CN1136640C - 利用升降移动用起吊钢缆的电力和信号的传送方法与装置 - Google Patents

Abstract

一种以钢缆自身为媒体用电磁感应方法在固定设备和被钢缆悬吊的升降机箱间传送电力和/或信号的方法，固定设备内设置的传送手段连接着以电气绝缘状态与所述钢缆电磁耦合的发送用变量器，升降机箱内设置的传送手段连接着以电气绝缘状态与所述钢缆电磁耦合的接收用的变量器。从固定设备的传送手段向发送用变量器供应电力，钢缆受电磁感应作用产生交流电，被升降机箱内的变量器接收提供给升降机箱。同样也可进行双向通信。不用电缆，没有断线，设备费用低。

Description

利用升降移动用起吊钢缆的电力和信号的传送方法与装置

本发明涉及由地面的固定设备向由起吊钢缆悬吊而升降、移动的电梯、缆车、索道等的升降机箱(cage)提供电梯等使用的电力，或在固定设备和升降机箱之间进行电信号传送的电力及信号的传送方法及其装置。

向来，由地面的固定设备向电梯、缆车、索道等的升降、移动的升降机箱(cage)内使用的照明、无线电器等提供的电力供应是通过沿着起吊钢缆或以编入起吊钢缆的形态而自固定设备一直延伸到升降机箱之间的电力供应电缆进行的，或是在电梯的情况下通过尾端软线进行。这样的电力传送中，主要由于发生电缆的断线事故和伸长，通常1～2个月必须修理更换一次。

而且，也有在升降机箱内装载电池，对该电池充电作为照明电源使用的方法，有-必要定期对电池进行充电，这时就必须停下升降机箱进行充电。

在日本专利特开平5-779号公开了将电力变换为微波、用无线方式向升降机箱发送的方法，在地面设备和升降机箱中分别设置微波发送装置和接收装置。

本发明的目的在于提供克服上述从地面的固定设备向电梯等升降、移动的升降机箱提供的电力供应或信号传递所伴随的各种问题的电力/信号(以下，符号“/”表示“和/或”的意思)的传递方法及其装置。

本发明的另一目的在于提供可以不设置专用电缆，从地面的固定设备向电梯等升降、移动的升降机箱提供电力供应的电力传送方法及其装置。

本发明的又一目的在于提供可以不设置通信媒体用的电缆，在地面的固定设备与电梯等的升降移动的升降机箱之间进行单向或双向通信的信号传送方法及其装置。

本发明的电力/信号传送方法，，其特征在于，以起吊钢缆本身作为传送媒体利用电磁感应作用将地面的固定设备产生的电力/信号向升降、移动的电梯等的升降机箱发送/接收。

而本发明的电力/信号传送装置，其特征在于，具备：将悬吊电梯、缆车、索道等的升降机箱(cage)的钢缆的两端交流接地的手段、连接于地面的固定设备内的传送手段上，并且以电气绝缘状态与钢缆电磁耦合的变量器、连接于升降机箱内的传送手段，并且以电气绝缘状态与钢缆电磁耦合的变量器。由于起吊钢缆的两端接地，可以由连接于固定设备内的传送手段，并且与起吊钢缆电磁耦合的变量器借助于电磁感应向钢缆通交流电流，流过钢缆的交流电流由连接于升降机箱内的传送手段，并且与钢缆电磁耦合的变量器接收，以此向升降机箱提供所需要的电力。

又，固定设备和升降机箱之间的信号传送也可以以钢缆本身作为传送媒体，借助于与其电磁耦合的固定设备一侧的变量器和升降机箱一侧的变量器，利用电磁感应作用使所传送的电气信号流经钢缆，通过由二个变量器产生的信号的发送与接收，可以进行单向或双向的信号传送。

在本发明的电力/信号传送装置中，悬吊升降机箱的钢缆不必一定两端接地，可以使用把起吊钢缆两端连接的没有端部的钢缆，可以在地面上的固定设备和移动的升降机箱之间进行电力供应和信号传送。

