EP0198249A1 - AC control drive, in particular for a lift - Google Patents

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EP0198249A1
EP0198249A1 EP86103589A EP86103589A EP0198249A1 EP 0198249 A1 EP0198249 A1 EP 0198249A1 EP 86103589 A EP86103589 A EP 86103589A EP 86103589 A EP86103589 A EP 86103589A EP 0198249 A1 EP0198249 A1 EP 0198249A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
phase
drive according
control unit
setpoints
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP86103589A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Günther Dr. Dipl.-Ing. Vogt
Rainer Dr. Dipl.-Ing. Würslin
Arnold Müller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arnold Mueller & Co KG GmbH
Original Assignee
Arnold Mueller & Co KG GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arnold Mueller & Co KG GmbH filed Critical Arnold Mueller & Co KG GmbH
Publication of EP0198249A1 publication Critical patent/EP0198249A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
    • B66B1/28—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
    • B66B1/285—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical with the use of a speed pattern generator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
    • B66B1/28—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
    • B66B1/30—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on driving gear, e.g. acting on power electronics, on inverter or rectifier controlled motor
    • B66B1/308—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on driving gear, e.g. acting on power electronics, on inverter or rectifier controlled motor with AC powered elevator drive

Definitions

  • the invention relates to an electrical three-phase control drive, in particular a hoist drive for use in elevators, with a three-phase motor, a frequency converter and a control unit.
  • the primary side of the frequency converter is fed from the normal 220/380 V AC or three-phase network with a frequency of 50 Hz.
  • the converter contains a rectifier section and an inverter section as well as the control electronics.
  • alternating or three-phase current of the desired frequency is composed from the direct voltage obtained.
  • the three-phase motor is operated with this alternating or three-phase network of the desired and adjustable frequency on the secondary side.
  • the control unit determines the setpoints for guiding and steering the converter and thus the motor, in accordance with external requirements and loads on the drive.
  • Three-phase control drives are used in a variety of ways.
  • the problem occurs with the drive in the car, particularly when used in elevators or, generally speaking, the load of entering the stops precisely and bringing them to a standstill. This is often not possible with different loads.
  • the suspension cable is stretched differently so that there are differences in height between the boarding platform and the floor of the car when stopping or moving off.
  • Another problem is the starting and braking or stopping process. Often, the vehicle is only started with a jerk, that is, from standstill it switches to the operating speed with one step, then to the operating speed almost suddenly in a further step. This is not noted as comfortable. Furthermore, when entering the stopping position, the system switches suddenly from operating speed to lower speed, so-called creep speed, from which the vehicle then stops suddenly. This is an attempt to achieve a more precise positioning in the breakpoint. In addition to doubtful success in positioning, the jerky shutdown is felt to be uncomfortable.
  • the object of the present invention is to design the electric three-phase control drive according to the preamble of claim 1 in such a way that jerk-free starting and stopping is made possible, as is the precise reaching of the stopping point regardless of the load. This is to be achieved with relatively small, very adaptable and energy-saving means.
  • the object on which the present invention is based is achieved in a very advantageous manner in the said three-phase electric control drive by applying the features set out in the characterizing part of claim 1.
  • Another particular advantage of using the three-phase control drive designed according to the invention as an elevator drive is that a much simpler gear, in particular a spur gear, can be used instead of a more expensive and energy-consuming worm gear. This means that the overall efficiency, consisting of the electric drive and gearbox, can be increased from 35% to 40% to approx. 70%.
  • FIG. 1 the overall structure of the three-phase control drive 10 according to the invention is shown schematically using the example of the application as a hoist drive for an elevator.
  • the three-phase control drive 10 drives via a shaft 13, a transmission 30. Its output shaft 32 is connected to a cable guide roller 34, via which the support cable 35 of the car F of the elevator is guided. The other end of the support cable 35 is connected to the counterweight G.
  • the three-phase control drive 10 consists, for example, of a synchronous motor or, as shown, an asynchronous motor 12, which is preferably a low-scatter cage run g r asynchronous gate.
  • the asynchronous motor 12 is ver via its rotor shaft 14 with an angle encoder 16 bound.
  • Another essential component of the drive 10 is the frequency converter 18 and the control unit 24.
  • the frequency converter 18, which is designed as a transistor pulse inverter, feeds the motor 12 via the lines 20 with a three-phase system adjustable in frequency from 0 Hz to maximum frequency.
  • This three-phase system has a low harmonic content due to the design and the type of control of the transistor pulse inverter.
  • the converter is powered by the usual 220 V or 380 V network 22.
  • the control unit 24 is connected to the transistor pulse inverter 18 via a bus 26. Setpoints for controlling and regulating the motor 12 are supplied to the converter 18 via this collecting line. At the same time, feedback is made available via the collecting line of the control unit 24.
  • the control unit 24 continues to be supplied with the pulses of the angle stepper 16 via a line 15.
  • the pulses from the angular step encoder 16 provide information about the position of the rotor of the motor 12 or about the angular position of the shaft 14. Both the angular position and the speed of the rotor can be determined from these signals. In addition, these signals can also be used for distance measurement if a suitable calibration has been carried out. Primarily, the pulses from the angle stepper 16 are used and processed for optimal and dynamic guidance of the motor 12 within the control unit 24.
  • the control unit 24 is supplied with initiator signals via the line Ixo and via the line Ixu. External superordinate setpoint signals are supplied to the control unit 24 via a further input 28 to be understood as a collective input.
  • the lines Ixu and Ixo are outputs of O-circuits 37 and 39, respectively.
  • the inputs of the D-circuit 37 are signals from the initiators I 2u , 1 3u and I 4u . These signals always occur when the car F of the elevator travels with its lower edge 40 at initiator points from bottom to top to the floors labeled two, three and four.
  • Such initiator position sensors are provided within the elevator shaft at precisely defined points below the stop lines. If the stops are approached from above, then there are pulses at the initiator positions I 10 , 12o and I 30 , which are combined via the OR circuit 39 and supplied to the control circuit 24 on the line I xo .
  • FIG. 2 shows schematically as a block diagram the frequency converter 18 used with its essential parts and with its essential inputs and outputs.
  • the converter 18 contains a part GR / NT with rectifier and low-voltage power supply.
  • the rectifier supplies the DC voltage to the transistor inverter WR.
  • the low-voltage power supply supplies the converter electronics.
  • Both the GR / NT part and the WR inverter part are managed by the control and regulating electronics SR.
  • the main inputs of the control and regulating part are the control inputs UE for switching on the converter and UA for switching off the converter as well as IF as pulse enable for the inverter and FS as an error signal, signals that enable a two-phase setpoint specification are connected via the Rund S connections.
  • the actual phase current values can be removed at the connections R i , S., T i .
