CN105236226A - 对重与轿厢自动平衡节能电梯 - Google Patents

Abstract

对重与轿厢自动平衡节能电梯，包括轿厢、曳引机、对重、传动装置和可编程逻辑控制器，所述轿厢和曳引机连接，所述曳引机和对重通过传动装置连接，可编程逻辑控制器与轿厢、曳引机、传动装置连接。在一定范围内，轿厢负载发生变化后，由可编程逻辑控制器控制传动装置改变传动比，设对重牵引的主动轮的节轮半径与曳引机曳引轮的节轮半径相等，设轿厢包括载重的实际重量为P1，对重的实际重量为W，则改变传动比为P1/W，这样，轿厢对曳引轮轴的作用转矩为P1×R，R为曳引轮节轮半径，对重对曳引轮轴的作用转矩为W×P1/W×R=P1×R。使得曳引机牵引重量的负载转矩为零。本发明的电梯减少曳引机经常为牵引重量作正功及负功，节能省电。

Description

对重与轿厢自动平衡节能电梯

技术领域

本发明涉及一种电梯，尤其是带有对重的电梯。

背景技术

目前，公知的带有对重的电梯均有一个轿厢和对重，在电梯运行中，对重位置变化只与轿厢位置变化有关系，在轿厢垂直移动时，对重垂直移动相等的距离，轿厢和对重的位置关系是:在轿厢位置变化时，对重位置相应变化，当轿厢在最低位置时，对重位置是固定的——在最高位置，当轿厢在最高位置时，对重位置是固定的——在最低位置，对重与轿厢的位置关系为一一对应关系。一般情况下，曳引机牵引最大重量T=P+Q2-W=Q2-ΦQ；曳引机正常工作牵引重量T1=P+Q1-W=Q1-ΦQ；曳引机正常工作牵引重量的负载转矩M=（Q1-ΦQ2）×R。式中P为轿厢空载重量，Q2为电梯最大载重量（各国各地安全标准不一样，一般不超过额定载重量10%），W为对重的重量，Φ为平衡系数，Q为额定载重量，Q1为轿厢实际载重重量，R为曳引机的曳引轮节圆半径。只有当Q1-ΦQ=0时，曳引机牵引重量的负载转矩为零，轿厢上行，当Q1-ΦQ为正值时，曳引机为牵引重量作正功，当Q1-ΦQ为负值时，曳引机为牵引重量作负功；轿厢下行，当Q1-ΦQ为正值时，曳引机为牵引重量作负功，当Q1-ΦQ为负值时，曳引机为牵引重量作正功。Q1-ΦQ=0或Q1-ΦQ接近零的情况在电梯实际使用中很少出现，因此，目前公知带有对重的电梯，曳引机经常为牵引重量作正功及负功，不节能省电。

发明内容

为了减少曳引机经常为牵引重量作正功及负功，达到节能省电的目的，本发明电梯技术方案采用了对重与轿厢自动平衡的技术方案，设计一个轿厢与对重的相对运动系统，在一定范围内，让对重的位置变化与轿厢位置变化及轿厢（载重）的实际重量同时关联，使得对重的总势能变化等于轿厢的总势能变化，可以是W×H1=P1×H2，指绝对值相等，正负相反，式中W为对重的实际重量，可以是轿厢重量的数倍，H1为对重位置垂直变化的距离，P1为轿厢包括载重的实际重量，H2为轿厢位置垂直变化的距离。计算得出，对重位置垂直变化距离与轿厢位置垂直变化距离的关系为H1=P1/W×H2。其构造可以是：包括轿厢、曳引机、对重、传动装置和可编程逻辑控制器（也可以包括扭矩传感器，在下面实施方式中详述），所述轿厢和曳引机连接，所述曳引机和对重通过传动装置连接，所述传动装置指无级或有级（跳挡）调整传动比的传动装置，所述传动比指对重牵引滑轮与曳引机曳引轮角速度的比值，为了便于理解技术方案，设对重牵引的滑轮内置于传动装置中且滑轮的节轮半径与曳引机曳引轮的节轮半径相等，可编程逻辑控制器与轿厢、曳引机、传动装置连接。在一定范围内，轿厢负载发生变化后，由可编程逻辑控制器把轿厢称量装置的重量信号整理计算后向传动装置发出改变传动比的命令，传动装置的执行机构动作改变传动比，设轿厢包括载重的实际重量为P1；对重实际重量为W，则改变传动比为P1/W，这样，轿厢在曳引机曳引轮节轮半径上的拉力为P1，对曳引轮轴（电动机轴）的作用转矩为P1×R，R为曳引轮节轮半径，因为对重牵引的滑轮内置于传动装置中且滑轮的节轮半径与曳引机曳引轮的节轮半径相等，对重通过传动装置后对曳引机电动机或曳引轮轴的作用转矩为W×P1/W×R=P1×R（忽略传动装置的传动损耗）。一正一负两个相等的作用转矩作用于电动机轴或曳引轮轴，使得曳引机电动机牵引对重及轿厢重量的负载转矩为零，本发明的电梯减少曳引机经常为牵引重量做正功及负功，达到节能省电的目的。在对重与轿厢自动平衡的基础上，还可以引入影响曳引机电动机工作转矩的全部因素，包括轿厢、载重、曳引机、对重、配重、滑轮、传动装置、曳引绳、补偿绳、随行电缆等及相关正负加速度，由可编程逻辑控制器精确计算，求得理想的传动比，精确调整传动装置传动比，最大程度降低曳引机电动机做功用电，以达到节能省电的最佳状态。

附图说明

图1是带一个对重的电梯剖面图

图2是带两个对重的电梯剖面图

图3是带多个对重的电梯剖面图

图4是带一个对重的技术方案系统方框图

图5是带两个对重的技术方案系统方框图

图6是第一种带多个对重的技术方案系统方框图

图7是第二种带多个对重的技术方案系统方框图

图8是带一个对重且有扭矩传感器的电梯剖面图

图9是带两个对重且有扭矩传感器的电梯剖面图

图10是带多个对重且有扭矩传感器的电梯剖面图

图11是带一个对重且有扭矩传感器的技术方案系统方框图

图12是带两个对重且有扭矩传感器的技术方案系统方框图

图13是第一种带多个对重且有扭矩传感器的技术方案系统方框图

图14是第二种带多个对重且有扭矩传感器的技术方案系统方框图

图中：1.电梯可编程逻辑控制器2.其它电梯机电设备3.轿厢4.曳引机5.传动装置6.对重7.对重位置传感器8.配重9.电梯井道10.补偿绳11.上部对重限行区域线12.下部对重限行区域线13.导向轮一14.导向轮二15.对重一16.对重二17.对重三18.传动装置二19.对重三牵引滑轮20.扭矩传感器101.轿厢平层时曳引机制动器抱闸102.一般情况下（指除以下两种特殊情况）103.特殊情况一:对重位置在上部对重限行区而且轿厢为上行信号104.特殊情况二:对重位置在下部对重限行区而且轿厢为下行信号105.控制传动装置按轿厢载重情况调整传动比为P1/W，P1为轿厢包括载重的实际重量，W为对重的实际重量106.控制传动装置按轿厢载重情况调整传动比为P2/W，P2为轿厢达到最大载重量时的总重量，W为对重的实际重量107.传动装置调整动作完成后，信号回馈给电梯可编程逻辑控制器，轿厢按电梯可编程逻辑控制器指令运行203.特殊情况一:对重二位置在上部对重二限行区而且轿厢为上行信号204.特殊情况二:对重二位置在下部对重二限行区而且轿厢为下行信号205.控制传动装置按轿厢载重情况调整传动比为Q1/W，Q1为轿厢的载重重量，W为对重的实际重量206.控制传动装置按轿厢载重情况调整传动比为Q2/W，Q2为轿厢的最大载重重量，W为对重的实际重量303.特殊情况一:对重二或对重三位置在上部对重二和对重三限行区而且轿厢为上行信号304.特殊情况二:对重二或对重三位置在下部对重二和对重三限行区而且轿厢为下行信号305.控制传动装置按轿厢载重情况调整处于不利位置对重连接的传动装置的传动比为Q1/W，Q1为轿厢的载重重量，W为对重的实际重量306.控制传动装置按轿厢载重情况调整处于不利位置对重连接的传动装置的传动比为Q2/W，Q2为轿厢的最大载重重量，W为对重的实际重量403..特殊情况一:对重二和对重三位置在上部对重二和对重三限行区而且轿厢为上行信号404.特殊情况二:对重二和对重三位置在下部对重二和对重三限行区而且轿厢为下行信号405.控制传动装置和传动装置二均按轿厢的实际载重重量调整传动比为Q1/2W，Q1为轿厢的载重重量，W为对重的实际重量406.控制传动装置和传动装置二均按轿厢的实际载重重量调整传动比为Q2/2W，Q2为轿厢的最大载重重量，W为对重的实际重量505.控制传动装置调整传动比为Y3506.控制传动装置调整传动比为Y1605.控制传动装置及传动装置二调整传动比一个为Y3，另一个为零606.控制传动装置及传动装置二调整传动比一个为Y1，另一个为零705.控制传动装置及传动装置二调整传动比均为Y3/2706.控制传动装置及传动装置二调整传动比均为Y1/2。

