DE1481711C - Geschwindigkeits-Sollwertgeber für einen drehzahlgeregelten Aufzugsantrieb - Google Patents
Geschwindigkeits-Sollwertgeber für einen drehzahlgeregelten AufzugsantriebInfo
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Description
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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 /erändert 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 Zielhaltesteüe auf eine sogenannte
Feinfahrtgeschwindigkeit gebracht werden, was eine unerwünschte Vergrößerung der Fahrzeit zur Folge
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 Ausfühmngsart
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 NuUpotential 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 Sollwenspannung in Funktion der
Zeit während der Verzögerungsperiode des Aufzuges.
Io 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 Scnachttüre 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 mi< der Antriebswelle der Fördermaschine 4 gekuppelter Tachometerdynamo, welcher eine der Antriebsdrehzahl
proportionale Spannung erzeugt Die !stwertspannung 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 Loch streifen 12 abtastet. Der Lochstreifen 12 erstreckt sich
über einen Teil des Bremsweges des Aufzuges, z. B.
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 121 angeordnet. Bei der Annäherung der Aufzugskabine
2 an das Stockwerk werden, wenn ein Halt erfolgen soll, in dem am Lochstreifen 12 entlangfahrenden
Abtastgerät U elektrische Wegimpulse erzeugt, welche in einem Impulsformer 11.1 zu zeitlich konstan
ten 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 Lochstieifens 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 142 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
13.2, 133 und einen Wechselkontakt 13.4 aufweist. Dieses Relais wird, wenn sich die Aufzugskabine
2 einer Zielhaltestelle nähen, durch einen Arbeitskontakt des Magnetschalters, wenn dieser von der Fahne
13.1 betätigt wird, erregt und hält sich dann so lange <o
selbst, bis die Aufzugskabine 2 mit dem Stockwerksboden 6 der Zielhaltestelle bündig steht. Die Wechselkontakte
13.4, 14.2 besitzen je einen Ruhekontakt 13.41, 14.21 und einen Arbeitskontakt 13.42,14.22.
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 8.5 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 &5 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
13.2,13.41 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 15.2 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
152 des Kondensators 15 ist ferner mit dem Kollektor und über den Ruhekontakt Ϊ32 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 17 verbunden.
Der Arbeitskontakt 13.42 des Wechselkontaktes 13.4 schliePt 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 14-2, 143 aufweisende Relais durch die Aufzugssteuerung
betätigt Der Arbeitskontakt 14.22 wird geschlossen, wobei die Beläge 152,172 der Kondensa
toren 15, 17 an das positive Potential der Klemme 8.3 gelegt werden. Die Ruhekontakte 13.2, 133 und 13.41
befinden sich in der gezeichneten geschlossenen Stel lung. 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 de: 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 i.egative 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 Ruhekontakt 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, ·' · die dem Kondensator
15 mit jedem Impuls entzogent \ dungsmen- 4t>
ge 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 Obergang 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 idein, daß sie vom Fahrgast
kaum wahrgenommen wird. Bd Bündigsteflung der
Aufzugskabine 2 mit dem Stockweifadveau wird eine
in der Figur nicht dargestellte mechanische Bremse betätigt und die Kontakte 13.2, 133, 13.4 in die Ruhestel
lung umgeschaltet. Dabei werden die Beläge 15.2, 17.; wieder an das negative Potential der Klemme 85 ange
schlossen. Eine Umladung der Kondensatoren wird je doch durch die Diode 16 verhindert, da diese leitern
wird, sobald das Potential an der Klemme 82 negative als dasjenige an der Klemme 8.1 wird.
Im Diagramm der F i g. 2 ist der Verlauf der von Sollwertgeber gelieferten Sollwertspannung währenc
der Verzögerungsphase des Aufzuges in Funktion dei Zeit dargestellt, und zwar bei zwei verschiedenen Last
fällen des Aufzuges. Dabei ist auf der Abszisse die Zei t und auf der Ordinate die Sollwertspannung U aufge
tragen. + Lh ist die Spannung zwischen den Klemmer 8.4.83 und - Uo die Spannung zwischen den Klemmer
8.4, 85 des Sollwertgebers 8. Der Kurvenabschnitt 23 zeigt den Verlauf der Sollwertspannung vor dein Zeit
punkt to. In diesem Abschnitt ist die Sollwertspannunj;
gleich der Spannung + Uo, welche der gewünschter Nennfahrgeschwindigkeit des Aufzuges entspricht. Die
tatsächliche Fahrgeschwindigkeit stimmt bis auf einer kleinen, der statischen Regelabweichung entsprechen
den und vom Lastfall des Aufzuges abhängigen Wen genau mit der Soll-Fahrgeschwindigkeit überein. Im
Zeitpunkt to, welcher hier als Ausgangspunkt betrachtet wird, passiert die Aufzugskabine die Fahne 14.1, d. h
die Kontakte 14Jl, 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 ft,
bei Aufwärtsfahrt mit Vollast im Zeitpunkt fi. Vom Zeitpunkt ft bzw. ti 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 Aofwärtsfahrt
mit Vollast gemäß der Treppenkurve 26. im ersteren Fall wird die Sollwertspannung im Zeitpunkt
O NaQ und im letzteren Fall im Zeitpunkt t*.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
- Patentansprüche:\ 1. GeschwindigkSSts-Sollwertgeber für einen /dtehzahlgeregelten 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 sich ändernden Sollwertspannung, wobei dem Sollwertgeber zur wegabhängigen Sollwerterzeugung Wegimpulse zugeführt werfen und der Endwert der zeitabhängigen Sollwertspannung der wegabhängigen als Ausgangswert dient, dadurch gekennzeichnet, daß ein zur Vorgabe der Sollwertspannung vorgesehener Kondensator (25) mit dem einen Belag (15.1) an ein NuUpotential (8.4) angeschlossen und mit dem anderen Belag (152) zur Aufladung über einen Widerstand (18) an ein positives Potential (83) und zur Entladung wahlweise über einen Widerstand (l<*) 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 zvr Einstellung des Stromdurchlasses des ersten Transistors (20) zwischen dessen Basis und das negative Potential (85) eingeschaltet wird.
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