SE544341C2 - Demoleringsrobot med styr- och kontrollfunktion för att undvika termisk skada på en i demoleringsroboten ingående motor - Google Patents

Abstract

Uppfinningen avser en demoleringsrobot (1), innefattande, en kabel (12) avsedd att anslutas till ett elektriskt nät för at driva en motor (21), en pump (22) som drivs av den 5 elektriska motorn för generande av et hydraulflöde till förbrukare (13), varvid motorn (21) är aktiverbar med varierande termiska belastningsvärden (PT) som beror på den aktuella förbrukarens (13) behov av hydraulisk effekt, en styrenhet (24) anordnad att motta information om den termiska belastningen (PT) på motorn, att bestämma ett termiskt delskadevärde (SL, SM, SH) vid olika termisk belastning (PT) på motorn. För att minimera risk för termisk skada 10 på motorn är styrenheten (24) anpassad att jämföra nämnda termiska delskadevärde (SL, SM, SH) med en normgivande termisk delskada (A), och anpassad att begränsa den termiska belastningen (PT) på motorn (21) till ett högsta tillåtet termiskt belastningsvärde (PTmax) om det termiska delskadevärdet (SL, SM, SH) överstiger den normgivande termiska delskadan (A) med ett i förväg bestämt värde (Α'), vilket utgör en gräns för hur mycket den normgivande termiska delskadan (A) får överskridas innan den termiska belastningsbegränsningen initieras.

Description

1 DEMOLERINGSROBOT MED STYR- OCH KONTROLLFUNKTION FÖR ATTUNDVIKA TERMISK SKADA PÅ EN I DEMOLERINGSROBOTEN INGÅENDE MOTOR TEKNlKOl\/IRÅDE Föreliggande uppfinning hänför sig till en demoleringsrobot i vilken en elektrisk motorär installerad och driver en last i form av en hydraulpump som genom s.k. effektreglering kanleverera hydraulflöde med varierbar hydraulisk uteffekt till demoleringsrobotens förbrukare. Idemoleringsroboten ingår en styr- och kontrollfunktion som förhindrar att demoleringsrobotenanvänds på ett sätt som kan resultera i termisk skada på demoleringsrobotens elektriska motor.

BAKGRUND TILL UPPFINNINGEN Kraftförsörjning eller ingående effekt till en demoleringsrobot utgörs normalt av strömsom erhålls från ett konventionellt trefas eldistributionsnät på platsen. Demoleringsrobotenförsörjs med elkraft via en kabel som ansluts till lämpligt uttag i eldistributionsnätet.Demoleringsroboten har en elektrisk motor och en trefasinstallation som tillhandahåller eningående effekt för motorn. Motorn som kan vara av trefas lågspänningstyp 380-500 V ochfrekvensen 50 eller 50 Hz som driver en last som i huvudsak omfattar en hydraulisk pumpvilken via hydraulventilerfördelar en utgående hydraulisk effekt iform av ett flöde av hydrauliskkraft såväl till demoleringsrobotens interna förbrukare som exempelvis hydraulmotorer förlarvband eller som externa förbrukare som exempelvis en hydraulmotor i ett hydraulverktygsåsom en mejselhammare. Med hjälp av kända avancerad lastkännande teknik "LoadSensing", s.k. LS-system kan hydraulflödet styras och regleras till varje förbrukare efter behov.Funktionen hos LS-system är sedan länge väl känd och beskrivs exempelvis i vår samtidigtunder behandling varande patentansökan SE 1851013-1.

Ett konventionellt trefasnät hartre faser som exempelvis kan uppvisa en spänning på400 V mellan de tre faserna L1, L2 och L3. Spänningen mellan fas och nolledare 0 är i detexemplifierade fallet normalt 230 V. Vid varje elinstallation strävar man efter att fördelaenfaslasterna 230 V så att de blir lika mellan varje fas nolla. Vid lika belastning kommer ävenströmmen att fördelas jämnt mellan lasterna och nollan förbli strömlös. I konventionellatrefasnät, som även betjänar enfasanordningar och där näten kan vara undermåliga av andraorsaker, kan emellertid betydande obalans av den elektriska kraft som cirkulerar i de enskildafaserna L1, L2, L3 uppträda. Det kan handla om obalans mellan enskilda faser eller i värstafall frånvaro av någon fas. Som ett resultat kommer trefasnätet inte att kunna försörja demoleringsrobotens motorn med den ingående effekt som erfordras, vilket på grund av 2 begränsat antal fungerande faser innebär motorn tvingas arbeta med elektriska strömmari deaktiva faserna som många gånger kan överskrida motorns märklast vilket kan resultera iextrem temperaturökning i motorn som kan skada motorn. Det vill säga, att åstadkomma ens.k. termisk delskada som är begränsande för motorns livslängd. Återkommande termiskadelskador på motorn kommer sammantaget att resultera i en ackumulerade termisk skada somväsentligen kommer att påverka motorns livslängd, resultera i skada eller haveri.

Sådana tillstånd av extrem varmgång hos motorer benämns vanligen "termisköverlast". Okontrollerat höga driftstemperaturer i motorn kan förhindras genom att bevakafasströmmarnas storlek samt genom att bryta strömmen i de fall starttiderna blir orimligt långa.För att förhindra skada är moderna motorer utrustade med s.k. motorskydd som normalttillfälligt bryter motorns matningsspänning vid termisk överlast. Andra förhållanden som kanleda till omgivningstemperatur, bristfällig motorventilation, täta starter, hög eller låg spänning/frekvens överhettning kan vara överbelastning av motorn, motorstopp, högmekaniskt fel på lasten som motorn driver etc. I denna del bör det underförstås att enbartavkänna obalanser mellan enskilda faserna i en trefasinstallation är väsentligt, men intetillräckligt för att upptäcka alla potentiella fel som kan resultera i varmgång exempelvis i det fallvarmgången beror på bristfällig motorventilation.