  • the inverter WR which is designed as a transistor pulse inverter, supplies the three strings U, V, W of the motor supply lines 20. Since the inverter WR is operated with an interrogation frequency of up to 100 kHz, its branches can not only generate almost purely sinusoidal phase currents, but can also carry direct currents or rapid phase current changes force. This is essential for dynamic guidance of the squirrel-cage asynchronous motor.
  • the field weakening range can be exploited, i.e. Achieve high torques at low speeds and low torques at high speeds and thus achieve high tightening torques without high currents and still provide the required lifting capacity from the converter.
  • the control and regulating electronics SR of the converter 18 is designed so that four-quadrant operation is possible. Furthermore, it enables either phase current or phase voltage regulation with two-phase setpoint specification.
  • the current limitation is adjustable so that the mains peak currents do not exceed the desired or permissible level.
  • the control unit 24 is provided with a microcomputer. This is used for optimal current control, for displacement or speed control and for generating jerk-free starting and braking or stopping movements of the asynchronous motor 12.
  • the microcomputer-controlled control unit 24 generates setpoints as a function of and in accordance with supplied actual values, superordinate setpoint signals, external position signals and internally specified control parameters. Such higher-order setpoint signals are, for example, the requirements for driving the drive supplied via connection 28
  • Elevator to a specific location from a specific location.
  • the actual values supplied can be the position; the current actual values for the individual phases R, S and T can also be involved.
  • External position signals are, for example, the lower or upper initiator position signals from the elevator shaft that are supplied via lines Ixu and I xo .
  • max. Acceleration max. permissible speed and max. To name currents and voltages.
  • FIGS. 3 to 5 show three diagrams as a function of time t.
  • a profile of the acceleration a for a specific movement cycle is plotted in the uppermost diagram in FIG. 3.
  • the acceleration increases linearly in a first area, then remains at the max. permissible value and then decreases to zero.
  • the acceleration becomes negative, i.e. it increases linearly in the sense of braking, then remains at a constant negative maximum value for a while and then increases linearly again to the value zero.
  • the diagram shown in the middle in FIG. 3 shows the profile of the speed v over the time t for the acceleration profile shown in the first diagram.
  • the speed roughly follows the shape of a parabola, that is, this corresponds to the linearly increasing part of the acceleration between times t D to t 1 .
  • the speed increases linearly between t1 and t2.
  • the on slowed down The speed increased parabolically, in order to then remain constant at the maximum value Vmax in the range between t 3 and t4.
  • the speed decreases parabolically, then decreases linearly between times t5 and t 6 , in order to continue to decrease in the range between t 6 and t7 following a parabola, in order to decrease the value at time t 7 To reach 0.
  • the bottom diagram in FIG. 3 shows the position X over the time t between the times t0 and t7 in accordance with the acceleration profile a and the speed profile v at the corresponding times.
  • the position profile x corresponds, for example, to the course and the respective location depending on the time of the elevator cage F between the second floor and the third floor.
  • the lower line, corresponding to the time axis t corresponds to the stop line of the second floor and the upper dashed line corresponds to it the stop line of the floor three, as shown in Fig. 1.
  • the course of the location of the position of the basket this corresponds to curve X s , rises gently following a curve from time t0 to time t 3 , at which the speed reaches its max. Has reached value.
  • the time at which the initiator signal 1 3u (cf. also FIG. 1) occurs is shown in the linear region of the position diagram shown in FIG. 3 with the aid of an arrow.
  • This signal I 3u indicates that when the car F travels between two floors and three floors, the lower initiator point is reached before the third floor by the lower edge 40 of the car. From there, there is still a defined way to travel Xinit. In practice, this can correspond to the distance of 1 m. From this value and the stored value of the necessary braking distance, the control unit 24 calculates those further setpoints that can still be output in a linear manner until braking is initiated.
  • FIG. 4 in addition to the three diagrams of FIG. 3, the sequence in which each individual position setpoint X s is created is schematically explained.
  • a summation process is carried out for a specific ⁇ a of the acceleration profile, which leads to an acceleration value a.
  • This acceleration value a must be less than the maximum.
  • the associated speed value V is determined by summation or integration, which is also less than the permissible maximum speed V max .
  • a further summation is used to determine the value for the initial ⁇ a and, accordingly, the current target value X s for the position at the specific point in time of the car F.
  • this process is carried out cyclically in a certain cycle.
  • FIG. 5 shows schematically in the block diagram the relationship between the generation of the position setpoints X s and the control of the motor by the converter.
  • the position setpoints X s are determined in accordance with the starting conditions and the occurrence of the initiator pulses 11 0 to I 4 u .
  • position setpoints X are fed to a position controller.
  • the two phase setpoints Rs and Ss are then available at the output, which either specify the phase current or the phase voltage according to the setpoint.
  • These values are fed to the converter, which uses them to output the motor phase currents with the aid of its control and regulating electronics SR.
  • the control unit 24 determines a specific starting target path Xs during the starting process between the time to t 3 , as shown in FIG. 3, in particular in the lower diagram.
  • This approach path or the individual setpoints determined in the process are stored as the braking distance and are used in reverse order as setpoints in the braking process for the braking distance during the subsequent braking process. This ensures a braking distance analogous to the approach path.
  • the braking process is initiated when the signal I xo or I xu comes at a specific position before the stopping point.
  • the control unit determines when the braking process must be initiated.
  • the braking process is carried out in the same way as the start-up process and then initiated after the initiator pulse when the car position corresponds to the total distance minus the approach path.
  • Approach and braking distance are those routes on which, as can be seen from the diagrams in FIG. 3, a change in speed of the load or. of the car F occurs.
  • the position setpoints X s for the drive guided in the position are generated by the microcomputer-controlled control unit 24 in such a way that a continuous movement is achieved from the time of starting, t D to the time of complete stopping at time t 7 .
  • Fig. 3 shows this continuous jerk-free course, which ensures particularly pleasant driving comfort.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Elevator Control (AREA)

Abstract

An electric three-phase AC control drive, in particular a lifting-gear drive for use in lifts, contains an asynchronous motor (12), a frequency converter (18) with a transistor pulse inverter, a microcomputer-guided control unit (24) as well as an incremental shaft encoder (16) which is connected to the rotor. The three-phase AC system produced by the converter and adjustable within wide limits has a low harmonic content and is guided by the control unit (24) in such a way that optimum current conduction, displacement and speed control meeting the requirements and also a smooth starting and braking movement are ensured. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Drehstromregelantrieb, insbesondere Hebzeugantrieb für die Anwendung bei Aufzügen, mit einem Drehstrommotor, einem Frequenzumrichter und einer Steuereinheit.The invention relates to an electrical three-phase control drive, in particular a hoist drive for use in elevators, with a three-phase motor, a frequency converter and a control unit.

