CN101462664A - 电梯限速器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电梯限速器，包括：轿厢负载传感器用于检测轿厢当前的负载情况；记录器用于对轿厢全程运行时的平层位置信息进行记录；检测器用于检测随着电梯轿厢的升降而变化的物理量；运算器根据轿厢负载情况和电梯系统参数及运行模式计算当前电梯运行的最高速度，并且由此计算出所需的保护速度；根据记录器所记录的平层位置信息，以及检测器检测到的电梯轿厢升降的物理量，计算当前轿厢运行剩余距离，计算出本次运行中轿厢运行行程的速度保护曲线；控制器判断电梯是否超过速度限制，确定是否对轿厢进行紧急制动。本发明能够自动建立井道行程信息，提供轿厢运行全程的不间断速度监控。
Description
技术领域
本发明涉及一种为电梯轿厢运行全程提供速度保护的电气安全保护装置，特别是涉及一种电梯限速器。
背景技术
随着垂直升降电梯的普遍应用，人们对电梯的运行效率提出了越来越高的要求。传统的做法是根据电梯的额定运行速度和最大载重量来选择电梯相应的部件。这时，只有当电梯满载运行时才能将电梯的曳引能力全部发挥出来。在部分负载的条件下，有一部分曳引能力被浪费了。为此，在以往的控制装置中，存在着为了缩短电梯的运行时间，提高运行效率，而按照负载的大小来变化最高速度的控制装置。
传统的限速器装置根据系统的最高运行速度设定一个固定的速度保护值，一般设置为根据GB7588-2003中第9.9.1款要求的值。由此带来的问题是，电梯在负载较大，所允许的最高运行速度低于传统限速器所保护的额定速度时，带来较大的不安全隐患。
此外，为了满足GB7588-2003中第5.7和10.3款相关的要求，顶层、底坑空间以及缓冲器需要按照最高的运行速度配置，这样势必造成对建筑物提高了建筑要求，浪费了空间。如果按照GB7588-2003中第12.8款的要求增加对电梯正常减速的监控装置，则需额外增加一套装置，增加了电梯成本。并且，如中国发明专利申请公开说明书CN1720189A(公开日：2006年1月11日)中所述的电梯用调速器，如果不配合表示轿厢绝对位置的井道装置，虽然检测轿厢速度，但是也不能决定速度的比较标准，从而无法实现对轿厢减速运行的速度监控。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电梯限速器，能够自动建立井道行程信息，提供轿厢运行全程的不间断速度监控，并且在改变轿厢运行额定速度的情况下，可以用检测到的相关系统参数自动地改变保护速度的曲线，满足GB7588-2003中的相关安全要求。
为解决上述技术问题，本发明的电梯限速器，包括：轿厢负载传感器，用于检测轿厢当前的负载情况；运算器，根据轿厢负载情况和电梯系统参数及运行模式计算当前电梯运行的最高速度，并且由此计算出所需的保护速度。
本发明的电梯限速器还可以采用下面的技术方案，它包括：记录器，用于对轿厢全程运行时的平层位置信息进行记录；检测器，用于检测随着电梯轿厢的升降而变化的物理量；运算器，根据记录器所记录的平层位置信息，以及检测器检测到的电梯轿厢升降的物理量，计算当前轿厢运行剩余距离，由此计算出本次运行中轿厢运行行程的速度保护曲线。
本发明的电梯限速器还可以采用下面的技术方案，它包括：轿厢负载传感器，用于检测轿厢当前的负载情况；记录器，用于对轿厢全程运行时的平层位置信息进行记录；检测器，用于检测随着电梯轿厢的升降而变化的物理量；运算器，根据轿厢负载情况和电梯系统参数及运行模式计算当前电梯运行的最高速度，并且由此计算出所需的保护速度；根据记录器所记录的平层位置信息，以及检测器检测到的电梯轿厢升降的物理量，计算当前轿厢运行剩余距离，计算出本次运行中轿厢运行行程的速度保护曲线；控制器，比较轿厢当前的实际运行速度和运算器得出的速度保护曲线，判断电梯是否超过速度限制，确定是否对轿厢进行紧急制动。
监测器，通过与电梯主控制器对比系统参数，确保所述限速器提供的速度保护与系统相匹配；如果检测出任意一项不匹配，则使电梯不能启动运行；并且与电梯主控制器交换电梯运行的信息。
