Anlage

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine Anlage.

Es ist bekannt, in Anlagen Drehstromleitungen zu verlegen und Antriebe, wie Elektromotoren, zu versorgen aus einer Drehstromversorgung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anlage mit üblicher Verkabelung weiterzubilden, wobei steuerbare Antriebe verwendbar sind.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Anlage nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Wesentliche Merkmale der Erfindung bei der Anlage sind, dass sie einen Antrieb umfasst, der über in der Anlage verlegte elektrische Leitungen mittels einer Vorrichtung, insbesondere Steuereinheit, mit einer Versorgungsspannungsquelle verbindbar ist,

wobei zwischen Steuereinheit und Antrieb Informationen übertragbar sind unter Verwendung der Leitungen, insbesondere Energieversorgungsleitungen.

Von Vorteil ist dabei, dass die Verdrahtung bestehender Systeme erhalten bleibt und nur ein erfindungsgemäßer Antrieb eingesetzt werden muss sowie die Schütze ersetzt werden müssen. Die Vorrichtung ist derart ausführbar, dass sie elektronische Schalter umfasst. Somit entfallen elektromechanische Schalter, wie Relais, Schütz oder dergleichen. Die Standzeit ist also erhöht. Der Antrieb ist mechatronisch höherwertig ausbildbar, also umfassend einer Signalelektronik, die Informationen decodieren kann, welche von der Vorrichtung versandt werden über die Verkabelung. Der Antrieb ist auch derart ausführbar, dass er Leistungselektronik umfasst, die zur Beeinflussung der Drehrichtung des Elektromotors geeignet ausgeführt ist.

Als Antriebe sind insbesondere über leistungselektronische Komponenten steuerbare Antriebe verwendbar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Leitungen Drehstromleitungen. Von Vorteil ist dabei, dass die bei industriellen Anlagen übliche Verkabelung verwendbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist während des Zeitintervalls, in welchem Information übertragen wird, der Antrieb nur mit zwei der drei Phasen versorgt. Von Vorteil ist dabei, dass die Signalelektronik versorgbar ist, wohingegen die Leistungselektronik nicht in vollem Umfang versorgbar ist. Solange also die Information noch nicht übertragen ist, kann der Antrieb keine ungewollte Leistungsabgabe ausführen.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Information auf der dritten Phase übertragbar, wobei diese von der Vorrichtung zeitlich nacheinander in verschiedene Zustände versetzbar sind zur Codierung der Information. Von Vorteil ist dabei, dass ein störfreies sicheres übertragen von Information auf einer Leitung ausführbar ist, die im sonstigen Betrieb der Leistungsübertragung zur Verfügung steht.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein erster Zustand das Potential der ersten Phase, ein zweiter Zustand das Potential der zweiten Phase. Von Vorteil ist dabei, dass derartig eine sichere übertragung von Information ausführbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein dritter Zustand dadurch realisiert, dass die dritte

Phase nicht verbunden oder auf ein von der ersten und zweiten Phase abhängiges Potential geleget wird. Von Vorteil ist dabei, dass sogar drei verschiedene Zustände verwendbar sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein dritter Zustand, die dritte Phase derart auf ein von der ersten und zweiten Phase abhängiges Potential zu legen, dass dieses Potential dem arithmetischen Mittel der beiden anderen Potentiale gleicht. Von Vorteil ist dabei, dass die Erkennbarkeit des Zustandes weiter verbessert ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist als vierter Zustand mit der Vorrichtung die dritte Phase an die dritte Phase der Versorgungsspannung verbindbar. Von Vorteil ist dabei, dass der Antrieb am Versorgungsnetz direkt betreibbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Antrieb eine Signalelektronik zum Empfangen und Decodieren der Information. Von Vorteil ist dabei, dass der antrieb intelligent und steuerbar ausführbar ist. Die Signalelektronik kann nicht nur die Informationen decodieren sondern auch entsprechende Steuersignale an die Leistungselektronik erzeugen, um die entsprechenden Aktionen zu bewirken, wie beispielsweise Drehrichtung, Aus- und Anschalten und gegebenenfalls Drehzahl-Einstellung.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Antrieb eine elektronische Schaltung zum Umkehr des Drehsinns der dreiphasigen Versorgung. Von Vorteil ist dabei, dass die Schaltung mit Schützen oder elektronischen Leistungshalbleitern ausführbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Antrieb eine elektronische Schaltung zum Beeinflussen der Drehbewegung des Rotors des Elektromotors auf, insbesondere ist die Schaltung ein Motorschalter, Sanftanlauf oder Umrichter, wie Frequenzumrichter. Von Vorteil ist dabei, dass die Drehzahl und die Drehrichtung beeinflussbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wechseln während des Zeitintervalls, in welchem Information übertragen wird, die zwei der drei Phasen zur Versorgung des Antriebs und es wechselt ebenso die dritte Phase derart, dass stets die beiden anderen Phasen zur Versorgung der Signalelektronik des Antriebs vorgesehen sind und die dritte Phase zur übertragung der Information vorgesehen ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Schaltungen symmetrisch aufbaubar sind oder unabhängig von der Wahl der dritten Phase.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bezugszeichenliste

S Steuerung M dreiphasig versorgbarer Antrieb MM dreiphasig versorgbarer Antrieb R Widerstand

1 Schütz für Rechtsdrehung

2 Schütz für Linksdrehung 3 Schalter

4 Steuersignal

5 Steuersignal 20 Vorrichtung

Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:

In der Figur 1 ist eine Art der Ansteuerung für einen Antrieb gezeigt.

