CN103253565B

CN103253565B - 电梯及其运行速度设置的方法和装置

Info

Publication number: CN103253565B
Application number: CN201310119715.4A
Authority: CN
Inventors: 郑伟; 钟玉涛; 李勇军; 王国锋
Original assignee: Shenzhen Hpmont Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Hpmont Technology Co Ltd
Priority date: 2013-04-08
Filing date: 2013-04-08
Publication date: 2015-05-27
Anticipated expiration: 2033-04-08
Also published as: CN103253565A

Abstract

本发明公开了一种电梯及其运行速度设置的方法和装置，所述方法包括以下步骤：A1、给出电梯运行方向时，确定当前楼层与电梯运行将要到达各楼层之间的距离S_n；A21、设置距离S_n的运行速度V_n＝初始速度V₀；A22、根据运行速度V_n以及S曲线计算参考距离S；A23、当S＜S_n时，调整运行速度V_n＝V_n+调整速度V_delta，继续执行A22直至S＞S_n，得到最佳运行速度V_n-best＝V_n-调整速度V_delta；当S＞S_n时，调整运行速度V_n＝V_n-调整速度V_delta，继续执行A22直至S＜S_n，得到最佳运行速度V_n-best＝V_n；A3、控制电梯采用V_n-best行驶距离S_n。

Description

电梯及其运行速度设置的方法和装置

技术领域

本发明涉及电梯，尤其涉及的是，一种电梯及其运行速度设置的方法和装置。

背景技术

当电梯运行在额定速度、额定负载时，其对应曳引机输出一般为曳引机额定电压，目前电梯基本上都是变频调速。近两年来电梯一体化控制器更是得到了普遍应用。而电梯一体化控制器能够输出的最大电压与输入电压密切相关，当输入电压过低时，如果电梯在额定负载时、额定速度时，会出现电机电流波形畸变、电机噪声增加、电梯抖动、电机实际运行速度与给定速度出现偏差等缺点。为此有必要对电梯实际运行速度进行降速处理。

传统的电梯速度曲线一般根据电梯的单层、双层等分别进行速度设定，这种方式比较机械，运行效率低。为此有必要对电梯运行速度曲线进行优化设计。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种新的电梯及其运行速度设置的方法和装置。

本发明的技术方案如下：一种电梯运行速度设置的方法，其包括以下步骤：A1、给出电梯运行方向时，确定当前楼层与电梯运行将要到达的第1楼层之间的距离S₁、与电梯运行将要到达的第2楼层之间的距离S₂、……以及与电梯运行将要到达的最后一个楼层的距离S_m；A2、分别计算距离S_n的最佳运行速度V_n-best，其中n＝1至m，其包括以下步骤：A21、设置距离S_n的运行速度V_n＝初始速度V₀；A22、根据运行速度V_n以及S曲线计算参考距离S；A23、判断S与S_n的关系，当S<S_n时，执行步骤A231；当S>S_n时，执行步骤A232；A231、调整运行速度V_n＝V_n+调整速度V_delta，继续执行步骤A22直至S>S_n，得到电梯运行将要到达第n楼层的最佳运行速度V_n-best＝V_n–调整速度V_delta；A232、调整运行速度V_n＝V_n–调整速度V_delta，继续执行步骤A22直至S<S_n，得到电梯运行将要到达第n楼层的最佳运行速度V_n-best＝V_n；A3、控制电梯采用最佳运行速度V_n-best，行驶距离S_n。

优选的，所述方法中，步骤A23之后，还执行以下步骤A24、调整最佳运行速度V_n-best，其包括以下步骤：A241、获取电机额定电压U_motor以及最大输出电压U_max；A242、判断U_motor是否大于U_max，是则设置最佳运行速度V_n-best的最大速度V_Max＝电梯额定速度V_rated×U_max/U_motor，否则设置最佳运行速度V_n-best的最大速度V_Max＝电梯额定速度V_rated。

优选的，所述方法中，步骤A231与步骤A232中，调整运行速度V_n之后，还执行以下判断步骤A230、判断运行速度V_n≥最大速度V_Max时，则停止计算。

优选的，所述方法中，步骤A241中，根据空间电压矢量调制方法计算最大输出电压U_max＝1.1×电网输入线电压有效值U_in。

优选的，所述方法中，步骤A241之前，还执行以下步骤A240、检测若干个线电压实际值，对其进行采样取均方根运算分别计算出3相输入线电压的有效值，三相取平均后得到输入线电压有效值U_in。

优选的，所述方法中，步骤A21中，根据电梯额定速度V_rated设置初始速度V₀以及调整速度V_delta，包括以下步骤：A211、判断V_rated≤0.5倍基数，则设置V₀＝0.5倍基数、V_delta＝0.1倍基数；A212、判断0.5倍基数<V_rated≤1倍基数，则设置V₀＝0.7倍基数、V_delta＝0.1倍基数；A213、判断1倍基数<V_rated≤2.5倍基数，则设置V₀＝0.7倍基数、V_delta＝0.2倍基数；A214、判断V_rated>2.5倍基数，则设置V₀＝0.7倍基数、V_delta＝0.3倍基数。