具体实施方式

实施方式一：在图1中，轿厢（3）以钢丝绳和曳引机（4）的曳引轮连接，曳引机（4）的电动机轴或曳引轮轴和传动装置（5）输出轴同轴连接（传动连接也可以得到基本相同的效果，包括摩擦传动连接和啮合传动连接），对重（6）牵引滑轮内置于传动装置（5）中（外置也可以得到基本相同的效果），对重（6）牵引滑轮轴与传动装置（5）输入轴同轴连接，传动装置（5）内置的对重（6）牵引滑轮以钢丝绳和对重（6）连接【如果对重（6）牵引滑轮外置于传动装置（5），则传动装置（5）输入轴与对重（6）牵引滑轮传动连接（包括摩擦传动连接及啮合传动连接），对重（6）牵引滑轮以钢丝绳与对重（6）连接】，为了便于理解技术方案，设对重（6）牵引滑轮的节轮半径与曳引机（4）曳引轮的节轮半径相等，对重（6）和对重位置传感器（7）连接，传动装置（5）使用无级变速器(ContinuouslyVariableTransmission)的现有无级传动技术调整传动比（如果使用跳挡有级传动也可以得到近似的效果），所述传动比指对重（6）牵引的滑轮与曳引机（4）曳引轮角速度的比值，电梯可编程逻辑控制器（1）与轿厢（3）、曳引机（4）、传动装置（5）及其它电梯机电设备（2）有线连接、与对重位置传感器（7）无线连接，配重（8）是为了使牵引轿厢或对重的钢丝绳与其复绕滑轮的摩擦力能够达到安全指标而设置，分别以钢丝绳与轿厢（3）及对重（6）连接，其重量根据绳槽形状及绳槽材料按各国各地的相关安全标准由公知的计算方式求得，上部对重限行区域线（11）指该线以上为上部对重（6）限行区，该线由计算求得其位置，它位于对重（6）允许最高点往下h处，h=h1×P2/W×θ，式中h1为轿厢（3）允许最低点至允许最高点的距离，P2为轿厢（3）达到最大载重量时的总重量，它等于轿厢（3）的重量加上最大载重量减去配重（8）的重量，W为对重（6）的实际重量，它等于对重（6）的重量减去配重（8）的重量（下同），θ为误差安全系数，按各国各地的相关安全标准取值，为了便于理解技术方案可以取1.05，下部对重限行区域线（12）指该线以下为下部对重（6）限行区，该线由计算求得其位置，它位于对重（6）允许最低点往上h处，h同上。图1及图4中：轿厢（3）平层时，曳引机（4）的制动器抱闸，每次轿厢门开启后在闭合时，由电梯可编程逻辑控制器（1）按轿厢称量装置的重量信号整理计算后向传动装置（5）发出改变传动比的命令，传动装置的执行机构动作改变传动比，具体为：一般情况下（指除以下两种特殊情况），控制传动装置（5）按轿厢（3）包括载重的实际重量调整传动比为P1/W，P1为轿厢（3）包括载重的实际重量，由轿厢（3）的称量装置提供数据给电梯可编程逻辑控制器（1）计算得出，W是一个固定值，把它预设给电梯可编程逻辑控制器（1）的数据库。此时轿厢运行，对重（6）势能与轿厢包括载重势能变化绝对值相等，因为对重牵引的滑轮节轮半径与曳引机曳引轮节轮半径相等，它们节轮半径处的线速度比等于传动比H1/H2=P1/W，式中H1为对重位置垂直变化的距离，H2为轿厢位置垂直变化的距离，P1与W同上，对重位置垂直变化距离与轿厢位置垂直变化距离的关系为H1=P1/W×H2。上述两种特殊情况为：特殊情况一：对重（6）位置在上部对重（6）限行区，而且轿厢（3）为上行信号；特殊情况二：对重（6）位置在下部对重（6）限行区，而且轿厢（3）为下行信号，在这两种情况下，为了便于理解技术方案，下面再详述可编程逻辑控制器（1）的复杂算法，其简单算法是，无论轿厢（3）空载或负载多少，都是控制传动装置（5）调整传动比为P2/W。此时轿厢运行，因为对重牵引的滑轮节轮半径与曳引机曳引轮节轮半径相等，所以它们节轮半径处的线速度比等于传动比，对重位置垂直变化距离与轿厢位置垂直变化距离的关系为H1=P2/W×H2，式中H1为对重位置垂直变化的距离，H2为轿厢位置垂直变化的距离，P2与W同上。传动装置（5）调整动作完成后，信号回馈给电梯可编程逻辑控制器（1），轿厢（3）按电梯可编程逻辑控制器（1）指令运行。对重（6）位置在上部或下部对重限行区时，需要锁定轿厢上、下行信号后调整传动比，或当上、下行信号改变后，电梯可编程逻辑控制器（1）控制轿厢运行前，重新控制传动装置调整传动比。上述两种特殊情况下，可编程逻辑控制器（1）的复杂算法是，特殊情况一：对重（6）位置在上部对重限行区，而且轿厢为上行信号，设此层站与顶层站的距离为h2，此时对重（6）位置与上部对重限行区域线（11）的距离为h3，设P1、W同上，当h3/h2＜P1/W时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）调整传动比为P1/W，当h3/h2＞P1/W时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）调整传动比为h3/h2，特殊情况二：对重（6）位置在下部对重限行区，而且轿厢为下行信号，设此层站与底层站的距离为h4，此时对重（6）位置与下部对重限行区域线（12）的距离为h5，设P1、W同上，当h5/h4＜P1/W时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）调整传动比为P1/W，当h5/h4＞P1/W时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）调整传动比为h5/h4。由此可见，在一般情况下与两种特殊情况下，对重位置变化不仅与轿厢位置变化有关系，也与轿厢包括载重重量有关系，对重与轿厢的位置关系为非一一对应关系。简单算法只是为了便于理解技术方案，实际应用应采用复杂算法，复杂算法更为节能省电，这样调整虽然需要曳引机（4）为牵引重量作正功或负功，但这种情况在电梯使用中不是经常性的，这样调整是因为对重（6）的位置变化与轿厢（3）位置变化及轿厢（3）包括载重的重量同时关联，所以要在适当的情况下对其位置作限定调整，控制其在允许的位置范围内运行。对重（6）牵引的滑轮节轮半径与曳引机（4）曳引轮的节轮半径不相等的情况，可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）调整传动比的比值，按半径相等情况下的对重（6）牵引滑轮节轮半径处线速度相等计算置换，即节轮半径不相等，但对重（6）牵引滑轮节轮半径处线速度与曳引机（4）曳引轮的节轮半径处线速度比值，等于上述的传动比，使得对重（6）的势能变化与上述半径相等的情况对应。

