DE3032310A1

DE3032310A1 - Verfahren und anordnung zur steuerung des genauen haltepunktes eines liftkorbes

Info

Publication number: DE3032310A1
Application number: DE19803032310
Authority: DE
Inventors: Heimo Hyvinkää Mäkinen
Original assignee: Elevator GmbH
Current assignee: Elevator GmbH
Priority date: 1979-08-28
Filing date: 1980-08-27
Publication date: 1981-03-26
Also published as: FR2464213A1; GB2058404A; FI64925C; BR8005425A; DE3032310C2; FR2464213B1; FI64925B; SE8005994L; GB2058404B; FI792674A; US4355704A; SE451710B

Description

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PATENTANWÄLTE

DR.-ING. R. DÖRING - 4 - DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Elevator GrabH

Poststraße 9
6300 Zug,Schweiz

"Verfahren und Anordnung zur Steuerung des genauen Haltepunktes eines Liftkorbes"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Steuerung des genauen Haltepunktes eines Liftkorbes, insb. Warenlift, der über einen Wechselstrommotor, insb. Käfigläufermotor, Seil und Seilscheibe antreibbar ist, bei dem der Strom in einer oder mehreren Phasen des Versorgungskreises des Motors mittels eines drosselbaren Elementes drosselbar ist.

Die Erfordernisse bezüglich den exakten Abstoppens eines Liftkorbes variieren bei verschiedenen Anwendungen. Besonders hohe Erfordernisse liegen vor bei Liften, die bei solchen Warentransporten angewendet werden, bei denen ein Beladen und Entladen mit Hilfe von auf Schlitten oder Rädern bewegten Fahrzeugen erfolgt. Eine Stufe von übermäßiger Höhe zwischen dem Etagenniveau und dem Boden des Liftkorbes kann das Entladen oder Beladen behindern oder unterbrechen oder dazu Anlaß sein, daß

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die Last umkippt. Es ist im allgemeinen erforderlich, daß im Falle von Warenliften die maximale Diskrepanz zwischen Boden des Liftkorbes und Etagenflur 5mm als äußerstes beträgt.

Das Beladen und Entladen von Liftkörben wird beeinflußt von Längenänderungen in den den Korb tragenden Drähten oder Seilen, so daß der Liftkorb sich möglicherweise nach oben oder nach unten um wenige Zentimeter bewegen kann. Die hierbei auftretenden Ungenauigkeiten müssen ebenfalls durch Rückführung des Liftkorbes in den Toleranzbereich korrigiert werden.

Die exakte Positionierung des Liftkorbes in Fluchtung mit dem Flurboden einer Etage ist eines der zentralen Probleme in der Lifttechnologie. Zur Lösung dieses Problemes sind verschiedene Vorschläge bekannt. Allen diesen gemeinsam ist, daß dabei der Liftkorb mit sehr niedriger Geschwindigkeit bewegt werden kann.

Eine Möglichkeit besteht durch Verwendung eines Gleichstrombetriebes. Hierbei ist es über einen mit Feedback- Einrichtung versehenen Gleichstromantrieb den Lift mit einer sehr niedrigen Geschwindigkeit in der Nähe jeder Etage zu bewegen. Es ist dann möglich aufgrund der niedrigen Geschwindigkeit den Lift mit der erforderlichen hohen Genauigkeit zum Stillstand zu bringen. Die für Gleichstrombetrieb erforderlichen Maschinen und Steuersysteme sind jedoch sehr teuer und sie werden daher aufgrund ihrer Charakteristiken hauptsächlich in Personenliften verwendet, welche in vielstöckigen Häusern mit hohen Geschwindigkeiten betrieben werden.

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Eine weitere Problemlösung besteht in einer getrennten Feineinstellungsantriebseinrichtung. Hierbei ist mit dem normalen Antriebsmotor für den Lift über eine ausrückbare, z.B. magnetisch betätigbare Kupplung ein weiterer Antrieb verbunden, der einen Motor und eine Getriebeuntersetzung umfaßt. Das Getriebeverhältnis des zusätzlichen Antriebes ist so gewählt, daß der Liftkorb mit einer ausreichend niedrigen Geschwindigkeit bewegt werden kann. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht in der erforderlichen speziellen Ausgestaltung der mechanischen Anordnung aufgrund der normale Standardausrüstungen und Antriebe nicht eingesetzt werden können. Außerdem erfordert diese Anordnung einen größeren Maschinenraum. Außerdem ist diese Anordnung vergleichsweise teuer.

