DE102006056079A1 - Electric motor i.e. lift motor, for use in e.g. conveyor, has brake device that is mechanically working brake device, which is not manually detachable in case of failure, and another brake device that is electrical brake device - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Elektromotor mit Bremseinrichtungen. Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf einen Aufzugsmotor beschrieben. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung auch bei anderen Elektromotoren, beispielsweise Elektromotoren in Förderbändern, Rolltreppen usw., Einsatz finden kann. Daneben ist die Erfindung auch bei Motoren anwendbar, bei denen auch im stromlosen Zustand ein Drehmoment bzw. Bremsmoment erreicht werden soll.The The present invention relates to an electric motor with brake devices. The invention will be described with reference to an elevator motor. It is noted, however, that the present invention also with other electric motors, for example electric motors in Conveyors, escalators etc., can be used. In addition, the invention is also applicable to engines, in which even in the de-energized state, a torque or braking torque should be achieved.
Aus dem Stand der Technik ist es seit langem bekannt, in Aufzügen Elektromotoren vorzusehen. Dabei weisen derartige Elektromotoren Bremseinrichtungen auf, um beispielsweise im Falle eines Stromausfalles die Bewegung der Aufzugskabine zu bremsen und so Unfälle zu vermeiden. Die europäische Norm EN81 enthält Sicherheitsregelungen für die Konstruktion und den Einbau von Aufzügen. Dabei befasst sich die Norm EN81-1 mit Seilaufzügen. Diese Norm EN81-1 fordert für die jeweiligen Aufzugsmotoren mehrere Bremseinrichtungen.Out The prior art has long been known in elevators electric motors provided. In this case, such electric motors have braking devices on, for example, in the case of a power failure, the movement to brake the elevator car and thus avoid accidents. The European standard Contains EN81 Safety regulations for the Construction and installation of elevators. It deals with the Standard EN81-1 with cable lifts. These Standard EN81-1 calls for the respective elevator motors multiple braking devices.
Genauer gesagt, schreibt die oben genannte Norm EN81-1 allgemein vor, dass bestimmte Beschleunigungen nicht überschritten werden dürfen bzw. dass definierte Lasten aus Nenngeschwindigkeit abgebremst werden müssen. Der Bezug ist jeweils das Aufzugsgewicht und die Nenndrehzahl, so dass sich daraus ein gewisses Moment errechnet.More accurate said, the above-mentioned standard EN81-1 generally states that certain accelerations must not be exceeded or that defined loads are decelerated from rated speed have to. The reference is respectively the elevator weight and the rated speed, so that From this a certain moment can be calculated.
So werden zwei Feststellbremsen mit jeweils einem durch die Norm EN81-1 definierten Minimal- und Maximalbremsmoment benötigt. Für Aufzüge ohne Gegengewicht ist zur Erreichung eines nach EN81-1 zugelassenen Motors im Fehlerfall ebenfalls ein bestimmtes Bremsmoment bzw. Kurzschlussbremsmoment notwendig.So Two parking brakes each with one by the standard EN81-1 defined minimum and maximum braking torque required. For lifts without counterweight is to In the event of an error, the achievement of a motor approved in accordance with EN81-1 is also required certain braking torque or short-circuit braking torque necessary.
Andererseits wird auch im Bereich der Aufzugstechnik auf die Verwendung möglichst kleiner bzw. flacher Motoren geachtet, um Bauräume zu reduzieren.on the other hand is also used in the area of elevator technology as possible Small or flat engines respected to reduce installation space.
Eine Möglichkeit der Bremsung bei derartigen Motoren besteht durch den Einsatz des sogenannten Kurzschlussbremsmoments. Dieses Kurzschlussbremsmoment ist hierbei bedingt durch das physikalische Prinzip (kurzgeschlossene Asynchronmaschine) bei Stillstand identisch 0 und steigt annähernd linear bis zu einem Maximalwert bei einer fixen Drehzahl an.A possibility the braking in such engines is through the use of so-called short-circuit braking torque. This short-circuit braking torque is due to the physical principle (shorted Asynchronous machine) at standstill identical 0 and increases approximately linear up to a maximum value at a fixed speed.