Es ist bekannt, von einer Steuereinheit kontrollierte Drehstrommotoren mittels eines Frequenzumrichters als Drehstromregelantriebe zu betreiben. Aus dem normalen 220/380 V Wechsel- bzw. Drehstromnetz mit 50 Hz Netzfrequenz wird die Primärseite des Frequenzumrichters gespeist. Der Umrichter enthält einen Gleichrichterteil und einen Wechselrichterteil sowie die Steuerungselektronik. Aus der gewonnenen Gleichspannung wird im Wechselrichterteil des Umrichters Wechsel- bzw. Drehstrom der gewünschten Frequenz zusammengesetzt. Mit diesem sekundärseitigen Wechsel- bzw. Drehstromnetz gewünschter und einstellbarer Frequenz wird der Drehstrommotor betrieben. Die Steuereinheit bestimmt die Sollwerte zur Führung und Lenkung des Umrichters und damit des Motors, entsprechend äußerer Anforderungen sowie Belastungen des Antriebs.It is known to operate three-phase motors controlled by a control unit by means of a frequency converter as three-phase control drives. The primary side of the frequency converter is fed from the normal 220/380 V AC or three-phase network with a frequency of 50 Hz. The converter contains a rectifier section and an inverter section as well as the control electronics. In the inverter part of the converter, alternating or three-phase current of the desired frequency is composed from the direct voltage obtained. The three-phase motor is operated with this alternating or three-phase network of the desired and adjustable frequency on the secondary side. The control unit determines the setpoints for guiding and steering the converter and thus the motor, in accordance with external requirements and loads on the drive.

Drehstromregelantriebe,insbesondere Hebzeugantriebe für Aufzüge, werden vielseitig eingesetzt. Dabei tritt besonders bei der Anwendung in Aufzügen das Problem auf, mit dem Antrieb den Fahrkorb oder allgemein gesprochen die Last, positionsgenau in die Haltepunkte einzufahren und zum Stillstand zu bringen. Dies ist bei unterschiedlicher Belastung oftmals nicht möglich. Das Tragseil ist unterschiedlich gedehnt, so daß beim Anhalten bzw. Anfahren Höhenunterschiede zwischen Einstiegplattform und Boden des Fahrkorbs bestehen.Three-phase control drives, especially hoist drives for lifts, are used in a variety of ways. The problem occurs with the drive in the car, particularly when used in elevators or, generally speaking, the load of entering the stops precisely and bringing them to a standstill. This is often not possible with different loads. The suspension cable is stretched differently so that there are differences in height between the boarding platform and the floor of the car when stopping or moving off.

Ein weiteres Problem ist der Anfahr- und Brems- bzw. Anhaltevorgang. Dabei wird oftmals nur ruckend angefahren, das heißt aus dem Stillstand zunächst mit einem Schritt auf niedrige Geschwindigkeit und dann in einem weiteren Schritt fast schlagartig auf die Betriebsgeschwindigkeit geschaltet. Dies wird nicht als komfortabel vermerkt. Weiterhin wird beim Einfahren in die Halteposition ruckartig von Betriebsgeschwindigkeit auf niedrigere Geschwindigkeit, sog. Schleichfahrt, umgeschaltet, aus der dann ruckartig heraus angehalten wird. Damit wird versucht, eine genauere Positionierung in dem Haltepunkt zu erreichen. Neben zweifelhaftem Erfolg beim Positionieren wird die ruckweise Stillsetzung als unangenehm empfunden.Another problem is the starting and braking or stopping process. Often, the vehicle is only started with a jerk, that is, from standstill it switches to the operating speed with one step, then to the operating speed almost suddenly in a further step. This is not noted as comfortable. Furthermore, when entering the stopping position, the system switches suddenly from operating speed to lower speed, so-called creep speed, from which the vehicle then stops suddenly. This is an attempt to achieve a more precise positioning in the breakpoint. In addition to doubtful success in positioning, the jerky shutdown is felt to be uncomfortable.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, den elektrischen Drehstromregelantrieb gemäß dem Dberbegriff des Anspruchs 1 derart auszugestalten, daß ein ruckfreies Anfahren und Anhalten ermöglicht wird, ebenso wie das genaue Erreichen des Haltepunktes unabhängig von der Belastung. Dies soll mit relativ geringen, sehr anpassungsfähigen und energiesparenden Mitteln erreicht werden.The object of the present invention is to design the electric three-phase control drive according to the preamble of claim 1 in such a way that jerk-free starting and stopping is made possible, as is the precise reaching of the stopping point regardless of the load. This is to be achieved with relatively small, very adaptable and energy-saving means.

Die vorliegenderErfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei dem genannten elektrischen Drehstromregelantrieb durch Anwendung der im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 niedergelegten Merkmale in sehr vorteilhafter Weise gelöst.The object on which the present invention is based is achieved in a very advantageous manner in the said three-phase electric control drive by applying the features set out in the characterizing part of claim 1.

Die damit erzielten Vorteile bestehen besonders in folgendem. Es ist ein ruckfreies Anfahren und Anhalten ermöglicht. Durch diese, man kann sagen "weiche" Anfahr- und Haltevorgänge, die einfach optimierbar sind, ergeben sich nur sehr geringe Netz-Spitzenströme und damit geringe Netzbelastungen, was geringe Anschlußkosten ermöglicht. Man kann den Spitzenstrom sogar auf den Nennstrom begrenzen. Wird ein Asynchronmotor verwendet, so kann man den Feldschwächbereich ausnutzen, d.h. bei niedrigen Drehzahlen hohe Momente und bei hohen Drehzahlen niedrige Momente erzielen und dadurch hohe Anzugsmomente ohne hohe Ströme erreichen und dennoch die erforderliche Hubleistung vom Umrichter her bereit stellen. Der Haltepunkt kann ohne Schleichgangfahrt positionsgenau erreicht werden. Damit ergibt sich ein in sich geschlossener Fahrvorgang, der komfortables Fahren bei sparsamem Energieeinsatz sicherstellt.The advantages thus achieved are particularly as follows. A smooth start and stop is made possible. These "soft" start-up and stopping processes, which can be easily optimized, result in very low network peak currents and thus low network loads, which enables low connection costs. You can even limit the peak current to the nominal current. If an asynchronous motor is used, the field weakening range can be exploited, i.e. Achieve high torques at low speeds and low torques at high speeds and thus achieve high tightening torques without high currents and still provide the required lifting capacity from the converter. The stopping point can be reached precisely in position without creep speed. This results in a self-contained driving process that ensures comfortable driving with economical use of energy.

