DE1481711B2 - Geschwfndigkefts-SoHwertgeber für einen drehzahlgeregelten Aufzugsantrieb - Google Patents

Description

Bei drehzahlgeregelten Aufzugsantrieben wird der Sollwert für die Geschwindigkeit meistens in Form einer Sollwertspannung von einem Sollwertgeber vorgegeben. Entsprechend dem gewünschten Geschwindigkeitsverlauf des Aufzuges wird eine Sollwertspannung als Funktion der Zeit oder des von der Aufzugskabine zurückgelegten Weges verändert.

Ein äußerst genaues Anhalten des Aufzuges auf Stockwerkniveau wird bekanntlich erreicht, wenn die Sollwertspannung in Funktion des von der Kabine zurückgelegten Weges verändert wird. Die hierfür notwendigen Einrichtungen sind jedoch sehr aufwendig. In der Praxis gelangen daher meistens Sollwertgeber zur Anwendung, bei welchen die Veränderung der Sollwertspannung in Funktion der Zeit erfolgt. Vorzugsweise wird dabei der Einsatzpunkt der Bremsverzögerung in Abhängigkeit des von der Aufzugskabine zurückgelegten Weges bestimmt. Diese Methode läßt sich mit einfachsten Mitteln bewerkstelligen, z. B. mit einem Kondensator, der mit praktisch konstantem Strom auf- oder entladen wird. Dabei muß jedoch berücksichtigt werden, daß die statische Regelabweichung der Drehzahlregelung für verschiedene Aufzugsbelastungen verschiedene Werte annimmt. Zur Vermeidung der dadurch bewirkten großen Anhaltefehler muß der Aufzug vor Erreichen der Zielhaltestelle auf eine sogenannte Feinfahrtgeschwindigkeit gebracht werden, was eine unerwünschte Vergrößerung der Fahrzeit zur Folge hat.

Durch Kombination dieser beiden Methoden kann ein genaues Anhalten des Aufzuges auf Stockwerkniveau unter Vermeidung eines großen Aufwandes erzielt werden. Dabei wird die Sollwertspannung bis zum Einsatzpunkt der Bremsverzögerung oder auch bis zu einem bestimmten Wegpunkt des Bremsweges in Funktion der Zeit und dann bis zum Stockwerkniveau in Funktion des von der Aufzugskabine zurückgelegten Weges verändert.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Geschwindigkeitssollwertgeber zur Vorgabe einer Sollwertspannung, welche zuerst in Funktion der Zeit und hierauf in Funktion des von der Aufzugskabine zurückgelegten Weges verändert wird.

Gemäß einer aus der BE-PS 659 499 bekannten Ausführungsart eines derartigen Sollwertgebers sind zwei Potentiometer vorgesehen, deren Abgriffe durch Stellmotoren verstellbar sind. Das erste Potentiometer ist an eine konstante Spannungsquelle angeschlossen. Die •Ausgangsspannung dieses ..Potentiometers wird vom Stellmotor in Abhängigkeit der Zeit verstellt und dient dem zweiten Potentiometer als Eingangsspannung. Das Ein- und Ausschalten dieses Stellmotors kann an bestimmten Wegpunkten der Aufzugskabine erfolgen. Der den Abgriff des zweiten Potentiometers verstellende Stellmotor ist ein Schrittmotor, welcher durch im Aufzugsschacht erzeugte, der Kabinenstellung entsprechende Wegimpulse vorwärtsgeschaltet wird. An diesem Potentiometer wird die Sollwertspannung abgegriffen. Da dieser Sollwertgeber mechanisch bewegte Teile besitzt, ist er großer Abnutzung unterworfen. Auch ist der für diesen Sollwertgeber erforderliche Aufwand beträchtlich. Zur Vermeidung mechanischer Bewegungen und der damit verbundenen Abnutzungserscheinungen wird in der BE-PS 659 499 bereits vorgeschlagen, elektronische Bauelemente zu verwenden. Eine detaillierte Lösung ist jedoch nicht angegeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung für einen solchen weitgehend abnutzungsfreien Sollwertgeber anzugeben, welche zudem einen geringen Aufwand benötigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein zur Vorgabe der Sollwertspannung vorgesehener Kondensator mit dem einen Belag an ein Nullpotential angeschlossen und mit dem anderen Belag zur Aufladung über einen Widerstand an ein positives Potential und zur Entladung wahlweise über einen Widerstand oder eine Reihenschaltung eines ersten Transistors in Kollektorschaltung und eines zweiten Transistors in Emitterschaltung an ein negatives Potential anschließbar ist, wobei der zweite Transistor von an seine Basis geführten zeitlich konstanten Wegimpulsen impulsweise geöffnet und am ersten Transistor ein dem Endwert der zeitabhängigen Sollwertspannung proportionaler Stromdurchlaß eingestellt wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welches im folgenden näher beschrieben wird. Es zeigt

