-
Einrichtung zur Feineinstellung von Aufzügen mit wechselnder Lastgröße
Einrichtungen zur Feineinstellung von Aufzügen mit wechselnder Lastgröße, bei denen
eine von Stockwerkskontakten betätigte Zeitschaltvorrichtung den Aufzugsmotor mit
einer von dem Belastungsstrom des Motors abhängigen Zeitverzögerung abschaltet,
-sind bekannt. Diese bekannte Ausführung hat den Nachteil, daß sie nur dann richtig
arbeitet, wenn sich die Aufzugskabine nach oben bewegt. Bei dieser Bewegung nach
oben wird die Zeitverzögerung -mit zunehmender Belastung der Aufzugskabine vergrößert,
und zwar durch verstärkte Erregung des Bremsmagneten. Fährt jedoch die Aufzugskabine
abwärts, wobei die Last durchzieht, so kann ein Anhalten des Aufzuges in genauer
Flucht mit dem Stockwerksboden nur dann erreicht werden, wenn die Zeitverzögerung
mit zunehmender Belastung verringert wird. Bei der bekannten Ausführung nimmt indessen
die Zeitverzögerung mit zunehmender durchziehender Last ebenfalls zu; aus diesem
Grunde bewegt sich -die Aufzugskabine über die Fluchtstelle mit dem Stock-Werksboden
noch weiter hinaus, als dies der. Fall wäre, wenn die Zeitschaltvorrichtung nicht
von dem Motorstrom beeinflußt würde. Diese Erscheinung ist bei der bekannten Ausführung
auf den Umstand zurückzuführen, daß ein Anwachsen
des Belastungsstromes
die Bremsmagneten verstärkt ohne Rücksicht darauf, ob der Strom auf eine durchziehende
oder auf eine gegen die Bewegungsrichtung ziehende Last zurückzuführen ist.
-
Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil dadurch behoben, daß die Zeitschaltvorrichtung
eine Triode, die zum Ansprechen eine bestimmte Mindestspannung benötigt, und einen
mit einer Zeitkonstante behafteten Stromkreis aufweist, der dem Gitter der Triode
eine Steuerspannung zuführt, die aus einer nach Betätigung eines Stockwerkkontaktes
stetig zunehmenden Komponente und einer dem Belastungsstrom des Motors umgekehrt
proportionalen Komponente zusammengesetzt ist.
-
Die dem Belastungsstrom des Motors umgekehrt proportionale. Komponente
der Steuerspannung kann, von dem Belastungsstrom so abhängig gemacht sein, daß sie
bei Aufwärtsfahrt mit Vollast ihren Kleinstwert, bei Nullast einen mittleren Wert
hat und bei Abwärtsfahrt mit Vollast am größten ist.
-
Die Figuren erläutern die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel.
Es stellen dar Fig. i einen erfindungsgemäß ausgerüsteten. Aufzug in schematischer
Darstellung, Fig. 2 das Schaltschema des erfindungsgemäßen Kontrollsystems, Fig.
2A die Zusammenfassung der einzelnen zusammengehörigen Relais und Kontakte des Schaltschemas
der Fig. 2, Fig.3 ein Vektorendiagramm, darstellend die Beziehungen zwischen den
verschiedenen elektrischen Größen, die beim Arbeiten des Systems nach Fig. 2 in
Erscheinung treten, Fig. 4 die schematische Darstellung eines Induktionsrelais,
das zur Verwirklichung der Erfindung Verwendung findet.
-
Gemäß Fig. i findet für den Antrieb des Aufzugs ein Wechselstrommotor
2 Verwendung, der aus einem Kurzschlußläufer oder Rotor 4 und einem Dreiphasenstator
mit den Wicklungen a, b und c besteht.
-
Diese Statorwicklungen liegen an den Phasen I, II und III eines Dreiphasennetzes.
Die Wicklungen d, b und c sind in Reihe geschaltet mit Widerständen 7, welche
den Zweck haben, die Drehmomentleistung des Motors beim Starten zu verringern, und
welche durch Kontakte V i und V2 für den, normalen Betrieb des Motors kurzgeschlossen
werden können, wie nachstehend beschrieben wird. Die Laufrichtung des Rotors 4 ist
umkehrbar durch Vertauschen der Anschlüsse an die Phasen I und II der Wechselstromzuleitung,
beispielsweise durch Schließen von die Fahrtrichtung nach oben herstellenden Kontakten
U2 oder durch Schließung von die Fahrtrichtung nach unten herstellenden Kontakten
D 2.