实施方式二：该方式与实施方式一的不同在于其配有两个对重，一个对重与轿厢（除去载重）平衡，它们重量相等，与目前公知的电梯运作基本相同，另一个对重与轿厢载重重量自动平衡（在一定范围内）。在图2中，轿厢（3）以钢丝绳和曳引机（4）的曳引轮连接，曳引机（4）的曳引轮以钢丝绳与对重一（15）连接，曳引机（4）的电动机轴或曳引轮轴和传动装置（5）的输出轴同轴连接（传动连接也可以得到基本相同的效果，包括摩擦传动连接和啮合传动连接），对重二（16）牵引滑轮内置于传动装置（5）中（外置也可以得到基本相同的效果），对重二（16）牵引滑轮与传动装置（5）输入轴同轴连接，传动装置（5）内置的对重二（16）牵引滑轮以钢丝绳和对重二（16）连接【如果对重二（16）牵引滑轮外置于传动装置（5），则传动装置（5）输入轴与对重二（16）牵引滑轮传动连接（包括摩擦传动连接及啮合传动连接），对重二（16）牵引滑轮以钢丝绳与对重二（16）连接】，为了便于理解技术方案，设对重二（16）牵引滑轮的节轮半径与曳引机（4）曳引轮的节轮半径相等，对重二（16）和对重位置传感器（7）固定连接，传动装置（5）使用无级变速器(ContinuouslyVariableTransmission)的现有无级传动技术调整传动比（如果使用跳挡有级传动也可以得到近似的效果），所述传动比指对重二（16）牵引的滑轮与曳引机（4）曳引轮角速度的比值，电梯可编程逻辑控制器（1）与轿厢（3）、曳引机（4）、传动装置（5）及其它电梯机电设备（2）有线连接、与对重位置传感器（7）无线连接，配重（8）是为了使牵引对重的钢丝绳与其复绕滑轮的摩擦力能够达到安全指标而设置，以钢丝绳与对重二（16）连接，其重量按各国各地的相关安全标准由公知的计算方式求得，上部对重限行区域线（11）指该线以上为上部对重二（16）限行区，该线由计算求得其位置，它位于对重二（16）允许最高点往下h处，h=h1×Q2/W×θ，式中h1为轿厢（3）允许最低点至允许最高点的距离，Q2为轿厢（3）的最大载重重量（不包括轿厢），W为对重二（16）的实际重量，它等于对重二（16）的重量减去配重（8）的重量（下同），θ为误差安全系数，按各国各地的相关安全标准取值，为了便于理解技术方案可以取1.05，下部对重限行区域线（12）指该线以下为下部对重二（16）限行区，该线由计算求得其位置，它位于对重二（16）允许最低点往上h处，h同上。图2及图5中：轿厢（3）平层时，曳引机（4）的制动器抱闸，每次轿厢门开启后在闭合时，由电梯可编程逻辑控制器（1）按轿厢称量装置的重量信号整理计算后向传动装置（5）发出改变传动比的命令，传动装置的执行机构动作改变传动比，具体为：一般情况下（指除以下两种特殊情况），控制传动装置（5）按轿厢（3）的实际载重重量调整传动比为Q1/W，Q1为轿厢（3）的实际载重重量，由轿厢（3）的称量装置提供数据给电梯可编程逻辑控制器（1）计算得出，W是一个固定值，把它预设给电梯可编程逻辑控制器（1）的数据库。此时轿厢运行，对重一（15）与轿厢（除去载重）势能变化绝对值始终相等，对重二（16）与轿厢的载重势能变化绝对值也相等，因为对重二（16）牵引的滑轮节轮半径与曳引机曳引轮节轮半径相等，对重二（16）与轿厢的线速度比等于传动比H1/H2=Q1/W，式中H1为对重二（16）位置垂直变化的距离，H2为轿厢位置垂直变化的距离，Q1与W同上，对重位置垂直变化距离与轿厢位置垂直变化距离的关系为H1=Q1/W×H2，同时，重一（15）及重二（16）两者的总势能变化等于轿厢包括载重的总势能变化。上述两种特殊情况为：特殊情况一：对重二（16）位置在上部对重二（16）限行区，而且轿厢（3）为上行信号；特殊情况二：对重二（16）位置在下部对重二（16）限行区，而且轿厢（3）为下行信号，在这两种情况下，为了便于理解技术方案，下面再详述可编程逻辑控制器（1）的复杂算法，其简单算法是，无论轿厢（3）空载或负载多少，都是控制传动装置（5）调整传动比为Q2/W，Q2为轿厢（3）的最大载重重量，W同上。此时轿厢运行，因为对重牵引的滑轮节轮半径与曳引机曳引轮节轮半径相等，所以它们的线速度比等于传动比，对重二（16）位置垂直变化距离与轿厢位置垂直变化距离的关系为H1=Q2/W×H2，式中H1为对重二（16）位置垂直变化的距离，H2为轿厢位置垂直变化的距离，Q2与W同上。传动装置（5）调整动作完成后，信号回馈给电梯可编程逻辑控制器（1），轿厢（3）按电梯可编程逻辑控制器（1）指令运行。对重二（16）位置在上部或下部对重二（16）限行区时，需要锁定轿厢上、下行信号后调整传动比，或当上、下行信号改变后，电梯可编程逻辑控制器（1）控制轿厢运行前，重新控制传动装置调整传动比。上述两种特殊情况下，可编程逻辑控制器（1）的复杂算法是，特殊情况一：对重二（16）位置在上部对重限行区，而且轿厢为上行信号，设此层站与顶层站的距离为h2，此时对重二（16）位置与上部对重限行区域线（11）的距离为h3，设Q1、W同上，当h3/h2＜Q1/W时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）调整传动比为Q1/W，当h3/h2＞Q1/W时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）调整传动比为h3/h2，特殊情况二：对重二（16）位置在下部对重二（16）限行区，而且轿厢为下行信号，设此层站与底层站的距离为h4，此时对重二（16）位置与下部对重限行区域线（12）的距离为h5，设Q1、W同上，当h5/h4＜Q1/W时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）调整传动比为Q1/W，当h5/h4＞Q1/W时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）调整传动比为h5/h4。由此可见，在一般情况下与两种特殊情况下，对重二（16）位置变化不仅与轿厢位置变化有关系，也与轿厢的载重重量有关系，对重与轿厢的位置关系为非一一对应关系。简单算法只是为了便于理解技术方案，实际应用应采用复杂算法，复杂算法更为节能省电，这样调整虽然需要曳引机（4）为牵引重量作正功或负功，但这种情况在电梯使用中不是经常性的，这样调整是因为对重二（16）的位置变化与轿厢（3）位置变化及轿厢（3）载重重量同时关联，所以要在适当的情况下对其位置作限定调整，控制其在允许的位置范围内运行。对重二（16）牵引的滑轮节轮半径与曳引机（4）曳引轮的节轮半径不相等的情况，可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）调整传动比的比值，按半径相等情况下的对重二（16）牵引滑轮节轮半径处线速度相等计算置换，即节轮半径不相等，但对重二（16）牵引滑轮节轮半径处线速度与曳引机（4）曳引轮的节轮半径处线速度的比值，等于上述的传动比，使得对重二（16）的势能变化与上述半径相等的情况对应。

