CN102202996A - 电梯系统以及与电梯系统有关的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电梯系统和一种用于加速电梯系统中行进启动的方法。该电梯系统包括：电梯控制系统(1)，用于实现电梯轿厢(18)的受控的运动；门机构控制系统(2)，用于实现电梯轿厢门的受控的移动；以及门联接器(3)，用于在电梯轿厢门和层站门之间形成机械联接；以及行进快速启动的控制器(4)，其具有：用于电梯轿厢位置数据(5)的输入端、用于层站门位置数据(6)的输入端、用于轿厢门位置数据(7)的输入端、以及至少一个用于激活电梯电机电源电路(12)和电梯制动器释放电路(10)的输出端。
Description
技术领域
本发明涉及电梯行进的启动。
背景技术
描述电梯系统的性能的最重要参数之一是输送能力。影响输送能力的显著因素是所谓的门到门时间，即，其中可以将乘客从出发楼层输送到目的地楼层的时间。可以通过例如以下方式来减少该时间的长度：增加电梯轿厢的加速度/减速度，以及增加电梯轿厢的最大速度。
增加加速度/减速度通常需要增加电梯电机以及给该电机馈电的电源电路的电流容量。增加最大速度另外还增加了从电网取得的最大功率，所以不得不将电气连接设计为用于更高的功率等级。
还可以通过例如增加电梯轿厢门的移动速度以及对应的层站(landing)门的移动速度来减少门到门时间。然而，更快的移动在电梯使用的便利性方面是缺点并且在最坏的情况下可能导致危险情况。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题以及以下在本发明的说明书中显现的问题中的一些。本发明的目的之一是加速电梯行进的启动。
本发明的电梯系统的特征在于权利要求1的特征部分中所公开的内容。本发明的用于加速电梯系统中行进启动的方法的特征在于权利要求5的特征部分中所公开的内容。本发明的其它实施例的特征在于其它权利要求中所公开的内容。还在本申请的说明书部分和附图中提出了本发明实施例。还可以与所附权利要求书中不同的其它方式定义本申请所公开的发明内容。尤其是如果按照明确的或隐含的子任务或者关于所实现的优点或者优点集合来考虑本发明，则发明内容还可以包括若干单独的发明。在该情形下，从单独的发明构思的观点出发，在所附权利要求中包括的一些属性可能是多余的。可以在基本的发明构思范围内连同其它实施例应用本发明的不同实施例的特征。
本发明的电梯系统包括：电梯控制系统，用于实现电梯轿厢的受控的移动；门机构控制系统，用于实现电梯轿厢门的受控的移动；以及门联接器，用于在电梯轿厢门和层站门之间形成机械联接。另外，该电梯系统包括行进的快速启动的控制器，所述控制器具有：用于电梯轿厢位置数据的输入端、用于层站门位置数据的输入端、用于轿厢门位置数据的输入端、以及至少一个用于激活电梯电机电源电路和电梯制动器释放电路的输出端。在电梯控制系统、快速启动控制器和门机构控制系统之间提供通信总线。该电梯控制系统已经被适配为向门机构控制系统发送用于关闭电梯轿厢门的请求，并且与此相联系地向快速启动控制器发送快速启动请求；快速启动控制器被适配为基于电梯轿厢位置数据、层站门位置数据和轿厢门位置数据确定快速启动的进程(progress)。在电梯轿厢门已经关闭之后，快速启动控制器被适配为发送用于激活电梯电机电源电路和电梯制动器释放电路的激活信号。电梯控制系统被适配为允许电流流过激活的电梯电机电源电路到达电梯电机，以便保持电梯轿厢在电梯井中不可移动。此外，电梯控制系统被适配为通过控制激活的制动器释放电路来释放电梯制动器。快速启动控制器被适配为在层站门已经关闭之后向电梯控制系统发送启动电梯行进的许可。
在用于加速电梯系统中行进启动的本发明方法中，在电梯系统中安装快速启动控制器；在电梯控制系统、门机构控制系统和快速启动控制器之间安装通信总线；从电梯控制系统向门机构控制系统发送关闭轿厢门请求；从电梯控制系统向快速启动控制器发送快速启动请求；借助于快速启动控制器基于电梯轿厢位置数据、层站门位置数据和轿厢门位置数据来确定快速启动的进程；在电梯轿厢门已经关闭之后，通过快速启动控制器激活电梯电机电源电路和电梯制动器释放电路；电梯控制系统经由激活的电梯电机电源电路向电梯电机供应电流，以便保持电梯轿厢在电梯井中不可移动；电梯控制系统通过控制激活的制动器释放电路来释放电梯制动器；以及在层站门已经关闭之后，从快速启动控制器向电梯控制系统发送启动行进的许可。