图1是用于说明实施本发明的电力/信号传送方法的形态之一的、固定设备与电梯之间的电力/信号传送的概略图。

图2是构成本发明的电力/信号传送装置的发送机与接收机的概略构成图。

图3是表示升降机箱一侧的悬吊钢缆的接地手段的概略图。

图4是表示构成本发明的电力/信号传送装置的变量器的一例的立体概略图。

图5是表示构成本发明的电力/信号传送装置的变量器的另一例的立体概略图。

图6是用于说明实施本发明的电力/信号传送方法的其他形态的、固定设备和索道的控制器之间的电力/信号传送的概略图。

下面参照附图对本发明的实施形态加以说明。

图1表示本发明的基本的实施形态之一，表示升降机箱是升降、移动的电梯那样的例子。升降机箱5被固定于起吊钢缆1的一端悬吊着，钢缆1的另一端固定着平衡重物7。在最上部有卷扬机11，挂在卷扬机11的缆车8上的钢缆1的两端的升降机箱5和平衡重物7取得平衡。由处于卷扬机11的缆车8和缆车9之间的电动机10带动处于平衡状态的钢缆1，进行上升和下降驱动。卷扬机11除了电动机外还有制动机等，由于升降机箱5和平衡重物7处于平衡状态，驱动力和制动力不大就能够稳定运动。

在卷扬机11一侧的钢缆1上，在电气绝缘状态下设置与其电磁耦合的电力发送用的变量器2，而在升降机箱5一侧的钢缆1上，在电气绝缘状态下与其电磁耦合地设置电力接收用的变量器4。变量器2可以与钢缆1相对移动，变量器4固定于升降机箱5。电力发送用的变量器2连接于地面上的固定传送设备3内的发送机上，而升降机箱5内的传送设备6的接收机连接于接收用的变量器4。

固定于升降机箱5和平衡重物7上的钢缆1在卷扬机11一侧接地，另一方在升降机箱5一侧接地，在两个变量器2、4的电磁耦合的位置的外侧交流连接，形成闭合的电气回路。而该钢缆1是钢铁制造的，能够通过交流电。从而，在该钢缆1的闭合的电气回路中，能够由交流的电磁感应产生交流电流。

图2表示设置于地面上的固定传送设备3和升降机箱内传送设备6的发送机21和接收机22的结构例。发送机21由发生载波的振荡器23、调制发送信号27的调制器24、形成调制波的主控振荡器(exciter)25和输出放大器26构成。通常使用的振荡频率为50～250KHz左右，但是在该频率范围以外也可发送。

放大器26的发送电力由发送侧的变量器2供给，经过钢缆1传送，由接收侧的变量器4接收。

接收机22由，用于把变量器4接收的传送信号的一部分作为电力从信号中分离出来的混合线圈28、把分离的信号加以放大的放大器29、解调器30、将解调的信号加以放大、输出的放大器31，以及通过整流器32将在混合线圈28分离的电力加以整流、对电池33充电的电路构成。电池33被用作各发送机和接收机的电源。也用作升降机箱内的照明等的电源。

在上面的情况下，钢缆1以具有所需要的张力而悬吊着升降机箱5，取得与平衡重物7的平衡，升降机箱5借助于卷扬机11的电动机10的驱动而升降。这时，可以直接利用作为升降机箱5的升降机构的起吊钢缆1供给电力。也就是说，一旦从固定设备3一侧的发送机21向变量器2供给交流电力，由于电磁感应作用，可以在钢缆1上产生交流电流。流经钢缆1的交流电流被在另一侧的电磁耦合的变量器4所接收，向连接于变量器4的升降机箱5内的传送设备6供应电力。

从传送设备6的接收机22接收的传送信号中取出电力，用作照明电源或通信仪器的电源，或用于对升降机箱内的电池充电。

又，在只进行电力供应的情况下，发送机中不需要信号调制器，而接收机则不需要解调器。

又，升降机箱5的升降机构的起吊钢缆1还可以同时用于升降机箱5和地面上的固定设备3之间的信号传送。即便在这种信号传送中，传送也是在与钢缆1电磁耦合的变量器2及4之间进行，在升降机箱5的传送设备6及固定设备3分别设置发送机和接收机21、22，从而可以进行双向通信。

