FR2752782A1

FR2752782A1 - Dispositif d'entrainement electrique d'un chariot de manutention

Info

Publication number: FR2752782A1
Application number: FR9709142A
Authority: FR
Inventors: Volkmar Schluter; Rainer Breitschadel; Frank Freitag
Original assignee: Jungheinrich AG
Current assignee: Jungheinrich AG
Priority date: 1996-07-20
Filing date: 1997-07-18
Publication date: 1998-03-06
Anticipated expiration: 2017-07-18
Also published as: GB9714984D0; GB2315570A; FR2752782B1; IT1293603B1; GB2315570B; DE19629386C1; ITMI971670A1

Abstract

Ce dispositif comporte un régulateur de la vitesse de rotation du moteur d'entraînement électrique en fonction du signal de sortie d'un générateur de valeur de consigne pouvant être actionné par un conduct. Selon l'invention, il est prévu un dispositif de freinage, par lequel, par l'intermédiaire d'une pédale, il est possible d'actionner un frein mécanique et parallèlement à celui-ci un frein électrique. Une cellule de transition convertit le signal de valeur de consigne de vitesse de rotation du générateur de valeur de consigne, lors d'une variation d'au moins une courbe caractéristique de consigne, en un signal d'entrée rendu permanent du dispositif de régulation et une cellule de poursuite, peut poursuivre la valeur de la courbe caractéristique de consigne vers la valeur de vitesse de rotation réelle, lorsque la valeur de vitesse de rotation réelle est nettement inférieure à la valeur correspondante sur la courbe caractéristique de consigne.

Description

i La présente invention se rapporte à un dispositif

d'entraînement électrique d'un chariot de manutention.

Grâce au document DE 30 33 541 Ai, on connaît un dispositif de régulation, destiné à un dispositif d'entraînement hybride de type série, prévu pour réguler la vitesse de rotation du moteur d'entraînement électrique en fonction du signal de sortie d'un générateur de valeur de

consigne qui peut être actionné par le conducteur.

Grâce au document DE-PS 688 636, on connaît un dispositif de freinage destiné à des véhicules équipés de moteurs de traction électriques, dans lequel le freinage électrique est influencé par la pression dans la

canalisation de freinage du frein mécanique.

Grâce au document DE 42 20 277 Ai, on sait élever progressivement un signal de combinateur de puissance (émanant du générateur de valeur de consigne) à la valeur de tension donnée, sous la forme d'une rampe de tension, dans le cas d'une élévation brutale. Ce mode permet d'éviter une surcharge de la transmission et d'obtenir un comportement optimal au démarrage. Dans ce dispositif de l'art antérieur, ce mode s'opère par le fait que la fonction de tension est divisée en deux segments, à savoir en un premier segment de rampe en son début, à forte pente, dans lequel la tension atteint une valeur intermédiaire en une fraction de la plage de temps donnée, et en un second segment de rampe à plus faible pente, qui s'étend de la valeur de tension intermédiaire à la valeur de tension donnée. Une pluralité de fonctions de tension de ce type peuvent être mémorisées dans le circuit de commande et être sélectionnées à volonté par le conducteur ou d'une autre manière. Grâce au document DE 11 86 136, on sait également sélectionner, lors de l'accélération et de la décélération d'un dispositif d'entraînement régulé, tout d'abord une rampe ascendante, une rampe descendante dans un tiers suivant et une rampe à nouveau ascendante dans le troisième tiers, pour limiter les vibrations d'une masse entraînée, pendant

l'accélération ou la décélération.

Il existe diverses possibilités pour freiner un dispositif d'entraînement électrique. Un frein mécanique actionné par une pédale de frein est toujours prévu. Il s'opère par ailleurs un freinage électrique qui peut être soit un freinage à courant continu s'accompagnant de déperditions, soit un freinage par contre-courant ou par récupération. Pour les autres aspects, aucune différence n'est faite entre les divers modes de production d'un

couple de freinage électrique.

Dans le freinage électrique d'un chariot de manutention, on distingue en général trois modes de service, à savoir le freinage à inversion, le freinage

par la pédale et le freinage par roulement sur la lancée.