Ein anderer möglicher Weg zur Bewältigung des Feineinstellproblems besteht in der Anwendung von hydraulischen Mitteln. Einige Lifthersteller haben dies Problem dadurch gelöst, daß sie entweder den Liftkorb durch hydraulische Mittel in einem den Korb tragenden Rahmen bewegen oder indem sie den Verankerungspunkt der den Liftkorb tragenden Seile im Maschinenraum bewegen. Dadurch kann der Liftkorb mit den Seilen bewegt werden. Beide Lösungen ermöglichen eine ausreichend kleine Geschwindigkeit zur Bewegung des Liftkorbes, um eine genaue Einstellung zu gewährleisten. Derartige hydraulische Systeme sind jedoch sehr kompelx und teuer.

Ein weiterer Weg zur genauen Einsteuerung des Liftkorbes ist für Wechselstrombetrieb bekannt. Dieser Weg ist allgemein in der Lifttechnologie seit etwa seit den 70iger Jahren bekannt.

Bei dieser Problemlösung wird für gewöhnlich ein Dreiphasenmotor mit kurzgeschlossenem Rotor verwendet. Diea ist wenigstens in allen einfacheren Liften der Fall, Die Rotationsgeschwindigkeit des Käfigläufermotors wird mit Hilfe von Halbleitern gesteuert, z.B. mit Thyristoren oder dgl. Ein typisches Merkmal dieses Verfahrens besteht darin, daß eine Beschleunigung des Motors durch Veränderung der Statorspannung und der Verzögerung gesteuert wird, und zwar entweder durch eine Blindstrombremsung mit Gleichstrom oder durch eine Umkehrbremse mit einer Steuerung der Statorspannung. Solche gesteuerten Wechselstromantriebe sind ebenfalls in der Lage den Liftkorb mit einer ausreichend niedrigen Geschwindigkeit für eine genaue Einsteuerung auf den Haltepunkt geeignet. Die Anwendung solcher Antriebe ist jedoch nur wirtschaftlich, wenn auch andere Erfordernisse für den Betrieb des Liftes erfüllt sind, etwa im Sinne wie bei den gleichstrombetriebenen Liften.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Anordnung der Eingangs näher bezeichneten Art anzugeben, mit denen es auf einfache und billige Weise möglich ist, den Liftkorb mit ausreichend niedriger Geschwindigkeit zu bewegen und genau in die Position zu steuern, ohne daß die oben im einzelnen angeführten Nachteile in Kauf genommen werden müssen. Dabei soll die Anordnung geeignet sein, um Verwendung bei solchen Liften zu finden, die über einen Käfigläufermotor angetrieben werden. Dabei soll grundsätzlich in einer einfachen Weise die Geschwindigkeit des Antriebsmotors selbst genau gesteuert werden.

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Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, daß die Ist-Geschwindigkeit des Liftkorbes gemessen und in Abhängigkeit davon dem Liftkorb über eine Feedback-Steuerschleife und einen Steuerkreis während einer Einstellfahrt eine solche niedrige Fahrtgeschwindigkeit erteilt wird, aus der der Liftkorb an dem Haltepunkt innerhalb der zulässigen Toleranz abgestoppt werden kann. Hierbei empfängt die Steuereinheit Informationen über die wahre Geschwindigkeit des Liftkorbes und bildet damit ein Steuersystem mit Feedback-Steuerung, wodurch dem Liftkorb zur Feineinstellung eine stabile niedrige Geschwindigkeit aufgedrückt wird.

Vorteilhafterweise wird die Geschwindigkeitssteuerung des Liftantriebsmotors nur in dem Bereich wirksam gemacht, in dem das Gegendrehmoment des Motors positiv ist. Wenn dagegen das Gegendrehmoment des Motors negativ ist, wird die Geschwindigkeit des Liftkorbes vorteilhafterweise mit Hilfe der Liftbremse und einer die Geschwindigkeit des Liftkorbes messenden Einheit gesteuert.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist vorteilhafterweise so ausgebildet, daß bedarfsweise mehrere Feineinstell-Läufe gemacht werden, bis der Liftkorb an dem gewünschten Haltepunkt innerhalb der erforderlichen Toleranz zum Stillstand kommt.

Ein Vorteil des neuen Verfahrens und der neuen Anordnung besteht darin, daß die Anwendung der Erfindung nicht abhängig ist von der mechanischen Ausgestaltung der Antriebsmaschinerie

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des Liftes. Die Kosten der Anordnung gemäß der Erfindung sind niedrig. Aufgrund dieser Tatsache ist die Erfindung besonders geeignet, in Verbindung mit solchen Liften, wie sie zum Transport von Waren verwendet werden, wobei keine sehr hohen Geschwindigkeiten oder keine sehr ruhigen Fahrten erforderlich sind. Das bedeutet, daß im Zusammenhang mit der Erfindung das normale Antriebssystem des Liftes das einfach mögliche sein kann, z.B. ein Käfigläufermotor mit nur einer einzigen Antriebsgeschwindigkeit .