优选的，所述方法中，步骤A22具体执行以下步骤：A221、根据电梯参数获得加速度A₁、开始段急加速J₁、结束段急加速J₂、减速度A₂、开始段急减速J₃以及结束段急减速J₄数据；A222、根据运行速度V_n计算加速段距离S_Acc；当

V_{n} > (\frac{{A_{1}}^{2} (J_{1} + J_{2})}{2 J_{1} J_{2}})

时，

S_{Acc} = \frac{V_{n} \times A_{1}}{J_{2}} + \frac{{A_{1}}^{3}}{{6 J}_{1}^{2}} - \frac{{A_{1}}^{3}}{{6 J}_{2}^{2}} + \frac{A_{1}}{2 J_{1}} [V_{n} - (\frac{{A_{1}}^{2} (J_{1} + J_{2})}{2 J_{1} J_{2}})] + \frac{{[V_{n} - (\frac{{A_{1}}^{2} (J_{1} + J_{2})}{2 J_{1} J_{2}})]}^{2}}{2 A_{1}};

当

V_{n} \leq (\frac{{A_{1}}^{2} (J_{1} + J_{2})}{2 J_{1} J_{2}})

时，

S_{Acc} = (\frac{{J_{2}}^{3}}{6 {J_{1}}^{2}} + \frac{1}{3} J_{2} + \frac{{J_{2}}^{2}}{2 J_{1}}) {(\sqrt{\frac{V_{n}}{\frac{{J_{2}}^{2}}{{2 J}_{1}} + \frac{J_{2}}{2}}})}^{3};

A223、根据运行速度V_n计算减速段距离S_Dec；当

V_{n} > (\frac{{A_{2}}^{2} (J_{4} + J_{3})}{2 J_{4} J_{3}})

时，

S_{Dec} = \frac{V_{n} \times A_{2}}{J_{3}} + \frac{{A_{2}}^{3}}{6 {J_{4}}^{2}} - \frac{{A_{2}}^{3}}{6 {J_{3}}^{2}} +

\frac{A_{2}}{2 J_{4}} [V_{n} - (\frac{{A_{2}}^{2} (J_{4} + J_{3})}{2 J_{4} J_{3}})] + \frac{{[V_{n} -] (\frac{{A_{2}}^{2} (J_{4} + J_{3})}{2 J_{4} J_{3}})}^{2}}{2 A_{2}};

当

V_{n} \leq (\frac{{A_{2}}^{2} (J_{4} + J_{3})}{2 J_{4} J_{3}})

时，

S_{Dec} = (\frac{{J_{3}}^{3}}{6 {J_{4}}^{2}} + \frac{1}{3} J_{2} + \frac{{J_{3}}^{2}}{2 J_{4}}) {(\sqrt{\frac{V_{n}}{\frac{{J_{3}}^{2}}{2 J_{4}} + \frac{J_{3}}{2}}})}^{3};

A224、计算：参考距离S＝加速段距离S_Acc+减速段距离S_Dec。

优选的，所述方法中，步骤A23中还包括以下步骤，当S＝S_n时，最佳运行速度V_n-best＝初始速度V₀。

本发明的又一技术方案是：一种电梯运行速度设置的装置，其包括方向判断模块、距离提供模块、存储模块、速度计算模块以及电梯行驶模块；所述方向判断模块与所述距离提供模块连接，用于判断电梯的运行方向，发送到所述距离提供模块；所述存储模块分别与所述距离提供模块、所述速度计算模块连接，用于存储各楼层之间的距离、S曲线、初始速度V₀、调整速度V_delta的信息；所述距离提供模块用于获取当前楼层与其它楼层的信息，确定当前楼层与电梯运行将要到达的第1楼层之间的距离S₁、与电梯运行将要到达的第2楼层之间的距离S₂、……以及与电梯运行将要到达的最后一个楼层的距离S_m；所述速度计算模块还与所述电梯行驶模块连接，用于分别计算距离S_n的最佳运行速度V_n-best，其中n＝1至m，包括设置距离S_n的运行速度V_n＝初始速度V₀，根据运行速度V_n以及S曲线计算距离S，判断S与S_n的关系，当S<S_n时，调整运行速度V_n＝V_n+调整速度V_delta并继续根据运行速度V_n以及S曲线计算距离S，直至S>S_n，得到电梯运行将要到达第n楼层的最佳运行速度V_n-best＝V_n–调整速度V_delta；当S>S_n时，调整运行速度V_n＝V_n–调整速度V_delta并继续根据运行速度V_n以及S曲线计算距离S，直至S>S_n，得到电梯运行将要到达第n楼层的最佳运行速度V_n-best＝V_n；所述电梯行驶模块用于控制电梯采用最佳运行速度V_n-best，行驶距离S_n。

