DE3032310C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anhalten eines Liftkorbes, insbesondere eines Warenaufzuges, dessen Antrieb durch einen Wechselstrommotor mit mehreren Phasen, einen Seilzug und ein Zugrad erfolgt und der eine Bremse besitzt, wobei

• a) die Stromversorgung für eine oder mehrere Phasen des Motors drosselbar ist,
• b) die Ist-Geschwindigkeit als Feed-Back-Signal gemessen wird,
• c) in Abhängigkeit der Geschwindigkeitsmessung die Stromzufuhr mindestens einer Phase gedrosselt wird,
• d) dem Liftkorb bei der Feineinstellungsfahrt eine Geschwindigkeit gegeben wird, die ein Abstoppen innerhalb des vorgegebenen Toleranzbereiches erlaubt.

Sie betrifft außerdem eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens mit einem Wechselstrommotor, der über eine Bremse und ggf. ein Getriebe das Zugrad des Liftkorbes antreibt, mit einer Steuereinrichtung mit einem steuerbaren Drosselelement, einem Tachometer, dessen Ausgangssignal (Steuerspannung U_v) der Steuereinrichtung als Feed-Back-Signal zugeführt ist.

Die Anforderungen an die Genauigkeit des Anhaltepunktes von Liftkörben in Aufzügen variieren in Abhängigkeit der Anwendungsform. Besonders hohe Anforderungen werden an Lifte für Warentransporte gestellt, bei denen ein Beladen und Entladen des Liftkorbes mit Hilfe von auf Schlitten oder Rädern bewegten Fahrzeugen erfolgt. Eine Stufe von übermäßiger Höhe zwischen dem Etagenniveau und dem Boden des Liftkorbes kann das Entladen oder Beladen behindern oder unterbrechen und im Extremfall dazu führen, daß die Last umkippt. Die Niveaudifferenz zwischen dem Boden des Liftkorbes und dem Etagenflur darf bei Warenliften im allgemeinen 5 mm nicht übersteigen.

Beim Beladen und Entladen von Liftkörben treten Längenänderungen in den den Liftkorb tragenden Drähten oder Seilen auf, so daß sich der Liftkorb u. U. um wenige cm nach oben oder nach unten bewegen kann. Die dadurch auftretenden Ungenauigkeiten müssen durch Rückführung des Liftkorbes in den Toleranzbereich korrigiert werden.

Die exakte Positionierung des Liftkorbes in Fluchtung mit dem Flurboden einer Etage ist eines der zentralen Probleme in der Lifttechnologie. Zur Lösung dieses Problemes sind verschiedene Vorschläge bekannt. Allen diesen gemeinsam ist, daß der Liftkorb neben der üblichen Geschwindigkeit noch mit einer sehr niedrigen Geschwindigkeit bewegt werden kann.

Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht in der Verwendung eines Gleichstromantriebes. Mit einer Feed-Back-Einrichtung kann der Liftkorb dann mit einer sehr niedrigen Geschwindigkeit in der Nähe jeder Etage bewegt werden. Der Lift kann dann mit der erforderlichen Genauigkeit zum Stillstand gebracht werden. Die erforderlichen Maschinen und Steuersysteme für einen Gleichstromantrieb sind jedoch sehr teuer und werden daher hauptsächlich in Personenliften verwendet, die in mehrstöckigen Häusern mit hohen Geschwindigkeiten betrieben werden.

Andere Problemlösungen sehen getrennte Einrichtungen für die Normalfahrt und für eine Feineinstellungsfahrt vor. Dabei werden beispielsweise über ausrückbare Kupplungen und Getriebe andere Antriebe eingesetzt. Das Getriebeverhältnis des zweiten Antriebes wird dann so gewählt, daß der Liftkorb mit einer ausreichend niedrigen Geschwindigkeit bewegt werden kann. Derartige Konstruktionen sind beispielsweise aus der DE-AS 21 02 583 und dem Prospekt "Novolift" der Cölner Elektromotorenfabrik Johannes Bruncken bekannt.

Die Nachteile derartiger Verfahren bestehen darin, daß durch die zwei Antriebe die Getriebeübersetzungen, die Kupplungen usw. größere Maschinenräume erforderlich sind. Durch die zusätzlichen mechanischen Bauteile werden derartige Anordnungen auch vergleichsweise teuer.

Ein weiterer Weg zur Einsteuerung des Liftkorbes ist aus der DE 26 11 067 A1 bekannt. Dort wird ein Dreiphasen-Wechselstrominduktionsmotor mit zwei Sätzen von Statorwicklungen beschrieben, nämlich einer Hoch- und einer Niedrigdrehzahlwicklung. Ein Schwungrad wird eingesetzt, um dem Verzögerungs- bzw. Abbremsdrehmoment entgegenzuwirken. Nähert sich der Liftkorb einem Stockwerk, wird die Hochdrehzahlwicklung von der Dreiphasen-Stromversorgung getrennt, während der Niedrigdrehzahlschalter mit der Stromversorgung verbunden wird. Die Phasenfolge der in die beiden Wicklungen eingespeisten Ströme ist unterschiedlich, so daß die Niedrigdrehzahlwicklung ein den Motor verzögerndes Drehmoment entgegengesetzt zu dem durch die Hochdrehzahlwicklung erzeugten Drehmoment gewährleistet. Zur Verlangsamung des Fahrstuhls wird der an die Niedrigdrehzahlwicklung angelegte Wechselstrom geregelt. Mit Hilfe eines Ausgangssignals eines Drehzahlgebers wird die Zeit errechnet, an der die elektrische Bremsung gestoppt wird.