由于采用本发明的电梯限速器，使用轿厢负载传感器，得到轿厢的负载量，由此决定此次轿厢运行的最高速度以及加速度；并且按照要求求出限速器电气安全动作速度。
另外，当轿厢第一次全程运行时，用记录器记录下轿厢从开始到停止的所有的层楼位置信息。然后由运算器根据此次运行的轿厢起始楼层和目的楼层的距离，以及最高速度和加速度的限制，得出此次运行全程的运行曲线及保护曲线。并且同时根据检测器的反馈信号，计算轿厢的实时速度和当前在井道中的位置。
控制器通过比较轿厢的实际速度和当前保护速度曲线，判断轿厢的速度是否超过了保护值，如果超过了保护值，就对轿厢进行紧急制动。
而且，控制器通过监测器检查电梯主控制装置的系统参数设置，如电机型号、载重量、常规额定速度(满负载时的最高运行速度)和加速度，以及运行参数、电梯当前的绝对位置和目的层等信息，如果发现参数和所述的限速器的设置有误，将使电梯不能启动。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明的电梯限速器一实施例系统结构图；
图2是当电梯改变加速度和速度时相应的标准速度曲线和速度保护曲线示意图；
图3是图1所示的电梯限速器系统初始化实施方式一的流程图；
图4是图1所示的电梯限速器系统初始化实施方式二的流程图；
图5是图1所示的电梯限速器常规保护模式实施方式一的流程图；
图6是图1所示的电梯限速器常规保护模式实施方式二的流程图。
具体实施方式
参见图1所示，在本发明的一实施例中，所述电梯限速器包括轿厢负载传感器1、速度位置传感器3、运算器5、检测器6、记录器7、控制器8、监测器9。
将所述电梯限速器应用于电梯系统中时，还需要有系统曳引装置2、轿厢及其与所述电梯限速器相连接的部件4、电梯主控制器10，电梯井道内的位置开关11，包括平层开关或终端位置开关。
轿厢负载传感器1，可以安装在轿厢顶部，轿厢底部或者在曳引钢丝绳的绳头板部位，用于检测轿厢当前的负载情况。
系统曳引装置2，用于牵引电梯上下运行。
速度位置传感器3，可以是编码器、脉冲计数器、加速度传感器等，用于检测电梯运行时的速度和位置信号。检测器6，接收速度位置传感器3的信号，生成轿厢真实的运行速度和位置信号。
轿厢及其与限速器相连接的部件4，保证当轿厢上下运动时能使检测器6作出相应的反应。
记录器7，用于对轿厢全程运行时的平层位置信息进行记录。
运算器5，根据记录器7所记录的平层位置信息，以及检测器6检测到的电梯轿厢升降的物理量(即速度和位置信号)，计算当前轿厢运行剩余距离，由此计算出本次运行中轿厢运行行程的速度保护曲线。
控制器8，通过比较轿厢当前的实际运行速度和运算器5得出的速度保护曲线，判断电梯是否超过速度限制，并且由此决定是否对轿厢进行紧急制动。
电梯主控制器10，用于控制电梯的运行。
监测器9，通过与电梯主控制器10对比系统参数(包括曳引机型号、载重量、常规运行速度等)，确保所述限速器提供的速度保护与系统相匹配。并且如果检测出任意一项不匹配，则使电梯不能启动运行。此外还与电梯主控制器10交换电梯运行的信息。
电梯系统第一次上电后，所述电梯限速器首先进入初始化模式，初始化可以采用两种实施方式。
系统初始化实施方式一，如图3所示。
监测器9首先通过控制器8使电梯处于不能再启动状态，同时与电梯主控制器10比对系统设置参数，如果参数不匹配，则监测器9向电梯主控制器10发送非正常信号使电梯不能运行。或者也可以由控制器8直接断开电梯的安全回路。
如果参数匹配，运算器5校验记录器7中的层楼数据，如果通过校验，则通过控制器8使电梯进入自动运行状态，电梯限速器进入常规保护模式。
如果校验不通过，则监测器9向电梯主控制器10发出信号，要求进入手动写层状态，并且此时只有当手动写层完成后才允许电梯进入自动运行状态。
手动写层运行过程中，检测器6检测反映电梯轿厢4升降的物理量，传送信号到运算器5，运算器5根据此信号建立电梯轿厢4全程运行的层楼位置信息，将此位置信息写入记录器7中。
