат блоком управления, который продолжает работать также во время отказа внешнего источника электропитания. Таким образом, в режиме аварийного электропитания также можно определять опасные перемещения вниз и противодействовать этим перемещениям.
На фиг. 6 показана схематическая диаграмма последовательности операций управления подъемными воротами согласно изобретению с фиг. 1 при непрерывном контроле положения и/или скорости приводного двигателя или полотна ворот, соответственно. Скорость полотна ворот можно определить на этапе S51 по изменению положения полотна ворот или привода полотна ворот, что определяется датчиками положения. На этапе S53 осуществляется ее сравнение с заданной базовой скоростью (этап S52). Если фактическая скорость и базовая скорость совпадают, продолжается процесс этапа S51. Если фактическая скорость и базовая скорость отличаются, полотно ворот может быть остановлено на этапе S54 или может быть начата аварийная остановка, как описано применительно к фиг. 2. Непрерывно контролируя положение и/или скорость приводного двигателя или полотна ворот, соответственно, можно обнаруживать опасное перемещение вниз и противодействовать ему. При этом повышаются меры безопасности, предотвращающие обрушение.
Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает приводной блок для высокоскоростных подъемных ворот с предусмотренным приводным двигателем для перемещения полотна ворот, частоту вращения которого можно уменьшать до нулевой величины. Приводной двигатель приводится в действие блоком управления. При возникновении условия аварийной остановки приводной двигатель включается таким образом, чтобы его частота вращения уменьшалась до нулевой величины управляемым способом, при этом осуществляется торможение полотна ворот при помощи приводного двигателя. Если полотно ворот находится в остановленном положении, оно удерживается в этом положении включенным приводным двигателем при нулевой частоте вращения. В случае отключения электропитания замедление перемещения полотна ворот также обеспечивается за счет приводного двигателя благодаря наличию аварийного источника электропитания, поэтому может осуществляться аварийное открытие ворот.

Claims (16)

1. Система привода и управления для подъемных ворот (1) с вертикальным перемещением полотна (2), содержащая:
приводной двигатель (3), установленный с возможностью подключения к указанному полотну (2) ворот и предназначенный для вертикального перемещения указанного полотна (2) ворот,
блок (6) управления для приведения в действие приводного двигателя (3) и
блок (5) регулирования мощности для регулирования частоты вращения приводного двигателя (3),
отличающаяся тем, что обеспечена возможность регулирования приводного двигателя (3) с уменьшением частоты его вращения до нулевой величины,
при этом блок (6) управления выполнен с возможностью, при возникновении режима аварийной остановки, приведения в действие указанного приводного двигателя (3) с контролируемым уменьшением частоты вращения и тем самым с обеспечением торможения указанного полотна (2) ворот посредством приводного двигателя, при этом указанный приводной двигатель (3) обеспечивает достаточный крутящий момент при нулевой частоте вращения для удерживания полотна ворот в текущей позиции,
при этом указанная система привода и управления дополнительно содержит блок аккумуляторов, выполненный с возможностью снабжения электрической энергией приводного двигателя (3), блока (6) управления и блока (5) регулирования мощности в случае отключения электропитания, с обеспечением указанной функции управляемой остановки и удержания на месте.
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что приводной двигатель (3) представляет собой синхронный двигатель.
3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что предусмотрена зарядка указанного блока аккумуляторов электрической энергией, регенерированной указанным приводным двигателем во время работы в режиме генератора.
4. Система по одному из пп. 1-3, отличающаяся тем, что блок управления выполнен с возможностью определения состояния отключения электропитания и с возможностью включения режима аварийной остановки.
5. Система по одному из пп. 1-3, отличающаяся тем, что она оснащена датчиком положения.
6. Система по п. 5, отличающаяся тем, что датчик положения выполнен с возможностью определения фактических координат положения, при этом блок управления выполнен с возможностью инициации управляемого прерывания перемещения в случае опасного отклонения от заданной скорости перемещения.
7. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок управления выполнен с возможностью обеспечения перемещения указанного полотна ворот в исключающую обрушение позицию при достижении заданного нижнего порогового значения остаточного заряда блока аккумуляторов.
8. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок управления выполнен с возможностью обеспечения дополнительного закрепления полотна ворот для предотвращения обрушения путем активирования стопорного тормоза при достижении заданного нижнего порогового значения остаточного заряда указанного блока аккумуляторов.
9. Система по п. 8, отличающаяся тем, что блок управления выполнен с возможностью контроля положения удержания на основе определенных координат при активированном стопорном тормозе и, в случае отклонения, с возможностью включения приводного двигателя для сохранения текущей позиции.
10. Подъемные ворота с вертикально перемещаемым полотном (2) ворот и системой привода по одному из пп. 1-9.
RU2014151222A 2013-12-23 2014-12-18 Система привода и управления для подъемных ворот и подъемные ворота RU2642772C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13199339.6A EP2887535B1 (de) 2013-12-23 2013-12-23 Antriebs- und Steuersystem für Hubtore
EP13199339.6 2013-12-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014151222A RU2014151222A (ru) 2016-07-10
RU2642772C2 true RU2642772C2 (ru) 2018-01-25

