CN103946140A - 电梯组群管理控制装置 - Google Patents

电梯组群管理控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够在动力运转中高效地消耗电梯的再生电力的电梯组群管理控制装置。为此，在将多台电梯的轿厢作为一个组群进行管理控制的电梯组群管理控制装置中具有：预测部，其对于某个轿厢根据该轿厢的移动方向及负载，预测到下一个停靠楼层的运转是再生运转还是动力运转，并且预测再生(动力)运转的时间；以及指令设定部，在预测出与该轿厢不同的其它轿厢在所预测出的该轿厢的再生(动力)运转的时间中进行动力(再生)运转的情况下，该指令设定部运算该轿厢的再生(动力)运转与其它轿厢的动力(再生)运转的重叠时间，在改变该轿厢的行进速度的同时运算重叠时间，求出能够得到更长的重叠时间的行进速度，并设定该轿厢的行进速度的指令值。

Description

电梯组群管理控制装置
技术领域
本发明涉及电梯组群管理控制装置。
背景技术
通常，在电梯系统中，电梯的轿厢和对重通过主绳索相连接，对重的重量被设定为与额定乘客人数的一半数量的人员乘梯时的轿厢平衡。因此，在没有乘客的空轿厢上升时，借助下降的对重的势能使曳引机旋转，曳引机起到发电机的作用而能够再生电力。相反，在空轿厢下降时，曳引机成为动力运转而消耗电力，以便使对重上升。
在现有的电梯组群管理控制装置中公知有如下这样的装置：根据对重的重量和轿厢的载荷检测两者的不平衡载荷，根据该检测出的不平衡载荷，对所产生的层站呼梯优先分配去往使曳引机的负载减轻方向的电梯号机，由此抑制电力消耗(例如，参照专利文献1)。
另外，过去还公知有如下这样的装置：为了减轻施加给向包括电梯在内的建筑物的电气设备提供电力的配电设备的负担，在配电设备的负载变轻的情况下，当电梯是再生运转时降低电梯的速度来限制电梯的再生电量(例如，参照专利文献2)。
另外，过去还公知有如下这样的装置：根据层站呼梯、轿厢呼梯和乘梯人数等信息计算各电梯的使用电量的预测值，对电梯进行运行控制，使得全部电梯的使用电量的总和不超过预先设定的电力抑制值(例如，参照专利文献3)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平09－227033号公报
专利文献2：日本特开2010－215365号公报
专利文献3：日本特开2011－057395号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，专利文献1公开的过去的电梯组群管理控制装置虽然尽量对所产生的层站呼梯分配消耗电力较少的电梯，但是没有考虑到利用伴随电梯的运转而再生的电力，因而存在不能有效活用再生电力的问题。
另外，专利文献2公开的过去的电梯组群管理控制装置根据建筑物的配电设备的负载来控制电梯的运转，以便抑制电梯的再生电力，因而完全没有考虑到再生电力的有效活用。因此，存在与上述专利文献1记载的装置相同的问题。在专利文献3记载的过去的电梯中，同样也存在没有实现再生电力的有效利用的问题。
本发明正是为了解决这种问题而提出的，其目的在于，提供一种电梯组群管理控制装置，能够在动力运转中高效地消耗电梯的再生电力，能够实现对消耗能量的进一步削减。
用于解决问题的手段
本发明的电梯组群管理控制装置将多台电梯的轿厢作为一个组群进行管理控制，该电梯组群管理控制装置具有：预测部，其对于某个轿厢根据该轿厢的移动方向及负载，预测从当前的停靠楼层到下一个停靠楼层的运转是再生电力的再生运转还是消耗电力的动力运转，并且预测所述再生运转或者所述动力运转的时间；以及指令设定部，在由所述预测部预测出与该轿厢不同的其它轿厢在所述预测部预测出的该轿厢进行所述再生运转或者所述动力运转的时间中进行动力运转或者再生运转的情况下，该指令设定部运算该轿厢的所述再生运转或者所述动力运转与所述其它轿厢的所述动力运转或者所述再生运转重叠而同时进行的时间，在改变该轿厢的行进速度的同时运算所述重叠时间，求出能够得到更长的所述重叠时间的行进速度，并设定该轿厢的行进速度的指令值。
发明效果
本发明的电梯组群管理控制装置发挥如下效果：能够在动力运转中高效地消耗电梯的再生电力，能够实现对消耗能量的进一步削减。
附图说明
