CN100345741C - 一种用于对电梯轿厢减振的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明对主动行驶控制系统不稳定的出现进行自动检测和一旦出现不稳定将促使系统中断。在电梯轿厢(1)被导向件(6)沿导轨(15)导向时，安装在轿厢上的多个传感器(11、12)对垂直于运行方向的振动进行测量。传感器的信号被输入控制器(19)，所述控制器顺序产生控制器输出信号(F)。所述控制器输出信号用于触发设置在轿厢(1)和导向件之间的促动器(10)和从而对作用在轿厢上的振动进行缓冲。在不稳定出现时，控制信号(Fa)将增大。比较器(28)对控制器信号进行监视，从而当控制器信号大于预定的数值(Fa max)时，促动器被去激活。

Description

一种用于对电梯轿厢减振的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于对电梯设备的电梯轿厢主动减振的控制器的不稳定性进行监测的方法和装置。
背景技术
在EP-B-0731051中披露了一种电梯设备，其中采用多个电磁线性促动器对行驶质量进行主动控制。这种系统通常被称作主动行驶控制系统。在电梯轿厢沿竖井内设置的导轨运行的同时，安装在轿厢上的传感器对垂直于运行方向发生的振动进行测量。传感器的输出信号被输入控制器，所述控制器为每个线性促动器计算出用于抑制检测出的振动所需的激活电流。所述激活电流被提供给线性促动器，所述线性促动器对振动进行缓冲和因此可以改善在轿厢内的乘客的乘行质量。
控制器包括具有位置反馈的位置控制器和具有加速度反馈的加速度控制器。位置传感器动作略慢和其输出被限制在不致导致促动器过热的程度。对所述过程在本申请人的未审定的题为“对电磁电机的热保护”的专利申请中做了进一步的说明。但加速度控制器的输出不受限制和可以在促动器上产生大的振幅、谐振力。
一旦反馈增益过高，则所有闭合回路控制器将会不稳定。的确，由于导致稳定的反馈增益极限可以低到系数2，所以加速度控制器很容易出现不稳定。因此，简单的硬件故障或软件错误都会很容易导致加速度控制器不稳定。不稳定的状态不会损伤电梯轿厢内的乘客的乘行的安全，但毫无疑问会在一定程度上导致乘客的不适。由于主动行驶控制系统仅用于改善乘客的舒适度，所以可以克服不稳定的和振动的系统，主动行驶控制系统将赢得完全不确定的用户的信赖。
发明内容
本发明的目的在于对主动行驶控制系统的不稳定性进行检测和一旦出现不稳定将断掉该系统。尽管振动程度将有所提高，但还达到不稳定的主动形式控制系统固有的程度。
实现所述目的的技术方案如下：
一种对电梯轿厢减振的装置，电梯轿厢被导向件沿导轨导向，包括：多个传感器，所述传感器安装在轿厢上，用于对垂直于运行方向的振动进行测量；至少一个促动器，所述促动器设置在轿厢与导向件之间；和一个闭合回路反馈控制器，所述反馈控制器对传感器的输出信号进行响应，产生控制器输出信号，所述控制器输出信号用于触发促动器，其特征在于，所述控制器包括一个比较器，当选出的控制器信号的分量大于预定的值时，所述比较器将促动器暂时去激活，从而避免出现不稳定。
一种对电梯轿厢减振的方法，电梯轿厢被导向件沿导轨导向，包括如下步骤：测量垂直于运行方向的轿厢的振动；和产生一个控制信号，所述控制信号用于根据测出的振动触发至少一个位于轿厢和导向件之间的促动器，其特征在于，当控制信号的一个分量大于预定的数值时，对促动器去激活和从而避免出现不稳定。
附图说明
下面仅旨在举例对照附图对本发明的优选实施例加以详细的说明。图中示出：