实施方式三：该方式与实施方式一和实施方式二的不同在于其配有三个对重，一个对重与轿厢（除去载重）平衡，它们重量相等，与目前公知的电梯运作基本相同，另两个对重与轿厢载重重量自动平衡（在一定范围内）。在图3中，轿厢（3）以钢丝绳和曳引机（4）的曳引轮连接，曳引机（4）的曳引轮以钢丝绳与对重一（15）连接，曳引机（4）的电动机轴或曳引轮轴和传动装置（5）的输出轴同轴连接（传动连接也可以得到基本相同的效果，包括摩擦传动连接和啮合传动连接），对重二（16）牵引滑轮内置于传动装置（5）中（外置也可以得到基本相同的效果），对重二（16）牵引滑轮与传动装置（5）输入轴同轴连接，传动装置（5）内置的对重二（16）牵引滑轮以钢丝绳和对重二（16）连接【如果对重二（16）牵引滑轮外置于传动装置（5），则传动装置（5）输入轴与对重二（16）牵引滑轮传动连接（包括摩擦传动连接及啮合传动连接），对重二（16）牵引滑轮以钢丝绳与对重二（16）连接】，为了便于理解技术方案，设对重二（16）牵引滑轮的节轮半径与曳引机（4）曳引轮的节轮半径相等，对重二（16）和对重位置传感器（7）固定连接，传动装置（5）使用无级变速器(ContinuouslyVariableTransmission)的现有无级传动技术调整传动比（如果使用跳挡有级传动也可以得到近似的效果），所述传动比指对重二（16）牵引的滑轮与曳引机（4）曳引轮角速度的比值，曳引机（4）的电动机轴或曳引轮轴与导向轮二（13）轴传动连接，导向轮二（13）轴与导向轮二（14）轴传动连接，导向轮二（14）轴与传动装置二（18）的输出轴同轴连接（传动连接也可以得到基本相同的效果，包括摩擦传动连接和啮合传动连接），传动装置二（18）的输入轴与对重三牵引滑轮（19）轴传动连接（包括摩擦传动连接及啮合传动连接），如果对重三牵引滑轮（19）内置于传动装置二（18）中同轴连接也可以得到基本相同的效果，对重三牵引滑轮（19）以钢丝绳和对重三（17）连接【如果对重三牵引滑轮（19）内置于传动装置二（18）中，则传动装置二（18）输入轴与对重三牵引滑轮（19）同轴连接，传动装置二（18）内置的对重三牵引滑轮（19）以钢丝绳与对重三（17）连接】，为了便于理解技术方案，设对重三牵引滑轮（19）的节轮半径与曳引机（4）曳引轮的节轮半径相等，对重三（17）和对重位置传感器（7）固定连接，传动装置二（18）使用无级变速器(ContinuouslyVariableTransmission)的现有无级传动技术调整传动比（如果使用跳挡有级传动也可以得到近似的效果），所述传动比指对重三牵引滑轮（19）与曳引机（4）曳引轮角速度的比值，电梯可编程逻辑控制器（1）与轿厢（3）、曳引机（4）、传动装置（5）、传动装置二（18）及其它电梯机电设备（2）有线连接，与对重位置传感器（7）无线连接，配重（8）是为了使牵引轿厢或对重的钢丝绳与其复绕滑轮的摩擦力能够达到安全指标而设置，分别以钢丝绳与对重二（16）及对重三（17）连接，其重量按各国各地的相关安全标准由公知的计算方式求得，上部对重限行区域线（11）指该线以上为上部对重二（16）及对重三（17）限行区，该线由计算求得其位置，它位于对重二（16）及对重三（17）允许最高点（设为同一点）往下h处，h=h1×Q2/W×θ，式中h1为轿厢（3）允许最低点至允许最高点的距离，Q2为轿厢（3）的最大载重重量，W为对重二（16）或对重三（17）的实际重量（设其两者相等），它等于对重二（16）的重量减去配重（8）的重量（下同），θ为误差安全系数，按各国各地的相关安全标准取值，为了便于理解技术方案可以取1.05，下部对重限行区域线（12）指该线以下为下部对重二（16）及对重三（17）限行区，该线由计算求得其位置，它位于对重二（16）及对重三（17）允许最低点（设为同一点）往上h处，h同上。在图3、图6及图7中：轿厢（3）平层时，曳引机（4）的制动器抱闸，每次轿厢门开启后在闭合时，由电梯可编程逻辑控制器（1）按轿厢称量装置的重量信号整理计算后向传动装置（5）和传动装置二（18）发出改变传动比的命令，传动装置的执行机构动作改变传动比，具体为：一般情况下（指除以下两种特殊情况），电梯可编程逻辑控制器（1）有多种算法，在此列举两种，第一种算法是，控制传动装置（5）和传动装置二（18）之一个按轿厢（3）的实际载重重量调整传动比为Q1/W，另一个传动比为零（可以采用制动器及离合器实现），Q1为轿厢（3）的实际载重重量，由轿厢（3）的称量装置提供数据给电梯可编程逻辑控制器（1）计算得出，W是一个固定值，把它预设给电梯可编程逻辑控制器（1）的数据库。此时轿厢运行，对重一（15）与轿厢（除去载重）势能变化绝对值始终相等，对重二（16）或对重三（17）之一个与轿厢的载重势能变化绝对值也相等，因为对重二（16）或对重三（17）牵引的滑轮节轮半径与曳引机曳引轮节轮半径相等，对重二（16）或对重三（17）与轿厢的线速度比等于传动比H1/H2=Q1/W，式中H1为对重二（16）或对重三（17）位置垂直变化的距离，H2为轿厢位置垂直变化的距离，Q1与W同上，此时，对重一（15）、对重二（16）及对重三（17）三者的总势能变化等于轿厢包括载重的总势能变化。第二种算法是，控制传动装置（5）和传动装置二（18）均按轿厢（3）的实际载重重量调整传动比为Q1/2W，Q1与W同上，此时轿厢运行，对重一（15）与轿厢（除去载重）势能变化绝对值始终相等，对重二（16）和对重三（17）两者势能变化与轿厢的载重势能变化绝对值也相等，因为对重二（16）和对重三（17）牵引的滑轮节轮半径与曳引机曳引轮半径相等，对重二（16）和对重三（17）与轿厢的线速度比等于传动比H1/H2=Q1/2W，式中H1为对重二（16）和对重三（17）位置垂直变化的距离，H2为轿厢位置垂直变化的距离，Q1与W同上，此时，重一（15）、重二（16）及对重三（17）三者的总势能变化等于轿厢包括载重的总势能变化。上述两种特殊情况为：特殊情况一：对重二（16）或对重三（17）位置在上部对重二和对重三限行区，而且轿厢（3）为上行信号；特殊情况二：对重二（16）或对重三（17）位置在下部对重二和对重三限行区，而且轿厢（3）为下行信号，在这两种情况下，为了便于理解技术方案，下面再详述可编程逻辑控制器（1）的复杂算法，其简单算法是，第一种算法（与上述第一种算法对应），无论轿厢（3）空载或负载多少，都是控制传动装置（5）或传动装置二（18）调整传动比为Q2/W，Q2为轿厢（3）的最大载重重量，W同上，这种算法可以使对重二（16）和对重三（17）不会同时在其限行区，此时轿厢运行，因为对重二（16）和对重三（17）牵引的滑轮节轮半径与曳引机曳引轮节轮半径相等，所以它们的线速度比等于传动比，对重二（16）或对重三（17）位置垂直变化距离与轿厢位置垂直变化距离的关系为H1=Q2/W×H2，式中H1为对重二（16）或对重三（17）位置垂直变化的距离，H2为轿厢位置垂直变化的距离，Q2与W同上。第二种算法（与上述第二种算法对应），无论轿厢（3）空载或负载多少，都是控制传动装置（5）和传动装置二（18）调整传动比均为Q2/2W，Q2与W同上，这种算法的对重二（16）和对重三（17）会同时在其限行区，此时轿厢运行，因为对重二（16）和对重三（17）牵引的滑轮节轮半径与曳引机曳引轮半径相等，所以它们的线速度比等于传动比，对重二（16）和对重三（17）位置垂直变化距离与轿厢位置垂直变化距离的关系为H1=Q2/2W×H2，式中H1为对重二（16）和对重三（17）位置垂直变化的距离，H2为轿厢位置垂直变化的距离，Q2与W同上。传动装置（5）及传动装置二（18）调整动作完成后，信号回馈给电梯可编程逻辑控制器（1），轿厢（3）按电梯可编程逻辑控制器（1）指令运行。对重二（16）或对重三（17）位置在上部或下部对重二（16）和对重三（17）限行区时，需要锁定轿厢上、下行信号后调整传动比，或当上、下行信号改变后，电梯可编程逻辑控制器（1）控制轿厢运行前，重新控制传动装置调整传动比。上述两种特殊情况下，可编程逻辑控制器（1）的复杂算法是，特殊情况一：第一种算法（与上述第一种算法对应），对重二（16）或对重三（17）位置在上部对重限行区，而且轿厢为上行信号，设此层站与顶层站的距离为h2，此时对重二（16）或对重三（17）位置与上部对重限行区域线（11）的距离为h3（指在限行区的对重，下同），设Q1、W同上，当h3/h2＜Q1/W时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）或传动装置二（18）调整传动比为Q1/W，当h3/h2＞Q1/W时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）或传动装置二（18）调整传动比为h3/h2，第二种算法（与上述第二种算法对应），对重二（16）和对重三（17）位置在上部对重限行区，而且轿厢为上行信号，设此层站与顶层站的距离为h2，此时对重二（16）和对重三（17）位置（设其为同一高度）与上部对重限行区域线（11）的距离为h3，设Q1、W同上，当h3/h2＜Q1/2W时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）和及传动装置二（18）均调整传动比为Q1/2W，当h3/h2＞Q1/2W时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）及传动装置二（18）均调整传动比为h3/h2。特殊情况二：第一种算法（与上述第一种算法对应），对重二（16）或对重三（17）位置在下部对重二（16）和对重三（17）限行区，而且轿厢为下行信号，设此层站与底层站的距离为h4，此时对重二（16）或对重三（17）位置与下部对重限行区域线（12）的距离为h5，设Q1、W同上，当h5/h4＜Q1/W时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）或传动装置二（18）调整传动比为Q1/W，当h5/h4＞Q1/W时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）或传动装置二（18）调整传动比为h5/h4，第二种算法（与上述第二种算法对应），对重二（16）或对重三（17）位置在下部对重二（16）和对重三（17）限行区，而且轿厢为下行信号，设此层站与底层站的距离为h4，此时对重二（16）和对重三（17）位置与下部对重限行区域线（12）的距离为h5，设Q1、W同上，当h5/h4＜Q1/2W时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）及传动装置二（18）均调整传动比为Q1/2W，当h5/h4＞Q1/2W时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）及传动装置二（18）均调整传动比为h5/h4。采用第一种算法时，一般情况下，可编程逻辑控制器（1）具体控制传动装置（5）或传动装置二（18）哪一个的问题，在此引入一个“对重有利位置点”来说明，对重有利位置点，下称有利点，指轿厢位于其允许最低点至允许最高点的中点时，对重允许最低点至允许最高点的中点，是对重的有利点，这样，可编程逻辑控制器（1）按轿厢运行方向及重量信号和对重二（16）及对重三（17）的位置信号（运算整理后与传动装置）控制离有利点距离远的对重向有利点方向移动或控制离有利点距离近的对重向有利点反方向移动。采用第二种算法时，应使得对重二（16）和对重三（17）安装调试时高度一致，并在电梯运行中由可编程逻辑控制器（1）监视且控制调整其因为机器误差造成其高度不一致的情况，这种算法，上部对重限行区域线（11）可以向上平移，至对重二（16）和对重三（17）允许的最高点到上述上部对重限行区域线（11）距离的中点；下部对重限行区域线（12）可以向下平移，至对重二（16）和对重三（17）允许的最低点到上述下部对重限行区域线（12）距离的中点。由上可见，在一般情况下与两种特殊情况下，对重二（16）和对重三（17）位置变化不仅与轿厢位置变化有关系，也与轿厢的载重重量有关系，对重与轿厢的位置关系为非一一对应关系。简单算法只是为了便于理解技术方案，实际应用应采用复杂算法，复杂算法更为节能省电，这样调整虽然需要曳引机（4）为牵引重量作正功或负功，但这种情况在电梯使用中不是经常性的，这样调整是因为对重二（16）和对重三（17）的位置变化与轿厢（3）位置变化及轿厢（3）载重重量同时关联，所以要在适当的情况下对其位置作限定调整，控制其在允许的位置范围内运行。对重二（16）和对重三（17）牵引的滑轮节轮半径与曳引机（4）曳引轮的节轮半径不相等的情况，可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）和控制传动装置二（18）调整传动比的比值，按半径相等情况下的对重二（16）和对重三（17）牵引滑轮节轮半径处线速度相等计算置换，即节轮半径不相等，但对重二（16）及对重三（17）牵引滑轮节轮半径处线速度与曳引机（4）曳引轮的节轮半径处线速度比值，等于上述的传动比，使得对重二（16）和对重三（17）的势能变化与上述半径相等的情况对应。

