Sicherheitsvorrichtung für einen Hebezeugantrieb

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsvorrichtung für einen Hebezeugantrieb, bei dem ein Drehstrommotor an einen Umrichter mit variabler Ausgangsfrequenz angeschlossen ist und dem Motor eine mechanische Sicherheitsbremse zugeordnet ist, die nur dann freigebbar ist, wenn das Drehmoment des Motors einen vorgegebenen Wert hat.

[0002] Eine derartige Sicherheitsvorrichtung ist aus der DE-A-1 814 275 bekannt. Dabei wird mittels eines kraftschlüssig mit dem Hebezeugantrieb verbundenen Meßumformers das Drehzahlverhalten und mittels eines im Ständerkreis des Drehstrommotors angeordneten Meßwertfühlers das Stromlastverhalten des Drehstrommotors kontrolliert. Beim Annähern, Über- oder Unterschreiten von Grenzwerten wird die Sicherheitsbremse aktiviert.

[0003] Aus der DE-U-1 880 076 eine weitere Sicherheitsvorrichtung in Form einer Überlastsicherung für einen Hebezeugantrieb mit einem Drehstrommotor bekannt, wobei über einen Stromwandler in einer Phase das Drehmoment des Motors ermittelt und neben der Spannung zwischen zwei Phasen zum Auslösen der Überlastsicherung herangezogen wird.

[0004] Bei Hebezeugantrieben darf die Haltebremse nur dann gelüftet werden, wenn im eletrischen Motor ein ausreichendes Moment zum Halten bzw. Hochfahren der Last vorhanden ist, da es ansonsten - man denke z. B. an Gießkräne - zu schweren Unfällen kommen kann.

[0005] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Kriterium für die Sicherheitsvorrichtung zu schaffen, das auch bei sehr niedrigen Frequenzen anzeigt, ob ein ausreichender Strom, d. h. ausreichendes Moment zur Verfügung steht und ob der Strom die Ständerwicklungen ordnungsgemäß durchfließt.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die elektrischen Ströme in den Leitungen zwischen Umrichter und Motor erfaßbar sind und daraus ein der vektoriellen Summe und ein der Mittelwertsumme der elektrischen Ströme proportionales Signal gebildet wird und daß das Freigabekommando für die Bremse aus der Bedingung abgeleitet ist, daß die vektorielle Summe unterhalb eines vorgegebenen ersten Grenzwertes und die Mittelwertsumme oberhalb eines zweiten Grenzwertes liegt.

[0007] Auf diese Weise wird auch bei sehr niedrigen Frequenzen in der Anfahrphase sehr sicher festgestellt, ob ausreichender Strom, d. h. Moment vorhanden ist, und ob dieser Strom auch ordnungsgemäß die Ständerwicklungen durchfließt und nicht etwa auf einen Kurzschluß zurückzuführen ist.

[0008] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
Anhand einer Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert; es zeigen:

FIG 1 das Prinzipschaltbild und

FIG 2 Details einer Stromauswerteschaltung.

Wie aus FIG 1 ersichtlich, speist ein an ein Netz angeschlossener Thyristorumrichter 1 mit variabler Ausgangsspannung und Frequenz einen Drehstrommotor 2 mit den Phasen RST. Der Motor 2 treibt über ein Getriebe 3 die Seiltrommel 4, an deren Seil die Last 5 hängt. Der Motor 2 ist ferner mit einer elektrisch lüftbaren Sicherheitsbremse 6 gekuppelt, deren Ansteuerung 7 nur dann das Freigabekommando geben darf, wenn ein ausreichendes Motordrehmoment vorliegt. Zur Erfassung dieses Moments sind in den Phasenzuleitungen zwischen Umrichter 1 und Motor 2 Stromwandler 8, 9, 10 vorgesehen. An die Stromwandler 8, 9, 10 ist eine Stromauswerteschaltung 11 angeschlossen, die an einen Ausgang 15 ein der Summe der Phasenströme I_R, I_S, I_T proportionales Signal I_e und am zweiten Ausgang 16 ein der vektoriellen Summe I_v der Phasenströme proportionales Signal liefert. An den Ausgang 15 ist ein Grenzwertmelder 12 angeschlossen, der anspricht, wenn der Summeneffektivwert der Phasenströme einen vorgegebenen Grenzwert überschritten hat. Am Ausgang 16 ist ein Grenzwertmelder 12 angeschlossen, der anspricht, wenn die vektorielle Summe der Phasenströme unterhalb eines vorgegebenen Wertes, z.B. unterhalb 10% Nennstrom liegt. Da im Idealfall die vektorielle Summe der Phasenströme Null sein muß, kann hierdurch auch bei sehr niedrigen Frequenzen festgestellt werden, ob in allen drei Phasen die richtigen Ströme fließen. Haben beide Grenzwertmelder 12, 13 angesprochen, so wird über das Undglied 14 das u.a. erforderliche Freigabekommando an die Ansteuerung 7 der Bremse 6 gegeben.