F i g. 1 einen Geschwindigkeits-Sollwertgeber und die mit ihm in Verbindung stehenden Teile eines Aufzuges,
F i g. 2 den Verlauf der vom Sollwertgeber der

F i g. 1 abgegebenen Sollwertspannung in Funktion der Zeit während der Verzögerungsperiode des Aufzuges.

In der F i g. 1 ist mit 1 ein nur teilweise dargestellter Aufzugsschacht bezeichnet, in welchem eine Aufzugskabine 2 mittels Führungsschienen 3 geführt ist. Die Aufzugskabine 2 ist an einem von einer Fördermaschine 4 angetriebenen Förderseil 5 befestigt. Mit 6 ist ein Stockwerkboden und mit 7 eine Schachttüre bezeichnet. Die Fördermaschine 4 ist drehzahlgeregelt. Die Regelanordnung besteht aus einem Sollwertgeber 8, einem Istwertgebergerät 9 und einem Verstärker 10 in üblicher Zusammenschaltung. Das Istwertgerät 9 ist hier ein mit der Antriebswelle der Fördermaschine 4 gekuppelter Tachometerdynamo, welcher eine der Antriebsdrehzahl proportionale Spannung erzeugt. Die Istwertspannung ist einer am Ausgang des Sollwertgebers 8 erscheinenden, der jeweils gewünschten Drehzahl proportionalen Sollwertspannung entgegengeschaltet. Mit der Differenzspannung aus diesen beiden Spannungen wird der Verstärker 10 gesteuert, welcher seinerseits die Antriebsdrehzahl der Fördermaschine 4 steuert.

Auf der Aufzugskabine 2 ist ein photoelektrisches Abtastgerät 11 befestigt, welches im Bereiche jedes Stockwerkes im Aufzugsschacht 1 angeordnete Lochstreifen 12 abtastet Der Lochstreifen 12 erstreckt sich über einen Teil des Bremsweges des Aufzuges, ζ. Β. 1,5 m, von der Mitte des Abtastgerätes 11 bei auf Stockwerkniveau stehender Aufzugskabine 2 nach oben und nach unten. Auf dem Lochstreifen 12 sind Löcher 12.1 angeordnet Bei der Annäherung der Aufzugskabine 2 an das Stockwerk werden, wenn ein Halt erfolgen soll, in dem am Lochstreifen 12 entlangfahrenden Abtastgerät 11 elektrische Wegimpulse erzeugt, welche in einem Impulsformer 11.1 zu zeitlich konstanten Impulsen geformt und dann dem Sollwertgeber 8 zugeführt werden. Ferner sind auf der Aufzugskabine 2 zwei Magnetschalter 13, 14 angeordnet, welche durch entsprechende, im Aufzugsschacht 1 angeordnete Fahnen 13.1,14.1 betätigt werden. Eine Fahne 13.1 ist je an beiden Enden jedes Lochstreifens 12 und eine Fahne 14.1 je zu Beginn des Bremsweges vor jeder Haltestelle angeordnet Der Magnetschalter 14 besitzt einen in den Selbsthaltekreis eines nicht dargestellten Relais eingebauten Ruhekontakt Ein Wechselkontakt 14.2 dieses Relais befindet sich im Sollwertgeber 8, und ein Ruhekontakt 143 ist in die Verbindung zwischen dem Abtastgerät 11 und dem Impulsformer 11.1 eingeschaltet. Zu Beginn jeder Fahrt wird dieses Relais durch nicht dargestellte Mittel der Aufzugssteuerung erregt und hält sich dann so lange selbst, bis der Magnetschalter 14 bei Annäherung an eine Zielhaltestelle zu Beginn des Bremsweges durch die Fahne 14.1 betätigt wird. Der Magnetschalter 13 dient zur Betätigung eines nicht dargestellten Relais, welches im Sollwertgeber 8 zwei Ruhekontakte 132, 133 und einen Wechselkontakt 13.4 aufweist. Dieses Relais wird, wenn sich die Aufzugskabine 2 einer Zielhaltestelle nähert, durch einen Arbeitskontakt des Magnetschalters, wenn dieser von der Fahne 13.1 betätigt wird, erregt und hält sich dann so lange selbst, bis die Aufzugskabine 2 mit dem Stockwerksboden 6 der Zielhaltestelle bündig steht Die Wechselkontakte 13.4, 142 besitzen je einen Ruhekontakt 13.41, 14.21 und einen Arbeitskontakt 13.42,1422.