为了进行信号传送，向图2的发送机21的调制器24输入传送信号27，进行调制，从变量器2传送调制波。而接收机22可以在放大来自变量器4的信号後用解调器30解调，输出信号。又同时用混合线圈28从传送信号中分离电力，就可以供应电力，可以用整流器32取得直流输出。

这样，使升降机箱5升降的机构的起吊钢缆可以用于由地面设备3向移动的升降机箱5供应电力，或用于升降机箱5与地面设备3之间的单向或双向通信，而且电力供应和信号传送也可以两者同时进行，例如，升降机箱5装载的电池的充电容量减少时，可以从升降机箱5用信号向地面设备3发出通知，由地面设备3供应电力进行充电。

图3表示起吊钢缆1的升降机箱一侧的接地方法，升降机箱5两侧面由导轨41支持，升降时不会摇动，在该导轨41上导向的引导辊42使用例如导电性橡胶辊、导电性塑料辊、或导电性金属辊等导电性材料辊，以此可以将钢缆1与升降机箱5同时接地。将升降机箱5接地也有对电梯、索道等实行人身保护的效果。接地面积可与引导辊的数目成比例增加。

而即使没有特别在物理上接地，也由升降机箱5与导轨41等的分布电容交流接地，但是，在这种情况下，接地效率较差。

还有，接地方法可以从升降机箱5的底部引出接地用的尾端软线(tail cord)接地，但是，尾端软线对升降动作有妨碍。

图4是变量器2、4的实施例的立体图，U字型铁芯43相向组合、非接触地设置贯通内部的钢缆1，为此，形成较大的内径，使得钢缆起吊时不发生摩檫。固定传送设备一侧的变量器2设置于离开升降机箱5的位置，能够与钢缆1相对移动，因而因为钢缆1的摇动而容易发生接触，但是可以采取把内径做大的对策。

在这样的钢缆1的振动变大的情况下，上述U字型铁芯做成一个或用一个图1所示的コ字型铁芯，取开口在振动方向上的状态，或是使用图5所示的棒状铁芯45.这样的棒状铁芯45最好是配置于与钢缆1的长度方向相垂直的状态。

图4和图5的缠绕在铁芯43、45的线圈44、46的匝数因传送信号的频率、铁芯的材料、功率等的不同而不同，通常采用3～5匝左右。

图6表示本发明的其他实施形态，表示升降机箱是索道的吊舱的例子。索道使用钢缆作为支持钢缆，支持钢缆61的一端固定在支柱62上，另一端穿过滑轮63系在平衡重物64上。在固定于支柱之间的支持钢缆61上有多个动滑轮65骑于其上，吊舱67用支承构件66吊挂在这些滑轮65上。

而使用钢缆的牵拉缆绳68与支持钢缆61平行地张拉在多个定滑轮69之间，首尾连接，该牵拉缆绳68上固定着吊舱67的支承构件66，牵拉缆绳68受传输电动机70的驱动牵引而移动。

与支持钢缆61平行的其他支持钢缆71也同样以动滑轮72作为异向，上面用支承构件73吊挂着其他吊舱74。支承构件73被固定于牵拉缆绳68返回部分上，由于电动机70的驱动，使吊舱74与吊舱67左右反向移动。

连接于地面固定传送设备76的变量器75与牵拉缆绳68电磁耦合，另外与牵拉缆绳68的支承构件66、73的固定部分相近处设置了电磁耦合的变量器77、78，各变量器分别连接于吊舱67、74内的传送设备上。而且，各变量器77、78固定于支承构件66、73，随各吊舱67、74移动。

从地面上的固定设备76发出的电力和传送信号由变量器75通过牵拉缆绳68传送到各变量器77、78，被各吊舱内67、74的传送设备所接收，而各吊舱67、74通过各变量器77、78发送的信号经过变量器75传送到固定设备76。

上面对利用牵拉缆绳68在地面上的固定设备76与各吊舱67、74之间的传送进行了说明，但是也可以利用支持钢缆61、71供应电力，传送信号。

还有，作为吊挂升降机箱的钢缆也可以使用其他抗拉强度高的钢缆、绳索，可以延长使用寿命。

如上所述，采用本发明，不需要使用向电梯、索道等的升降、移动的升降机箱供电的专用电缆，升降机箱与地面的固定设备之间的单向或双向通信也不需要专用的通信线路，即有线方式、电磁感应的无线方式、LCX方式等用的通信电缆，也不需要空间电波方式的通信中设置的天线等，不存在断线事故，而且设备费用也低。

