JP4116099B2 - 駆動部用の安全装置 - Google Patents

Description

技術水準
本発明は駆動部用の安全装置に関する。ＤＥ４３３０８２３Ｃ２からは特別作動モードのための安全装置を有する駆動装置が公知である。ここにおいて、モータの監視のため、冗長性の安全装置が設けられ、この冗長性の安全装置は、モータの回転数を所定の最高値が維持されているかについて監視し、回転数が所定の最高値より大の場合モータへのエネルギ供給を遮断する。回転数を求めるため、２つの異なる信号が次のように検出される即ち、第１の信号が回転数センサにより形成され、第２の信号が、モータへの相給電リード線のうちの少なくとも１つにおける、さらなるセンサを用いて検出された電流の時間的経過から導出される。検出された回転数が所定の最高値を越えると、モータへのエネルギ供給が、電源整流器に前置接続された電力スイッチにより、また、インバータの付加的遮断により中断される。
但し、エネルギ供給遮断のための制御信号の付加的監視手段は設けられていない。断線又は短絡は特別には監視されない。
発明の効果
本発明による駆動部用の安全装置は監視装置を有し、該監視装置は、駆動部の保護のため、通常作動モードの代りに、非常時作動モードがスタートされるべきであるか否かについて駆動部の作動状態を表わす測定値を評価するものである。前記監視装置は、モータへのエネルギ供給に影響を与える操作部材に対して少なくとも１つの出力信号を生成するように構成されている。本発明の安全装置の特徴とするところは通常作動モード中出力信号として交流信号が使用され、非常時作動モード中直流信号が出力信号として使用されることである。
出力信号の所定の設定により、非常時作動モードに対して意識的に生ぜしめられる直流信号は、次のような作動状態にも相応するようになる、即ち、出力信号を伝送する線路の断線又は短絡の際生じる作動状態にも相応するようになる。それにより、信号監視部は、次のような状態におかれ得る即ち、意識的に招来される非常時作動モードの場合にも、断線又は短絡の際に招来されるクリティカルな状況の場合にも相応する操作部材を非常時作動モードが行われるような状態におかれ得る。線路の機能性の監視のための別個の装置を省き得る。
本発明の発展形態では、前記操作部材に信号監視部が配属されており、該信号監視部は、出力信号を監視し、操作部材を、次のような場合非常時作動モードの行われるように制御する、即ち、入力信号−該信号は、正常な線路状態の場合出力信号と一致する−が直流信号である場合、非常時作動モードの行われるように制御するのである。有利には信号監視部は、操作部材の空間的にすぐ近くのところに配され、それにより、信号伝送誤りエラーを最小化するものである。
有利な発展形態では出力信号はバスを介して伝送される前述の安全機能は、バス信号の交換に必要な信号処理部内に統合化され得る。相応のハード部又はソフトウエア実現手法は、いずれにしろバスシステムの作動に必要なエレクトロニクスコストを極くわずかしか増大させない。
有利な発展形態はサブクレーム、及び関連する明細書個所に記載されている。
図面
本発明の１実施例が図示してあり、以降詳述する。図１及び図２ａ〜図２ｇは本発明の駆動部用安全装置の１実施例において生ぜしめられる信号経過を示す。
３相の交流電源１０は、電力スイッチ１２を介して電源整流器１５に接続されている。電源整流器１５は直流電圧中間回路１８に給電し、それの直流電圧は、インバータ２０により、駆動装置２３に給電する交流電圧に変換される。第１の駆動線路からは第１の電流値２５が取出され、第２の駆動線路からは第２の電流値２６が取出され、前記の電流値は、駆動装置２３の回転数値２８と同様に監視装置３０に供給される。監視装置３０は、出力信号３１を生じさせ、この出力信号３１は、第１の信号監視部１３に供給される。第１の信号監視部１３は、出力信号３１に依存して、第１の非常時制御信号４１を発生し、この第１の非常時制御信号４１により、電力スイッチ１２をして場合によりスイッチング処理を行わせる。監視装置３０により生成される出力信号３１に依存して、第２の信号監視部１６は電源整流器１５に対する非常時制御信号４２を発生する。監視装置３０により生成される出力信号３１に依存して第３の信号監視部２１はインバータ２０に対する第３の非常時制御信号４３を生成する。
監視装置３０内には相応の信号評価部が統合化して組込まれており、この信号評価部は、第１、第２電流実際値２５，２６及び／又は回転数実際値２８のような入力信号を用いて非常時作動モード２５をスタートすべきか否かの判定をする。例えば検出された測定値が所定の大きさを越えると−このことは不所望の回転数超過を推定させる−時点Ｔ０にて非常時作動モード３５が起動される、図２ａ参照。例えば直流電圧中間回路電圧のような任意のさらなる量は非常時作動モード３５を起動させ得るものである。
通常作動モード中、監視装置３１は、図２ｂに示すように出力信号３１として交流信号を発生する。実施例中、操作部材として、電力スイッチ１２、電源整流器１５及びインバータ２０が設けられている。電力スイッチ１２には第１の信号監視部１３が割当てられている。この中には評価電子回路が組込まれており、この評価電子回路は出力信号３１を監視し入来する出力信号３１が直流信号であるか否かを判定する。交流信号が入来する場合第１の信号監視部１３は、駆動装置２３ないし相応の制御部の正常な作動状態を推定する。但し、入来する出力信号３１が直流信号を識別すると直ちに、第１の信号監視部１３は、電力スイッチ１２に対する非常時作動モード３５をスタートし、ここで、そのために、例えば保護スイッチに、第１非常時制御信号４１として開放の命令が導かれる。所属の操作部材に対する夫々の非常時駆動モード３５を、各信号監視部１３，１６，２１内にそれぞれ異なった要領、仕方で格納し得る。但し、入来する出力信号３１の信号評価は、すべての信号監視部１３，１６，２１にて同じように行われる。直流信号は非常時作動モードの起動をさせる事象として解釈される。
本発明の安全装置により、さらなるクリティカルな作動状態、例えば断線を検出することが可能である。それに関する出力信号３１の信号経過及び所属の非常時制御信号４１の信号経過が図２ｆないし図２ｇに示してある。但し時点Ｔ１では、出力信号３１を信号監視１３，１６，２１に供給する線路が強制作用により断路されている。それにより出力信号３１のレベルは零レベルへ降下している。信号監視部１３，１６，２１は、直流信号の生じていることを識別する。図２ｇに示すように、例示した第１の信号監視部１３は、非常時制御信号４１を介して非常時作動モードの形態の電力スイッチ１２を起動する。同様にして、線路に短絡が起った場合にも同じような手続き手順経過が進行する。同じく、通常作動モードに相応する交流信号の代りに、直流信号が生じ、この直流信号は、非常時作動モード３５の実施されるよう信号監視部１３，１６，２１により評価される。
さらなる任意の発展形態も可能である。而して、出力信号３１，３２，３３を例えば１つのバスシステムを介して伝送することもできる。それにより、双方向のデータ交換も可能である。基本的に、操作部材１２，１５，２０を次のように配線し得る、即ち、相互間で信号を交換し得、該信号は前述のように監視されるように配線し得る。亦、監視装置３０を、インバータ２０に対する制御部中に統合化して組込むことも可能である。それというのは、第１電流実際値、第２電流実際値２５，２６及び回転数値２８のような被供給量がインバータ２０の所属の制御部にても使用されるからである。
同様にして、複数の監視装置３０を同時に作動化、起動するため、“特別作動モード”のような入力信号を伝送することもできる。
本発明は１つの駆動部に対する非常時作動モードの監視及び作動化に限られるものではない。

