CN102666350B - 电梯门控制器系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于操作电梯轿厢的门的电梯门控制器系统。该系统包括用于将DC电力输送给该轿厢的行进电缆。该轿厢包括用于存储来自该行进电缆的DC电力的电力存储装置、用于操作这些轿厢门的DC马达，以及由该电力存储装置供电用于驱动该DC马达来操作这些轿厢门的电梯门驱动器。

Description

电梯门控制器系统
技术领域
本发明大体上涉及电梯系统，并且更具体地涉及在电梯系统内的电梯门控制器系统。
背景技术
典型的电梯系统包括通过绳索附连到配重的电梯轿厢。升降马达和制动器一起作用来使电梯轿厢和配重在电梯井中上下移动，将乘客或货物从一层运送到另一层。电梯驱动器和控制器提供电力给电梯系统并且控制电梯系统的操作。
电梯的门控制器系统用于打开和关闭电梯门来允许乘客或货物上下电梯轿厢。向门控制器系统供电典型地包括供应电力的控制器、连接该控制器和轿厢来将电力输送给轿厢的行进电缆、操作轿厢固定装置的轿厢操作面板和操作轿厢门的门驱动器系统。
轿厢操作面板服务于操作轿厢中的固定装置，例如指示器灯等。该面板由来自控制器中的DC电力供应单元的DC电力供应供电。电力通过行进电缆中的DC电力线输送给该轿厢操作面板。
门驱动器系统典型地包括变压器、门马达驱动器和DC马达。门驱动器系统由AC电力线通过行进电缆供电。该AC电力连接到该变压器，其将该电力转换成DC电力来供应给门马达驱动器，其向该DC马达供电来操作电梯轿厢门。
另外，控制器包含救援供应单元以便在停电时向系统提供备用电力。这使得即使主电力供应不可用时电梯轿厢门能够打开并且让乘客出去。
发明内容
本发明的实施例涉及用于操作电梯轿厢的门的电梯门控制器系统。该系统包括用于将DC电力输送给轿厢的行进电缆、用于存储来自该行进电缆的DC电力的电力存储装置、用于操作这些轿厢门的DC马达，以及由该电力存储装置供电用于驱动该DC马达来操作这些轿厢门的电梯门驱动器。
向用于操作电梯轿厢的门的电梯门控制器系统供电的方法包括：通过行进电缆向该电梯轿厢上的电力存储装置供应DC电力；将来自该行进电缆的该DC电力存储在该电力存储装置中；并且用由该电力存储装置供电的电梯门驱动器驱动的DC马达操作这些门。
附图说明
图1是现有技术电梯门控制器系统的图。
图2是根据本发明的电梯门控制器系统的图。
图3是根据本发明的电力存储装置的一个实施例的框图。
图4是电梯门驱动器的电力需求随时间的曲线图，其绘制涉及电梯门系统的不同操作状态的电力需求。
具体实施方式
本发明提供由低压DC电流供电的电梯门控制器系统。在电梯门控制器系统中，一般当电梯轿厢上的门正在打开时存在峰值电力需求。较少的电力用于关闭轿厢门，并且需要少量电力来保持轿厢门打开或关闭。因此尽管打开电梯轿厢门的峰值电力需求是高的，随时间推移电梯门控制器系统的电力需求是适中的。为了供应峰值电力需求，电梯门控制器系统典型地需要穿过行进电缆到电梯轿厢的高压AC电力线。本发明实现了排除该AC电力线，这是通过以低压供应通过该行进电缆输送的DC电力、将该DC电力在一段时间期间存储在轿厢上的电力存储装置中然后当激励时以打开电梯轿厢门需要的高压电平输送积累的电力来实现。
图1图示现有技术电梯门控制器系统的图。该系统包括控制器10、轿厢12和行进电缆14。典型地位于电梯升降通道的上端的机房区域中的控制器10包括DC电力供应单元16、救援电力供应单元20和AC电力线18。救援电力供应单元20包括电池22、DC/AC转换器26和DC/DC转换器24。行进电缆14包括两个AC电力电线28和两个DC电力电线30。轿厢12包括轿厢操作面板32、变压器34、门马达驱动器36和DC马达38。
DC电力供应单元16连接到行进电缆14中的DC电力电线30，其然后连接到轿厢操作面板32。AC电力线连接到行进电缆14中的AC电力电线28，其然后连接到变压器34。变压器34连接到门马达驱动器36，其然后连接到DC马达38。电池22连接到DC/AC转换器26和DC/DC转换器24。在一般停电期间代替与行进电缆14的正常AC电力线18连接，DC/AC转换器28连接到行进电缆14中的AC电力电线28。在一般停电期间代替到行进电缆14的DC电力供应单元16连接，DC/DC转换器24连接到行进电缆14中的DC电力电线30。
