CN106542392A - 电梯制动控制系统 - Google Patents

Abstract

一种电梯控制系统被配置来控制电梯轿厢，所述电梯轿厢被构造和布置来沿由固定结构界定的井道移动。所述电梯系统可以包括通信路径和井道控制系统，所述井道控制系统由所述固定结构支撑并且被配置来通过所述路径发送连续制动命令信号。轿厢控制系统由所述电梯轿厢携带，并且被配置来接收所述连续制动命令信号并且一旦失去所述制动命令信号就启动制动Ustop模式，并且独立于所述井道控制系统。

Description

电梯制动控制系统

发明背景

本公开涉及电梯系统，并且更具体地说涉及一种电梯制动控制系统。

自推进式电梯系统(又称为无绳电梯系统)可用于某些应用(例如，高层建筑)，其中绳索式系统的绳索的质量块是禁止的和/或单一井道内需要存在多个电梯轿厢。对于无绳电梯系统，从轿厢自身致动电梯轿厢的机械制动可能是有利的。类似地，出于配电和其他原因，大体从井道侧部致动或控制电梯轿厢的推进可能是有利的。为了实现所有这些优点，轿厢与井道侧部之间应该存在通信链路来执行可靠的制动操作。如果这种通信链路发生故障，那么会希望改进电梯轿厢的制动控制。

发明概述

一种被配置来控制电梯轿厢的电梯控制系统，所述电梯轿厢被构造和布置来沿由固定结构界定的井道移动，根据本公开的一个非限制性实施方案的电梯控制系统包括路径；井道控制系统，所述井道控制系统由固定结构支撑并且被配置来通过路径发送连续制动命令信号；以及轿厢控制系统，所述轿厢控制系统由电梯轿厢携带，并且被配置来接收连续制动命令信号并且一旦失去制动命令信号就启动制动Ustop模式，并且独立于井道控制系统。

除了前述实施方案之外，轿厢控制系统还包括制动管理器，所述制动管理器具有电子处理器；传感器，所述传感器被配置来向制动管理器发送传感器信号；以及制动控制器，并且其中制动管理器在处于制动Ustop模式时被配置来处理传感器信号并基于传感器信号来向制动控制器输出Ustop保持制动器激活命令。

在前述实施方案的替代方案中或除了前述实施方案之外，制动控制器包括被构造和布置来一旦接收到Ustop保持制动器激活命令就激活的保持制动器。

在前述实施方案的替代方案中或除了前述实施方案之外，传感器是速度传感器。

在前述实施方案的替代方案中或除了前述实施方案之外，制动管理器在电梯轿厢的速度低于预编程阈值时输出Ustop保持制动器激活命令。

在前述实施方案的替代方案中或除了前述实施方案之外，制动管理器被配置来在输出Ustop保持制动器激活命令之后通过速度传感器来监测电梯轿厢减速。

在前述实施方案的替代方案中或除了前述实施方案之外，制动控制器包括被构造和布置来一旦从制动管理器获得Ustop二次制动器激活命令就激活的二次制动器。

在前述实施方案的替代方案中或除了前述实施方案之外，制动管理器被配置来在电梯轿厢的减速在输出Ustop保持制动器激活命令之后不低于预编程阈值的情况下输出Ustop二次制动器激活命令。

在前述实施方案的替代方案中或除了前述实施方案之外，制动管理器应用预编程算法。

在前述实施方案的替代方案中或除了前述实施方案之外，连续制动命令信号包括不制动命令和施加制动的命令。

在前述实施方案的替代方案中或除了前述实施方案之外，路径是无线的并且电梯轿厢是无绳的。

在前述实施方案的替代方案中或除了前述实施方案之外，井道控制系统包括被配置来一旦失去连续制动命令信号就启动Ustop运载工具模式的Ustop管理器。

在前述实施方案的替代方案中或除了前述实施方案之外，井道控制系统包括多个逆变器，所述多个逆变器被构造和布置来激励线性推进电机的多个或相应的线圈，并且其中Ustop管理器被配置来在处于Ustop运载工具模式时向多个逆变器发送Ustop命令信号以减缓电梯轿厢的速度。

