CS267289B1 - Obvod pro tvarování rozjezdového napětí výtahu - Google Patents

Abstract

U elektrických výtahu je potřeba zajistit, aby průběh jejich roujezdu byl co nejplynulejší. Uvedeného cíle se dosáhne obvodem pro tvarování rozjezdového napětí, opatřeným vstupními svorkami, přičemž k pyvní vstupní svorce, spojené s kladným polem zdroje vstupního stejnosměrného napětí, je v sérii připojen zapínací kontakt rozjezdového relé, nabíjecí odgor a sčítaoí odpor, spojený s první výstupní svorkou. K druíjé vstupní svorce, spojené se záporným gólem zdroje vstupního stejnosměrného napětí, a přímo spojené b druhou,výstupní svorkou, je připojen kladný pol zdroje gomocného stejnosměrného napětí, jehož záporný pol je spojen s kondenzátorem připojeným svým druhým vývodem mezi nabíjecí odpor a sčítaoí odpor. Ke kondenzátoru je paralelně připojen vybíjecí odpor zapojený v sérii s rozpínacím kontaktem rozjezdového relé. K zapínacímu kontaktu rozjezdového relé je přes předřadný odgor připojena sériová kombinace alespoň dvou dělicích odporů. Před každým z dělicích odporů je připojen jedep vývod sériové kombinace diody a úrovňového odporu, přičemž druhé vývody každá z těchto sériových kombinací jsou spojeny s první výstupní svorkou. Při činnosti je nabíjením kondenzátoru vytvořeno vnitřní napětí ve tvaru exponenciály. V počátečních fázích rozjezdu stoupá v důsledku činnosti dělicích odporů, úrovňových odporů a diod rozjezdové napětí od nuly po stále strmějších lineárních úsecích, až dosáhne uvedené exponenciá

Description

Vynález se týká obvodu pro tvarování rozjezdového napětí výtahu ope třeného elektrickým pohonem.

Jsou známy výtahy, u nichž povel k rozjezdu kabiny je z řídicího ústrojí předán do elektrického pohonu obvykle ve formě skokové změny ovládacího napětí. U výtahů s nižšími jmenovitými rychlostmi, tj. cca do 1,4 m-s'¹ opatřenými neregulovaným pohonem asynchronním motorem, je tímto povelem přímo sepnut stykač, jehož kontakty přivedou poháněči napětí na svorky asynchronního motoru» Průběh rozjezdu kabiny je potom závislý jen na momentové chrakteristice asynchronního motoru a na zatížení kabiny. U výtahů s vyššími jmenovitými rychlostmi než 1,4^1-5-¹ a s většími nároky na průběh jízdy se používá regulovaný elektrický pohon, u něhož uvedená skoková změna rozjezdového povelu musí být nahrazena průběhem, který je vzorem pro požadovaný průběh rozjezdu, přičemž regulátor pohonu potom zajistí, aby skutečný průběh rozjezdu odpovídal tomuto vzoru. U výtahů s Ward-Leonardovým pohonem s rotačním motorgenerátorem je tvarování průběhu rozjezdu provedeno pomocí budicích vinutí motorgenerátoru, jejichž časové konstanty způsobují plynulý a poměrné vyhovující průběh rozjezdu. S náhradou rotačních motorgenerátoru polovodičovými měniči tato nej jednodušší možnost odpadla, takže rozjezdový povel musí být upraven samostatným elektrickým obvodem pro tvarování rozjezdového napětí. Pro tento účel se používá několik známých zapojení. U nej jednoduššího z nich je využito nabíjení kondenzátoru s časovou konstantou danou součinem hodnoty nabíjecího odporu a kapacity kondenzátoru. Tento obvod pro tvarování rozjezdového napětí má však tu nevýhodu, že na počátku rozjezdu vykazuje velkou změnu zrychlení. Zvětšením.časové konstanty se sice toto počáteční zrychlení. sníží, ale tím se neúnosně prodlouží celková doba rozjezdu na jmenovitou rychlost. Velmi dobrý tvar průběhu rozjezdu poskytují obvody pro tvarování rozjezdového napětí složené z analogových integračních prvku. Jejich nevýhodou však je, že jsou značně složité a drahé. To je způsobeno tím, že celý rozjezd musí být rozložen na tři úseky, z nichž v prvním úseku dochází k nárůstu zrychlení, v druhém úseku je zrychlení konstantní a třetí úsek se vyznačuje poklesem zrychlení, přičemž jednotlivé úseky musí na sebe plynule navazovat. Rovněž číslicové nebo mikropočítačové obvody pro tvarování rozjezdového napětí vytvářejí téměř ideální průběh rozjezdu, jejich nevýhodou vsak, je, že jaou ještě složitější a dražší.

