EP1410114B1 - Antriebsanlage mit einrichtung zum geregelten und/oder modulierten absteuern und stillsetzen einer seilbahn - Google Patents

Antriebsanlage mit einrichtung zum geregelten und/oder modulierten absteuern und stillsetzen einer seilbahn Download PDF

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EP1410114B1
EP1410114B1 EP01938226A EP01938226A EP1410114B1 EP 1410114 B1 EP1410114 B1 EP 1410114B1 EP 01938226 A EP01938226 A EP 01938226A EP 01938226 A EP01938226 A EP 01938226A EP 1410114 B1 EP1410114 B1 EP 1410114B1
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EP
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frequency converter
drive unit
electric motor
funicular
motor
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Nikolaus Erharter
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    • B61—RAILWAYS
    • B61B—RAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B12/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups B61B7/00 - B61B11/00
    • B61B12/06—Safety devices or measures against cable fracture

Definitions

  • the present invention relates to a drive system with a device for controlled and / or modulated shutdown and shutdown of a cable car according to the preamble of claim 1.
  • the object of the present invention is therefore to solve the problems given by the direct drives and to make the braking, for example in case of failure of the power supply such that a braking distance is obtained with a prescribed by the standard speed without additional inertial masses or masses provided would have to be.
  • the delay of the system can be actively influenced by the system itself energy is supplied so that it is speed-dependent controlled and the stopping distance / shutdown path is set by the engine.
  • the controller When stopping or stopping the system, a distinction is made between the controller and the controller as to whether the system conveys uphill (motorized) or downhill (regenerative).
  • the reference numeral 1 in general a circuit diagram of a device of a drive system for the controlled Ab Kunststoffn and stopping a cable car specified.
  • the device 1 is connected to a three-phase network 2 via a main switch 3.
  • the device 1 comprises a frequency converter 4, which is controlled by a regulator.
  • the controller 5 is connected via a line 6 to the output of the frequency converter 4 and to the input 7 of the frequency converter. He is also connected via a line 8 with devices that detect the speed, braking, etc. of the drive system.
  • the frequency converter 4 is also current moderately connected to a frequency converter 10, which is opposite to the frequency converter 4 and also monitored by a controller 11 and how the controller 8 is supplied, and connected to a motor 12 with the interposition of a switch 13.
  • the motor 12 is directly connected to a drive 14 of the drive system.
  • the drive 14 is connected via a feedback line 15 to the controller 11.
  • a switch 16 is provided with the interposition of a capacitor, after which a branch 18 is provided, which is connected to an electric current source 19. This may conveniently be in a loadable battery or a capacitor set of conventional type. After the branch 18, a capacitor 20 is provided.
  • a double switch 22 is introduced, which contacts a line 32 which is connected to a frequency converter 24 with the interposition of a capacitor 25.
  • a branch 30 is attached from the line, which is connected to a power source 31 which is of the type of that 19 of the first embodiment and will therefore not be further explained.
  • a switch 29 is always provided after the capacitor 17, which acts independently of the double switch 22 and a line 26 contacted, which is connected to a frequency converter 27 with the interposition of a capacitor 28.
  • a branch 40 is attached to the line 26, which is connected to a second energy source 24, which is the same type as that 19 of the first embodiment and will therefore not be further explained.
  • the frequency converter 24 is connected to an electric motor 34, synchronous or asynchronous type, while the frequency converter 27 is connected via a switch 33 to the same electric motor 34.
  • the electric motor 34 actuates a drive shown schematically in FIG. 35.
  • the frequency converter 24 is influenced by a controller 36, while the frequency converter 27 is influenced by a controller 37 otherwise according to the type of the controller 8.
  • the electrical energy source will be sized to provide supplemental energy in the event of mains failure according to such ramp that a maximum delay, which is prescribed with a value that varies for each different type of equipment, for example 1, is not exceeded , 25 m / s 2 for moving constantly facilities.