Eine derartige Fahrstuhlmotorsteuerung ist wiederum sehr kostenaufwendig. Sie kann nur bei solchen Antrieben wirtschaftlich eingesetzt werden, die auch entsprechende Anforderungen an den Komfort stellen und daher dementsprechend teuer sein können.

Weitere Wege zur Bewältigung des Feineinstellproblems sind durch den Einsatz hydraulischer Mittel beschritten worden. Entweder wird der Verankerungspunkt der den Liftkorb tragenden Seile oder der Liftkorb selbst in einem Rahmen hydraulisch bewegt. Auch derartige Systeme sind jedoch verhältnismäßig komplex und teuer.

Aus der DE-PS 9 61 204 ist ein weiterer Ansatz bekannt, eine sog. Schleppbremseinrichtung. In ihr wird zusätzlich zum Antriebsmotor ein Bremslüftmotor mit einem eigenen Tachometerdynamo und Bremsbacken vorgeschlagen. Mit Hilfe von Transduktoren und mechanischer Bremse wird ein reguliertes Gegendrehmoment geschaffen. Nachteilig bei einer derartigen Konstruktion ist insbesondere die Abnutzung der Bremse. Durch den zusätzlichen Motor wird die Vorrichtung auch wiederum relativ kostspielig.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Anordnung der eingangs angegebenen Art vorzuschlagen, mit denen auf besonders einfache Weise eine für einfache Anwendungen ausreichende, dennoch ein genügend präzises Anhalten ermöglichende Konstruktion angegeben wird.

Diese Aufgabe wird verfahrenstechnisch dadurch gelöst, daß nach einem Stillstand des Liftkorbes außerhalb des vorgegebenen Toleranzbereiches die Bremse wieder gelöst wird, gleichzeitig die Steuerspannung (U_ϕ) für den Durchlaß der Drosselelemente bis maximal zu einem durch die Geschwindigkeitsmessung vorgegebenen Wert hochläuft, wobei bei einer Gewichtsverteilung derart, daß sich der Liftkorb ohne Antrieb nicht in Richtung auf den vorgegebenen Toleranzbereiche zubewegt, dieser entsprechend der Steuerspannung (U_ϕ) angetrieben wird.

Hierdurch wird eine besonders einfache Korrekturmöglichkeit beim Anhalten des Liftkorbes im Toleranzbereich gefunden. Führt eine erste Anfahrt des Liftkorbes zu einem vorbestimmten Bereich nicht zum Anhalten innerhalb des Toleranzbereiches, so wird nach dem Stillstand durch die erfindungsgemäße Wahl der Steuerspannung eine Maßnahme gefunden, die in einem zweiten Anlauf den Liftkorb in den Toleranzbereich und damit zu einem korrekten Anhalten führt.

Es wird kein kostspieliger Einsatz eines zweiten Antriebes oder eines Gleichstromantriebes erforderlich. Das Verfahren ist insbesondere für Lifte geeignet, die über einen Käfigläufermotor angetrieben werden.

Dadurch, daß in einfachster Weise die Geschwindigkeit des Antriebsmotors selbst genau gesteuert wird, wird eine komplizierte Getriebemechanik überflüssig.

Eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einem Wechselstrommotor, der über eine Bremse und ggf. ein Getriebe das Zugrad des Liftkorbes antreibt, mit einer Steuereinrichtung mit einem steuerbaren Drosselelement und einem Tachometer, dessen Ausgangssignal der Steuereinrichtung als Feed-Back-Signal zugeführt ist, zeichnet sich dadurch aus, daß die Steuereinheit eine integrierende Verstärkerschaltung mit einstellbaren Eingangswiderständen aufweist, der dieses Feed-Back-Signal zur Begrenzung des Steuersignals zugeführt wird und deren Ausgangssignal das Drosselelement steuert.

Die Steuereinrichtung erhält von der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung Informationen über die wahre Geschwindigkeit des Liftkorbes und bildet eine Feed-Back-Steuerung, wodurch dem Liftkorb zur Feineinstellung der Position eine stabile und ein rechtzeitiges Abstoppen ermöglichende niedrige Geschwindigkeit gegeben wird.

Das Verfahren soll vor allem bei Warenliften Anwendung finden, bei denen es weniger auf die Bequemlichkeit der Passagiere als vielmehr auf die Exaktheit des Anhaltspunktes ankommt.

Bedarfsweise können daher mehrere Feineinstelläufe durchgeführt werden, bis der Liftkorb an dem gewünschten Haltepunkt innerhalb der vorgegebenen Toleranzgrenzen zum Stillstand kommt. Das Verfahren eignet sich, wie eingangs erwähnt, auch dafür, einen während des Be- oder Entladens aus der Toleranzgrenze sich entfernenden Liftkorb wieder in den gewünschten Bereich zurückzufördern.