Därtill finns det behov av att via fjärrdiagnostik göra det möjligt för en mer allmänanvändare exempelvis en maskintillverkares konstruktör eller tekniker att bättre förstå detoperativa drifttillståndet hos en demoleringsrobot, i synnerhet med avseende på den risk förtermisk motorskada som kan uppträda under arbete. I allmänhet brukar felsökning vid termiskskada vara besvärlig och tidsödande för en tekniker att lokalisera och eller diagnostisera.Mycket sällan kan en operatör av demoleringsroboten på fältet kunna redogöra för ett heltorsakssamband, dvs. "orsak/verkan" förteknikern. Operatören kan normalt beskriva "verkan",dvs. att maskinen uppför sig oväntat, stannar plötsligt på grund av att motorskyddet löser utoch att motorn tenderar att gå varm eller liknande, men kan operatören tyvärr sällan lämnainformation om själva orsaken till en plötslig förändring av maskinens operativa drifttillstånd. Idenna del kan även frågor om garantiåtagande uppstå och fråga om demoleringsrobotenbrukats på ett korrekt sätt vid skada. För att i möjligaste mån råda bot på ovan angivna problemfinns det ett behov av att åstadkomma en demoleringsrobot med förbättrade möjligheter attstyra och kontrollera motorns drifttillstånd för att undvika termisk skada på motorn och därmed förkortad livslängd.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är således att åstadkomma en demoleringsrobot med en styr och kontrollfunktion som förhindrar att demoleringsroboten används på ett sätt 3 som kan resultera i termisk skada på demoleringsrobotens elektriska motor och därmedförkortad livslängd. Ett annat syfte med uppfinningen är att underlätta vid lokalisering ochdiagnostisering av varmgång i den motor som ingår i en demoleringsrobot.

Nämnda syfte med uppfinningen uppnås genom en demoleringsrobot som uppvisarde särdrag och kännetecken som anges i patentkravet 1. Ytterligare särdrag och fördelar meduppfinningen framgår av underkraven.

Enligt uppfinningen innefattar demoleringsroboten en styrenhet som är anpassad attjämföra en aktuell observerad termisk delskada på motorn med en i förväg bestämdnormgivande termisk delskada på en motorn, särskilt på en motor med motsvarande driftstid itimmar (h) varvid styrenheten kan avgöra om motorn termiskt har belastats hårdare än vadsom kan betraktas som normalt utgående från ett i förväg bestämt normalfall. En termiskdelskadas värde anger hur mycket varje enskild termisk delskada har förkortat motornsförväntade livslängd. Styrenheten beräknar under drift även en ackumulerad termisk delskadavilken utgör en summa av samtliga uppkomna termiska delskador. Den ackumuleradetermiska delskadan utgör således en teoretisk uppskattning av motorns förbrukade livslängdpå grund av varmgång. Kännedom om varje termisk delskada samt den ackumuleradetermiska delskadan kan utnyttjas på olika sätt för att begränsa risken förtermisk överbelastningav motorn och därmed att motorns livslängd reduceras. Förutom värdet av en ackumuleradtermisk delskada kan även ett orsakssamband till termisk skada och/eller vilka åtgärderstyrenheten kan ha vidtagit för att begränsa risken för termisk skada. En eller ett flertal avnämnda uppgifter kan via ett lämpligt indikeringsorgan såsom ett användargränssnitt,exempelvis på en bildskärm (display) på en fjärrstyrningskontroll för demoleringsroboten,presenteras för en operatör.

I ett utförande är styrenheten anpassad att jämföra en aktuell observerad termiskdelskada på motorn med en iförväg bestämd normgivande termisk delskada på motorn somkan, men inte nödvändigtvis behöver vara ackumulerad.

I ett utförande är styrenheten anpassad att begränsa den termiska belastningen påmotorn till ett högsta tillåtet belastningsvärde om den aktuella termiska delskadan överskrideren normgivande termisk delskada eller en ackumulerad termisk delskadan överskrider ennormgivande ackumulerade termisk delskada. Det i förväg bestämda normgivande värdetutgör således ett mått på hur mycket motorn termiskt kan överbelastas innan styrenhetenreducerar motorns termiska belastning. Det i förväg bestämda normgivande termiska värdetbehöver inte nödvändigtvis vara ett konstant värde, utan kan vara ett värde som varierarberoende på demoleringsrobotens och därmed motorns driftstid i timmar (h).

Då motorns termiska belastning begränsas, exempelvis genom att den mängdhydraulisk effekt som en till motorn ansluten hydraulpump levererar till en aktuell förbrukare reduceras, kan en operatör uppleva att demoleringsrobotens förbrukare av hydraulflöde, som 4 exempelvis en hydraulisk mejselhammare, arbetar med lägre varvtal och därmed med lägreavverkningskapacitet än förväntat. För att gå ned i driftstemperatur kan motorn förmås attarbeta med reducerad last under en period genom effektstyrning av hydraulsystemetsutgående effekt. I en demoleringsrobot med ett hydrauliskt LS-system kan effektstyrning skegenom deplacementstyrning av pumpen så att det hydraulflöde som levereras från pumpenbegränsas, exempelvis tills dess motorn ånyo uppnått en normgivande driftstemperatur.

I ett annat utförande skulle den termiska belastningen på motorn kunna begränsasgenom att en forcerad ström av något värmeabsorberande medium bringas passera genommotorn. Det är tänkvärt att motorn sålunda fortsatt kan arbeta med konstant last. Erforderligvärmeabsorberande medium kan innefatta luft kan genereras av en fläkt, alternativt luft somerhålls från ett tryckluftssystem med en trycklufttank vilken kan, men inte nödvändigtvisbehöver finnas ombord på demoleringsroboten.