Der Sollwertgeber 8 weist zwei Ausgangsklemmen 8.1,8.2, an welchen die Sollwertspannung abgenommen wird, und vier Eingangsklemmen 83 bis 8.6 auf. An den Klemmen 83 bis 85 ist eine nicht dargestellte, stabilisierte Gleichspannungsquelle angeschlossen, wobei an der Klemme 8.4 das Potential Null, an der Klemme 83 ein positives und an der Klemme 85 ein negatives Potential gleicher Größe liegt. An der Klemme 8.6 ist das Abtastgerät 11 angeschlossen. Im Sollwertgebergerät 8 ist ein Kondensator 15 großer Kapazität vorgesehen, welchem eine Diode 16 und über die Ruhekontakte 132,13.41 ein Kondensator 17 kleinerer Kapazität parallel geschaltet sind. Der Belag 15.1 des Kondensators 15 ist auf Potential Null gehalten und an die Ausgangsklemme 8.1 angeschlossen. Der Belag 152 liegt an der Ausgangsklemme 82 und ist über den Wechselkontakt 142 wahlweise entweder über einen Widerstand 18 an das positive Potential der Klemme 83 oder über einen Widerstand 19 und den Ruhekontakt 133 an das negative Potential der Klemme 85 anschließbar. Der Belag 15.2 des Kondensators 15 ist ferner mit dem Kollektor und über den Ruhekontakt 13.2 mit der Basis eines in Kollektorschaltung geschalteten Transistors 20 verbunden. Der Emitter dieses Transistors 20 ist über einen Widerstand 21 mit dem Kollektor eines in Emitterschaltung geschalteten Transistors 22 verbunden, dessen Basis an die Eingangsklemme 8.6 und dessen Emitter an das negative Potential der Klemme 85 angeschlossen sind. Die Basis des Transistors 20 ist ferner mit dem Belag 172 des Kondensators ~t7 verbunden. Der Arbeitskontakt 13.42 des Wechselkontaktes 13.4 schließt den Belag 17.1 an das negative Potential der Klemme 85 an.

Die oben beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt: Zu Beginn einer Fahrt des Aufzuges wird das die Kontakte 142, 143 aufweisende Relais durch die Aufzugssteuerung betätigt. Der Arbeitskontakt 1422 wird geschlossen, wobei die Beläge 15.2, 172 der Kondensatoren 15, 17 an das positive Potential der Klemme 83 gelegt werden. Die Ruhekontakte 132, 133 und 13.41 befinden sich in der gezeichneten geschlossenen Stellung. An der Basis des Transistors 22 liegt vom Impulsformer 11.1 her eine gegenüber dem Emitter leicht negative Spannung, so daß dieser Transistor sperrt. Da auch die Diode 16 den Stromdurchgang sperrt, laden sich die Kondensatoren 15, 17 auf eine der gewünschten Fahrgeschwindigkeit des Aufzuges entsprechende Spannung auf. Diese Spannung erscheint an den Ausgangsklemmen 8.1, 82 als Sollwertspannung für die Drehzahlregelung der Fördermaschine 4.

Wenn sich die Aufzugskabine einer Zielhaltestelle nähert, so betätigt die Fahne 14.1 den Magnetschalter 14. Der Ruhekontakt 1421 wird geschlossen, wodurch die Beläge 152, 172 an das negative Potential der Klemme 85 angeschlossen werden und die Kondensatoren 15, 17 sich zu entladen beginnen. Dadurch wird die Verzögerung des Aufzuges bewirkt. Die Spannung an den Kondensatoren 15, 17 sinkt nach einer Exponentialfunktion, die durch das Produkt aus Widerstandswert des Widerstandes 19 und Summe der Kapazitätswerte der Kondensatoren 15,17 bestimmt ist. Der Beginn dieser Exponentialfunktion ist eine praktisch lineare Funktion der Zeit, so daß die Verzögerung des Aufzuges in diesem Abschnitt annähernd konstant ist Ein guter Fahrkomfort wird bekanntlich erhalten, wenn die Verzögerung möglichst auf dem ganzen Bremsweg konstant ist Um zu erreichen, daß die Sollwertspannung bis auf den Wert Null praktisch linear abnimmt, wird die Entladung der Kondensatoren 15, 17 gegen einen negativen Spannungswert vorgenommen. Das Abtastgerät 11 wurde am Anfang des Bremsweges durch den,, Rjjhejcontakt 143 mit dem Impulsformer

verbunden. Da jedoch vorläufig im Abtastgerät 11 keine Impulse erzeugt werden, befindet sich der Transistor 22 weiterhin in Sperrstellung. Auch die Diode 16 sperrt den Stromdurchgang, da während der ganzen Verzögerungsperiode an der Klemme 8.2 ein gegenüber der Klemme 8.1 positives Potential liegt.