Für Warenlifte eignet sich die Erfindung besonders aufgrund der niedrigen Kosten. Die Fahrten müssen weder besonders ruhig sein noch müssen sehr hohe Geschwindigkeiten erreicht werden.

Das Verfahren ist bei den einfachst möglichen Antriebssystemen anwendbar, z. B. bei Käfigläufermotoren mit nur einer einzigen Antriebsgeschwindigkeit.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Verfahren nicht von der mechanischen Ausgestaltung der Antriebsmaschinerie abhängt.

Bei dem Verfahren ist es besonders bevorzugt, wenn bei einer Gewichtsverteilung derart, daß sich der Liftkorb ohne Antrieb in Richtung auf den vorgegebenen Toleranzbereich zubewegt, dieser bei Überschreiten einer vorgegebenen Geschwindigkeit gebremst wird.

Dadurch wird die Geschwindigkeitssteuerung des Liftantriebsmotors nur in dem Bereich wirksam, in dem das Gegendrehmoment des Motors positiv ist. Ist es dagegen negativ, so wird die Geschwindigkeit des Liftkorbes mit Hilfe der Bremse und der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung direkt gesteuert.

Dies erfolgt bevorzugt mit einer Anordnung, die sich dadurch auszeichnet, daß die Geschwindigkeitsmeßeinrichtung einen Schaltverstärker mit einstellbaren Eingangswiderständen aufweist, der bei Überschreiten einer vorbestimmten Geschwindigkeit des Liftkorbes die Bremse steuert.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können ggf. eine oder mehrere Korrekturfahrten des Liftkorbes bis zum Erreichen des angestrebten Haltepunktes innerhalb des vorgegebenen Toleranzbereiches ausgeführt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in vereinfachter Darstellung einen Liftantrieb mit einem Käfigläufermotor.

Fig. 2 die grafische Darstellung des typischen Drehmoments in Abhängigkeit von der Motordrehzahl eines Dreiphasenantriebs in Form eines Kurzschlußmotors, wobei der Motorkreis der grafischen Darstellung entspricht.

Fig. 3 eine grafische Darstellung, die neben der normalen Drehmomentkurve (I) die abgewandelte Drehmomentkurve (II) zeigt, welche vorliegt, wenn eine Phase des Motors stromlos gehalten wird. In der Figur ist auch der zugehörige Motorkreis wiedergegeben.

Fig. 4 zusätzlich zu den Drehmomentkurven (I) und (II) bestimmte Drehmomentniveaus MQ1 und MQ2, welche die maximalen und minimalen Werte des Gegendrehmomentes zeigen, welches durch die Last im Liftkorb bestimmt wird, wobei in der Figur noch gesondert herausgezeichnet ist ein durch einen Kreis hervorgehobener Einzelteil der Kurve, und

Fig. 5 in Form eines Schaltkreises eine Anordnung zum Ausführen des Verfahrens.

Fig. 1 zeigt einen typischen Lift, der durch einen Käfigläufermotor angetrieben wird. Wenn ein Relais 1 geschlossen ist, wird eine Spannung an einen Motor 2 angelegt, die dann auch an einer mechanischen Bremse 3, beispielsweise einer magnetisch gelüfteten Bremse, anliegt. Ist ein Schalter 25 geschlossen und der Motor 2 läuft, wird über ein Getriebe 4 ein Zugrad 5 angetrieben. Ein Liftkorb 8 und ein Gegengewicht 7 hängen über Seile 6 an dem Zugrad 5. Die Geschwindigkeit des Liftkorbes 8 hängt ab von der Drehgeschwindigkeit des Motors 2, vom Übersetzungsverhältnis des Getriebes 4 und vom Durchmesser des Zugrades 5. Die Last in dem Lift beeinflußt die Belastung des Motors 2, so daß die Geschwindigkeit auch von der Belastung abhängig ist, sofern nicht die Motorgeschwindigkeit kontrolliert wird.

Wenn der Liftkorb 8 in einer Etage in entsprechender Flurhöhe 9 zum Stillstand gebracht wird, fällt das Relais 1 ab, wodurch der Motor 2 aufhört, ein Antriebsmoment zu liefern. Gleichzeitig beginnt die Bremse 3 zu greifen. Die Bremse besitzt ein Trägheitsmoment, so daß das Bremsdrehmoment erst nach einer Zeit t_B wirksam wird, die von dem Moment an zu rechnen ist, in dem das Relais 1 abfällt. Während der Zeit t_B wird die Geschwindigkeit des Liftkorbes 8 entweder verringert oder vergrößert, in Abhängigkeit von Fahrtrichtung, der Last des Liftkorbes 8 und den mechanischen Störungen in dem System. Diese Geschwindigkeitsänderung wird durch das Symbol a₁ in der Weise wiedergegeben, daß ein positiver bzw. negativer Wert von a₁ eine Verzögerung bzw. eine Beschleunigung angibt. Wenn die Bremse 3 voll wirksam wird, verringert sich die Geschwindigkeit des Liftkorbes 8 langsam, und zwar mit einer Geschwindigkeitsabnahme a_B, welche von den Eigenschaften der Bremse 3 in Verbindung mit der Größe der Belastung sowie von der Fahrtrichtung und den Verlusten abhängig ist. Nachdem das Relais 1 abgefallen ist, bewegt sich der Liftkorb 8 in Übereinstimmung mit den mechanischen Gesetzen über eine Wegstrecke s, die durch die nachfolgende Formel (1) wiedergegeben werden kann:

In der Formel (1) steht "v" für die Geschwindigkeit des Liftkorbes 8 in dem Augenblick, in dem das Relais 1 abfällt.

Soll der Liftkorb 8 mit einer Genauigkeit von ±Δs gegenüber dem Etagenniveau bzw. der Flurhöhe 9 eingestellt werden, werden zu diesem Zweck auf dem Liftkorb 8 Fühler oder Sensoren 10 und 11 angeordnet, welche logische Signale "1" für den Fall liefern, daß sich der Lift entsprechend den Fühlern 11 oder 10 um eine Wegstrecke ±Δs oberhalb oder unterhalb der gewünschten Flurhöhe 9 befindet. Nähert sich der Lift dem Etagenniveau bzw. der Flurhöhe 9 an, tritt eine Situation auf, in der beide Fühler 10 und 11 den logischen Wert "0" liefern. Wird der Liftkorb 8 in diesem Augenblick bzw. an dieser Stelle angehalten, muß die Wegstrecke s, die sich aus der Formel (1) errechnet, kleiner als 2 · Δs sein, damit der Liftkorb noch innerhalb des Toleranzbereiches von ±Δs zu Stillstand kommt. Es folgt daraus, daß es einen Grenzwert für die Geschwindigkeit gibt, mit der die Flurhöhe 9 angesteuert werden kann, wobei dieser Grenzwert durch die nachfolgende Formel (2) wiedergegeben wird:

Aus der Formel (2) läßt sich entnehmen, daß der Geschwindigkeitswert ein Minimum annimmt, wenn t_B ein Maximum aufweist, a₁ einen geringsten Wert (negativ) aufweist und auch a_B seinen Minimalwert annimmt. Die Veränderlichen t_B, a₁ und a_B nehmen typischerweise angenähert gleiche Werte an unabhängig von der Art des Liftes.

Der folgende, als Beispiel gegebene Fall soll zur Klärung der Beziehung der zur Feineinstellung dienenden Geschwindigkeit zu der Nenngeschwindigkeit des Liftkorbes beitragen.

Es sei angenommen, daß die zur Ansteuerung der Flurhöhe 9 erforderliche Toleranz Δs=5 mm und t_B=100 ms, a₁=-0,4 m/s² und a_B=0,7 m/s² betragen. Hieraus ergibt sich ein Grenzwert für die zur Feineinstellung dienende Annäherungsgeschwindigkeit von v<0,037 m/s. Die Nominal- oder Nenngeschwindigkeiten bei Wechselstromliften liegen im Bereich zwischen 0,3 und 1,25 m/s. Die typische Standardgeschwindigkeit bei Warenliften beträgt 0,63 m/s. Die Geschwindigkeit, die zur Feineinstellung erforderlich ist, beträgt daher häufig nur wenige Prozent der Nenngeschwindigkeit des Liftes. Liegt die übliche Standardgeschwindigkeit für Warenlifte bei v=0,63 m/s, so sollte die Feineinstellungsgeschwindigkeit davon etwa 6% betragen.

Im folgenden wird mit Hilfe der Fig. 2 bis 5 die Art und Weise erläutert, in der bei dem Verfahren nach der Erfindung die Liftkorbgeschwindigkeit gesteuert und das Anhalten des Liftkorbes bewirkt wird, damit der Liftkorb innerhalb des Toleranzbereiches zum Stillstand kommt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist ein unabhängiger Feineinstellungslauf vorgesehen, wenn der Liftkorb außerhalb des Toleranzbereiches stationär geworden ist, d. h. zum Stillstand gekommen ist. Es ist daher nicht relevant, ob ein ungenaues Anhalten des Liftkorbes bei normalem Stoppvorgang außerhalb des Toleranzbereiches aufgetreten ist oder ob sich der Liftkorb aufgrund eines Be- oder Entladevorgangs verschoben hat.

In der in Fig. 3 herausgegriffenen Situation ist ein steuerbares Drosselelement 22 in diejenige Phase des Motors eingeschaltet, die in den Nullstromzustand gebracht ist. Dieses Element 22 drosselt oder vermindert den Strom.

Das Drehmoment des Motors 2 kann dann innerhalb des schraffierten Flächenbereiches zwischen den Kurven (I) und (II) gesteuert werden. Als ein solches Drosselelement 22 können (vgl. Fig. 3) zwei Thyristoren eingesetzt werden. Statt dessen kann auch ein Triac (bidirektionaler Wechselstromthyristor) oder ein anderes steuerbares Drosselelement verwendet werden.