图1为沿导轨运行的电梯轿厢的示意图，其中所述轿厢包括用于抑制轿厢振动的线性促动器；和
图2为电梯设备的主动行驶控制系统的信号流方框图，其中包括根据本发明对不稳定性的检测。
具体实施方式
图1示意示出包括根据EP-B-0731051的主动行驶控制系统的电梯设备。电梯轿厢1被导轮组件5沿安装在竖井(未示出)内的导轨15导向。轿厢1被弹性地悬吊在用于被动减振的轿厢框架内。由几个橡胶弹簧4实现被动减振，所述橡胶弹簧较为坚硬，以便对高于50Hz的声音或振动进行隔离。
导轮组件5安装在轿厢框架3的上面和下面两侧。每个组件5包括一个安装托架和三个支撑在杠杆件7上的轮子，所述杠杆件可摆动地与托架连接。其中的两个滚轮6横向与导轨15的相对侧接合。对这两个滚轮6进行支撑的杠杆件7被一个连杆9相互连接，以便保证同步移动。剩余的中间的滚轮6与导轨15的顶端接合。每个杠杆件7被接触压力弹簧8向导轨15顶压。所述的对杠杆件7施加压力的弹簧和相应的滚轮构成通常的被动减振。
每个导轮组件5另外还包括两个电气促动器10，所述电气促动器的设置用于对中间的杠杆件在y方向上和两个互连的两侧的杠杆件7在x方向上分别进行主动移动。
导轨15上的不平直、由曳引缆索产生的曳引力的横向分量、运行期间载荷位置的变化和空气动力都会导致轿厢框架3和轿厢1的振动，从而对运行舒适度造成不利的影响。所以必须降低轿厢1的这种振动。每个导轮组件5的位置传感器11连续地分别对中间杠杆件7的位置和互连的两侧的杠杆件7的位置进行监视。另外，加速度传感器12对作用在轿厢框架3上的横向振动或加速度进行测量。
位置传感器11和加速度传感器12产生的信号被馈送给一个安装在轿厢1顶部的控制盒14。控制盒14内含有驱动促动器10所需的电源电子装置和闭合回路反馈控制器19，所述控制器对来自传感器11和12的信号进行处理，控制促动器10反向于检测出的振动动作。从而实现对作用于框架3和轿厢1上的振动的减振。可以将振动衰减到电梯乘客感觉不到的程度。
图2为电梯设备的主动行驶控制系统的信号流方框图，其中包括根据本发明对不稳定性的检测。外部的干扰作用在正在沿导轨15运行的轿厢1和其框架3上。所述的外部的干扰通常包括主要由于导轨15的不平直造成的高频振动和由于轿厢1的不对称加载、来自曳引缆索的横向力和空气干扰或风力造成的较低频率的振动。由位置传感器11和加速度传感器检测出干扰，所述传感器产生信号，所述信号被馈送给控制器19。
在控制器19中检测出的位置信号与求和点17上的基准值Pref进行比较，产生位置误差信号ep。位置误差信号ep接着被传送给位置反馈控制器20，所述控制器产生一个输出信号Fp，所述输出信号被限制器22限制在最大绝对值Fmax上。绝对值Fmax取决于电气促动器10上的温度Tact和其耐热能力。在本申请人的未审定的专利申请“对电磁电机的热保护”中对温度限制做了充分的描述。限制器22的输出FpL被馈送给求和点23。
在求和点18上来自加速度传感器12的信号被反相并作为加速度误差信号ea馈送给加速度反馈控制器21。在求和点23加速度控制器21的输出Fa与限制器22的输出FpL相结合。得出的输出控制信号F作为功率放大器(图中未示出)的输入，产生促动器10的电流，以便反作用于干扰力和因此减少轿厢1的振动。