[0009] Wie aus FIG 2 ersichtlich, kann die vektorielle Summenbildung relativ einfach mit einem in Sternpunktschaltung angeordneten Transformator 17 und die Mittelwertbildung mit einem Gleichrichter 18 vorgenommen werden.

Ansprüche

1. Sicherheitsvorrichtung für einen Hebezeugantrieb, bei dem ein Drehstrommotor (2) an einen Umrichter (1) mit variabler Ausgangsfrequenz angeschlossen ist und dem Motor (2) eine mechanische Sicherheitsbremse (6) zugeordnet ist, die nur dann frei-gebbar ist, wenn das Drehmoment des Motors (2) einen vorgegebenen Wert hat, dadurch gekennzeichnet, daß elektrische Ströme (I_R, I_S, I_T) in den Leitungen zwischen Umrichter (1) und Motor (2) erfaßbar sind und daraus ein der vektoriellen Summe (I_v) und ein der Mittelwertsumme (I_e) der elektrischen Ströme proportionales Signal gebildet wird und daß das Freigabekommando für die Bremse (6) aus der Bedingung abgeleitet ist, daß die vektorielle Summe unterhalb eines vorgegebenen ersten Grenzwertes und die Mittelwertsumme oberhalb eines zweiten Grenzwertes liegt.

2. Sicherheitsvorrichtung für einen Hebezeugantrieb nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch eine Stromauswerteschaltung (11) mit einem an Stromwandler (8 bis 10) im Motorstromkreis angeschlossenen Transformator (17) zur vektoriellen Summenbildung und einen an die Stromwandler (8 bis 10) angeschlossenen Gleichrichter (18) zur Mittelwertbildung.

3. Sicherheitsvorrichtung für einen Hebezeugantrieb nach Anspruch 2 gekennzeichnet durch an die Stromauswerteschaltung (11) angeschlossene Grenzwertmelder (12, 13), deren Ausgangssignale miteinander für die Kommandogabe verknüpft sind.

Claims

1. Safety device for a hoisting-gear drive, in which a three-phase a.c. motor (2) is connected to a converter (1) having a variable output frequency, and there is assigned to the motor (2) a mechanical safety brake (6) which is only released when the torque of the motor (2) has a pre-determined value, characterised in that electric currents (I_R, I_S, I_T) can be detected in the lines between the converter (1) and the motor (2), and there is formed therefrom a signal proportional to the vector sum (I_v) and a signal proportional to the mean value sum (I_e) of the electrical currents, and in that the release command for the brake (6) is derived from the condition that the vector sum is below a predetermined first limit value and the mean value sum is above a second limit value.

2. Safety device for a hoisting-gear drive according to claim 1, characterised by a current evaluation circuit (11) having a transformer (17) connected to current transformers (8 to 10) in the motor current circuit for vector sum formation, and having a rectifier (18) connected to the current transformers (8 to 10) for mean value formation.

3. Safety device for a hoisting-gear drive according to claim 2, characterised by limit monitors (12, 13) connected to the current evaluation circuit (11), the output signals of which limit monitors (12, 13) are linked together for transmission of the command.

Revendications

1. Dispositif de sécurité destiné à un entraînement d'engin de levage, dans lequel un moteur (2) à courant alternatif est connecté à un convertisseur de fréquence (1) à fréquence de sortie variable et dans lequel au moteur (2) est associé un frein (6) de sécurité mécanique qui ne peut être libéré que lorsque le couple de rotation du moteur (2) a une valeur fixée à l'avance, caractérisé en ce que les courants électriques (I_R, I_S, I_T) passant dans les conducteurs entre le convertisseur de fréquence (1) et le moteur (2) peuvent être détectés par un capteur et en ce qu'ainsi un signal proportionnel à la somme vectorielle (I_v) et un signal proportionnel à la somme des valeurs moyennes (I_e) des courants électriques sont produits et que l'ordre de libération du frein (6) découle de la condition que la somme vectorielle est inférieure à une première valeur limite fixée à l'avance et que la somme des valeurs moyennes est supérieure à une deuxième valeur limite.

2. Dispositif de sécurité pour un entraînement d'engin de levage, caractérisé par un circuit (11) d'évaluation de courant comportant un transformateur (17) connecté à des transformateurs de courant (8 à 10) situés dans le circuit de courant du moteur en vue d'effectuer la somme vectorielle et un redresseur (18) connecté aux transformateurs de courant (8 à 10) en vue de déterminer la valeur moyenne.

3. Dispositif de sécurité destiné à un entraînement d'engin de levage selon la revendication 2, caractérisé par des avertisseurs (12, 13) de valeur limite, qui sont connectés au circuit d'évaluation de courant (11) et dont les signaux de sortie sont combinés en vue de l'émission de l'ordre.

Zeichnung