DE9205254U1 - Drive for rope lifts - Google Patents
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Description
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Die Erfindung betrifft einen Antrieb für Seilaufzüge mit einem elektrischen Antriebsmotor, welcher mit einer Treibscheibe gekoppelt ist, über die das Antriebsseil geführt ist.The invention relates to a drive for cable lifts with an electric drive motor which is coupled to a traction sheave over which the drive cable is guided.
Ein solcher Antrieb für Seilaufzüge ist weithin üblich. Bei Aufzügen mit hohem Fahrkomfort und hohen Geschwindigkeiten werden normalerweise getriebelose Antriebe mit vorzugsweise Gleichstrom-Such a drive for rope lifts is common. For lifts with high ride comfort and high speeds, gearless drives are usually used, preferably with DC
motoren eingesetzt, jedoch werden auch Synchron- und Asynchronmotoren angewendet.motors are used, but synchronous and asynchronous motors are also used.
Bei getriebelosen Antrieben muß vom Antriebsmotor ein hohes Moment für die Beschleunigung des Fahrkorbs aufgebracht werden. Dadurch bekommen diese Motoren schnell sehr große und unhandliche Abmessungen und Gewichte, oje eine Installation sehr schwierig gestalten. Solch große Motoren können bei Aufzugsanlagen, die zu einem späteren Zeitpunkt modernisiert werden oder bei denen ein defekter Antrieb getauscht werden muß oft nur unter größten Anstrengungen in die vorhandenen Maschinenräume eingebracht werden.With gearless drives, the drive motor must generate a high torque to accelerate the elevator car. As a result, these motors quickly become very large and unwieldy, making installation very difficult. In elevator systems that are to be modernized at a later date or where a defective drive needs to be replaced, it is often very difficult to install such large motors in the existing machine rooms.
Eine Lösung dieses Problems stellen getriebelose Außenläufermotoren dar. Ein solcher getriebeloser Außenläufermotor besteht aus folgenden Hauptkomponenten: Einem Außenläufer, einer Treibscheibe mit zweifacher Lagerung, einem innenliegenden Stator mit Lagerschild, einer feststehenden Achse sowie einem zweiten Lagerschild mit Bremse, die von innen auf die Treibscheibe wirkt.A solution to this problem is provided by gearless external rotor motors. Such a gearless external rotor motor consists of the following main components: an external rotor, a traction sheave with double bearings, an internal stator with bearing plate, a fixed axle and a second bearing plate with a brake that acts on the traction sheave from the inside.
Dieser Außenläufermotor ist sowohl als Gleichstrom als auch als Drehstrommotor erhältlich und kann in seine einzelnen Komponenten, Außenläufer und Stator sowie Treibscheibe zerlegt werden. Dadurch kann dieser Antriebsmotor in zerlegtem Zustand leicht in den Maschinenraum gebracht und vor Ort montiert werden.This external rotor motor is available as both a direct current and a three-phase motor and can be disassembled into its individual components, external rotor and stator as well as traction sheave. This means that this drive motor can easily be brought into the machine room in disassembled form and assembled on site.
Bei einer Seilaufhängung von 1 : 1 und bei hohen Lasten wird auch dieser Motor bald zu groß, so daß er in den vorhandenen Maschinenraum nicht mehr paßt.With a rope suspension of 1:1 and with high loads, this motor will soon become too large so that it no longer fits in the existing machine room.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen platzsparenden Antrieb für Seilaufzüge so zu ermöglichen, daß er auch bei hohen geforderten Lasten und Beschleunigungsmomenten ohne größere Umstände in einen vorhandenen Maschinenraum eingebracht werden kann.It is therefore the object of the invention to enable a space-saving drive for rope lifts in such a way that it can be installed in an existing machine room without any major inconvenience, even when high loads and acceleration moments are required.
Die obige Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.The above task is solved as claimed.
Gemäß einem Grundaspekt der Erfindung wird der Antriebsmotor durch Zusammenschaltung mehrerer Elektromotoren gebildet, und eine Gleichlaufregelung bewirkt eine Synchronisation dieser einzelnen Elektromotoren.According to a basic aspect of the invention, the drive motor is formed by connecting several electric motors together, and a synchronization control brings about a synchronization of these individual electric motors.
Der Einsatz einzelner Elektromotoren hat den Vorteil, daß nicht nur ein vorhandener Maschinenraum besser ausnutzbar ist, sondern auch, daß sich die einzelnen Elektromotoren in ihrer Zusammenschaltung an unterschiedliche Antriebskonzepte anpassen lassen.The use of individual electric motors has the advantage that not only can an existing machine room be better utilized, but also that the individual electric motors can be connected together to adapt to different drive concepts.