实施方式四：在图8中，轿厢（3）以钢丝绳和曳引机（4）的曳引轮连接，扭矩传感器（20）与曳引机（4）的电动机轴（或曳引轮轴）连接（在制动器外端，使之在曳引机抱闸后可以测得来自轿厢及对重的作用转矩），曳引机（4）的电动机轴（或曳引轮轴）和传动装置（5）输出轴同轴连接（传动连接也可以得到基本相同的效果，包括摩擦传动连接和啮合传动连接），对重（6）牵引滑轮内置于传动装置（5）中（外置也可以得到基本相同的效果），对重（6）牵引滑轮与传动装置（5）输入轴同轴连接，传动装置（5）内置的对重（6）牵引滑轮以钢丝绳和对重（6）连接【如果对重（6）牵引滑轮外置于传动装置（5），则传动装置（5）输入轴与对重（6）牵引滑轮轴传动连接（包括摩擦传动连接及啮合传动连接），对重（6）牵引滑轮以钢丝绳与对重（6）连接】，为了便于理解技术方案，设对重（6）牵引滑轮的节轮半径与曳引机（4）曳引轮的节轮半径相等，对重（6）和对重位置传感器（7）固定连接，传动装置（5）使用无级变速器(ContinuouslyVariableTransmission)的现有无级传动技术调整传动比（如果使用跳挡有级传动也可以得到近似的效果），所述传动比指对重（6）牵引的滑轮与曳引机（4）曳引轮角速度的比值，电梯可编程逻辑控制器（1）与扭矩传感器（20）有线或无线连接，与轿厢（3）、曳引机（4）、传动装置（5）及其它电梯机电设备（2）有线连接，与对重位置传感器（7）无线连接，配重（8）是为了使牵引轿厢或对重的钢丝绳与其复绕滑轮的摩擦力能够达到安全指标而设置，分别以钢丝绳与轿厢（3）及对重（6）连接，其重量根据绳槽形状及绳槽材料按各国各地的相关安全标准由公知的计算方式求得，上部对重限行区域线（11）指该线以上为上部对重（6）限行区，该线由计算求得其位置，它位于对重（6）允许最高点往下h处，h=h1×Y1×θ，式中h1为轿厢（3）允许最低点至允许最高点的距离，Y1为传动比，是轿厢（3）达到最大载重时，要使得曳引机（4）的电动机轴扭矩为零时的传动比（下同），由计算或由扭矩传感器（20）测得，θ为误差安全系数，按各国各地的相关安全标准取值，为了便于理解技术方案可以取1.05，下部对重限行区域线（12）指该线以下为下部对重（6）限行区，该线由计算求得其位置，它位于对重（6）允许最低点往上h处，h同上。图8及图11中：轿厢（3）平层时，曳引机（4）的制动器抱闸，每次轿厢门开启后在闭合时，由电梯可编程逻辑控制器（1）按扭矩传感器（20）信号整理计算后向传动装置（5）发出改变传动比的命令，传动装置的执行机构动作改变传动比，具体为：一般情况下（指除以下两种特殊情况），控制传动装置（5）调整传动比为Y3=（M1-W×R×Y2）/（W×R），式中M1为调整前曳引机（4）的电动机轴扭矩，由扭矩传感器提供，W为对重（6）的实际重量，R为曳引机（4）曳引轮的节轮半径，W和R是一个固定值，把它预设给电梯可编程逻辑控制器（1）的数据库，Y2为调整前传动装置（5）的传动比，由传动装置（5）提供。计算方式：传动比调整前，对重（6）通过传动装置（5）对电动机轴的作用扭矩为M2=W×R×Y2（忽略传动损耗），传动比调整后，对重（6）通过传动装置（5）对电动机轴的作用扭矩为M3=W×R×Y3（忽略传动损耗），为使得传动比调整后，曳引机（4）的电动机轴扭矩为零，则M3=M1-M2，即W×R×Y3=M1-W×R×Y2，所以Y3=（M1-W×R×Y2）/（W×R），电梯可编程逻辑控制器（1）按此求得其值，此时轿厢（3）运行，对重（6）与轿厢（3）包括载重势能变化绝对值只是基本相等，因为M1包括了轿厢及对重以外的作用转矩，比它们势能变化绝对值相等的情况更为节能省电。上述两种特殊情况为：特殊情况一：对重（6）位置在上部对重（6）限行区，而且轿厢（3）为上行信号；特殊情况二：对重（6）位置在下部对重（6）限行区，而且轿厢（3）为下行信号，在这两种情况下，为了便于理解技术方案，下面再详述可编程逻辑控制器（1）的复杂算法，其简单算法是，无论轿厢（3）空载或负载多少，都是控制传动装置（5）调整传动比为Y1，Y1同上。传动装置（5）调整动作完成后，信号回馈给电梯可编程逻辑控制器（1），轿厢（3）按电梯可编程逻辑控制器（1）指令运行。对重（6）位置在上部或下部对重限行区时，需要锁定轿厢上、下行信号后调整传动比，或当上、下行信号改变后，电梯可编程逻辑控制器（1）控制轿厢运行前，重新控制传动装置调整传动比。上述两种特殊情况下，可编程逻辑控制器（1）的复杂算法是，特殊情况一：对重（6）位置在上部对重限行区，而且轿厢为上行信号，设此层站与顶层站的距离为h2，此时对重（6）位置与上部对重限行区域线（11）的距离为h3，设按此时轿厢（3）载重计算，使得曳引机（4）的电动机轴扭矩为零的传动比为Y3，Y3计算方式同上，当h3/h2＜Y3时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）调整传动比为Y3，当h3/h2＞Y3时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）调整传动比为h3/h2，特殊情况二：对重（6）位置在下部对重限行区，而且轿厢为下行信号，设此层站与底层站的距离为h4，此时对重（6）位置与下部对重限行区域线（12）的距离为h5，设Y3同上，当h5/h4＜Y3时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）调整传动比为Y3，当h5/h4＞Y3时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）调整传动比为h5/h4。由此可见，在一般情况下与两种特殊情况下，对重位置变化不仅与轿厢位置变化有关系，也与轿厢包括载重重量有关系，对重与轿厢的位置关系为非一一对应关系。简单算法只是为了便于理解技术方案，实际应用应采用复杂算法，复杂算法更为节能省电，这样调整虽然需要曳引机（4）为牵引重量作正功或负功，但这种情况在电梯使用中不是经常性的，这样调整是因为对重（6）的位置变化与轿厢（3）位置变化及轿厢（3）包括载重的重量同时关联，所以要在适当的情况下对其位置作限定调整，控制其在允许的位置范围内运行。对重（6）牵引的滑轮节轮半径与曳引机（4）曳引轮的节轮半径不相等的情况，可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）调整传动比的比值，按半径相等情况下的对重（6）牵引滑轮节轮半径处线速度相等计算置换，即节轮半径不相等，但对重（6）牵引滑轮节轮半径处线速度与曳引机（4）曳引轮的节轮半径处线速度比值，等于上述的传动比，使得对重（6）的势能变化与上述半径相等的情况对应。

