FI71537B - Startregleranordning saerskilt foer hissar - Google Patents

Description

χ 71537 Käynnistysohjauslaite, varsinkin hissejä varten. -Startregleranordning, särskilt för hissar.

Tämän keksinnön kohteena on käynnistysohjauslaite, varsinkin hissiä varten, käsittäen pääreleen sulkukoskettimien välityksellä kytkettävän käyttömoottorin ja sähkömekaanisen pysäytysjarrun, jossa on ainakin yksi jarrumagneetti ja yksi jarrujousi, jolloin jarrrumagneetin toinen liitäntä on yhdistetty jarrureleen sulkukoskettimen välityksellä jännitelähteen toiseen napaan ja jarrumagneetti magnetoi-daan kytkettäessä hissin käyttölaite ja kohotetaan py-säytysjarru jarrujousen voimaa vastaan.

Yksinkertaisissa, taloudellisissa, epätahtimoottoreiden käyttämissä hisseissä ei ole mitään varsinaisia käynnistysoh-jauslaitteita. Tällaisissa, ammattikirjallisuudesta, esimerkiksi Bethmann'in julkaisusta "Der Aufzugsbau" tunnetuissa hisseissä sähkömekaanisen pysäytysjarrun jarrumagneetti magnetoidaan käyttömoottorin pääreleen koskettimien välityksellä. Tällöin pysäytysjarrun kohotus paino- tai jousivaikutusta vastaan tapahtuu sysäysmäisesti käyttömoottoria kytkettäessä. Tällaisten hissien liikkelle lähdön mukavuus on epätydyyttävä, koska liikkelle lähdön nykäys on hyvin huomattava, johtuen moottorin käynnistys-vääntömomentin ja kuormitusmomentin sysäysmäisestä kohoamisesta ja äkillisestä interferenssistä.

Edelleen on tunnettua magnetoida pysäytysjarrun jarrumagneetti jarrureleen sulkukoskettimen avulla. Niinpä esimerkiksi saksalaisen kuulutusjulkaisun 1 091 303 mukaisessa laitteessa jarrurele herätetään kytkettäessä käyttömoottorin pääreleen apukoskettimen välityksellä. Tällöin saavutetaan tietty käyttövarmuus, koska pysäytysjarru kohotetaan vasta sitten, kun käyttölaite on kytketty. Lisäksi tällaisella laitteella hissin hidastusvaiheen aikana voidaan ohjata jarrua ja käyttömoottoria toisistaan riippumatta. Edellä esitetyssä laitteessa syntyy automaattisesti hidastus kytkentääjän- 2 71537 kohdan ja jarrun kohottamisen alun välillä, millä kuitenkaan ei ole saavutettavissa liikkelle lähdön mukavuuden mitään mainittavaa parannusta.

Toisaalta on tunnettua käyttää sähkömekaanista pysäytysjar-rua hissin säädettyä jarrutusta varten hidastusvaiheen aikana tarkan pysähtymisen saavuttamiseksi. Niinpä esimerkiksi julkaisun DOS 2 003 931 mukaisessa jarrulaitteeesa on säätöpiiri, joka käsittää jarrutttavan akselin kierrosluvusta tosiarvon muodostavan takometridynamon, jarrutusohjelman sisältävän nimellisarvon anturin, tosiarvoa ja nimellisarvoa tasoittavan säätövahvistimen sekä jarrumagneettiin vaikuttavan ohjauselimen.