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 in vereinfachter Darstellung einen Liftantrieb mit einem Käfigläufermotor.

Figur 2 die grafische Darstellung des typischen Drehmomentes in Abhängigkeit von der Motordrehzahl eines Dreiphasenantriebes in Form eines Kurzschlußmotors, wobei der Motorkreis der grafischen Darstellung entspricht.

Figur 3 eine grafische Darstellung, die neben der normalen Drehmomentkurve (I) die abgewandelte Drehmomentkurve(II) zeigt, welche vorliegt, wenn eine Phase des Motors stromlos gehalten wird. In der Figur ist auch der zugehörige Motorkreis wiedergegeben.

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Figur 4 zusätzlich zu den Drehmomentkurven (I) und (II) bestimmte Drehmomentniveaus MQ1 und MQ2, welche die maximalen und minimalen Werte des Gegendrehmomentes zeigen, welches durch die Last im Liftkorb bestimmt wird, wobei in der Figur noch gesondert herausgezeichnet ist ein durch Kreis hervorgehobener Einzelteil der Kurve, und

Figur 5 in Form eines Schaltkreises eine Anordnung zum Ausführen des Verfahrens.

Figur 1 zeigt einen typischen Lift, der durch einen Käfigläufermotor angetrieben wird. Wenn das Relais 1 geschlossen ist, wird eine Spannung an den Motor 2 angelegt. Ebenso liegt die Spannung an einer mechanischen Bremse 3 an. Die Bremse ist beispielsweise eine magnetisch gelüftete Bremse. Wenn der Schalter 25 geschlossen ist und der Motor läuft wird das Zugrad 5 über das Getriebe 4 angetrieben. Der Liftkorb 8 und das Gegengewicht 7 hängen über Seile 6 an dem Zugrad 5. Die Geschwindigkeit des Liftkorbes 8 hängt ab von der Drehgeschwindigkeit des Motors, von dem Übersetzungsverhältnis des Getriebesh und vom Durchmesser des Zugrades 5. Die Last in dem Lift beeinflußt die Belastung des Motors, so daß die Geschwindigkeit auch von der Belastung abhängig ist, sofern nicht die Motorgeschwindigkeit kontrolliert wird.

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Wenn der Liftkorb 8 in einer Etage in entsprechender Flurhöhe 9 zum Stillstand gebracht wird, fällt das Relais 1 ab, wodurch der Motor 2 aufhört, ein Antriebsmoment zu liefern. Gleichzeitig beginnt die Bremse 3 zu greifen. Die Bremse besitzt ein Trägheitsmoment, so daß das Bremsdrehmoment erst nach einer Zeit t_ wirksam wird, welche Zeit von dem Moment an rechnet, in dem das Relais abfällt. Während dieser Zeit t_ wird die Geschwindigkeit des Liftkorbes entweder verrringert oder beschleunigt, in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung, der Last des Liftkorbes und den mechanischen Störungen in dem System. Diese Geschwindigkeitsänderung wird durch das Symbol a. in der Weise wiedergegeben, daß ein positiver bzw. negativer Wert eine Verzögerung bzw. eine Beschleunigung wiedergibt. Wenn die Bremse 3 voll wirksam wird, verringert sich die Geschwindigkeit des Liftkorbes langsam und zwar mit einer Geschwindigkeitsabnahme a„, welche von der Eigenschaft der Bremse in Verbindung mit der Größe der Belastung sowie von der Fahrtrichtung und den Verlusten abhängig ist. Nachdem das Relais 1 abgefallen ist, bewegt sich der Liftkorb in Übereinstimmung mit den mechanischen Gesetzen über eine Wegstrecke s, die durch die nachfolgende Formel (1) wiedergegeben werden kann.

2v - a · t (v - a..t_R)²

ID+. \ O ι * ,

s = . t„ + (1 )

2 ^B 2a

In der.Formel (1) steht "ν" für die Geschwindigkeit des Liftkorbes, in dem Augenblick, in dem das Relais 1 abfällt.