Sobald der Aufzug auf seinem Bremsweg in den Bereich des Lochstreifens 12 kommt, wird durch die Fahne 13.1 der Magnetschalter 13 betätigt. Die Ruhekontakte 13.2, 133, 13.41 öffnen, und der Arbeitskontakt 13.42 schließt. Durch das öffnen des Ruhekontaktes 133 wird die über den Widerstand 19 erfolgte Entladung der Kondensatoren 15, 17 unterbrochen. Der Kondensator 17 wird vom Kondensator 15 getrennt und seine Spannung zur Steuerung des Transistors 20 verwendet. Das Abtastgerät 11 erzeugt nun beim Abtasten des Lochstreifens 12 gegenüber dem Emitter des Transistors 22 positive Spannungsimpulse, welche den Transistor 22 schrittweise öffnen und schließen. Die weitere Entladung des Kondensators 15 erfolgt daher über die Reihenschaltung von Transistor 20, Widerstand 21, Transistor 22 gegen das negative Potential der Klemme 85.

Die Emitterspannung des Transistors 20 ist der Spannung am Kondensator 17 proportional. Bei Spannungswerten, die größer sind als 0,5 V, beträgt der Proportionalitätsfaktor angenähert 1. Die Emitterspannung erzeugt, sofern der Transistor 22 geöffnet ist, am Widerstand 21 einen Strom, der nach dem ohmschen Gesetz dieser Emitterspannung proportional ist. Bei einer 0,5 V übersteigenden Spannung am Kondensator 17 ist daher der Strom im Widerstand 21 dieser Kondensatorspannung proportional. Die Umschaltung auf die wegabhängige Vorgabe des Sollwertes erfolgt wegen den statischen Regelabweichungen je nach Belastungsfall früher oder später bzw. bei einer höheren oder niedrigeren Sollwertspannung. Die konstante Zahl Impulse des Abtastgerätes 11 entladen den Kondensator 15 jedoch in jedem Fall bis auf die Spannung Null, da die dem Kondensator 15 mit jedem Impuls entzogene Ladungsmenge entsprechend der Kondensatorspannung bei der Umschaltung am Transistor 20 eingestellt wird. Um zu erreichen, daß die Verzögerung des Aufzuges auch in diesem Bremswegabschnitt konstant ist, sind auf Grund der Tatsache, daß eine konstante Verzögerung eine in Abhängigkeit des Weges parabolische Geschwindigkeitsabnahme erfordert, die Löcher 12.1 auf dem Lochstreifen 12 parabolisch verteilt. Beim Übergang von der zeitabhängigen auf die wegabhängige Steuerung wird der Betrag der konstanten Verzögerung je nach Last mehr oder weniger verändert. Die Änderung ist aber im ungünstigsten Fall so klein, daß sie vom Fahrgast kaum wahrgenommen wird. Bei Bündigstellung der Aufzugskabine 2 mit dem Stockwerkniveau wird eine in der Figur nicht dargestellte mechanische Bremse betätigt und die Kontakte 13.2, 133, 13.4 in die Ruhestellung umgeschaltet. Dabei werden die Beläge 15.2, 17.2 wieder an das negative Potential der Klemme 8.5 angeschlossen. Eine Umladung der Kondensatoren wird jedoch durch die Diode 16 verhindert, da diese leitend wird, sobald das Potential an der Klemme 8.2 negativer als dasjenige an der Klemme 8.1 wird.