Wenn Drosselelemente in zwei oder drei Phasen eingeschaltet werden, dann kann das Drehmoment innerhalb eines Bereiches gesteuert werden, der durch die Kurve (I) und die n-Achse eingeschlossen ist. Der maximale Wert des Drehmomentes, das durch die Last im Liftkorb 8 erzeugt wird und das in Fig. 4 durch das Niveau MQ1 wiedergegeben ist, entspricht einer Situation, in der der voll beladene Liftkorb nach oben läuft (oder der leere Liftkorb nach unten). Der minimale Wert ist bei MQ2 in Fig. 4 dargestellt und entspricht einer Situation, in der der voll beladene Liftkorb 8 nach unten läuft (oder der leere Liftkorb nach oben). Ist der Liftkorb 8 bis zur Hälfte seiner Nennkapazität beladen, widerstehen lediglich die Verluste dem Moment. Dies wird durch das Drehmoment MQ0 in Fig. 4 wiedergegeben. In der Praxis ist der Wert MQ2 leicht negativ. Es gilt jedoch |MQ1|»|MQ2|.

In Fig. 4 ist weiterhin das Niveau n_max wiedergegeben. Hierbei handelt es sich um die Drehgeschwindigkeit, bei der die höchste zulässige Geschwindigkeit für die Feineinstellung gemäß der Formel (2) erreicht wird. Das bedeutet, daß der Bereich, in dem eine Steuerung der Geschwindigkeit stattzufinden hat, von einem Rechteck mit den Eckpunkten B-C-E-F begrenzt wird. Mittels der Drosselelemente 22 (vgl. Fig. 3) kann das Motordrehmoment innerhalb der schraffierten Fläche A-B-C-D in Fig. 4 gesteuert werden. Erfolgt eine Drosselung in mehreren Phasen, umfaßt der steuerbare Flächenbereich die Fläche A-B-C-D′. Jedoch ist der Unterschied zwischen D und D′ derart klein, daß das Drosseln einer Phase wie in Fig. 3 in der Praxis dem Drosseln in mehreren Phasen gleichwertig ist. Der Flächenbereich A-D-E-F gemäß Fig. 4 entspricht einer Fläche, in der das Motordrehmoment durch die Drosselwirkung nicht gesteuert werden kann.

Der Schaltkreis gemäß Fig. 5 ermöglicht ein Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Es sollen getrennt zwei Fälle betrachtet werden.

Bei dem ersten Fall handelt es sich typischerweise darum, daß die Last in dem Liftkorb zu einem Motordrehmoment zwischen 0 und MQ1 führt. In diesem Fall liegt der Arbeitsbereich in dem Flächenbereich A-B-C-D der Fig. 4, wobei der Motor den Liftkorb 8 zieht oder anhebt.

Ist der Liftkorb 8 zum Stehen gekommen, sind die Relais 12 und 13 abgefallen. Der Motor 2 erhält keine Spannung, und die Bremse 3 ist angezogen.

Die diversen Relais in dem gezeigten Schaltkreis weisen Bezugsziffern auf, wobei eine alleinstehende Ziffer sich auf die Wicklungskomponente des Relais bezieht, während die gleiche Ziffer mit einem Zusatz einen Kontakt des Relais bezeichnet. So soll z. B. unter der Bezeichnung "Relais 12" das ganze in Fig. 5 wiedergegebene Relais verstanden werden, und zwar repräsentiert durch seine Wicklung 12 und durch seine 4 Kontakte 12.1, 12.2, 12.3 und 12.4.

Das Relais 14 bleibt angezogen, solange das Relais 18 unter Spannung steht. Von dem Relais 18 ist in Fig. 5 nur der Kontaktteil wiedergegeben. Es liegt auch in den übrigen Steuerkreisen des Liftes und ist jeweils im angezogenen Zustand, wenn sich der Lift im normalen Lauf befindet. Das Relais 18 fällt eine entsprechende Zeit ab, nachdem der Liftkorb an einer Flurhöhe 9, einem Etagenniveau, zum Stillstand gekommen ist. Ist der Liftkorb 8 unterhalb der angestrebten Flurhöhe 9 zum Stillstand gekommen, und zwar um einen Betrag größer als die Toleranz Δs, so wird eine Feineinstellungsfahrt erforderlich. In diesem Fall überträgt der Fühler 11 am Liftkorb 8 das logische Signal "1", und das Relais 16 zieht an. In diesem Zustand ist das Relais 17 (in der Steuereinheit 24) abgefallen. Nachdem das Relais 18 abfällt, fällt auch das Relais 14 ab.

Nun wird das Relais 12 eingeschaltet und zieht an und schließt die Spannungszuspeisung zu dem Motor 2 und der Bremse 3. Das Tachometer TG, das mit dem Motor verbunden ist, liefert über die Kontakte 12.2 des Relais 12 eine Spannung U_v, die proportional der Drehzahl des Motors 2 und damit proportional zu der Geschwindigkeit des Liftkorbes 8 ist. Die Spannung U_v ist positiv, wenn sich der Liftkorb 8 bei eingeschaltetem Relais 12 nach oben bewegt.