在前述实施方案的替代方案中或除了前述实施方案之外，Ustop命令信号是依据预编程到井道控制系统中的Ustop速度型态。

在前述实施方案的替代方案中或除了前述实施方案之外，传感器是位置传感器。

根据另一个非限制性实施方案的操作无绳电梯控制系统的方法包括当轿厢控制系统与远离电梯轿厢定位的井道控制系统之间不存在通信时启动由电梯轿厢携带的轿厢控制系统的制动Ustop模式；在制动Ustop模式期间由轿厢控制系统监测轿厢速度；当轿厢速度下降到阈值速度之下时由轿厢控制系统启动保持制动器激活；以及使电梯轿厢停止。

除了前述实施方案之外，所述方法还包括当轿厢控制系统与井道控制系统之间不存在通信时由井道控制系统启动Ustop运载工具模式；以及由井道控制系统控制线性推进电机对多个线圈的激励以使电梯轿厢在Ustop运载工具模式期间减速。

在前述实施方案的替代方案中或除了前述实施方案之外，电梯轿厢根据编程到井道控制系统中的减速型态来减速。

在前述实施方案的替代方案中或除了前述实施方案之外，对多个线圈的激励的控制通过相应地与多个线圈相关联的多个逆变器来实施。

在前述实施方案的替代方案中或除了前述实施方案之外，所述方法包括在保持制动器激活之后由轿厢控制系统来监测电梯轿厢的减速；以及在减速未下降到阈值之下的情况下由轿厢控制系统启动二次制动器激活。

除非另外明确指明，否则前述特征和元件可以非排他性方式组合到各种组合中。鉴于下文描述和附图，这些特征和元件以及其操作将会变得更为显而易见。然而，应理解，以下描述和附图在本质上意在是示例性的而非限制性的。

附图简述

通过所公开的非限制性实施方案的以下详细描述，各种特征对于本领域技术人员来说将变得显而易见。伴随详细描述的附图可以简单地描述如下：

图1描画示例性实施方案中的多轿厢式电梯系统；

图2是示例性实施方案中的线性推进系统的轿厢和多个部分的自顶向下视图；

图3是线性推进系统的示意图；

图4是电梯系统的轿厢和井道控制系统的示意图；以及

图5是操作具有轿厢控制系统和井道控制系统的电梯控制系统的方法的方框图。

发明详述

图1描画示例性实施方案中的可以用于具有多个楼面或楼层24的结构或建筑物22中的自推进式或无绳电梯系统20。电梯系统20包括由结构22携带的边界界定的井道26，以及适于在井道26中行进的至少一个轿厢28。井道26可以包括例如三个巷道30、32、34，其中任何数目的轿厢28在任一个巷道中以及在任何数目的行进方向(例如，上行和下行方向)上行进。例如且如图所示，巷道30、34中的轿厢28可以在上行方向上行进，而巷道32中的轿厢28可以在下行方向上行进。

顶部楼层24之上可以是上部中转站36，所述上部中转站36促进电梯轿厢28的水平运动以用于在巷道30、32、34之间移动轿厢。第一楼层24之下可以是下部中转站38，所述下部中转站38促进电梯轿厢28的水平运动以用于在巷道30、32、34之间移动轿厢。应理解，上部中转站36和下部中转站38可以分别位于顶部楼层和第一楼层24，而不是位于顶部楼层和第一楼层的上方和下方，或者可以位于任何中间楼层。另外，电梯系统20可以包括垂直地位于上部中转站36与下部中转站38之间且与它们类似的一个或多个中间中转站(未示出)。