-
Die Läuferwelle trägt eine Bremstrommel io, welche mit einem Bremsschuh
12 in Wechselwirkung arbeitet; die das Anhalten des Aufzugs bewirkende Bremskraft
wird durch eine Feder 14 erzeugt. Dieser Federwirkung entgegen arbeitet ein Magnet
BK, der, wenn er erregt ist, die Bremse entgegen der Kraft der Feder 14 löst. Die
Motorwelle arbeitet über ein Untersetzungsgetriebe 18 auf eine Aufzugsrolle 16,
über welche das Seil läuft, an dem der Lastträger 20 einerseits und ein Gegengewicht
21 andererseits hängen, wie an sich bekannt.
-
Der Lastträger 2o ist mit einem Induktionsrelais 25 ausgerüstet, das
der Steuerung und Kontrolle des Haltevorgangs dient. Relais dieser Art sind an sich
bekannt. Das Relais besteht aus einer Spule I, die während der Langsamfahrt des
Lastträgers erregt wird; und erzeugt einen magnetischen Kreis, welcher mit Platten
22 und 24 aus magnetischem Werkstoff zusammenarbeitet. Diese Platten 22 und 24 sind
an bestimmten Punkten des Weges des Lastträgers angeordnet und haben die Aufgabe,
normalerweise geschlossene Kontakte DL und UL des Relais zu öffnen. Das will
heißen, daß die Spule I, auch wenn sie erregt ist, so lange nicht wirksam im Sinne
des Öffnens ihrer normalerweise geschlossenen Kontakte wird, als nicht der magnetische
Kreis durch die Platten 22 und 24 vervollständigt ist. Das Öffnen dieser Kontakte
steuert den Halte-oder Stoppvorgang des Aufzugs, sobald sich der Lastträger dem
betreffenden Stockwerk nähert. In Fig. i ist der Lastträger in Flucht, d. h. in
genauer Höhe mit einem Stockwerk stehend, dargestellt; die beiden Kontakte
DL und UZ sind infolge Schließung des magnetischen Kreises durch die Platten
22 und 24 geöffnet.
-
Die Erfindung ist bei allen möglichen Arten von Aufzugsstromkreisen
verwendbar. Ein verhältnismäßig einfaches Ausführungsbeispiel eines Kontrollsystems
ist im oberen Teil der Fig. 2 wiedergegeben; hierbei werden, das Startendes
Lastträgers und die Einleitung der Langsamfahrt durch einen von Hand zu bewegenden
Schalter CS gesteuert, der sich auf dem Lastträger befindet. Ein Relais DR wird
erregt, wenn die Tür zu dem Stockwerk, von welchem aus der Start des Aufzugs erfolgt,
geschlossen wird, vorausgesetzt, daß die Türen an den übrigen Stockwerken ebenfalls
geschlossen sind. Durch die Erregung des Relais DR werden dessen Kontakte DRL geschlossen.;
diese verbinden den Schalter CS mit der positiven Leitung L -I- i.
-
Die Bedienungsperson kann nun den Aufzug starten, indem sie den Handschalter
CS auf den Kontakt 30 oder 32 umlegt, je nach der gewünschten Fahrtrichtung. Der
der Fahrtrichtung nach oben zugeordnete Kontakt 30 vervollständigt einen
Stromkreis, in welchem sich die Wicklung eines Relais U für Aufwärtsfahrt und die
Wicklung eines Relais M sowie geschlossene Kontakte D i und TS i befinden. In ähnlicher
Weise wird bei Umstellung des Handschalters CS auf den Kontakt 32 ein Relais D für
Abwärtsfahrt erregt.
-
Bei Erregung des ersterwähnten Relais U werden die Kontakte U i geöffnet
und verhindern so eine Erregung des Relais D für Abwärtsfahrt. Gleichzeitig werden
die Kontakte U3 in dem Stromkreis des die Bremse lüftenden Magneten BK geschlossen.
-
Die Erregung des Relais M bewirkt Schließung der Kontakte
311 in den Phasenzuleitungen II und III zur Statorwicklung (Fig. i) sowie
die
Schließung der Kontakte M2 in dem Stromkreis des erwähnten Magneten
BK, wodurch dessen Stromkreis vervollständigt und die Bremse gelöst wird. Ferner
werden Kontakte U2 in den Phasenzuleitungen I und II geschlossen (durch Erregung
des Relais U), so daß der Lastträger nunmehr nach aufwärts startet.