Family

ID=49882921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014151222A RU2642772C2 (ru) 2013-12-23 2014-12-18 Система привода и управления для подъемных ворот и подъемные ворота

Country Status (15)

Country Link
US (1) US9416579B2 (ru)
EP (1) EP2887535B1 (ru)
JP (1) JP6507422B2 (ru)
CN (1) CN104727725B (ru)
CA (1) CA2875065C (ru)
DK (1) DK2887535T3 (ru)
ES (1) ES2666822T3 (ru)
HR (1) HRP20180702T1 (ru)
HU (1) HUE037434T2 (ru)
NO (1) NO2887535T3 (ru)
PL (1) PL2887535T3 (ru)
RS (1) RS57198B1 (ru)
RU (1) RU2642772C2 (ru)
SI (1) SI2887535T1 (ru)
TR (1) TR201802454T4 (ru)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9689203B1 (en) * 2015-12-10 2017-06-27 Lawrence Roll-Up Doors, Inc. Barrier opening system for emergency escape and rescue
CN107605351A (zh) * 2016-03-31 2018-01-19 吴红平 可自动报警并控制运动的智能化全封闭门及其工作方法
ES2704712T3 (es) 2016-06-28 2019-03-19 Gabrijel Rejc Puerta levadiza activable a motor y que puede moverse verticalmente
EP3263819B1 (de) 2016-06-28 2018-12-19 Gabrijel Rejc Vertikal bewegbares tor mit einem torblatt
DE102016225078A1 (de) 2016-12-15 2018-06-21 Gabrijel Rejc Gmbh & Co. Kg Tor mit einer Notöffnungseinrichtung
DE102016225079A1 (de) 2016-12-15 2018-06-21 Gabrijel Rejc Gmbh & Co. Kg Tor mit einer Absturzsicherung
DE102017102614A1 (de) * 2017-02-09 2018-08-09 Efaflex Tor- Und Sicherheitssysteme Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Erfassung des Absturzes eines Torblatts, System zur Erfassung des Absturzes eines Torblatts, sowie Verfahren zur Erfassung des Absturzes eines Torblatts
DE102017102599A1 (de) 2017-02-09 2018-08-09 Efaflex Tor- Und Sicherheitssysteme Gmbh & Co. Kg Tor mit einem intelligenten Torblatt, welches eine elektrisch autarke Torblatteinrichtung aufweist, sowie Verfahren hierfür
EP3679214B1 (en) * 2017-09-06 2023-11-22 ASSA ABLOY Entrance Systems AB Sectional door operator system
DE102017127292A1 (de) * 2017-11-20 2019-05-23 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg Verfahren für den Betrieb eines Antriebssystems für eine Karosserieklappe eines Kraftfahrzeugs
WO2020053843A1 (en) * 2018-09-14 2020-03-19 I.D. & G. - Industrial Doors & Gate S.R.L. Door for sterile environments and relative operation method
EP3973129A1 (en) * 2019-05-22 2022-03-30 ASSA ABLOY Entrance Systems AB Door operator system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6194851B1 (en) * 1999-01-27 2001-02-27 Hy-Security Gate, Inc. Barrier operator system
WO2002016720A2 (en) * 2000-08-24 2002-02-28 Martin Herman Weik, Iii Door controlling device
USRE38400E1 (en) * 1995-02-06 2004-01-27 Daimlerchrysler Corporation Control function-power operated lift gate
US20040183677A1 (en) * 2003-03-20 2004-09-23 The Chamberlain Group, Inc. Movable barrier operations method and apparatus
CN103244002A (zh) * 2012-02-08 2013-08-14 苏州恒翔自动化设备工程有限公司 一种永磁同步电机驱动的提升门控制装置