参考图1至图3，轿厢28使用线性推进系统40来推进，所述线性推进系统40可以具有可以大体定位在电梯轿厢28的相对侧上的两个线性推进电机41以及控制系统46(参见图3)。每个电机41可以包括大体安装至建筑物22的固定主要部分42，以及安装至电梯轿厢28的移动辅助部分44。主要部分42包括多个绕组或线圈48，所述多个绕组或线圈48大体形成沿巷道30、32、34中的每一个纵向延伸且横向突出至所述每一个巷道的绕组或线圈列。每个辅助部分44可以包括安装至每个轿厢28的两行相对的永久磁铁50A、50B。主要部分42的多个线圈48大体位于相对的永久磁铁50A、50B行之间并且与它们间隔开来。控制系统46向主要部分42供应驱动信号以产生磁通量，所述磁通量将力施加到辅助部分44上以控制轿厢28在其相应的巷道30、32、34中的移动(例如，向上移动、向下移动或保持静止)。应预期和理解，任何数目的辅助部分44可以安装至轿厢28，并且任何数目的主要部分42可以与呈任何数目配置的辅助部分44相关联。应进一步理解，每个巷道可以与仅一个线性推进电机41或者三个或更多个电机41相关联。另外，主要部分42和辅助部分44可以互换。

参考图3，控制系统46可以包括电源52、驱动器54(即，逆变器)、总线56以及控制器58。电源52通过总线56电耦合至驱动器54。在一个非限制性实例中，电源52可以是直流(DC)电源。DC电源52可以使用存储装置(例如，电池、电容器)来实现，并且可以是调节来自另一个来源(例如，整流器)的功率的有源装置。驱动器54可以从总线56接收DC功率，并且可以向线性推进系统40的主要部分42提供驱动信号。每个驱动器54可以是将来自总线56的DC功率转换成提供给主要部分42的相应部分的多相(例如，三相)驱动信号的逆变器。主要部分42可以分为多个模块或部分，其中每个部分与相应的驱动器54相关联。

控制器58向每个驱动器54提供控制信号以控制驱动信号的产生。控制器58可以从运动调节器(未示出)提供推力命令以控制驱动器54的驱动信号的产生。驱动器输出可以是脉宽调制(PWM)。控制器58可以使用编程来产生控制信号的基于处理器的装置来实现。控制器58还可以是电梯控制系统或电梯管理系统的部分。控制系统46的元件可以在单一集成模块中实现，和/或可以沿井道26分布。

参考图4，控制系统46还可以包括由每个电梯轿厢28携带的轿厢控制系统60，以及井道控制系统62，所述井道控制系统62远离电梯轿厢定位并且所述井道控制系统62大体(至少部分)由固定结构22支撑。轿厢控制系统60包括传感器64、制动管理器66和制动控制器68。井道控制系统62可以包括Ustop管理器70、运载工具控制装置72和多个逆变器54(同样参见图3)。Ustop管理器70和/或运载工具控制装置72可以是控制器58的集成部分。在正常电梯轿厢28操作过程中，通过可能是无线的路径76在制动管理器66与Ustop管理器70之间发送连续制动命令信号(参见箭头74)。连续制动命令信号74大体可以包括不制动命令和施加制动的命令。术语“Ustop”或Ustop动作指代紧急停止，所述紧急停止在系统确定可能不希望电梯沿计划好的速度型态(velocity profile)继续移动时启动。一般而言，Ustop动作可以通过控制电梯电机和/或接合一个或多个制动装置来完成。

制动管理器66可以包括电子处理器和计算机可读存储介质，它们用于接收和处理从速度传感器64接收的轿厢速度信号(参见箭头78)，并且通过例如预编程算法来将这类数据与预编程速度和/或减速型态进行比较。基于制动管理器66对速度信号78的处理，制动控制器68可以接收Ustop保持制动器激活命令信号(参见箭头80)以从制动管理器66激活保持制动器82。同样基于速度信号78，制动控制器68可以接收Ustop二次制动器激活命令信号(参见箭头84)以从制动管理器66激活二次制动器86。应进一步预期和理解，传感器64可以是用于通过观察一段时间内轿厢位置的变化来计算速度的位置传感器的类型。应进一步理解，保持制动器激活命令信号80可以是与正常操作(即，不只是Ustop操作)过程中施加的信号大体相同的信号。另外，保持制动器和二次制动器可以由不同的制动控制器来操作，并且保持制动器可以是选择性应用来控制电梯轿厢减速的多个制动器。