图1是示意性示出具有本发明的实施方式1的组群管理控制装置的电梯系统的整体结构的图。
图2是示出本发明的实施方式1的电梯组群管理控制装置的结构的框图。
图3是示出本发明的实施方式1的电梯组群管理控制装置的动作的流程图。
具体实施方式
参照附图来说明本发明。在各个附图中相同的标号表示相同部分或者相当的部分，适当简化或者省略其重复说明。
实施方式1
图1～图3涉及本发明的实施方式1，图1是示意性示出具有组群管理控制装置的电梯系统的整体结构的图，图2是示出电梯组群管理控制装置的主要部分的结构的框图，图3是示出电梯组群管理控制装置的动作的流程图。
在图1中，1表示搭载利用者和/或货物等在井道内升降的多台电梯的轿厢。这些轿厢1各自的上端与主绳索2的一端连接，该主绳索2的另一端与对重4的上端连接。并且，主绳索2的中间部被卷绕于设置于井道顶部的曳引机3的驱动绳轮。
这样，轿厢1及对重4通过主绳索2以彼此沿相反的方向升降自如的吊瓶状被吊挂在井道内。另外，在此，对重4的重量被设定为与额定乘客人数的一半数量的人员乘梯的状态下的轿厢1保持平衡。
电梯的运转所需要的电力是从商用电源7供给的。从商用电源7供给的交流电压通过变流器6被转换为直流电压。与驱动各轿厢1的升降的曳引机3分别对应地设有逆变器5。这些逆变器5将来自变流器6的直流电压转换为可变电压/可变频率的交流电压，并提供给曳引机3。曳引机3通过从逆变器5供给的交流电压进行驱动。另外，各轿厢1的逆变器5相互连接，能够将某个曳引机3的再生电力灵活利用于其它曳引机3。
由电梯组群管理控制装置10将多台电梯(的轿厢1)的运行作为一个组群(梯组)进行管理控制。并且，各电梯(的轿厢1)各自的运转是在电梯组群管理控制装置10的组群管理控制下，由针对各部电梯的每一部设置的电梯控制装置9进行控制的。电梯控制装置9调节从逆变器5向曳引机3供给的交流电压的电压及频率，由此改变曳引机3的转矩和转速来控制轿厢1的行进速度。
在电梯的各停靠楼层的层站分别设置有层站按钮8。该层站按钮8用于通过电梯的利用者的操作，来登记针对期望方向的层站呼梯。各层站按钮8与电梯控制装置9连接，针对各层站按钮8的操作信息经由电梯控制装置9被传送给电梯组群管理控制装置10。
图2表示电梯组群管理控制装置10的结构。电梯组群管理控制装置10具有层站呼梯登记部10a、层站呼梯分配部10b、电力预测部10c和速度设定部10d。
针对层站按钮8的操作信息(经由电梯控制装置9)被输入电梯组群管理控制装置10具有的层站呼梯登记部10a。该层站呼梯登记部10a根据所输入的操作信息，登记对设置有被操作的层站按钮8的楼层的层站呼梯。此时，如果被操作的层站按钮8是上行按钮，则登记上行的层站呼梯，如果是下行按钮，则登记下行的层站呼梯。
在由层站呼梯登记部10a登记了层站呼梯时，层站呼梯分配部10b分配响应于所登记的层站呼梯的特定的轿厢1。该分配是根据以各轿厢1的当前位置和/或呼梯登记的状况等为基础计算出的评价值而进行的，以便使电梯的输送效率达到最佳。
电梯控制装置9按照该层站呼梯分配部10b对层站呼梯登记进行的轿厢1的分配，使对层站呼梯登记所分配的轿厢1行进，以便使轿厢1进行响应。
电力预测部10c根据有关电梯状态的规定的要素，预测各电梯的曳引机3的再生电量及消耗电量。在该电力预测部10c预测再生电量及消耗电量时使用的、有关电梯状态的规定的要素，包括层站呼梯分配部10b对层站呼梯登记进行的轿厢1的分配状况、轿厢1的当前位置及轿厢1的乘梯负载。
更具体地讲，在轿厢1响应于呼梯而停靠于某个楼层时，电力预测部10c预测该轿厢1从该楼层出发后、直到到达被登记了呼梯的下一个楼层为止的该轿厢1的运转，是在曳引机3中再生电力的再生运转还是消耗电力的动力运转。
利用轿厢1的移动方向和轿厢1的乘梯负载，能够进行该轿厢1的运转是再生运转还是动力运转的预测，其中，该轿厢1的移动方向是根据针对层站呼梯登记的轿厢1的分配状况及轿厢1的当前位置而求出的。并且，也能够预测该再生运转或者动力运转中的再生电量或者消耗电量。另外，电力预测部10c还对从当前的停靠楼层到下一个停靠楼层为止的进行先前预测出的轿厢1的再生运转或者动力运转的时间进行预测。