实施方式五：该方式与实施方式四的不同在于其配有两个对重，一个对重与轿厢（除去载重）平衡，它们重量相等，与目前公知的电梯运作基本相同，另一个对重与轿厢载重重量自动平衡（在一定范围内）。在图9中，轿厢（3）以钢丝绳和曳引机（4）的曳引轮连接，曳引机（4）的曳引轮以钢丝绳与对重一（15）连接，扭矩传感器（20）与曳引机（4）的电动机轴（或曳引轮轴）连接（在制动器外端，使之在曳引机抱闸后可以测得来自轿厢及对重的作用转矩），曳引机（4）的电动机轴（或曳引轮轴）和传动装置（5）输出轴同轴连接（传动连接也可以得到基本相同的效果，包括摩擦传动连接和啮合传动连接），对重二（16）牵引滑轮内置于传动装置（5）中（外置也可以得到基本相同的效果），对重二（16）牵引滑轮与传动装置（5）输入轴同轴连接，传动装置（5）内置的对重二（16）牵引滑轮以钢丝绳和对重二（16）连接【如果对重二（16）牵引滑轮外置于传动装置（5），则传动装置（5）输入轴与对重二（16）牵引滑轮传动连接（包括摩擦传动连接及啮合传动连接），对重二（16）牵引滑轮以钢丝绳与对重二（16）连接】，为了便于理解技术方案，设对重二（16）牵引滑轮的节轮半径与曳引机（4）曳引轮的节轮半径相等，对重二（16）和对重位置传感器（7）固定连接，传动装置（5）使用无级变速器(ContinuouslyVariableTransmission)的现有无级传动技术调整传动比（如果使用跳挡有级传动也可以得到近似的效果），所述传动比指对重二（16）牵引的滑轮与曳引机（4）曳引轮角速度的比值，电梯可编程逻辑控制器（1）与扭矩传感器（20）有线或无线连接，与轿厢（3）、曳引机（4）、传动装置（5）及其它电梯机电设备（2）有线连接，与对重位置传感器（7）无线连接，配重（8）是为了使牵引对重的钢丝绳与其复绕滑轮的摩擦力能够达到安全指标而设置，以钢丝绳与对重二（16）连接，其重量根据绳槽形状及绳槽材料按各国各地的相关安全标准由公知的计算方式求得，上部对重限行区域线（11）指该线以上为上部对重二（16）限行区，该线由计算求得其位置，它位于对重二（16）允许最高点往下h处，h=h1×Y1×θ，式中h1为轿厢（3）允许最低点至允许最高点的距离，Y1为传动比，是轿厢（3）达到最大载重时，要使得曳引机（4）的电动机轴扭矩为零时的传动比，由计算或扭矩传感器（20）测得（下同），θ为误差安全系数，按各国各地的相关安全标准取值，为了便于理解技术方案可以取1.05，下部对重限行区域线（12）指该线以下为下部对重二（16）限行区，该线由计算求得其位置，它位于对重二（16）允许最低点往上h处，h同上。图9及图12中：轿厢（3）平层时，曳引机（4）的制动器抱闸，每次轿厢门开启后在闭合时，由电梯可编程逻辑控制器（1）按扭矩传感器（20）信号整理计算后向传动装置（5）发出改变传动比的命令，传动装置的执行机构动作改变传动比，具体为：一般情况下（指除以下两种特殊情况），控制传动装置（5）调整传动比为Y3=（M1-W×R×Y2）/（W×R），式中M1为调整前曳引机（4）的电动机轴扭矩，由扭矩传感器提供，W为对重二（16）的实际重量，R为曳引机（4）曳引轮的节轮半径，W和R是一个固定值，把它预设给电梯可编程逻辑控制器（1）的数据库，Y2为调整前传动装置（5）的传动比，由传动装置（5）提供。计算方式：传动比调整前，对重二（16）通过传动装置（5）对电动机轴的作用扭矩为M2=W×R×Y2（忽略传动损耗），传动比调整后，对重二（16）通过传动装置（5）对电动机轴的作用扭矩为M3=W×R×Y3（忽略传动损耗），为使得传动比调整后，曳引机（4）的电动机轴扭矩为零，则M3=M1-M2，即W×R×Y3=M1-W×R×Y2，所以Y3=（M1-W×R×Y2）/（W×R），电梯可编程逻辑控制器（1）按此计算求得其值。此时轿厢（3）运行，对重二（16）与轿厢（3）的载重势能变化绝对值只是基本相等，因为M1包括了轿厢的载重及对重以外的作用转矩，比它们势能变化绝对值相等的情况更为节能省电。上述两种特殊情况为：特殊情况一：对重二（16）位置在上部对重二（16）限行区，而且轿厢（3）为上行信号；特殊情况二：对重二（16）位置在下部对重二（16）限行区，而且轿厢（3）为下行信号，在这两种情况下，为了便于理解技术方案，下面再详述可编程逻辑控制器（1）的复杂算法，其简单算法是，无论轿厢（3）空载或负载多少，都是控制传动装置（5）调整传动比为Y1，Y1同上。传动装置（5）调整动作完成后，信号回馈给电梯可编程逻辑控制器（1），轿厢（3）按电梯可编程逻辑控制器（1）指令运行。对重二（16）位置在上部或下部对重限行区时，需要锁定轿厢上、下行信号后调整传动比，或当上、下行信号改变后，电梯可编程逻辑控制器（1）控制轿厢运行前，重新控制传动装置调整传动比。上述两种特殊情况下，可编程逻辑控制器（1）的复杂算法是，特殊情况一：对重二（16）位置在上部对重限行区，而且轿厢为上行信号，设此层站与顶层站的距离为h2，此时对重二（16）位置与上部对重限行区域线（11）的距离为h3，设按此时轿厢（3）载重计算，使得曳引机（4）的电动机轴扭矩为零的传动比为Y3，当h3/h2＜Y3时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）调整传动比为Y3，当h3/h2＞Y3时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）调整传动比为h3/h2，特殊情况二：对重二（16）位置在下部对重限行区，而且轿厢为下行信号，设此层站与底层站的距离为h4，此时对重二（16）位置与下部对重限行区域线（12）的距离为h5，设Y3同上，当h5/h4＜Y3时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）调整传动比为Y3，当h5/h4＞Y3时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）调整传动比为h5/h4。由此可见，在一般情况下与两种特殊情况下，对重位置变化不仅与轿厢位置变化有关系，也与轿厢的载重重量有关系，对重与轿厢的位置关系为非一一对应关系。简单算法只是为了便于理解技术方案，实际应用应采用复杂算法，复杂算法更为节能省电，这样调整虽然需要曳引机（4）为牵引重量作正功或负功，但这种情况在电梯使用中不是经常性的，这样调整是因为对重二（16）的位置变化与轿厢（3）位置变化及轿厢（3）包括载重的重量同时关联，所以要在适当的情况下对其位置作限定调整，控制其在允许的位置范围内运行。对重二（16）牵引的滑轮节轮半径与曳引机（4）曳引轮的节轮半径不相等的情况，可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）调整传动比的比值，按半径相等情况下的对重二（16）牵引滑轮节轮半径处线速度相等计算置换，即节轮半径不相等，但对重二（16）牵引滑轮节轮半径处线速度与曳引机（4）曳引轮的节轮半径处线速度比值，等于上述的传动比，使得对重二（16）的势能变化与上述半径相等的情况对应。