Ein weiterer besonderer Vorteil beim Einsatz des erfindungsgemäß gestalteten Drehstromregelantriebs als Aufzugsantrieb besteht darin, daß ein wesentlich einfacheres Getriebe, insbesondere ein Stirnradgetriebe, anstelle eines teuereren und engergieverzehrenden Schneckenradgetriebes eingesetzt werden kann. Damit kann der Gesamtwirkungsgrad, bestehend aus elektrischem Antrieb und Getriebe, von 35% bis 40% auf ca. 70% erhöht werden.Another particular advantage of using the three-phase control drive designed according to the invention as an elevator drive is that a much simpler gear, in particular a spur gear, can be used instead of a more expensive and energy-consuming worm gear. This means that the overall efficiency, consisting of the electric drive and gearbox, can be increased from 35% to 40% to approx. 70%.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen niedergelegt. Die damit erzielbaren Vorteile liegen entweder direkt auf der Hand oder ergeben sich nachfolgend im Zusammenhang mit der speziellen Beschreibung.Advantageous further developments and refinements of the invention are set out in the subclaims. The advantages that can be achieved in this way are either obvious or are given below in connection with the specific description.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten besonderen Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen dabei im einzelnen:

  • Fig. 1 schematisch den Gesamtaufbau des erfindungsgemäß gestalteten Drehstromregelantriebs am Beispiel der Anwendung als Hebzeugantrieb für einen Aufzug;
  • Fig. 2 schematisch als Blockbilddarstellung den verwendeten Frequenzumrichter mit seinen wesentlichen Ein- und Ausgängen;
  • Fig. 3 schematisch in drei Diagrammen, jeweils in Abhängigkeit von der Zeit, ein Profil der Beschleunigung a, der Geschwindigkeit v und der Lage x der vom Motor zwischen zwei Positionen bewegten Last;
  • Fig. 4 schematisch ein Schaubild zur Gewinnung der Lage-Sollwerte xs; und
  • Fig. 5 schematisch in einem Blockdiagramm den Zusammenhang der Generierung der Lage- Sollwerte und der Motorführung.
The invention is explained in more detail below with reference to a special exemplary embodiment shown in the drawing. The figures in the drawing show in detail:
  • Figure 1 schematically shows the overall structure of the three-phase control drive designed according to the invention using the example of the application as a hoist drive for an elevator.
  • Fig. 2 shows schematically as a block diagram the frequency converter used with its essential inputs and outputs;
  • 3 schematically in three diagrams, each as a function of time, a profile of the acceleration a, the speed v and the position x of the load moved by the motor between two positions;
  • 4 schematically shows a diagram for obtaining the nominal position values x s ; and
  • Fig. 5 shows schematically in a block diagram the relationship between the generation of the position setpoints and the motor control.

In Fig. 1 ist schematisch der Gesamtaufbau des erfindungsgemäßen Drehstromregelantriebs 10 am Beispiel der Anwendung als Hebzeugantrieb für einen Aufzug dargestellt. Der Drehstromregelantrieb 10 treibt über eine Welle 13, ein Getriebe 30. Dessen Abtriebswelle 32 ist mit einer Seilführungsrolle 34 verbunden, über die das Tragseil 35 des Fahrkorbes F des Aufzugs geführt ist. Das andere Ende des Tragseils 35 ist mit dem Gegengewicht G verbunden.In Fig. 1, the overall structure of the three-phase control drive 10 according to the invention is shown schematically using the example of the application as a hoist drive for an elevator. The three-phase control drive 10 drives via a shaft 13, a transmission 30. Its output shaft 32 is connected to a cable guide roller 34, via which the support cable 35 of the car F of the elevator is guided. The other end of the support cable 35 is connected to the counterweight G.

Der Drehstromregelantrieb 10 besteht z.B. aus einem Synchronmotor oder, wie gezeigt, aus einem Asynchronmotor 12, der vorzugsweise ein streuungsarmer Käfigläufgr-Asynchronrmtor ist. Der Asynchronmotor 12 ist über seine Rotorwelle 14 mit einem Winkelschrittgeber 16 verbunden. Ein weiterer wesentlicher Bestandteil des Antriebs 10 ist der Frequenzumrichter 18 sowie die Steuereinheit 24.The three-phase control drive 10 consists, for example, of a synchronous motor or, as shown, an asynchronous motor 12, which is preferably a low-scatter cage run g r asynchronous gate. The asynchronous motor 12 is ver via its rotor shaft 14 with an angle encoder 16 bound. Another essential component of the drive 10 is the frequency converter 18 and the control unit 24.

Der als Transistorpulswechselrichter ausgebildete Frequenzumrichter 18 speist über die Leitungen 20 den Motor 12 mit einem f requenzmäßig in weiten Grenzen von 0 Hz bis Maximalfrequenz verstellbarem Drehstromsystem. Dieses Drehstromsystem besitzt aufgrund der Ausbildung und der Art der Steuerung des Transistorpulswechselrichters einen niedrigen Oberschwingungsgehalt. Primärseitig wird der Umrichter vom üblichen 220 V bzw. 380 V Netz 22 gespeist.The frequency converter 18, which is designed as a transistor pulse inverter, feeds the motor 12 via the lines 20 with a three-phase system adjustable in frequency from 0 Hz to maximum frequency. This three-phase system has a low harmonic content due to the design and the type of control of the transistor pulse inverter. On the primary side, the converter is powered by the usual 220 V or 380 V network 22.

Die Steuereinheit 24 steht über eine Sammelleitung 26 mit dem Transistorpulswechselrichter 18 in Verbindung. Über diese Sammelleitung werden dem Umrichter 18 Sollwerte zur Steuerung und Regelung des Motors 12 zugeführt. Gleichzeitig werden Rückmeldungen über die Sammelleitung der Steuereinheit 24 zur Verfügung gestellt. Die Steuereinheit 24 wird weiterhin über eine Leitung 15 mit den Impulsen des Winkelschrittgebers 16 versorgt. Die Impulse des Winkelschrittgebers 16 geben Auskunft über die Position des Rotors des Motors 12 bzw. über die winkelmäßige Lage der Welle 14. Aus diesen Signalen kann sowohl die winkelmäßige Lage als auch die Geschwindigkeit des Rotors festgestellt werden. Darüberhinaus kann man diese Signale auch zur Wegmessung benutzen, wenn eine geeignete Eichung vorgenommen ist. Primär werden die Impulse des Winkelschrittgebers 16 zur optimalen und dynamischen Führung des Motors 12 innerhalb der Steuereinheit 24 benutzt und verarbeitet.The control unit 24 is connected to the transistor pulse inverter 18 via a bus 26. Setpoints for controlling and regulating the motor 12 are supplied to the converter 18 via this collecting line. At the same time, feedback is made available via the collecting line of the control unit 24. The control unit 24 continues to be supplied with the pulses of the angle stepper 16 via a line 15. The pulses from the angular step encoder 16 provide information about the position of the rotor of the motor 12 or about the angular position of the shaft 14. Both the angular position and the speed of the rotor can be determined from these signals. In addition, these signals can also be used for distance measurement if a suitable calibration has been carried out. Primarily, the pulses from the angle stepper 16 are used and processed for optimal and dynamic guidance of the motor 12 within the control unit 24.