此外，除了其它优点之外，本发明提供了以下优点中的至少一个：
通过使用快速启动控制器，可以实现电梯的操作启动序列(operation startsequence)的更高效的控制。在层站门已经关闭之前，在轿厢门关闭时可以立即向电梯电机供应功率并且可以立即释放制动器。从而，当层站门关闭时，已经释放了制动器并且已经启动了对电机的功率供应，使得电梯可以在层站门关闭时立即开始移动。同时，至少部分地消除了制动器释放延时和电机电源电路的启动延时对于操作启动序列的持续时间的影响。在加速了操作启动序列时，也缩短了行进持续时间，即电梯的门到门时间。
在必须尽快地将乘客移动到被划为建筑物中安全区域的空间的不同紧急情况下，行进启动延时的减少也是优点。可能例如由于地震或者火灾的缘故而出现这样的紧急情况。
当通过快速启动控制器监控启动时，还获得了有关操作启动序列的进程的更准确的信息。这改善了行进启动的安全性。
附图说明
以下，将参照附图详细地描述本发明，在附图中：
图1表示根据本发明的电梯系统。
图2表示根据本发明的快速启动序列。
图3是表示现有技术操作启动序列和根据本发明的快速启动序列的时序图。
具体实施方式
图1表示电梯系统，其中已经安装了根据从电梯控制单元1接收的控制命令在电梯井中移动的电梯轿厢18。电梯轿厢18和配重通过电梯缆绳连接到电梯机器的驱动滑轮16。与驱动滑轮16同心地联接的电梯电机15经由变频器12从电网17获得用于移动电梯轿厢18所需要的功率。向电梯电机馈入可变幅值和频率的供电电压，借助于变频器调节该供电电压以实现电梯轿厢的受控运动。与电梯电机18一起安装有门机构以及门机构控制单元2，以实现电梯轿厢门的受控运动。与电梯轿厢门一起安装有两部分门联接器3的第一部分，而与层站门一起安装有门联接器3的第二部分。已经安装门联接器3以形成电梯轿厢门与位于紧靠轿厢门附近的层站门之间的机械联结。门联接器响应于电梯轿厢门的移动来移动层站门。
在电梯系统中安装了行进的快速启动的控制器4。快速启动控制器具有用于电梯轿厢位置数据的输入端。在电梯系统中在建筑物楼层30处安装永磁体。与电梯轿厢一起安装有配备有霍尔传感器的测量装置，以便基于由永磁体产生的磁场来测量电梯轿厢位置数据5。在电梯轿厢18和行进的快速启动控制器4之间安装通信总线11，通过通信总线11将电梯轿厢位置数据5传送给行进的快速启动控制器4。
快速启动控制器还具有用于层站门位置数据和轿厢门位置数据的输入端。与层站门一起安装有根据层站门的移动而打开和关闭的安全开关6。在层站门安全开关和快速启动控制器4之间安装测量总线，快速启动控制器经由该总线监控安全开关6所指示的层站门位置数据。同样，以对应的方式，与电梯轿厢门一起安装有安全开关7。通过电梯轿厢18和快速启动控制器4之间的通信总线11将安全开关7所指示的轿厢门位置数据传送给快速启动控制器4。
当电梯控制单元1开始服务电梯呼叫时，它向门机构控制单元2发送关闭门的请求，并且与此相联系，它还向快速启动控制器4发送快速启动请求。快速启动控制器4现在开始基于电梯轿厢位置数据5、层站门位置数据6和轿厢门位置数据来确定快速启动的进程。
快速启动控制器4具有继电器输出端8，用于激活电梯电机电源电路12和电梯制动器释放电路10。继电器输出端用于以以下方式控制在电梯电机电源电路和电梯制动器释放电路的安全电路中安装的触点：开触点禁止制动器释放电路起作用以及电梯电机电源电路的有源电源组件起作用。这些有源电源组件包括例如接触器、以及在变频器的电机侧桥中的IGBT晶体管。
在电梯轿厢门已经关闭之后，快速启动控制器4经由继电器输出端发送激活信号以激活电梯电机电源电路12和电梯制动器释放电路10。电梯控制单元1读取激活信号的状态。在检测到激活时，电梯控制单元1允许电流经由电梯电机电源电路12流到电梯电机15。电梯控制系统1调节电机供电电压的频率和幅值以便保持电梯轿厢在层站30处不可移动。电梯控制系统1还通过激活的制动器释放电路10向制动器线圈供应电流来释放机器制动器13。