实施方式六：该方式与实施方式四和实施方式五的不同在于其配有三个对重，一个对重与轿厢（除去载重）平衡，它们重量相等，与目前公知的电梯运作基本相同，另两个对重与轿厢载重重量自动平衡（在一定范围内）。在图10中，轿厢（3）以钢丝绳和曳引机（4）的曳引轮连接，曳引机（4）的曳引轮以钢丝绳与对重一（15）连接，扭矩传感器（20）与曳引机（4）的电动机轴（或曳引轮轴）连接（在制动器外端，使之在曳引机抱闸后可以测得来自轿厢及对重的作用转矩），曳引机（4）的电动机轴（或曳引轮轴）和传动装置（5）的输出轴同轴连接（传动连接也可以得到基本相同的效果，包括摩擦传动连接和啮合传动连接），对重二（16）牵引滑轮内置于传动装置（5）中（外置也可以得到基本相同的效果），对重二（16）牵引滑轮与传动装置（5）输入轴同轴连接，传动装置（5）内置的对重二（16）牵引滑轮以钢丝绳和对重二（16）连接【如果对重二（16）牵引滑轮外置于传动装置（5），则传动装置（5）输入轴与对重二（16）牵引滑轮传动连接（包括摩擦传动连接及啮合传动连接），对重二（16）牵引滑轮以钢丝绳与对重二（16）连接】，为了便于理解技术方案，设对重二（16）牵引滑轮的节轮半径与曳引机（4）曳引轮的节轮半径相等，对重二（16）和对重位置传感器（7）固定连接，传动装置（5）使用无级变速器(ContinuouslyVariableTransmission)的现有无级传动技术调整传动比（如果使用跳挡有级传动也可以得到近似的效果），所述传动比指对重二（16）牵引的滑轮与曳引机（4）曳引轮角速度的比值，曳引机（4）的电动机轴或曳引轮轴与导向轮二（13）轴传动连接，导向轮二（13）轴与导向轮二（14）轴传动连接，导向轮二（14）轴与传动装置二（18）的输出轴同轴连接（传动连接也可以得到基本相同的效果，包括摩擦传动连接和啮合传动连接），传动装置二（18）的输入轴与对重三牵引滑轮（19）传动连接（包括摩擦传动连接及啮合传动连接，对重三牵引滑轮（19）内置于传动装置二（18）中同轴连接也可以得到基本相同的效果），对重三牵引滑轮（19）以钢丝绳和对重三（17）连接【如果对重三牵引滑轮（19）内置于传动装置二（18）中，则传动装置二（18）输入轴与对重三牵引滑轮（19）同轴连接，传动装置二（18）内置的对重三牵引滑轮（19）以钢丝绳与对重三（17）连接】，为了便于理解技术方案，设对重三牵引滑轮（19）的节轮半径与曳引机（4）曳引轮的节轮半径相等，对重三（17）和对重位置传感器（7）固定连接，传动装置二（18）使用无级变速器(ContinuouslyVariableTransmission)的现有无级传动技术调整传动比（如果使用跳挡有级传动也可以得到近似的效果），所述传动比指对重三牵引滑轮（19）与曳引机（4）曳引轮角速度的比值。电梯可编程逻辑控制器（1）与扭矩传感器（20）有线或无线连接，与轿厢（3）、曳引机（4）、传动装置（5）、传动装置二（18）及其它电梯机电设备（2）有线连接，与对重位置传感器（7）无线连接，配重（8）是为了使牵引对重的钢丝绳与其复绕滑轮的摩擦力能够达到安全指标而设置，以钢丝绳与对重二（16）及对重三（17）连接，其重量按各国各地的相关安全标准由公知的计算方式求得，上部对重限行区域线（11）指该线以上为上部对重二及对重三限行区，该线由计算求得其位置，它位于对重二（16）及对重三（17）允许最高点（设为同一点）往下h处，h=h1×Y1×θ，式中h1为轿厢（3）允许最低点至允许最高点的距离，Y1为轿厢（3）达到最大载重时，扭矩传感器（20）测得曳引机（4）的电动机轴扭矩为零时的传动比（下同），θ为误差安全系数，按各国各地的相关安全标准取值，为了便于理解技术方案可以取1.05，下部对重限行区域线（12）指该线以下为下部对重二（16）及对重三（17）限行区，该线由计算求得其位置，它位于对重二（16）及对重三（17）允许最低点（设为同一点）往上h处，h同上。在图10、图13及图14中：轿厢（3）平层时，曳引机（4）的制动器抱闸，每次轿厢门开启后在闭合时，由电梯可编程逻辑控制器（1）按扭矩传感器（20）信号整理计算后向传动装置（5）发出改变传动比的命令，传动装置的执行机构动作改变传动比，具体为：一般情况下（指除以下两种特殊情况），电梯可编程逻辑控制器（1）有多种算法，在此列举两种，第一种算法是，控制传动装置（5）和传动装置二（18）之一个调整传动比为零（传动比为零以制动器和离合器实现），另一个调整传动比为Y3=（M1-W×R×Y2）/（W×R），式中M1为调整前曳引机（4）的电动机轴扭矩，由扭矩传感器提供，W为对重二（16）的实际重量，R为曳引机（4）曳引轮的节轮半径，W和R是一个固定值，把它预设给电梯可编程逻辑控制器（1）的数据库，Y2为调整前传动装置（5）的传动比，由传动装置（5）提供。计算方式：传动比调整前，对重二（16）通过传动装置（5）对电动机轴的作用扭矩为M2=W×R×Y2（忽略传动损耗），传动比调整后，对重二（16）通过传动装置（5）对电动机轴的作用扭矩为M3=W×R×Y3（忽略传动损耗），为使得传动比调整后，曳引机（4）的电动机轴扭矩为零，则M3=M1-M2=M1-W×R×Y2，即W×R×Y3=M1-W×R×Y2，所以Y3=（M1-W×R×Y2）/（W×R）。此时轿厢运行，对重一（15）与轿厢（除去载重）势能变化绝对值始终相等，对重二（16）及对重三（17）与轿厢（3）的载重势能变化绝对值只是基本相等，因为M1包括了轿厢的载重及对重以外的作用转矩，比它们势能变化绝对值相等的情况更为节能省电。第二种算法是，控制传动装置（5）和传动装置二（18）均调整传动比为Y1/2，Y1同上。上述两种特殊情况为：特殊情况一：对重二（16）或对重三（17）位置在上部对重二（16）和对重三（17）限行区，而且轿厢（3）为上行信号；特殊情况二：对重二（16）或对重三（17）位置在下部对重二（16）和对重三（17）限行区，而且轿厢（3）为下行信号，在这两种情况下，为了便于理解技术方案，下面再详述可编程逻辑控制器（1）的复杂算法，其简单算法是，第一种算法（与上述第一种算法对应），无论轿厢（3）空载或负载多少，都是控制传动装置（5）或传动装置二（18）调整传动比为Y1，Y1同上。第二种算法（与上述第二种算法对应），无论轿厢（3）空载或负载多少，都是控制传动装置（5）和传动装置二（18）调整传动比均为Y1/2，Y1同上。传动装置（5）及传动装置二（18）调整动作完成后，信号回馈给电梯可编程逻辑控制器（1），轿厢（3）按电梯可编程逻辑控制器（1）指令运行。对重二（16）或对重三（17）位置在上部或下部对重二（16）和对重三（17）限行区时，需要锁定轿厢上、下行信号后调整传动比，或当上、下行信号改变后，电梯可编程逻辑控制器（1）控制轿厢运行前，重新控制传动装置调整传动比。上述两种特殊情况下，可编程逻辑控制器（1）的复杂算法是，特殊情况一：第一种算法（与上述第一种算法对应），对重二（16）或对重三（17）位置在上部对重限行区，而且轿厢为上行信号，设此层站与顶层站的距离为h2，此时对重二（16）或对重三（17）位置与上部对重限行区域线（11）的距离为h3（指在限行区的对重，下同），设Y3同上，当h3/h2＜Y3时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）或传动装置二（18）调整传动比为Y3，当h3/h2＞Y3时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）或传动装置二（18）调整传动比为h3/h2，第二种算法（与上述第二种算法对应），对重二（16）和对重三（17）位置在上部对重限行区，而且轿厢为上行信号，设此层站与顶层站的距离为h2，此时对重二（16）和对重三（17）位置与上部对重限行区域线（11）的距离为h3，设Y3同上，当h3/h2＜Y3/2时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）和传动装置二（18）均调整传动比为Y3/2，当h3/h2＞Y3/2时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）及传动装置二（18）均调整传动比为h3/h2。特殊情况二：第一种算法（与上述第一种算法对应），对重二（16）或对重三（17）位置在下部对重二（16）和对重三（17）限行区，而且轿厢为下行信号，设此层站与底层站的距离为h4，此时对重二（16）或对重三（17）位置与下部对重限行区域线（12）的距离为h5，设Y3同上，当h5/h4＜Y3时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）或传动装置二（18）调整传动比为Y3，当h5/h4＞Y3时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）或传动装置二（18）调整传动比为h5/h4，第二种算法（与上述第二种算法对应），对重二（16）或对重三（17）位置在下部对重二（16）和对重三（17）限行区，而且轿厢为下行信号，设此层站与底层站的距离为h4，此时对重二（16）和对重三（17）位置与下部对重限行区域线（12）的距离为h5，设Y3同上，当h5/h4＜Y3/2时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）及传动装置二（18）均调整传动比为Y3/2，当h5/h4＞Y3/2时，则可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）及传动装置二（18）均调整传动比为h5/h4。采用第一种算法时，一般情况下，可编程逻辑控制器（1）具体控制传动装置（5）或传动装置二（18）哪一个的问题，在此引入一个“对重有利位置点”来说明，对重有利位置点，下称有利点，指轿厢位于其允许最低点至允许最高点的中点时，对重允许最低点至允许最高点的中点，是对重的有利点，这样，可编程逻辑控制器（1）按轿厢运行方向及重量信号和对重二（16）及对重三（17）的位置信号（运算整理后与传动装置）控制离有利点距离远的对重向有利点方向移动或控制离有利点距离近的对重向有利点反方向移动。采用第二种算法时，应使得对重二（16）和对重三（17）安装调试时高度一致，并在电梯运行中由可编程逻辑控制器（1）监视且控制其传动装置调整因为机器误差造成其高度不一致的情况，这种算法，上部对重限行区域线（11）可以向上平移，至对重二（16）和对重三（17）允许的最高点到上述上部对重限行区域线（11）距离的中点；下部对重限行区域线（12）可以向下平移，至对重二（16）和对重三（17）允许的最低点到上述下部对重限行区域线（12）距离的中点。由此可见，在一般情况下与两种特殊情况下，对重二（16）和对重三（17）位置变化不仅与轿厢位置变化有关系，也与轿厢的载重重量有关系，对重与轿厢的位置关系为非一一对应关系。简单算法只是为了便于理解技术方案，实际应用应采用复杂算法，复杂算法更为节能省电，这样调整虽然需要曳引机（4）为牵引重量作正功或负功，但这种情况在电梯使用中不是经常性的，这样调整是因为对重二（16）和对重三（17）的位置变化与轿厢（3）位置变化及轿厢（3）载重重量同时关联，所以要在适当的情况下对其位置作限定调整，控制其在允许的位置范围内运行。对重二（16）和对重三（17）牵引的滑轮节轮半径与曳引机（4）曳引轮的节轮半径不相等的情况，可编程逻辑控制器（1）控制传动装置（5）和控制传动装置二（18）调整传动比的比值，按半径相等情况下的对重二（16）和对重三（17）牵引滑轮节轮半径处线速度相等计算置换，即节轮半径不相等，但对重二（16）和对重三（17）牵引滑轮节轮半径处线速度与曳引机（4）曳引轮的节轮半径处线速度比值，等于上述的传动比，使得对重二（16）和对重三（17）的势能变化与上述半径相等的情况对应。