控制器10通过行进电缆14向轿厢12供应AC和DC电力。DC电力供应单元16向行进电缆14中的两个DC电线30供应DC电力(一般30伏左右，但可根据不同的系统需要更大或更小)来输送给轿厢操作面板32。轿厢操作面板32使用该DC电力来操作轿厢固定装置，例如指示器和指示器灯。AC电力线18向行进电缆14中的两个AC电线28供应AC电力(一般230伏左右，但可根据不同的系统需要更大或更小)来输送给轿厢12上的变压器34。变压器34将AC电力转换成DC，并且将由行进电缆14输送的AC电力的电压阶降。门马达驱动器36向DC马达38供电来操作电梯轿厢门。
图2图示当前发明的电梯门控制器系统。该系统包括控制器40、轿厢42和行进电缆44。可位于机房区域的控制器40包括DC电力供应单元46和电池48。行进电缆44包括两个DC电力电线50。轿厢42包括轿厢操作面板52和门驱动器系统53(其包括电力存储装置54、门驱动器56和DC马达58)。
DC电力供应单元46连接到行进电缆44中的DC电线50，其然后连接到轿厢42上的轿厢操作面板52和电力存储装置54。电力存储装置54连接到门驱动器56，其控制DC马达58的操作。如果一般停电时，电池48连接到行进电缆44中的DC电线50。
DC电力供应单元46向轿厢42中的轿厢操作面板52和门驱动器系统53供应电力。一般停电情况时，电池48服务于向系统供应DC电力。由行进电缆44输送的DC电力供电的轿厢操作面板52操作轿厢42中的固定装置。门驱动器系统53也由控制器40供应并且由行进电缆44中的DC电线50输送的DC电力供电。电力存储装置54存储通过行进电缆44输送的由控制器40供应的DC电力。电梯门驱动器56使用存储的电力来驱动操作电梯轿厢门的DC马达58。
通过将电力存储装置54纳入门驱动器系统，门驱动器系统53和轿厢操作面板52可以由通过行进电缆44中的DC电线50输送的低压DC电力供电。由行进电缆44输送的低压电力存储在电力存储装置54中，使得随时间推移收集足够电力并且可用于提供峰值需求时段的高电力需求(尤其当打开电梯轿厢门时)。电力存储装置54排除对通过行进电缆44的AC电线的需要，其之前已用于在打开电梯轿厢门的峰值电力需求时段的供应电力(参见图1的现有技术)。另外，因为系统不需要输送给电梯轿厢的AC电力，可以排除现有技术的变压器和DC/AC转换器。在另一个实施例中，电力存储装置54可以集成进入门驱动器56。
图3图示电力存储装置54A的一个实施例。在该实施例中，电力存储装置54A包括电力限制装置60、电能存储装置62和电压适应装置64。电力限制装置60连接到电能存储装置62，其然后连接到电压适应装置64。
电力限制装置60限制进入电能存储装置62的电流量来保证适当并且安全的充电。电能存储装置62操作来从控制器40收集并且存储由行进电缆44输送的电力。电能存储装置62可以是电池、电容器或电池或电容器组，其具有足够存储容量来满足电梯门驱动器系统的峰值需求。可以包括电压适应装置64(如果需要的话)来确保电力以期望的电压输送来满足电梯门驱动器系统的需求。
图4是图示电梯门驱动器系统的近似电力需求随时间的曲线图。具体地，图4示出其中电梯打开轿厢门、保持门打开来允许乘客进出、关闭轿厢门以及保持轿厢门关闭以在一层和另一层之间行进的时间段。
打开门的时段持续大约3秒并且需要大约100瓦每秒。保持门打开来让乘客上下持续大约4秒并且需要大约20瓦每秒。关闭门花费大约4秒并且需要大约30瓦每秒。层到层的行进时间花费大约6秒，并且在该时间期间保持门关闭需要大约10瓦每秒。
总计，在打开门、保持门打开、关闭门以及保持门关闭同时在层之间行进的17秒时段期间，需要总共560W。这平均为仅大约33瓦每秒。电力存储装置实现了通过连续输送低压DC电力给系统而满足峰值电力需求。该电力存储装置随时间收集电力，然后输送该电力来满足当打开电梯门时出现的峰值电力需求。在曲线图上示出的电梯周期和电力需求的时间是近似来图示涉及典型的电梯门驱动器系统中的门的状态的不同电力需求。不同的电梯可能在具体电力需求和周期时间中变化。
总的来说，当前发明提供电梯门控制器系统，其通过从控制器输送低压DC电力(通过行进电缆中的DC电线输送)到电梯轿厢来向轿厢操作面板和门驱动器系统供电而被供电。为了提供门驱动器系统的峰值电力需求，输送的低压DC电力随时间收集在电力存储装置中，然后以峰值需求时段(例如打开电梯轿厢门)要求的更高电力输送。如上文提到的，通过在电力存储装置中存储低压DC电力并且积累充足来提供打开轿厢门需要的峰值电力，排除了对控制器提供AC电力和对行进电缆输送峰值电力需求时段需要的AC电力的需要。这在排除对下列的需要方面提供经济节省：行进电缆中的高压AC电线、连接到电池用于供应备用电力的DC/AC转换器，以及将输送的AC电力转化成DC电力来向门马达驱动器供电的变压器。这也在由整体系统的更低能量消耗方面提供成本节省。在当电梯轿厢门被减速时期间再生电能甚至可以是可能的。另外，通过随时间输送低压DC电力，在行进电缆上存在很少的电压损失，使当前的发明对于向高层建筑物中的电梯系统(其中行进电缆将会非常长)提供电力尤其有用。