门联接器响应于轿厢门的移动而移动层站门。相对于轿厢门以一延时来关闭层站门。轿厢门和层站门之间的关闭延时可以是例如大约600毫秒。
在检测到层站门的关闭时，快速启动控制器4向电梯控制系统1发送使电梯运动的许可，基于该许可，电梯可以启动移开层站区域。
快速启动控制器4保持监控快速启动的进程，如果它检测到起作用上的偏差(functional deviation)，则快速启动控制器去激活电梯电机电源电路12和电梯制动器控制电路10。
结果，到达电梯电机15的可能的功率流停止并且制动器13闭合。快速启动控制器还向电梯控制系统1发送关于该起作用上的偏差的数据。可以依据例如其中快速启动序列的持续时间超过了所设置的最大值的情况，来确定该起作用上的偏差。可以建立这样的情况，从而：如果例如电梯轿厢门或者层站门的关闭耗费时间太长，则该情况出现。快速启动控制器还在快速启动期间监控电梯轿厢18在层站30处的移动。电梯轿厢移动经历允许运动的预定限制14。如果电梯轿箱移动(诸如位置、速度或加速度偏离到限制值14所限定的允许运动范围之外的值)，则快速启动控制器建立起作用上的偏差的出现。
图2表示根据本发明的流程图形式的快速启动序列。当电梯系统的操作模式改变为正常模式(自动模式)时，系统准备好服务呼叫(需要运行？)。“关闭轿厢门”请求被发送给门机构控制单元2。与此相联系，还产生快速启动请求。在电梯轿厢门已经关闭(轿厢门关闭)之后，激活电机电源电路和制动器释放电路(激活驱动器/制动器)，由此释放制动器并且启动对电机的功率供应(制动器/驱动器被赋能)。通过调节电机转矩以保持电梯轿厢在层站处不可移动(电梯处于静止)。在层站门已经关闭(层站门关闭)之后，电梯可以启动移开层站(允许移动)。
在图3中，上面的图形26表示根据本发明的快速启动序列的时序图的示例，而下面的图形27表示现有技术启动序列的对应的时序图。
在本发明的该实施例中，当电梯系统开始服务19呼叫时，快速启动序列开始。电梯控制单元1向门机构控制单元2发送关闭门请求20。与此相联系，电梯控制单元还向快速启动控制器4发送快速启动请求21。一旦电梯层站门已经关闭22，快速启动控制器就激活电梯的电机电源电路12和制动器释放电路10。此后，电梯控制单元1允许电流流过激活的电梯电机电源电路12到达电梯电机15并且使得电梯制动器13被释放。在经过了预定的启动延时25时，启动对电机的电流供应并且释放制动器23。接着，紧接在层站门关闭24之后，快速启动控制器4向电梯控制系统1发送用于使电梯运动的许可，这样电梯可以启动运行。
在现有技术启动序列27中，当系统开始服务呼叫19’时，关闭门请求20’被发送给轿厢门控制器。然后系统一直等待，直至电梯轿厢门关闭22’并且进一步直至层站门关闭24’。在层站门已经关闭之后，电梯控制系统发起经过电源电路向电梯电机供应电流并且许可释放电梯制动器。在供电功能和制动器释放功能的启动延时25’之后，开始向电机供应电流并且释放制动器23’，从而电梯可以开始移动。由此，与本发明的快速启动序列26相比，在现有技术操作顺序27中电梯的行进启动被延时。该延时是由于电源电路和制动器释放功能的启动时的启动延时25引起的。
上面已经参照几个实施例示例描述了本发明。对于本领域技术人员显而易见，本发明不是排他性地局限于上述的实施例，而是在权利要求限定的本发明构思范围内许多其它实施例是可能的。
快速启动控制器可以与另一电梯控制装置或安全装置集成。
电梯系统可以是具有配重的系统或者是没有配重的系统。电梯系统还可以是具有机房或者没有机房的系统。
电梯电机可以是交流电机，诸如例如永磁同步电机或者感应电机。
电梯轿厢的位置还可以例如基于以本身已知的方式测量电梯轿厢的速度或加速度而确定。另一方面，电梯轿厢位置还可以例如依据电梯电机或电梯的驱动滑轮的运动而间接地确定。
快速启动控制器是安全装置，使得可以在遵守应用于电子安全装置的冗余度的要求的情况下对其进行设计。从而，快速启动控制器可以采用例如冗余双处理器控制装置和/或加倍的测量总线。可以以串行或并行模式通过所述测量总线传送数据。测量信号还可以是模拟的，并且测量数据还可以例如作为电压或电流信号而传送。数据传送连接还可以是无线的。