Die Steuereinheit 24 wird über die Leitung Ixo und über die Leitung Ixu mit Initiatorsignalen versorgt. Über einen weiteren als Sammeleingang zu verstehenden Eingang 28 werden der Steuereinheit 24 externe übergeordnete Sollwertsignale zugeführt.The control unit 24 is supplied with initiator signals via the line Ixo and via the line Ixu. External superordinate setpoint signals are supplied to the control unit 24 via a further input 28 to be understood as a collective input.

Die Leitungen Ixu und Ixo sind Ausgänge von Oderschaltungen 37 bzw. 39. Die Eingänge der Dderschaltung 37 sind Signale der Initiatoren I2u, 13u und I4u. Diese Signale treten immer dann auf, wenn der Fahrkorb F des Aufzugs mit seiner Unterkante 40 an Initiatorpunkten von unten nach oben an die mit zwei, drei, und vier, bezeichneten Stockwerke heranfährt. Solche Initiator-Positionsgeber sind innerhalb des Fahrstuhlschachtes an örtlich genau festgelegten Punkten unterhalb der Haltelinien vorgesehen. Werden die Haltestellen von oben angefahren, dann gibt es an den Initiatorpositionen I10, 12o und I30 Impulse, die über die Oderschaltung 39 zusammengefaßt auf der Leitung Ixo der Steuerschaltung 24 zugeführt werden. Auch diese Signale treten dann auf, wenn der Fahrkorb F mit seiner Unterkante 40 von oben kommend sich den Haltepunkt der Stockwerte drei, zwei und eins jeweils bis auf eine bestimmte Entfernung angenähert hat. Diese Signale Ixo und Ixu leiten dann jeweils den Bremsvorgang ein, um den Fahrkorb F genau auf den Stockwerken eins bis vier zum Anhalt zu bringen.The lines Ixu and Ixo are outputs of O-circuits 37 and 39, respectively. The inputs of the D-circuit 37 are signals from the initiators I 2u , 1 3u and I 4u . These signals always occur when the car F of the elevator travels with its lower edge 40 at initiator points from bottom to top to the floors labeled two, three and four. Such initiator position sensors are provided within the elevator shaft at precisely defined points below the stop lines. If the stops are approached from above, then there are pulses at the initiator positions I 10 , 12o and I 30 , which are combined via the OR circuit 39 and supplied to the control circuit 24 on the line I xo . These signals also occur when the car F, with its lower edge 40 coming from above, has approached the stopping point of the stock values three, two and one in each case up to a certain distance. These signals Ixo and Ixu then each initiate the braking process in order to stop car F exactly on floors one to four.

Figur 2 zeigt schematisch als Blockbilddarstellung den verwendeten Frequenzumrichter 18 mit seinen wesentlichen Teilen und mit seinen wesentlichen Ein- und Ausgängen. Der Umrichter 18 enthält einen Teil GR/NT mit Gleichrichter sowie Niederspannungsnetzteil. Der Gleichrichter liefert an den Transistorwechselrichter WR die Gleichspannung. Das Niederspannungsnetzteil versorgt die Umrichtererlektronik. Sowohl der Teil GR/NT als auch der Wechselrichterteil WR wird von der Steuer- und Regelelektronik SR geführt. Die wesentlichen Eingänge des Steuer- und Regelteils sind zum einen die Steuereingänge UE zum Umrichter Einschalten und UA zum Umrichter Ausschalten sowie IF als Impulsfreigabe für den Wechselrichter und FS als Fehlersignal, Signale, die eine zweiphasige Sollwertvorgabe ermöglichen, werden über die Anschlüsse Rund S angeschlossen. Die Phasenstrom-Istwerte sind an den Anschlüssen Ri, S., Ti abnehmbar.Figure 2 shows schematically as a block diagram the frequency converter 18 used with its essential parts and with its essential inputs and outputs. The converter 18 contains a part GR / NT with rectifier and low-voltage power supply. The rectifier supplies the DC voltage to the transistor inverter WR. The low-voltage power supply supplies the converter electronics. Both the GR / NT part and the WR inverter part are managed by the control and regulating electronics SR. The main inputs of the control and regulating part are the control inputs UE for switching on the converter and UA for switching off the converter as well as IF as pulse enable for the inverter and FS as an error signal, signals that enable a two-phase setpoint specification are connected via the Rund S connections. The actual phase current values can be removed at the connections R i , S., T i .

Der als Transistorpulswechselrichter ausgebildete Wechselrichter WR versorgt die drei Stränge U, V, W der Motorzuleitungen 20. Da der Wechselrichter WR mit bis zu 100 kHz Abfragefrequenz betrieben wird, können dessen Zweige nicht nur nahezu rein sinusförmige Phasenströme erzeugen, sondern auch Gleichströme führen oder schnelle Phasenstromänderungen erzwingen. Dies ist für eine dynamische Führung des Käfigläufer-Asynchronmotors wesentlich.The inverter WR, which is designed as a transistor pulse inverter, supplies the three strings U, V, W of the motor supply lines 20. Since the inverter WR is operated with an interrogation frequency of up to 100 kHz, its branches can not only generate almost purely sinusoidal phase currents, but can also carry direct currents or rapid phase current changes force. This is essential for dynamic guidance of the squirrel-cage asynchronous motor.

Wird ein Asynchronmotor verwendet, so kann man den Feldschwächbereich ausnutzen, d.h. bei niedrigen Drehzahlen hohe Momente und bei hohen Drehzahlen niedrige Momente erzielen und dadurch hohe Anzugsmomente ohne hohe Ströme erreichen und dennoch die erforderliche Hubleistung vom Umrichter her bereit stellen.If an asynchronous motor is used, the field weakening range can be exploited, i.e. Achieve high torques at low speeds and low torques at high speeds and thus achieve high tightening torques without high currents and still provide the required lifting capacity from the converter.

Die Steuer- und Regelelektronik SR des Umrichters 18 ist so ausgelegt, daß ein Vierquadrantenbetrieb möglich ist. Weiterhin ermöglicht sie entweder eine Phasenstrom-oder eine Phasenspannungsregelung bei zweiphasiger Sollwertvorgabe. Die Strombegrenzung ist einstellbar, so daß die Netz-Spitzenströme das gewünschte oder zulässige Maß nicht übersteigen.The control and regulating electronics SR of the converter 18 is designed so that four-quadrant operation is possible. Furthermore, it enables either phase current or phase voltage regulation with two-phase setpoint specification. The current limitation is adjustable so that the mains peak currents do not exceed the desired or permissible level.

