CN103313927A - 供电备用电路、电梯系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在供电故障的情况下确保对电子超速限速器（3）的供电的供电备用电路（1）。该供电备用电路（1）包括储能装置（2）。该供电备用电路（1）被配置为当供电故障持续时，切断从用于确保对电子超速限速器（3）供电的储能装置（2）向超速限速器（3）的供电。

Description

供电备用电路、电梯系统和方法

技术领域

本发明涉及确保对电子超速限速器（overspeed governor）的供电的解决方案。

背景技术

超速限速器通常用于监视电梯轿厢的意外移动。如果电梯轿厢的速度增加变得过高，超速限速器启动用于防止电梯轿厢的移动的安全装置（safetygear）。超速限速器通过缆绳与安全装置连接，所述缆绳穿过超速限速器的缆绳滑轮。当电梯轿厢正在移动时，超速限速器的缆绳滑轮通常能够自由地旋转。超速限速器通过停止安全装置的缆绳的移动来启动安全装置。在实践上，如果电梯轿厢的速度变得过高，这是利用缆绳滑轮的锁定部件来锁定超速限速器的缆绳滑轮的移动而进行的。根据离心力的作用，锁定部件从允许缆绳滑轮移动的位置移动到防止缆绳滑轮移动的位置。

还提出将电子超速限速器用于监视电梯轿厢的意外移动。电子超速限速器包括微处理器控制器，使得它能够比以前更多样化地监视电梯轿厢的移动。可以针对所允许的电梯轿厢的最大速度的极限值来设置多个值，并且还可以例如按照电梯轿厢的位置来改变这些值，使得当电梯轿厢接近电梯井的末端时所允许的最大速度的极限值降低。公开的US6170614B1提出了一种电子超速限速器的工作原理。

尽管存在显而易见的优点，但在电梯的安全布置中，电子超速限速器还没有在很大程度上取代常规的机械控制的超速限速器。常规的机械控制的超速限速器还保留着它们的位置，尤其由于它们的简单性、操作可靠性和可靠的结构。

电子超速限速器还用作电梯规程所需要的电梯安全设备。出于此原因，超速限速器必须被设计为失效保护（fail-safe），使得超速限速器中的故障，例如，超速限速器的供电的波动，总是导致卡紧移动的电梯轿厢。

与电子超速限速器有关的一个问题是怎样确保停电的情况下超速限速器的工作。在紧急制动情况下和/或在紧急救援情况下，无论是否停电都必须能够使电梯轿厢移动。在先前通过使用具有足够大的蓄电量的蓄电池作为超速限速器的保留电源来解决这样问题，该蓄电池在停电期间向超速限速器提供电流。这一解决方案的缺点在于，紧急救援时刻的不可预测性，尤其在停电影响大城市或者城市的大部分的情况下。如果蓄电池被放空了，就没有办法来向救援人员指示电子超速限速器的工作状况。在这种情况下，当试图通过打开机械制动器来移动电梯轿厢时，安全装置停止了电梯轿厢的任何移动。

发明内容

本发明的一个目的是针对在供电故障的情况下确保对电子超速限速器的供电的问题、公开了一种比现有技术更可靠的解决方案。为实现此目的，本发明公开了一种根据权利要求1的供电备用电路，根据权利要求8的供电备用电路，根据权利要求9的电梯系统，以及一种根据权利要求10的方法。在从属权利要求中描述本发明的优选实施例。在本申请的说明书部分和附图部分中还提出了一些富有创造性的实施例和富有创造性的各种实施例的组合。

根据本发明的用于确保在供电故障的情况下对电子超速限速器进行供电的供电备用电路包括：储能装置，用于向超速限速器供电。供电备用电路被配置为：在供电故障持续的同时，切断从用于确保电子超速限速器的供电的储能装置向超速限速器的供电，直到切断供电。在本发明的优选实施例中，超速限速器因此优选地是失效保护的，使得超速限速器适合于在对超速限速器的供电受到干扰时启动卡紧功能。在本发明的优选实施例中，供电备用电路被进一步配置为，当供电故障持续时，重新开始从储能装置向超速限速器进行供电。在本发明的优选实施例中，供电备用电路被配置为：出于对电梯的紧急驱动的目的，开始从储能装置向超速限速器进行供电。供电备用电路优选地包括可控开关，用于切断从储能装置向超速限速器进行的供电和/或用于重新开始所述供电。本发明使得在供电故障期间能够保持位于电子超速限速器的供电备用电路中的储能装置的电量，几乎与故障的持续时间无关。

在本发明的优选实施例中，供电备用电路被配置为：当检测到供电故障时，利用一延迟切断从确保对电子超速限速器的供电的储能装置向超速限速器的供电。优选地基于超速限速器监视的设备的停止延迟（优选地基于电梯轿厢和/或对重的停止延迟）来确定上述的供电的切断延迟。当仅仅在停止了电梯轿厢/对重之后才切断对超速限速器的供电，可以防止由于切断对超速限速器的供电而引起的电梯轿厢/对重的卡紧。

