用于安全运行设备的配置结构、模块及方法技术

本发明专利技术涉及一种用于安全运行起升机构的配置结构，所述配置结构包括一变换器（４），所述变换器向至少两个驱动装置（１）供电，这些驱动装置分别由电机（１）、制动器（２）和相应的至少一个传感器组成，这些驱动装置彼此机械连接，第一驱动装置借助其传感器而被所述变换器（４）控制，来自第一驱动装置的传感器信号被输入一模块，来自其它驱动装置的传感器信号也被传入该模块，所述模块包含用于分析传感器信号的单元，所述模块包含用于影响起升机构运动的单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于安全运行设备的配置结构、模块及方法。
技术介绍
在起升机构/提升装置提升负载时通常存在这样的风险：被提升的负载可能由于技术故障或者机械故障而不受控制地下降。因而对位于其下方的人员或物品造成危险。DE 3137523公开了一种起升机构，其中一旦超过最大速度便停止负载的下降。为此在盘绳筒上设置了止动棘爪，一旦达到预先选择的最大速度，所述止动棘爪便由于其惯性而使滚筒停止。所述纯机械作用的安全装置非常突然地对下降的负载进行制动并且仅能通过成本较高的措施对所发生的状况进行处理。DE 3838058公开了一种电机驱动的盘绳筒的安全控制措施。在此，在驱动侧借助脉冲发生器确定驱动电机的转速，而在从动侧也通过脉冲发生器确定盘绳筒的转速。由逻辑电路比较所述两个脉冲发生器信号。如果两个脉冲发生器的信号之间出现不一致性，则控制电路触发一阻止负载不受控制地下降的制动器。此外，所述起升机构用于电网驱动所使用的电机。未设置用于使负载平稳地到达限定位置的平缓启动或缓慢制动。DE 9013918U1公开了一种起升机构，根据(该文献的)附图1其中仅设有一单个电机35，在所述电机35失效时便不能再继续运行。根据(该文献的)附图2设有一个能量源53，其向两个并联的电机供电，检测这两个电机的相应电机电流并且由监视装置49a比较所述两个电机电流，其中，-->在确定差异之后激活所有电机的安全制动器。在此不检测转速。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提高设备的安全性。根据本专利技术，所述目的由具有权利要求1中所述特征的配置结构、具有权利要求10中所述特征的模块以及具有权利要求12中所述特征的方法来实现。在用于安全运行起升机构——尤其是速度可控的起升机构——的配置结构方面，本专利技术的重要特征在于，由一包括调节单元的、单个的变换器向至少两个驱动装置供电；其中，每个驱动装置具有一电机、一制动器以及相应的至少一个用于检测所述驱动装置的物理状态量的传感器——尤其是角度传感器；其中，所述驱动装置的传感器的传感器信号被输入所述调节单元；其中，所述驱动装置的电机是并联的，用于检测所述变换器的输出电流的单元与所述变换器的调节单元相连接；其中，所述各驱动装置彼此机械连接成，使得在一个驱动装置失效时其它并联的驱动装置负责产生转矩；其中，第一驱动装置的传感器信号和其它驱动装置的传感器信号还被传输到一模块，该模块包含用于分析所述传感器信号以产生一输出信号的单元；其中，所述变换器包括一用于产生制动器驱控信号的单元；其中，所述输出信号和所述制动器驱控信号被输入一能被驱控的开关元件——特别是接触器——的网络，所述网络设计成，使得能接通或能切断电机的电流供给、能激活或去激活所述制动器，尤其是能使制动器被馈电或无电流地接合。其优点是，可实现具有冗余的驱动系统的起升机构。由此对于起升机构而言在防止不受控制地下降方面实现了高安全性。由于冗余以及规律地测试，即使在故障情况下也能实现受控制地下降。因此可以满足高要求的安全规定。另外的优点是，可以相互比较各驱动装置的转速、输出转矩或者其它物理状态量，由此例如实现对某些特定的故障情况的监视。