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Wenn es gewünscht wird, den Liftkorb 8 mit einer Genauigkeit gegenüber dem Etagenniveau 9 von - As einzustellen, ist es üblich, zu diesem Zweck auf dem Liftkorb Fühler oder Sensoren 10 und 11 anzuordnen, welche die logischen Signale "1" für den Fall liefern, daß sich der Lift entsprechend den Fühlern 11 oder 10 um eine Wegstrecke ί Δ s oberhalb oder unterhalb des gewünschten Niveaus befindet. Wenn sich der Lift in Annäherung an das Etagenniveau bewegt, tritt eine Situation auf, in der beide Fühler 10 und 11 die logischen Werte "0" liefern. Wenn der Liftkorb in diesem Augenblick oder an dieser Stelle angehalten wird, muß die Wegstrecke s, die sich aus der Formel (1) errechnet, kleiner als 2 «As sein, damit der Liftkorb so zum Stillstand kommt, daß er innerhalb des Toleranzbereiches von i Λ s verbleibt. Es folgt daraus, daß man einen Grenzwert für die Geschwindigkeit finden kann, mit der das Etagenniveau angesteuert werden soll, wobei dieser Grenzwert durch die nachfolgende Formel (2) wiedergegeben wird.

a_B - E₁JtJ; + 4a_ß As - (a_ß - a,)^

Es ist ersichtlich, daß der Geschwindigkeitswert am niedrigsten ist, wenn t_ß ein Maximum aufweist, ά einen geringsten Wert (negativ) aufweist und auch a_R seinen minimalen Wert besitzt. Die veränderlichen t_R, a. und a_ß nehmen typischerweise angenähert gleiche Werte an unabhängig von der Art des Liftes.

Der folgende, als Beispiel gegebene Fall soll zur Klärung der Beziehung der zur Feineinstellung dienenden Geschwindigkeit zu

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der Nenngeschwindigkeit des Liftkorbes beitragen.

Es wird angenommen, daß die erforderliche Toleranz As = 5mm

2 " 2 und tg = 100 ms, a = -0,4 m/s und a_ß = 0,7m/s . Hierbei wird ein Grenzwert für die Annäherungsgeschwindigkeit von V¹CO. 03 7 m/s. Die Nominalgeschwindigkeiten bei Wechselstromlif'ten liegt im Bereich zwischen 0,3 bis 1,25 m/s. Die typische Standardgeschwindigkeit bei Warenliften beträgt 0,63 m/s. Deshalb beträgt die Geschwindigkeit, bei der die Feineinstellung ausgeführt wird, häufig nicht mehr als wenige Prozent der Nenngeschwindigkeit des Liftes. Wenn z.B. die übliche Standardgeschwindigkeit für Warenlifte ν = 0.63 m/s beträgt, sollte die Feineinstellungsgeschwindigkeit davon etwa 6% betragen.

Im folgenden wird mit Hilfe der Figuren 2,3,4 und 5 die Art und Weise erläutert, in der bei dem Verfahren nach der Erfindung die Liftkorbgeschwindigkeit gesteuert und das Anhalten des Liftkorbes bewirkt wird, damit der Liftkorb innerhalb des Toleranzbereiches zum Stillstand kommt.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung findet der Feineinstellungslauf unabhängig statt, wenn der Liftkorb sich stationär außerhalb des Toleranzbereiches befindet. Es ist deshalb unwichtig, ob ein ungenaues Anhalten des Liftkorbes bei normalem Stoppvorgang aufgetreten ist oder ob sich der Liftkorb aufgrund der Beladung oder Entladung verschoben hat. In der in Figur herausgegriffenen Situation ist ein steuerbares Drosselelement 22 in diejenige Phase des Motors eingeschaltet, die in den

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Nullstromzustand gebracht ist. Dieses Element drosselt oder vermindert den Strom. Das Drehmoment des Motors kann dann innerhalb des schraffierten Flächenbereiches zwischen den Kurven (I) und (II) gesteuert werden. Als ein solches Drosselelement können zwei Thyristoren TY in Figur 3 verwendet werden. Statt dessen kann auch ein Triac (bidirektionaler Wechselstrom-Tyristor) oder ein anderes steuerbares Drosselelement verwendet werden. Wenn Drosselelemente in zwei oder drei Phasen eingeschaltet werden, dann kann das Drehmoment innerhalb eines Bereiches gesteuert werden, der durch die Kurve (I) und die η-Achse eingeschlossen ist. Der maximale Wert des Gegendrehmomentes, das durch die Last im Liftkorb erzeugt wird und das in Figur 4 gezeigt und durch das Niveau MQ1 dargestellt ist, entspricht einer Situation, in der der voll beladene Liftkorb nach oben läuft (oder der leere Liftkorb nach unten). Der minimale Wert ist bei MQ2 in Figur A dargestellt und entspricht einer Situation, in der der voll beladene Korb nach unten läuft (oder der leere Liftkorb nach oben). Wenn der Liftkorb bis zur Hälfte seiner Nennkapazität beladen ist widerstehen lediglich die Verluste dem Moment. Dies wird durch das Drehmoment niveau MQO in Fig.4 wiedergegeben. In der Praxis ist der Wert MQ2 leicht negativ. Es gilt jedoch |MQi|>> !MOZ!· In Figur 4 ist weiterhin das Niveau