-
Die Erregung des Relais U für Aufwärtsfahrt bewirkt auch die Schließung
von Kontakten U4, was zur Folge hat, daß ein Relais Vt erregt wird. Dieses Relais
arbeitet mit zeitlicher Verzögerung und schließt mit dieser Verzögerung seine Kontakte
V i und I12. Dadurch werden, die Widerstände ? kurzgeschlossen, und die Statorwicklungen
des Motors erhalten die volle Netzspannung.
-
Wenn der Lastträger an einem bestimmten Stockwerk angehalten. werden
soll, wird der Schalter CS auf die in Fig. 2 gezeigte Mittelstellung gelegt, d.
h. von der Verbindung mit denn Kontakt 30 gelöst. Obwohl diese Verbindung
zwischen dem Schalter CS und dem erwähnten Kontakt 3o nunmehr unterbrochen ist,
richtet sich ein Haltestromkreis für die Relais U und M auf, und zwar durch den.
Kontakt T13, der bei Erregung des Relais TVt geschlossen worden war; dieser Haltestromkreis
umfaßt auch die geschlossenen Kontakte ZU i. Die Kontakte L U i und
LD i werden durch Relais ZU bzw. LD gesteuert. Letztere werden erregt bei
Schließung der Kontakte UZ und DL des Induktionsrelais. Die Kontakte UL und
DL sind normalerweise geschlossen, bis sich derLastträger dem betreffenden
Stockwerk nähert und das Induktionsrelais in Deckung oder Register bringt mit den
Platten, 22 und 24, die sich nächst dem Stockwerk befinden.
-
In der Mittelstellung des Handschalters CS wird auch die Wicklung
I des Induktionsrelais 25 erregt, desgleichen die Wicklung eines Relais T, welches
in später zu beschreibender Weise einen mit einer Zeitkonstante behafteten Stromkreis
steuert. Sobald sich der Lastträger der Platte 24 nähert, öffnen die Kontakte UL,
wobei das Relais ZU stromlos wird, während die Kontakte LU i .in dem Haltestromkreis
des Relais U für Aufwärtsfahrt geschlossen werden.
-
Es wird angestrebt, daß die Tätigkeit des Induktionsrelais beim Offnen
seiner Kontakte UL oder DL einen Zeitablauf einleitet; dies wird erreicht
durch einen Stromkreis, in welchem eine Dreielektrodenröhre 40 liegt, vorzugsweise
eine gasgefüllte Triode, welche eine Kathode 42, ein Steuergitter 44
und eine
Anode 46 aufweist. Ein Kondensator C steuert das Potential des. Gitters 4q.; dieser
Kondensator C liegt an dem Gleichstromnetz L -f- i und L - i in Reihe mit Widerständen
R i und R 3 und der Wicklung 5o eines Transformators T4, dessen. Aufgabe später
beschrieben wird.
-
Der Kondensator C ist normalerweise durch Kontakte LU2 und LD2 kurzgeschlossen.
Die erwähnten Kontakte sind so lange geschlossen, bis die Induktionsrelaiskontakte
UL und DL oder einer von diesen öffnen. Der Widerstand R 3 schützt die Kontakte
LU2 und LD2. Ein Widerstand R2 ist vorgesehen, um den Gitterstrom zu begrenzen,
entsprechend dem Wechselstrom am Ausgang des Transformators T4.
-
Die Anode 46 der Röhre 4o ist über eine Relaiswicklung TS und über
Kontakte T i i an die positive Seite der Gleichstromquelle angeschlossen; die Kontakte
T i i sind normalerweise geöffnet; sie werden geschlossen, wenn das Relais T erregt
wird durch Einstellung des Handschalters CS auf die Mittelstellung. Die Kathode
42 der Röhre ist mit dem anderen. Pol L - i der Gleichstromquelle verbunden.