尽管本发明已经参照示范性实施例描述，本领域内技术人员将理解可做出各种改变并且等同物可代替其元件而不偏离本发明的范围。另外，可做出许多修改以使特别情况或材料适应于本发明的教导而不偏离其的本质范围。因此，规定本发明不限于公开的特别实施例，而本发明将包括落入附上的权利要求的范围内的所有实施例。

Claims (19)

1.一种用于操作电梯轿厢的轿厢门的电梯门控制器系统，所述系统包括：
用于将低压DC电力输送给所述轿厢的行进电缆；
用于存储来自所述行进电缆的DC电力的电力存储装置；
用于操作所述轿厢门的DC马达；以及
电梯门驱动器，由所述电力存储装置对所述电梯门驱动器供电以用于驱动所述DC马达来操作所述轿厢门，
其中所述电力存储装置配置成随时间收集低压DC电力，以及在峰值电力需求时段输送要求的较高电力。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述电力存储装置包括一个或多个电池。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述电力存储装置包括一个或多个电容器。
4.如权利要求1所述的系统，并且进一步包括用于供应DC电力的控制器，其位于所述电梯轿厢在其中移动的升降通道的末端附近，并且其中所述行进电缆连接在所述控制器和所述电梯轿厢之间。
5.如权利要求4所述的系统，其中所述控制器包括将AC电力转换成DC电力的转换器。
6.如权利要求1所述的系统，其中所述电力存储装置包括：
电能存储装置，用于存储电力；
电力限制装置，其连接到所述电能存储装置来限制进入电能存储装置的电流量；以及
电压适应装置，其连接到所述电能存储装置来将来自所述电能存储装置的电力以需要的电压输送到电梯门驱动器。
7.如权利要求1所述的系统，其中所述电力存储装置集成进入所述电梯门驱动器。
8.如权利要求1所述的系统，并且进一步包括由来自所述行进电缆的所述DC电力供电的轿厢操作面板。
9.一种电梯系统，所述系统包括：
具有门的电梯轿厢；
与所述电梯轿厢分离设置的用于供应DC电力的控制器；
连接在所述控制器和所述轿厢之间用于从所述控制器输送低压DC电力给所述轿厢的行进电缆；
用于存储来自所述行进电缆的DC电力的电力存储装置；
用于操作所述轿厢门的DC马达；以及
电梯门驱动器，其由所述电力存储装置来供电，所述电梯门驱动器用于驱动所述DC马达来操作所述轿厢门，
其中所述电力存储装置配置成随时间收集低压DC电力，以及在峰值电力需求时段输送要求的较高电力。
10.如权利要求9所述的系统，其中所述电力存储装置包括一个或多个电池。
11.如权利要求9所述的系统，其中所述电力存储装置包括一个或多个电容器。
12.如权利要求9所述的系统，其中所述控制器包括将AC电力转换成DC电力的转换器。
13.如权利要求9所述的系统，其中所述电力存储装置包括：
电能存储装置，用于存储电力；
电力限制装置，其连接到所述电能存储装置来限制进入电能存储装置的电流量；以及
电压适应装置，其连接到所述电能存储装置来将来自所述电能存储装置的电力以需要的电压输送到电梯门驱动器。
14.如权利要求9所述的系统，并且进一步包括由来自所述行进电缆的DC电力供电的轿厢操作面板。
15.一种向用于操作电梯轿厢的门的电梯门控制器系统供电的方法，所述方法包括：
通过行进电缆向所述电梯轿厢上的电力存储装置供应低压DC电力；
将来自所述行进电缆的所述DC电力存储在所述电力存储装置中；以及
用DC马达操作电梯门，所述DC马达由所述电力存储装置所供电的电梯门驱动器来驱动，
其中所述电力存储装置配置成随时间收集低压DC电力，以及在峰值电力需求时段输送要求的较高电力。
16.如权利要求15所述的方法，其中控制器向所述行进电缆供应DC电力。
17.如权利要求15所述的方法，其中所述电力存储装置包括一个或多个电池。
18.如权利要求15所述的方法，其中所述电力存储装置包括一个或多个电容器。
19.如权利要求15所述的方法，其中通过所述行进电缆供应的所述DC电力还向电梯轿厢操作面板供电。
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