In der Steuereinheit 23 ist der Verstärker 19 in einen Integratorkreis mit Hilfe des Widerstandes R2 und des Kondensators C1 eingeschaltet. Wenn das Relais 14 anzieht, ist die Ausgangsspannung U_ϕ des Verstärkers 19 gleich Null. Wenn das Relais 14 abfällt, beginnt der Verstärker 19 die Summe der Spannungen -U und U_v über den einstellbaren Widerstand R6 und den Widerstand R1 zu integrieren. Im Augenblick des Startes, d. h. wenn das Relais 12 anzieht, ist die Spannung U_ϕ gleich Null.

Die Start- oder Zündeinheit 21 liefert dem Drosselelement 22 (vgl. Fig. 3 und 5), welches im dargestellten Beispiel ein Thyristorpaar ist, das Kontrollsignal ϕ, welches der Steuerspannung U_ϕ proportional ist. Das bedeutet, daß die Thyristoren in dem Drosselelement 22 sich im nicht leitenden Zustand befinden, wenn die Spannung U_ϕ Null ist. Dagegen sind die Thyristoren vollständig leitfähig, wenn die Spannung U_ϕ ihren positiven Maximalwert besitzt. Die Ausbildung der Start- oder Zündeinheit 21 ist nicht in Einzelheiten wiedergegeben, da es hierfür eine Anzahl bekannter Lösungen und Möglichkeiten gibt. Im Augenblick des Starts empfängt somit der Motor 2 einen Strom von nur zwei Phasen, so daß im Motor kein Drehmoment erzeugt wird. Wenn der Motor nicht in der gewünschten Richtung rotiert, integriert der Verstärker 19 nur die Spannung -U, wodurch die Steuerspannung U_ϕ in positiver Richtung zunimmt, wobei die Thyristoren im Drosselelement 22 leitend werden und das Drehmoment des Motors anwachsen lassen. Damit beginnt der Motor 2 zu drehen. Gleichzeitig beginnt die von dem Tachometer TG gelieferte Spannung U_v, die Spannung -U an dem integrierenden Verstärker 19 teilweise zu kompensieren. Hierdurch wird eine Rückführungs-Steuerschleife geschaffen, welche einen stabilen Zustand herbeiführt, in welchem U_ϕ konstant ist, U_v konstant ist und in dem in bezug auf die Spannung U_v die nachfolgende Gleichung gilt:

Die Widerstände R1 und R6 sind so auswählbar, daß die Spannung U_v gemeinsam mit der Liftkorbgeschwindigkeit die Bedingungen der Gleichung (2) erfüllt. Bewegt sich der Liftkorb 8 nach oben, gelangt er in der entsprechenden Zeit in den Toleranzbereich ±Δs, wenn das Relais 16 abfällt und gleichzeitig das Relais 12 abgeschaltet wird. Da die Geschwindigkeit des Liftkorbes 8 niedrig genug ist, kommt der Liftkorb innerhalb des Toleranzbereiches ±Δs zum Stillstand. Die Geschwindigkeit ist durch den einstellbaren Widerstand R6 justierbar.

Beim zweiten Fall sei als Situation angenommen, daß die Last im Liftkorb 8 zu einem Gegendrehmoment des Motors 2 im Bereich zwischen 0 und MQ2 führt. Der Betrieb erfolgt somit in dem Flächenbereich A-D-E-F in Fig. 4. Das bedeutet, daß der Liftkorb 8 den Motor 2 antreibt oder zieht. Zur Vereinfachung soll nur die Situation betrachtet werden, daß der Liftkorb 8 nach oben fährt. Die nach unten gerichtete Fahrt ist vollständig äquivalent, wobei lediglich andere Relais in Tätigkeit treten. In dem angenommenen Fall neigt der Liftkorb 8 dazu, sich aufgrund der Last selbst in der Richtung zu bewegen, in der der Lauf stattfinden sollte.

Wenn die Geschwindigkeit des Liftkorbes 8 mit dem Motor 2 gesteuert wird, sollte der Motor in der Lage sein, diese Bewegung abzubremsen. Mit dem Drosselkreis nach Fig. 5 ist dies nicht möglich. In diesem Falle wird daher die Bewegung des Liftes mit Hilfe der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung 24 gesteuert.

Der Geschwindigkeitsmeßverstärker 20 in diesem Meßkreis betätigt als ein Glied das Relais 17, das seinerseits indirekt den Motor 2 und die Bremse 3 steuert.