Genauer gesagt zeigt eine Synchronmaschine mit einer kurzgeschlossenen Statorwicklung elektrisch das gleiche Verhalten wie eine Asynchronmaschine, bei der die Statorwicklung einen Kurzschlussläufer darstellt und die Permanentmagnete eine Spannung in dem Kurzschlussläufer (d.h. der Statorwicklung) induzieren, so dass ein Strom in der Statorwicklung fließt. Dieser Strom bildet mit dem Fluss der Permanentmagnete ein Drehmoment. Dieses Prinzip könnte damit auch als „kurzgeschlossene Asynchronmaschine mit Erregung durch die induzierte Spannung des permanentmagnetischen Rotors" beschrieben werden.More accurate said shows a synchronous machine with a shorted stator winding electrically the same behavior as an asynchronous machine, at the stator winding is a squirrel-cage rotor and the permanent magnets a voltage in the squirrel cage rotor (i.e., the stator winding) induce, so that a current flows in the stator winding. This Current forms a torque with the flux of the permanent magnets. This principle could thus also as "short-circuited Asynchronous machine with excitation by the induced voltage of the permanent magnetic rotor "described become.
Das Kurzschlussbremsmoment des oben genannten Motors reicht also nicht aus, um die Norm EN81-1 zu erfüllen.The Short-circuit braking torque of the above engine is therefore not enough to comply with the EN81-1 standard.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Motor mit betriebssicheren Bremseinrichtungen zur Verfügung zu stellen, der insbesondere den Vorgaben durch die Norm EN81-1 gerecht wird. Dies wird erfindungsgemäß durch einen Elektromotor nach Anspruch 1 und einen Aufzug nach Anspruch 9 erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Of the The present invention is therefore based on the object, a motor to provide with reliable braking devices, in particular meets the requirements of the EN81-1 standard. This is inventively An electric motor according to claim 1 and an elevator according to claim 9 reached. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.
Der erfindungsgemäße Elektromotor weist einen Stator und einen drehbar gegenüber diesem Stator angeordneten Rotor auf. Erfindungsgemäß weist der Elektromotor wenigstens eine erste Bremseinrichtung und eine zweite Bremseinrichtung auf, wobei die erste Bremseinrichtung eine elektrisch und bevorzugt in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Rotors gegenüber dem Stator wirkende Bremseinrichtung und die zweite Bremseinrichtung eine mechanisch wirkende Bremseinrichtung ist. Die mechanisch wirkende Bremseinrichtung erzeugt damit bevorzugt ein bzw. das nötige Differenzmoment.Of the Electric motor according to the invention has a stator and a rotatably arranged with respect to this stator Rotor on. According to the invention the electric motor at least a first braking device and a second braking device, wherein the first braking device a electrically and preferably in dependence from the rotational speed of the rotor relative to the stator acting braking device and the second braking device is a mechanically acting braking device is. The mechanically acting braking device thus generates preferred one or the necessary Differential torque.
Unter einer elektrisch in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Rotors gegenüber dem Stator wirkenden Bremseinrichtung wird insbesondere eine Kurzschlussbremse verstanden. Unter einer mechanisch wirkenden Bremseinrichtung wird eine Bremse verstanden, die insbesondere durch Reibungskraft wirkt. Als Beispiel hierfür kommen Backenbremsen, Scheibenbremsen und dergleichen in Betracht.Under one electrically dependent from the rotational speed of the rotor relative to the stator acting braking device In particular, a short-circuit brake is understood. Under a mechanical acting braking device is understood a brake, in particular by friction force acts. As an example, there are shoe brakes, disc brakes and the like.
Vorzugsweise ist wenigstens die zweite Bremseinrichtung im Fehlerfall nicht manuell lösbar. Unter einem Fehlerfall wir jeder außergewöhnliche Betriebszustand und insbesondere ein Stromausfall verstanden. Im Gegensatz hierzu wird unter dem Betriebsfall der Normalbetrieb des Elektromotors bzw. der Anlage, in die der Elektromotor eingebaut ist, verstanden.Preferably At least the second braking device is not manual in the event of an error solvable. Under In the event of a fault, we will be in an exceptional state of operation and in particular a power failure understood. In contrast to this Under normal operation of the electric motor or the system in which the electric motor is installed understood.
Wie eingangs erwähnt, kann der elektrische Antrieb nur ein bestimmtes Kurzschlussbremsmoment erzeugen und genügt damit nicht dem in der Richtlinie EN81-1 geforderten Kurzschlussbremsmoment für Aufzüge ohne Gegengewicht. Durch die Hinzufügung einer mechanisch wirkenden Bremse bzw. einer Friktionsbremse mit einem Moment bzw. Differenzmoment ergibt sich das geforderte gesamte Bremsmoment, d. h. die Summe aus dem Kurzschlussbremsmoment und dem Friktionsmoment. Vorzugsweise weist daher die mechanisch wirkende Bremseinrichtung ein bestimmtes Mindestmoment auf.As mentioned in the beginning, the electric drive can only generate a specific short-circuit braking torque and thus does not satisfy the short-circuit braking method stipulated in EN81-1 ment for lifts without counterweight. The addition of a mechanically acting brake or a friction brake with a torque or differential torque results in the required total braking torque, ie the sum of the short-circuit braking torque and the friction torque. Preferably, therefore, the mechanically acting braking device has a certain minimum torque.