Tämän keksinnön tehtävänä on aikaansaada hissiä varten kustannuksiltaan edullinen käynnistysohjauslaite, jonka avulla voidaan parantaa olennaisesti liikkeelle lähdön mukavuutta. Tämä tehtävä ratkaistaan patenttivaatimuksissa määritellyllä keksinnöllä erityisesti siten, että pysäytys-jarrun BR jarrumagneetti BM on yhdistetty säätölaitteen RK kanssa, jonka avulla jarrutusvoimaa ohjataan käynnistyksen aikana suoraviivaisesti vähentäen ja jonka avulla on saavutettavissa käyttölaitteen suoraviivaisesti kasvava käynnistysmomentti TR2. Jarrutusvoiman suoraviivainen pienentäminen alkaa vasta käyttömoottorin MH kytkentä-momenttihuipun vaimenemisen tai päättymisen jälkeen, mikä saavutetaan nimellisarvon anturin SWG ja käyttömoottorin MH sekä nimellisarvon anturin SWG P-osan käynnistysajankoh-tien optimaalisella keskinäisellä säädöllä, jolloin kytkentä-momenttihuippu voi osoittaa vaikutuksensa ainoastaan epäolennaisesti optimaalisesti tehdyn jarrujousen BF ansiosta.

Keksinnöllä saavutetut edut ovat nähtävissä pääasiallisesti siinä, että moottorin kytkentävääntömomentti-kuormitusmo-mentin interferenssistä johtuva liikkeelle lähdön nykäys pienenee suuresti, ja kytkentämomentin vaimenemisen jäi- 71537 3 keen pysäytysjarrun BR täydelliseen kohotukseen saakka kiihdytyksen muutos on likimain vakio. Näin liikkelle lähdön nykäys pienenee edelleen huomattavasti ja saavutetaan liikkelle lähdön mukavuuden olennainen paraneminen. Eräs toinen etu on nähtävissä säätölaitteen RK ehdotetussa rakenteessa, jolla on elektronilaitteiden kaikki edut, kuten esimerkiksi siinä ei ole mitään kuluvia osia, se on huoltovapaa, helposti säädettävissä, sillä on pitkäaikainen kestävyys, ja sen kustannukset ovat verraten pienet.

Keksinnön erästä sovellutusesimerkkiä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 esittää kaaviollisesta keksinnön mukaista käynnis-tysohjauslaitetta.

Kuvio 2 esittää momenttikäyrää käynnistettäessä ilman käynnistysohjauslaitetta.

Kuvio 3 esittää magnetoimisvirtakäyrää käynnistettäessä ilman käynnistysohjauslaitetta.

Kuvio 4 esittää momenttikäyrää käytettäessä keksinnön mukaista käynnistysohjauslaitetta.

Kuvio 5 esittää keksinnön mukaisen käynnistysohjauslaitteen nimellisarvon anturin ja jarrumagneetin magnetoimis-virran siirtofunktion diagrammaa.

Kuviossa 1 viitemerkillä MH on merkitty hissin käyttömoot-toria, joka käyttää käyttöpyörän TS välityksellä kuljetus-osaan S ripustettua, vastapainolla G tasapainoitettua hissin koria K. Käyttömoottori MH, esimerkiksi epätahtimoot-tori on yhdistetty pääreleen HS sulkukytkimien SH ja kahden esittämättä jätetyn suuntareleen sulkukoskettimien SR-D, välityksellä kolmivaiheverkon RST kanssa. Jottei käynnistysvirta tulisi Iidan suureksi, epätahtimoottori 4 71537 on sopivimmin vaihtonapainen ja varustettu kuudella ja neljällä navalla. Käyttöpyörään TS ja käyttömoottoriin MH vaikuttavassa sähkömagneettisessa pysäytysjarrussa BR on ainakin yksi jarrumagneetti BM ja jarrujousi BF, jolloin jarrumagneetin BM toinen liitäntä 1 on liitetty jarrureleen BS sulkukoskettimen SB1 välityksellä tasajännite-lähteen NG toiseen napaan 3 ja jarrumagneetin BM toinen liitäntä 2 on yhteydessä jäljempänä lähemmin selitetyn säätölaitteen RK kanssa. Jarrureleeessä BS on toinen sulkukosketin SB2, jonka välityksellä päärele HS on herätettävissä.