Das Starten des Liftes zur Feineinstellung erfolgt in ähnlicher Weise wie im ersten Fall. Das bedeutet, daß das Relais 14 abfällt und das Relais 12 anzieht (nach oben gerichtete Bewegung). In diesem Falle läuft der Motor leicht an, und zwar aufgrund der Veränderung der Last, auch wenn die Steuerspannung U_v Null ist. Die Geschwindigkeit des Liftkorbes 8 nimmt langsam zu. Auch die Steuerspannung U_ϕ steigt an, solange die Spannung U_v niedriger als der durch die Gleichung (3) vorgegebene Wert ist. Hat die Geschwindigkeit so stark zugenommen, daß der Wert von U_v aus der Gleichung (3) überstiegen wird, beginnt die Spannung U_ϕ abzunehmen. Dadurch hören die Thyristoren des Drosselelementes 22 auf zu leiten, und das Motordrehmoment ist annähernd gleich Null. Da die Geschwindigkeit weiterhin zunimmt und der Liftkorb 8 noch nicht den Toleranzbereich erreicht hat, arbeitet der Geschwindigkeitsmeßverstärker 20 so, daß seine Ausgangsspannung positiv wird. Dies führt aufgrund des Transistors TR1 dazu, daß das Relais 17 anzieht. In diesem Moment der Arbeitsweise gilt folgende Gleichung (4):

Der Wert der Spannung U_v und der der äquivalenten Geschwindigkeit sind durch den einstellbaren Widerstand R7 justierbar.

Wenn das Relais 17 anzieht, zieht auch das Relais 14 an, so daß aufgrund des Kontaktes 14.2 das Relais 12 abfällt. Der Liftkorb kommt damit wie im Fall 1 zum Stillstand.

Wenn der Wert der Spannung U_v entsprechend der Gleichung (4) so dimensioniert wird, daß die äquivalente Geschwindigkeit des Liftkorbes 8 die Bedingungen der Gleichung (2) erfüllt, wird sich der Liftkorb 8 nach Anziehen des Relais 17 höchstens noch um den Wert 2 · Δs bewegen. Da der Liftkorb 8 den Toleranzbereich nicht erreicht, bevor das Relais 17 anzieht, hat der Liftkorb 8 damit auch den Toleranzbereich noch nicht überschritten, wenn er schließlich zum Stillstand kommt. Wenn der Liftkorb 8 dagegen den Toleranzbereich erreicht bevor das Relais 17 anzieht, so ist seine Geschwindigkeit niedriger als in der Gleichung (2), und der Liftkorb 8 hält an, wenn das logische Signal von dem Fühler 11 zu dem Wert "0" wechselt, ähnlich wie dies auch im Fall 1 geschieht. Das bedeutet gleichzeitig, daß der Lift nach dem Stillstand sicher innerhalb des Toleranzbereiches verbleibt.

Wenn das Relais 17 anzieht, bevor der Toleranzbereich erreicht ist, kommt der Liftkorb 8 mit Hilfe der Bremse 3 zum Stillstand, wobei er in den Toleranzbereich hinein, aber nicht über diesen hinaus gleitet.

Aber auch dann, wenn der Liftkorb nach dem Stillstand nicht innerhalb des Toleranzbereiches stehen sollte, folgt automatisch nach einer Verzögerungszeit t_D ein weiterer Korrekturlauf. Die Verzögerungszeit t_D wird mit Hilfe der Komponenten D3, D4, R5 und C2 gebildet, die mit dem Verstärker 20 verbunden sind. Durch diese wird die Ausgangsspannung des Verstärkers 20 auf ihrem positiven Wert gehalten, selbst dann, wenn die Spannung U_v beim Stillstand des Liftkorbes 8 den Wert Null erreicht. Die Verzögerungszeit t_D wird durch die Zeitkkonstante R5 · C2 bestimmt. Diese Verzögerungszeit wird genügend groß gewählt, um sicherzustellen, daß der Liftkorb tatsächlich zum Stillstand gekommen ist. Nach Ablauf der Verzögerungszeit erfolgt ein weiterer Feineinstellungslauf, sollte der Liftkorb 8 tatsächlich nicht in den Toleranzbereich gelangt sein. Derartige Läufe werden solange wiederholt, bis der Liftkorb 8 sich im Toleranzbereich befindet.

Bei beiden beschriebenen Fällen 1 und 2 ist es wichtig, daß die mit Hilfe des einstellbaren Widerstandes R6 eingestellte Geschwindigkeit niedriger als die mit dem Widerstand R7 eingestellte Geschwindigkeit ist. Dies gilt deshalb, damit nicht das Relais 17 den Liftkorb 8 unnötigerweise in einem Korrekturlauf in Übereinstimmung mit dem Fall 1 zum Stillstand bringt. Die mit dem Widerstand R7 eingestellte Geschwindigkeit sollte außerdem niedriger sein als die durch die Gleichung (2) errechnete Geschwindigkeit. Dies ist zwar nicht absolut zwingend, jedoch wünschenswert. Dadurch wird erreicht, daß in dem Fall, in dem der Liftkorb 8 in einem Korrekturlauf entsprechend dem Fall 2 bei Anziehen des Relais 17 und während des Stoppvorganges über den Toleranzbereich hinausgleitet, die nach Ablauf der Verzögerungszeit t_D wiederholte Feineinstellung nunmehr einer Situation folgt, die dem Fall 1 entspricht. Diese Richtungsumkehr läßt den Liftkorb 8 in den Toleranzbereich zurückkehren, da sich die Bewegungsrichtung des Liftkorbes 8 für den nächsten Lauf sich ebenso wie die Richtung geändert hat, in der das durch die Last induzierte Drehmoment wirksam wird.