在本发明的一个实施例中，供电备用电路被配置为接收用于开始从储能装置向超速限速器进行供电的控制信号。在这种情况下，可以以受控的方式，例如在电梯的服务驱动过程和/或紧急驱动过程的情况下，开始对超速限速器的供电。在本发明的一个实施例中，从电梯的紧急驱动单元向超速限速器发送用于开始从储能装置向超速限速器进行供电的控制信号。在本发明的一个实施例中，从电梯的服务中心向超速限速器发送用于开始从储能装置向超速限速器进行供电的控制信号；在这种情况下，还可以通过服务中心的遥控来开始和/或执行需要开始对超速限速器的供电的上述的紧急驱动/服务过程。

本发明还涉及一种在供电故障的情况下确保对电子超速限速器的供电的供电备用电路，该供电备用电路包括储能装置，并且该供电备用电路配备有用于指示上述的储能装置的荷电状态的发信号部件。在这种情况下，救援人员能够在移动电梯轿厢之前通过该发信号部件确认储能装置的荷电状态，在这种情况下，在储能装置中存在足够的电量来防止在救援过程的情况下对电梯轿厢的卡紧之前，不会徒劳地试图移动电梯轿厢。

根据本发明的电梯系统包括用于防止电梯轿厢和/或对重的意外移动的电子超速限速器。该电梯系统包括根据前面提到的那些中的任一种的、用于确保在电梯系统的供电故障的情况下对超速限速器供电的供电备用电路。本发明适合于具有对重的电梯系统和不具有对重的电梯系统，所述电梯系统旨在用于例如输送乘客和/或货物。

在根据本发明的用于确保对电子超速限速器供电的方法中，在供电故障的情况下从储能装置向电子超速限速器供电，并且在供电故障持续的同时切断从用于确保对电子超速限速器供电的储能装置向超速限速器的供电。在本发明的优选实施例中，当供电故障持续时，还重新开始从储能装置向超速限速器进行供电。

考虑到以上提出的，本发明还涉及一种电子超速限速器，其包括与用于确保对超速限速器的供电的储能装置的接口。该电子超速限速器被配置为：当供电故障持续时，切断从用于确保对电子超速限速器（3）的供电的储能装置向超速限速器的供电，直到切断供电。超速限速器优选地适合于当超速限速器的供电被干扰时，启动卡紧功能。

本发明使得能够使用在蓄电量方面比现有技术更小的储能装置，用于确保对例如电梯系统中的电子超速限速器的供电。在这种情况下，所使用的储能装置，诸如蓄电池，还可以在大小上比现有技术的更小。根据本发明，对电子超速限速器的供电备用电路还在很大程度上独立于供电故障的持续时间，这在其中电梯的服务/救援时间不能准确知道以及其中停电可能还持续长时间的这些类型的情况下是尤其重要的。

同时，本发明还使得能够提高在供电故障期间服务/救援行动的可靠性以及服务/救援行动的可能最快的且无故障的性能。

借助于以下对一些实施例的描述，将更好地理解上述的概述，以及以下提出的本发明的附加特征和优点，所述描述不对本发明应用的范围进行限制。

附图说明

下文中，将参照附图借助于本发明实施例的几个示例来更详细地描述本发明，在附图中：

图1表示根据本发明的电梯系统的框图；

图2图示了根据本发明的超速限速器的工作；

图3表示根据本发明的供电备用电路的电路图；

图4图示了在本发明的一个实施例中超速限速器的供电的切断延迟的确定。

具体实施方式

图1表示电梯系统的框图，其中经由升降机14的牵引轮利用电梯缆绳、缆带或者对应物在电梯井13中悬挂电梯轿厢5和对重6。利用升降机14的永磁同步电动机来产生移动/支撑电梯轿厢5的力矩。在正常工作时利用变频器16从电网15向永磁同步电动机供电。当电网15处于工作条件中时，来自电网15的电流还被提供给电梯的其它电气/电子设备。

