DE19615441C1 - Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Motorantriebs - Google Patents
Verfahren zum Betrieb eines elektrischen MotorantriebsInfo
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
- H02H7/085—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load
- H02H7/0851—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load for motors actuating a movable member between two end positions, e.g. detecting an end position or obstruction by overload signal
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
- H02H1/04—Arrangements for preventing response to transient abnormal conditions, e.g. to lightning or to short duration over voltage or oscillations; Damping the influence of dc component by short circuits in ac networks
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- Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines elek
trischen Motorantriebs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Solche Motorantriebe dienen zum Öffnen und Schließen von in
der Regel schwergewichtigen Fensterflügeln, Klappen oder Tü
ren, die entweder im Brandfall für den Rauchabzug oder für
die tägliche Lüftung betätigt werden müssen. Bei Motoran
trieben dieser Art können Störfälle auftreten, die durch
eine mechanische Überbelastung, durch sich unzulässig än
dernde Belastung, infolge Motorkurzschluß oder bei sonstiger
Blockade des Antriebs wie auch bei mechanischer Unterbre
chung der Kraftübertragung vom Motor zum Motorgetriebe bzw.
vom Motorgetriebe zum angetriebenen Teil bedingt sein kön
nen.
Es ist bekannt, bei derartigen Motorantrieben eine Lastab
schaltung vorzusehen, die bei einem festen, lastabhängigen
Motorbetriebswert den elektrischen Motor des Motorantriebs
abschaltet. Als Motorbetriebswert wird hier der der Motor
belastung proportionale Motorstrom herangezogen, und es er
folgt die Abschaltung des Motors bei einem vorgegebenen Ma
ximalwert des Motorstroms. Ein derart mit Strombegrenzung
betriebener Beschlagmotor geht aus der Offenlegungsschrift
DE 44 44 612 A1 hervor.
Da je nach Drehrichtung des Motors beim Öffnen und beim
Schließen des betreffenden angetriebenen Flügels die Re
gelbelastung unterschiedlich sein kann, kann bei der be
kannten Lastabschaltung vorgesehen werden, entsprechend un
terschiedliche Grenzwerte für den maximalen Motorstrom, bei
dem die Motorabschaltung erfolgen soll, vorzugeben. Mit der
bekannten Lastabschaltung ist es nicht möglich, sich an un
terschiedliche Störfälle oder Belastungen anzupassen. Um Zu
satzlasten, wie Schneebedeckung der zu betätigenden Flügel
konstruktion, einzubeziehen, ist für den Normalbetrieb die
Lastabschaltung überdimensioniert und wird die Antriebsme
chanik deshalb unnötigen Belastungen und Verschleiß ausge
setzt, was größere Folgeschäden nach sich ziehen kann.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
der eingangs genannten Art vorzuschlagen, mit dem unzulässig
ändernde Belastungen des Motorantriebs erkannt werden können
und ein nur der jeweiligen aktuellen Antriebslast proportio
naler Überlastbereich selbstlernend eingestellt wird.
Diese Aufgabe wird mit den im Anspruch 1 wiedergegebenen
Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen angegeben.
Für das erfindungsgemäße Betriebsverfahren ist wesentlich,
daß der mit geringer Last laufende Motorantrieb bei einer
geringen lastproportionalen Überlast bereits abschaltet.
Wird andererseits der Motorantrieb mit großer Last betrie
ben, schaltet er im Störfall auch erst bei einer großen
lastproportionalen Überlast ab. Geringe oder große Lastzu
stände ergeben sich bespielsweise beim Senken oder Heben
einer Last oder bei einer sporadisch vorhandenen Zusatzlast,
wie einer Schneelast. Im umgekehrten Fall wird auch bei ei
ner Unterforderung des Antriebs der elektrische Motor abge
schaltet. So sind mechanische Störfälle denkbar, bei denen
die Kraftübertragung zu dem zu betätigenden Flügel unter
brochen ist; auch bei einer solchen Entlastung des Motor
antriebs wird abgeschaltet. Entsprechend dem augenblickli
chen Lastzustand wird das Betriebs-Meßfenster festgelegt und
im Bedarfsfall bei sich ändernder Last in geeigneter Weise
verschoben, um ausgehend von dem veränderten Belastungszu
stand den Störfall erkennen zu können.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver
fahrens sieht vor, auf jeden Fall bei Blockade des Antriebs
oder bei Motorausfall sofort abzuschalten. Dazu gibt man
oberhalb sowie unterhalb vom Betriebs-Meßfenster einen kon
stanten Minimalwert sowie einen konstanten Maximalwert für
den Motorbetriebswert ständig vor, um bei Über- bzw. Unter
schreiten durch den Ist-Betriebswert den Motorantrieb umge
hend abzuschalten.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfin
dungsgemäßen Verfahrens wird während einer definierten Mo
toranlaufzeit das Betriebs-Meßfenster nicht ermittelt. Nach
dieser definierten Motoranlaufphase wird ein Anfangs-Ist-
Betriebswert ermittelt und werden in Abhängigkeit davon die
Abweichungen des oberen Grenzwertes sowie des unteren Grenz
wertes des Betriebs-Meßfensters erfaßt und für alle weiteren
gemessenen Ist-Betriebswerte als Betriebsreferenz vorgege
ben. Bevorzugt wählt man die absoluten Abweichungen der
Grenzwerte als Betriebsreferenz, womit sich für den regulä
ren Belastungsfall über ein Arbeitsspiel hinweg ein Be
triebs-Meßfenster ergibt, welches durch äquidistant zu den
Ist-Betriebswerten verlaufende obere und untere Grenzwerte
eingegrenzt ist.