如果电梯进入手动写层模式，控制器8检测电梯轿厢4的运行速度，按照手动写层速度作为额定速度进行保护。
手动写层模式完成后，电梯限速器进入常规保护模式。
参见图5。当电梯轿厢4停止时，运算器5根据电梯轿厢件4的轿厢负载传感器1的信号(轿厢载重)，决定下次运行的加速度和最高额定运行速度(加速度和最高额定运行速度曲线如图2所示)。如果电梯主控制器10决定电梯轿厢4向某一目的层运行时，记录器7将记录的目的层的信息传送给运算器5。运算器5根据现在停止层与目的层之间的距离，以及加速度和最高额定运行速度的限制，可以计算出本次运行的标准速度曲线，如图2中的A1和A2实线，并且在此基础上生成保护速度曲线，如图2中的B1和B2点划线。
控制器8据保护速度曲线，与电梯轿厢4的实际运行速度比较，如果实际运行速度超出保护速度曲线，控制器8发出停止运行指令，使电梯轿厢4进行紧急制动。如果没有超出保护速度曲线，则判断本次运行是否结束，若结束则电梯停止运行，若未结束，则返回常规保护状态的开始位置决定运行的加速度和最高额定运行速度。
系统初始化实施方式二，参见图4。
监测器9首先通过控制器8使电梯处于不能再启动状态，同时与电梯主控制器10比对系统设置参数，如果参数不匹配，则监测器9向电梯主控制器10发送非正常信号使电梯不能运行。或者也可以由控制器8直接断开电梯的安全回路。
如果参数设置一致，监测器9校验记录器7中的层楼数据，如果通过校验，则通过控制器8使电梯进入自动可运行状态，电梯限速器进入常规保护模式。
如果校验不通过，则监测器9向电梯主控制器10发出信号，要求进入手动或自动写层状态，并且此时只有当手动或自动写层完成后才允许电梯进入自动运行状态。
进行手动写层运行时，检测器6检测反映电梯轿厢4升降的物理量，传送信号到运算器5。运算器5根据此信号建立电梯轿厢4全程运行的层楼位置信息，将此位置信息写入记录器7中。
进行自动写层运行时，检测器6检测反映电梯轿厢4升降的物理量，传送信号到运算器5，运算器5根据此信号建立电梯轿厢4全程运行的层楼位置信息，将此位置信息写入记录器7中。同时检测器6检测反应电梯轿厢4与井道运行终端实际距离的终端开关11的信号。当电梯轿厢4运行到终端开关11范围内，运算器5据此修正电梯轿厢4的实际位置，并且以此修正终端层减速保护速度曲线(如图2中双点划线C所示)。
如果电梯进入手动写层模式，控制器8检测电梯轿厢4的运行速度，按照手动写层速度作为额定速度进行保护。
如果电梯进入自动写层模式，控制器8检测电梯轿厢4运行速度，按照自动写层速度作为额定速度进行保护。当电梯轿厢4进入终端开关11动作范围后，修正电梯轿厢4当前的位置，同时计算出电梯轿厢4剩余运行距离，据此生成终端层的减速保护曲线(参见图2中双点划线C)，监测电梯轿厢4的减速过程是否正常。
初始化过程结束后，电梯限速器进入常规保护模式二。
参见图6。当电梯轿厢4停止时，运算器5根据轿厢负载传感器1的信号，决定下次运行的加速度和最高额定运行速度。如果电梯主控制器10决定电梯轿厢4向某一目的层运行时，记录器7将目的层的信息传送给运算器5。运算器5根据现在停止层与目的层之间的距离，以及加速度和最高额定运行速度的限制，可以计算出本次运行的标准速度曲线，如图2中的A1和A2的实线，并且在此基础上生成保护速度曲线，如图2中的B1和B2的点划线。
当电梯轿厢4进入终端开关11的动作范围内后，修正电梯轿厢4当前的位置，同时计算出电梯轿厢4剩余运行距离，据此生成终端层的减速曲线，再与根据现在停止层与目的层之间的距离，以及加速度和最高额定运行速度的限制，计算出的本次运行的标准速度曲线相比较，取速度值较小的作为本次运行的保护速度曲线。
控制器8根据保护速度曲线，与电梯轿厢4的实际运行速度比较，如果实际运行速度超出保护速度曲线，控制器8发出停止运行指令，使电梯轿厢4进行紧急制动。
Claims (8)
1、一种电梯限速器，其特征在于，包括：
轿厢负载传感器，用于检测轿厢当前的负载情况；
运算器，根据轿厢负载情况和电梯系统参数及运行模式计算当前电梯运行的最高速度，并且由此计算出所需的保护速度。