图1的电梯系统包括作为安全设备的电梯轿厢的安全装置17，在诸如由于电梯轿厢5的过大的超速引起危险的情况下，利用该安全装置17卡紧电梯轿厢5的导轨（未示出）而停止电梯轿厢的移动。在本发明的一个实施例中，电梯系统包括也作为安全设备的对重的安全装置，在危险的情况下利用该安全装置卡紧对重6的导轨（未示出）而停止对重6的移动。在图2中图示了也适合于图1的电梯系统的电梯轿箱的可能的安全装置17的一种工作原理。连同电梯轿厢5一起固定安全装置17的框架部分18，使得框架部分18与电梯轿厢5一起移动。框架部分18包括外壳19，外壳19包含面向电梯导轨20的制动面21，并且在外壳19内部布置电梯导轨20。同样地，外壳19包括辊轮22，当安全装置17工作时，辊轮22与电梯导轨20相遇（meet）并且被布置在外壳19的轨道23上。电梯导轨20位于制动面21和辊轮22之间。导轨23的形状使得当辊轮22沿导轨20的方向在轨道23上移动时，导轨20在辊轮22的作用下挤压制动面21，产生制动（卡紧），这使得电梯轿厢5停止。例如，当经由缆绳24与电梯的超速限速器的缆绳滑轮11一起的传输部件25沿着轨道23向上拖曳辊轮22以便卡紧导轨20时，开始对沿如图2所表示的箭头的方向向下移动的电梯轿厢5卡紧。在实践上，当电梯轿厢5向下移动时，通过锁定缆绳滑轮11的移动来这样做，在这种情形下，辊轮22的移动相对于与电梯轿厢一起移动的轨道23减速，并且辊轮22沿轨道23移动到卡紧位置。

超速限速器3利用例如安装到超速限速器的缆绳滑轮11的编码器来测量电梯轿厢的速度。

电子超速限速器3通过利用螺线管（solenoid）10锁定超速限速器的缆绳滑轮11的移动来启动安全装置17。在框架部分26上可移动地支撑螺线管10，并且框架部分26被附接到超速限速器3的静止部分，使得通过让螺线管10挤压到缆绳滑轮11上而防止缆绳滑轮的移动。螺线管包括推动部件，诸如推杆弹簧，其将螺线管挤压到缆绳滑轮11。将螺线管10与缆绳滑轮11分离，并且将其保持与缆绳滑轮分离，需要向螺线管的电磁体的线圈9施加电流，该电流产生与推动部件的推力相反的吸引力。因此，当切断对螺线管的电磁体的线圈9的电流供应时，超速限速器3适合于总是启动卡紧功能。超速限速器3被设计为失效保护，使得例如当对超速限速器3的供电故障/切断时，在超速限速器3故障的情况下，切断对螺线管的电磁体的线圈9的电流供应并且移动的电梯轿厢5总是被卡紧。

由于电梯轿厢必须能够在停电的情况下移动，例如，在紧急制动情况下和/或在紧急救援的情况下，必须例如利用蓄电池或者对应物来确保对超速限速器的供电。问题在于对于超速限速器3所需的蓄电池容量以及因此的蓄电池的大小可能增加相当大。出于此原因，利用供电备用电路1来确保对根据图2的本发明的实施例的超速限速器3的供电。例如在电网15故障/停电期间，供电备用电路1向超速限速器3供电。图3更详细地表示例如适合于图2的实施例的可能的供电备用电路的连线图。在图3中，供电备用电路1包括蓄电池3，例如铅蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池、锂离子蓄电池或者锂聚合物蓄电池。利用开关7将蓄电池的正电极连接到电子超速限速器3的正电极27。开关7优选地是机械开关，诸如继电器，但是使用固态开关也是可行的。布置开关7的控制器使得如果电网15发生故障，诸如停电或者电网的电压降低持续足够长的时间，开关打开并且切断从蓄电池2向超速限速器3的供电。出于此原因，供电备用电路1包括释放延迟电路8，所述释放延迟电路8形成与检测到的电网15故障的开始时刻具有一延迟的、用于打开开关7的控制信号。在本发明的优选实施例中，开关7是继电器，当切断向继电器7的控制线圈供应电流时，继电器的触点打开，在这种情况下，释放延迟电路8在自电网15故障开始延迟一段时间切断对继电器的控制线圈的电流供应。也可以通过程序，例如，以超速限速器3的微处理器的软件来实现释放延迟电路8的控制逻辑。考虑到电梯的紧急停止情况下电梯轿厢的移动，选择上述的电流供应的切断延迟。为了说明这一点，图4表示了电梯的紧急停止的情况，在这种情况下，在自电网15的故障开始的某个依赖于装置的延迟（例如，近似100-500毫秒或者更多）之后，启动电梯的升降机的机械制动器以便对升降机的牵引轮的移动进行制动。当启动机械制动器时，电梯轿厢5的速度v开始从其额定值减速，直到电梯轿厢最终停止。如果当电梯轿厢5仍然在移动时切断对电子超速限速器3的供电，电子超速限速器3开始卡紧电梯轿厢5。出于此原因，将继电器7的触点的打开延迟一时间延迟4，使得在继电器7的触点打开前电梯轿厢5有时间停止。