Die Steuereinheit 24 ist mit einem Mikrorechner versehen. Dieser dient zur optimalen Stromführung, zur Weg- bzw. Drehzahlregelung sowie zur Erzeugung ruckfreier Anfahr- und Brems- bzw. Haltebewegungen des Asynchronmotors 12. Darüberhinaus erzeugt die mikrorechnergeführte Steuereinheit 24 Sollwerte in Abhängigkeit von und in Übereinstimmung mit zugeführten Istwerten, übergeordneten Sollwertsignalen, externen Positionssignalen und intern vorgegebener Regelparameter. Solche übergeordneten Sollwertsignale sind beispielsweise die über Anschluß 28 zugeführten Anforderungen zum Fahren desThe control unit 24 is provided with a microcomputer. This is used for optimal current control, for displacement or speed control and for generating jerk-free starting and braking or stopping movements of the asynchronous motor 12. In addition, the microcomputer-controlled control unit 24 generates setpoints as a function of and in accordance with supplied actual values, superordinate setpoint signals, external position signals and internally specified control parameters. Such higher-order setpoint signals are, for example, the requirements for driving the drive supplied via connection 28

Aufzugs zu einer bestimmten Stelle von einer bestimmten Stelle. Bei zugeführten Istwerten kann es sich um die Position handeln, es kann sich auch um die Stromistwerte für die einzelnen Phasen R, S und T handeln. Externe Positionssignale sind beispielsweise die über die Leitungen Ixu und Ixo zugeführten unterenbzw.oberen Initiatorpositionssignale aus dem Fahrstuhlschacht. Als Beispiel für intern vorgegebene Regelparameter sind max. Beschleunigung, max. zulässige Geschwindigkeit sowie max. Ströme und Spannungen zu nennen.Elevator to a specific location from a specific location. The actual values supplied can be the position; the current actual values for the individual phases R, S and T can also be involved. External position signals are, for example, the lower or upper initiator position signals from the elevator shaft that are supplied via lines Ixu and I xo . As an example for internally specified control parameters, max. Acceleration, max. permissible speed and max. To name currents and voltages.

Die in der mikrorechnergeführten Steuereinheit 24 vorgenommene Generierung der Sollwerte wird anhand der Fig. 3 bis 5 nachfolgend näher erläutert. Fig. 3 zeigt in Abhängigkeit von der Zeit t drei Diagramme. Dabei ist im obersten Diagramm der Fig. 3 ein Profil der Beschleunigung a für einen bestimmten Bewegungszyklus aufgetragen. Die Beschleunigung nimmt dabei in einem ersten Bereich linear zu , bleibt dann für eine gewisse Zeit auf dem max. zulässigen Wert und nimmt anschließend auf Null ab. Danach wird die Beschleunigung negativ, das heißt sie nimmt linear zu im Sinne des Abbremsens, verharrt dann für eine Weile auf gleichbleibendem negativen Maximalwert und nimmt anschließend linear wieder zu bis zum Wert Null.The distinction made in the microcomputer g eführten control unit 24 generating the target values will be explained with reference to FIGS. 3 to 5 in more detail below. 3 shows three diagrams as a function of time t. A profile of the acceleration a for a specific movement cycle is plotted in the uppermost diagram in FIG. 3. The acceleration increases linearly in a first area, then remains at the max. permissible value and then decreases to zero. Then the acceleration becomes negative, i.e. it increases linearly in the sense of braking, then remains at a constant negative maximum value for a while and then increases linearly again to the value zero.

Das in Fig. 3 in der Mitte dargestellte Diagramm zeigt das Profil der Geschwindigkeit v über der Zeit t für das in dem ersten Diagramm dargestellte Beschleunigungsprofil. Die Geschwindigkeit folgt dabei im Bereich tD bis t1 in etwa der Form einer Parabel, das heißt dies entspricht dem linear ansteigenden Teil der Beschleunigung zwischen den Zeitpunkten tD bis t1. Danach steigt die Geschwindigkeit zwischen t1 und t2 linear an. Anschließend im Bereich zwischen t2 und t3 verlangsamt sich der Anstieg der Geschwindigkeit parabelförmig, um dann im Bereich zwischen t3 und t4 konstant auf dem maximalen Wert Vmax zu bleiben. Entsprechend linearem Negativwerden der Beschleunigung a zwischen den Zeitpunkten t4 und t5 nimmt die Geschwindigkeit parabelförmig ab, nimmt dann linear zwischen den Zeiten t5 und t6 ab, um im Bereich zwischen t6 und t7 einerParabel folgend weiterhin abzunehmen, um im Zeitpunkt t7 den Wert 0 zu erreichen.The diagram shown in the middle in FIG. 3 shows the profile of the speed v over the time t for the acceleration profile shown in the first diagram. In the range tD to t 1, the speed roughly follows the shape of a parabola, that is, this corresponds to the linearly increasing part of the acceleration between times t D to t 1 . Then the speed increases linearly between t1 and t2. Then in the range between t2 and t 3 the on slowed down The speed increased parabolically, in order to then remain constant at the maximum value Vmax in the range between t 3 and t4. In accordance with the linear negative of acceleration a between times t4 and t5, the speed decreases parabolically, then decreases linearly between times t5 and t 6 , in order to continue to decrease in the range between t 6 and t7 following a parabola, in order to decrease the value at time t 7 To reach 0.

Das unterste Diagramm in Fig. 3 zeigt die Lage X über der Zeit t zwischen den Zeitpunkten t0 und t7 entsprechend dem Beschleunigungsprofil a bzw. dem Geschwindigkeitsprofil v zu den entsprechenden Zeitpunkten. Dabei entspricht das Lageprofil x beispielsweise dem Verlauf und dem jeweiligen Ort in Abhängigkeit von der Zeit des Aufzugkorbes F zwischen dem Stockwerk zwei und dem Stockwerk drei.Die untere Linie, entsprechend der Zeitachse t entspricht dabei der Haltelinie des Stockwerkes zwei und die obere gestrichelte entspricht dabei der Haltelinie des Stockwerkes drei, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Der Ortverlauf der Lage des Korbes, dies entspricht der Kurve Xs verläuft sanft ansteigend einer Kurve folgend vom Zeitpunkt t0 bis zum Zeitpunkt t3, zu dem die Geschwindigkeit ihren max. Wert erreicht hat. Zwischen dem Zeitpunkt t3 und dem Zeitpunkt t4, das heißt bei konstanter Geschwindigkeit ist der Ortsverlauf linear. Anschließend zwischen dem Zeitpunkt t4 und dem Zeitpunkt t7, nähert sich kontinuierlich bei abnehmender Geschwindigkeit in einem sanften Übergang der Fahrkorb der Haltlinie 3. In etwa parallel zu der mit Xs bezeichneten durchgehend gezeichneten Kurve ist gestrichelt die tatsächliche Lage mit Xi angegeben. Die tatsächliche Lage des Fahrkorbes F folgt zeitlich verzögert dem generierten Sollwert Xs, wie dies aus der Kurve ersichtlich ist.The bottom diagram in FIG. 3 shows the position X over the time t between the times t0 and t7 in accordance with the acceleration profile a and the speed profile v at the corresponding times. The position profile x corresponds, for example, to the course and the respective location depending on the time of the elevator cage F between the second floor and the third floor. The lower line, corresponding to the time axis t, corresponds to the stop line of the second floor and the upper dashed line corresponds to it the stop line of the floor three, as shown in Fig. 1. The course of the location of the position of the basket, this corresponds to curve X s , rises gently following a curve from time t0 to time t 3 , at which the speed reaches its max. Has reached value. Between the point in time t 3 and the point in time t 4 , that is to say at a constant speed, the course of the location is linear. Subsequently, between time t 4 and time t 7 , the car approaches stop line 3 in a smooth transition with decreasing speed in a smooth transition. The actual position is indicated by dashed lines approximately parallel to the curve marked X s , X i . The actual position of the car F follows the generated setpoint X s with a time delay, as can be seen from the curve.