Uvedené nevýhody podstatně zmenšuje obvod pro tvarování rozjezdového napětí výtahu opatřeného elektrickým pohonem, obsahující první vstupní svorku upravenou pro připojení ke kladnému pólu zdroje vstupního stejnosměrného napětí a druhou vstupní svorku upravenou pro připojení k zápornému pólu zdroje vstupního stejnosměrného napětí, podle vynálezu, jehož podstatou je, že první vstupní svorka je spojena s prvním pólem zapínacího kontaktu rozjezdového relé, zatímco druhý pól zapínacího kontaktu rozjezdového relé je spojen s nabíjecím odporem, k němuž je sériově připojen sčítací odpor spojený s první výstupní svorkou. Druhá vstupní svorka je přímo spojena s druhou výstupní svorkou. S druhou vstupní svorkou je spojen kladný pól zdroje pomocného stejnosměrného' napětí, zatímco záporný pól zdroje pomocného stejnosměrného napětí je spojen s prvním vývodem kondenzátoru. Druhý vývod kondenzátoru je připojen mezi nabíjecí odpor a sčítací odpor. Paralelně ke kondenzátoru je připojena sériová kombinace vybíjecího odporu a rozpínacího kontaktu rozjezdového relé. S druhým polem zapínacího kontaktu rozjezdového relé je přes předřadný odpor spojena sériová kombinace alespoň dvou dělicích odporů, jež je připojena ke druhé výstupní svorce. Ve směru od předřadného odporu je před každým z dělicích odporů připojen jeden vývod jedné ze sériových kombinací diody a úrovňového odporu, zatímco druhé vývody každé ze sériových kombinací diody a úrovňového odporu jsou spojeny s první výstupní svorkou, přičemž diody jsou orientovány v propustném směru ve smyslu od předřadného odporu k první výstupní svorce.

Výhodou obvodu pro tvarování rozjezdového napětí výtahu podle vynálezu je snadná možnost ovlivňovat tvar průběhu rozjezdu volbou parametrů použitých elektrických prvků s cílem dosáhnout, aby . průběh rozjezdu byl blízký průběhu ideálnímu bez časových ztrát a bez nepříjemných vlivů na dopravované osoby. Tyto výhody jsou znásobeny tím, že tento obvod je jednoduchý, spolehlivý a levný.

Na připojeném výkrese je znázorněn příklad provedení obvodu pro tvarování rozjezdového napětí výtahu podle vynálezu, kde zná

- 3 267 289 zornuje obr. 1 zapojení obvodu a obr. 2 graf průběhu rozjezdového napětí vyneseného na svislou osu v závislosti na čase vyneseném ua vodorovnou osu.

Obvod pro tvarování rozjezdového napětí výtahu je tvořen první vstupní svorkou 1 a druhou vstupní svorkou χ (obr. 1), uzpůsobenými pro připojení k neznázorněnému zdroji vstupního stejnosměrného napětí Uj tak, že na první vstupní svorku 1 se přivede kladny pol a na druhou vstupní svorku 2. záporný pol tohoto vstupm, ho stejnosměrného napětí Uj. První vstupní svorka 1 je spojena । s prvním pólem 1K1 zapínacího kontaktu 1K neznázorneného rozjezdového relé, přičemž druhý pól 1K2 zapínacího kontaktu 1K tohoto rozjezdového relé je spojen s nabíjecím odporem Rp. K nabíjecímu odporu Rp je sériově připojen sčítací odpor R^Vjenž je dále spojen s první výstupní svorkou χ. Druhá vstupní svnrka 2 je přímo spojena s druhou výstupní svorkou 4. K druhé vstupní svorce 2, resp.