Um eine Frühabschaltung des Motorantriebs zu verhindern, die
auf unterschiedliche Anlaufbedingungen zurückzuführen ist,
wird vorteilhaft während der definierten Motoranlaufzeit der
Motorstrom und/oder die Motorspannung für einen Sanftanlauf
langsam hochgeregelt. Hierbei kann auf den Minimalwert sowie
den Maximalwert für den Motorbetriebswert, insbesondere für
den Motorstrom und/oder die Motorspannung, zurückgegriffen
werden, die für sich ausgewertet werden. Im übrigen kann
das Zeitintervall für den Motoranlauf so festgelegt werden,
daß ein Störfall immer noch rechtzeitig erkannt wird, um den
Motorantrieb ohne zwischenzeitlich eintretende Schäden abzu
schalten.
Durch Betriebsspannungsschwankungen oder augenblickliche,
sofort vorübergehende mechanische Beeinträchtigung kann es
vorkommen, daß der Ist-Betriebswert mit kurzzeitigen Spitzen
das Betriebs-Meßfenster verläßt. Damit bei solch schnell
vorübergehenden Erscheinungen nicht schon der Motorantrieb
abgeschaltet wird, blendet man vorteilhaft die kurzzeitigen
Ist-Betriebswert-Spitzen, die außerhalb des Betriebs-Meß
fensters liegen, aus der Abschaltauswertung aus.
Grundsätzlich bietet es sich für die Durchführung des erfin
dungsgemäßen Verfahrens an, als lastabhängige Motor-Be
triebswerte den Motorstrom und /oder die Drehzahl und/oder
das Drehmoment und/oder die Zug-Schubkraft des Motors her
anzuziehen.
Das Verfahren gemäß der Erfindung wird nachfolgend anhand
des in der Zeichnung wiedergegebenen Diagramms näher er
läutert.
In diesem Diagramm ist mit "Ist-Wert" derjenige Betriebswert
gemeint, der für die beabsichtigte Motorabschaltung im Stör
fall ausgewertet wird. Im vorliegenden Fall handelt es sich
um die Drehzahl, wie an der Ordinate in dem Diagramm ver
merkt ist. Während einer vorgegebenen Motoranlaufzeit tritt
die Störfallerkennung unter Bildung des Betriebs-Meßfensters
noch nicht in Aktion, vielmehr ist in der Anlaufphase nur
eine Begrenzung auf einen Minimalwert und einen Maximalwert
wirksam, die für das gesamte Arbeitsspiel konstant vorge
geben werden, in dem Diagramm ist dies als "MIN-MAX-Fenster"
bezeichnet. Wird während des gesamten Arbeitsspiels einer
dieser Werte überschritten bzw. unterschritten, erfolgt die
Abschaltung des Antriebsmotors.
Erst bei einem bestimmten "Anfangs-Ist-Wert" für den Ist-
Betriebswert, der sich nach Ablauf der Motoranlaufzeit ein
stellt, wird das Betriebs-Meßfenster gebildet, wobei aus
gehend von diesem Anfangs-Ist-Wert in einem vorbestimmten
Abstand ein oberer Grenzwert und ein unterer Grenzwert vor
gegeben werden, die von den nachfolgenden schwankenden
Ist-Betriebswerten einen gleichen Abstand einhalten und so
das Betriebs-Meßfenster eingrenzen. Der jeweilige Ist-Be
triebswert wird augenblicklich für ein bestimmtes Zeitin
tervall ermittelt, und es stellt sich entsprechend in diesem
Zeitintervall das dem Ist-Betriebswert nachlaufende Be
triebs-Meßfenster ein.
