專利名稱：停止升降機(jī)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及停止升降機(jī)的方法和裝置，其采用三相交流電動(dòng)機(jī)，特別是通過靜態(tài)變頻器驅(qū)動(dòng)的三相交流電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
升降機(jī)傳動(dòng)裝置的停止在安全技術(shù)上至關(guān)重要。查看一臺(tái)升降機(jī)的功能運(yùn)行時(shí)，根據(jù)保護(hù)裝置要求的停止和在裝貨和卸貨期間并非有意的移動(dòng)(Inbewegungsetzen)特別重要。
為了考慮這些要求，借助于兩個(gè)受監(jiān)測(cè)接觸器或一個(gè)受監(jiān)測(cè)接觸器和一個(gè)受監(jiān)測(cè)控制裝置來實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)供電，該控制裝置通過靜態(tài)部件來切斷電流。由此確保在上述運(yùn)行狀態(tài)中的電動(dòng)機(jī)不會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩并突然制動(dòng)器。
這在DIN EN81-1中歸入12.7點(diǎn)和其它部分之下。
在一個(gè)電保護(hù)裝置的要求下升降機(jī)的停止必須通過如下進(jìn)行在電動(dòng)機(jī)直接從三相交流或直流電網(wǎng)供電的情況下，電流必須通過兩個(gè)彼此獨(dú)立的接觸器來中斷，此兩接觸器的開關(guān)元件并聯(lián)在電動(dòng)機(jī)電流回路中。
如果這兩個(gè)接觸器中之一的主開關(guān)元件在升降機(jī)停止時(shí)沒有打開，則最遲在下一次換向時(shí)一定阻止重新起動(dòng)。
在由電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(Ward-Leonard系統(tǒng))通過傳統(tǒng)手段產(chǎn)生勵(lì)磁的驅(qū)動(dòng)中，必須切斷兩個(gè)彼此獨(dú)立的繼電器a)電樞回路，或b)發(fā)動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁回路，或c)電樞回路的一個(gè)接觸器和發(fā)動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路的另一個(gè)接觸器。
如果這兩個(gè)接觸器中之一的主開關(guān)元件在升降機(jī)停止時(shí)沒有打開，則一定最遲在下一個(gè)換向時(shí)阻止一次重新的起動(dòng)。
在三相交流電動(dòng)機(jī)或直流電動(dòng)機(jī)通過靜態(tài)手段供電或控制時(shí)，必須通過兩個(gè)彼此獨(dú)立的接觸器來切斷通向電動(dòng)機(jī)的電流。如果這兩個(gè)接觸器中之一的主開關(guān)元件在升降機(jī)停止時(shí)沒有打開，則一定最遲在下一個(gè)換向時(shí)阻止升降機(jī)的重新起動(dòng)。
可選方案可以是按如下組成的電路1.一個(gè)全相中斷電流的接觸器，該接觸器的線圈必須至少在每個(gè)行駛方向交變前被切斷。如果該接觸器沒有釋放，則必須阻止升降機(jī)的重新起動(dòng)；2.一個(gè)中斷靜態(tài)元件中電流的控制裝置；3.一個(gè)檢測(cè)裝置，其檢測(cè)電流是否在升降機(jī)的每次停止被中斷時(shí)插入。
在SPS∥PC/DRIVES 2002的專業(yè)會(huì)議上展示了Unidrive SP的一種公司控制技術(shù)的新型裝置，其應(yīng)該提供了作為自動(dòng)化平臺(tái)對(duì)于升降機(jī)行業(yè)的許多新穎且創(chuàng)新的解決方法。一篇與此相關(guān)的文章在雜志《升降機(jī)報(bào)導(dǎo)》29，(2003)第4期第80頁以這樣的結(jié)論結(jié)束“根據(jù)EN(歐洲標(biāo)準(zhǔn))81-1的技術(shù)監(jiān)督協(xié)會(huì)的定時(shí)正在工作。它們能夠節(jié)省電動(dòng)機(jī)接觸器”。
所述現(xiàn)有技術(shù)清楚地表明，這些電動(dòng)機(jī)保護(hù)原則被業(yè)內(nèi)看做是強(qiáng)制必需的。而且，即使這些現(xiàn)有技術(shù)存在著很大的缺點(diǎn)。
