Procedimiento y dispositivo para el control de una instalación elevadora.

Procedimiento para el ajuste de un circuito de regulación (60) para un accionamiento

(30) de una instalación elevadora (10), en particular para un accionamiento de motor eléctrico (30), en el que el circuito de regulación (60) presenta un circuito de regulación de accionamiento (62) y un control piloto (70) que predetermina un valor de consigna de control piloto (i_q_vor*) para el circuito de regulación de accionamiento (62), en el que el valor de consigna de control piloto (i_q_vor*) es una función de al menos una variable (xK, LMS, a*) medible de la instalación elevadora (10) y de al menos un parámetro de control piloto (k1, k2, k3, m, O) ajustable, caracterizado porque

en la puesta en servicio de la instalación elevadora (10) y/o durante el funcionamiento de la instalación elevadora (10), el parámetro de control piloto (k1, k2, k3, m, O) se ajusta automáticamente mediante un procedimiento de minimización de errores (76), mediante el que se minimiza un error (e) entre el valor de consigna de control piloto (i_q_vor*) y un valor de consigna de accionamiento (i_q*) aplicado por el valor de consigna de control piloto (i_q_vor*) durante un desplazamiento de puesta en servicio y/o durante un desplazamiento de funcionamiento.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12167212.

Solicitante: THYSSENKRUPP AUFZUGSWERKE GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: BERNHAUSER STRASSE 45 73765 NEUHAUSEN A.D.F. ALEMANIA.

Inventor/es: PLETSCHEN,INGO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > ELEVACION; LEVANTAMIENTO; REMOLCADO > ASCENSORES; ESCALERAS O PASILLOS MECANICOS (dispositivos... > Sistemas de control de ascensores en general (dispositivos... > B66B1/30 (que actúan sobre los órganos de accionamiento)

PDF original: ES-2537706_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento y dispositivo para el control de una instalación elevadora

La presente invención se refiere a un procedimiento para el ajuste de un circuito de regulación para un accionamiento de una instalación elevadora, en particular para un accionamiento de motor eléctrico, presentando el circuito de regulación un circuito de regulación de accionamiento y un control piloto que predetermina un valor de consigna de control piloto para el circuito de regulación de accionamiento.

En el control de las instalaciones elevadoras se deben satisfacer distintos requisitos. Por un lado, al menos en la zona de la parada se necesita una elevada exactitud de posición para que en la transición entre la cabina de ascensor y la puerta de la caja no se origine un escalón. Además, habitualmente se requiere que la cabina de ascensor se mueva con una velocidad lo más elevada posible entre las paradas para minimizar los tiempos de espera de los pasajeros. Finalmente también es muy importante el confort del control de accionamiento. En particular, se requiere en general que el arranque y el frenado se realice lo más suavemente posible. Además, en el control de las instalaciones elevadoras se deben satisfacer elevados requisitos de seguridad que, no obstante, no se consideran en más detalle en el marco de la presente solicitud.

El accionamiento de una instalación elevadora proporciona habitualmente una fuerza o un par de fuerzas. En el caso de una instalación elevadora con polea de tracción, la polea de tracción para el accionamiento de la cabina de ascensor se acciona en general mediante un motor eléctrico. El motor eléctrico debe proporcionar en este caso en general varias componentes del par de fuerzas. Una componente del par de fuerzas es típicamente la así denominada diferencia de carga que se provoca por la diferencia entre la cabina de ascensor - cargada o descargada - y un contrapeso. La diferencia de carga es constante durante un desplazamiento del ascensor de una parada a la siguiente parada. La segunda componente es, en el caso de instalaciones elevadoras con polea de tracción, en general la diferencia de carga del cable provocada por las masas de cable en el lado de la cabina de ascensor, por un lado, y el lado del contrapeso, por el otro lado. La diferencia de carga del cable depende en general de la posición. La tercera componente es el par de fuerzas a proporcionar para la aceleración y frenado.

Las regulaciones a realizar en diferentes desplazamientos del ascensor son fundamentalmente siempre similares y se diferencian esencialmente por el cargamento de la cabina de ascensor y la posición absoluta correspondiente de la cabina de ascensor. Para mejorar el comportamiento de gestión de la regulación se conoce aplicar un control piloto al circuito de regulación. El control piloto puede tener en cuenta en este caso la necesidad de magnitudes de ajuste a esperar para un desplazamiento del ascensor correspondiente. Si el control piloto también Incluye una variable medible de la instalación elevadora, el control piloto puede estar diseñado a la manera de una superposición de magnitudes perturbadoras.