Es kann weiterhin gezeigt werden, daß Feineinstellungsläufe entsprechend dem Fall 2 außerordentlich selten sind. Dies beruht auf den folgenden Umständen. Erstens ist der Flächenbereich A-D-E-F in Fig. 4 wesentlich kleiner als der Flächenbereich A-B-C-D. Zweitens wird dann, wenn der Liftkorb von dem normalen Lauf her an einem Etagenniveau zum Stillstand kommt, die Genauigkeit des Anhaltens in erster Linie beeinflußt durch die Last in dem Liftkorb 8. Der Fehler beim Anhalten und damit die Notwendigkeit einer Feineinstellung treten daher logischerweise mit den Aussagen der folgenden Tabelle auf:

Drittens kommt hinzu, daß dann, wenn sich die Position des Liftkorbes als Folge des Beladens oder Entladens ändert, der Liftkorb dazu neigt, sich beim Beladen nach unten unter das vorherige Niveau zu bewegen. Wenn er dagegen entleert wird, bewegt er sich nach oben oberhalb des Etagenniveaus. Mit einer hohen Wahrscheinlichkeit ist daher das Gegendrehmoment bei der Feineinstellung positiv.

Aus den vorstehenden Ausführungen folgt, daß der Feineinstellungslauf des Liftkorbes 8 nahezu in jedem Fall mit einem einzigen Einstellungslauf verwirklicht werden kann. Situationen, in denen mehr als ein Lauf notwendig werden, sind außerordentlich selten. Diese Tatsache gestattet es, ein einfaches Steuersystem gemäß der obigen Beschreibung zu verwenden, bei dem lediglich das Zugdrehmoment des Antriebsmotors gesteuert wird und bei dem diejenigen Situationen, in denen eine Abbremsung erforderlich ist, sehr einfach gehandhabt werden, und zwar mit Hilfe einer die Geschwindigkeit messenden Einheit und der mechanischen Bremse 3 des Liftes.

Claims (6)

1. Verfahren zum Anhalten eines Liftkorbes (8), insbesondere eines Warenaufzuges, dessen Antrieb durch einen Wechselstrommotor (2) mit mehreren Phasen, einen Seilzug (6) und ein Zugrad (5) erfolgt und der eine Bremse (3) besitzt, wobei

• a) die Stromversorgung für eine oder mehrere Phasen des Motors (2) durch ein Drosselelement (22) drosselbar ist,
• b) die Ist-Geschwindigkeit als Feed-Back-Signal gemessen wird,
• c) in Abhängigkeit der Geschwindigkeitsmessung die Stromzufuhr mindestens einer Phase gedrosselt wird,
• d) dem Liftkorb (8) bei der Feineinstellungsfahrt eine Geschwindigkeit gegeben wird, die ein Abstoppen innerhalb des vorgegebenen Toleranzbereiches erlaubt,

dadurch gekennzeichnet, daß

• e) nach einem Stillstand des Liftkorbes (8) außerhalb des vorgegebenen Toleranzbereiches die Bremse (3) wieder gelöst wird,
• f) gleichzeitig die Steuerspannung (U_ϕ) für den Durchlaß der Drosselelemente (22) bis maximal zu einem durch die Geschwindigkeitsmessung vorgegebenen Wert hochläuft, wobei
• g) bei einer Gewichtsverteilung derart, daß sich der Liftkorb (8) ohne Antrieb nicht in Richtung auf den vorgegebenen Toleranzbereich zubewegt, dieser entsprechend der Steuerspannung (U_ϕ) angetrieben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Gewichtsverteilung derart, daß sich der Liftkorb (8) ohne Antrieb in Richtung auf den vorgegebenen Toleranzbereich zubewegt, dieser bei Überschreiten einer vorgegebenen Geschwindigkeit gebremst wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ggf. eine oder mehrere Korrekturfahrten des Liftkorbes (8) bis zum Erreichen des angestrebten Haltepunktes (9) innerhalb des vorgegebenen Toleranzbereiches ausgeführt werden.

4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Patentansprüche 1 bis 3 mit einem Wechselstrommotor (2), der über eine Bremse (3) und ggf. ein Getriebe (4) das Zugrad (5) des Liftkorbes (8) antreibt, mit einer Steuereinrichtung (23, 24) mit einem steuerbaren Drosselelement (22), einem Tachometer (TG), dessen Ausgangssignal (Steuerspannung U_v) der Steuereinrichtung als Feed-Back-Signal zugeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (23) eine integrierende Verstärkerschaltung (19) mit einstellbaren Eingangswiderständen (R1, R6) aufweist, der dieses Feed-Back-Signal (Steuerspannung U_v) zur Begrenzung des Steuersignals (Steuerspannung U_ϕ) zugeführt wird und deren Ausgangssignal das Drosselelement (22) steuert.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitsmeßeinrichtung (24) einen Schaltverstärker (20) mit einstellbaren Eingangswiderständen (R3, R7) aufweist, der bei Überschreiten einer vorbestimmten Geschwindigkeit des Liftkorbes (8) die Bremse (3) steuert.