Die Ausführungsform, wonach die mechanisch wirkende Bremseinrichtung nicht manuell lösbar ist, dient der Sicherheit des Aufzugs. Im Falle eines Stromausfalls soll durch die manuelle Unlösbarkeit der Friktionsbremse erreicht werden, dass nicht versehentlich sämtliche Bremseinrichtungen des Motors gelöst werden und die Aufzugskabine ungebremst beschleunigt wird.The embodiment, according to which the mechanically acting braking device can not be released manually, serves the safety of the elevator. In case of power failure should through the manual insolubility the friction brake can be achieved that not all accidentally Brake systems of the engine are solved and the elevator car is accelerated unchecked.
Vorzugsweise sind die erste Bremseinrichtung und die zweite Bremseinrichtung unabhängig voneinander betätigbar. Dabei wird darauf hingewiesen, dass sowohl die erste Bremseinrichtung als auch die zweite Bremseinrichtung insbesondere auch im stromlosen Zustand wirken können. Vorzugsweise ist, wie oben ausgeführt, die erste Bremseinrichtung als Kurzschlussbremse ausgeführt und die zweite Bremseinrichtung ist eine Friktionsbremse.Preferably are the first brake device and the second brake device independently of each other actuated. It should be noted that both the first brake device as well as the second braking device in particular in the de-energized Condition can act. Preferably, as stated above, the first braking device designed as a short-circuit brake and the second brake device is a friction brake.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Elektromotor wenigstens eine weitere Bremseinrichtung auf. Üblicherweise weist der Aufzugsmotor mehrere Feststellbremsen auf, wobei wenigstens eine dieser Feststellbremsen als Friktionsbremse ausgeführt ist. Diese Feststellbremsen können verwendet werden, um den Aufzug auch im stromlosen Zustand in einem bestimmten Stadium bzw. bei einem bestimmten Stockwerk zu halten. Bei einem Stromausfall greifen bevorzugt sämtliche Feststellbremsen und damit auch die Friktionsbremse ein. Damit wird bei einem Stromausfall der Aufzug bei einer bestimmten Position sicher gehalten. Da in einem derartigen Fehlerfall nur die Feststellbremsen manuell lösbar sind (d.h. durch die manuelle Lösemöglichkeit gelöst werden), nicht aber die Friktionsbremse, wird, wie oben gesagt, ein unbegrenztes Beschleunigen einer Aufzugskabine nach dem Lösen der Feststellbremsen verhindert. Auf diese Weise kann eine Aufzugskabine sicher an ein bestimmtes Stockwerk geführt werden, um etwa in der Kabine vorhandenen Personen einen Ausstieg zu ermöglichen.at a further preferred embodiment the electric motor has at least one further braking device on. Usually the elevator motor has several parking brakes, at least one of these parking brakes is designed as a friction brake. These parking brakes can used to lift the lift even when de-energized in one certain stage or on a specific floor. In case of power failure, preferably all parking brakes and thus also the friction brake. This will in case of power failure the elevator securely held at a certain position. Because in one such error case only the parking brakes are manually solvable (i.e., by the manual release option solved but not the friction brake, is, as stated above, an unlimited acceleration of an elevator car after releasing the Parking brakes prevented. In this way, an elevator car can be led safely to a certain floor, about in the Cabin existing persons to allow an exit.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Elektromotor eine Bremsscheibe auf, und sowohl die zweite Bremseinrichtung als auch die weiteren Bremseinrichtungen zum Bremsen wirken auf diese Bremsscheibe ein. Damit arbeitet die Friktionsbremse auf der gleichen Bremsscheibe wie die Feststellbremsen, so dass nur der aktive Teil der Friktionsbremse zusätzlich notwendig ist. Bei der Bremsscheibe handelt es sich üblicherweise nicht um ein ausfallgefährdetes Teil, so dass der Einsatz nur einer Bremsscheibe für den Aufzugsmotor möglich ist.at a further preferred embodiment the electric motor has a brake disc, and both the second Brake device as well as the other brake devices act for braking on this disc. Thus, the friction brake works the same disc as the parking brakes, so only the active part of the friction brake is additionally necessary. At the brake disc they are usually not a risk of default Part, allowing the use of only one brake disc for the elevator motor possible is.