Bevorzugt sind die einzelnen Elektromotoren gleichartig und modular aufgebaut, so daß sie sich wie beim geschilderten bekannten getriebe1 ösen Außenläufermotor in ihre einzelnen Komponenten zer-1egen 1assen.Preferably, the individual electric motors are of the same type and have a modular design so that they can be broken down into their individual components, as with the known geared external rotor motor described above.
Die Gleichlaufregelung wird bevorzugt durch einen elektronischen Strom-,' Spannungs-Frequenzumformer ausgeführt. Solche elektronischen Strom-, Spannungs-Frequenzumformer zum Zwecke einer Synchronisation mehrerer Elektromotoren sind vielfach bekannt.The synchronization control is preferably carried out by an electronic current, voltage frequency converter. Such electronic current, voltage frequency converters for the purpose of synchronizing several electric motors are widely known.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebs sind mehrere getriebelose Elektromotoren mechanisch starr hintereinander geschaltet. Bevorzugt wird dabei der oben beschriebene getriebelose Außenläufermotor eingesetzt.In one embodiment of the drive according to the invention, several gearless electric motors are mechanically rigidly connected in series. The gearless external rotor motor described above is preferably used.
Bei einer alternativen Antriebsausführung ist je ein eigener Seilstrang zur Bewegung dep' Aufzugskabine und eines Gegengewichts vorgesehen, und je ein Elektromotor mit Treibscheibe ist zum synchronen Antrieb jedes Seilstrangs vorgesehen. Bei einer weiteren Ausführungsart sind zwei Elektromotoren mit je einer Treibscheibe parallel vorgesehen, und ein gemeinsames Treibseil wird durch beide Treibscheiben nach Art einer Schiingscheibe angetrieben. Bei beiden Ausführungsbeispielen wird vorteilhafterweise der beschriebene getriebelose Außenläufermotor eingesetzt.In an alternative drive design, a separate rope strand is provided for moving the elevator car and a counterweight, and an electric motor with a traction sheave is provided for the synchronous drive of each rope strand. In another design, two electric motors, each with a traction sheave, are provided in parallel, and a common drive rope is driven by both traction sheaves in the manner of a pulley. In both embodiments, the gearless external rotor motor described is advantageously used.
Oie genannten Ausführungsformen lassen sich auch vorteilhaft kombinieren, z.B. in dem jeder der beiden Elektromotoren des voranstehend geschilderten Ausführungsbeispiels durch mehrere hintereinander geschaltete getriebelose Außenläufermotoren gebildet wi rd.The embodiments mentioned can also be advantageously combined, e.g. in that each of the two electric motors of the embodiment described above is formed by several gearless external rotor motors connected in series.
Sowohl für das Antriebskonzept, bei welchem je ein eigener Seilstrang zur Bewegung der Aufzugskabine und eines Gegengewichts und je ein Elektromotor zum synchronen Antrieb jedes Seiistrangs vorgesehen sind, lassen sich auch Getriebemotoren einsetzen. Selbstverständlich sollten dann die Getriebemotoren gleichartig und mit demselben übersetzungsverhältnis realisiert sein. Dies ist jedoch nicht zwangsläufig, da sich durch die bevorzugte elektronischeGear motors can also be used for the drive concept, in which a separate rope strand is provided for moving the elevator car and a counterweight and an electric motor for synchronous driving of each rope strand. Of course, the gear motors should then be of the same type and have the same gear ratio. However, this is not necessary, as the preferred electronic
Gleichlaufregelung auch mit unterschiedlicher Drehzahlen drehende Elektromotoren synchronisieren lassen.Synchronization control also allows electric motors rotating at different speeds to be synchronized.
Auch bei Verwendung von zwei Elektromotoren mit je einer Treibscheibe parallel, wobei ein gemeinsames Treibseil nach Art einer Schlingscheibe durch beide Treibscheiben getrieben wird, lassen sich Getriebemotoren einsetzen.Geared motors can also be used when using two electric motors, each with a traction sheave, in parallel, with a common drive rope being driven through both traction sheaves in the manner of a loop pulley.