在一个示例性-->实施的转速监视中对被共同驱动的轴的破坏/断裂进行监视。另外的优点是，所述网络可由简单、稳健/鲁棒的开关元件——如接触器——实现。因此可在设备中设置可靠的构件。在网络中，运行状态、如故障情况等可以借助一固定布线的逻辑门电路进行运算、进而也设计成稳健的。尤其是通过实现对制动器和电机的独立驱控而惊人地实现了以下述方式执行制动测试的可能性。此外在本专利技术中较有利的是，在一个电机失效时设备仍可非常良好地继续运行，而不必执行整个设备的紧急停机。主要是在轴破坏或角度传感器失效的情况下，所述模块识别出转速差、进而执行紧急停机。在仅一个驱动装置失效时不必使设备停机。在另一较有利的实施方式中，为进行所述的机械连接使一轴被所有的驱动装置共同驱动。其优点是，通过冗余的驱动装置改善起升机构的安全性。单个驱动装置在其功率和结构大小方面如此设计，使得在一个单个驱动装置失效时起升机构的安全性不受损害。在另一较有利的实施方式中，对所述网络输入一上级控制器的电机驱控信号和制动器驱控信号。其优点是，可在网络中对这种独立的层次/级别(Instanz)的缺省值进行运算。在另一较有利的实施方式中，所述网络设计成，使得仅当所述模块的输出信号以及可能的一上级控制器的相应分配的电机驱控信号允许释放时才向相应的电机馈电。尤其是网络设计成，使得仅当所述模块的输出信号、所述变换器的制动器驱控信号以及可能的一上级控制器的相应分配的制动器驱控信号允许释放时才激活相应的制动器。其优点是，可实现以下的制动测试。在另一较有利的实施方式中，所述传感器是角度传感器，该角度传感器与一轴——尤其是一电机的转子轴——相连接。其优点是，可确定每个驱动装置的角位移，因此可监测在每个单独的驱动装置的运行中的异常。所述异常尤其是轴破坏或者传动机构破坏。在另一较有利的实施方式中，在所述设备中设有模块的用于影响起升-->机构运动的单元和/或可驱控变换器的开关元件，尤其是继电器、接触器等等。所述开关元件适用于中断功率供给以及向驱动装置的制动器供电。其优点是，可实现对各个元件的单独驱控。由此，可以独立地开关制动器和电机，由此可实现对各个元件的单独测试。在另一较有利的实施方式中，在设备中设有用于使起升机构在设备内运动到不同的起升机构位置的单元。其优点是，整个起升机构可行进到不同的区域中。由此可以在第一地点提升负载而在第二地点放下负载。在另一较有利的实施方式中，在设备中，起升机构位置或者包含在工作区域内、或者包含在安全区域内，各起升机构位置具有不同的安全性要求。在用于安全地放下负载的安全区域中禁止人员停留。其优点是，可在安全区域中对起升机构执行测试，由此可以避免对人员造成伤害。在另一较有利的实施方式中，在设备中为人员停留而通过一安全单元来监视安全区域，该安全单元与一上级控制器和/或所述变换器相连接。其优点是，实现了对人员的保护。所述安全单元由机械的隔离物构成或者以电子的方式借助光栅、声传感器或者类似的扫描方法实现。在另一较有利的实施方式中，在设备中设有用于显示设备安全性的单元。其优点是，涉及设备安全性的当前状态可被人直接感知。在另一较有利的实施方式中，提供一种用于安全运行起升机构的模块，其中设有用于接收和采集电机传感器信号的单元、用于存储设定的预期值/设定的理论值(Sollwertvorgabe)的单元、用于分析电机传感器信号的单元以及用于输出响应信号——尤其是电输出——的单元。其优点是，所述模块负责对起升机构功能的完全监视。对于监视所需的输入和输出可集成在所述模块中。模块包括一用于存储对于监视所需的边界条件的存储器以及用于处理输入数据的处理器。由于包含这些单元，所述模块独立于其余的设备元件，由此减低了设备中出现的干扰对模块的影响。在另一较有利的实施方式中，模块具有用于分析的单元、尤其是用于比较至少两个传感器信号的单元。其优点是，在模块中可相互比较传感器-->的信号。