CN103771206A - 一种电梯起动力矩的补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电梯起动力矩的补偿方法。其包括如下步骤：A、测定曳引机的正向临界力矩T_正向临界；B、测定曳引机的反向临界力矩T_反向临界；C、检测曳引机正向侧和反向侧所受的重量，若C1：若正向侧的重量大于等于反向侧的重量，则在电梯起动时对曳引机施加起动补偿力矩T_起动补偿=（T_正向临界-T_反向临界）/2；C2：若反向侧的重量大于等于正向侧的重量，则在电梯起动时对曳引机施加起动补偿力矩T_起动补偿=（T_反向临界-T_正向临界）/2。本发明实现了一种无须增加硬件和其它成本，在普通电梯上即可实现的高精度起动补偿方法，而且安装调试方便，经济效益高，起动舒适感佳，运行效果好。

Description

一种电梯起动力矩的补偿方法

技术领域

本发明属于电梯控制技术领域，具体涉及一种电梯起动力矩的补偿方法。

背景技术

如图1所示，对于包括有曳引机1、轿厢2、对重3、钢丝绳和抱闸的垂直升降类电梯，其在日常运行过程常轿厢侧和对重侧的重量多处于不平衡状态，故在电梯起动、抱闸打开的时候，轿厢会因该不平衡而发生倒溜或过冲，严重影响乘客的乘梯舒适感，甚至给乘客带来惊吓。因此，在抱闸打开之前，必须对曳引机施加起动补偿转矩，使抱闸打开时轿厢受力平衡而不会发生倒溜和过冲，实现平稳起动。目前，推定起动补偿力矩的方法主要有如下两种：

1、通过在轿厢安装称重传感器测量轿厢内的载重，推定轿厢侧和对重侧的载重不平衡，从而计算起动补偿力矩。然而，当轿厢内载荷分布不均匀时，该称重传感器的精度便得不到保证；另外，当导轨轨间距不均匀或轿厢载荷分布不均匀时，会发生轿厢一边导靴与导轨发生较大挤压而增大了摩擦力，使实际所需起动补偿力矩变大，系统的起动补偿效果将更差。

2、在曳引机转子上安装高精度编码器（如正余弦编码器），在抱闸打开的时候，通过变PI调节器对曳引机的电机进行速度控制，使其速度迅速为0。这种方法效果虽然好，但安装调试非常困难，且因需要高速采样和PI控制，其微机处理速度需要非常快，由此造成了巨大的成本投入，但经济效益较低。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种电梯起动力矩的补偿方法，该方法无须增加硬件和其它成本，而且起动补偿安全可靠，精度高。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电梯起动力矩的补偿方法，所述电梯包括曳引机、轿厢、对重、钢丝绳和抱闸，包括如下步骤：

A、测定曳引机从静止到发生正向微量转动时所需施加的正向临界力矩T_正向临界；

B、测定曳引机从静止到发生反向微量转动时所需施加的反向临界力矩T_反向临界；

C、检测曳引机正向侧和反向侧所受的重量，若

C1：若正向侧的重量大于等于反向侧的重量，则在电梯起动时对曳引机施加起动补偿力矩T_起动补偿=（T_正向临界-T_反向临界）/2；

C2：若反向侧的重量大于等于正向侧的重量，则在电梯起动时对曳引机施加起动补偿力矩T_起动补偿=（T_反向临界-T_正向临界）/2。

作为优选，A步骤的操作过程为：通过对曳引机施加逐渐增大的正向力矩并进行采样，使其打破原来的静止平衡状态而发生转动，当检测到曳引轮微量转动时，马上撤掉正向力矩，并根据采样数据得到T_正向临界。

作为优选，B步骤的操作过程为：通过对曳引机施加逐渐增大的反向力矩并进行采样，使其打破原来的静止平衡状态而发生转动，当检测到曳引轮微量转动时，马上撤掉反向力矩，并根据采样数据得到T_反向临界。

进一步优选，所述微量转动时指曳引机发生小于1毫米的转动。

作为优选，所述逐渐增大的方式是采用线性增大方式，或非线性增大方式。

作为优选，所述曳引机的正向侧为曳引机提升轿厢方向；所述曳引机反向侧为曳引机提升对重方向。

作为一种选择，所述步骤的顺序为：第一步骤为A步骤，第二步骤为B步骤，第三步骤为C步骤。

作为另一种选择，所述步骤的顺序为：第一步骤为B步骤，第二步骤为A步骤，第三步骤为C步骤。

通过本发明，实现了一种无须增加硬件和其它成本，在普通电梯上即可实现的高精度起动补偿方法，而且安装调试方便，经济效益高，起动舒适感佳，运行效果好。

附图说明

图1是现有电梯的结构示意图。

图2是本发明所述对曳引机施加正向力矩时正向力矩、曳引机转速和施加时间的关系图。

图中：

1-曳引机；2-轿厢；3-对重。

现结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

具体实施方式

设定对如图1所示的曳引机1顺时针方向（曳引机提升轿厢方向）施加的力矩为正向力矩，逆时针方向（曳引机提升对重方向）施加的力矩为反向力矩。

实施例1

本实施例轿厢侧的重量大于等于对重侧的重量。

当乘客进入轿厢，轿门关好后，系统需对曳引机分别施加两个力矩。则在电梯系统在对曳引机施加力矩前，曳引机曳引轮受力的平衡方程式如下：

T_不平衡=T_{最大静摩擦}（1）

式中T即为力矩，T_不平衡为轿厢与对重重量不等造成的不平衡对曳引轮产生的转矩，T_{最大 静摩擦}则为曳引轮所受的所有由静摩擦产生的力矩总和，如抱闸制动力矩和轿厢导靴与导轨的静摩擦力矩等。