本发明的又一技术方案是：一种电梯，其包括上述装置。

采用上述方案，本发明采用优化设计的电梯运行速度，使得电梯能够运行效率更高，增强了用户的体验感受，具有较高的市场应用价值。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的S曲线示意图；

图2为本发明的一个实施例的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

本发明的一个实施例是，一种电梯运行速度设置的方法，其包括以下步骤。

步骤一：当电梯给出运行方向时，根据当前楼层和前方前一个楼层之间的距离S₁自动计算出一个速度V₁，然而一般很难直接根据S₁和上述已知量进行计算V₁，单位为m/s。前方前一个楼层即电梯运行将要到达的下一个楼层。也就是说，很难直接根据S₁和已知量计算得到一个精确可用的V₁。其中目标楼层即电梯运行下一次将要停靠的楼层。

例如，确定当前楼层与电梯运行将要到达的第一个楼层之间的距离S₁、当前楼层与电梯运行将要到达的第二个楼层之间的距离S₂……直至当前楼层与电梯运行将要到达的最后一个楼层的距离S_m，即S_end。例如，假设电梯运行将要停靠的目标楼层为当前楼层与电梯运行将要到达的第三个楼层之间的距离S₃，此时，需要计算一个精确可用的V₃，电梯以速度V₃运行该段距离S₃；需要说明的是，所述“电梯以速度V₃运行该段距离S₃”包括了电梯加速到V₃，以及从V₃减速并停靠的过程，即一条速度时间曲线，包括了初始速度、初始速度加速到V₃的过程速度、最佳运行速度V₃、V₃减速到停靠速度，及其分别对应的时间段。该速度时间曲线对应着该段距离S₃。

为此，采用以下方法计算，首先对应当前楼层与之相距1个楼层的距离S₁对应的假定一个初始值速度V₁，根据速度V₁和电梯参数相关已知量来计算出距离S，请参考附图1的S曲线，如果计算的距离S<S₁，那么将运行速度变为V₁+V_delta重新计算，直到S>S₁，那么根据当前距离的速度V₁–V_delta，即为比较理想的速度曲线，反之，如果初始值计算的距离S>S₁,那么将计算速度V₁–V_delta重新计算直到S<S₁，那么此前的速度即为比较理想的速度曲线。

同理可以计算出：当前楼层与之相距2个楼层的距离S₂对应的速度V₂、当前楼层与之相距3个楼层的距离S₃对应的速度V₃、当前楼层与之相距4个楼层的距离S₄对应的速度V₄、直到前方楼层到达1层或者顶层或者满足下面条件：当计算出的最优速度>＝电梯运行最大速度则停止计算。通过以上处理，可以得到根据楼层距离计算出最优的曲线速度。比如当前楼层为第12层，电梯运行方法的前方楼层为11、10、9、8……1层。首先根据12层到11层计算一个最优速度V_1-best，即一个最优速度V_n-best，n与楼层无关系，只是作为一个参数，代表当前楼层与运行将要到达的后续楼层的关系。然后计算12层到10层的一个最优速度V_2-best，然后计算12层到9层的一个最优速度V_3-best；以此类推，直至12层到1层的一个最优速度V_11-best或者计算的速度大于等于电梯最大速度则停止计算。

如图1所示，假设处于高速恒速段的时间段为T，此时电梯以其最大速度运行；其中，如图1所示，T＝0时，则电梯运行无高速段。而采用上述方式计算得到的S曲线均无高速恒速段，即图1中T＝0。

步骤二：利用空间矢量SVPWM计算出的最大输出电压U_max＝1.1U_in其中U_in为电网输入线电压有效值；根据电梯额定速度、额定负载时，电机输出电压为电机额定电压U_motor。

反映到运行速度限制：

最大速度V_Max＝V_rated(当U_motor<1.1U_in)

最大速度V_Max＝V_rated×1.1U_in/U_motor(当U_motor>1.1U_in)

其中V_rated为电梯额定速度、V_Max为最终限制电梯运行的最大速度。

优选的，步骤一中计算的速度最终都会限制在步骤二的电梯运行最大速度V_Max上。

步骤三：电机线电压检测

在本实施例中，是通过变频器的线电压检测电路采集工频电网的线电压后进行降压，然后经调理电路送入数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)的AD采样口，根据AD采样口电压和硬件电路偏移量得到线电压AD检测值，再通过线电压实际值和线电压AD检测值的对应关系得到线电压实际值，即当前时刻的线电压瞬时值。通过对其进行采样取均方根运算分别计算出3相输入线电压的有效值，三相取平均后得到输入线电压有效值U_in。