I ett utförande innefattar demoleringsroboten ett indikeringsorgan i form av enbildskärm som är anpassad att informera en operatör av demoleringsroboten under tillfällendå motorn och därmed demoleringsrobotens förbrukare endast är möjliga att aktivera upp tillett högsta tillåtet belastningsvärde.

I ett annat utförande innefattar demoleringsroboten ett indikeringsorgan som äranpassat att informera en operatör inte bara om verkan, dvs. att demoleringsroboten bara kanarbeta med begränsad effekt, utan även om själva orsakssambandet. Exempelvis attmöjligheten att aktivera motorn och därmed demoleringsroboten upp till ett högsta tillåtetbelastningsvärde beror på begränsningar/problem såsom avsaknad av någon fasström hosmed den elektriska kraftmatningen till motorn. Därmed blir operatören medveten omorsakssambandet och kan lämna mer utförlig information till tekniker för att lösa det faktiskaproblemet som kan härröra från problem med det elektriska nätet på platsen.

I ett utförande innefattar demoleringsrobotens styrenhet lagrad information som gördet möjligt att uppskatta hur stor termisk delskada som olika termiska belastningsvärden påmotorn åstadkommer. Sådan data kan vara baserad på motortillverkarens specifikationer ellerstatistik. De termiska belastningsvärdena på motorn kan vara indelbara i åtminstone två olikatermiska belastningsområden och att vart och ett av belastningsområdena har ett motsvarandetermiskt delskadevärde. Den termiska belastningen på motorn kan exempelvis indelas i ettlågbelastningsområde, ett medelbelastningsområde och ett högbelastningsområde. Dåmotorn under en i förväg bestämd mätperiod belastas termiskt inom ett av nämndabelastningsområden erhålls ett motsvarande termiskt delskadevärde. Sambandet mellantermisk belastning på motorn och uppträdande termisk delskada kan åstadkommas vilket somhelst lämpligt sätt exempelvis via en passande matematiskt funktion så att det för varje enskild termisk belastning på motorn kan beräknas ett motsvarande termiskt delskadevärde.

I ett annat utförande är styrenheten anpassad att motta information från en eller ettflertal temperaturgivare som är anordnad till motorn för att avkänna motortemperaturen ochdärmed bestämma den termiska belastningen på motorn.

I ett annat utförande innefattar demoleringsroboten en trycksensor alternativt enflödessensor anordnad att avkänna den flödeseffekt som levereras från pumpen till den ellerde aktuella förbrukarna av hydraulflöde. Det bör underförstås att med uttrycket LS-system ärdet underförstått att systemet också inbegriper tryckgivare för flödesstyrning till förbrukare.

I ett annat utförande innefattar demoleringsroboten ett effektavkännande mätorganför kontroll- och övervakning av i den ingående effekt till motorn som uttas från ett trefasnät påplatsen till vilken demoleringsroboten är ansluten. Detta effektavkännande mätorgan kaninnefatta en strömavkännare med en för varje fas anordnad strömsensor för avkännande avobalans mellan faserna i det elektriska nätet eller avsaknad av någon fas. Alternativt kanmätorganet innefatta en spänningsavkännare vilken kan avkänna spänningen och eventuellt även nätfrekvensen i varje fas.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det följande beskrivs uppfinningen närmare med ledning av ett utföringsexempelsom visas på bifogade ritningar; på vilka; EgJ visar schematiskt en demoleringsrobot i vilken är installerad en elektrisk motorsom driver en hydraulpump för att leverera hydraulflöde med varierbar hydraulisk effekt tillvarje förbrukare som ingår i demoleringsroboten och i vilken demoleringsrobot ingår en styr-och kontrollfunktion för att undvika termisk skada på motorn enligt föreliggande uppfinning, flgl visar en i demoleringsroboten ingående fjärrstyrningsanordning avsedd attbäras av en operatör, Fig. 1B visar schematiskt operatörsinformation som med hjälp av grafiskaanvändargränssnitt som kan beskriva såväl orsak som verkan vid detekterad termisk skadapå demoleringsrobotens motor, EgJ visar schematiskt ett blockschema av ett drivsystem hos en demoleringsrobot ivilket ingår en styr- och kontrollfunktion för att undvika termisk skada på motorn enligtföreliggande uppfinning, Egil visar ett exempel på hur värdet av en termisk delskada kan variera vid olikatermisk belastning på en motor som ingår i en demoleringsrobot, Egí visar i kurvform med en graf i ett diagram hur en ackumulerad termiskdelskada på en motor kan variera med motorns driftstid i timmar (h), flgl visar en detaljförstoring en driftspunkt B för en belastning PB som beror på ett av en operatör valt driftläge under en aktiveringsperiod At och i vilken förstoring A betecknar 6 en normgivande termisk kurva och A' en termiskt delskadebegränsande kurva med ettdelskadevärde A, flgfi visar schematiskt ett blockschema för ett effektmätande organ med en för varjefas i ett trefassystem anordnad strömsensor för avkännande av obalans mellan faserna i detingående elektriska trefasnätet eller avsaknad av någon fas, flgï visar schematiskt ett blockschema för ett effektmätande organ med en för varjefas i ett trefassystem anordnad spänningsavkännare för avkännande av obalans mellanfaserna i det ingående elektriska trefasnätet eller avsaknad av någon fas, flgi visar ett flödesschema som beskriver det sätt på vilket en styr- ochkontrollfunktion för att undvika termisk skada på motorn arbetar hos en demoleringsrobot enligt föreliggande uppfinning.