Avec le frein à inversion, le commutateur de sens de déplacement est inversé, induisant un fonctionnement du moteur par récupération. Dans le cas de l'inversion, il n'est pas nécessaire que le conducteur libère le générateur de valeur de consigne. Avec le freinage par roulement sur la lancée, le freinage s'opère par le fait que le conducteur à libéré le générateur de valeur de consigne, c'est-à-dire commande une vitesse de rotation

égale à zéro.

On sait enfin assister le frein mécanique par un frein électrique, pendant l'actionnement de la pédale de frein. Dans la pratique, les opérations se déroulent de manière telle que l'on mesure, à l'aide d'un manocontacteur monté sur la canalisation de freinage, si la pression de freinage dépasse une certaine valeur, de 1 bar par exemple. Lorsque cette pression est atteinte ou dépassée, un couple de freinage électrique se met également en oeuvre. Le freinage électrique à pédale peut êtrê réglé sur une puissance telle que le frein mécanique n'a presque plus d'effet, la "commande" du chariot de manutention, lors du freinage, étant alors essentiellement assurée par le générateur de valeur de consigne. Ceci a pour conséquence un comportement de roulement dit hydrostatique, connu en association avec les chariots de manutention entraînés par des moteurs à combustion, sur lesquels le moteur à combustion agit sur la roue motrice par l'intermédiaire d'une transmission

hydrostatique (pompe et moteur hydraulique).

Le frein à inversion, le frein par roulement sur la lancée et le frein à pédale peuvent être réglés indépendamment l'un de l'autre, chacun par un paramètre, ces paramètres pouvant être réglés sur des valeurs différentes. Les fonctions de transition réglables, mentionnées pour les freinages de roulement sur la lancée, à pédale ou par inversion, ne sont actuellement connues que sur les dispositifs d'entraînement non régulés à courant continu. I1 existe toutefois un besoin croissant de mettre en oeuvre des dispositifs d'entraînement régulés, en particulier des dispositifs d'entraînement régulés à

courant triphasé.

La présente invention a donc pour objet de fournir un dispositif d'entraînement électrique pour chariots de manutention, offrant un comportement de roulement satisfaisant également en freinage, avec un moteur

d'entraînement électrique à vitesse de rotation régulée.

L'invention a donc pour objet un dispositif d'entraînement électrique pour un chariot de manutention, comportant un dispositif de régulation pour réguler la vitesse de rotation du moteur d'entraînement électrique en fonction du signal de sortie d'un générateur de valeur de consigne pouvant être actionné par un conducteur, caractérisé par - un dispositif de freinage, par lequel par l'intermédiaire d'une pédale, il est possible d'actionner un frein mécanique et parallèlement à celui-ci un frein électrique, - une cellule de transition qui convertit le signal de valeur de consigne de vitesse de rotation du générateur de valeur de consigne, lors d'une variation d'au moins une courbe caractéristique de consigne, en un signal d'entrée rendu

permanent du dispositif de régulation et.

- une cellule de poursuite, qui en cours de service du dispositif de régulation dans la plage de la courbe caractéristique, poursuit la valeur de la courbe caractéristique de consigne vers la valeur de vitesse de rotation réelle, lorsque la valeur de vitesse de rotation réelle est nettement inférieure à la valeur correspondante sur la

courbe caractéristique de consigne.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention, - le dispositif d'entraînement est appliqué à un frein électrique par roulement sur la lancée, avec lequel la vitesse de rotation est réduite selon une courbe caractéristique pouvant être sélectionnée, lorsque le conducteur place le générateur de valeur de consigne en position zéro; - en fonction de la force de freinage agissant dans la pédale de freinage, un capteur de pression émet un signal de pression, tel que le frein par roulement sur la lancée électrique agit en assistance, lorsque la pression est inférieure à une valeur de pression donnée et tel qu'un frein à pédale électrique agit en assistant le frein à pédale mécanique, lorsque la pression est supérieure à la valeur de pression donnée; - le dispositif d'entraînement est appliqué à un frein par inversion électrique par lequel, à l'aide d'un commutateur de direction de déplacement, la direction de déplacement du moteur d'entraînement est inversée et la vitesse de rotation est réduite selon une courbe caractéristique pouvant être sélectionnée, et - un moteur à courant triphasé à vitesse de

rotation régulable est prévu.