在步骤一中根据速度V₁以及A₁，J₁，J₂，A₂，J₃，J₄计算距离S公式如下，其中当电梯确定后，根据电梯自身的参数可知单位为m/s²的加速度A₁，单位为m/s³的开始段急加速J₁，单位为m/s³的结束段急加速J₂，单位为m/s²的减速度A₂，单位为m/s³的开始段急减速J₃以及单位为m/s³的结束段急减速J₄。

参考距离S＝加速段距离S_Acc+减速段S_Dec

加速段距离S_Acc计算公式为：

当

V_{1} > (\frac{{A_{1}}^{2} (J_{1} + J_{2})}{2 J_{1} J_{2}})

时计算公式为：

S_{Acc} =

\frac{V_{1} \times A_{1}}{J_{2}} + \frac{{A_{1}}^{3}}{{6 J}_{1}^{2}} - \frac{{A_{1}}^{3}}{{6 J}_{2}^{2}} + \frac{A_{1}}{2 J_{1}} [V_{1} - (\frac{{A_{1}}^{2} (J_{1} + J_{2})}{2 J_{1} J_{2}})] + \frac{{[V_{1} - (\frac{{A_{1}}^{2} (J_{1} + J_{2})}{2 J_{1} J_{2}})]}^{2}}{2 A_{1}}

当

V_{1} \leq (\frac{{A_{1}}^{2} (J_{1} + J_{2})}{2 J_{1} J_{2}})

时计算公式为：

S_{Acc} = (\frac{{J_{2}}^{3}}{6 {J_{1}}^{2}} + \frac{1}{3} J_{2} + \frac{{J_{2}}^{2}}{2 J_{1}}) {(\sqrt{\frac{V_{1}}{\frac{{J_{2}}^{2}}{{2 J}_{1}} + \frac{J_{2}}{2}}})}^{3}

减速段S_Dec公式

当

V_{1} > (\frac{{A_{2}}^{2} (J_{4} + J_{3})}{2 J_{4} J_{3}})

时计算公式为：

S_{Dec} =

\frac{V_{1} \times A_{2}}{J_{3}} + \frac{{A_{2}}^{3}}{6 {J_{4}}^{2}} - \frac{{A_{2}}^{3}}{6 {J_{3}}^{2}} + \frac{A_{2}}{2 J_{4}} [V_{1} - (\frac{{A_{2}}^{2} (J_{4} + J_{3})}{2 J_{4} J_{3}})] + \frac{{[V_{1} - (\frac{{A_{2}}^{2} (J_{4} + J_{3})}{2 J_{4} J_{3}})]}^{2}}{2 A_{2}}

当

V_{1} \leq (\frac{{A_{2}}^{2} (J_{4} + J_{3})}{2 J_{4} J_{3}})

时计算公式为：

S_{Dec} = (\frac{{J_{3}}^{3}}{6 {J_{4}}^{2}} + \frac{1}{3} J_{2} + \frac{{J_{3}}^{2}}{2 J_{4}}) {(\sqrt{\frac{V_{1}}{\frac{{J_{3}}^{2}}{2 J_{4}} + \frac{J_{3}}{2}}})}^{3}

在步骤一中，为了提高程序执行效率，初始速度V₀的选择与电梯额定速度V_rated关系如下

V₀＝0.5m/s、V_delta＝0.1m/s当V_rated≤0.5m/s；

V₀＝0.7m/s、V_delta＝0.1m/s当0.5m/s<V_rated≤1m/s；

V₀＝0.7m/s、V_delta＝0.2m/s当1m/s<V_rated≤2.5m/s；

V₀＝0.7m/s、V_delta＝0.3m/s当V_rated>2.5m/s。

步骤三中，考虑到电网频率为50Hz，即周期为20毫秒，设计程序采用一个专用定时器0.1毫秒，分别对三路线电压采样200个数据，对这两百个数据进行计算求取，例如，采用平方平均数计算电网输入线电压有效值U_in，计算公式如下：

U_{in} = \sqrt{({U_{1}}^{2} + {U_{2}}^{2} + {U_{3}}^{2} + {U_{4}}^{2} . . . + {U_{200}}^{2}) / 200},

将计算出的三相线电压有效值取平均后得到电网输入线电压有效值U_in。

下面继续结合附图，给出实施说明。如图2所示，本发明的一个实施例是，一种电梯运行速度设置的方法，其包括以下步骤。

A1、给出电梯运行方向时，确定当前楼层与电梯运行将要到达的第1楼层之间的距离S₁、与电梯运行将要到达的第2楼层之间的距离S₂、……以及与电梯运行将要到达的最后一个楼层的距离S_m；例如，获得电梯运行方向为向下，当前楼层为第12层，则确定当前楼层与第11楼层之间的距离S₁、与第10楼层之间的距离S₂、……以及与电梯运行将要到达的最后的第1楼层的距离S₁₁。又如，获得电梯运行方向为向上，当前楼层为第1层，最高楼层为100层，确定当前楼层与电梯运行将要到达的第2楼层之间的距离S₁、与电梯运行将要到达的第3楼层之间的距离S₂、……以及与电梯运行将要到达的第100楼层的距离S₉₉；以此类推。