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eine weitere Bremseinrichtung im Fehlerfall manuell lösbar. Dabei handelt es sich insbesondere um die Feststellbremsen. Wie ausgeführt, greifen im Fehlerfall sämtliche Bremsen, d. h. sowohl die Friktionsbremse als auch die Feststellbremsen ein. Nach dem Lösen der weiteren Bremseinrichtungen bzw. der Feststellbremsen ist eine kontrollierte Bewegung der Kabine möglich.at a further preferred embodiment at least one further braking device is manual in the event of a fault solvable. These are in particular the parking brakes. As stated, grab in case of error all Brakes, d. H. both the friction brake and the parking brakes one. After loosening the other brake devices or the parking brakes is a controlled movement of the cabin possible.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden im Betriebsfall, d. h. beim Normalbetrieb sowohl die Friktionsbremse als auch die Feststellbremse elektrisch betätigt. Dabei werden beide Bremsen derart betätigt, dass sie in einem bestromten Zustand geöffnet sind, d. h. keine Bremswirkung entfalten. Mit anderen Worten wird die Friktionsbremse gelöst, sobald der Antrieb betriebsbereit ist und im Fehlerfall geschlossen. Vorzugsweise wird die Friktionsbremse separat gehandhabt, um das maximale Bremsmoment nicht zu überschreiten. Eine Begrenzung auf ein maximales Bremsmoment ist erforderlich, um zu starke Verzögerungen, die auch auf die Personen im Aufzug wirken würden, zu vermeiden.at a further preferred embodiment be in the case of operation, d. H. during normal operation, both the friction brake as well as the parking brake operated electrically. Both brakes are doing this operated in such a way that they are open in an energized state, d. H. do not develop any braking effect. In other words, the friction brake is released as soon as the drive is ready for operation is closed and in case of error. Preferably, the friction brake handled separately so as not to exceed the maximum braking torque. A limitation to a maximum braking torque is required too much delay, which would also affect the people in the elevator.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Bremsscheibe der Rotor des Aufzugsantriebs oder an dem Rotor des Aufzugsantriebs angeordnet. So kann beispielsweise die Bremsscheibe in den Rotor eingegossen sein. Auf diese Weise kann die Anzahl an benötigten Bauteilen begrenzt werden und der große Durchmesser des Rotors kann ausgenutzt werden. Dies ist insbesondere bei flachen Motoren mit einem entsprechend (in radialer Richtung) großen Rotor interessant.at a further preferred embodiment the brake disc is the rotor of the elevator drive or on the rotor arranged the elevator drive. For example, the brake disc be poured into the rotor. In this way, the number of required Components are limited and the large diameter of the rotor can be exploited become. This is especially true for flat engines with a corresponding (in the radial direction) large Rotor interesting.
Damit wird durch vorliegende Erfindung dem Umstand entgegengewirkt, dass bei modernen und hoch ausgenutzten Antrieben das Kurzschlussmoment nicht ausreichend ist, um die nach der EN81-1 geforderte Sicherheit (Mindestdrehmoment) beim manuellen Lösen der Feststellbremsen zu gewährleisten. Im aktiven Zustand wird die Friktionsbremse elektrisch betätigt. Die Feststellbremsen werden im aktiven Zustand elektrisch betätigt und im Fehlerfall manuell bedient.In order to is counteracted by the present invention the fact that in modern and highly used drives, the short-circuit torque is insufficient to meet the safety requirements of EN81-1 (Minimum torque) when manually releasing the parking brakes guarantee. In the active state, the friction brake is actuated electrically. The Parking brakes are electrically actuated in the active state and Manually operated in case of error.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf einen Aufzug mit einem Elektromotor der oben beschriebenen Art gerichtet.The The present invention is further directed to an elevator with an electric motor addressed the type described above.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus der beigefügten Figur. Dabei zeigt:Further Advantages and embodiments emerge from the attached Figure. Showing:
Der
Elektromotor
Das
Bezugszeichen
Sowohl
die zweite Bremseinrichtung
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All Features disclosed in the application documents are considered to be essential to the invention as long as they are individually or in combination with respect to State of the art are new.
- 11
- Elektromotorelectric motor
- 33
- Statorstator
- 44
- Rotorrotor
- 55
- Armepoor
- 66
- erste (elektrisch wirkende) Bremseinrichtungfirst (electrically acting) braking device
- 77
- zweite (mechanisch wirkende) Bremseinrichtungsecond (mechanically acting) braking device
- 99
- weitere Bremseinrichtungen (Feststellbremsen)Further Braking devices (parking brakes)
- 1111
- Bremsscheibebrake disc
Claims (10)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20140603 |