La présente invention prévoit de façon connue en soi un dispositif de régulation, destiné à réguler la vitesse de rotation du moteur d'entraînement en fonction du signal de sortie d'un générateur de valeur de consigne qui peut être actionné par le conducteur. La vitesse de rotation réelle peut par exemple être déterminée par un générateur tachymétrique. Comme cela a été mentionné précédemment, le rôle d'une boucle de régulation consiste à éliminer aussi rapidement que possible par régulation, les différences entre valeur réelle et valeur de consigne. Il s'agit de d'éliminer rapidement par régulation les variations de la valeur réelle, susceptibles d'être provoquées par des perturbations extérieures, par exemple par des irrégularités du sol, des seuils ou similaires. Le régulateur doit donc faire preuve d'un bon comportement face aux perturbations. Un comportement de conduite (régulation rapide lors d'une variation de la valeur de consigne) dans une boucle de régulation à forte amplification n'est pas toujours souhaité. Lorsque par exemple le conducteur lève le pied de la pédale d'accélérateur, il peut vouloir s'arrêter rapidement sans toutefois freiner à fond. Or, sans mesures particulières, avec un régulateur rapide et un moteur puissant, la boucle de régulation induirait un freinage à fond. On peut souhaiter de plus, que le dispositif d'entraînement réagisse de manière différente aux variations de valeur de consigne données par le conducteur, par exemple permette un arrêt rapide, une

course sur la lancée ou une approche d'un rack lentes.

Pour ce type de cas, la présente invention prévoit de "brider" le comportement de commande du régulateur. Dans le cas présent, ce comportement modifié de la boucle de régulation se rapporte aux opérations de freinage susmentionnées. Ainsi, la présente invention prévoit par ailleurs une cellule de transition, qui, dans le cas d'une baisse brutale du signal de valeur de consigne, convertit ce E signal provenant du générateur de valeur de consigne en un signal d'entrée rendu constant, selon les données d'une courbe caractéristique de consigne donnée. La courbe caractéristique peut être une droite ou une courbe voulue au tracé quelconque. De préférence, une pluralité de courbes caractéristiques de ce type sont stockées dans une mémoire, de sorte qu'avant la mise en service ou même en cours de service, il est possible de sélectionner une

courbe caractéristique souhaitée.

Lors du freinage, la courbe caractéristique de consigne ou fonction de transition a pour rôle d'éviter les brusques variations de vitesse et ainsi d'optimiser le comportement de roulement, même pendant l'opération de freinage. Certes, lorsque le régulateur est commandé avec modération la vitesse de rotation est amenée à suivre étroitement la courbe caractéristique prescrite. On peut cependant imaginer des cas dans lesquels des conditions de roulement non souhaitées surviennent, même lorsque la fonction de transition est appliquée. Avec le freinage de roulement sur la lancée sur le plat, le régulateur assure par exemple un déplacement sur la lancée relativement lent du véhicule. Les perturbations, sous la forme de seuils ou d'éléments similaires, sont compensées par la régulation. Lorsque toutefois le véhicule parcourt une pente ascendante et que le conducteur en levant la pédale d'accélérateur passe en mode de service de "freinage sur la lancée", la vitesse peut diminuer plus rapidement en raison de la pente, que ne le prévoit la courbe caractéristique définie. En raison de l'écart de régulation induit, le régulateur tente alors de compenser cet écart, c'est-à-dire que le dispositif d'entraînement accélère le véhicule. Ceci est particulièrement désagréable, peu avant la fin d'une côte, lorsque les

roues avant sont susceptibles de rouler déjà sur le plat.

Il ' s'instaure alors un comportement de roulement inattendu. Indépendamment de cela, une réglementation existe selon laquelle toute accélération du dispositif d'entraînement est proscrite lorsque la pédale

d'accélérateur n'est pas actionnée.