实施方式七：实施方式七包括多个对重及多个传动装置，因为与上述的实施方式一至六的原理及对应技术方案基本相同，所以不再单独附图详细说明，两个或两个以上的对重可以置于轿厢的不同侧面，也可以置于轿厢的同一侧以减少对电梯井道的占用空间，对重与传动装置连接及传动装置与曳引机连接可以是直接连接，也可以是间接连接，图3中对重三（17）牵引滑轮置于传动装置二（18）之外（外置），传动装置二（18）与曳引机（4）及对重三（17）间接连接，属于“对重与传动装置连接，传动装置与曳引机连接”。多个对重及多个传动装置的时候，要使曳引机电动机轴重量作用转矩为零，则各个对重势能变化的总和与轿厢包括载重的势能变化的总和绝对值相等，正负相反，设对重为n个，对重重量及垂直位置变化距离分别为K1、K2、K3……Kn及L1、L2、L3……Ln，P1为轿厢包括载重的实际重量，H2为轿厢位置垂直变化的距离，则K1×L1+K2×L2+K3×L3+……Kn×Ln=P1×H2，求得轿厢位置与对重位置关系为H2=（K1×L1+K2×L2+K3×L3+……Kn×Ln）/P1。

实施方式八至十四：实施方式八至十四分别对应实施方式一至七，传动装置和曳引机合并，即曳引机附有传动装置，实施方式一至七中所述的“传动装置”即本实施方式的“曳引机附有传动装置”，实施方式八至十四其余部分分别与实施方式一至七基本相同，不赘述。

实施方式十五至二十八：实施方式十五至二十八分别在实施方式一至十四的基础上，引入影响曳引机电动机工作转矩的全部因素，包括轿厢、载重、曳引机、对重、配重、滑轮、传动装置、曳引绳、补偿绳、随行电缆等及相关正负加速度，在实施方式一至十四中的“一般情况下”，由可编程逻辑控制器（1）按目前公知的计算方法（包括估算与测量）求得理想的传动比，精确调整传动装置传动比，最大程度降低曳引机电动机做功用电，以达到节能省电的最佳状态。实施方式十五至二十八其余部分分别与实施方式一至十四基本相同，不赘述。

各实施方式中，对重的安全保护系统:一、超速（失控）保护装置：限速器、安全钳；二、超越上下极限工作位置保护装置：强迫减速开关、限位开关、极限开关，上述三个开关分别起到强迫减速、切断控制电路、切断动力电源三级保护；三、撞底（与冲顶）保护装置：缓冲器；这些均为现有技术，具体设置与否可以按各国各地的相关安全标准执行，附图中不表示，不赘述。

Claims (17)

1.一种节能电梯，包括轿厢和对重，其位置关系有:在轿厢位置变化时对重位置也变化，其特征是对重与轿厢的位置关系为非一一对应关系。

2.根据权利要求1所述的一种节能电梯，其特征包括：对重位置垂直变化距离与轿厢位置垂直变化距离存在H1=P1/W×H2的关系，式中H1为对重位置垂直变化的距离，P1为轿厢包括载重的实际重量，W为对重的实际重量，H2为轿厢位置垂直变化的距离。

3.根据权利要求1所述的一种节能电梯，其特征包括：有一个对重位置垂直变化距离与轿厢位置垂直变化距离存在H1=Q1/W×H2的关系，式中H1为对重位置垂直变化的距离，Q1为轿厢实际载重量，W为对重的实际重量，H2为轿厢位置垂直变化的距离。

4.根据权利要求1所述的一种节能电梯，其特征在于包括传动装置，传动装置与对重连接。

5.根据权利要求4所述的一种节能电梯，其特征在于传动装置输入轴与内置对重牵引滑轮轴同轴连接。

6.根据权利要求1所述的一种节能电梯，包括对重及对重牵引滑轮，其特征在于包括传动装置，传动装置与对重牵引滑轮连接，对重牵引滑轮与对重连接。

7.根据权利要求6所述的一种节能电梯，其特征在于传动装置输入轴与对重牵引滑轮轴同轴连接。

8.根据权利要求6所述的一种节能电梯，其特征在于传动装置输入轴与对重牵引滑轮轴传动连接。

9.根据权利要求1所述的一种节能电梯，包括曳引机，其特征在于包括传动装置，传动装置与曳引机连接。

10.根据权利要求9所述的一种能电梯，其特征在于传动装置输出轴与曳引机的电动机轴同轴连接。

11.根据权利要求9所述的一种能电梯，其特征在于传动装置输出轴与曳引机的曳引轮轴同轴连接。

12.根据权利要求9所述的一种能电梯，其特征在于传动装置输出轴与曳引机的电动机轴传动连接。

13.根据权利要求9所述的一种能电梯，其特征在于传动装置输出轴与曳引机的曳引轮轴传动连接。

14.根据权利要求1所述的一种节能电梯，包括曳引机，其特征在于曳引机附有传动装置。

15.根据权利要求14所述的一种节能电梯，曳引机的电动机轴与传动装置输出轴同轴连接。

16.根据权利要求14所述的一种节能电梯，曳引机的曳引轮轴与传动装置输出轴同轴连接。

17.根据权利要求1所述的一种节能电梯，包括曳引机，其特征在于包括扭矩传感器，扭矩传感器与曳引机连接。