A2、分别计算距离S_n的最佳运行速度V_n-best，其中n＝1至m，例如，从n＝1至m顺序计算距离S_n的最佳运行速度V_n-best，或者，从n＝1至m逆序或乱序计算距离S_n的最佳运行速度V_n-best。也就是说，距离S₁、距离S₂、……距离S_end，其中的每一距离S_n都要计算出一个最佳运行速度V_n-best，并且以此获得理想的速度曲线，或称为速度时间曲线，以此得到如图1所示的S曲线，即当前楼层与电梯运行将要到达的第n楼层之间的距离S_n的最优速度时间S_n曲线，后续以该S_n曲线运行该电梯，将其从当前楼层运行到目标的第n楼层，行驶该距离S_n。

其包括以下步骤：A21、设置距离S_n的运行速度V_n＝初始速度V₀；A22、根据运行速度V_n以及S曲线计算参考距离S，其中，S曲线如图1所示；A23、判断S与S_n的关系，当S<S_n时，执行步骤A231；当S>S_n时，执行步骤A232；A231、调整运行速度V_n＝V_n+调整速度V_delta，继续执行步骤A22直至S>S_n，即运行速度V_n不断地进行调整，直至S>S_n，最后得到电梯运行将要到达第n楼层的最佳运行速度V_n-best＝V_n–调整速度V_delta，或者调整运行速度V_n＝V_n–调整速度V_delta，得到电梯运行将要到达第n楼层的最佳运行速度V_n-best＝V_n；A232、调整运行速度V_n＝V_n–调整速度V_delta，继续执行步骤A22直至S<S_n，得到电梯运行将要到达第n楼层的最佳运行速度V_n-best＝V_n。或者，优选的，步骤A23中还包括以下步骤，当S＝S_n时，最佳运行速度V_n-best＝初始速度V₀；即步骤A23中，当S＝S_n时，最佳运行速度V_n-best＝运行速度V_n＝初始速度V₀。

例如，步骤A21中，根据电梯额定速度V_rated设置初始速度V₀以及调整速度V_delta，包括以下步骤：

A211、判断V_rated≤0.5倍基数，则设置V₀＝0.5倍基数、V_delta＝0.1倍基数；

A212、判断0.5倍基数<V_rated≤1倍基数，则设置V₀＝0.7倍基数、V_delta＝0.1倍基数；

A213、判断1倍基数<V_rated≤2.5倍基数，则设置V₀＝0.7倍基数、V_delta＝0.2倍基数；

A214、判断V_rated>2.5倍基数，则设置V₀＝0.7倍基数、V_delta＝0.3倍基数。

例如，所述基数为0.5米/秒、1米/秒、1.5米/秒、2米/秒、5米/秒或者10米/秒等。

例如，步骤A2中，计算S₂包括以下步骤：设置距离S₂的运行速度V₂＝初始速度V₀；根据运行速度V₂以及S曲线计算参考距离S；判断S与S_n的关系，当S<S_n时，调整运行速度V₂＝V₂+调整速度V_delta，继续根据运行速度V₂以及S曲线计算参考距离S，直至S>S_n，此时得到最后计算的运行速度V₂，即电梯运行将要到达后续的第2楼层的最佳运行速度V_2-best，或者，最佳运行速度V_2-best＝最后计算的运行速度V₂–调整速度V_delta；当S>S_n时，调整运行速度V_n＝V_n–调整速度V_delta，继续根据运行速度V₂以及S曲线计算参考距离S，直至S<S_n，此时得到最后计算的运行速度V₂，即电梯运行将要到达后续的第2楼层的最佳运行速度V_2-best，或者，最佳运行速度V_2-best＝最后计算的运行速度V₂+调整速度V_delta。

步骤A23之后，还执行以下步骤A24、调整最佳运行速度V_n-best，其包括以下步骤：A241、获取电机额定电压U_motor以及最大输出电压U_max；A242、判断U_motor是否大于U_max，是则设置最佳运行速度V_n-best的最大速度V_Max＝电梯额定速度V_rated×U_max/U_motor，否则设置最佳运行速度V_n-best的最大速度V_Max＝电梯额定速度V_rated。

优选的，步骤A231与步骤A232中，调整运行速度V_n之后，还执行以下判断步骤A230、判断运行速度V_n≥最大速度V_Max时，则停止计算。也就是说，无论如何计算，最后得到的最佳运行速度V_n-best必须小于等于电梯的最大速度V_Max。或者说，当计算到运行速度V_n≥最大速度V_Max时，则停止计算，此时设置最佳运行速度V_n-best＝V_Max。