Claims (6)

1.一种在地面上的固定设备和由起吊钢缆悬吊进行升降、移动的升降机箱之间进行电力和/或信号传送的传送方法，其特征在于，

通过在电气绝缘状态与所述起吊钢缆进行电磁耦合发送电力和/或信号；

通过在电气绝缘状态与所述起吊钢缆进行电磁耦合接收电力和/或信号。

2.一种在地面上的固定设备和由起吊钢缆悬吊进行升降、移动的升降机箱之间进行电力和/或信号传送的传送装置，其特征在于，该传送装置包括：

将所述起吊钢缆的两端交流接地或相连接的手段；

连接于所述固定设备内设置的传送手段上，并且以电气绝缘状态与所述起吊钢缆电磁耦合的第1变量器；

连接于所述升降机箱内设置的传送手段，并且以电气绝缘状态与所述钢缆电磁耦合的第2变量器；

所述固定设备内的传送手段由电力供给手段和信号的发送机构成，所述升降机箱内的传送手段由信号接收机构成；

所述发送机由产生载波的振荡器、调制信号的调制器构成，所述接收机由从接收的信号分离出电力和信号的分配手段、把分离后的信号解调的解调器和把解调波放大后输出的放大器构成。

3.根据权利要求2所述的电力和/或信号的传送装置，其特征在于，所述第1变量器设置得能够相对于所述起吊钢缆移动，所述第2变量器固定设置于所述升降机箱。

4.根据权利要求2所述的电力和/或信号的传送装置，其特征在于，所述起吊钢缆的接地手段是设置于所述升降机箱的导电性引导辊。

5.一种电梯装置，具备由钢缆悬吊，并且由升降/移动手段升降、移动的升降机箱以及，在地面上的固定设备与所述升降机箱之间传送电力和/或信号的装置，其特征在于，所述传送装置包括：

将所述起吊钢缆的两端交流接地或相连接的手段；

连接于所述固定设备内设置的传送手段上，并且以电气绝缘状态与所述起吊钢缆电磁耦合的第1变量器；

连接于所述升降机箱内设置的传送手段，并且以电气绝缘状态与所述钢缆电磁耦合的第2变量器；

所述固定设备内的传送手段由电力供给手段和信号的发送机构成，所述升降机箱内的传送手段由信号接收机构成；

所述发送机由产生载波的振荡器、调制信号的调制器构成，所述接收机由从接收的信号分离出电力和信号的分配手段、把分离后的信号解调的解调器和把解调波放大后输出的放大器构成；

设置于所述升降机箱内并且用所述分配手段供给的电力充电的电池；

还在所述升降机箱内配置以所述电池为电源的照明装置及通信装置。

6.一种索道装置，具备：在设置于地面上的数支支柱之间张拉的支持钢缆、吊挂于在所述支持钢缆上移动的滑轮上的吊舱、被驱动机构所驱动、并且固定所述吊舱的没有首尾的牵拉缆绳，以及在地面上的固定设备和所述吊舱之间进行电力和/或信号的传送的传送装置；其特征在于，

所述传送装置包括：

将所述起吊钢缆的两端交流接地或相连接的手段；

连接于所述固定设备内设置的传送手段上，并且以电气绝缘状态与所述起吊钢缆电磁耦合的第1变量器；

连接于所述升降机箱内设置的传送手段，并且以电气绝缘状态与所述钢缆电磁耦合的第2变量器；

所述固定设备内的传送手段由电力供给手段和信号的发送机构成，所述升降机箱内的传送手段由信号接收机构成；

所述发送机由产生载波的振荡器、调制信号的调制器构成，所述接收机由从接收的信号分离出电力和信号的分配手段、把分离后的信号解调的解调器和把解调波放大后输出的放大器构成；

设置于所述升降机箱内并且用所述分配手段供给的电力充电的电池。

Images