El documento US-A-4,940,117 describe un procedimiento para el ajuste de una unidad de control para la posición de un ascensor. Según el procedimiento se calcula un modelo matemático del sistema elevador y se simula el procedimiento del sistema elevador. En este caso se determinan los valores de parámetros de control para un regulador PID, los cuales minimizan una desviación entre valores de posición objetivo y la posición real del ascensor. En base a los valores de parámetros de control optimizados se introduce una señal de excitación real en el sistema elevador. Para configurar más suavemente el arranque se pesa la carga de la cabina de ascensor y la información determinada de ello se añade a la señal de excitación real en un circuito sumador.

Por el documento US-A-4,754,850 se conoce, por ejemplo, superponer en un circuito de regulación de la velocidad de rotación para una instalación elevadora una señal de magnitudes perturbadoras en forma de una señal de compensación de carga, mediante la que se tiene en cuenta un par de fuerzas de frenado aplicado por un freno, el cual se mide. De este modo se debe posibilitar un arranque más rápido y suave de la cabina de ascensor desde un estado en el que la cabina de ascensor se sujeta mediante un freno y a continuación se acelera, tras soltar el freno.

Además, por el documento US-A-4,380,275 se conoce prever un control piloto de carga en un circuito de regulación de velocidad de rotación análogo.

El documento US 4,793,442 da a conocer el medir una carga de la cabina de ascensor y suministrar una señal eléctrica a un accionamiento de ascensor antes del arranque que se corresponde con el par de carga necesario, de modo que no se origina un tirón al soltar el freno. Para aprender de una relación entre una carga correspondiente y un par de fuerzas necesario para la compensación de esta carga se realiza una rutina en la que se ajusta un par de fuerzas previsible y luego en función de si se mueve la cabina de ascensor se aumento o disminuye el par de fuerzas de forma incremental hasta que la cabina de ascensor queda estacionaria. Esta etapa se puede realizar por separado para algunas plantas, debiéndose conducir la cabina de ascensor respectivamente antes de la realización de esta rutina a la posición correspondiente. Por ello el proceso de aprendizaje está caracterizado principalmente por una actividad manual y requiere mucho tiempo.

Además, se conoce (US-A-4,623,041) prever en una instalación elevadora un dispositivo de medición de caga que le envía tres señales diferentes a un dispositivo de control, midiéndose la carga directamente usando un ángulo de

fase entre una corriente y una tensión para un motor de campo giratorio del ascensor.

Además, el documento US-A-4,939,679 da a conocer un procedimiento para la medición de carga en una instalación elevadora, ajustándose de nuevo un valor de amplificación de regulación en función de las mediciones en el estado estacionario, en tanto que se determina con que par de fuerzas se puede sujetar la cabina de ascensor sin que se mueva de arriba abajo ("roll back").

Un dispositivo de medición de carga para la medición de la carga de una cabina de ascensor se conoce por el documento US-A-5,172,782.

En el documento US-A-5,343,003 se describe un procedimiento para la calibración de un convertidor A/D dentro de un sistema de medición de carga de una instalación elevadora, que se realiza igualmente en el estado estacionario de la cabina de ascensor y se realiza a la manera de una calibración de báscula.

Además, por el documento US-A-5,531,294 se conoce un control piloto para el circuito de regulación de una instalación elevadora, realizándose un ajuste porque en una posición determinada de la cabina de ascensor se determina el par de sujeción necesario con la cabina de ascensor vacía y completamente cargada.

Por el documento EP 0 936 730 A2 se conoce un procedimiento para el ajuste de un dispositivo de control para un motor de campo giratorio regulado por orientación de campo en una instalación elevadora, calculándose un parámetro de inercia del sistema para el regulador de motor a partir de distintos parámetros de regulador. En este caso, en tests con cabina de ascensor parada, se determina en primer lugar una multiplicidad de parámetros de regulador y una corriente longitudinal de control piloto. En un test siguiente con cabina de ascensor en movimiento se realiza un ajuste fino de determinados parámetros de regulador y de la corriente longitudinal.

Por el documento US-A-5,880,416 y US-A-5,929,400 se conocen procedimientos similares para el ajuste de un... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para el ajuste de un circuito de regulación (60) para un accionamiento (30) de una instalación elevadora (10), en particular para un accionamiento de motor eléctrico (30), en el que el circuito de regulación (60) presenta un circuito de regulación de accionamiento (62) y un control piloto (70) que predetermina un valor de consigna de control piloto (i_q_vor*) para el circuito de regulación de accionamiento (62), en el que el valor de consigna de control piloto (i_q_vor*) es una función de al menos una variable (xK, LMS, a*) medióle de la instalación elevadora (10) y de al menos un parámetro de control piloto (k1, k2, k3, m, O) ajustable, caracterizado porque