Der Ist-Betriebswert zeigt in dem Diagramm drei kurzzeitige
Änderungen, die keinen Einfluß auf das Betriebs-Meßfenster
haben. Solch kurzzeitige Änderungen des Ist-Betriebswertes
gehen auf unbedeutende Störfälle zurück, sie werden deshalb
ausgeblendet, womit sie für die Festlegung des Betriebs-Meß
fensters und damit für die Motorabschaltung wirkungslos
sind. Während das Betriebs-Meßfenster langsamen Änderungen
des Ist-Betriebswertes folgen kann, verläßt jedoch bei einem
dauerhaften Störfall der Ist-Betriebswert das Betriebs-Meß
fenster, wie es am Schnittpunkt des Ist-Betriebswertes mit
dem vorgegebenen, minimalen Grenzwert deutlich gemacht ist.
An dem Schnittpunkt "Abschaltung" erfolgt dann die Still
setzung des Motorantriebs. Anhand der Balken unterhalb der
Abszisse im Diagramm ist deutlich gemacht, über welche Zeit
abschnitte eines Arbeitsspiels das Betriebs-Meßfenster ge
bildet wird, welches nur den langsamen Änderungen des
Ist-Betriebswertes nachfolgen kann und den schnellen Ände
rungen infolge eines Störfalles nicht nachfolgen soll.
Weiter erkennt man in dem Diagramm, daß das vorerwähnte MIN-
MAX-Fenster mit den fest vorgegebenen Maximal- und Minimal
werten des Betriebswertes sowohl nach oben als auch nach
unten einen Abstand von dem Betriebs-Meßfenster unter allen
Bedingungen einhält. Werden in jeden Bereich des Arbeits
piels der Minimalwert und der Maximalwert unterschritten
bzw. überschritten, erfolgt in jedem Fall die Abschaltung
des Motorantriebs, womit eine zusätzliche Sicherheit gegeben
ist.
Claims (7)
1. Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Motorantriebs
zum Betätigen von Fenstern, Klappen und Türen unter Er
fassung zumindest eines leistungsabhängigen Motor-Be
triebswertes, der mit Grenzwerten verglichen wird, wobei
bei Überschreiten eines dieser Grenzwerte der Motor des
Motorantriebs abgeschaltet wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß während eines Arbeitsspiels fortlaufend ein Ist-Be
triebswert erfaßt und danach fortlaufende obere sowie
untere Grenzwerte für den Betriebswert, nämlich ein Be
triebs-Meßfenster, für einen definierten Zeitabschnitt
vorgegeben werden, wobei bei Verlassen des Betriebs-
Meßfensters durch den Ist-Betriebswert die Abschaltung
des Motors erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß oberhalb sowie unterhalb vom Betriebs-Meßfenster ein
konstanter Minimalwert sowie ein konstanter Maximalwert
für den Motorbetriebswert ständig vorgegeben werden, bei
deren Über- bzw. Unterschreiten durch den Ist-Betriebs
wert abgeschaltet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß nach einer definierten Motoranlaufzeit ein Anfangs-
Ist-Betriebswert ermittelt wird und in Abhängigkeit davon
die Abweichungen des oberen Grenzwertes sowie des unteren
Grenzwertes des Betriebs-Meßfensters erfaßt und für alle
weiteren gemessenen Ist-Betriebswerte als Betriebsrefe
renz vorgegeben werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß während einer definierten Motoranlaufzeit der Motor
strom und/oder die Motorspannung für einen Sanftanlauf
langsam hochgeregelt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß solche Ist-Betriebswerte hinsichtlich der Bildung des
Betriebs-Meßfensters und der Motorabschaltung ausgeblen
det werden, die während des definierten Zeitabschnitts
das Betriebs-Meßfenster kurzzeitig verlassen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß als leistungsabhängige Motor-Betriebswerte die Strom
aufnahme und/oder die Drehzahl und/oder das Drehmoment
und/oder die Zug-Schubkraft des Motors erfaßt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei Abschaltung des Motors durch Überlast die jewei
lige Drehrichtung und die Überlastparameter des Motors in
einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert werden, wobei
auch nach Abschaltung der Betriebsspannung für den
nächstfolgenden Start des Motors diese Parameter zur wei
teren Motorregelung herangezogen werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996115441 DE19615441C1 (de) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Motorantriebs |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996115441 DE19615441C1 (de) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Motorantriebs |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19615441C1 true DE19615441C1 (de) | 1997-10-30 |
Family
ID=7791709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996115441 Expired - Lifetime DE19615441C1 (de) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Motorantriebs |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19615441C1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE19817942A1 (de) * | 1998-04-17 | 1999-10-28 | Siemens Ag | Steuereinrichtung für einen Hochspannungsschalter und Verfahren zum Betreiben des Hochspannungsschalters |
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1996
- 1996-04-19 DE DE1996115441 patent/DE19615441C1/de not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
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