DETALJERAD BESKRIVNING AV EN FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM AVUPPFINNINGEN I fig. 1 visas en demoleringsrobot 1 närmare. En operatör2 (maskinoperatör) vandrarbredvid demoleringsroboten 1 och fjärrstyr densamma trådlöst via en fjärrstyrningsanordning4 som innefattar en sändar-/ mottagarenhet. Med 5 betecknas allmänt ett chassi med en vagnsom uppvisar en övervagn 6 och en undervagn 7. Övervagnen 6 är vridbart lagrad påundervagnen 7 för svängning i ett horisontalplan. Undervagnen 7 är försedd med enframdrivningsanordning som inbegriper larvband 8. Med 9 betecknas stödben sommanövreras av tillhörande hydraulcylindrar och med 10 ett manövrerbart armorgan som äruppburet på övervagnen 6 och manövrerbart medelst hydraulcylindrar. Med 12 betecknas enkabel avsedd att anslutas till ett stationärt trefasigt elektriskt linjenät för att försedemoleringsroboten 1 med en ingående elektrisk effekt i form av elektrisk kraft. Det stationäratrefasiga linjenätet antyds med faserna L1, L2, L3 i figuren. Armorganet 10 är i sin fria ändeförsett med ett verktygsfäste 11 i vilket olika typer av förbrukare i form av verktyg 13 kananbringas och anslutas för hydraulisk drift. Verktygen 13 kan aktiveras för drift medelstfjärrstyrningsanordningen 4. Nämnda verktyg 13 kan omfatta en hydraulisk drivenmejselhammare som visas ifiguren, en roterbar skärklinga, en såg eller en skopa för att nämnanågra exempel. För enkelhets skull benämns i det följande såväl nämnda interna som externahydrauldrivna enheter hos demoleringsroboten, förbrukare 13.

Som visas i fig. 1A innefattar fjärrstyrningsanordningen 4 påverkansorgan såsomstyrspakar 4a och knappar 4b som kan påverkas av operatören 2 för att styra och kontrollerademoleringsrobotens 1 olika funktioner. Via fjärrstyrningsanordningen 4 kan operatören 2ställa in demoleringsroboten 1 i olika drift- eller användningssätt. Beroende på valt driftläge hos demoleringsroboten 1 kommer påverkansorganen att kontrollera olika funktioner hos demoleringsroboten 1. Val av driftläge och annan information som är väsentlig för operatören2 kan visas i ett indikeringsorgan i form av en displayenhet 4c på fjärrstyrningsanordingen 4.Armorganet 10 innefattar ett antal, vid sina ändar, ledbart förenade armdelar som är inbördesrörliga genom inverkan av hydraulcylindrar 15. De hydrauliska cylindrarna 15 styrs genominverkan av ett ventilblock 16 med el-hydrauliskt verksamma ventiler som är inrymt i densvängbara delen av demoleringsrobotens 1 övervagn 6. Det hydrauliska ventilblocket 16 gördet möjligt att reglera ett flöde av ett hydraulfluid (olja) till var och en av demoleringsrobotensförbrukare 13. I föreliggande fall till den mejselhammare 13 som är infäst i armorganets 10 friaände.

Demoleringsroboten 1 drivs av ett drivsystem som i huvudsak innefattar en motor 21och en av denna driven hydraulpump 22 som medger effektreglering av den utgåendehydrauliska effekt som leds ut till demoleringsrobotens olika förbrukare 13. Denna möjlighetatt reglera demoleringsrobotens utgående hydrauliska effekt relativt motorns 21 termiskabelastning illustreras med en som en loop utformad streckmarkerad kraftsling 23 medalternerande mörkare och ljusare band, som löper från demoleringsrobotens ingåendeeffektintag 12 (elektriskt nät) till det utgående hydrauliska effektuttag som förser förbrukare 13med kraft. Motorn 21 kan vara av trefas lågspänningstyp 380-500 V och frekvensen 50 Hz.Det konventionella trefasnätet kan uppvisa en spänning på 400 V mellan de tre faserna L1, L2och L3 som illustreras i fig. 1.

I fig. 2 visas schematiskt ett blockschema av ett drivsystem hos en demoleringsroboti vilket ingår en styr- och kontrollfunktion 20 för att undvika termisk skada på motorn 21 enligtföreliggande uppfinning. Denna styr- och kontrollfunktion 20 innefattar en styrenhet 24 iformdator (CPU) anordnad att motta information om ett flertal driftsparametrar. Framförallt handlardet om att mäta och övervaka den termiska belastningen PT på motorn 21 och egenskaperhos den ingående effekt som via kabeln 12 uttas från ett trefasnät på platsen för att försörjamotorn 21 med ström.

Ett temperaturavkännande första mätorgan 25:1 är kopplat till en exemplifieradtermisk givare 26 anordnad för mätning av en driftsparameter i form av aktuell temperatur(driftstemperatur) på åtminstone en punkt i motorn 21. Mellan det termiska mätorganet 26 ochstyrenheten 24 är kopplad en A/D omvandlare 27. Systemet innefattar vidare ett till styrenheten24 operativt kopplat organ 28 för beräkning av åstadkommen termisk skada baserat på deuppmätta temperaturparametrar i motorn 21. Med 30 betecknas en aktuator som står iförbindelse med styrenheten 24. Med hjälp av aktuatorn kan den termiska belastningen påmotorn 21 begränsas till ett högsta tillåtet värde, exempelvis genom att lasten på motorn 21begränsas på lämpligt sätt.

Som exempel på hur den termiska belastningen på motorn 21 kan begränsas är det tänkvärt att aktuatorn 30 kan bilda del av ett LS-system (Load-Sensing) i kombination med en 8 pump 22 med variabelt deplacement som illustreras i fig. 2. Till styrenheten 24 är vidareanordnat ett minne 31 i vilket en datafil med specifika normgivande termiska referensdata kanregistreras i en första minnesenhet 31a vilket lämpligen sker i samband med nytillverkning avdemoleringsroboten.

LS-systemet innefattar härvid en lastkännarledning LS för avkänning av ett tryck ianslutning till förbrukaren 13 (se fig. 1 och 2) varvid styrenheten 24 är anordnad att motta enmätsignal från lastavkännarledningen LS och förmå pumpen 22 att åstadkomma ett i förvägbestämt tryck på lastaravkännarledningen LS för att på så sätt begränsa motorns 21 last ochdärmed också den termiska belastningen PT på motorn 21 till ett högsta tillåtet termisktbelastningsvärde PTmax.