Dabei ist der Antrieb M dreiphasig versorgbar. Die Versorgung wird über den Schalter 3 zugeschaltet oder abgeschaltet, wobei alle drei Phasen gleichzeitig geschaltet werden.

Von einer Steuerung S werden Steuersignale 4, 5 generiert, die beispielsweise 0 Volt oder 24 Volt aufweisen können. Dadurch wird Schütz 1 für Rechts- oder Schütz 2 für Linksdrehung angesteuert. Entweder der Schütz 1 oder der Schütz 2 wird betätigt. Davon abhängig ist der Drehsinn der den Antrieb versorgenden Leitungen vorgesehen und der Elektromotor des Antriebs dreht rechts herum oder links herum.

In Figur 2 ist eine erfindungsgemäße Ausführung gezeigt, bei der eine Vorrichtung 20 zwischen dem Antrieb und dem Schalter 3 vorgesehen ist. Diese Vorrichtung 20 weist dieselbe äußere Beschaltung auf, wie die beiden Schütze 1 ,2. Das heißt, dass zum Antrieb weiterhin drei Phasen geführt sind, zum Schalter 3 hin die drei versorgenden Phasen und zur Steuerung hin die beiden Steuersignalleitungen.

Allerdings weist nun der Antrieb MM eine Elektronik auf, die Informationen dekodieren und erkennen sowie verwalten kann. Dabei ist die Elektronik ebenfalls derart ausgeführt, dass eine Drehrichtungsumkehr beim Elektromotor bewirkbar ist. Insbesondere ist dies dadurch ausgeführt, dass der Drehsinn der drei Phasen umkehrbar ist von der Elektronik.

Nach Einschalten der Versorgung mittels des Schalters 3 wird in einem ersten Zeitintervall von der Vorrichtung 20 Informationen an den Antrieb gesendet. Dies erfolgt dadurch, dass nur zwei Phasen der Versorgung mit zwei Phasen des Antriebs verbunden werden und auf der dritten Phase Information übertragen wird. Die Signalelektronik des Antriebs ist in diesem Zeitintervall schon versorgbar aus den beiden verbundenen Phasen. Die Vorrichtung 20 hat für die Informationsübertragung nun drei Zustände zur Verfügung:

Der erste Zustand ist dabei, die Nicht-Verbindung der dritten Phase, also alle in Figur 2 gezeigten Schalter in offener Stellung.

Der zweite Zustand ist dabei, die Verbindung der dritten Phase mit der ersten Phase. Somit ist das Potential dieser beiden Phasen zum Antrieb hin gleich.

Der dritte Zustand ist dabei, die Verbindung der dritten Phase mit der ersten Phase. Somit ist das Potential dieser beiden Phasen zum Antrieb hin gleich.

In diesem ersten Zeitintervall, das beispielsweise kürzer ist als eine Sekunde und vorteiligerweise eine Dauer hat zwischen 1 und 200ms, wird also die von der Steuerung her vorliegende Information an den Antrieb gesendet, beispielsweise die Information, dass eine Rechtsdrehung des Antriebs erwünscht ist.

Nach diesem ersten Zeitintervall wird die dritte Phase des Antriebs mit der dritten Phase der Versorgungsspannung verbunden. Somit ist der Antrieb voll versorgt und kann nun die gewünschte Bewegung ausführen, beispielsweise rechtsdrehend.

Wenn nun nach einiger Zeit die Drehrichtung geändert werden soll, wird zunächst die Phase 3 vom Netz getrennt und anschließend wiederum ein zweites Zeitintervall entsprechend dem ersten eingefügt, in welchem entsprechende Informationen übertragbar sind und anschließend die Phase 3 wieder mit der Versorgungsspannung verbunden.

Vorteilhaft ist es darüber hinaus, mit den in Figur 2 gezeigten Widerständen R ein (oder mit weiteren Widerständen auch mehrere) definiertes Potential zu erzeugen und somit die Störsignale zu unterdrücken, weil dadurch der erste Zustand nun klar definiert ist von der Elektronik des Antriebs.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist der Antrieb ein Umrichtermotor oder ein Getriebemotor oder ein Umrichtergetriebemotor. Alternativ ist der Antrieb als einfacher Elektromotor ausgeführt.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist die Steuerung S mit Mitteln zur Eingabe der Information, wie Schalter, Drucktaster Schieber oder Drehknopf oder dergleichen versehen. Vorzugsweise ist somit ein Knopf für Rechtsdrehung und ein Knopf für Linksdrehung vorgesehen. Entsprechend werden Steuersignale erzeugt und codiert.

Bei anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist die Steuerung S mit einem Bussystem verbunden, umfassend eine 24 Volt Versorgungsleitung. Die Steuersignale sind also erzeugbar und codierbar durch eine übergeordnete Steuerung.

Die Vorrichtung 20 ist also nach Art einer elektronischen Steuereinheit aufgebaut.

Bei anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist statt der Drehstromleitung eine einphasige Versorgungsleitung verwendet. Dabei funktioniert die Informationsübertragung durch wechselweises Verbinden eines der beiden Versorgungsdrähte des Antriebs mit der anderen oder mit Erdanschluss.