在另一较有利的实施方式中，在模块中设有用于接收和采集其它传感器信号——尤其是来自终端开关的信号——的单元。其优点是，除了来自于驱动装置的传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于安全运行起升机构、尤其是速度可控的起升机构的配置结构，　其中，一包括调节单元的、单个的变换器向至少两个驱动装置供电，　其中，每个驱动装置具有一电机、一制动器以及相应的至少一个用于检测所述驱动装置的物理状态量的传感器－－尤 其是角度传感器，　其中，所述驱动装置的传感器的传感器信号被输入所述调节单元，　其中，所述驱动装置的电机是并联的，用于检测所述变换器的输出电流的单元与所述变换器的调节单元相连接，　其中，所述驱动装置彼此机械连接成，使得在一个 驱动装置失效时其它并联的驱动装置负责产生转矩，　其中，第一驱动装置的传感器信号和其它驱动装置的传感器信号还被传输到一模块，该模块包含用于分析所述传感器信号以产生一输出信号的单元，　其中，所述变换器包括用于产生制动器驱控信号的单元 ，　其中，所述输出信号和所述制动器驱控信号被输入一能被驱控的开关元件－－特别是接触器－－的网络，所述网络设计成：使得对所述电机的电流供给能被接通或能被切断，使得所述制动器能被激活或能被去激活、尤其是能被馈电或能无电流地接合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2007-6-11 102007027351.91.一种用于安全运行起升机构、尤其是速度可控的起升机构的配置结构，其中，一包括调节单元的、单个的变换器向至少两个驱动装置供电，其中，每个驱动装置具有一电机、一制动器以及相应的至少一个用于检测所述驱动装置的物理状态量的传感器--尤其是角度传感器，其中，所述驱动装置的传感器的传感器信号被输入所述调节单元，其中，所述驱动装置的电机是并联的，用于检测所述变换器的输出电流的单元与所述变换器的调节单元相连接，其中，所述驱动装置彼此机械连接成，使得在一个驱动装置失效时其它并联的驱动装置负责产生转矩，其中，第一驱动装置的传感器信号和其它驱动装置的传感器信号还被传输到一模块，该模块包含用于分析所述传感器信号以产生一输出信号的单元，其中，所述变换器包括用于产生制动器驱控信号的单元，其中，所述输出信号和所述制动器驱控信号被输入一能被驱控的开关元件--特别是接触器--的网络，所述网络设计成：使得对所述电机的电流供给能被接通或能被切断，使得所述制动器能被激活或能被去激活、尤其是能被馈电或能无电流地接合。2.根据权利要求1所述的配置结构，其特征在于，为进行所述的机械连接使一轴被所有的驱动装置共同驱动。3.根据以上权利要求中任一项所述的配置结构，其特征在于，对所述网络输入一上级控制器的电机驱控信号和制动器驱控信号。4.根据以上权利要求中任一项所述的配置结构，其特征在于，所述网络设计成，使得仅当所述模块的输出信号以及可能的一上级控制器的相应分配的电机驱控信号允许释放时才向相应的电机馈电。5.根据以上权利要求中任一项所述的配置结构，其特征在于，所述网络设计成，使得仅当所述模块的输出信号、所述变换器的制动器驱控信号以及可能的一上级控制器的相应分配的制动器驱控信号允许释放时才激活相应的制动器。6.根据以上权利要求中任一项所述的配置结构，其特征在于，所述角度传感器与一轴--尤其是一电机的转子轴或所述的被共同驱动的轴--相连接。7.根据以上权利要求中任一项所述的配置结构，其特征在于，所述网络设计成对运行状态进行逻辑运算。8.根据以上权利要求中任一项所述的配置结构，其特征在于，所述变换器、上级控制器和/或所述模块彼此连接以...

【专利技术属性】
技术研发人员：O耶格，H凯勒，
申请(专利权)人：索尤若驱动有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]