CN114590677A - 电梯系统中的紧急终端减速 - Google Patents

电梯系统中的紧急终端减速 Download PDF

Info

Publication number
CN114590677A
CN114590677A CN202110947997.1A CN202110947997A CN114590677A CN 114590677 A CN114590677 A CN 114590677A CN 202110947997 A CN202110947997 A CN 202110947997A CN 114590677 A CN114590677 A CN 114590677A
Authority
CN
China
Prior art keywords
moving member
distance
calculating
emergency stop
buffer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110947997.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114590677B (zh
Inventor
U·舍瑙尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Otis Elevator Co
Original Assignee
Otis Elevator Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Otis Elevator Co filed Critical Otis Elevator Co
Publication of CN114590677A publication Critical patent/CN114590677A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114590677B publication Critical patent/CN114590677B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
    • B66B5/16—Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well
    • B66B5/18—Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well and applying frictional retarding forces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
    • B66B1/28—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
    • B66B1/32—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on braking devices, e.g. acting on electrically controlled brakes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/28—Buffer-stops for cars, cages, or skips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
    • B66B5/04—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions for detecting excessive speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
    • B66B5/16—Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
    • B66B5/04—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions for detecting excessive speed
    • B66B5/06—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions for detecting excessive speed electrical

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Maintenance And Inspection Apparatuses For Elevators (AREA)
  • Elevator Control (AREA)

Abstract

本发明涉及电梯系统中的紧急终端减速。提供了一种控制接近电梯系统(20)的井道(34)中的缓冲器(42,46)的移动构件(22,24)的方法。该方法包括：a)基于移动构件(22,24)的当前速度，计算将移动构件(22,24)减速至最大缓冲器冲击速度所需的制动距离；b)将所需的制动距离与移动构件(22,24)和缓冲器(42,46)之间的当前缓冲器距离进行比较，以给出比较结果；c)重复步骤a)和b)一次或多次；以及d)基于比较结果触发移动构件(22,24)的紧急停止。

Description

电梯系统中的紧急终端减速
技术领域
本公开涉及电梯系统和用于操作电梯系统的方法。特别地，本公开涉及控制接近电梯系统的井道中的缓冲器的移动构件的方法。
背景技术
电梯系统典型地包括在井道中运行以在建筑物的楼层之间运送乘客或货物的电梯轿厢和配重。出于安全原因，通常在井道的底部处设置缓冲器来充当减震器，并且使电梯轿厢在其万一超过终端层站(例如最低楼层)的情况下快速地但平缓地停止。
电梯缓冲器可安全地承受的最大冲击速度有时可限制电梯系统的其余部分的操作。例如，除非实施额外的安全措施，否则安全规程可能禁止电梯轿厢以高于缓冲器的额定冲击速度的速度操作。然而，额定高冲击速度的缓冲器可能是昂贵的，并且在井道中占据大量空间。额外的安全措施(诸如由在井道中的固定点处的安全链开关组成的紧急终端停止装置(ETSD))可允许使用更高的速度，但是需要井道中的额外硬件。常规的ETSD还局限于检查在终端层站附近的分立固定点处的电梯的速度(例如当轿厢行进经过分立的位置开关时)。备选方法可为期望的。
发明内容
根据本公开的第一方面，提供了一种控制接近电梯系统的井道中的缓冲器的移动构件的方法，该方法包括：
a) 基于移动构件的当前速度，计算将移动构件减速至最大缓冲器冲击速度所需的制动距离；
b) 将所需的制动距离与移动构件和缓冲器之间的当前缓冲器距离进行比较，以给出比较结果；
c) 重复步骤a)和b)一次或多次；以及
d) 基于比较结果触发移动构件的紧急停止。
根据本公开的第二方面，提供了一种电梯系统，其包括：
移动构件，其布置成沿着井道移动；
缓冲器，其位于井道中，以限制移动构件的移动；以及
控制器，其配置成：
a) 基于移动构件的当前速度，计算将移动构件减速至最大缓冲器冲击速度所需的制动距离；
b) 将所需的制动距离与移动构件和缓冲器之间的当前缓冲器距离进行比较，以给出比较结果；
c) 重复步骤a)和b)一次或多次；以及
d) 基于比较结果触发移动构件的紧急停止。
因此，如果移动构件在接近缓冲器时正在过快地行进(即，如果移动构件原本将以高于最大缓冲器冲击速度的速度冲击缓冲器)，则触发移动构件(例如，电梯轿厢或电梯配重)的紧急停止。因为所需的制动距离是基于移动构件的当前速度重复计算的，所以不需要预先计算的查找表(例如限定预先计算的速度包络)，从而节省了控制器所需的存储器。此外，因为所需的制动距离是基于当前速度专门计算的(即，解析计算)，所以与涉及井道中固定点处的固定速度阈值的传统方法相比，可能需要更小的安全裕度，因为这些固定阈值必须包括大的安全裕度，以降低构件在固定点之间达到不可接受的速度的可能性。这可允许电梯系统以更高的速度和/或以更激进的减速度分布操作。在一些示例中，移动构件(例如电梯轿厢)可在正常操作期间以比最大缓冲器冲击速度更高的速度操作。
在一些示例中，如果单个比较结果指示当前缓冲器距离小于所需的制动距离，则触发紧急停止。然而，在一些示例中，当触发紧急停止时，可考虑多个比较结果。例如，如果多个连续或接近连续的比较结果指示当前缓冲器距离小于所需的制动距离(例如，如果一定比例的最近比较结果指示当前缓冲器距离小于所需的制动距离)，则可触发紧急停止。在一些示例中，可基于若干比较结果的平均值来触发紧急停止(例如，如果若干比较结果的滚动平均值指示当前缓冲器距离小于所需的制动距离)。考虑多个比较结果可有助于避免至少一些不必要的紧急停止(例如，原本可由单个异常比较结果(例如由噪声引起的)触发的紧急停止)。