Säätölaite RK käsittää annetun arvon eli nimellisarvon anturin SWG, tosiarvon anturin IWG, säätöpoikkeaman muodostavan vähentäjän S, kahden paikan säätimen RV ja asetusta! ohjauselimenä toimivan kytkentä- tai ohjaustransistorin T.

Nimellisarvon anturina 5WG on ohjausvahvistin, joka on ulkoisten rakenne-elimien ohjelmoima siten, että sen siirtofunktio vastaa likimain PI-säätimen aikaan suhtautumista. Nimellisarvon anturin SWG toinen sisäänvienti on yhdistetty jarrureleen sulkukoskettimen SB välityksellä tasajännitelähteen NG toisen navan 3 kanssa, samalla kun sen ulostulo on liitetty vähentäjän S sisääntuloon.

Vähentäjänä S on nimellisarvon ja tosiarvon välisen eron vahvistava ohjausvahvistin, jonka ulostulo on yhdistetty kahden paikan säätimen RV sisääntulon kanssa. Kahden paikan säädin RV, kytkimenä toimiva ohjausvahvistin, on liitetty ulostulon välityksellä kytkentätransistorin T kantaan. Tämän kytkentätransistorin T kollektori on yhdistetty jarrumagneetin BM toiseen liitäntään 2, jolloin jarrumagneetin BM liitäntöjen 1, 2 väliin on kytketty diodi D.

Tosiarvon anturi IWG käsittää vahvistimen V ja mittausvas- 11 5 71537 tuksen MR, joka puolestaan on yhdistetty kytkentätransisto-rin T emitteriin ja vahvistimen V toiseen sisääntuloon sekä toisaalta tasajännitelähteen NG toiseen napaan 4 ja vahvistimen V toiseen sisääntuloon. Vahvistimena V on ohjausvahvistin, joka on ohjelmoitu tai ohjattu ulkoisilla rakenne-elimillä siten, että kytkentätransistorin T sulkemisaikana simuloidaan ja vahvistetaan jarrumagnee-tin BM ja diodin D kautta virtaava vapaa- tai joutokäynti-virta. Tosiarvon anturin IWG ulostulo on yhdistetty vähentäjän S sisääntulon kanssa.

Edellä selitetty käynnistysohjauslaite toimii seuraavasti.

Annettaessa kulkukäsky esimerkiksi ylöspäin ajoa varten, herätetään vastaava suuntarele ja suljetaan siihen kuuluvat sulkukoskettimet SR-U. Tällöin suuntareleen esittämättä jätetyn apukoskettimen välityksellä herätetään jarrurele BS niin, että sulkukosketin SB1 sulkeutuu (ajankohta I, kuv. 5). Jarrureleen BS toisen sulkukoskettimen SB2 välityksellä herätetään päärele HS, minkä jälkeen suljetaan sulkukoskettimet SH ja käyttömoottori MH alkaa käynnistyä (ajankohta II, kuv. 4). Tällöin käynnistysmomentti kulkisi ilman keksinnön mukaisen käynnistysohjauslaitteen käyttöä käyrän TM mukaan (kuv. 2 ja 4).

Alussa esiintyvä, esimerkiksi kolminkertaista moottorin nimellismomenttia TMN vastaava jarrutusmomentti TB2g vastustaa käynnistysmomenttia TM niin, että ainoastaan pieni, vähäisessä määrässä käyntiinlähtömukavuuteen vaikuttava vääntömomenttihuippu TR2g tulee vaikuttavaksi (ajankohta III. kuv. 4). Jarrureleen koskettimen SB sulkemisen kanssa nimellisarvon anturi SUG alkaa toimia, jolloin siirtofunktion toista P-osuutta vastaava virran nimellisarvo igQLL esiintyy ulostulossaan (ajankohta I, kuv. 5).