特別在無機(jī)房的升降機(jī)上，使用接觸器受到場(chǎng)地要求和噪音的干擾。從技術(shù)上看，在高轉(zhuǎn)換周期的基礎(chǔ)上的變頻器可以不通過入口處的接觸器來控制。但是最好不要將變頻器直接設(shè)置在電動(dòng)機(jī)上。接觸器的成本、其安裝和布線提高了其生產(chǎn)成本。
由于電磁兼容(EMV)層，變頻器輸出端的接通及由此引起的屏蔽切斷不好。眾所周知，變頻器輸出的切斷在低電動(dòng)機(jī)頻率時(shí)引起較高的觸點(diǎn)燒損，這導(dǎo)致接觸器壽命縮短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是克服上述缺陷并完全放棄使用電動(dòng)機(jī)接觸器的原則。
這一任務(wù)通過方法權(quán)利要求1和裝置權(quán)利要求4的特征來完成。有利的實(shí)施形式是從屬權(quán)利要求的主題。
根據(jù)本發(fā)明，借助于一種電路構(gòu)造實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)的停止，該構(gòu)造在一方面可靠地切斷旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)構(gòu)造的控制信號(hào)，也就是說避免電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，在另一方面引起驅(qū)動(dòng)裝置的制動(dòng)器。
在此利用這一事實(shí)，即，只有當(dāng)繞組旁存在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)時(shí)交流電動(dòng)機(jī)才產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
在三相交流電動(dòng)機(jī)通過靜態(tài)變頻器供電時(shí)，通過直流電壓的調(diào)節(jié)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。這些調(diào)節(jié)通常結(jié)果是通過6個(gè)鄰近直流電壓的功率半導(dǎo)體器件和一個(gè)邏輯電路進(jìn)行，該邏輯電路形成用于調(diào)節(jié)所需的驅(qū)動(dòng)脈沖。
這些升降機(jī)停止保護(hù)裝置在一個(gè)集成在變頻器上的根據(jù)EN 954-1目錄4的制動(dòng)器繼電器或2個(gè)受監(jiān)測(cè)繼電器上工作，該繼電器導(dǎo)致制動(dòng)器的下落并同時(shí)作用在一個(gè)按照EN 81-1的保護(hù)開關(guān)上。由此，該保護(hù)開關(guān)切斷直流電壓調(diào)節(jié)所需的驅(qū)動(dòng)脈沖。因此阻礙了電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生。
通過本發(fā)明，無需接觸器就可將變頻器可用于升降機(jī)變頻器的出口。
由此，可以在驅(qū)動(dòng)裝置附近或在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)接線箱中集成變頻器。因此，以微小的安裝費(fèi)用可以實(shí)現(xiàn)高度集成的驅(qū)動(dòng)方案。接觸器的擾人的換向噪聲得到減小。升降機(jī)控制可以在很緊湊地實(shí)現(xiàn)，因?yàn)椴辉傩枰@些接觸器，而且變頻器可以設(shè)置在電動(dòng)機(jī)上。電動(dòng)機(jī)電纜的屏蔽不通過接觸器中斷，或者說在設(shè)置變頻器的情況下在發(fā)動(dòng)機(jī)外殼中不再需要接觸器。
消除了由于燒損而更換保護(hù)觸點(diǎn)的情況。由此簡(jiǎn)化了維護(hù)工作。接觸器及其布線和安裝的費(fèi)用也降低了。


根據(jù)本發(fā)明的電路應(yīng)該借助于附圖更進(jìn)一步地闡明。
具體實(shí)施例方式
升降機(jī)的保護(hù)鏈1通常包括并聯(lián)的保護(hù)裝置2，這些裝置通過提升機(jī)控制裝置3在集成在變頻器18中的制動(dòng)器繼電器6上工作。
該制動(dòng)器繼電器6是按照EN 954-1目錄4的一個(gè)繼電器，或可以用兩個(gè)受監(jiān)測(cè)繼電器來實(shí)現(xiàn)。該制動(dòng)器繼電器6借助于觸點(diǎn)19控制電動(dòng)機(jī)14的制動(dòng)器15，并通過觸點(diǎn)10作用于保護(hù)開關(guān)。這里優(yōu)選涉及按照EN 81-1的保護(hù)開關(guān)。