ke spojnici mezi druhou vstupní svorkou 2 a druhou výstupní svorkou

j., je připojen kladný pol zdroje χ pomocného stejnosměrného napětí Up. Záporný pól tohoto zdroje Z pomocného stejnosměrného napětí Up 'je spojen s prvním vývodem kondenzátoru C, jehož druhý vývod je ““ připojen do styčného bodu 6 mezi nabíjecí odpor Rp a sčítací odpor R_c. Ke kondenzátoru 0 je paralelné připojena senová kombinace _o ·— vybíjecího odporu Ry a rozpínacího kontaktu 2K rozjezdového relé.

S druhým pólem lK2~~zapínacího kontaktu 1K rozjezdového relé je spojen předřadný odpor Rp, s nímž je spojena sériová kombinace prvního dělicího odporu R^^T druhého dělicího odporu R^₂ ^a třetího dělicího odporu R^, coz je využití požadavku, že TaTo sériová kombinace musí oKsahovat alespoň dva dělicí odpory R_Ap, .... R^. Dělicích odporů R_A1, .... R^ muže být i větší počeTnež dva,“resp. tři, přičemž jejíčK rostoucí počet má příznivý vliv na plynulost rozjezdu. Sériová kombinace dělicích odporů R.,, ... R._ je připovýUMpni A-fr jena k druhé/svorce J., resp. ke spojnici mezidruhou vstupní svorkou 2 a druhou výstupní svorkou 4. Ve směru od předřadného odporu Rp je před každým z dělicích odporů R_A1, ... R^ připojen jeden vývod jedné ze sériových kombinací diody Dl, T77 D3 a úrovňového odporu R_b1, dělicím^o^porem R .^2, což znamená, že v prvním bodě AI před prvním je připojen jeden vývod sériové kombinace první

- 4 267 289 diody Dl a prvního úrovňového druhým dělicím odporem R_AQ je nace druhé diody D2 a druEého odporu Rg-p v druhém bodě A2 před připojen jeden vývod sériové kombiúrovňového odporu a ve třetím bodě A3 před třetím dělicím odporem je připojen jeden vývod sériové kombinace třetí diody D3 a treTího úrovňového, odporu R,,-.

„ , oj

Druhé vyvody každé ze sériových kombinací diody Dl, ... D3 a úrovňového odporu R-gp ... R^ jsou spojeny s první výstupní svorkou J. Diody Dl, ... PT v každé z těchto sériových kombinací s úrovňo vými odpory R-θρ ... R^j jsou orientováhy v propustném směru ve smyslu od předřadného odporu Rp k druhé výstupní svorce 2·

