CN104210916A - 电梯的负载检测方法和负载检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电梯系统，使得在具有设置在调速器上且能够检测出调速器的旋转量的旋转量检测器以及根据该旋转量检测器的输出来计算电梯速度和电梯轿厢的位移量的运算处理装置的电梯中，不需要使用称量装置就能够检测出电梯轿厢的负载。在具有电梯轿厢、悬吊所述电梯轿厢的主吊索、卷绕有主吊索且用于驱动电梯的卷扬机、与电梯轿厢连结的调速器绳索、支承调速器绳索并能够旋转的调速器滑轮以及与调速器滑轮连结且能够检测出调速器滑轮的旋转量的旋转量检测器的电梯中，根据调速器滑轮的旋转量来检测并计算悬吊电梯轿厢的主吊索因承受电梯轿厢内的负载而伸长时产生的电梯轿厢的下沉量。

Description

电梯的负载检测方法和负载检测装置

技术领域

本发明涉及电梯的负载检测方法以及使用该负载检测方法的负载检测装置。尤其是涉及一种具有检测调速器旋转量的旋转量检测器的电梯的负载检测方法以及负载检测装置。

背景技术

在电梯中，为了防止有额定装载量以上的负荷作用在电梯上，作为检测电梯轿厢的负载的装置，设置有称量装置，在有额定装载量以上的负荷作用在电梯上时，阻止电梯运行，由此来确保运行的安全以及防止设备发生故障。

作为使用该称量装置进行检测的一般方法，已知有各种检测方法，例如如专利文献1所示，为了抑制电梯轿厢的振动，检测设置在电梯轿厢下方的防振橡胶的下沉量。

在引用文献1中提供了一种电梯用的称量装置，其与电梯轿厢的大小无关，均能够检测出正确的负载。为此，在该称量装置中，在形成电梯轿厢下部的轿厢地板与支承轿厢地板的下部框架之间设置多个防振橡胶，设置安装在轿厢地板的背面并与防振橡胶的下沉同步地位移的负载检测梁，具有通过动作件而与负载检测梁的位移相应地动作的负载检测器，该称量装置在下部框架与负载检测梁之间具有对负载检测梁的振幅进行衰减的衰减装置。

此外，如专利文献2所示，在悬吊电梯轿厢的吊索的端部设置根据张力伸缩的弹性构件以及检测弹性构件转动的转动位置检测器，通过检测弹性构件的收缩量来检测电梯轿厢的负载。

另一方面，在电梯中设置有检测电梯轿厢的升降速度的调速器，在电梯超过额定速度而以异常速度行驶时，调速器检测到该异常速度，并使紧急制动装置动作，由此使电梯紧急停止。在专利文献3中，为了检测电梯是否在以异常的超速行驶，在调速器上设置编码器，根据从该编码器获得的脉冲信号对电梯速度进行实时监控。使用该编码器来检测调速器的旋转速度，由此能够检测出电梯的速度。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2005-225585号公报

专利文献2：国际公开WO2004/089802号公报

专利文献3：国际公开WO2004/076326号公报

发明概要

发明要解决的课题

可是，以专利文献1和专利文献2为代表的电梯轿厢的负载检测装置是对电梯进行控制时必不可缺的功能。

另一方面，在电梯中，为了确保乘客的安全以及避免重大事故的发生，通过各利方法来实现安全性。上述专利文献3所示的技术也是其中的一种。在以专利文献3为代表的技术中，存在会导致电梯的成本上升以及维修作业中的检查项目增加的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电梯的负载检测方法以及负载检测装置，使得在具有设置在调速器上且能够检测出调速器的旋转量的旋转量检测器以及根据该旋转量检测器的输出来计算电梯速度和电梯轿厢的位移量的运算处理装置的电梯中，不需要使用专利文献1和专利文献2所公开的复杂的称量装置就能够以简单的结构检测出电梯轿厢的负载。