这时，对曳引机施加正向力矩，其施加的方式如图2所示：通过对曳引机施加逐渐线性增大（亦可采用非线性增大方式）的正向力矩，使其打破原来的静止平衡状态发生转动，并按10毫秒为一个采样周期对正向力矩数值进行采集；当微机检测到曳引轮微量转动（小于1毫米的转动）时，马上撤掉正向力矩，并将前一采样周期采集的正向力矩数值（即图2实竖线所对应的数值）记录下来，这里记为T_正向临界。设此时轿厢内满载，即轿厢侧比对重侧重，则处于临界时刻时，曳引轮所受力的平衡方程为：

T_正向临界=T_{最大静摩擦}+T_不平衡（2）

上述的T_正向临界是克服了轿厢对重的不平衡以及上述的所有静摩擦力矩，刚好转动起来的临界力矩。

同理，按图2所示方式对曳引机施加反向力矩而使曳引轮发生转动瞬间时曳引轮受力平衡方程式则为：

T_反向临界=T_{最大静摩擦}–T_不平衡（3）

起动补偿的实质就是要在电梯起动时对曳引机给定与轿厢对重不平衡力矩大小相同方向相反的力矩，即T_起动补偿=T_不平衡。由于T_正向临界>T_反向临界，则通过上述（2）、（3）式可得出：

T_起动补偿=T_不平衡=（T_正向临界-T_反向临界）/2（4）

通过（4）式，即可得出当轿厢侧较重时，电梯起动需对曳引机施加的起动补偿力矩T_{起 动补偿}。

实施例2

本实施例对重侧的重量大于等于轿厢侧的重量。

本实施例的T_正向临界和T_反向临界的求法同（2）、（3）式。

由于T_反向临界>T_正向临界，则通过上述（2）、（3）式可得出：

T_起动补偿=T_不平衡=（T_反向临界-T_正向临界）/2（5）

通过（5）式，即可得出当对重侧较重时，电梯起动需对曳引机施加的起动补偿力矩T_{起 动补偿}。

本发明的理论技术依据：

1、电梯在抱闸打开前处于静止状态，由于曳引轮受转矩包括轿厢对重重量不平衡的不平衡转矩以及抱闸对曳引轮的制动力矩，这些力矩大小相等方向相反，其合力为0，故电梯在抱闸打开前处于静止状态。

2、在电梯抱闸打开前，通过对曳引机施加有方向的力矩，当该力矩足够大的时候，便可打破上述平衡，使曳引机克服轿厢和对重的不平衡力矩及抱闸的制动力矩而发生转动，而使这个平衡打破的临界力矩是可测的。

3、通过对曳引机施加正反向的、打破平衡的临界力矩，可通过数学方法换算得起动补偿力矩。

4、由于本发明只需使电机发生微量转动（不到1毫米），故乘客不会感受到得到此转动，不会使起动舒适感变差。

5、因该起动补偿力矩已包含因轿厢载荷分布不均匀及轨间距不均匀的状况，故该力矩与实际十分接近，起动补偿效果得到保证。

Claims (8)

1.一种电梯起动力矩的补偿方法，所述电梯包括曳引机、轿厢、对重、钢丝绳和抱闸，其特征在于，包括如下步骤：

A、测定曳引机从静止到发生正向微量转动时所需施加的正向临界力矩T_正向临界；

B、测定曳引机从静止到发生反向微量转动时所需施加的反向临界力矩T_反向临界；

C、检测曳引机正向侧和反向侧所受的重量，若

C1：若正向侧的重量大于等于反向侧的重量，则在电梯起动时对曳引机施加起动补偿力矩T_起动补偿=（T_正向临界-T_反向临界）/2；

C2：若反向侧的重量大于等于正向侧的重量，则在电梯起动时对曳引机施加起动补偿力矩T_起动补偿=（T_反向临界-T_正向临界）/2。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，A步骤的操作过程为：通过对曳引机施加逐渐增大的正向力矩并进行采样，使其打破原来的静止平衡状态而发生转动，当检测到曳引轮微量转动时，马上撤掉正向力矩，并根据采样数据得到T_正向临界。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，B步骤的操作过程为：通过对曳引机施加逐渐增大的反向力矩并进行采样，使其打破原来的静止平衡状态而发生转动，当检测到曳引轮微量转动时，马上撤掉反向力矩，并根据采样数据得到T_反向临界。

4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述微量转动时指曳引机发生小于1毫米的转动。

5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述逐渐增大的方式是采用线性增大方式，或非线性增大方式。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述曳引机的正向侧为曳引机提升轿厢方向；所述曳引机反向侧为曳引机提升对重方向。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤的顺序为：第一步骤为A步骤，第二步骤为B步骤，第三步骤为C步骤。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤的顺序为：第一步骤为B步骤，第二步骤为A步骤，第三步骤为C步骤。

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