Při Činnosti obvodu pro tvarování rozjezdového napětí je před počátkem rozjezdu výtahu zapínací kontakt 1K rozjezdového relé rozepnut a rozpínací kontakt 2K rozjezdového relé sepnut. V důsledku toho nemá první výstupní svorka 2, proti druhé výstupní svorce J. žádné napětí, a tudíž rozjezdové napětí υθ na výstupu obvodu je nulové. Kondenzátor C se přes vybíjecí odpor Ry a sepnutý rozpínací kontakt 2K rozjezdového relé vybil, takže neTném není žádné napětí z předcházející jízdy výtahu. Počátek rozjezdu výtahu nastane po impulsu přivedeném k rozjezdovému relé, následkem čehož přitáhne kotva, čímž se sepne zapínací kontakt 1K rozjezdového relé a sou- ’ časně rozepne rozpínací kontakt 2K tohoto rozjezdového relé. Kon denzátor G se začne nabíjet přes nabíjecí odpor R^, takže napětí styčného bodu 6 proti druhé výstupní svorce bucTe narůstat podle exponenciální křivky vnitřního napětí U$ (obr. 2) s časovou konstantou danou součinem hodnoty nabij ecTEo odporu Rg, a kapacity kondenzátoru 0. Na vstupní stejnosměrné napětí Uj~Jsou po sepnutí zapínacího kontaktu 1K rozjezdového relé sériovepřipojeny předřadný odpor Rp a dělicí odpory R_A1, ... R_Ao. Velikost napětí U_A1 prvního bodu ÁT^proti druhé výstupní svorce 4 j® dána poměrem velikosti předřadného odporu Rp a velikosti prvního dělicího odporu R_A1, rovněž tak velikost napatí U_A2 druhého bodu A2 proti druhé vý slupni 'svoroe £ je dána poměrem velikosti předřadného odporu Rp a velikosti druhého dělicího odporu R^g ^a velikost napětí třetího bodu A3 proti druhé výstupní svorce 4 je dána poměrem velikosti předřadného odporu Rp a velikosti třetího dělicího odporu R^. Na samém počátku rozjezduT kdy vnitřní napětí υθ mezi styčným boleni 6 a druhou výstupní svorkou £ má zápornou velikost (viz obr. 2) shodnou s veli

267 289 kostí pomocného stejnosměrného napětí Up zdroje Z, potečou z bodů AL ... A3 přes diody Dl, ... D3 a úrovňové odpory β_υ, , ... R_11O ——— —* - 2)2 £2 proudy k první výstupní svorce 3 a odtud poteče jejicTi součeTpřes sčítací odpor Rg do styčného bodu 6. Velikosti úrovňových odporů R_B1, ‘‘ ^RB3 odporu Rg jsou voleny tak, aby na sáném počátku rozjezdu byla absolutníHiodnota úbytku napětí na sčítacím odporu Rg rovna absolutní hodnotě vnitřního napětí Ug ve styčném bodě 6,Tož je pro tento časový okamžik rovno hodnotě pomocného stejnosměrného napětí Up zdroje Z . Protože však tento úbytek napětí na sčítacím odporu Rg ma opačnou polaritu než vnitřní napi tí Ug ve styčném bodě 6, Tde mít na samém počátku rozjezdu výsledne”rozjezdové napětí Uq mezi první výstupní svorkou _3 a druhou výstupní svorkou 2 nulovou hodnotu. Jak již bylo uvedeno, v důsledku nabíjejí kondenzátem 0 stoupá v závislosti na čase _t vnitřní napětí Ug mezi styčným bodem 6 a druhou výstupní svorkou 4, čímž se zmenšují napětí ϋ_ΑΊ prvniho'bodu AI, napětí U._o druhého bodu A2 i načetí ^UA3 bodu A3 vzhledem ke styčnému bodu 2» což má za následek zmenšování proudů tekoucích diodami Dl, .,, D3 a úrovňovými odpory Rpp, ... Rp^· Tím se zmenšuje i jejich součet tekoucí sčítacím odporem RjTa tedy i úbytek napětí na tomto sčítacím odporu Rg.

To má zaTásledek, že rozjezdové napětí Uq mezi první výstupní¹ svorkou 3 a druhou výstupní svorkou 2 stoupáT-však značně pomaleji než vnitřní napětí Ug ve styčném bodě 2· Tento pomalý nárůst rozjezdového napětí Uq trvá až do okamžiku, kdy rozjezdové napětí Uq dosáhne hodnoty napětí U_A1 prvního bodu Al. V tom okamžiku přestane proud protékat první diodou Dl a prvním úrovňovým odporem R . Při dalším zvyšování rozjezdového napětí U_Q první dioda Dl zabraní průtoku proudu prvním úrovňovým odporenJR_B1 opačným směrem. To má za následek, že další nárůst rozjezdového napětí Uq je od tohoto okamžiku strmější než byl před dosažením hodnoty napětí U^ prvního bodu AI.