速度设定部10d根据电力预测部10c的预测结果设定轿厢1的行进速度的指令值，使得同时进行某个轿厢1的再生运转和其它轿厢1的动力运转的重叠时间尽量长。更具体地讲，在改变一方的轿厢1的行进速度的同时运算重叠时间，求出使得重叠时间变得更长的行进速度，而设定轿厢1的行进速度指令值。通过这样设定，从电梯的组群出发，能够尽量减小该组群中的再生电量与消耗电量之差，而在动力运转中有效地利用再生电力。
这样设定的轿厢1的速度指令值被从速度设定部10d发送给电梯控制装置9。电梯控制装置9依照该速度指令值，控制在按照层站呼梯分配部10b对层站呼梯登记进行的轿厢1的分配而使轿厢1行进时的速度。
图3的流程图是表示该实施方式的电梯组群管理控制装置的动作的图。
首先，在步骤S1中，对于某个轿厢1确认其是否即将从停靠楼层出发。如果在该步骤S1中对某个轿厢1确认出其即将从停靠楼层出发，则进入下一个步骤S2。
在该步骤S2中，电力预测部10c对于在前面的步骤S1中确认出即将出发的轿厢1，根据该轿厢1的移动方向和乘梯负载预测到接下来的停靠楼层的运转是再生运转还是动力运转。并且，如果到下一个停靠楼层的运转是再生运转，则预测其再生电量，如果是动力运转，则预测其消耗电量。
接着在步骤S3中，速度设定部10d参照同样地已经预测出的其它轿厢1的再生电量和消耗电量的信息，判定是否存在当前行进中的能够与在前面的步骤S2中预测出的该轿厢1(下面称为“本轿厢”)的再生电量或者消耗电量相互补偿(相互抵消)的消耗电量或者再生电量的其它轿厢1(下面称为“其它轿厢”)。
在该步骤S3中，在判定为存在当前行进中的能够与本轿厢的再生(或者消耗)电量相互补偿的消耗(或者再生)电量的其它轿厢的情况下，进入步骤S4。在该步骤S4中，速度设定部10d判定本轿厢的再生(或者消耗)电量是否大于其它轿厢的消耗(或者再生)电量。并且，在本轿厢的再生(或者消耗)电量大于其它轿厢的消耗(或者再生)电量的情况下，进入步骤S5。
在该步骤S5中，判定本轿厢到下一个停靠楼层的行进时间是否比其它轿厢到下一个停靠楼层的行进时间短。并且，在本轿厢到下一个停靠楼层的行进时间比其它轿厢到下一个停靠楼层的行进时间短的情况下，进入步骤S6。
在该步骤S6中，速度设定部10d求出在本轿厢的行进时间不超过其它轿厢的行进时间的范围内、使本轿厢的再生(或者消耗)电量与其它轿厢的消耗(或者再生)电量之差尽量小的本轿厢的速度。具体地讲，设定为使本轿厢的行进速度降低，以便使本轿厢的再生(或者动力)运转与其它轿厢的动力(或者再生)运转的重叠时间尽量长。
在步骤S6之后的步骤S7中，速度设定部10d将在步骤S6中求出的本轿厢的速度的指令值发送给电梯控制装置9，电梯控制装置9按照该指令值设定本轿厢的速度。并且，在接下来的步骤S8中，电梯控制装置9使轿厢1(本轿厢)出发，并进行控制使轿厢1(本轿厢)以在步骤S7中设定的速度行进到下一个停靠楼层。
另一方面，当在步骤S3中不存在当前行进中的能够与本轿厢的再生(或者消耗)电量相互补偿的消耗(或者再生)电量的其它轿厢的情况下、在步骤S4中判定为本轿厢的再生(或者消耗)电量为其它轿厢的消耗(或者再生)电量以下的情况下、以及在步骤S5中判定为本轿厢到下一个停靠楼层的行进时间为其它轿厢到下一个停靠楼层的行进时间以上的情况下，从以上各步骤转入步骤S9。
在该步骤S9中，速度设定部10d将通常的速度指令值发送给电梯控制装置9，将本轿厢的速度设定为通常的速度。然后，进入步骤S8，电梯控制装置9使轿厢1(本轿厢)出发，并进行控制使轿厢1(本轿厢)以通常的速度行进到下一个停靠楼层。
在此，关于速度设定部10d中的速度设定(图3的步骤S6)，通过具体示例进行说明。例如，假设在本轿厢以通常的速度行进的情况下，电力预测部10c预测为以最大再生电量的100％的再生电量进行15秒钟的再生运转。并且，假设存在被预测为之后以最大消耗电量的75％的消耗电量进行20秒钟的动力运转的其它轿厢。
在此，在最大再生电量与最大消耗电量相等的情况下，在本轿厢再生的电量中(从本轿厢的100％减去其它轿厢的75％)的25％电量成为在此不会使用的浪费的再生电力。因此，速度设定部10d将行进速度设定为比通常时降低，使本轿厢的行进时间达到20秒，以便利用其它轿厢没有浪费地消耗本轿厢的再生电力。