I ett alternativt utförande innefattar demoleringsroboten ett effektmätande andramätorgan 25:2 vilket är kopplat till en effektmätande givare 29. Med nämnda effektmätandeandra mätorgan 25:2 är det möjligt att mäta och övervaka egenskaper hos den ingående effektsom levereras till motorn från det ingående elektriska trefasnätet L1, L2, L3 på platsen. Mellanden effektmätande givaren 29 och styrenheten 24 är kopplad en A/D omvandlare 32.

I Fig.4A visar schematiskt ett blockschema där den givare 29 som ingår i nämndaeffektmätande andra mätorgan 25:2 kan innefatta en strömavkännare med en för varje fas itrefassystemet anordnad strömsensor för avkännande av obalans mellan faserna i detelektriska nätet eller avsaknad av någon fas.

I Fig.4B visar schematiskt ett blockschema där den givare 29 som ingår i nämndaeffektmätande andra mätorgan 25:2 kan innefatta en för spänningsavkännare med en för varjefas i ett trefassystem anordnad spänningssensor för avkännande av obalans mellan faserna idet elektriska nätet eller avsaknad av någon fas.

Sensordata från nämnda effektmätande andra mätorgan 25:2 allmänt betecknat medPnät i fig. 4A och 4B överförs till styrenheten 24 och jämförs med i minnet 31 lagradnormgivande referensdata som lagras i en minnesenhet betecknad 31b och som avseringående normgivande näteffektförfaserna L1, L2, L3. Dessa effektrelaterade data kan därvidbearbetas i beräkningsorganet 28 tillsammans med övrig termisk sensordata från motorn 21för sammanställning till en datafil som kan lagras i minnet 31 och presenteras för operatören2. Med effektrelaterad information om den ingående näteffekten från nämnda andra mätorgan25:2 tillsammans med termisk data från motorn 21 via det första mätorganet 25:1 blir det möjligtatt diagnosticera och presentera ett helt orsakssamband, dvs. "orsak/verkan" till eventuellvarmgång av demoleringsrobotens motorn 21 varvid operatören, via styrenhet 24 ochbildskärm 4c kan erhålla information om det faktiska orsakssambandet till varmgång avmotorn, nämligen att varmgång uppträder i motorn 21 orsakade av detekterade effektproblemhos det ingående elektriska trefasnätet Pnät på platsen som matar demoleringsroboten 1 med ström via kabeln 12. 9 I fig. 1B illustreras schematiskt operatörsinformation som med hjälp av grafiskaanvändargränssnitt på fjärrkontrollpanelens displayenhet 4c beskriver orsak och verkan viddetekterad termisk skada på demoleringsroboten. Användargränssnittet på nämndadisplayenhet 4c innefattar ett första användargränssnittselement 4c:1 som enkelt medelstsymboler eller mer i detalj och uttryckligen beskriver verkan för operatören 2, exempelvis "Attrisk för termisk skada är detekterad och att maskinen därför arbetar med reducerad hydrauliskeffekt". Vidare kan användargränssnittet innefatta ett andra användargränssnittselement 4c:2som enkelt medelst symboler eller mer i detalj och uttryckligen beskriver orsaken föroperatören 2, nämligen att "Begränsad effektförsörjning från elektriskt nät är detekterad".

Som nämnts härovan är styr- och kontrollfunktionen 20 anpassad att styra driften avmotorn 21 med information om begärd hydraulisk effekt PB till en aktuell förbrukare 13 från enanvändare (maskinoperatör) exempelvis via hydraulsystemets LS-funktion 11 och pumpflöde.Operatören 2 kan påverka utslaget på en styrspak 4a på fjärrstyrningsanordningen 4 medvarierande grad. Större spakutslag innebär att operatören 2 begär högre hydraulisk uteffektvilket innebär att motorns 21 last ökar i motsvarande grad. Vid en vanligt förekommandeasynkronmotor resulterar den hydrauliska lasten i att motorn 21 kommer att arbeta vid ettasynkront märkvarvtal. Beroende på i vilken utsträckning den hydrauliska lasten bromsarmotorn 21 kommer värmeutvecklingen i motorn att variera.

Styrenheten 24 utgör en datorenhet som innefattar programvara anpassad att styraoch reglera driftstemperaturen i motorn 21 för att undvika termisk skada. Som nämnts ovan ären eller ett flertal temperaturgivare 26 anordnade till motorn för temperaturavkänning avdensamma via nämnda temperaturavkännande första mätorgan 25:1. Med information ommotorns 21 termiska belastning kan styrenheten uppskatta den termiska belastningen påmotorn 21. I ett användargränssnitt 4c som kan vara anordnat på fjärrstyrningsanordningen 4kan operatören 2 erhålla information om aktuell termisk belastning på motorn 21. Livslängdenhos den motor 21 som sitter i demoleringsroboten 1 är starkt relaterad till den termiskabelastning PT som den utsätts för under drift. Med hjälp av erfarenhet och statistik är det möjligtatt med god noggrannhet bestämma hur enskilda termiska belastningar PT på motorn 21reducerar dess livslängd. En reducering av teoretisk livslängd av motorn 21 på grund avtermisk överlast benämns i det följande termisk delskada S.

Den termiska delskadan S kan uttryckas i delar av uppskattad teoretisk livslängd avmotorn 21 vid normala termiska driftsbetingelser. Den kan exempelvis uttryckas av delar avtimmar (h) motorns 21 teoretiska livslängd i timmar. När en ackumulerad termisk delskada ZSn som orsakas av enskilda termiska belastningar n på motorn 21 uppnår värdet 1,0 har denteoretiska livslängden för motorn 21 uppnåtts.