Im Diagramm der Fig.2 ist der Verlauf der vom Sollwertgeber gelieferten Sollwertspannung während der Verzögerungsphase des Aufzuges in Funktion der Zeit dargestellt, und zwar bei zwei verschiedenen Lastfällen des Aufzuges. Dabei ist auf der Abszisse die Zeit t und auf der Ordinate die Sollwertspannung U aufgetragen. + Uo ist die Spannung zwischen den Klemmen 8.4,83 und — Uo die Spannung zwischen den Klemmen 8.4, 8.5 des Sollwertgebers 8. Der Kurvenabschnitt 23 zeigt den Verlauf der Sollwertspannung vor dem Zeitpunkt to. In diesem Abschnitt ist die Sollwertspannung gleich der Spannung +Uo, welche der gewünschten Nennfahrgeschwindigkeit des Aufzuges entspricht. Die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit stimmt bis auf einen kleinen, der statischen Regelabweichung entsprechenden und vom Lastfall des Aufzuges abhängigen Wert genau mit der Soll-Fahrgeschwindigkeit überein. Im Zeitpunkt to, welcher hier als Ausgangspunkt betrachtet wird, passiert die Aufzugskabine d1e~Fahne 14.1, d. h. die Kontakte 1421, 143 werden geschlossen. Die Sollwertspannung verläuft nun ein Stück weit entlang der Kurve 24, welche die bei der Entladung der Kondensatoren 15,17 entstehende Exponentialfunktion zeigt und von welcher der Anfang praktisch linear ist. Je nach Belastungsfall des Aufzuges erreicht die Kabine wegen den Regelabweichungen früher oder später die Fahne 13.1, z. B. bei Abwärtsfahrt mit Vollast im Zeitpunkt fi, bei Aufwärtsfahrt mit Vollast im Zeitpunkt fc. Vom Zeitpunkt fi bzw. ß an wird nun der Kondensator 15 schrittweise entladen, und zwar für jeden Lastfall mit gleichviel Entladeschritten, wobei jedoch die dem Kondensator pro Entladeschritt entzogene Ladungsmenge für jeden Lastfall verschieden ist Hierzu wird der Stromdurchlaß des Transistors 20 durch den Kondensator 17 entsprechend der Ladung des Kondensators 15 im Moment des Umschaltens auf die wegabhängige Vorgabe des Sollwertes derart eingestellt, daß mit dem letzten Impuls vor Bündigstellung der Aufzugskabine 2 mit dem Stockwerkniveau der Kondensator 15 auf die Spannung Null gebracht wird. Entsprechend dem Lastfall verläuft daher der wegabhängige Sollwert steiler oder flacher und korrigiert damit die während der zeitabhängigen Sollwertvorgabe entstandenen Wegfehler. Bei Abwärtsfahrt mit Vollast verläuft der wegabhängige Sollwert gemäß der Treppenkurve 25 und bei Aufwärtsfahrt mit Vollast gemäß der Treppenkurve 26. Im ersteren Fall wird die Sollwertspannung im Zeitpunkt O Null und im letzteren Fall im Zeitpunkt tt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. GeschwindigkOits-SolIwertgeber für einen drehzahlgeregelten· Aufzugsantrieb zur Erzeugung einer bis zu einem bestimmten Bremswegpunkt in Abhängigkeit der Zeit und nachher bis zum Stillstand der Aufzugskabine an der Zielhaltestelle in Abhängigkeit des von dieser zurückgelegten Weges ändernden Sollwertspannung, wobei dem Sollwertgeber zur wegabhängigen Sollwerterzeugung Wegimpulse zugeführt werden und der Endwert der zeitabhängigen Sollwertspannung der wegabhängigen als Ausgangswert dient, dadurch gekennzeichnet, daß ein zur Vorgabe der Sollwertspannung vorgesehener Kondensator (15) mit dem einen Belag (15.1) an ein Nullpotential (8.4) angeschlossen und mit dem anderen Belag (15.2) zur Aufladung über einen Widerstand (18) an ein positives Potential (83) und zur Entladung wahlweise über einen Widerstand (19) oder eine Reihenschaltung eines ersten Transistors (20) in Kollektorschaltung und eines zweiten Transistors (22) in Emitterschaltung an ein negatives Potential (85) anschließbar ist, wobei der zweite Transistor (22) von an seine Basis (8.6) geführten zeitlich konstanten Wegimpulsen impulsweise geöffnet und am ersten Transistor (20) ein dem Endwert der zeitabhängigen Sollwertspannung proportionaler Stromdurchlaß eingestellt wird.

2. Geschwindigkeits-Sollwertgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem zur Vorgabe der Sollwertspannung vorgesehenen Kondensator (15) während der zeitabhängigen Sollwerterzeugung ein zweiter Kondensator (17) parallel geschaltet ist, der während der wegabhängigen Sollwerterzeugung den Endwert der zeitabhängigen Sollwertspannung speichert und zur Einstellung des Stromdurchlasses des ersten Transistors (20) zwischen dessen Basis und das negative Potential (85) eingeschaltet wird.