解决方案

为了实现上述目的，本发明的特征在于，电梯具备：卷扬机，其具有在升降通道内通过主吊索使电梯轿厢升降的电动机；电动机旋转量检测器，其设置在电动机上；调速器，其具有沿着升降通道内设置且架设在与电梯轿厢的升降联动地移动的一对调速器滑轮之间的调速器绳索；调速器旋转量检测器，其用于检测调速器滑轮的旋转量；以及卷扬机控制装置，其具有根据电动机旋转量检测器的输出来计算电梯轿厢的位移量和速度的运算处理装置，其中，在使卷扬机停止而使电梯轿厢停止在升降通道的任意的楼层上时，利用调速器旋转量检测器来检测因乘客上下该电梯轿厢时的轿厢内负载变化而导致主吊索伸长时产生的电梯轿厢的位移量，根据从电梯的升降行程和电梯轿厢的停止层导出的从卷扬机至电梯轿厢为止的主吊索的长度以及吊索特性数据，计算主吊索的相对于基准长度的吊索伸长量，根据吊索伸长量来计算电梯轿厢内的负载值。

发明效果

根据本发明，在具备具有架设在一对调速器滑轮之间的调速器绳索的调速器、检测调速器滑轮的旋转量的调速器旋转量检测器以及具有根据电动机旋转量检测器的输出来计算电梯轿厢的位移量和速度的运算处理装置的卷扬机控制装置的电梯中，在使卷扬机停止而使得电梯轿厢停止在升降通道的任意的楼层上时，利用调速器旋转量检测器检测因乘客上下电梯轿厢时的轿厢内负载变化引起的电梯轿厢的位移量，根据从卷扬机至电梯轿厢为止的主吊索的长度以及吊索特性数据来计算吊索伸长量，从而算出电梯轿厢内的负载值。由此，不需要使用称量装置就能够以简单的结构实施负载检测，所以能够确保电梯运行的安全性，并且降低电梯的成本以及减少维修检查的项目。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施例中的无负荷时的电梯系统的示意图。

图2是表示本发明的第一实施例中的有负荷时的电梯系统的示意图。

图3是表示本发明的第一实施例中的运算处理装置的框图。

图4是表示本发明的第二实施例中的电梯系统的示意图。

图5是表示本发明的第三实施例中的电梯系统的示意图。

附图标记说明如下：

100：卷扬机

101：建筑物电源

102：卷扬机控制装置

103：电动机

104：制动装置

105：电动机编码器

106：绳轮

107：主吊索

108：电梯轿厢

109：平衡重

110：上部调速器滑轮

111：调速器滑轮

112：下部调速器滑轮

113：调速器编码器

114：运算处理装置

120、121：轿厢位移速度运算装置

122：轿厢负载运算装置

123：存储装置

F：楼层

具体实施方式

以下参照实施例和附图对本发明的实施方式所涉及的电梯控制系统进行说明。

第一实施例

图1是表示本发明的第一实施例的无负荷时的电梯系统的示意图，图2是表示本发明的第一实施例的有负荷时的电梯系统的示意图，图3是表示本发明的第一实施例中的运算处理装置的框图。

在图1所示的电梯系统中设置有获取电梯的运行服务所需的电力的建筑物电源101和具有驱动电梯用的电动机103的卷扬机100。此外，在卷扬机100中设置有在电梯停止期间将电动机103保持在制动状态的制动装置104以及对电动机103的驱动和制动装置104的动作进行控制的卷扬机控制装置102。

在未图示的升降通道内，在电动机103上连结有绳轮106，在该绳轮106上卷绕有悬吊电梯轿厢108和平衡重109的主吊索107。在电动机103的旋转轴上安装有检测旋转量的电动机编码器105。

由电动机编码器105检测出的电动机103的旋转量通过设置在卷扬机控制装置102上的用于处理电梯控制中所需的输入输出信号的运算处理装置114被转换为电梯轿厢108的速度和位移。

在电梯轿厢108上连结有调速器绳索111，调速器绳索111架设在上部调速器滑轮110和下部调速器滑轮112上，在电梯轿厢108进行升降时，上部调速器滑轮110和下部调速器滑轮112上通过调速器绳索111进行旋转。

在上部调速器滑轮110的旋转轴上设置有检测上部调速器滑轮110的旋转量的调速器编码器113，由速器编码器113检测出的上部调速器滑轮110的旋转量通过运算处理装置114被转换为电梯轿厢108的速度。

卷扬机控制装置102监控电梯轿厢108的位移和速度，并且判断电梯轿厢108的速度是否超过了额定速度，在判断为超过了预先设置的基准值时，切断电动机103的供电，使制动装置104动作，并且使设置在电梯轿厢108下部的未图示的紧急制动装置动作，由此使电梯轿厢108紧急停止。