Fig. 3A visar ett exempel på samband mellan termisk delskada Sn och enskilda termiska belastningar PTn på en motorn 21. Detta samband finns lagrad i styrenheten 24. I detta fall har de enskilda termiska belastningarna PTn på motorn 21 indelats i tre klasser,nämligen PL, PM, PH. PL motsvarar här ett område med låg termisk belastning, PM motsvararett område med termisk medelbelastning och PH motsvarar ett område med hög termiskbelastning. I ett område med lägre termisk belastning än den i området PL är den termiskabelastningen på motorn 21 så låg att ingen delskada Sn bedöms uppkomma. Då motorn 21belastas termiskt i området med låg belastning PL uppkommer en termisk delskada med ettvärde SL. Då motorn 21 belastas termiskt i området med medelbelastning PM uppkommer entermisk delskada med ett värde SM. Då motorn 21 belastas termiskt i området med hög termiskbelastning PH uppkommer en termisk delskada med ett värde SH.

Av diagrammet i fig. 3B kan utläsas att den termiska delskadans värde SN ökarväsentligt med motorns 21 termiska belastning PTn Det enskilda termiska belastningsvärdetPTn som utnyttjas för att bestämma den termiska delskadan SN kan utgöras av det högstabelastningsvärdet PTn inom en i förväg bestämd aktiveringsperiod At av motorn 21 (se ävenfig. 3C). Under en sådan aktiveringsperiod At är styrenheten 24 anpassad att bestämma inomvilket termiskt belastningsområde PL, PM, PH som det termiska belastningsvärdet skallklassificeras varefter ett delskadevärde SL, SH, SH med summan av tidigare ackumuleradetermiska delskadevärden Z Sn.

Fig. 3B och 3C visar en kurva A i form av en rät linje vilken visar hur den ackumuleradedelskadan Z Sn ökar med motorns driftstid i timmar vid normgivande drift avdemoleringsroboten 1 och därmed en normgivande fördelning av motorns belastning i de olikabelastningsområdena PL, PM, PH. Motorn uppnår en teoretisk livslängd då den ackumuleradedelskadan Z Sn = 1,0 dvs. i detta fall vid en driftstid av exempelvis fyratusen timmar om åretunder femton år, dvs. totalt ca. 60 000 timmar (h) vilket kan anses normalt för enasynkronmotor. Denna driftstid motsvara med fördel även demoleringsrobotens 1 driftstidunder en teoretisk livslängd. För att motorn 21 med god sannolikhet ska kunna uppnå sinteoretiska livslängd D bör den inte termiskt belastas hårdare än vad som kan anses varanormalt. För att förhindra att motorn 21 belastas för hårt så att den ackumulerade delskadanZ Sn ökar för snabbt i förhållande till kurvan A används i detta fall en begränsande kurva A'.Den begränsande kurvan A' visar ett maximalt acceptabelt värde av en termisk delskada Z Snsom funktion av motorns 21 driftstid i timmar. Denna A' är avsedd att utgöra en övre gränssom enskilda driftpunkter B hos motorn 21 inte får överskrida. Skillnaden mellan kurvan A' ochkurvan A utgör ett värde som bestämmer hur mycket den normgivande kurvan A fåröverbelastas innan styrenheten initierar en begränsning av motorns 21 hydrauliska last. Denbegränsande kurvan A' närmar sig dock successivt normalkurvan A med en ökad driftstid hosmotorn så att kurvorna A, A' sammanfaller då den teoretiska livslängden för motorn 21 har uppnåtts. 11 Under drift av demoleringsroboten 1 är styrenheten 24 anpassad att uppskattaaktuella termiska driftspunkter B för demoleringsroboten med hjälp av ackumulerad termiskdelskada Z Sn och information om demoleringsrobotens 1 hittillsvarande driftstid D.

I fig. 3B visas hus driftspunkterna B för en motor 21 kan variera med driftstiden itimmar. Om en aktuell driftspunkt B tangerar eller överskrider den begränsande kurvan A" ärstyrenheten 24 anpassad att begränsa motorns 21 termiska belastning (PT) genom attreducera motorns 21 termiska belastning, i detta fall genom att demoleringsrobotens 1utgående hydrauliska effekt PB till förbrukare 13 begränsas. Styrenheten 24 kan därvidmotorn 21 termiskt belastas inom exempelvis vara anpassad att förhindra att högbelastningsområdet PH även om operatören 2 med styrspaken påfjärrstyrningsanordningen 4 begär en hydraulisk uteffekt PB till förbrukare som skulle innebäraen belastning av motorn 21 inom det termiska högbelastningsområdet PH. Under sådanaomständigheter initierar styrenheten 24 en termisk belastning PT av motorn 21 som ligger inommedelbelastningsområdet PM och därmed en hydraulisk utgående effekt som är mindre änden begärda PB. Därmed undviks de höga termiska delskadevärden SH som termiskabelastningar PT av motorn 21 inom det termiska högbelastningsområdet PH ger upphov till.Då en sådan begränsning av motorns 21 termiska belastning införts hamnar efterföljandedriftpunkter B åtminstone efter en tid under den begränsande kurvan A".

Under tillfällen då termiska belastningen PT av motorn 21 är begränsad indikerasdetta på lämpligt sätt för operatören 2 medelst displayen 4c på fjärrstyrningsanordningen 4 såatt operatören blir medveten om att den termiska belastningen motorn 21 är begränsad. Viadisplayen 4c kan styrenheten 24 även innefatta funktionen, att varna operatören 2 om deaktuella termiska driftpunkterna B börjar närma sig den begränsande kurvan A". Displayen 4ckan även grafiskt visa aktuell termisk belastningspunkt B och dess läge i förhållande tillkurvorna A, A". När driftpunkterna faller under den begränsande kurvan A" med ett i förvägbestämt värde eller när den når den normgivande kurvan upphör begränsningen av motorn 21belastning. Därmed kan motorn 21 återigen utnyttjas inom högbelastningsområdet PH.Driftpunkterna B bildar i detta fall en kurva B" som sammanfaller med kurvorna A, A" då denteoretiska livslängden för motorn 21 har uppnåtts.