根据空间电压矢量调制(Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM)方法，其是由三相功率逆变器的六个功率开关元件组成的特定开关模式产生的脉宽调制波，能够使输出电流波形尽可能接近于理想的正弦波形。空间电压矢量PWM与传统的正弦PWM不同，它是从三相输出电压的整体效果出发，着眼于如何使电机获得理想圆形磁链轨迹。SVPWM技术与SPWM相比较，绕组电流波形的谐波成分小，使得电机转矩脉动降低，旋转磁场更逼近圆形，而且使直流母线电压的利用率有了很大提高，且更易于实现数字化。SVPWM的理论基础是平均值等效原理，即在一个开关周期内通过对基本电压矢量加以组合，使其平均值与给定电压矢量相等。在某个时刻，电压矢量旋转到某个区域中，可由组成这个区域的两个相邻的非零矢量和零矢量在时间上的不同组合来得到。两个矢量的作用时间在一个采样周期内分多次施加，从而控制各个电压矢量的作用时间，使电压空间矢量接近按圆轨迹旋转，通过逆变器的不同开关状态所产生的实际磁通去逼近理想磁通圆，并由两者的比较结果来决定逆变器的开关状态，从而形成PWM波形。优选的，步骤A241中，根据空间电压矢量调制方法计算最大输出电压U_max＝1.1×电网输入线电压有效值U_in。优选的，步骤A241之前，还执行以下步骤A240、检测若干个线电压实际值，对其进行采样取均方根运算分别计算出3相输入线电压的有效值，三相取平均后得到输入线电压有效值U_in。A3、控制电梯采用最佳运行速度V_n-best，行驶距离S_n。当电梯要下一层楼层时，则控制电梯采用最佳运行速度V_1-best，行驶距离S₁。当电梯要下两层楼层时，则控制电梯采用最佳运行速度V_2-best，行驶距离S₂。以此类推。该步骤中，所述“控制电梯采用最佳运行速度，行驶距离S_n”，即电梯按照最优速度时间S_n曲线，行驶该距离S_n，请参考图1所示S曲线，其具体包括电梯从当前楼层以当前速度或初始速度出发，在第一时间段内加速到最佳运行速度，然后在第二时间段内按最佳运行速度行驶，之后在第三时间段内减速到停靠速度，抵达与当前楼层相距n个楼层的目标楼层；例如，初始速度为0，和/或，停靠速度为0；一个例子是：电梯从当前楼层以初始速度出发，请参考图1所示S曲线，开始段采用急加速J₁急加速行驶第1时间段，然后采用加速度A₁加速行驶第2时间段，然后采用结束段急加速J₂急加速行驶第3时间段，然后以最佳运行速度行驶第4时间段，然后采用开始段急减速J₃急减速行驶第5时间段，然后采用减速度A₂减速行驶第6时间段，然后采用结束段急减速J₄急减速行驶第7时间段，最后减速到停靠速度，抵达目标楼层；所述“控制电梯采用最佳运行速度，行驶距离S_n”不能简单理解为无需加速和减速，直接按最佳运行速度行驶距离S_n。

又一个例子是，步骤A22所述根据运行速度V_n以及S曲线计算参考距离S，具体执行以下步骤：

A221、根据电梯参数获得加速度A₁、开始段急加速J₁、结束段急加速J₂、减速度A₂、开始段急减速J₃以及结束段急减速J₄的相关数据；

A222、根据运行速度V_n计算加速段距离S_Acc；

当

V_{n} > (\frac{{A_{1}}^{2} (J_{1} + J_{2})}{2 J_{1} J_{2}})

时，

S_{Acc} = \frac{V_{n} \times A_{1}}{J_{2}} + \frac{{A_{1}}^{3}}{{6 J}_{1}^{2}} - \frac{{A_{1}}^{3}}{{6 J}_{2}^{2}} + \frac{A_{1}}{2 J_{1}} [V_{n} - (\frac{{A_{1}}^{2} (J_{1} + J_{2})}{2 J_{1} J_{2}})] + \frac{{[V_{n} - (\frac{{A_{1}}^{2} (J_{1} + J_{2})}{2 J_{1} J_{2}})]}^{2}}{2 A_{1}};

当

V_{n} \leq (\frac{{A_{1}}^{2} (J_{1} + J_{2})}{2 J_{1} J_{2}})

时，

S_{Acc} = (\frac{{J_{2}}^{3}}{6 {J_{1}}^{2}} + \frac{1}{3} J_{2} + \frac{{J_{2}}^{2}}{2 J_{1}}) {(\sqrt{\frac{V_{n}}{\frac{{J_{2}}^{2}}{{2 J}_{1}} + \frac{J_{2}}{2}}})}^{3};

A223、根据运行速度V_n计算减速段距离S_Dec；

当

V_{n} > (\frac{{A_{2}}^{2} (J_{4} + J_{3})}{2 J_{4} J_{3}})