Nachstehend wird die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:The invention is described in more detail below in several embodiments with reference to the drawing. They show:
Fig. 1 einen getriebelosen AußenläufermotorFig. 1 a gearless external rotor motor
Fig. 2 eine erste Ausführungsform eines Antriebs mit zwei starr hintereinander geschalteten getriebelosen Außen-1äufermotoren; Fig. 2 shows a first embodiment of a drive with two gearless external rotor motors connected rigidly in series;
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform mit drei starr hintereinander geschalteten getriebelosen Außenläufermotoren;Fig. 3 shows a second embodiment with three gearless external rotor motors connected rigidly in series;
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines aus zwei getriebelosen Außenläufermotoren bestehenden Doppelmotors, bei dem der Seilstrang zwischen Aufzugskabine und Gegengewicht halbiert wird und jede Hälfte durch einen der synchron laufenden Moto'ren angetrieben wird;Fig. 4 shows a further embodiment of a double motor consisting of two gearless external rotor motors, in which the rope strand between the elevator car and the counterweight is halved and each half is driven by one of the synchronously running motors;
Fig. 5 zwei zu einem Doppelmotor parallel geschaltete getriebelose Außenläufermotoren mit einem nach Art einerFig. 5 Two gearless external rotor motors connected in parallel to form a double motor with a
Schlingscheibe geführten Seilstrang.Rope strand guided by a sling pulley.
In Fig. 1 ist der bekannte getriebelose Außen!äufermotor 1 dargestellt. Dieser besteht aus folgenden Hauptkomponenten: Einem Außenläufer 2, einer Treibscheibe 3 mit zweifacher Lagerung, einem innen1iegenden Stator 5a mit Lagerschild 5, einer feststehenden Achse 6 sowie einem zweiten Lagerschild 4 mit Bremse, die von innen auf die Treibscheibe wirkt.The known gearless external rotor motor 1 is shown in Fig. 1. This consists of the following main components: an external rotor 2, a drive pulley 3 with double bearings, an internal stator 5a with bearing plate 5, a fixed axle 6 and a second bearing plate 4 with a brake that acts on the drive pulley from the inside.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsart IO sind zwei getriebelose Außenläufermotore 11 und 12 mechanisch starr hintereinander geschaltet verbunden. Auf die verlängerte starre Achse 6 ist dabei ein zusätzlicher Satz des Ständers und des Außenläufers montiert. Die Treibscheibe 15, 15' ist ebenfalls in doppelter Breite vorgesehen. Durch die in Fig. 2 gezeigte konstruktive Vervielfachung der Grundkomponenten des getriebelosen Außenläufermotors werden die erreichbaren Momente bei g-leicher Größe der Einzelmodule mindestens verdoppelt. :In the IO design shown in Fig. 2, two gearless external rotor motors 11 and 12 are mechanically connected in series. An additional set of stator and external rotor is mounted on the extended rigid axle 6. The drive pulley 15, 15' is also provided with double the width. The structural multiplication of the basic components of the gearless external rotor motor shown in Fig. 2 means that the achievable torques are at least doubled with the same size of the individual modules. :
Eine ähnliche Ausführungsart 10' ergibt sich aus Fig. 3, bei der insgesamt drei getriebelose Außenläufermotoren 11, 12, 13 auf einer verlängerten starren Achse 6 mechanisch starr hintereinander gekoppelt sind. Eine in den Fign. 2 und 3 nicht dargestellte elektronische Gleichlaufregelung sorgt für einen synchronen, verspannungsfreien Betrieb der hintereinander starr gekoppelten Motoren 11 und 12, bzw. 11, 12 und 13. Die verwendete Gleichlaufregelung ist bevorzugt als elektronischer Strom-, Spannungs-Frequenzumformer ausgeführt und unter Verwendung von MikrorechnernA similar design 10' is shown in Fig. 3, in which a total of three gearless external rotor motors 11, 12, 13 are mechanically rigidly coupled one behind the other on an extended rigid axis 6. An electronic synchronization control not shown in Figs. 2 and 3 ensures synchronous, tension-free operation of the rigidly coupled motors 11 and 12, or 11, 12 and 13. The synchronization control used is preferably designed as an electronic current, voltage and frequency converter and is controlled using microcomputers.
aufgebaut. Ein solcher Umformer regelt Strom, Spannung und Frequenz jedes Motors unabhängig, so daß beide bzw. alle drei Motoren synchron drehen und auch die jeweiligen Lastübergänge in gleicher Weise von allen Motoren aufgenommen werden. Da der Aufbau einer solchen elektronischen Gleichlaufregelung an sich bekannt ist, wird sie nicht näher erläutert.Such a converter regulates the current, voltage and frequency of each motor independently, so that both or all three motors rotate synchronously and the respective load transitions are absorbed in the same way by all motors. Since the structure of such an electronic synchronization control is known per se, it will not be explained in more detail.