Fig. 5 visar ett flödesschema som beskriver ett förfarande enligt uppfinningen. Vidsteget 35 startar processen.

Vid steget 36 mottar styrenheten 24 en begäran om önskad hydraulisk effekt PB tillen aktuell förbrukare 13 från operatör exempelvis via hydraulsystemets LS-funktion.Styrenheten 24 bestämmer, vid steget 37, aktuell termisk driftspunkt B för motorn. Vid steget38 jämför styrenheten 24 om den termiska driftspunkten B tangerar eller ligger över den termiskt begränsande kurvan A". Om så inte ärfallet initierar styrenheten 24 ingen begränsning 12 av den termiska belastningen på PT på motorn 21 och den aktuella förbrukaren 13 ges, vidsteget 39, den begärda hydrauliska effekten PB.

Därefter fastställer styrenheten 24, vid steget 40, om den termiska belastningen PTpå motorn är ett enskilt termiskt belastningsvärde PTn som skall användas för att uppskattaen termisk delskada S. Ett sådant enskilt termiskt belastningsvärde PTn för bestämning avtermisk delskada kan således utgöras av ett högsta termiskt belastningsvärde PT inom enaktiveringsperiod At av motorn 21. Om belastningen PT inte bedöms vara ett sådant enskiltbelastningsvärde PTn så startar processen om från start utan att någon termisk delskada Sregistreras.

Om det termiska belastningsvärdet PT däremot utgör ett delskadebestämmandetermiskt belastningsvärde PTn, bedöms, vid steget 41, inom vilket termiskt belastningsområdePL, PM, PH som det termiska belastningsvärdet PTn befinner sig, se Fig. 2. Därefter bestäms,vid steget 41, den termiska delskada SL, SM, SH som motsvarar det termiskabelastningsvärdet PTn. Detta värde SL, SM, SH utgör därmed den termiska delskadan Sn fördet termiska belastningsvärdet PTn. Vid steget 42 summeras den termiska delskadan Sn medtidigare ackumulerad termisk delskada Z Sn så att ett nytt värde på den ackumulerade termiskadelskadan Z Sn erhålls. Därefter startar processen om från start.

Om styrenheten 24, vid steget 38, istället konstaterar att den termiska driftspunktenB tangerar eller ligger över den termiskt begränsande kurvan A' (se det inringade området ifig. 3) är styrenheten 24 anpassad att begränsa den termiska belastningen PT på motorn 21.Styrenheten 24 bestämmer därvid, vid steget 43, ett maximalt termiskt värde PTmax sommotorn 21 högst får belastas med. Styrenheten 24 kan exempelvis begränsa den termiskabelastningen PTmax på motorn till värdet PM vilket förhindrar att motorn 21 belastas inom dettermiska högtemperaturområdet PH. Styrenheten 24 kan även, vid steget 43, genomhydraulisk flödesbegränsning, bestämma den hydrauliska effekt Pmax som förbrukaren 13 kanerhålla med den maximalt tillåtna termiska belastningen PTmax på motorn 21. Vid steget 44avgör styrenheten 24 om den av operatören 2 begärda hydrauliska effekten PB till förbrukareär lika med eller lägre än den maximalt tillåtna hydrauliska effekten Pmax.

Om så är fallet betyder det att den begärda hydrauliska effekten PB kan tillåtas ochmotorn belastas, vid steget 39, med den termiska belastningen PT som således är lägre änden maximalt tillåtna termiska belastningen på motorn PTmax. Därefter fortsätter processenmed steget 40 och eventuellt stegen 41 och 42 på motsvarande sätt som beskrivits ovan.

Om styrenheten 24, vid steget 44, istället konstaterar att operatören begär enhydraulisk effekt PB som är större än den maximalt tillåtna hydrauliska uteffekten Pmax ärstyrenheten 24 anpassad att begränsa den hydrauliska effekten till den maximalt tillåtnahydrauliska effekten Pmax. Styrenheten 24 begränsar därmed den termiska belastningen PT på motorn 21 vid steget 45, till det maximalt tillåtna termiska belastningsvärdet PTmax. 13 Därefter fortsätter processen med steget 40 och eventuellt stegen 41 och 42 på motsvarandesom beskrivits ovan.

Om styrenheten vid steget 46 konstaterar att effekten hos det aktuella inkommandenätet Pnät är mindre än ett normgivande värde på det inkommande elektriska nätet Pnätnvarskos operatören 2 härom och att problem med strömmatning till motorn 21 föreligger, vidsteget 47. Om Pnät inte bedöms vara mindre än Pnätn startar processen om vid steget 35.

Om det vid steget 41 bedöms att det termiska belastningsvärdet PT utgör ettdelskadebestämmande termiskt belastningsvärde PTn, varskos operatören 2, vid steget 48,härom och vidare om att den maximalt tillåtna hydrauliska uteffekten Pmax är begränsad.

Som framgår av ovanstående beskrivning av uppfinningen beror motorns livslängd avdess termiska belastning under drift. I demoleringsroboten enligt uppfinningen ingår en styr-och kontrollfunktion som förhindrar att demoleringsroboten används på ett sätt som kanresultera i termisk skada på demoleringsrobotens elektriska motor. Genom effektreglering avden effekt av hydraulflöde som levereras till demoleringsrobotens förbrukare kanmotortemperaturen styras och kontrolleras varvid risken för termisk skada kan minimeras ivilket genom sådan anpassning och driftsbegränsning motorn kan erhålla samma livslängdsom demoleringsroboten i övrigt.