2、一种电梯限速器，其特征在于，包括：
记录器，用于对轿厢全程运行时的平层位置信息进行记录；
检测器，用于检测随着电梯轿厢的升降而变化的物理量；
运算器，根据记录器所记录的平层位置信息，以及检测器检测到的电梯轿厢升降的物理量，计算当前轿厢运行剩余距离，由此计算出本次运行中轿厢运行行程的速度保护曲线。
3、一种电梯限速器，其特征在于，包括：
轿厢负载传感器，用于检测轿厢当前的负载情况；
记录器，用于对轿厢全程运行时的平层位置信息进行记录；
检测器，用于检测随着电梯轿厢的升降而变化的物理量；
运算器，根据轿厢负载情况和电梯系统参数及运行模式计算当前电梯运行的最高速度，并且由此计算出所需的保护速度；根据记录器所记录的平层位置信息，以及检测器检测到的电梯轿厢升降的物理量，计算当前轿厢运行剩余距离，计算出本次运行中轿厢运行行程的速度保护曲线；
控制器，比较轿厢当前的实际运行速度和运算器得出的速度保护曲线，判断电梯是否超过速度限制，确定是否对轿厢进行紧急制动。
4、如权利要求3所述的电梯限速器，其特征在于，还包括：监测器，通过与电梯主控制器对比系统参数，确保所述限速器提供的速度保护与系统相匹配；如果检测出任意一项不匹配，则使电梯不能启动运行；并且与电梯主控制器交换电梯运行的信息。
5、如权利要求4所述的电梯限速器，其特征在于，所述电梯限速器初始化的过程是：
监测器首先通过控制器使电梯处于不能再启动状态，同时与电梯主控制器比对系统设置参数，如果参数不匹配，则监测器向电梯主控制器发送非正常信号使电梯不能运行，或者由控制器直接断开电梯的安全回路；
如果参数匹配，运算器校验记录器中的层楼数据，如果通过校验，则通过控制器使电梯进入自动运行状态，电梯限速器进入常规保护模式；
如果校验不通过，则监测器向电梯主控制器发出信号，要求进入手动写层状态，并且此时只有当手动写层完成后才允许电梯进入自动运行状态；
手动写层运行过程中，检测器检测反映电梯轿厢升降的物理量，传送信号到运算器，运算器根据此信号建立电梯轿厢全程运行的层楼位置信息，将此位置信息写入记录器中；
如果电梯进入手动写层模式，控制器检测电梯轿厢的运行速度，按照手动写层速度作为额定速度进行保护。
手动写层模式完成后，电梯限速器进入常规保护模式。
6、如权利要求4所述的电梯限速器，其特征在于，所述电梯限速器初始化的过程是：监测器首先通过控制器使电梯处于不能再启动状态，同时与电梯主控制器比对系统设置参数，如果参数不匹配，则监测器向电梯主控制器发送非正常信号使电梯不能运行，或者由控制器直接断开电梯的安全回路；
如果参数设置一致，监测器校验记录器中的层楼数据，如果通过校验，则通过控制器使电梯进入自动可运行状态，电梯限速器进入常规保护模式；
如果校验不通过，则监测器向电梯主控制器发出信号，要求进入手动或自动写层状态，并且此时只有当手动或自动写层完成后才允许电梯进入自动运行状态；
如果电梯进入手动写层模式，控制器检测电梯轿厢的运行速度，按照手动写层速度作为额定速度进行保护；
如果电梯进入自动写层模式，控制器检测电梯轿厢运行速度，按照自动写层速度作为额定速度进行保护；当电梯轿厢进入终端开关动作范围后，修正电梯轿厢当前的位置，同时计算出电梯轿厢剩余运行距离，据此生成终端层的减速保护曲线，监测电梯轿厢的减速过程是否正常。
7、如权利要求6所述的电梯限速器，其特征在于，进行手动写层运行时，检测器检测反映电梯轿厢升降的物理量，传送信号到运算器；运算器根据此信号建立电梯轿厢全程运行的层楼位置信息，将此位置信息写入记录器中。
8、如权利要求6所述的电梯限速器，其特征在于，进行自动写层运行时，检测器检测反映电梯轿厢升降的物理量，传送信号到运算器，运算器根据此信号建立电梯轿厢全程运行的层楼位置信息，将此位置信息写入记录器中；同时检测器检测反应电梯轿厢与井道运行终端实际距离的终端开关的信号；当电梯轿厢运行到终端开关范围内，运算器修正电梯轿厢的实际位置，并且以此修正终端层减速保护速度曲线。
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