触发紧急停止典型地涉及中断对驱动装置(例如马达)和制动装置的功率供应，驱动装置布置成驱动井道中的移动构件，制动装置布置成使移动构件减速。驱动装置和制动装置两者都可作为驱动系统或驱动机器的部分提供，例如，其中驱动装置布置成旋转驱动绳轮，连接到(多个)移动构件的张紧部件围绕该驱动绳轮传递，并且制动装置布置成向驱动绳轮施加制动力。在一些示例中，中断对驱动装置和制动装置的功率供应停止将任何驱动力施加到移动构件，并施加制动，因此使移动构件快速地停止。
在一些示例中，步骤a)和b)可重复多次，例如贯穿移动构件所经过的行程的至少部分。在多种示例中，该方法频繁地重复步骤a)和b)，以便至少在移动构件正在接近缓冲器时动态地更新所需的制动距离。例如，步骤a)和b)可贯穿移动构件和缓冲器之间的当前缓冲器距离小于预设值的行程的部分重复。更一般地，在一些示例中，当移动构件和缓冲器之间的当前缓冲器距离小于预设值(例如小于5 m)时，步骤a)和b)可重复多次。这可在移动构件正在接近缓冲器(无论是作为计划行程的部分还是以其它方式)时提供连续监测。因为该方法不依赖于安装在井道中的固定位置处的分立传感器，所以与传统方法相比，可更容易地选择被监测的电梯行程的部分和/或井道的区域。
步骤a)和b)的一次或多次重复可间隔例如短于一秒。在一些示例中，步骤a)和b)以500 ms或更短、100 ms或更短、50 ms或更短、或者甚至高达10 ms或更短的间隔重复。在一些示例中，重复速率是预设的。重复速率可基于诸如移动构件的操作速度的一个或多个因素来选择。重复速率可为不变的，然而它可变化(例如，基于移动构件相对于缓冲器的位置，例如，当移动构件更靠近缓冲器时更规则地重复)。步骤a)和b)可以以不同的速率重复。
在一些示例中，基于更新的当前速度(例如，当提供更新的当前速度时)，重复步骤a)且任选地重复步骤b)。例如，重复速率可取决于当前速度测量的速率。可每当对移动构件的当前速度进行新的测量时或者以基于当前速度的测量速率(例如，与当前速度的测量速率成比例)的速率重复步骤a)且任选地重复步骤b)(例如，每次绝对位置测量系统提供更新的速度测量值时，可执行步骤a)和b))。换句话说，可重复步骤a)和b)以基于移动构件的当前速度的测量动态地更新比较结果。将理解，在一些这样的示例中，当轿厢移动得更快时，可以以更高的速率提供速度更新。
在一些示例中，计算将移动构件减速至最大缓冲器冲击速度所需的制动距离包括在满足紧急停止条件之后计算移动构件的运动。例如，所需的制动距离可通过预测在紧急停止的不同阶段中移动构件的运动来计算。所需的制动距离可使用在不同阶段中移动构件的预期恒定加速度来计算。
在一些示例中，计算移动构件的运动包括计算在紧急停止的第一阶段中移动构件将行进的第一距离。第一阶段可包括在紧急停止条件被满足和一个或多个紧急停止动作(例如，对制动装置和/或驱动装置的功率供应中断)发生之间的反应时间(例如，电子信号延迟或计算延迟)。反应时间可为预确定的(例如，限定为针对使用中的电梯系统类型的规格的部分，或者基于针对使用中的特定电梯系统的反应时间的测量值)。例如，反应时间可与来自控制器的紧急停止信号到达驱动装置和制动装置所花费的时间相关。计算第一距离可包括假设移动构件在第一阶段中以预期的恒定第一加速度加速。在一组示例中，由移动构件行进的第一距离ds 1 可根据下式计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
其中，v current 是移动构件的当前速度(即，在紧急停止条件被满足时)，dt reaction 是在紧急停止条件被满足和一个或多个紧急停止动作发生之间的反应时间，并且a 1是在紧急停止的第一阶段期间的预期第一加速度。
在紧急停止的第一阶段期间的预期第一加速度可包括固定的预确定值，例如合理的“最坏情况”加速度值(例如，如果驱动系统将施加最大正常驱动力，则移动构件将经历的加速度)。这种方法降低了第一距离被低估的可能性，例如，即使驱动系统将发生故障以及在非预期时间施加全部驱动力。