Genom att demoleringsroboten, enligt uppfinningen, innefattar medel anpassade attinformera en operatör inte bara om verkan av ett orsakssamband, dvs. att demoleringsrobotenbara kan arbeta med begränsad hydraulisk uteffekt effekt på grund av detekterad risk förtermisk skada, utan även om själva orsakssambandet såsom en kontroll av kvaliten hos denelektriska effekt som försörjer motorn med kraft blir operatören medveten om ett heltorsakssamband. Härigenom kan operatören lämna väsentligt mer utförlig information till entekniker för att lösa det faktiska problemet med varmgång hos motorn, emedan det faktiskaproblemet kan omfatta brister med avsaknad av någon fas i det elektriska trefasnätet på platsen.

Claims (10)

1. Demoleringsrobot (1), innefattande, - en kabel (12) för kraftförsörjning av en i demoleringsroboten ingående elektrisk motor(21) varvid nämnda kabel är avsedd att anslutas till ett elektriskt trefasnät på platsen, - en pump (22) som drivs av den elektriska motorn för genererande av ett hydraulflödetill varje förbrukare (13) som ingår i eller är ansluten till demoleringsroboten, - varvid den elektriska motorn (21) är aktiverbar med varierande termiskabelastningsvärden (PT) som beror på den aktuella förbrukarens (13) behov av hydrauliskeffekt, - ett eller ett flertal mätorgan (2521, 2522), - en styrenhet (24) anordnad att motta information om den termiska belastningen (PT)på den elektriska motorn från varje mätorgan (2521, 2522), - att bestämma ett eller ett flertal olika termiska delskadevärden (SL, SM, SH) sombedöms uppkomma på den elektriska motorn (21) vid olika termisk belastning (PT) påmotorn, kännetecknad av att styrenheten (24) är anpassad att jämföra ett eller ett flertal av de termiskadelskadevärdena (SL, SM, SH) med en normgivande termisk delskada (A), och via en i demoleringsroboten ingående aktuator (30) anpassad att begränsa dentermiska belastningen (PT) på den elektriska motorn (21) till ett högsta tillåtet termisktbelastningsvärde (PTmax), om ett eller ett flertal av de termiska delskadevärdena (SL,SM, SH) vid en aktuell driftspunkt (B) överstiger den normgivande termiska delskadan (A) på ett sådant sätt att en iförväg bestämd begränsande kUFVa(Å,)' ^ .se --e.- e -. --. - :H-e "eu-e- ^ -- .e- .=.- ^ tanqeras eller överskrids i den aktuella driftspunkten (B).

2. Demoleringsrobot enligt kravet 1 , varvid nämnda mätorgan (2521 , 2522) innefattar en ellerett flertal till den elektriska motorn (21) arrangerade temperaturavkännande förstamätorgan (2521) för avkännande av den elektriska motorns driftstemperatur varvidstyrenheten (24) kan bestämma den termiska belastningen (PT) på den elektriska motorn genom att motta information från nämnda mätorgan.

3. Demoleringsrobot enligt något av kraven 1 - 2, varvid styrenheten (24) är tillordnad lagrad information (31a) som gör det möjligt att uppskatta hur stor termisk delskada (SL, SM, SH) som olika termiska belastningsvärden (PTn) på den elektriska motorn (21) åstadkommer.

4. Demoleringsrobot enligt något av kraven 1 - 3, varvid de termiska belastningsvärdena(PTn) på den elektriska motorn (21) är indelbara i åtminstone två olika termiskabelastningsområden (PL, PM, PH) och att var och en av belastningsområdena (PL, PM,PH) har ett motsvarande termiskt delskadevärde (SL, SM, SH).

5. Demoleringsrobot enligt något av kraven 1 - 4, innefattande ett indikeringsorgan (4c)som är anpassat att informera en operatör (2) av demoleringsroboten under tillfällen dåden elektriska motorn (21) endast är möjlig att aktivera upp till ett högsta termiskt tillåtetbelastningsvärde (PTmax) tills dess den elektriska motorn (21) ånyo uppnått en normgivande driftstemperatur.

6. Demoleringsrobot enligt kravet 5, varvid indikeringsorganet (4c) innefattar ett förstaanvändargränssnittelement (4c:1) konfigurerat att för en operatör (2) visa information om den elektriska motorns (21) termiska driftstillstånd.

7. Demoleringsrobot enligt något av kraven 1 - 6, innefattande ett LS-system med enlastkännarledning (LS) för avkänning av ett tryck i anslutning till varje aktuell förbrukare(13) varvid styrenheten (24) är anordnad att motta en mätsignal frånlastavkännarledningen (LS) och är via aktuatorn (30) anordnad att förmå pumpen (22)att åstadkomma ett i förväg bestämt tryck på lastaravkännarledningen (LS) för attbegränsa den termiska belastningen (PT) på den elektriska motorn (21) till ett högstatillåtet termiskt belastningsvärde (PTmax) åtminstone tills dess den elektriska motorn (21) ånyo uppnått en normgivande driftstemperatur.

8. Demoleringsrobot enligt något av kraven 1 - 7, varvid nämnda mätorgan (2521, 2522)innefattar ett effektavkännande andra mätorgan (2522) för avkännande av effekten (Pnät)hos den ström som tas ut från det trefasnät till vilket demoleringsroboten via kabeln (12) är ansluten.

9. Demoleringsrobot enligt kravet 8, varvid styrenheten (24) ärtillordnad lagrad information(31b) som gör det möjligt att jämföra den avkända effekten hos den ström som tas ut från trefasnätet (Pnät) med ett normgivande effektvärde (Pnätn). 16

10. Demoleringsrobot enligt kravet 5 och något av kraven 8 - 9, varvid indikeringsorganet(4c) innefattar ett andra användargränssnittelement (4c:2) konfigurerat att för enoperatör (2) visa information om avvikelser mellan effekten hos den ström som tas ut från trefasnätet (Pnät) och det normgivande effektvärdet (Pnätn).