以下参照图1和图2对本发明的第一实施例的特征进行说明。

首先参照图1的无负荷时的电梯系统的示意图进行说明。在图1中，电梯停止在建筑物的楼层F中的N层上，电梯轿厢108处于没有乘客等负荷的无负荷状态(负载为0)。在此将该无负荷状态作为电梯控制系统的基准状态。将此时的从绳轮106至电梯轿厢108为止的主吊索107的长度设定为Ln，并且将调速器编码器113的基准位置设定为R0。

接着参照图2的有负荷时的电梯系统的示意图进行说明。在图2中，电梯停止在N层上，并且电梯轿厢108处于负有乘客等负载M的状态。此时，主吊索107因负载M而伸长，电梯轿厢108朝下方下沉，下沉量相当于伸长量ΔLn。随着电梯轿厢108下沉，与电梯轿厢108连结的调速器绳索111追随电梯轿厢108的下沉移动。此时，上部调速器滑轮110发生旋转，调速器编码器113的指示位置变为Rm。

此时，负载M下的主吊索107的伸长量ΔLn可通过下式(1)求出，

ΔLn＝(M×Ln)/(E×A)   (1)

(E表示主吊索的拉伸弹性模量，A表示主吊索的金属丝的合计截面面积)

由于ΔLn＝Rm，所以负载M可以通过下式(2)算出。

M＝(E×A×Rm)/Ln   (2)

(Ln根据电梯行程与停止层的关系而被预先设定)

图3是表示本发明的实施例中的电梯控制系统的运算处理装置的框图。在图3中，卷扬机控制装置102的运算处理装置114由在电子计算机上动作的软件构成。

运算处理装置114由轿厢运算装置120、轿厢运算装置121、轿厢负载运算装置122、以及存储装置123构成，该轿厢运算装置120根据从电动机编码器105输出的编码器输出来计算电梯轿厢108的位移和速度，该轿厢运算装置121根据从调速器编码器113输出的编码器输出来计算电梯轿厢108的位移和速度，该轿厢负载运算装置122按照上述计算式(1)和(2)进行运算处理，以算出电梯轿厢的负载M，该存储装置123中记录有轿厢额定速度、预先设定的基准值、吊索的拉伸弹性模量、吊索金属丝的合计截面面积、从绳轮106至电梯轿厢108为止的主吊索107的长度Ln等数据。

通过对由运算处理装置114算出的电梯轿厢的负载M进行实时监控，能够安全并且适当地进行电梯系统的运行。

第二实施例

以下参照图4对本发明的第二实施例进行说明。图4是表示本发明的第二实施例的电梯系统的示意图。与第一实施例共用的构件采用相同的附图标记，并省略其重复的说明。

在第二实施例中，在电梯升降通道的楼层F中的最下层测定负载M下的主吊索107的伸长量ΔLn。由于此时的主吊索的长度Ln变得最大，并且吊索伸长量ΔLn也变得最大，所以能够切实地检测出吊索伸长量。

第三实施例

以下参照图5对本发明的第三实施例进行说明。图5是表示本发明的第三实施例的电梯系统的示意图。

在第一实施例和第二实施例中，调速器编码器设置在上部调速器滑轮110上，而在卷扬机控制装置102设置在电梯升降通道下部的电梯中，为了便于与卷扬机控制装置102连接，将调速器编码器113A设置在下部调速器滑轮112上。

如上所述，通过调速器编码器113、113A检测上部调速器滑轮110的旋转量，并且在运算处理装置114中运算负载值。由此，不需要设置以专利文献1和2为代表的现有技术中的称量装置。

需要说明的是，本发明并不受到上述实施例的限制，上述各个实施例用于对本发明进行简单易懂且详细的说明。本发明并不需要具有所有的在以上进行了说明的结构。以上对实施例的各结构、功能和处理装置等的一部分或者全部进行了说明。

作为调速器旋转量检测装置，也可以采用按压在调速器滑轮上的方式的调速器旋转量检测装置来代替本实施例的调速器那样的直接安装在调速器滑轮上的方式的调速器旋转量检测装置。