Koska tänä ajankohtana tosiarvon anturin IWG toimittama virran tosiarvo ijgj on käytännöllisesti katsoen nolla, säätöpoikkeama tulee niin suureksi, että vähentäjän S

6 71537 lähtöjännite ylittää ensimmäisen raja-arvon. Tämän johdosta kahden paikan säätimen lähtöjännite hyppää arvoon, joka aikaansaa sen, että kytkentätransistori T tulee ohjatuksi johtavaan tilaan. Nyt tosiarvon anturi IWG ottaa mukaan jarrumagneetin BM ja kytkentätransitorin T kautta virtaavan suurenevan virran mittausvastuksen MR välityksellä ja johtaa virran tosiarvona ijgj vähentäjään S. Virran tosiarvon ijgj lähetessä sillä aikaa suoraviivaisesti suurenevaa virran nimellisarvoa vähentäjän S lähtöjännite alittaa toisen raja-arvon, jolloin kahden paikan säätimen RV lähtö-jännite hyppää tai vetäytyy takaisin alkuperäiseen arvoon, ja kytkentätransistori T tulee ohjatuksi johtamattomaan tilaan. Nyt jarrumagneetin BM ja diodin D kautta virtaava pienenevä vapaankäynnin virta eli joutokäyntivirta simuloidaan tosiarvon anturissa IWG ja johdetaan virran tosiarvona ^IST vähentäjään S. Jos nyt virran tosiarvo ijgy laskee niin paljon, että vähentäjän S lähtöjännite ylittää jälleen ensimmäisen raja-arvon, niin kytkentätransistori tulee ohjatuksi uudelleen johtavaan tilaan, minkä jälkeen edellä esitetyt vaiheet toistuvat. Virran tosiarvon ijgy keskiarvo, joka tosiarvo on suhteellinen jarrumagneetin BM läpivirtaa-van magnetoimisvirran ierr keskiarvoon, seuraa tällä tavalla suoraviivaisesti suurenevaa virran nimellisarvoa 150LL (kuv· 5)'

Saavutettaessa magnetoimisvirta ig, havahduksen viivästymistä t^ vastaavan ajanjakson jälkeen, magneettinen voima alkaa osoittaa vaikutustaan jarrujouseen BF (ajankohta IV, kuv. 4 ja 5). Tästä ajankohdasta lähtien jarrutus-momentti TB2 alkaa pienentyä suhteellisesti suoraviivaisesti suurenevaan magnetoimisvirtaan ierr> jolloin moottorin käynnisty smomentin TM voittamisen jälkeen ilmenee jarrutus-momentin TB2 yli suoraviivaisesti kasvava resultanttikäyn-nistysmomentti TR2=TM+TB2 (kuv. 4). Jonkin ajan, esimerkiksi 0,5 sekunnin kuluttua yhdessä pysäytysjarrun BR täydellisen kohoamisen kanssa käynnistysvaihe on päättynyt (ajankohta V (kuv. 4) niin, että käyttö voi kohota nimellisnopeuteen.

7 71537 Käynnistettäessä käyttämättä keksinnön mukaista käynnistys-ohjauslaitetta jarrureleen koskettimen SB sulkeutuessa jarrumagneetin BM magnetoimisvirta ierr nousee aluksi verraten jyrkästi niin, että virran arvo ig saavutetaan jo hyvin pienen havahtumisviivästyksen t^ jälkeen (ajankohta II. kuv. 2 ja 3). Tästä ajankohdasta lähtien jarru-momentti TB1 pienenee suhteellisesti likmain e-funktion mukaan kulkevaan magnetoimisvirtaan ierr> jolloin ilmenee ainoastaan vähän ajankohdassa III (kuv. 2) käynnistyvän käyttömoottorin MH käynnistysmomentista TM poikkeva resul-tanttikäynnistysmomentti TR1=TM+TB1 ja siten esiintyy riittämätön käyntiinlähtömukavuus.