时，

S_{Dec} = \frac{V_{n} \times A_{2}}{J_{3}} + \frac{{A_{2}}^{3}}{6 {J_{4}}^{2}} - \frac{{A_{2}}^{3}}{6 {J_{3}}^{2}} + \frac{A_{2}}{2 J_{4}} [V_{n} - (\frac{{A_{2}}^{2} (J_{4} + J_{3})}{2 J_{4} J_{3}})] + \frac{{[V_{n} - (\frac{{A_{2}}^{2} (J_{4} + J_{3})}{2 J_{4} J_{3}})]}^{2}}{2 A_{2}};

当

V_{n} \leq (\frac{{A_{2}}^{2} (J_{4} + J_{3})}{2 J_{4} J_{3}})

时，

S_{Dec} = (\frac{{J_{3}}^{3}}{6 {J_{4}}^{2}} + \frac{1}{3} J_{2} + \frac{{J_{3}}^{2}}{2 J_{4}}) {(\sqrt{\frac{V_{n}}{\frac{{J_{3}}^{2}}{2 J_{4}} + \frac{J_{3}}{2}}})}^{3};

A224、计算：参考距离S＝加速段距离S_Acc+减速段距离S_Dec。

本发明的又一实施例是，一种电梯运行速度设置的装置，其采用了任一上述方法所述的实施例，该装置包括方向判断模块、距离提供模块、存储模块、速度计算模块以及电梯行驶模块。

所述方向判断模块与所述距离提供模块连接，用于判断电梯的运行方向，发送到所述距离提供模块；

所述存储模块分别与所述距离提供模块、所述速度计算模块连接，用于存储各楼层之间的距离、S曲线、初始速度V₀、调整速度V_delta的信息；

所述距离提供模块用于获取当前楼层与其它楼层的信息，确定当前楼层与电梯运行将要到达的第1楼层之间的距离S₁、与电梯运行将要到达的第2楼层之间的距离S₂、……以及与电梯运行将要到达的最后一个楼层的距离S_m；

所述速度计算模块还与所述电梯行驶模块连接，用于分别计算距离S_n的最佳运行速度V_n-best，其中n＝1至m，包括设置距离S_n的运行速度V_n＝初始速度V₀，根据运行速度V_n以及S曲线计算距离S，判断S与S_n的关系，当S<S_n时，调整运行速度V_n＝V_n+调整速度V_delta并继续根据运行速度V_n以及S曲线计算距离S，直至S>S_n，得到电梯运行将要到达第n楼层的最佳运行速度V_n-best＝V_n-调整速度V_delta；当->S_n时，调整运行速度V_n＝V_n–调整速度V_delta并继续根据运行速度V_n以及S曲线计算距离S，直至S>S_n，得到电梯运行将要到达第n楼层的最佳运行速度V_n-best＝V_n；具体计算方式及其计算模块如上述方法的实施例所述。

所述电梯行驶模块用于控制电梯采用最佳运行速度V_n-best，行驶距离S_n。

结合应用于上述任一实施例，进一步地，本发明的实施例还可以是，一种电梯，其包括任一上述实施例所述装置。

进一步地，本发明的实施例还可以是，上述各实施例的各技术特征，相互组合形成的电梯运行速度设置的方法、采用该方法的装置，以及采用该装置的电梯，或者采用该方法的电梯。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种电梯运行速度设置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A1、给出电梯运行方向时，确定当前楼层与电梯运行将要到达的第1楼层之间的距离S₁、与电梯运行将要到达的第2楼层之间的距离S₂、……以及与电梯运行将要到达的最后一个楼层的距离S_m；

A2、分别计算距离S_n的最佳运行速度V_n-best，其中n＝1至m，其包括以下步骤：

A21、设置距离S_n的运行速度V_n＝初始速度V₀；

A22、根据运行速度V_n以及S曲线计算参考距离S；

A23、判断S与S_n的关系，当S<S_n时，执行步骤A231；当S>S_n时，执行步骤A232；

A231、调整运行速度V_n＝V_n+调整速度V_delta，继续执行步骤A22直至S>S_n，得到电梯运行将要到达第n楼层的最佳运行速度V_n-best＝V_n-调整速度V_delta；

A232、调整运行速度V_n＝V_n–调整速度V_delta，继续执行步骤A22直至S<S_n，得到电梯运行将要到达第n楼层的最佳运行速度V_n-best＝V_n；

A3、控制电梯采用最佳运行速度V_n-best，行驶距离S_n。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤A23之后，还执行以下步骤A24、调整最佳运行速度V_n-best，其包括以下步骤：