井道控制系统62的Ustop管理器70通常在需要Ustop动作(即，检测到任何种类的不安全状况)时进行确定。在本公开中，不安全状况是轿厢控制系统60与井道控制系统62之间失去通信(例如，信号74)。Ustop管理器70可以包括电子处理器和计算机可读存储介质，它们被配置来通过路径90向多个逆变器54输出Ustop命令信号(参见箭头88)。在Ustop操作模式期间Ustop管理器70对多个逆变器54的控制可以至少部分基于预编程减速型态。Ustop管理器70可以利用预编程算法来至少部分将电梯轿厢28的实际减速与减速型态进行比较。Ustop命令信号是启动的或关闭的。在Ustop模式期间可以监测电梯轿厢的进展，但是(作为一个非限制性实例)可以对逆变器54发布的唯一命令是进入Ustop模式。针对这一操作，驱动器之间可能不需要进行其他协调。路径90可以是有线的或无线的。

参考图4和图5，一旦轿厢控制系统60与井道控制系统62之间失去通信(例如，连续制动命令信号74失效，参见图5中的方框100)，轿厢控制系统60的制动管理器66就可以启动制动Ustop模式(参见方框102)。独立地且可能是同时地，井道控制系统62的Ustop管理器70可以启动运载工具Ustop模式(参见方框104)。当处于运载工具Ustop模式时，Ustop管理器70可以向多个逆变器54发送减速命令信号88(即，Ustop命令信号)(参见方框106)，从而导致电梯轿厢28的减速(参见方框108)。术语“制动Ustop”大体指代部署可能作用于导轨的制动装置，且不依赖于推进和/或机动化系统的止动手段。

当井道控制系统62处于运载工具Ustop模式时，轿厢控制系统60可以处于制动Ustop模式。当处于制动Ustop模式时，制动管理器66监测轿厢28的速度(参见方框110)以准备在不产生过大的惯性力的情况下应用保持制动器82。虽然电梯轿厢28在这个监测时间间隔期间独立地起作用，但是所述电梯轿厢28也可以因Ustop管理器70向多个逆变器54发送的减速命令而减速。当速度下降到预编程到制动管理器66中的阈值之下时，制动管理器向制动控制器68输出保持制动器激活命令信号80(参见方框112)。一旦接收，制动控制器68就可以激活保持制动器82(参见方框114)以使电梯轿厢28实现相对快速或紧急的停止。

在发送保持制动器激活命令信号80之后，制动管理器66可以继续监测电梯轿厢28的减速(参见方框116)。在预编程的时间段之后，如果减速未能满足预编程阈值，那么制动管理器66可以向制动控制器68输出二次制动器激活命令信号84(参见方框118)。一旦接收，制动控制器68就可以激活二次制动器86(参见方框120)以进一步使电梯轿厢28减速。

虽然已经参考示例性实施方案描述了本公开，但本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以进行各种改变并且可以用等效物进行替代。此外，在不脱离本公开的实质范围的情况下，可以应用各种修改来使本公开的教义适应于特定情况、应用和/或材料。例如，电梯系统可能不是无绳电梯系统，并且可以适用于包括缆线式电梯系统的任何类型的电梯系统。本公开因此不限于本文公开的特定实例，但包括落在随附权利要求书范围内的所有实施方案。

Claims (20)

1.一种被配置来控制电梯轿厢的电梯控制系统，所述电梯轿厢被构造和布置来沿由固定结构界定的井道移动，所述电梯控制系统包括：

路径；

井道控制系统，所述井道控制系统由所述固定结构支撑并且被配置来通过所述路径发送连续制动命令信号；以及

轿厢控制系统，所述轿厢控制系统由所述电梯轿厢携带，并且被配置来接收所述连续制动命令信号并且一旦失去所述制动命令信号就启动制动Ustop模式，并且独立于所述井道控制系统。