加速度控制器21的输出Fa包含一个宽频带和较高的频率信号的幅度可以较大。为实现对不稳定性进行检测，仅检查信号的幅度是不够的；还要对时间延续加权。稳定性较好的量度是流动均方根值或RMS值。能量或功率的量度包含在信号内和可以对持续时间加权任意选择。流动RMS值可以与最大容许值进行比较和当超过容许值时，实际设定一个误差标志。误差信号然后对主动行驶控制系统进行去激活和电梯轿厢可以继续采用被动减振工作。去激活意味着断开或逐渐降低提供给促动器10的电流。在本实施例中在方框24中对加速度控制器的输出信号Fa进行平方。平方信号的符号总是正的。在方框25中平方信号被一第一阶低通滤波器滤波。由系统的知识和根据经验对低通滤波器的时间常数进行定义。在方框26中计算出经滤波的信号的方根。由于信号是一个包含多个数值的矢量信号，所以在方框27中选出最大值和因此方框27的输出表示具有最大RMS幅度的信号。在方框28中与最大容许值Fa-max比较。当最大RMS信号大于容许值，实际设定一个误差标志Err-Fa和主动行驶控制系统被断开。重新根据系统知识和在经验的基础上求出容许值。主动行驶控制系统在预定的时间周期后被重新激活。
还可以联想到导向组件5可以包括导靴，而不是滚轮6，对轿厢1沿导轨15进行导向。

Claims (8)

1.一种对电梯轿厢(1)减振的装置，电梯轿厢(1)被导向件(6)沿导轨(15)导向，包括：
多个传感器(11、12)，所述传感器安装在轿厢(1)上，用于对垂直于运行方向的振动进行测量；
至少一个促动器(10)，所述促动器设置在轿厢(1)与导向件(6)之间；
和一个闭合回路反馈控制器(19)，所述反馈控制器对传感器的输出信号进行响应，产生控制器输出信号(F)，所述控制器输出信号用于对促动器(10)进行触发，
其特征在于，所述控制器(19)包括一个比较器(28)，当选出的控制器信号(F)的分量(Fa、Fp、F)大于预定的值时，所述比较器将促动器(10)暂时去激活，从而避免出现不稳定。
2.按照权利要求1所述的装置，其中多个传感器(11、12)包括一个位置传感器(11)和一个加速度传感器(12)，所述控制器(19)包括一个位置控制器(20)和一个加速度控制器(21)，所述位置控制器(20)和加速度控制器(21)分别对位置传感器(11)和加速度传感器(12)的输出信号进行响应，所述控制器(20、21)的输出(Fp、Fa)被组合产生控制器的输出信号(F)。
3.按照权利要求2所述的装置，其中选出的控制器信号(F)的分量是加速度控制器(21)的输出(Fa)。
4.按照权利要求3所述的装置，其中加速度控制器(21)的输出(Fa)穿过一个均方根确定单元(24、25、26、27)和确定出的最大值被输入给比较器(28)。
5.按照权利要求2至4中任一项所述的装置，其中控制器(19)另外还包括一个限制器(22)，用于根据促动器(10)的温度将位置反馈控制器(20)的输出(Fp)限制在最大值(Fmax)上。
6.一种对电梯轿厢(1)减振的方法，电梯轿厢(1)被导向件(6)沿轨道(15)导向，包括如下步骤：
测量垂直于运行方向的轿厢(1)的振动；和
产生一个控制信号(F)，所述控制信号用于根据测出的振动触发至少一个位于轿厢和导向件之间的促动器(10)，
其特征在于，当控制信号(F)的一个分量大于预定的数值时，对促动器(10)去激活和从而避免出现不稳定。
7.按照权利要求6所述的方法，其中测量振动的步骤包括测量轿厢(1)的位置和加速度和当控制信号(F)的加速度分量(Fa)大于预定的值(Fa max)时对促动器(10)去激活的步骤。
8.按照权利要求7所述的方法，还包括将控制信号(F)的位置分量(Fp)根据促动器(10)的温度限制在最大值(Fmax)上的步骤。
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