Claims (6)
1.一种电梯系统，包括：
-电梯控制系统(1)，用于实现电梯轿厢(18)的受控的移动；
-门机构控制系统(2)，用于实现电梯轿厢门的受控的移动；
-门联接器(3)，用于在电梯轿厢门和层站门之间形成机械联接，
其特征在于，该电梯系统包括行进的快速启动的控制器(4)，所述控制器具有：
-用于电梯轿厢位置数据(5)的输入端，
-用于层站门位置数据(6)的输入端，
-用于轿厢门位置数据(7)的输入端，
-至少一个用于激活电梯电机电源电路(12)和电梯制动器释放电路(10)的输出端，
并且特征在于，在电梯控制系统(1)、快速启动控制器(4)和门机构控制系统(2)之间提供通信总线(11)，
该电梯控制系统(1)被适配为向门机构控制系统(2)发送用于关闭电梯轿厢门的请求，并且与此相联系地向快速启动控制器(4)发送快速启动请求；
快速启动控制器(4)被适配为基于电梯轿厢位置数据(5)、层站门位置数据(6)和轿厢门位置数据(7)确定快速启动的进程，以及
快速启动控制器被适配为在电梯轿厢门已经关闭之后发送用于激活电梯电机电源电路(12)和电梯制动器释放电路(10)的激活信号，
电梯控制系统(1)被适配为允许电流流过激活的电梯电机电源电路(12)到达电梯电机(15)，以便保持电梯轿厢在电梯井中不可移动，以及
电梯控制系统(1)被适配为通过控制激活的制动器释放电路(10)来释放电梯制动器(13)，以及
快速启动控制器(4)被适配为在层站门已经关闭之后向电梯控制系统(1)发送启动电梯行进的许可。
2.根据权利要求1的电梯系统，特征在于，该电梯系统包括电梯电机(15)；
以及在于，该电梯系统包括变频器(12)，用于调节电梯电机(15)的供电电压的频率和幅值；
并且在于，该电梯控制系统(1)被适配为：通过调节电梯电机(15)的供电电压的频率和幅值来允许电流流过激活的电梯电机电源电路到达电梯电机(15)，以便保持电梯轿厢在电梯井中不可移动。
3.根据权利要求1或2的电梯系统，特征在于，快速启动控制器(4)被适配为基于电梯轿厢位置数据(5)、层站门位置数据(6)和轿厢门位置数据(7)确定快速启动的进程，并且被适配为：如果它检测到起作用上的偏差，则去激活电梯电机电源电路(12)和电梯制动器控制电路(10)并且向电梯控制系统(1)发送关于该起作用上的偏差的数据。
4.根据前述权利要求的任一项的电梯系统，特征在于，电梯轿厢在快速启动期间的移动经历允许运动的预定限制(14)，并且在于，快速启动控制器(4)被适配为监控电梯轿厢在快速启动期间的移动，并且被适配为：如果电梯轿厢移动偏离到限制值(14)所限定的允许的运动范围之外的值时，则建立起作用上的偏差的出现并且为向电梯控制系统(1)发送关于该起作用上的偏差的数据。
5.一种用于加速电梯系统中行进启动的方法，特征在于，
-在电梯系统中安装快速启动控制器(4)；
-在电梯控制系统(1)、门机构控制系统(2)和快速启动控制器(4)之间安装通信总线(11)；
-从电梯控制系统(1)向门机构控制系统(2)发送关闭电梯轿厢门的请求；
-从电梯控制系统(1)向快速启动控制器(4)发送快速启动请求；
-借助于快速启动控制器(4)基于电梯轿厢位置数据(5)、层站门位置数据(6)和轿厢门位置数据(7)来确定快速启动的进程；
-在电梯轿厢门已经关闭之后，通过快速启动控制器激活电梯电机电源电路(12)和电梯制动器释放电路(10)；
-电梯控制系统经由激活的电梯电机电源电路(12)向电梯电机(15)供应电流，从而保持电梯轿厢在电梯井中不可移动；
-电梯控制系统(1)通过控制激活的制动器释放电路(10)来释放制动器(13)；以及
-在层站门已经关闭之后，从快速启动控制器(4)向电梯控制系统(1)发送启动行进的许可。
6.根据权利要求5的方法，特征在于，
-电梯控制系统通过调节电梯电机的供电电压的频率和幅值来使电流流过激活的电梯电机电源电路(12)到达电梯电机(15)，从而保持电梯轿厢在电梯井中不可移动。
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