A241、获取电机额定电压U_motor以及最大输出电压U_max；

A242、判断U_motor是否大于U_max，是则设置最佳运行速度V_n-best的最大速度V_Max＝电梯额定速度V_rated×U_max/U_motor，否则设置最佳运行速度V_n-best的最大速度V_Max＝电梯额定速度V_rated。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，步骤A231与步骤A232中，调整运行速度V_n之后，还执行以下判断步骤A230、判断运行速度V_n≥最大速度V_Max时，则停止计算。

4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，步骤A241中，根据空间电压矢量调制方法计算最大输出电压U_max＝1.1×电网输入线电压有效值U_in。

5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，步骤A241之前，还执行以下步骤A240、检测若干个线电压实际值，对其进行采样取均方根运算分别计算出3相输入线电压的有效值，三相取平均后得到输入线电压有效值U_in。

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤A21中，根据电梯额定速度V_rated设置初始速度V₀以及调整速度V_delta，包括以下步骤：

7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤A22具体执行以下步骤：

A221、根据电梯参数获得加速度A₁、开始段急加速J₁、结束段急加速J₂、减速度A₂、开始段急减速J₃以及结束段急减速J₄数据；

A222、根据运行速度V_n计算加速段距离S_Acc；

当

V_{n} > (\frac{{A_{1}}^{2} (J_{1} + J_{2})}{2 J_{1} J_{2}})

时，

S_{Acc} = \frac{V_{n} \times A_{1}}{J_{2}} + \frac{{A_{1}}^{3}}{{6 J}_{1}^{2}} - \frac{{A_{1}}^{3}}{{6 J}_{2}^{2}} + \frac{A_{1}}{2 J_{1}} [V_{n} - (\frac{{A_{1}}^{2} (J_{1} + J_{2})}{2 J_{1} J_{2}})] + \frac{{[V_{n} - (\frac{{A_{1}}^{2} (J_{1} + J_{2})}{2 J_{1} J_{2}})]}^{2}}{2 A_{1}};

当

V_{n} \leq (\frac{{A_{1}}^{2} (J_{1} + J_{2})}{2 J_{1} J_{2}})

时，

S_{Acc} = (\frac{{J_{2}}^{3}}{6 {J_{1}}^{2}} + \frac{1}{3} J_{2} + \frac{{J_{2}}^{2}}{2 J_{1}}) {(\sqrt{\frac{V_{n}}{\frac{{J_{2}}^{2}}{2 J_{1}} + \frac{J_{2}}{2}}})}^{3};

A223、根据运行速度V_n计算减速段距离S_Dec；

当

V_{n} > (\frac{{A_{2}}^{2} (J_{4} + J_{3})}{2 J_{4} J_{3}})

时，

S_{Dec} = \frac{V_{n} \times A_{2}}{J_{3}} + \frac{{A_{2}}^{3}}{{6 J}_{4}^{2}} - \frac{{A_{2}}^{3}}{{6 J}_{3}^{2}} + \frac{A_{2}}{2 J_{4}} [V_{n} - (\frac{{A_{2}}^{2} (J_{4} + J_{3})}{2 J_{4} J_{3}})] + \frac{{[V_{n} - (\frac{{A_{2}}^{2} (J_{4} + J_{3})}{2 J_{4} J_{3}})]}^{2}}{2 A_{2}};

当

V_{n} \leq (\frac{{A_{2}}^{2} (J_{4} + J_{3})}{2 J_{4} J_{3}})

时，

S_{Dec} = (\frac{{J_{3}}^{3}}{6 {J_{4}}^{2}} + \frac{1}{3} J_{2} + \frac{{J_{3}}^{2}}{2 J_{4}}) {(\sqrt{\frac{V_{n}}{\frac{{J_{3}}^{2}}{2 J_{4}} + \frac{J_{3}}{2}}})}^{3};

A224、计算：参考距离S＝加速段距离S_Acc+减速段距离S_Dec。

8.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤A23中还包括以下步骤，当S＝S_n时，最佳运行速度V_n-best＝初始速度V₀。

9.一种电梯运行速度设置的装置，其特征在于，包括方向判断模块、距离提供模块、存储模块、速度计算模块以及电梯行驶模块；

所述速度计算模块还与所述电梯行驶模块连接，用于分别计算距离S_n的最佳运行速度V_n-best，其中n＝1至m，包括设置距离S_n的运行速度V_n＝初始速度V₀，根据运行速度V_n以及S曲线计算距离S，判断S与S_n的关系，当S<S_n时，调整运行速度V_n＝V_n+调整速度V_delta并继续根据运行速度V_n以及S曲线计算距离S，直至S>S_n，得到电梯运行将要到达第n楼层的最佳运行速度V_n-best＝V_n-调整速度V_delta；当S>S_n时，调整运行速度V_n＝V_n–调整速度V_delta并继续根据运行速度V_n以及S曲线计算距离S，直至S>S_n，得到电梯运行将要到达第n楼层的最佳运行速度V_n-best＝V_n；

10.一种电梯，其特征在于，其包括如权利要求9所述装置。