Aktive Schwingungsdämpfung eines seillosen Aufzugs

Bearbeiter Jonas Missler, M.Sc. Thyssenkrupp_AG_Logo_2015_smaller
Projektpartner thysenkrupp Elevator Innovation GmbH

 

 

 

Beschreibung

Traditionelle Seilaufzüge nutzen Stahlseile um die 20170728_ModelHomepage_deDrehbewegung eines elektrischen Motors in eine vertikale Bewegung der Kabine zu überführen. Der Antrieb des neuartigen Personen-beförderungssystems stellt direkt eine vertikale Antriebskraft bereit ohne dabei auf Seile zurückzugreifen. Der neue seillose Aufzug nutzt hierzu zum direkten Antrieb einen elektrischen Linearmotor. Die Hauptvorteile dieses neuen Antriebs sind die Möglichkeiten mehrere Kabinen in einem Schacht zu bewegen und die Realisierung der horizontalen Fahrt des Aufzugs. Das seillose Personenbeförderungssystem setzt sich aus drei Hauptkomponenten zusammen:

  • Dem Schlitten, der unteranderem den Rotor des Linearmotors beinhaltet,
  • Dem Montagerahmen, der die Kabine trägt, und
  • Der Kabine.

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Dämpfungskonzepts, das Schwingungen innerhalb der Kabine des Personenbeförderungssystems reduziert. Durch das Dämpfungskonzept soll ein möglichst hoher Fahrkomfort für die Passagiere erreicht werden.

Das neue Antriebsprinzip des Personenbeförderungssystems erfordert eine Leichtbauweise des kompletten Systems, da der Linearmotor im Vergleich zu herkömmlichen Aufzugsantrieben weniger Last tragen kann. Im Allgemeinen wird die Steifigkeit von Systemen durch Leichtbauweise verringert, dies hat zur Folge, dass das System anfälliger für Schwingungen ist. Schwingungen wiederum sind eine der Hauptquellen für die Verringerung des Fahrkomforts der Passagiere, deswegen sollten Schwingungen so gering wie mögliche gehalten werden. Das Dämpfungskonzept herkömmlicher Seilaufzüge setzt auf passive Dämpfer im Montagerahmen um die Kabine herum. Durch diese passiven Dämpfer um das Äußere der Kabine wird eine teilweise Entkopplung vom Rest des Aufzugssystems erreicht und einen guter Fahrkomfort herbeigeführt. Trotz des neuen Aufbaus des seillosen Personenbeförderungssystems, Wegfall des Montagerahmens um die Kabine wegen des Linearmotors, soll der hohe Fahrkomfort von modernen seillosen Aufzügen erreicht werden. Da sich das Dämpfungskonzept seilbehafteter Aufzüge nicht direkt auf den seillosen Aufzug übertragen lässt ist es notwendig ein neues Dämpfungskonzept zu entwickeln. Ein Weg Schwingungen im Personenbeförderungssystem zu reduzieren ist die Kombination von aktiven und passiven Dämpfungskomponenten.

Das Dämpfungskonzept für das seillose Personenbeförderungssystem wird in Kooperation des Institutes für Systemdynamik und der thyssenkrupp Elevator Innovation GmbH entwickelt. Teil des Projektes ist die Implementierung des Dämpfungskonzepts am seillosen Personenbeförderungssystem von thyssenkrupp, dem sogenannten MUTLI. Unter anderem wird der das Dämpfungskonzept am Demonstrator im Testturm von thyssenkrupp in Rottweil getestet werden.

Publikationen
Konferenzbeiträge
    • J. Missler, T. Ehrl, B. Meier, S. Kaczmarcyk & O. Sawodny, “Modelling of a rope-free Passenger Transportation System for Active Cabin Vibration Damping”, 6th Symposium on Lift and Escalator Technologies, Northampton, United Kingdom, 2016