為了減少觸點(diǎn)磨損，功率半導(dǎo)體器件20與制動(dòng)器繼電器6的觸點(diǎn)19并聯(lián)。由于功率半導(dǎo)體器件20較快的開關(guān)特性，減少了觸點(diǎn)19的燒損。
變頻器18的邏輯電路8用于為設(shè)置在逆變器中的大功率半導(dǎo)體器件提供產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的脈沖圖形，。如果制動(dòng)器繼電器的觸點(diǎn)10是打開的，則該保護(hù)線路9鎖住該脈沖圖形。
變頻器18的功率分配器由一個(gè)整流網(wǎng)電壓的整流器11、一個(gè)直流電壓中間電路12和一個(gè)優(yōu)選由六個(gè)大功率半導(dǎo)體器件組裝的逆變器13構(gòu)成。通過按規(guī)定接通該大功率半導(dǎo)體器件，產(chǎn)生了具有各種基波幅度和頻率的三相交流電壓。
如果提升控制裝置3收到一個(gè)呼叫5，則制動(dòng)器在保護(hù)裝置2關(guān)閉時(shí)制動(dòng)器繼電器受到控制。提升控制裝置3借助于檢測(cè)設(shè)備4監(jiān)測(cè)制動(dòng)器繼電器6的功能。
通過對(duì)制動(dòng)器繼電器6的控制，通行信號(hào)7，如行駛方向和速度從提升機(jī)控制裝置發(fā)射到變頻器18。
變頻器邏輯電路8根據(jù)通行信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的功率半導(dǎo)體脈沖圖形。
一旦制動(dòng)器繼電器6被吸動(dòng)，通過保護(hù)開關(guān)9將脈沖圖形到大功率半導(dǎo)體器件上。由此，大功率半導(dǎo)體器件能夠根據(jù)中間電路電壓通過調(diào)制器產(chǎn)生一個(gè)各種基頻的轉(zhuǎn)矩。
如果變頻器測(cè)量到一個(gè)相對(duì)于電動(dòng)機(jī)14來說足夠大的磁化電流16，則制動(dòng)器15通過一個(gè)處于變頻器中的繼電器17處于張緊狀態(tài)。這時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置可以運(yùn)動(dòng)。
如果制動(dòng)器繼電器通過一個(gè)被操作的保護(hù)裝置釋放，則一方面將制動(dòng)器下落，另一方面鎖住保護(hù)線路9。由此，切斷電動(dòng)機(jī)14的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，且制動(dòng)器15減速傳動(dòng)。由此停止驅(qū)動(dòng)。
通過此線路構(gòu)造也在制動(dòng)器繼電器釋放期間避免了驅(qū)動(dòng)裝置的無意起動(dòng)制動(dòng)器。
逆變器13中有誤差的大功率半導(dǎo)體器件導(dǎo)致受影響的大功率半導(dǎo)體器件的切斷或損壞。因?yàn)闉榱水a(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)所必需的脈沖圖形非常復(fù)雜，所以可以排除偶然產(chǎn)生形成轉(zhuǎn)矩的脈沖圖形的，例如由于電磁故障的影響或元件故障。
在各種情況下避免了一個(gè)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生。
附圖標(biāo)記列表1.升降機(jī)的保護(hù)鏈2.保護(hù)裝置3.提升控制裝置4.用于制動(dòng)器繼電器的檢測(cè)設(shè)備5.呼叫6.制動(dòng)器繼電器7.通行信號(hào)8.變頻器邏輯電路9.保護(hù)線路10.制動(dòng)器繼電器觸點(diǎn)11.整流器12.直流電壓中間電路13.帶有大功率晶體管的逆變器14.電動(dòng)機(jī)15.制動(dòng)器16.磁化電流17.繼電器18.變頻器19.制動(dòng)器控制裝置20.大功率半導(dǎo)體器件
權(quán)利要求