Im linearen Bereich des in Fig. 3 dargestellten Lagediagramms ist der Zeitpunkt mit Hilfe eines Pfeils eingezeichnet, zu dem das Initiatorsignal 13u (vgl. dazu auch Fig. 1) auftritt. Dieses Signal I3u gibt an, daß bei der Fahrt des Fahrkorbes F zwischen Stockwerk zwei und Stockwerk drei deruntere Initiatorpunkt vor Erreichen des Stockwerks drei durch die Unterkante 40 des Fahrkorbes erreicht ist. Ab da ist noch ein festgelegter Weg Xinit zurückzulegen. Dies kann in Praxis etwa dem Weg von 1 m entsprechen. Die Steuereinheit 24 berechnet aus diesem Wert und dem gespeicherten Wert des notwendigen Bremsweges diejenigen weiteren Sollwerte, die bis zur Einleitung des Bremsens noch in linearer Verfahrensweise abgegeben werden können.The time at which the initiator signal 1 3u (cf. also FIG. 1) occurs is shown in the linear region of the position diagram shown in FIG. 3 with the aid of an arrow. This signal I 3u indicates that when the car F travels between two floors and three floors, the lower initiator point is reached before the third floor by the lower edge 40 of the car. From there, there is still a defined way to travel Xinit. In practice, this can correspond to the distance of 1 m. From this value and the stored value of the necessary braking distance, the control unit 24 calculates those further setpoints that can still be output in a linear manner until braking is initiated.

In der Fig. 4 ist in Nebenanordnung zu den drei Diagrammen der Fig. 3 schematisch die Ablauffolge bei der Erstellung jedes einzelnen Lagesollwertes Xs schematisch erläutert. In zyklischer Abfolge mit geeigneter Frequenz wird zu einem bestimmten Δ a des Beschleunigungsprofils ein Summationsvorgang vorgenommen, der zu einem Beschleunigungswert a führt. Dieser Beschleunigungswert a muß kleiner als der maximale sein. Daraus wird durch Summation bzw. Integration der zugehörige Geschwindigkeitswert V ermittelt, der ebenfalls kleiner als die zulässige Maximalgeschwindigkeit Vmax ist. Durch eine weitere Summation wird daraus der zu dem anfänglichen Δ a und dementsprechend vorerreichten Wert der aktuelle Sollwert Xs für die Lage zu dem bestimmten Zeitpunkt des Fahrkorbes F ermittelt. Dieser Vorgang wird wie gesagt zyklisch in einem bestimmten Takt vorgenommen.In FIG. 4, in addition to the three diagrams of FIG. 3, the sequence in which each individual position setpoint X s is created is schematically explained. In a cyclic sequence with a suitable frequency, a summation process is carried out for a specific Δ a of the acceleration profile, which leads to an acceleration value a. This acceleration value a must be less than the maximum. From this, the associated speed value V is determined by summation or integration, which is also less than the permissible maximum speed V max . A further summation is used to determine the value for the initial Δ a and, accordingly, the current target value X s for the position at the specific point in time of the car F. As already mentioned, this process is carried out cyclically in a certain cycle.

Fig. 5 stellt schematisch im Blockdiagramm den Zusammenhang der Generierung der Lagesollwerte Xs und der Führung des Motors durch den Umrichter dar. Im Sollwertgenerator der Steuereinheit 24 werden entsprechend den Startbedingungen und des Auftretens der Initiatorimpulse 110 bis I4u die Lagesollwerte Xs ermittelt.5 shows schematically in the block diagram the relationship between the generation of the position setpoints X s and the control of the motor by the converter. In the setpoint generator of the control unit 24, the position setpoints X s are determined in accordance with the starting conditions and the occurrence of the initiator pulses 11 0 to I 4 u .

Diese Lagesollwerte X werden einem Lageregler zugeführt. Am Ausgang stehen dann die beiden Phasensollwerte Rs und Ss an, die entweder den Phasenstrom oder die Phasenspannung sollwertmäßig vorgeben. Diese Werte werden dem Umrichter zugeführt, der daraus mit Hilfe seiner Steuer-und Regelelektronik SR die Motorphasenströme abgibt.These position setpoints X are fed to a position controller. The two phase setpoints Rs and Ss are then available at the output, which either specify the phase current or the phase voltage according to the setpoint. These values are fed to the converter, which uses them to output the motor phase currents with the aid of its control and regulating electronics SR.

Bei jedem Anfahrvorgang wird von der Steuereinheit 24 während des Anfahrvorganges zwischen dem Zeitpunktto bis t3, wie in Fig. 3, insbesondere im unteren Diagramm dargestellt, ein bestimmter Anfahrsollweg Xs ermittelt. Dieser Anfahrweg bzw. die dabei ermittelten einzelnen Sollwerte, werden als Bremsweg gespeichert und beim darauffolgenden Bremsvorgang in umgekehrter Reihenfolge als Sollwerte im Bremsvorgang für den Bremsweg verwendet. Somit wird ein zum Anfahrweg analoger Bremsweg sichergestellt. Eingeleitet wird der Bremsvorgang dann, wenn bei einer ganz bestimmten Position vor dem Haltepunkt das Signal Ixo oder Ixu kommt. Durch die Steuereinheit wird dann ermittelt, wann der Bremsvorgang eingeleitet werden muß. Der Bremsvorgang wird analog zum Anfahrvorgang durchgeführt und im Anschluß an den Initiatorimpuls dann eingeleitet, wenn die Fahrkorbposition dem Gesamtweg abzüglich des Anfahrwegs entspricht. Dabei sind Anfahrweg und Bremsweg diejenigen Strecken, bei denen, wie aus den Diagrammen der Fig. 3 ersichtlich, eine Geschwindigkeitsänderung der Last-bzw. des Fahrkorbes F auftritt.During each starting process, the control unit 24 determines a specific starting target path Xs during the starting process between the time to t 3 , as shown in FIG. 3, in particular in the lower diagram. This approach path or the individual setpoints determined in the process are stored as the braking distance and are used in reverse order as setpoints in the braking process for the braking distance during the subsequent braking process. This ensures a braking distance analogous to the approach path. The braking process is initiated when the signal I xo or I xu comes at a specific position before the stopping point. The control unit then determines when the braking process must be initiated. The braking process is carried out in the same way as the start-up process and then initiated after the initiator pulse when the car position corresponds to the total distance minus the approach path. Approach and braking distance are those routes on which, as can be seen from the diagrams in FIG. 3, a change in speed of the load or. of the car F occurs.