另外或备选地，预期第一加速度可基于紧接在计算所需的制动距离之前的移动构件的测量加速度来确定。这可产生更准确的第一距离(因为在反应时间期间的加速度有可能将至少大约与紧接在紧急停止条件被满足之前的加速度一致)，从而允许更紧的操作裕度和因此电梯系统的更高效操作。例如，预期第一加速度可被认为等于紧接在计算所需的制动距离之前的移动构件的测量加速度，或者相对于紧接在计算所需的制动距离之前的移动构件的测量加速度来计算(例如，其中在测量加速度上加上诸如10%或20%的预确定的公差)。在一些示例中，预期第一加速度可基于电梯轿厢的计划加速度(即，根据电梯轿厢当前正采用的路线)来确定。
在一些示例中，另外或备选地，计算移动构件的运动可包括计算在紧急停止的第二阶段中移动构件所行进的第二距离。第二阶段可包括制动器落下延迟时间—即在紧急停止动作发生(例如制动装置功率供应中断)和产生显著的制动力(例如标称最大制动力的某一水平，诸如70%、80%或90%)之间的时间，即制动装置物理地接合所花费的时间。制动器落下延迟可被预限定(例如，作为电梯系统的规格的部分)，或者制动器落下延迟可从先前的制动操作测量。计算第二距离可包括假设移动构件在第二阶段中以恒定的预期第二加速度加速。在一些示例组中，由移动构件行进的第二距离ds 2 可根据下式计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
其中，dt delay 是制动器落下延迟，a 2是在紧急停止的第二阶段期间的预期第二加速度，并且v 1 是在第二阶段开始时移动构件的预期速度，其根据下式计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE006
。
在紧急停止的第二阶段期间的预期第二加速度可包括固定的预确定值，例如当没有驱动力或制动力施加到移动构件时(即，因为紧急停止中断了对驱动装置和制动装置的功率供应)，由移动构件经历的自由滚动加速度值。预期第二加速度可包括可能加速度(例如自由滚动加速度值、部分制动力加速度值或全部制动力加速度值)的组合(例如平均值)。
在一些示例中，另外或备选地，计算移动构件的运动可包括计算在紧急停止的第三阶段中移动构件所行进的第三距离。第三阶段可包括在产生显著的制动力和移动构件减速到最大缓冲器冲击速度之间的制动时间。计算第二距离可包括假设移动构件在第三阶段中以恒定的预期第三加速度加速。在一组示例中，由移动构件行进的第三距离ds 3 可根据下式计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE008
其中，a 3 是在紧急停止的第二阶段期间的预期第三加速度，v 2 是在第三阶段开始时移动构件的预期速度，并且dt braking 是制动时间，其根据下式计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE010
其中，v buf 是最大缓冲器冲击速度。
在紧急停止的第三阶段期间的预期第三加速度可包括固定的预确定值，例如基于预期的紧急停止制动力(例如，由制动装置指定的标称最大制动力)和移动构件的预期质量。
在紧急停止期间移动构件的实际运动(例如，第一、第二和/或第三加速度)还取决于移动构件以及任何其它连接的构件的质量和构造(例如，由张紧部件联接到配重的电梯轿厢的运动取决于所有三个构件的质量)。在一些示例中，计算移动构件的运动包括使用移动构件的质量和/或构造。例如，当受到相同的制动力时，向下行进的重载电梯轿厢将比轻载电梯轿厢减速得更慢。类似地，对于相同的制动力，由张紧部件联接到配重的电梯轿厢在靠近井道的底部向下行进时可比在靠近井道的顶部向上行进时更快地减速(由于张紧部件的质量的不均匀分布)。
在一些示例中，移动构件的质量和/或构造的正常操作变化(例如，由乘客或货物负载水平的变化引起，或者由移动构件相对于井道中的其它联接的构件的移动引起)可对由移动构件经历的加速度仅有小的或可忽略的影响(例如，如果移动构件相对于其空重具有小的负载能力)。在这样的示例中，可通过简单地假设移动构件的质量和/或构造是恒定的(例如，假设质量等于平均质量或半负载质量)来执行足够准确的计算。
然而，在其它示例中，质量和/或构造的正常操作变化可对移动构件的运动具有有意义的影响。在一些示例中，计算移动构件的运动可包括假设最坏情况的质量和/或构造情形(即，其中第一、第二和/或第三加速度最高)。例如，构件的质量可被假设为全负载质量，和/或移动构件和其它联接的构件的构造可被假设为高度不平衡(例如，在井道的顶部处的空电梯轿厢或向下在井道底部处的全负载电梯轿厢)。