在继电器7的触点已经打开时，在电网15的故障持续的同时，防止从蓄电池2向超速限速器3的供电。在某些情况下，尽管电网15的故障持续，从蓄电池向超速限速器3进行的供电重新开始，例如，利用紧急驱动或者通过打开升降机的机械制动器利用重力将电梯轿厢5中剩余的乘客输送到电梯的可能的最近的停靠楼层。在本发明的一个实施例中，更具体地在没有机房的电梯系统的情况下，当打开电梯的紧急驱动单元的盖（cover）时，开始从蓄电池2向超速限速器3的供电。在没有机房的电梯系统中，紧急驱动单元通常被布置在电梯升降井的入口处，但是它也可以被布置在机房中。紧急驱动单元在正常时被锁定，仅仅在出于紧急驱动、安装、维护，或者电梯的其它这种特殊用途的目的而被打开。供电备用电路1的继电器7的触点被配置为在打开电梯的紧急驱动单元的盖时闭合。可以利用例如强制闭合（positiveclosing）来实现继电器7的触点的闭合，使得例如在打开紧急驱动单元的盖时，例如根据弹簧的作用，继电器7的触点被挤压闭合。

在本发明的一个实施例中，更具体地在没有机房的电梯系统的情况下，通过使用机房中的按钮，用于切断电子超速限速器3的供电的继电器7的触点利用强制闭合而闭合。可以将上述的按钮布置在例如紧急驱动单元或者电梯控制单元的其它地方。

在本发明的优选实施例中，超速限速器3形成状态信号，其指示操作条件，更具体地指示超速限速器3的蓄电池2的荷电状态（state of charge）。紧急驱动单元/另一电梯控制单元包括基于超速限速器3的状态信号被控制的发信号装置，例如绿色LED。在这种情况下，绿色LED发光向服务人员/救援人员表明蓄电池2包含用于将超速限速器的螺线管10与缆绳滑轮11分离的足够的电量，在这种情况下，超速限速器是可工作的并且在救援过程的情况下电梯轿厢的移动是可能的。

在本发明中，术语紧急制动情况是指通过启动升降机14的机械制动器以及通过切断对电梯电动机的供电来停止电梯轿厢5。

以上借助于本发明的几个示例来描述本发明。本领域技术人员显而易见的是本发明不限于上述的实施例，而是在权利要求定义的发明构思的范围内，许多其它的应用是可能的。

Claims (11)

1.一种用于确保在供电（15）故障的情况下对电子超速限速器（3）供电的供电备用电路（1）；

所述供电备用电路（1）包括储能装置（2）；

其特征在于，

所述供电备用电路（1）被配置为在供电故障持续的同时，切断从用于确保对电子超速限速器（3）的供电的储能装置（2）向超速限速器（3）的供电。

2.根据权利要求1的供电备用电路，其特征在于，所述供电备用电路（1）被配置为：当检测到供电（15）故障时，利用一延迟（4）切断从用于确保对电子超速限速器（3）供电的储能装置（2）向超速限速器（3）的供电。

3.根据权利要求2的供电备用电路，其特征在于，基于超速限速器（3）监视的设备（5，6）的停止延迟来确定对超速限速器（3）的供电的切断延迟（4）。

4.根据前述的权利要求任一项的供电备用电路，其特征在于，供电备用电路（1）被配置为：当供电（15）故障持续时，重新开始从储能装置（2）向超速限速器（3）进行供电。

5.根据权利要求4的供电备用电路，其特征在于，供电备用电路（1）被配置为：出于对电梯的紧急驱动的目的，开始从储能装置（2）向超速限速器（3）进行供电。

6.根据前述的权利要求任一项的供电备用电路，其特征在于，供电备用电路（1）被配置为接收用于开始从储能装置（2）向超速限速器（3）进行供电的控制信号（12）。

7.根据前述的权利要求任一项的供电备用电路，其特征在于，超速限速器（3）适合于在超速限速器（3）的供电被干扰时，启动卡紧功能。

8.一种用于确保在供电（15）故障的情况下对电子超速限速器（3）供电的供电备用电路（1）；

所述供电备用电路（1）包括储能装置（2）；

其特征在于，该供电备用电路（1）配备有用于指示储能装置（2）的荷电状态的发信号部件。

9.一种电梯系统，其包括用于防止电梯轿厢（5）和/或对重（6）的意外移动的电子超速限速器，其特征在于，所述电梯系统包括根据权利要求1-8的任一项所述的、用于确保在电梯系统的供电（15）故障的情况下对超速限速器（3）供电的供电备用电路（1）。

10.一种用于确保对电子超速限速器（3）供电的方法，在所述方法中

-在供电（15）故障的情况下从储能装置（2）向电子超速限速器（3）供电，

其特征在于，

-在供电（15）故障持续的同时切断从用于确保对电子超速限速器（3）供电的储能装置（2）向超速限速器（3）的供电。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：

-当供电（15）故障持续时，重新开始从储能装置（2）向超速限速器（3）进行供电。

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