Claims (5)

1. 駆動部用の安全装置であって、監視装置（３０）を有し、該監視装置は、駆動部（２３）の保護のため、通常作動モードの代りに、非常時作動モード（３５）がスタートされるべきであるか否かについて駆動部（２３）の作動状態を表わす量（２５，２６，２８）を評価するものであり、ここで、監視装置（３０）は、モータ（２３）へのエネルギ供給に影響を与える操作部材（１２，１５，２０）に対して少なくとも１つの第１の出力信号（３１）を生成するように構成されている当該の安全装置において、通常作動モード中出力信号（３１）として交流信号が使用され、非常時作動モード（３５）中直流信号が出力信号（３１）として使用されることを特徴とする駆動部用の安全装置。
2. 前記操作部材（１２，１５，２０）に信号監視部（１３，１６，２１）が配属されており、該信号監視部は、出力信号（３１）を監視し、操作部材（１２，１５，２０）を、次のような場合非常時作動モード（３５）の行われるように制御する、即ち、出力信号（３１）が直流信号である場合、非常時作動モード（３５）の行われるように制御する請求項１記載の装置。
3. 出力信号（３１）は、バスを介して伝送される請求項１又は２記載の装置。
4. 操作部材として電力スイッチ（１２）又は電源整流器（１５）又はインバータ（２０）が使用される請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
5. 信号監視部（１３，１６，２１）中に、操作部材（１２，１５，２０）に対する非常時プログラムが格納されている請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。

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