η wiedergegeben. Hierbei handelt es sich um die Drehgeschwinmax

digkeit, bei der die höchste zulässige Geschwindigkeit für die Feineinstellung gemäß der Formel (2) erreicht ist. Das bedeutet, daß der Bereich, in dem eine Steuerung der Geschwindigkeit stattzufinden hat, innerhalb des Rechteckes begrenzt ist, das durch die Punkte B-C-E-F bestimmt ist. Mit Hilfe der Drossel-

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anordnung, wie sie in Figur 3 gezeigt ist, kann das Motordrehraoinent innerhalb der schraffierten Fläche A-B-C-D in Figur A gesteuert werden. Wenn eine Drosselung in mehreren Phasen erfolgt, umfaßt der steuerbare Flächenbereich die Fläche A-B-C-D¹. Jedoch ist der Unterschied zwischen D und D' derart klein, daß das Drosseln einer Phase, wie in Fig. 3 gezeigt ist, in der Praxis gleichwertig dem Drosseln in mehreren Phasen ist. Der Flächenbereich A-D-E-F gemäß Figur 4 entspricht einer Fläche, in der das Motordrehmoment durch die Drosselwirkung nicht gesteuert werden kann.

Die Anordnung, die durch den Schaltkreis in Figur 5 wiedergegeben ist, ermöglicht ein Ausführen des Verfahrens nach der Erfindung. Es sollen getrennt zwei Fälle betrachtet werden. Bei dem ersten Fall handelt es sich typischerweise darum, daß die Last in dem Liftkorb der Art ist, daß der Motor ein Gegendrehmoment zwischen O und MQ1 aufweist. In diesem Fall liegt der Arbeitsbereich in dem Flächenbereich A-B-C-D der Fig. A, wobei der Motor den Liftkorb zieht oder anhebt.

Wenn der Liftkorb 8 stationär ist, sind die Relais 12 und 13 abgefallen. Der Motor 2 erhält keine Spannung und die Bremse ist angezogen. Die Relais in dem gezeigten Schaltkreis sind mit Bezugsziffern angegeben, wobei die Ziffer alleine sich auf die Wicklungskomponente des Relais bezieht, während die gleiche Ziffer mit einem Zusatz sich auf die Kontakte des Relais bezieht. So soll z.B. unter der Bezeichnung "Relais 12" das ganze Relais, wie es in Figur 5 wiedergegeben ist, be-

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deuten, und zwar repräsentiert durch seine Wicklung 12 und seine Kontakte 12.1, 12.2, 12.3 und 12.4. Das Relais 14 bleibt angezogen, solange das Relais 18 unter Spannung steht. Von dem Relais 18 ist in Figur 5 nur der Kontaktteil wiedergegeben. Das Relais 18 liegt in den übrigen Steuerkreisen des Liftes und ist jeweils im angezogenen Zustand, wenn sich der Lift im normalen Lauf befindet. Das Relais fällt ab eine entsprechende Zeit nachdem der Liftkorb an einem Etagenniveau zum Stillstand gekommen ist. Wenn der Liftkorb unterhalb des betreffenden Niveaus zum Stillstand kommt, und zwar um einen Betrag größer alsZis, wird eine Feineinstellungsfahrt notwendig. In diesem Fall überträgt der Fühler 11 auf dem Liftkorb das logische Signal "1" und das Relais 16 zieht an. In diesem Zustand ist das Relais 17 abgefallen. Nachdem das Relais 18 abfällt fällt auch das Relais 14 ab. Nun wird das Relais 12 eingeschaltet und zieht an und schließt die Spannungszuspeisung zu dem Motor 2 und der Bremse 3. Das Tachometer TG, das mit dem Motor verbunden ist, liefert über die Kontakte 12.2 des Relais 12 eine Spannung U ,die proportional der Drehzahl des Motors ist und damit proportional zu der Geschwindigkeit des Liftkorbes. Die Spannung U ist positiv, wenn sich der Liftkorb bei eingeschaltetem Relais 12 nach oben bewegt. In der Steuereinheit 13 ist der Verstärker 19 in einen Integratorkreis mit Hübe des Widerstandes R2 und des Kondensators C1 eingeschaltet. Wenn das Relais 14 anzieht ist die Ausgangsspannung Uc des Verstärkers gleich Null. Wenn das Relais 14 abfällt beginnt der Verstärker 19 die Summe der Spannungen -U und U über den einstellbaren Widerstand R6 und den Widerstand 1 zu integrieren. Im Augenblick des Startes, d.h. wenn

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das Relais 12 anzieht, ist die Spannung U γ gleich Null.