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  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
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  • Control Of Stepping Motors (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsanlage mit Einrichtung zum geregelten und/oder modulierten Absteuern und Stillsetzen einer Seilbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bei Anlagen dieser Art wird häufig eine Lösung gesucht, bei der es nicht erforderlich sein soll, ein Untersetzungsgetriebe, Antrieb und Antriebscheibe zu verwenden, und daher keine Kraftübertragung von einem Antrieb auf ein Getriebe vorhanden sein soll. Überdies wird ständig versucht, die Anzahl von bewegten Teilen und Verschleißteilen verringern. Die Wartung soll möglichst wenig aufwendig sein und die Lärmentwicklung begrenzt sein. Der Wirkungsgrad sollte mit einem hohen cosϕ groß und die Netzverschmutzung möglich klein sein.
  • Um diese Ergebnisse zu erhalten, wurden in der letzten Zeit an Seilbahnanlagen Direktantriebe ausgeführt, d.h. Anlagen bei denen keine Untersetzungsgetriebe erforderlich werden.
  • Derartige Systeme sind z.B aus den Druckschriften JP 04 066 362, GB 2 111 326 und US 5 856 712 bekannt.
  • Der Nachteil einer solchen Anlage besteht darin, dass rotierende Massen fehlen, die daher ein ganz verschiedenes Bremsverhalten der Anlage gegenüber den herkömmlichen Anlagen ausüben. Bei steilen Seilbahnen und Anlagen mit großer Stundenleistung kann es durch die fehlenden rotierenden Massen zu einer sehr hohen Eigenverzögerung kommen, sodass die von der Norm vorgegebenen maximalen Bremsverzögerungen mit Last bergwärts nicht mehr eingehalten werden können.
  • Es bestehen nun mehrere Möglichkeiten dieses Problem zu lösen:
    • Es kann die Masse der Antriebsscheibe so stark vergrößert werden, dass die Eigenverzögerung wieder die geforderten Werte erreicht.
    • Man kann ein ein- oder mehrstufiges Zwischengetriebe zwischen Motor und Antriebscheibe schalten, wobei man jedoch keinen echten Direktantrieb mehr hätte.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die, die durch die Direktantriebe gegebenen Probleme zu lösen und die Bremsung, beispielsweise bei Ausfall der Energiezufuhr derart zu gestalten, dass eine Bremsstrecke mit einer durch die Norm vorgeschriebene Höchstgeschwindigkeit erhalten wird, ohne dass zusätzliche Trägheitsmassen oder Schwungmassen vorgesehen werden müssten.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in einer Antriebsanlage mit geregeltem Absteuern und Stillsetzen einer Seilbahn mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
  • So kann nach Anspruch 1 die Verzögerung der Anlage aktiv beeinflusst werden, indem der Anlage selbst Energie zugeführt wird, damit sie geschwindigkeitsabhängig abgesteuert und der Anhalteweg/Stillsetzweg durch den Motor vorgegeben wird. Beim Anhalten bzw. Stillsetzen der Anlage wird von der Steuerung bzw. Regelung unterschieden, ob die Anlage bergwärts (motorisch) oder talwärts (generatorisch) fördert.
  • Bei motorischem Betrieb wird die Anlage nach folgendem Schema stillgesetzt:
    • Stillsetzen der Anlage mit dem Nothaltantriebsmotor, der ohne Probleme in Betrieb ist, solange das Netz Energie liefert,
    • bei Ausfall der Energiezufuhr (Netz, Generator) wird die für die Absteuerung bzw. Abschaltung der Anlage notwendige Energie aus einer unabhängigen Energiequelle entnommen und der Motor setzt die Anlage nach einer durch Speisung seitens der unabhängigen Energiequelle vorgegebenen Rampe still,
    • in einer unter Sicherheitsüberlegungen bevorzugten Ausführungsform können diese Energiequelle und die entsprechende Regelung redundant oder auch derart ausgeführt werden, dass beispielsweise bei Nichtfunktionieren einer der Energiequellen die andere Energiequelle zum Wirken kommt,
    • in Anwesenheit einer Mindestgeschwindigkeit fällt dann die normale Betriebsbremse ein.
  • Weitere Merkmale und Einzelheiten der erfindungsgemäßen Anlage gehen aus der folgenden Beschreibung von zwei bevorzugten, in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsformen hervor. Es zeigen,
    • Figur 1
    einen Schaltplan einer erfindungsgemäßen Anlage in einer ersten Ausführungsform, und
    Figur 2
    einen Schaltplan einer erfindungsgemäßen Anlage in einer zweiten in redundanter Ausführung vorgesehenen Ausführungsform.
  • In Figur 1 ist mit der Bezugsziffer 1 im allgemeinen ein Schaltplan einer Einrichtung einer Antriebsanlage zum geregelten Absteuern und Stillsetzen einer Seilbahn angegeben.
  • Die Einrichtung 1 ist mit einem Drehstromnetz 2 über einen Hauptschalter 3 verbunden. Die Einrichtung 1 umfasst einen Frequenzwandler 4, der durch einen Regler gesteuert wird. Der Regler 5 ist über eine Leitung 6 mit dem Ausgang des Frequenzwandlers 4 und mit dem Eingang 7 des Frequenzwandlers verbunden. Er ist überdies über eine Leitung 8 mit Vorrichtungen verbunden, welche die Geschwindigkeit, die Bremsung usw. der Antriebsanlage erfassen.
  • Der Frequenzwandler 4 ist überdies strommäßig mit einem Frequenzwandler 10, der gegenüber dem Frequenzwandler 4 umgekehrt ist und gleichfalls durch einen Regler 11 überwacht und wie der Regler 8 versorgt wird, und mit einem Motor 12 unter Zwischenschaltung eines Schalters 13 verbunden. Der Motor 12 ist direkt mit einem Antrieb 14 der Antriebsanlage verbunden. Der Antrieb 14 ist über eine Rückkopplungsleitung 15 mit dem Regler 11 verbunden.
  • Gemäß der Erfindung ist zwischen dem Frequenzwandler 4 und dem Frequenzwandler 10 ein Schalter 16 unter Zwischenschaltung eines Kondensators vorgesehen, nach welchem eine Abzweigung 18 vorgesehen ist, die mit einer elektrischen Stromquelle 19 verbunden ist. Diese kann zweckmäßiger Weise in eine ladbare Batterie oder ein Kondensatorsatz herkömmlicher Art sein. Nach der Abzweigung 18 ist ein Kondensator 20 vorgesehen.
  • In Figur 2 sind Teile, die mit jenen in Figur 1 angegebenen zusammenfallen, mit denselben Bezugsziffern versehen und werden nicht weiter beschrieben.
  • In der schon unter Bezugnahme auf Figur 1 angegebenen Leitung ist nach dem Kondensator 17 ein Doppelschalter 22 eingebracht, der eine Leitung 32 kontaktiert, die mit einem Frequenzwandler 24 unter Zwischenschaltung eines Kondensators 25 verbunden ist. Zwischen dem Doppelschalter 22 und dem Kondensator 25 ist von der Leitung eine Abzweigung 30 angesetzt, die mit einer Energiequelle 31 verbunden ist, die nach der Art von jener 19 des ersten Ausführungsbeispieles ist und daher nicht weiter erläutert wird. In der Leitung 9 ist immer nach dem Kondensator 17 ein Schalter 29 vorgesehen, der unabhängig vom Doppelschalter 22 wirkt und eine Leitung 26 kontaktiert, die mit einem Frequenzwandler 27 unter Zwischenschaltung eines Kondensators 28 verbunden ist. Zwischen dem Doppelschalter 22 und dem Kondensator 28 ist an der Leitung 26 eine Abzweigung 40 angebracht, die mit einer zweiten Energiequelle 24 verbunden ist, die derselben Art ist wie jene 19 des ersten Ausführungsbeispieles und daher nicht weiter erläutert wird.
  • Der Frequenzwandler 24 ist mit einem Elektromotor 34, synchroner oder asynchroner Art, verbunden, während der Frequenzwandler 27 über einen Schalter 33 mit demselben Elektromotor 34 verbunden ist.
  • Der Elektromotor 34 betätigt einen in 35 schematisch dargestellten Antrieb.
  • Der Frequenzwandler 24 wird durch einen Regler 36 beeinflusst, während der Frequenzwandler 27 durch einen Regler 37 im übrigen nach der Art des Reglers 8 beeinflusst wird.
  • Für beide Ausführungsformen wird die elektrische Energiequelle derart bemessen sein, dass Zusatzenergie bei Ausfall des Netzstromes gemäß einer derartigen Rampe geliefert wird, dass nicht eine Höchstverzögerung überschritten wird, die mit einem Wert vorgeschrieben ist, der für jede verschiedene Art von Anlage sich ändert, beispielsweise 1,25 m/s2 für ständig bewegte Anlagen.