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2500771Y2 (ja) * 1989-08-31 1996-06-12 文化シヤッター株式会社 シャッタの開閉制御装置
DE4015214A1 (de) * 1990-05-11 1991-11-14 Efaflex Transport Lager Hubtor mit einem lamellenpanzer mit abwinkelbaren lamellen
JP2533514Y2 (ja) * 1991-04-23 1997-04-23 三協アルミニウム工業株式会社 電動開閉扉の安全装置
JPH0687598U (ja) * 1993-06-01 1994-12-22 いすゞ自動車株式会社 電動シャッターの非常用電源装置
JP3299135B2 (ja) * 1996-02-28 2002-07-08 株式会社ナブコ 自動ドア装置の制御装置
US5848634A (en) * 1996-12-27 1998-12-15 Latron Electronics Co. Inc. Motorized window shade system
JP3429662B2 (ja) * 1997-06-24 2003-07-22 トステム鈴木シャッター株式会社 遮蔽材の停止装置
US6137251A (en) * 1998-07-31 2000-10-24 S/L Montivideo Technology, Inc. Brushless DC motor controller with speed control from zero to above based speed
US6172475B1 (en) * 1998-09-28 2001-01-09 The Chamberlain Group, Inc. Movable barrier operator
JP3439356B2 (ja) * 1998-11-16 2003-08-25 文化シヤッター株式会社 建物開口部用開閉装置
US6092338A (en) * 1999-01-27 2000-07-25 Hy-Security Gate, Inc. Barrier operator system
JP2001262938A (ja) * 2000-03-16 2001-09-26 Japan Servo Co Ltd 自動ドアの開閉制御装置
JP3796451B2 (ja) * 2002-02-05 2006-07-12 千蔵工業株式会社 自動ドアのブレーキ装置
JP4018505B2 (ja) * 2002-10-30 2007-12-05 文化シヤッター株式会社 開閉体制御システム
JP4001543B2 (ja) * 2002-11-13 2007-10-31 文化シヤッター株式会社 開閉システム
JP4036745B2 (ja) * 2002-12-25 2008-01-23 ミネベア株式会社 巻上装置
JP4218403B2 (ja) * 2003-04-21 2009-02-04 アイシン精機株式会社 車両ドア制御装置
JP4049111B2 (ja) * 2003-08-21 2008-02-20 富士電機システムズ株式会社 車両用ドア駆動制御装置
JP4661188B2 (ja) * 2004-11-25 2011-03-30 富士電機システムズ株式会社 ドア開閉装置
US7208897B2 (en) * 2005-03-04 2007-04-24 Linear Corporation Motion control system for barrier drive
US8169169B2 (en) * 2005-04-13 2012-05-01 Brian Hass Door operator for controlling a door and method of same
DE102006034962B4 (de) * 2006-07-28 2010-07-08 Feig Electronic Gmbh Verfahren zum gesicherten Bremsen eines Tores sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
ATE549478T1 (de) * 2007-03-23 2012-03-15 Feig Electronic Gmbh Überwachungsverfahren für ein motorisch angetriebenes tor
JP4489796B2 (ja) * 2007-08-03 2010-06-23 三井金属鉱業株式会社 車両用開閉扉のパワー開閉装置
DE102008057014B4 (de) * 2008-11-12 2014-07-24 BROSE SCHLIEßSYSTEME GMBH & CO. KG Antriebsanordnung zur motorischen Verstellung eines Verschlusselements in einem Kraftfahrzeug
JP4995236B2 (ja) * 2009-06-11 2012-08-08 文化シヤッター株式会社 出入口付きシャッター装置
CN201489839U (zh) * 2009-08-13 2010-05-26 合肥钦力电子有限公司 仪表用步进电机掉电回零电路
JP2013159911A (ja) * 2012-02-01 2013-08-19 Bunka Shutter Co Ltd 開口部用防水装置