Die Generierung der Lagesollwerte Xs für den in der Position geführten Antrieb erfolgt durch die mikrorechnergeführte Steuereinheit 24 in der Weise, daß eine kontinuierliche Bewegung vom Zeitpunkt des Anfahrens, tD bis zum Zeitpunkt des kompletten Anhaltens zum Zeitpunkt t7 erreicht ist. Fig. 3 zeigt diesen kontinuierlichen ruckfreien Verlauf, der einen besonders angenehmen Fahrkomfort sicherstellt.The position setpoints X s for the drive guided in the position are generated by the microcomputer-controlled control unit 24 in such a way that a continuous movement is achieved from the time of starting, t D to the time of complete stopping at time t 7 . Fig. 3 shows this continuous jerk-free course, which ensures particularly pleasant driving comfort.

Claims (10)

1. Elektrischer Drehstromregelantrieb, insbesondere Hebzeugantrieb für die Anwendung bei Aufzügen, mit einem Drehstrommotor, einem Frequenzumrichter und einer Steuereinheit, dadurch gekennzeichnet, daß a) ein Winkelschrittgeber (16) mit dem Rotor des Drehstrommotors (12) verbunden ist, b) der Frequenzumrichter (18) einen Transistorpulswechselrichter enthält, welcher ein in weiten Grenzen verstellbares Drehstromsystem niedrigen Dberschwingungsgehalts liefert, c) die Steuereinheit (24) mit einem Mikrorechner versehen ist zur optimalen Strom- und Flußführung, zur Weg- bzw. Drehzahlregelung sowie zur Erzeugung ruckfreier Anfahr- und Brems- bzw. Haltebewegungen des Drehstrommotors (12), und d) die Steuereinheit (24) Lagesollwerte (Xs) bzw. Phasensollwerte (Rs, Ss) erzeugt in Abhängigkeit von und in Übereinstimmung mit zugeführten Istwerten, übergeordneten Sollwertsignalen, externen Positionssignalen (Ixu, Ixo) und intern vorgegebener Regelparameter (a, amax, vmax). 1. Electrical three-phase control drive, in particular a hoist drive for use in elevators, with a three-phase motor, a frequency converter and a control unit, characterized in that a) an angular step encoder (16) is connected to the rotor of the three-phase motor (12), b ) the frequency converter (18) contains a transistor pulse inverter, which supplies a three-phase system with low harmonic content that is adjustable within wide limits, c) the control unit (24) is provided with a microcomputer for optimal current and flow control, for path or speed control and for producing jerk-free starting and braking or holding movements of the three-phase motor (12), and d) the control unit (24) generates position setpoints (X s ) or phase setpoints (R s , S s ) as a function of and in accordance with supplied actual values, superordinate setpoint signals, external position signals (I xu , I xo ) and internally predetermined control parameters ( a, amax, v max ). 2. Antrieb gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von einem Mikrorechner geführte Steuereinheit (24) aus einem intern vorgegebenen zeitabhängigen Profil der Beschleunigung (a) durch Summation ein Geschwindigkeitsprofil (v) erzeugt und durch weitere Summation daraus ein positionsabhängiges Lageprofil (x) erzeugt wird, dessen einzelne Werte (xs) als Sollwerte für die Lageregelung dienen, wobei die Summation wiederholt mit hoher Frequenz zyklisch durchgeführt wird.2. Drive according to claim 1, characterized in that the control unit (24), which is guided by a microcomputer, generates a speed profile (v) from an internally predetermined time-dependent profile of the acceleration (a) and a further position-dependent position profile (x) by further summation. is generated, the individual values (x s ) of which serve as setpoints for the position control, the summation being carried out cyclically at a high frequency. 3. Antrieb gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Anfahrvorgang für den Anfahrweg erzeugten Sollwerte (xs) gespeichert werden und als Sollwerte im Bremsvorgang im umgekehrter Reihenfolge für den Bremsweg verwendet werden.3. Drive according to claim 1 or 2, characterized in that the setpoints generated during the starting process for the approach path (x s ) are stored and used as setpoints in the braking process in the reverse order for the braking distance. 4. Antrieb gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsvorgang analog zum Anfahrvorgang durchgeführt und dann eingeleitet wird, wenn diejenige Position erreicht ist, die dem Gesamtweg abzüglich des jeweiligen Anfahrweges entspricht.4. Drive according to claim 3, characterized in that the braking process is carried out analogously to the starting process and then initiated when that position is reached which corresponds to the total path minus the respective approach path. 5-. Antrieb gemäß Anspruch 3 oder 4dadurch gekennzeichnet, daß Anfahrweg und Bremsweg diejenige Strecke ist, bei der eine Geschwindigkeitsänderung der Last (F) auftritt.5-. Drive according to claim 3 or 4, characterized in that the approach and braking distance is the route on which a speed change of the load (F) occurs. 6. Antrieb gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mikrorechnergeführte Steuereinheit (24) die Lagesollwerte (xs) derart erzeugt, daß die Anfahrbewegung sowie die Bremsbewegung kontinuierlich, d.h. ruckfrei aus dem bzw. in den Stillstand erfolgt und ebenso der Übergang in die konstante sowie aus der konstanten Geschwindigkeit.6. Drive according to one of claims 3 to 5, characterized in that the microcomputer-controlled control unit (24) generates the position setpoints (x s ) in such a way that the start-up movement and the braking movement take place continuously, ie jerkily from or to a standstill, and likewise the transition to constant as well as from constant speed. 7. Antrieb gemäß einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorpositionswinkelsignale des mit dem Rotor des Drehstrommotors (12) verbundenen Winkelschrittgebers (16) sowohl zur dynamisch optimalen Führung des Drehstrommotors (12) als auch zur Wegmessung verwendbar sind.7. Drive according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor position angle signals of the with the rotor of the three-phase motor (12) connected angle encoder (16) can be used both for dynamically optimal guidance of the three-phase motor (12) and for distance measurement. 8. Antrieb gemäß einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Drehstrommotor ein Käfigläufermotor-Asynchronmotor (12) vorgesehen ist.8. Drive according to one of the preceding claims, characterized in that a squirrel-cage motor asynchronous motor (12) is provided as a three-phase motor. 9. Antrieb gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfigläufer-Asynchronmotor (12) streuungsarm ist und damit einen großen Feldschwächbereich aufweist.9. Drive according to claim 8, characterized in that the squirrel cage asynchronous motor (12) is low in scatter and thus has a large field weakening range. 10. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet , daß als Drehstrommotor ein Synchronmotor vorgesehen ist.10. Drive according to one of claims 1-7, characterized in that a synchronous motor is provided as a three-phase motor.
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