Claims (6)

  1. Antriebsanlage mit Einrichtung zum geregelten und/oder moduliertem Absteuern und Stillsetzen einer Seilbahn, umfassend einen mit dem Antrieb der Seilbahn verbundenen Elektromotor (12; 34), wobei ein Stromnetz (2) elektrisch mit dem Motor verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst:
    einen ersten zwischen dem Motor (12; 34) und dem Anschluss des Netzes (2) angeordneten Frequenzwandler (4), einen ersten Regler (5), der mit dem Ausgang des ersten Frequenzwandlers (4), dem Eingang des ersten Frequenzwandlers (4), mit einer mit Vorrichtungen zur Erfassung der Betriebsweise der Seilbahnanlage verbundenen Leitung (8), und mit mindestens einem zweiten Frequenzwandler (10; 24, 27) verbunden ist, wobei der Ausgang des mindestens einen zweiten Frequenzwandlers (10; 24, 27) mit dem Elektromotor (12) verbunden ist, wobei zwischen dem ersten (4) und mindestens dem zweiten Frequenzwandler (10; 24, 27) mindestens eine Zuleitung einer Stromenergiequelle abgezweigt ist, die für eine vorbestimmte Zeit eingreift, wobei vor der Abzweigung ein Wechselschalter (16; 22, 29) eingebracht ist, der bei Stromausfall oder durch das Brems- oder Stillsetzprogramm der Anlage in Offenstellung gesteuert wird.
  2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiequelle eine Batterie ist.
  3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiequelle ein Kondensatorensatz ist.
  4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor ein Synchronmotor ist.
  5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor ein Asynchronmotor ist.
  6. Anlage nach den vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die abgezweigte Energiequelle derart bemessen ist, dass die Stromzufuhr derselben einer Rampe entspricht, welche die Laufgeschwindigkeit der Seilbahn unterhalb einer Höchstverzögerung für die Bremsung bringt.
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