Die in Fig. 4 dargestellte und mit 20 bezeichnete Ausführungsart enthält ebenfalls zwei getriebelose Außenläufermotoren 11 und 12, welche jedoch nicht mechanisch gekoppelt sondern nur durch eine elektronische Gleichlaufregelung so synchronisiert sind, so daß ihre Drehrichtung gegenläufig ist. Bei dieser Anordnung wird das Moment jedes Motors 11, 12 über einen eigenen Seilstrang 21, 22 zur nicht gezeigten Aufzugskabine und zum Gegengewicht übertragen. Zur Beschleunigung der Kabine steht somit ebenfalls das doppelte Moment zur Verfügung. Die feststehenden Achsen 6 und 6' sowie das Lagerschild 4 und 4' mit Bremse und das Lagerschild 5 und 5' sowie die Treibscheiben 15 und 16 sind jeweils doppelt vorhanden. Die in Fig. 4 gezeigte Anordnung ist auch mit Getriebemotoren ausführbar, die bevorzugt so angeordnet sind, daß sich die Treibscheiben gegenüberstehen.The design shown in Fig. 4 and designated 20 also contains two gearless external rotor motors 11 and 12, which are not mechanically coupled but are only synchronized by an electronic synchronization control so that their direction of rotation is opposite. In this arrangement, the torque of each motor 11, 12 is transmitted via its own cable strand 21, 22 to the elevator car (not shown) and to the counterweight. This means that twice the torque is also available to accelerate the car. The fixed axles 6 and 6' as well as the bearing plate 4 and 4' with brake and the bearing plate 5 and 5' as well as the traction sheaves 15 and 16 are each present in duplicate. The arrangement shown in Fig. 4 can also be implemented with geared motors, which are preferably arranged so that the traction sheaves face each other.
Auch bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsart 30 des erfindungsgemäßen Sei 1 aufzugantriebs sind zwei getriebelose Außenläufermotoren 11 und 12 jeweils mit 'einer Treibscheibe 15 und 16 nicht mechanisch starr gekoppelt sondern parallel geschaltet. Die Parallelschaltung geschieht durch die Führung des Seils 21 nach Art einer Schlingscheibe über beide Treibscheiben 15 und 16, soEven in the embodiment 30 of the elevator drive according to the invention shown in Fig. 5, two gearless external rotor motors 11 and 12 are not mechanically rigidly coupled to a traction sheave 15 and 16, but are connected in parallel. The parallel connection is achieved by guiding the rope 21 in the manner of a loop pulley over both traction sheaves 15 and 16, so
daß bei dieser Anorndung ebenfalls die Summe der Einzelmomente
der Motoren zur Verfügung steht. Auch bei dieser Anordnung können
Getriebemotoren eingesetzt werden.that in this arrangement the sum of the individual moments
of the motors is available. Gear motors can also be used in this arrangement.
Die beiden zuletzt anhand der Fign. 4 und 5 beschriebenen Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Sei 1 aufzugsantriebs haben den
Vorteil, daß die statisehe J_ast des Aufzugs auf zwei Achsen verteilt
ist, so daß die einzelne Achse schwächer dimensioniert sein kann. Außerdem können trotz der Gleichlaufregelung auftretende
Gleichi aufSchwankungen der Motoren durch die Elastizität der Seile
bzw. durch Schlupf der Treibscheiben ausgeglichen werden.The two embodiments of the inventive Side 1 elevator drive described last with reference to Figs. 4 and 5 have the
Advantage that the static load of the elevator is distributed over two axes, so that the individual axis can be dimensioned weaker. In addition, despite the synchronization control, occurring
At the same time, fluctuations in the motors are compensated by the elasticity of the ropes or by slippage of the traction sheaves.
Auch die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform 30 kann mit einer
der in den Fign. 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen kombiniert
werden, in dem jeweils statt nur eines getriebelosen Außenläufermotors
jeweils mehrere solcher Motoren in der in Fig. 2 und 3 dargestellten Art mechanisch starr hintereinander geschaltet
sind und auf eine Achse arbeiten.The embodiment 30 shown in Fig. 5 can also be combined with one of the embodiments shown in Figs. 2 and 3, in which instead of just one gearless external rotor motor, several such motors are connected mechanically rigidly in series in the manner shown in Figs. 2 and 3.
and work on one axis.
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Also Published As
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