Die Start- oder Zündeinheit 21 liefert dem Drosselelement 22, welches im dargestellten Beispiel der Figur ein Thyristorpaar sein kann, das Kontrollsignalu , welches der Steuerspannung U yproportional ist. Das bedeutet, daß die Thyristoren in dem Drosselelement 22 sich im nicht leitenden Zustand befinden, wenn die Spannung UyNuIl ist. Dagegen sind die Thyristoren vollständig leitfähig, wenn die Spannung U^ihren positiven maximalen Wert besitzt. Die Ausbildung der Start- oder Zündeinheit ist nicht in Einzelheiten wiedergegeben, da es hierfür eine Anzahl bekannter Lösungen und Möglichkeiten gibt. Im Augenblick des Startes empfängt somit der Motor einen Strom von nur zwei Phasen, so daß im Motor kein Drehmoment erzeugt wird. Wenn der Motor nicht in der gewünschten Richtung rotiert integriert der Verstärker 19 nur die Spannung -U, wodurch die Steuerspannung U-c/ in positiver Richtung zunimmt, wobei die Thyristoren leitend werden und das Drehmoment des Motors anwachsen lassen. Damit beginnt· der Motor zu drehen. Gleichzeitig beginnt die von dem Tachometer TG gelieferte Spannung U die Spannung -U an dem integrierenden Verstärker 19 teilweise zu kompensieren. Hierdurch wird eine Rückführungs-Steuerschleife geschaffen, welche einen stabilen Zustand herbeiführt, in welchem Uγ konstant ist, U konstant ist und in dem in Bezug auf die Spannung U die nachfolgende Gleichung gilt:

R1

U = U (3)

^v R6

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Die Widerstände R1 und R6 sind so auswählbar, daß die Spannung U mit der Liftkorbgeschwindigkeit in Übereinstimmung steht der Art, daß die Bedingungen der Gleichung (2) erfüllt sind. Wenn der Liftkorb sich nach oben bewegt gelangt er in der entsprechenden Zeit in den Toleranzbereich ^As, wenn das Relais 16 abfällt und gleichzeitig das Relais 12 abgeschaltet wird. Da die Geschwindigkeit des Liftkorbes niedrig genug ist, kommt der Liftkorb innerhalb des Toleranzbereiches - Δ s zum Stillstand. Die Geschwindigkeit ist durch den einstellbaren Widerstand R6 einjustierbar.

In der Situation des zweiten Falles wird angenommen, daß die Last im Liftkorb der Art ist, daß das Gegendrehmoment des Motors im Bereich zwischen 0 und MQ2 liegt. Der Betrieb erfolgt somit in dem Flächenbereich A-D-E-F in Figur h. Das bedeutet, daß der Liftkorb den Motor antreibt oder zieht. Zur Vereinfachung soll nur die Situation betrachtet werden, daß der Liftkorb nach oben fährt. Die nach unten gerichtete Fahrt ist vollständig äquivalent, wobei lediglich andere Relais in Tätigkeit treten. In dem angenommenen Fall neigt der Liftkorb dazu sich aufgrund der Last selbst in der Richtung zu bewegen, in der der Lauf stattfinden sollte. Wenn die Geschwindigkeit des Liftkorbes mit dem Motor gesteuert wird, sollte der Motor in der Lage sein diese Bewegung abzubremsen. Dies ist nicht mit dem Drosselkreis nach Fig. 5 möglich. Das bedeutet, daß die Bewegungen des Liftes tatsächlich in diesem Falle mit Hilfe der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung 24 gesteuert wird. In diesem Meßkreis betätigt der Geschwindigkeitsmeßverstärker

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als ein Glied das Relais 17, das seinerseits indirekt den Motor und die Bremse steuert. Das Starten des Liftes zur Feineinstellung erfolgt in ähnlicher Weise wie im ersten Fall. Das bedeutet, daß das Relais 14 abfällt und das Relais 12 anzieht (nach oben gerichtete Bewegung). Jetzt jedoch rührt sich der Motor leicht und zwar aufgrund der Veränderung der Last, selbst wenn die Steuerspannung U Null ist. Die Geschwindigkeit des Liftkorbes gebinnt sich langsam zu erhöhen. Zu Anfang nimmt auch die Steuerspannung U^ solange zu, solange die Spannung U einen Wert besitzt, der niedriger als der durch die Gleichung!3! vorgegebene Wert ist. Wenn die Geschwindigkeit so stark zugenommen hat, daß der Wert von U entsprechend der Gleichung (3) überstiegen wird, beginnt die Spannung Uy sich in Richtung auf Null zu ändern. Dadurch hören die Thyristoren des Drosselelementes 2 auf zu leiten und das Motordrehmoment in annähernd gleich Null. Da die Geschwindigkeit weiterhin zunimmt und der Liftkorb noch nicht den Toleranzbereich erreicht hat, arbeitet der Geschwindigkeitsmeßverstärker 20 so, daß seine Ausgangsspannung positiv wird. Dies führt mit Hilfe des Transistors TG1 dazu, daß das Relais 17 anzieht. Dieser Punkt der Arbeitsweise wird in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung (4) bestimmt:

R3

U = -U (4)

^v R7

Der Wert der Spannung U und der der äquivalenten Geschwindigkeit sind durch den einstellbaren Widerstand 7 justierbar. Wenn das Relais 17 anzieht, zieht auch das Relais 14 an, sodaß

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der Liftkorb wie im Fall 1 zum Stillstand kommt. Wenn der Wert der Spannung U entsprechend der Gleichung (A) so dimensioniert wird, daß die äquvalente Geschwindigkeit des Liftkorbes die Bedingungen der Gleichung (2) erfüllt, wird sich der Liftkorb nach Anziehen des Relais 17 höchstens noch um den Weg 2· As bewegen. Da der Liftkorb den Toleranzbereich nicht erreicht, bevor das Relais 17 anzieht, hat der Liftkorb damit auch den Toleranzbereich nicht überschritten, wenn er schließlich zum Stillstand kommt. Wenn der Liftkorb den Toleranzbereich erreicht, bevor das Relais 17 anzieht, ist die Geschwindigkeit niedriger als in der Gleichung (2) und der Liftkorb hält an, wenn das logische Signal von dem Fühler 11 zu dem Wert "0" wechselt, ähnlich wie dies auch im Fall 1 geschieht. Das bedeutet gleichzeitig , daß der Lift nach dem Stillstand positiv innerhalb des Toleranzbereiches verbleibt. Wenn das Relais anzieht, bevor der Toleranzbereich erreicht ist, kommt der Liftkorb mit Hilfe der Bremse 3 zum Stillstand, wobei er in den Toleranzbereich hinein, aber nicht über diesen hinaus gleitet. Selbst dann, wenn der Liftkorb nach dem Stillstand nicht innerhalb des Toleranzbereiches stehen sollte, folgt automatisch nach einer Verzögerungszeit t~ ein weiterer Korrekturlauf. Die Verzögerungszeit wird mit Hilfe der Komponenten D3,D4,R5 und C2 gebildet, die mit dem Verstärker 20 verbunden sind. Durch diese wird die Ausgangsspannung des Verstärkers 20 auf ihrem positiven Wert gehalten, selbst dann, wenn die Spannung U beim Stillstand des Liftkorbes den Wert Null erreicht. Die Verzögerungszeit t~ wird durch die Zeitkonstante R5C2 bestimmt. Diese Verzögerungszeit wird groß genug gewählt, um sicherzu-

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stellen, daß der Liftkorb tatsächlich und positiv zum Stillstand gekommen ist. Nach Ablauf der Verzögerungszeit erfolgt ein weiterer Feineinstellungslauf, wenn der Liftkorb tatsächlich nicht in den Toleranzbereich gelangt sein sollte. Derartige Läufe finden solange statt, bis der Liftkorb sich im Toleranzbereich befindet.

Es ist in Bezug auf die beschriebenen Fälle 1 und 2 wesentlich, daß die mit Hilfe des einstellbaren Widerstandes R6 eingestelle Geschwindigkeit niedriger ist als die mit dem Widerstand R7 eingestellte Geschwindigkeit. Dies ist wichtig, damit nicht das Relais 17 den Liftkorb unnötigerweise in einem Korrekturlauf in Übereinstimmung mit dem Fall 1 zum Stillstand bringt. Die mit dem Widerstand 7 eingestellte Geschwindigkeit sollte niedriger sein als die durch die Gleichung (2) errechnete Geschwindigkeit. Dies ist zwar nicht absolut zwingend, jedoch wünschenswert. Dadurch wird erreicht, daß dann, wenn der Liftkorb in einem Korrekturlauf entsprechend dem Fall 2 bei Anziehen des Relais 17 und während des Stoppvorganges über den Toleranzbereich hinausgleitet, die nach Ablauf der Verzögerungszeit tj-j wiederholte Feineinstellung nunmehr einer Situation folgt, die dem Fall 1 entspricht. Dadurch kann der Liftkorb in den Toleranzbereich zurückkehren, da nunmehr die Bewegungsrichtung des Liftkorbes sich ebenso wie. die Richtung geändert hat, in der das durch die Last induzierte Drehmoment wirksam wird.