-
Es leuchtet ein, daß, wenn an dein Gitter 44 kein Potential liegt
oder ein Potential unter einem vorbestimmten Wert, kein Strom durch die Röhre fließt
und daher das Relais TS nicht erregt wird. Werden indessen LU2 und LD2, die parallel
zu dem Kondensator C liegen, geöffnet, so wird der Kondensator in einem durch den
Wert der Kapazität und den Widerstand R i vorbestimmten Ausmaß aufgeladen, wobei
für den, Augenblick der Widerstand der Transformatorwicklung 5o@ und der Wert des
Widerstandes R3, der sehr niedrig ist und nur dem Schutz der Kontakte LU2 und
1,D2
dient, vernachlässigt werden. Ein dem Gitter 44 @.ufgedrücktes, ansteigendes
Potential erreicht schließlich den kritischen Wert, bei welchem die Röhre anspricht
(zündet), was zur Folge hat, daß das Relais- TS erregt wird.
-
Die Erregung des Relais TS bewirkt Schließung der Kontakte TS2; hierdurch
errichtet sich das Relais TS einen Haltestromkreis und schließt die Röhre 4o kurz.
-
Das Relais TS öffnet auch seine Kontakte TS i in dem Stromkreis des
Relais U für Aufwärtsfahrt; dadurch werden die Relais U und M stromlos; die Kontakte
U 3 werden geöffnet, was zur Folge hat, daß die Wicklung BK stromlos wird und die
Bremse ansprechen. kann; desgleichen öffnen die Kontakte M i im Stromkreis der Netzphasen
I und II, so daß der Motor abgeschaltet wird.
-
Wenn demnach der Lastträger bei Aufwärtsfahrt mit dem Induktionsrelais
einen durch eine Platte 24 dargestellten festen Punkt erreicht, öffnen die Kontakte
UZ, was zur Folge hat, daß das Relais ZU stromlos wird. Die Kontakte LU2
im Kurzschlußstromkreis des Kondensators C öffnen und ermöglichen die Aufladung
des Kondensators mit der Folge, daß das Gitter 44 der Röhre 4o nach einer gewissen
Zeit ein, kritisches. Potential erhält, bei welchem das Relais TS erregt und der
Lastträger zum Halten gebracht wird. Bei gegebenen Werten von. C und R i ist der
Zeitfaktor des Stromkreises konstant. Obwohl dies für eine gegebene Belastung und
Bewegungsrichtung des Lastträgers genügen würde, würden Änderungen eines der beiden.
Faktoren. oder beider zur Folge haben, daß der Lastträger an unterschiedlichen.
Punkten in bezug auf das Stockwerkniveau zum Halten käme. Darum ist es wünschenswert,
den Zeitfaktor durch die im unteren, Teil der Fig. 2 gezeigten Maßnahmen veränderlich
zu machen.
-
Die drei Phasen I, II und III erregen die Statorwicklungen a, b und
c, wie schon oben an Hand der
Fig. i erläutert. Zusätzlich ist nun
ein Widerstand R 5 niedrigen Wertes in Reihe mit der Leistungsphase III vorgesehen;
-die Primärwicklung eines Transformators T2 ist angeschlossen und wird entsprechend
dem Spannungsabfall in. dem Widerstand R5 erregt. An Stelle des Widerstandes R5
kann auch ein Stromwandler Verwendung finden, um eine dem Motorstrom proportionale
Spannung zu erhalten.
-
Die Primärwicklung eines Transformators T i liegt zwischen den. Phasen
I und II; die Primärwicklung eines Transformators T 3 ist über die Statorwicklung
c und den Widerstand R 5 angeschlossen und wird entsprechend der Phasenspannung
erregt; der Wert des Widerstands R 5 ist dabei so niedrig (Spannungsabfall in der
Größenordnung von einem Volt), daß er in Bezug auf die Phasenspannung vernachlässigt
werden kann.
-
Die Sekundärwicklungen der Transformatoren T r, T2 und
T3 sind in Reihe geschaltet mit der Primärwicklung des Transtormazors T4,
dessen Sekundärseite 5o in dem den Kondensator C und das Gitter 44 der Röhre 4o
einschließenden Zeitstromkreis liegt. Die Sekundärwicklungen der Transformatoren
T i, T:2 und T 3 sind so verbunden und bemessen, daß das gewünschte
Phasenverhältnis ihrer Ausgangsspannungen erreicht wird; in den Sekundärkreisen
von T i und T 3 sind Potentior meter 52 und 54 vorgesehen, so daß
die Amplituden der Spannungen geregelt werden. können..