此外，在本实施例的图1和图2中，为了便于说明，以1∶1吊索卷绕方式的电梯为例作了说明，而本发明也可以应用于2∶1吊索卷绕方式的电梯。也就是说，本发明也可以应用于电梯轿厢由可动滑轮悬吊，并且以更小的驱动力来对电梯进行升降驱动的电梯中。

Claims (12)

1.一种电梯的负载检测方法，所述电梯具备：卷扬机，其具有在升降通道内通过主吊索使电梯轿厢升降的电动机；电动机旋转量检测器，其设置在所述电动机上；调速器，其具有沿着所述升降通道内设置且架设在与所述电梯轿厢的升降联动地移动的一对调速器滑轮之间的调速器绳索；调速器旋转量检测器，其用于检测所述调速器滑轮的旋转量；以及卷扬机控制装置，其具有根据所述电动机旋转量检测器的输出来计算所述电梯轿厢的位移量和速度的运算处理装置，

所述电梯的负载检测方法的特征在于，

在使所述卷扬机停止而使电梯轿厢停止在升降通道的任意的楼层上时，利用所述调速器旋转量检测器来检测因乘客上下该电梯轿厢时的轿厢内负载变化而导致所述主吊索伸长时产生的所述电梯轿厢的位移量，

根据从所述电梯的升降行程和所述电梯轿厢的停止层导出的从所述卷扬机至所述电梯轿厢为止的所述主吊索的长度以及吊索特性数据，计算所述主吊索的相对于基准长度的吊索伸长量，

根据所述吊索伸长量来计算所述电梯轿厢内的负载值。

2.根据权利要求1所述的电梯的负载检测方法，其特征在于，

在所述升降通道的各个楼层中的最下层的楼层处计算所述主吊索的吊索伸长量，并根据该吊索伸长量来计算所述电梯轿厢内的负载值。

3.根据权利要求1或2所述的电梯的负载检测方法，其特征在于，

所述调速器旋转量检测器设置在上部调速器滑轮上。

4.根据权利要求1或2所述的电梯的负载检测方法，其特征在于，

所述调速器旋转量检测器设置在下部调速器滑轮上。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电梯的负载检测方法，其特征在于，

所述主吊索以1∶1的卷绕方式使用。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的电梯的负载检测方法，其特征在于，

所述主吊索以2∶1的卷绕方式使用。

7.一种电梯的负载检测装置，所述电梯具备：卷扬机，其具有在升降通道内通过主吊索使电梯轿厢升降的电动机；电动机旋转量检测器，其设置在所述电动机上；调速器，其具有沿着所述升降通道内设置且架设在与所述电梯轿厢的升降联动地移动的一对调速器滑轮之间的调速器绳索；以及卷扬机控制装置，其具有根据所述电动机旋转量检测器的输出来计算所述电梯轿厢的位移量和速度的运算处理装置，

所述电梯的负载检测装置的特征在于，

在电梯轿厢停止在所述升降通道的任意的楼层上时，利用所述调速器旋转量检测器来检测因乘客上下该电梯轿厢时的所述电梯轿厢内的负载变化而导致所述主吊索伸长时产生的电梯轿厢的位移量，利用所述运算处理装置根据从所述卷扬机至所述电梯轿厢为止的主吊索的长度以及吊索特性数据来计算所述主吊索的相对于基准长度的吊索伸长量，并且根据所述吊索伸长量来计算所述电梯轿厢内的负载值。

8.根据权利要求7所述的电梯的负载检测装置，其特征在于，

在所述升降通道的各个楼层中的最下层的楼层处计算所述主吊索的吊索伸长量，并根据该吊索伸长量来计算所述电梯轿厢内的负载值。

9.根据权利要求7或8所述的电梯的负载检测装置，其特征在于，

所述调速器旋转量检测器设置在所述一对调速器滑轮中的上侧调速器滑轮上。

10.根据权利要求7或8所述的电梯的负载检测装置，其特征在于，

所述调速器旋转量检测器设置在所述一对调速器滑轮中的下侧调速器滑轮上。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的电梯的负载检测装置，其特征在于，

所述主吊索以1∶1的卷绕方式使用。

12.根据权利要求7至10中任一项所述的电梯的负载检测装置，其特征在于，

所述主吊索以2∶1的卷绕方式使用。