Claims (7)

8 71537

1. Käynnistysohjauslaite, varsinkin hissiä varten, käsittäen pääreleen sulkukoskettimien (SH) välityksellä kytkettävän käyttömoottorin (MH) ja sähkömekaanisen pysäytysjarrun (BR) , jossa on ainakin yksi jarrumagneetti (BM) ja yksi jarrujousi (BF), jolloin jarrumagneetin (BM) toinen liitäntä (1) on yhdistetty jarrureleen (BS) sulkukoskettimen (SB1) välityksellä jännitelähteen (NG) toiseen napaan (3) ja jarrumagneetti (BM) magnetoidaan kytkettäessä hissin käyttölaite ja kohotetaan pysäytysjarru (BR) jarrujousen (BF) voimaa vastaan, tunnettu siitä, että jarrumagneetti (BM) on yhdistetty säätölaitteen (RK) kanssa, jolloin säätölaitteen (RK) nimellisarvon anturin (SWG) sisääntulo on yhdistetty jarrureleen (BS) sulkukoskettimen (SB1) välityksellä jännitelähteen (NG) toiseen napaan (3) ja jarrumagneetin (BM) toinen liitäntä (2) on yhdistetty säätölaitteen (RK) säätöelimenä toimivan kytkentätransis-torin (T) kollektorin kanssa, jonka kytkentätransistorin välityksellä jarrumagneetti (BM) on kytkettävissä jännitelähteen (NG) toiseen napaan (4).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen käynnistysohjauslaite, tunnettu siitä, että on järjestetty jarrureleen (BS) toinen sulkukosketin (SB2), joka jarrurele on yhdistetty pääreleen (HS) kanssa ja jonka avulla päärele (HS) on herätettävissä niin, että kytkettäessä hissin käyttölaite pääreleen (HS) sulkukoskettimet (SH) ovat kytkettävissä ajallisesti jarrureleen sulkukoskettimien (SB1, 2) jälkeen ja nimellisarvon anturi (SWG) alkaa toimia ajallisesti ennen käyttömoottorin (MH) käyntiin lähtöä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen käynnistysohjauslaite, tunnettu siitä, että nimellisarvon anturin (SWG) siirtofunktio vastoa likimain PI-säätimen aikaan suhtautumista. 9 71537

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen käynnistysohjauslaite, tunnettu siitä, että säätölaitteessa (RK) on kytkentätransistoria (T) säätöpoikkeamasta riippuvaisena ohjaava kahden paikan säädin (RV).

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen käynnistysohjauslaite, tunnettu siitä, että on järjestetty tosiarvon anturi (IWG), jonka muodostavat vahvistin (V) ja mittausvastus (MR), jolloin tämä mittausvastus (MR) on toisaalta yhdistetty kytkentätransistorin (T) emitterin ja vahvistimen (V) sisäänviennin kanssa sekä toisaalta jännitelähteen (NG) toisen navan (4) ja vahvistimen (V) toisen sisäänviennin kanssa ja jolloin kytkentätransistorin (T) kytkentäaikana mittausvastuksen (MR) kautta virtaavasta virrasta on ohitettavissa virran tosiarvo.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen käynnistysohjauslaite, tunnettu siitä, että tosiarvon anturin (IWG) vahvistimena (V) on RC-elimien välityksellä ohjelmoitu ohjausvahvistin, jolloin kytkentätransistorin (T) sulkemisaikana jarrumagneetin (BM) ja sen kanssa rinnankytketyn diodin (D) kautta virtaava virta simuloidaan ja käytetään virran tosiarvona.

7. Patenttivaatimuksen 1 muk-ainen käynnistysoh jauslaite, tunnettu siitä, että jarrujousen (BF) esijännitys on mitoitettu siten, että mekaaninen jarrutusmomentti (TB2g) on hissin pysähdyksen aikana 3 - 3,5 kertaa moottorin nimellismomentti. 10 71537