再生电量大致与曳引机3的转速成比例，因而如果将本轿厢的行进时间从15秒设为20秒，则再生电量从100％降低为75％，本轿厢以75％的再生电量进行20秒的再生运转，因而本轿厢的再生电力能够全部没有浪费地被其它轿厢使用。
另外，以上为了便于说明，对电梯(轿厢1)的台数被设为2台的情况进行了说明，然而，在3台以上时，也同样地设定轿厢1的行进速度，使得再生电力的总量与消耗电力的总量之差减小且使消耗再生电力的时间变长。
另外，虽然说是为了延长再生运转与动力运转的重叠时间，但如果过度降低行进速度，则将有可能在运转效率(利用者的输送效率)方面出现问题。因此，也可以对速度的降低量(行进时间的增加量)设置限制，使得行进速度相比通常的速度不会降低规定的降低量以上。
另外，以上说明了为了延长再生运转与动力运转的重叠时间而降低轿厢1的速度的情况，然而，如果能够延长再生运转与动力运转的重叠时间，则也可以考虑在对电梯的安全没有妨碍的范围内增大速度。
另外，速度设定部10d如果能够延长再生运转与动力运转的重叠时间，则也可以不设定轿厢1的速度自身，而例如设定轿厢1的加速度、减速度、曳引机3的驱动转矩等指定值。
如上所述构成的电梯组群管理控制装置具有：作为预测部的电力预测部，其对于某个轿厢根据该轿厢的移动方向及负载，预测从当前的停靠楼层到下一个停靠楼层的运转是再生电力的再生运转还是消耗电力的动力运转，并且预测所述再生运转或者所述动力运转的时间；以及作为指令设定部的速度设定部，在由预测部预测出与该轿厢不同的其它轿厢在预测部预测出的所述该轿厢进行所述再生运转或者所述动力运转的时间中进行动力运转或者再生运转的情况下，该速度设定部运算该轿厢的所述再生运转或者所述动力运转与所述其它轿厢的所述动力运转或者所述再生运转重叠而同时进行的时间，在改变该轿厢的行进速度的同时运算重叠时间，求出能够得到更长的重叠时间的行进速度，并设定该轿厢的行进速度的指令值。
因此，能够在动力运转中高效地消耗电梯的再生电力，能够实现对消耗能量的进一步削减。并且，由于不需要对二次电池充电再生电力、或者能够减小所需要的二次电池的容量，因而能够削减二次电池所需的费用。另外，通过利用电梯自身消耗由电梯产生的再生电力，在建筑物的电源系统中再生的电力减小，能够减小对建筑物的电气设备的影响。
产业上的可利用性
本发明能够应用于将多台电梯的轿厢作为一个组群进行管理控制而利用再生电力的电梯组群管理控制装置。
标号说明
1轿厢；2主绳索；3曳引机；4对重；5逆变器；6变流器；7商用电源；8层站按钮；9电梯控制装置；10电梯组群管理控制装置；10a层站呼梯登记部；10b层站呼梯分配部；10c电力预测部；10d速度设定部。

Claims (4)

1.一种电梯组群管理控制装置，其将多台电梯的轿厢作为一个组群进行管理控制，其特征在于，该电梯组群管理控制装置具有：
预测部，其对于某个轿厢根据该轿厢的移动方向及负载，预测从当前的停靠楼层到下一个停靠楼层的运转是再生电力的再生运转还是消耗电力的动力运转，并且预测所述再生运转或者所述动力运转的时间；以及
指令设定部，在由所述预测部预测出与该轿厢不同的其它轿厢在所述预测部预测出的所述该轿厢进行所述再生运转或者所述动力运转的时间中进行动力运转或者再生运转的情况下，该指令设定部运算该轿厢的所述再生运转或者所述动力运转与所述其它轿厢的所述动力运转或者所述再生运转重叠而同时进行的时间，在改变该轿厢的行进速度的同时运算所述重叠时间，求出能够得到更长的所述重叠时间的行进速度，并设定该轿厢的行进速度的指令值。
2.根据权利要求1所述的电梯组群管理控制装置，其特征在于，所述指令设定部求出能够得到更长的所述重叠时间的该轿厢的加速度或者减速度，并设定该轿厢的加速度或者减速度的指令值。
3.根据权利要求1所述的电梯组群管理控制装置，其特征在于，所述指令设定部求出能够得到更长的所述重叠时间的驱动该轿厢的曳引机的转矩量，并设定驱动该轿厢的曳引机的转矩量的指令值。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的电梯组群管理控制装置，其特征在于，所述指令设定部设定该轿厢的所述指令值，使得该轿厢的行进速度与通常的行进速度相比不会降低规定量以上。
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