> Další zvětšení strmosti nárůstu rozjezdového napeTí Uq nastane obdobným způsobem od okamžiku, kdy rozjezdové napětí*^ dosáhne hodnoty napětí U^ druhého bodu A2. Od tohoto okamžiku“bude proud protékat již jen Třetí diodou D3 a třetím úrovňovým odporem R^g. Jakmile rozjezdové napětí U_Q dosáhne hodnoty napětí třetiKo bodu A3, přestane proud téci“~T třetí diodou D3 a třetímTrovňovým odporem takže sčítacím odporem Rg již nepoteče žádný proud - - -- Kurt

- 6 267 289 a nebude na něm žádný úbytek, napětí. Rozjezdové napětí υθ bude proto v dalším průběhu již shodné s vnitřním napětím Ug~až do ukončení rozjezdu. Jeho průběh v grafu je na obr. 2 vynesen silnou čarou. Po ukončení celé jízdy kabiny se zapínací kontakt 1K rozjezdového relé rozepne a rozpínací kontakt 2K rozjezdového relé sepne, takže kondenzátor G se přes vybíjecí odpor Ry a rozpínací kontakt 2K rozjezdového relé vybije, čímž je obvod pro tvarování rozjezdového napětí výtahu připraven k další jízdě.

Obvod pro tvarování rozjezdového napětí výtahu je vhodný pro výtahy, u nichž je potřeba zajistit, aby průběh rozjezdu výtahu se blížil průběhu ideálnímu. K tomu účelu se může libovolně zvětšit počet změn strmosti nárůstu rozjezdového napětí tím, že se zvětší počet dělicích odporů, diod a úrovňových odporů, čímž se změny strmosti při přechodu mezi jednotlivými úseky zmenší a průběh rozjezdového napětí bude plynulejší.

Claims (1)

1. Obvod pro tvarování rozjezdového napětí výtahu,opatřeného elektrickým pohonem, obsahující první vstupní svorku upravenou pro připojení ke kladnému pólu zdroje vstupního stejnosměrného napětí a druhou vstupní svorku upravenou pro připojení k zápornému pólu zdroje vstupního stejnosměrného napětí, vyznačující se tím, že první vstupní svorka (1) je spojena s prvním pólem (1K1) zapínacího kontaktu (1K) rozjezdového relé, zatímco druhý pól (1K2) zapínacího kontaktu (1K) rozjezdového relé je spojen s nabíjecím odporem (R^), k němuž je sériově připojen sčítací odpor (R ) spojený s první výstupní svorkou (3) a druhá vstupní svorka O (2) je přímo spojena s druhou výstupní svorkou (4), přičemž s druhou vstupní svorkou (2) je spojen kladný pól zdroje (Z) pomocného stejnosměrného napětí (Up)» zatímco záporný pól zdroje (Z) pomocného stejnosměrného napětí (Up) je spojen s prvním vývodem kondenzátoru (0), jehož druhý vývod je připojen mezi nabíjecí odpor (R_p) a sčítací odpor' (R_Q), a paralelně ke kondenzátoru (C) je přípojeD na sériová kombinace vybíjecího odporu (Ry) a rozpínacího kontaktu (2K) rozjezdového relé a s druhým pólem (1K2) zapínacího kontaktu (1K) rozjezdového relé je přes předřadný odpor (R_p) spojena sériová kombinace alespoň dvou dělicích odporů (R^, . ..R^), jež je připojena ke druhé výstupní svorce (4), přičemž ve směru od předřadného odporu (R_p) je před každým z dělicích odporů (R_A3, ...R^) připojen jeden vývod jedné ze sériových kombinací diody (Dl, ... D3) a úrovňového odporu (R_B1, ... R^)» zatímco druhé vývody každé ze sériových kombinací diody (Dl, ... D3) a úrovňového odporu (R-gu ··· R33) j^30U spojeny s první výstupní svorkou (3), přičemž diody (Dl, ... D3) jsou orientovány v propustném směru ve smyslu od předřadného odporu (R_p) k první výstupní svorce (3).