CA2831195C (en) * 2012-10-29 2021-02-16 Philip Y.W. Tsui Barrier control system with auxiliary power supply and auxiliary power supply for barrier control system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE38400E1 (en) * 1995-02-06 2004-01-27 Daimlerchrysler Corporation Control function-power operated lift gate
US6194851B1 (en) * 1999-01-27 2001-02-27 Hy-Security Gate, Inc. Barrier operator system
WO2002016720A2 (en) * 2000-08-24 2002-02-28 Martin Herman Weik, Iii Door controlling device
US20040183677A1 (en) * 2003-03-20 2004-09-23 The Chamberlain Group, Inc. Movable barrier operations method and apparatus
CN103244002A (zh) * 2012-02-08 2013-08-14 苏州恒翔自动化设备工程有限公司 一种永磁同步电机驱动的提升门控制装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN104727725A (zh) 2015-06-24
JP2015132155A (ja) 2015-07-23
US9416579B2 (en) 2016-08-16
RU2014151222A (ru) 2016-07-10
NO2887535T3 (ru) 2018-07-07
CA2875065A1 (en) 2015-06-23
ES2666822T3 (es) 2018-05-08
PL2887535T3 (pl) 2018-08-31
EP2887535B1 (de) 2018-02-07
TR201802454T4 (tr) 2018-03-21
CA2875065C (en) 2017-12-19
HRP20180702T1 (hr) 2018-06-01
HUE037434T2 (hu) 2018-08-28
EP2887535A1 (de) 2015-06-24
JP6507422B2 (ja) 2019-05-08
DK2887535T3 (en) 2018-05-22
RS57198B1 (sr) 2018-07-31
SI2887535T1 (en) 2018-05-31
US20150176321A1 (en) 2015-06-25
CN104727725B (zh) 2018-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2642772C2 (ru) Система привода и управления для подъемных ворот и подъемные ворота
US9731946B2 (en) Safety brake for a lifting gear
CA2981276C (en) Motor-operable and vertically movable gate
CN109665420A (zh) 一种具有安全钳的曳引装置
US9677541B2 (en) Method and apparatus for braking a wind turbine in case of emergency
RU2587283C2 (ru) Контрольное устройство для обнаружения нежелательного выхода кабины лифта из неподвижного состояния
CN110337524B (zh) 具有紧急开启装置的门
MX2014006355A (es) Freno de seguridad con reposicion.
CN103523624A (zh) 电梯后备救援系统
CN112320535B (zh) 一种电梯用安全轿厢装置
CN103313927A (zh) 供电备用电路、电梯系统和方法
FI3215449T3 (fi) Hissi, jossa on jarrulaite
US11618650B2 (en) Elevator braking device, powerhead and methods
JP2012076862A (ja) エレベータのドア制御装置
CN101976996A (zh) 具有安全制动功能的提升机直流调速装置及制动方式
CN105392729A (zh) 电梯用调速器以及使用该电梯用调速器的电梯装置
BE1028017B1 (nl) Inrichting voor het aansturen van een hijslast
KR100809811B1 (ko) 엘리베이터의 개문발차시 비상제동과 정전시 급제동방지회로
KR20050028219A (ko) 엘리베이터의 정전시 제동회로
RU2403202C2 (ru) Многофункциональное электронное устройство для аварийного торможения или улавливания типа isg
JP6072625B2 (ja) エレベータ安全装置およびエレベータ制御方法