A ce stade intervient une autre caractéristique de la présente invention sous la forme d'une cellule de poursuite, qui, lorsque le dispositif de régulation fonctionne dans la plage de la courbe caractéristique, opère une poursuite de la valeur de la courbe caractéristique de consigne à la valeur de vitesse de rotation réelle, lorsque la valeur de vitesse de rotation réelle est nettement inférieure à la valeur

correspondante sur la courbe caractéristique de consigne.

Le tracé de la courbe caractéristique de consigne est par ailleurs conservé. Dans la présente invention, le tracé de la courbe est par conséquent décalé. La vitesse de rotation de consigne ne correspond plus à la valeur de la courbe caractéristique définie, mais, provisoirement,

n'excède pas la vitesse de rotation réelle.

Un principe similaire vaut également pour le frein à pédale et pour le frein à inversion. Dans le cas o, dans l'un de ces modes de freinage, au cours de la fonction de transition, il se produit une baisse significative de la valeur réelle par rapport vers la valeur de consigne, cette valeur n'est plus corrigée par régulation, il s'opère en revanche une poursuite de la valeur de consigne à la valeur réelle. Ainsi, le comportement fondamental de décélération du véhicule, tel qu'il est donné par la courbe caractéristique, est conservé sans qu'aucun à-coup brutal ou même qu'aucune

accélération ne se produise.

Dans le mode de freinage connu par "frein à pédale", une assistance puissante par le frein électrique est judicieuse et s'opère dans l'art antérieur dès que la pédale de frein est actionnée relativement légèrement. Le

frein mécanique est ainsi assisté de manière optimale.

Dans ce cas de figure, il n'est plus possible de procéder à un freinage léger avec la pédale de frein, étant donné que l'assistance électrique du freinage s'active immédiatement, à savoir dès que l'on atteint une pression de freinage relativement faible par actionnement de la pédale de frein. Dans un mode de réalisation de la présente invention, une assistance du frein mécanique ne s'opère, dans une première plage de la pression de freinage, que par l'intermédiaire du frein par roulement sur la lancée, le frein électrique n'entrant en action, compte tenu de la courbe caractéristique de transition correspondante, que lorsqu'une valeur de pression donnée, par exemple de 30 bars est dépassée. Le conducteur peut ainsi actionner légèrement la pédale de frein et freiner en finesse (conformément aux paramètres destinés au frein par roulement sur la lancée) tant que la force appliquée à la pédale -ne génère pas de pression supérieure à 30 bars par exemple. Etant donné que pendant le freinage le conducteur n'actionne pas la pédale d'accélérateur, le dispositif d'entraînement selon la présente invention se

trouve en mode "de freinage par roulement sur la lancée".

Lorsque le frein mécanique opère avec l'assistance du "freinage par roulement sur la lancée" c'est-à-dire lorsque le freinage mécanique est seulement faible, des influences extérieures agissant sur le véhicule peuvent conduire à une déperdition de vitesse plus rapide que ne le prévoit la courbe caractéristique. Dans ce cas également, il est possible de poursuivre la valeur de consigne, dès qu'un écart significatif par rapport à la

valeur réelle s'est installé.

Ce principe vaut également pour le freinage mécanique avec une assistance électrique poussée. Ici aussi, il peut arriver que la vitesse de roulement ou la vitesse de rotation décroisse encore plus rapidement que ne le prévoit la courbe caractéristique de consigne, malgré un freinage relativement fort. Lorsque c'est le

cas, la valeur de consigne poursuit la valeur réelle.

Toute accélération active par l'intermédiaire du

régulateur est évitée.

La présente invention est expliquée de manière plus

détaillée ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation.

L'unique figure montre un diagramme représentant l'évolution chronologique de la vitesse de rotation d'un moteur asynchrone. On suppose que le conducteur d'un chariot de manutention non représenté a réglé le générateur de valeur de consigne par exemple une pédale, sur une valeur égale à nConsxl sur le dessin. Le véhicule roule à la vitesse définie ou régulée, jusqu'à ce que se produise

une variation sur le générateur de valeur de consigne.