-
Die Ausgangsspannung des Transformators T i ist gegenüber der Phasenspannung
der Phase III um go° ve -schoben. Die Ausgangsspannung des Transformators T 2 ist
proportional dem Motorstrom in der Phase III, und die Ausgangsspannung des Transformators
T 3 ist eine Vergleichsspannung, die entgegengesetzt gerichtet ist der Wirkkomponente
des Motorstroms in der Phase III.
-
Die Primärwicklung des Transformators T4 wird erregt mit einer Spannung,
die umgekehrt proportional ist der Wirkkomponente des Motorstroms, wie aus dem Vektorendiagramm
der Fig. 3 klar ersichtlich.
-
Angenommen, der Strom I in der Phase III sei gegenüber der Phasenspannung
E, wie gezeigt, verschoben, dann besitzt der Strom I eine Wirkkomponente Iw in-
Phase mit E und eine Komponente Iv, die um go° zur Spannung E phasenverschoben ist.
Der Strom Iv stellt den Magnetisierungsstrom des Motors 2 dar und ist im wesentlichen
konstant.
-
Der Transformator T i ist so angeschlossen, daß er eine Spannungskomponente
E 2 erhält, die zur Spannung E um go° verschoben und entgegengesetzt gerichtet dem
Strom Iv ist. Der Transformator T 3 erzeugt eine Vergleichsspannung
E b,
welche der Phasenspannung E entgegengesetzt ist.
-
Wenn die Transformatoren T i, T 2 und T 3 entsprechend
proportioniert und in der Phase ausge-. richtet sind. und wenn die Zapfpunkte der
PotentiOmeter 52 und 54 so gewählt sind, daß eine ausreichende Spannungsamplitude
zur Erregung der Primärwicklung des Transformators T4 gewährleistet ist, dann wird
bei Vollast des Motors während der Aufwärtsfahrt des Lastträgers die Spannung
E b im wesentlichen gleich und entgegengesetzt gerichtet der Wirkkomponente
Iw des Motorstromes sein; die Erregung der Primärwicklung des Transformators T¢
ist dann 0. Infolgedessen wird die Normalzeitwirkungsweisedes durch den Widerstand
R i und die Kapazität C bestimmten Zeitstromkreises nicht beeinflußt. Bei einer
Belastung des Lastträgers hingegen, die im wesentlichen. einer Belastung 0 des Motors
entspricht, d. h. wenn lw im wesentlichen. gleich 0 ist, dann wird die Primärspannung
von T4 gleich der Vergleichsspannung Eb, und in der Wicklung 5o wird eine Wechselspannung
induziert, die, dem Gleichstrompotential des Kondensators C hinzuaddiert, die Zeitspanne,
welche erforderlich ist, um die Röhre .1o zum Ansprechen (Zünden) zu bringen und
das Relais TS zum Zwecke des Anhaltens des Lastträgers zu erregen, verringert.
-
Wenn sich der vollbelastete Lastträger nach abwärts bewegt, wenn also
der Betriebszustand mit durchziehender Last gegeben ist, dann entsteht durch den
Motor eine regenerative Komponente, welche, zur Vergleichsspannung Eb addiert, die
eingangsseitige Spannung von T4 auf den. Höchstwert bringt, was gleichbedeutend
ist mit einer wesentlichen Abkürzung der für diw Erregung des Relais TS erforderlichen
Zeitspanne.
-
Mit anderen Worten, bei größter Belastung des Motors, d. h. bei Aufwärtsbewegung
unter Vollast, ist die dem Transformator T4 aufgedrückte Spannung gleich 0, was
der durch C und R i bestimmten Normalzeitspanne für die Betätigung des Relais TS
entspricht. Es ist dies das längste gewünschte Zeitintervall, das vor Anhalten des
Lastträgers durch das Ansprechen des Relais TS bewirkt wird.
-
Im anderen Extremfall, d. h. im Falle der durchziehenden Vollast,
ist die Eingangsspannung des Transformators T4 ein Maximum; diese, zu dem Potential
von C addiert, ergibt ein hohes Potential an dem Gitter 44 der Röhre 4o und verursacht
ein praktisch unverzögertes Ansprechen des Relais TS. Es leuchtet ein, daß zwischen
diesen beiden Grenzfällen die Eingangsspannung des Transformators T ¢ variiert und
daß diese Variation umgekehrt proportional ist der Wirkkomponente 1w des Motorstromes,
also umgekehrt proportional der Belastungsbedingung des Lastträgers.