en la puesta en servicio de la instalación elevadora (10) y/o durante el funcionamiento de la instalación elevadora (10), el parámetro de control piloto (k1, k2, k3, m, O) se ajusta automáticamente mediante un procedimiento de minlmlzaclón de errores (76), mediante el que se minimiza un error (e) entre el valor de consigna de control piloto (i_q_vor*) y un valor de consigna de accionamiento (i_q*) aplicado por el valor de consigna de control piloto (i_q_vor*) durante un desplazamiento de puesta en servicio y/o durante un desplazamiento de funcionamiento.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que durante el desplazamiento de puesta en servicio y/o el desplazamiento de funcionamiento se realiza una multiplicidad de mediciones sucesivas temporalmente del valor de consigna de control piloto (i_q_vor*) y del valor de consigna de accionamiento (i_q*), asi como de las variables (xK, LMS, a*) y en el que el procedimiento de minimización de errores se realiza en base a las mediciones.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que el procedimiento de minlmlzaclón de errores es un procedimiento de errores cuadráticos mínimos.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 - 3, en el que se ajusta automáticamente una multiplicidad de parámetros de control piloto (k1, k2, k3, m, O).

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 -4, en el que durante un desplazamiento de puesta en servicio se ajusta automáticamente un primer parámetro de control piloto (k1) que parametriza una carga del cable.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 - 5, en el que durante un desplazamiento de puesta en servicio se ajusta automáticamente un segundo parámetro de control piloto (k2) que parametrlza un momento de

inercia (Js) de la instalación elevadora (10).

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 - 6, en el que durante un desplazamiento posterior, en el que el cargamento (LMS) de una cabina de ascensor (12) de la instalación elevadora (10) es diferente respecto a un desplazamiento de puesta en servicio, se ajusta un tercer parámetro de control piloto (k3) que parametriza el momento de inercia provocado por el cargamento (LMS), y/o se ajusta un cuarto parámetro de control piloto (m) que parametriza una carga del cargamento.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 - 7, en el que el circuito de regulación de accionamiento presenta un regulador de corriente (62) para la regulación de una corriente eléctrica (Iq) de un motor de accionamiento (32), así como un regulador de velocidad de rotación (64) preconectado, cuya salida (i_q_soll*) está conectada con la entrada del regulador de corriente (62), en el que el valor de consigna de accionamiento (i_q*) forma la entrada del regulador de corriente (62).

9. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que el valor de consigna de control piloto (i_q_vor*) se superpone sobre la salida (i_q_soll*) del regulador de velocidad de rotación (64), de manera que el valor de consigna de accionamiento (i_q*) está formado por la suma de la salida (i_q_soll*) del regulador de velocidad de rotación (64) y del valor de consigna de control piloto (i_q_vor*).

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 - 9, en el que el valor de consigna de control piloto (i_q_vor*) presenta un valor de control piloto de carga (i_q_Last*) y un valor de control piloto de aceleración (i_q_a*), en el que el valor de control piloto de aceleración (i_q_a*) depende del cargamento (LMS) de una cabina de ascensor (12) de la instalación elevadora (10).

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 - 10, en el que para la determinación automática de los parámetros de control piloto (k1, k2, k3, m, O) se estima el valor de consigna de control piloto (i_q_vor*) según la fórmula siguiente:

i_q_est* = (xK xM/ 2) el -P aK c2 + 1 - c3 ,

donde

i_q_est* estimación del valor de consigna de control piloto (i_q_vor*),

xK posición actual de la cabina de ascensor

aK aceleración actual de la cabina de ascensor

xM posición máxima de la cabina de ascensor

c1 primer parámetro de cálculo

c2 segundo parámetro de cálculo

c3 tercer parámetro de cálculo.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, en el que el primer parámetro de cálculo c1 es igual a un primer parámetro de control piloto (k1), en el que el segundo parámetro de cálculo c2 es una función de un segundo y de un tercer parámetro de control piloto (k2, k3), y en el que el tercer parámetro de cálculo c3 es una función de un cuarto y de un quinto parámetro de control piloto (m, O).

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 - 12, en el que el parámetro de control piloto (k1, k2, k3, m, O) se supervisa por una rutina de supervisión durante el funcionamiento de la instalación elevadora (10).

14. Dispositivo de control (40) para una instalación elevadora (10), con un circuito de regulación (60) para un accionamiento (30) de una instalación elevadora (10), en particular para un accionamiento de motor eléctrico (30), en el que el circuito de regulación (60) presenta un circuito de regulación de accionamiento (62) y un control piloto (70) que predetermina un valor de consigna de control piloto (i_q_vor*) para el circuito de regulación de accionamiento (62), en el que el valor de consigna de control piloto (¡_q_vor*) es una función de al menos una variable (xK, LMS, a*) medlble de la Instalación de evaluación (10) y al menos de un parámetro de control piloto (k1, k2, k3, m, O) ajustable, en el que el parámetro de control piloto (k1, k2, k3, m, O) está ajustado mediante el procedimiento según una de las reivindicaciones 1 - 13.

15. Instalación elevadora (10) con una cabina de ascensor (12) y una accionamiento (30), que se regula con un circuito de regulación (60) de un dispositivo de control (40) según la reivindicación 14.