Dans le cas présent, on suppose que le conducteur lâche la pédale d'accélérateur, ce qui fait intervenir le frein par roulement sur la lancée. Une pluralité de fonctions ou courbes caractéristiques de transition représentées par les références a1 à an sont mémorisées dans la cellule de transition. Ces fonctions définissent le tracé de vitesse de rotation et ainsi celui de la vitesse de déplacement, jusqu'à l'arrêt complet. Dans le cas présent, le tracé est linéaire ce qui toutefois n'est pas obligatoire. Il est entendu qu'il est possible de prévoir une série de courbes caractéristiques similaires pour le freinage par pédale ou le freinage par inversion. Une courbe caractéristique est sélectionnée pour chacun des

trois paramètres de freinage.

Le début du freinage par roulement sur la lancée est indiqué par t1 sur le dessin. Supposons qu'à un instant t', la vitesse de rotation n'est pas égale par exemple à n(t'), ce qui correspondrait à la valeur de consigne a2 donnée par la courbe caractéristique, mais à nréel(t'). Il existe alors un net écart de régulation, qui est repéré par d sur la figure. Cet écart de régulation peut être provoqué par exemple par le fait qu'un véhicule monte une côte ou qu'il est ralenti plus que prévu par d'autres influences extérieures. Le régulateur est tenté de compenser cet écart et devrait alors accélérer l'entraînement de roulement, pour revenir à la courbe caractéristique a2. Ceci n'est cependant pas le cas avec la présente invention; la valeur de consigne n(t') est au contraire ramenée à la valeur de consigne nrel (t'); en d'autres termes, la valeur de consigne poursuit la valeur réelle. A l'instant t', il s'opère ainsi une commutation de la courbe caractéristique a2 sur la courbe caractéristique a2'n qui parvient plus tôt à la vitesse

de rotation égale à zéro.

Il est possible de démontrer un comportement de poursuite similaire, pour le freinage par pédale ou le

freinage par inversion.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif d'entraînement électrique pour un chariot de manutention, comportant un dispositif de régulation pour réguler la vitesse de rotation du moteur d'entraînement électrique en fonction du signal de sortie d'un générateur de valeur de consigne pouvant être actionné par un conducteur, caractérisé par - un dispositif de freinage, par lequel par l'intermédiaire d'une pédale, il est possible d'actionner un frein mécanique et parallèlement à celui-ci un frein électrique, - une cellule de transition qui convertit le signal de valeur de consigne de vitesse de rotation du générateur de valeur de consigne, lors d'une variation d'au moins une courbe caractéristique de consigne, en un signal d'entrée rendu permanent du dispositif de régulation et - une cellule de poursuite, qui en cours de service du dispositif de régulation dans la plage de la courbe caractéristique, poursuit la valeur de la courbe caractéristique de consigne vers la valeur de vitesse de rotation réelle, lorsque la valeur de vitesse de rotation réelle est nettement inférieure à la valeur correspondante sur la

courbe caractéristique de consigne.

2. Dispositif d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé par l'application à un frein électrique par roulement sur la lancée, avec lequel la vitesse de rotation est réduite selon une courbe caractéristique pouvant être sélectionnée, lorsque le conducteur place le générateur de. valeur de consigne en

position zéro.

3. Dispositif d'entraînement selon la revendication 1 et la revendication 2, caractérisé en ce qu'en fonction de la force de freinage agissant dans la pédale de freinage, un capteur de pression émet un signal de pression, tel que le frein par roulement sur la lancée électrique agit en assistance, lorsque la pression est inférieure à une valeur de pression donnée et tel qu'un frein à pédale électrique agit en assistant le frein à pédale mécanique, lorsque la pression est supérieure à la

valeur de pression donnée.

4. Dispositif d'entraînement selon l'une des

revendications 1 à 3, caractérisé par l'application à un

frein par inversion électrique par lequel, à l'aide d'un commutateur de direction de déplacement, la direction de déplacement du moteur d'entraînement est inversée et la vitesse de rotation est réduite selon une courbe

caractéristique pouvant être sélectionnée.

5. Dispositif d'entraînement de roulement selon

l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un

moteur à courant triphasé à vitesse de rotation régulable

est prévu.