2.如权利要求1所述的电梯控制系统，

其中所述轿厢控制系统包括：制动管理器，所述制动管理器具有电子处理器；传感器，所述传感器被配置来向所述制动管理器发送传感器信号；以及制动控制器，并且

其中所述制动管理器在处于所述制动Ustop模式时被配置来处理所述传感器信号并基于所述传感器信号来向所述制动控制器输出Ustop保持制动器激活命令。

3.如权利要求2所述的电梯控制系统，其中所述制动控制器包括被构造和布置来一旦接收到所述Ustop保持制动器激活命令就激活的保持制动器。

4.如权利要求3所述的电梯控制系统，其中所述传感器是速度传感器。

5.如权利要求4所述的电梯控制系统，其中所述制动管理器在所述电梯轿厢的速度低于预编程阈值时输出所述Ustop保持制动器激活命令。

6.如权利要求5所述的电梯控制系统，其中所述制动管理器被配置来在输出所述Ustop保持制动器激活命令之后通过所述速度传感器来监测电梯轿厢减速。

7.如权利要求6所述的电梯控制系统，其中所述制动控制器包括被构造和布置来一旦从所述制动管理器获得Ustop二次制动器激活命令就激活的二次制动器。

8.如权利要求7所述的电梯控制系统，其中所述制动管理器被配置来在所述电梯轿厢的减速在输出所述Ustop保持制动器激活命令之后不低于预编程阈值的情况下输出所述Ustop二次制动器激活命令。

9.如权利要求8所述的电梯控制系统，其中所述制动管理器应用预编程算法。

10.如权利要求1所述的电梯控制系统，其中所述连续制动命令信号包括不制动的命令和施加制动的命令。

11.如权利要求1所述的电梯控制系统，其中所述路径是无线的并且所述电梯轿厢是无绳的。

12.如权利要求1所述的电梯控制系统，其中所述井道控制系统包括被配置来一旦失去所述连续制动命令信号就启动Ustop运载工具模式的Ustop管理器。

13.如权利要求12所述的电梯控制系统，其中所述井道控制系统包括多个逆变器，所述多个逆变器被构造和布置来激励线性推进电机的多个或相应的线圈，并且其中所述Ustop管理器被配置来在处于所述Ustop运载工具模式时向所述多个逆变器发送Ustop命令信号以减缓所述电梯轿厢的速度。

14.如权利要求13所述的电梯控制系统，其中所述Ustop命令信号是依据预编程到所述井道控制系统中的Ustop速度型态的。

15.如权利要求3所述的电梯控制系统，其中所述传感器是位置传感器。

16.一种操作无绳电梯控制系统的方法，所述方法包括：

当由电梯轿厢携带的轿厢控制系统与远离所述电梯轿厢定位的井道控制系统之间不存在通信时启动所述轿厢控制系统的制动Ustop模式；

在所述制动Ustop模式期间由所述轿厢控制系统监测轿厢速度；

当所述轿厢速度下降到阈值速度之下时由所述轿厢控制系统启动保持制动器激活；以及

使所述电梯轿厢停止。

17.如权利要求16所述的方法，其还包括：

当所述轿厢控制系统与所述井道控制系统之间不存在通信时由所述井道控制系统启动Ustop运载工具模式；以及

由所述井道控制系统控制线性推进电机的多个线圈的激励以使所述电梯轿厢在所述Ustop运载工具模式期间减速。

18.如权利要求17所述的方法，其中所述电梯轿厢根据编程到所述井道控制系统中的减速型态来减速。

19.如权利要求17所述的方法，其中对所述多个线圈的激励的控制通过分别与所述多个线圈相关联的多个逆变器来实施。

20.如权利要求16所述的方法，其还包括：

在保持制动器激活之后由所述轿厢控制系统来监测所述电梯轿厢的减速；以及

在减速未下降到阈值之下的情况下由所述轿厢控制系统启动二次制动器激活。