Es kann weiterhin gezeigt werden, daß Feineinstellungsläufe

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entsprechend dem Fall 2 außerordentlich selten sind. Dies beruht auf den folgenden Umständen. Erstens ist der Flächenbereich A-D-E-F in Figur 4 wesentlich kleiner als der Flächenbereich A-B-C-D. Zweitens wird dann, wenn der Liftkorb von dem normalen Lauf her an einem Etagenniveau zum Stillstand kommt, die Genauigkeit des Anhaltens in erster Stelle beeinflußt wird durch die Last in dem Liftkorb. Der Fehler beim Anhalten und die Notwendigkeit einer Feineinstellung treten daher logischerweise mit den Aussagen der folgenden Tabelle auf:

Laufrichtung Last Stopp-Punkt Gegendrehmoment bei

der Feineinstellung

Aufwärts voller Korb unter Niveau MQ1

Aufwärts leerer Korb oberhalb Niveau MQ1

Abwärts leerer Korb oberhalb Niveau MQ1

Abwärts voller Korb unterhalb iveau MQ1

Drittens kommt hinzu, daß dann, wenn sich die Position des Liftkorbes als Folge des Beladens oder Entladens ändert, der Liftkorb dazu neigt, wenn er beladen wird, sich nach unten unter Niveau zu bewegen und wenn er Entleert wird, sich nach oben oberhalb des Niveaus zu bewegen, so daß mit einer hohen Wahrscheinlichkeit das Gegendrehmoment bei der Feineinstellung positiv ist.

Von dem oben gesagten folgt, daß der Feineinstellungslauf des Liftkorbes nahe zu in jedem Fall mit einem einzigen Einstellungslauf verwirklicht werden kann. Fälle, in denen mehr als ein

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Lauf notwendig werden, sind außerordentlich selten. Diese Tatsache gestattet es, ein einfaches Steuersystem gemäß der obigen Beschreibung zu verwenden, bei dem lediglich das Zugdrehmoment des Antriebsmotors gesteuert wird und bei dem diejenigen Situationen, in denen eine Abbremsung erforderlich ist, sehr einfach gehandhabt werden, und zwar mit Hilfe einer die Geschwindigkeit messenden Einheit und der mechanischen Bremse des Liftes.

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Leerseite

Claims

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BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Ansprüche

1. Verfahren zur Steuerung des genauen Haltepunktes eines Liftkorbes, insb. Warenlift, der über einen Wechselstrommotor, insb. Käfigläufermotor, Seil und Seilscheibe antreibbar und in seiner Haltestellung über eine Bremse festlegbar ist, bei dem der Strom in einer oder mehreren Phasen des Versorgungskreises des Motors mittels eines drosselbaren Elementes drosselbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ist-Geschwindigkeit des Liftkorbes gemessen und in Abhängigkeit davon dem Liftkorb über eine Feedback-Steuerschleife und einen Steuerkreis während einer Einstellfahrt eine solche niedrige Fahrtgeschwindigkeit erteilt wird, daß aus dieser der Liftkorb an dem Haltepunkt innerhalb des· zulässigen Toleranzbereiches abgestoppt werden kann.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Geschwindigkeitssteuerung über die Drosselsteuerung des Motors nur in Bereichen direkt wirksam werden läßt, in denen das Gegendrehmoment des Motors positiv ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem negativen Gegendrehmoment des Motors die Geschwindigkeit des Liftkorbes mit Hilfe einer Seil-

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bremse und einer Geschwindigkeitsmeßeinrichtung gesteuert wird.

k. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Bedarf mehrere Korrekturfahrten des Liftkorbes bis zum Erreichen des Haltes innerhalb des Toleran-zbereiches ausgeführt werden.

5. Anordnung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Wechselstrommotor, der über eine Bremse und ggf. ein Getriebe die Seilscheibe eines Liftkorbes antreibt, sowie einer Steuereinrichtung mit einem steuerbaren Stromdrosselelement wenigstens in einer Phase des Wechselstrommotors, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (TG) zur Messung der Ist-Geschwindigkeit des Liftkorbes (8) vorgesehen ist, die ein Steuersignal (U ) der Steuereinrichtung (23) als Feedback-Signal zuführt, wobei die Steuereinrichtung ein Steuersignal [ψ) für das Drosselelement(22) erzeugt, der Art, daß bei stillstehendem Motor (2) diesem durch die gedrosselte Phase ein zunehmender Strom zugeführt wird, wobei der Stromzunahme das Feedback-Signal (U ) bis zur Erreichung eines Gleichgewichtszustandes entgegenwirkt .

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei negativem Gegendrehmoment des Motors (2) das Feedback-Signal (U ) auch einem Geschwindigkeitsmeß-

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kreis (24) zugeführt wird, der bei Erreichen einer vorbestimmten Geschwindigkeit des Liftkorbes die Bremse (3) steuert.

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