1.一種停止升降機(jī)的方法，特別是在使用至少一個(gè)通過靜態(tài)變頻器(18)驅(qū)動(dòng)的三相交流電動(dòng)機(jī)(14)的情況下，其中，一個(gè)制動(dòng)器繼電器(6)控制電動(dòng)機(jī)(14)的制動(dòng)器(15)，該制動(dòng)器繼電器(6)的釋放引起該電動(dòng)機(jī)(14)的制動(dòng)，該制動(dòng)器繼電器(6)與一個(gè)保護(hù)開關(guān)(9)聯(lián)接，在該制動(dòng)器繼電器(6)釋放時(shí)，用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁所需的控制脈沖被可靠地鎖住。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于一個(gè)并聯(lián)的大功率半導(dǎo)體器件(20)比用于控制所述制動(dòng)器(15)的該制動(dòng)器繼電器(6)的觸點(diǎn)(19)更快地切斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于在保護(hù)裝置(2)閉合的情況下，呼叫(5)控制該制動(dòng)器繼電器(6)，使該制動(dòng)器繼電器吸動(dòng)。
4.一種實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1所述方法的裝置，包括一個(gè)優(yōu)選具有并聯(lián)的保護(hù)裝置(2)的升降機(jī)保護(hù)鏈(1)，該保護(hù)裝置通過提升機(jī)控制裝置(3)作用在設(shè)置在變頻器(18)中的制動(dòng)器繼電器(6)上，該制動(dòng)器繼電器控制電動(dòng)機(jī)(14)的制動(dòng)器(15)，該變頻器(18)包含一個(gè)變頻邏輯電路(8)，該電路對(duì)應(yīng)于通行信號(hào)包含一個(gè)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的脈沖圖形，用于設(shè)置在逆變器(13)中的大功率半導(dǎo)體器件以控制電動(dòng)機(jī)，還包含一個(gè)保護(hù)開關(guān)(9)，該保護(hù)開關(guān)一方面與該制動(dòng)器繼電器(6)聯(lián)接，另一方面與大功率半導(dǎo)體器件聯(lián)接，使得在該制動(dòng)器繼電器(6)釋放時(shí)切斷該電動(dòng)機(jī)(14)的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所使用的制動(dòng)器繼電器(6)是優(yōu)選根據(jù)EN954-1目錄4的非-Aus繼電器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的裝置，其特征在于僅設(shè)置有一個(gè)制動(dòng)器繼電器(6)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6之一所述的裝置，其特征在于該變頻器(18)設(shè)置在接線盒中或電梯電動(dòng)機(jī)的外殼上。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7之一所述的裝置，其特征在于用于控制該制動(dòng)器(15)的所述制動(dòng)器繼電器(6)的觸點(diǎn)(19)與所述大功率半導(dǎo)體器件(20)并聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種停止升降機(jī)的方法，特別是在使用至少一個(gè)由靜態(tài)變頻器(18)制動(dòng)的三相交流電動(dòng)機(jī)(14)的情況下。制動(dòng)器繼電器(6)控制電動(dòng)機(jī)(14)的制動(dòng)器(15)，使得制動(dòng)器繼電器(6)的釋放導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)(14)減速，同時(shí)，制動(dòng)器繼電器(6)這樣和一個(gè)保護(hù)線路(9)聯(lián)接，即當(dāng)制動(dòng)器繼電器(6)釋放時(shí)，用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁所必需的控制脈沖被可靠地鎖住。
文檔編號(hào)B66B5/06GK1972855SQ200580003389
公開日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2005年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月30日
發(fā)明者D·亞伯拉罕, H·-J·門嫩 申請(qǐng)人:丹福斯驅(qū)動(dòng)器公司