在一些示例中，另外或备选地，当计算所需的制动距离时，可测量或估计并使用移动构件(以及任选地联接到移动构件的一个或多个构件)的质量和/或构造。例如，可直接测量移动构件的质量(例如，通过安装在驱动装置处的负载传感器)，或者可测量或估计由移动构件承载的乘客的数量和/或货物的质量并将其用于估计移动构件的质量(例如，通过安装在移动构件处的负载传感器)。
在一些示例组中，所需的制动距离可包括额外的公差，诸如分数公差(例如，1%、5%、10%、20%或更大)或绝对公差(例如，0.01 m、0.05 m、0.1 m、0.2 m或更大)。这可确保安全操作，即使例如在移动构件的行为中存在测量误差、通信延迟和/或操作变化。
在多种示例中，移动构件的当前速度和/或当前缓冲器距离可由一个或多个测量系统确定。例如，移动构件的当前速度可通过安装到驱动装置的速度换能器来测量，该驱动装置布置成驱动井道中的移动构件，例如，驱动装置中的驱动轴的旋转速度可转换成移动构件的当前速度。例如，移动构件的当前位置和因此当前缓冲器距离可由安装到旋转编码器装置的位置换能器测量，该旋转编码器装置由联接到移动构件的部件驱动。在一些其它示例中，当前缓冲器距离可由传感器测量，该传感器安装到移动构件并且布置成例如从反射光信号等直接测量到缓冲器的距离。这样的基于换能器的系统可提供接近连续的速度和位置测量。
本文中所公开的方法可特别适用于电梯系统，其中移动构件的绝对位置和/或速度由专用系统精确地测量。在一些示例中，另外或备选地，移动构件的当前速度和/或当前缓冲器距离可使用移动构件在井道中的绝对速度和/或位置来确定。例如，当前缓冲器距离可通过将井道中已知的缓冲器位置与移动构件在井道中的绝对位置进行比较来确定。在至少一些示例中，电梯系统包括绝对位置测量系统，该绝对位置测量系统布置成确定移动构件的绝对位置和/或速度。绝对位置测量系统可配置成直接输出当前缓冲器距离(即，配置成考虑缓冲器位置)，使得不需要额外的计算。在至少一些示例中，绝对位置测量系统可为绝对位置参考系统，该绝对位置参考系统包括位置参考带(诸如编码带)和一个或多个传感器，该位置参考带沿着井道延伸路程的至少部分(例如，在靠近终端层站的井道的至少部分中)，该传感器安装在移动构件上并布置成读取位置参考带以确定移动构件在井道中的位置。当前速度也可根据由绝对位置参考系统测量的位置变化来计算。
电梯系统可包括一个或多个控制器，其布置成执行步骤a)至d)中的一个或多个。控制器可包括PESSRAL节点，即根据(多个)相关标准限定为电梯安全相关应用中的可编程电子系统的节点。控制器可包括布置成执行步骤a)和b)的决策模块和布置成执行步骤d)的致动器模块。决策模块和致动器模块可通过CAN(控制器区域网)总线连接。
控制器可包括专用的安全控制器，但是在一些示例中，控制器可包括电梯控制器，即，还配置成在正常操作中控制移动构件的移动(例如，以控制电梯轿厢响应于电梯呼叫)的电梯控制器。控制器可作为另一装置(例如远程监测装置)的部分来提供。在一些示例中，控制器可例如从单独的绝对定位系统接收(例如通过CAN总线)关于移动构件的绝对位置和/或当前缓冲器距离和/或速度的信息。另外或备选地，控制器可布置成直接测量移动构件的绝对位置和/或当前缓冲器距离和/或速度。
在一些示例中，另外或备选地，控制器包括存储器，该存储器配置成存储上面讨论的预期的恒定加速参数，诸如反应时间、制动器落下延迟时间和制动时间。移动构件的质量也可存储为参数，无论这是预设的还是测量并动态更新的。存储器还可用于临时存储例如来自最新的测量或少量最近的测量的当前速度和/或当前缓冲器距离。
本文中所描述的任何方面或示例的特征可在任何适当的情况下应用于本文中所描述的任何其它方面或示例。在参考不同的示例的情况下，应当理解，这些示例不一定是不同的，而是可重叠。
附图说明
现在将仅通过示例的方式并参考附图来描述一个或多个非限制性示例，在附图中：
图1是根据本公开的示例的电梯系统的示意性视图；
图2是图示图1中的电梯系统的操作的示意图；
图3是图示根据本公开的示例操作的电梯轿厢的轨迹的速度-距离图；
图4是图示根据本公开的示例操作的电梯轿厢的另一个轨迹的速度-距离图；以及
图5是图示在常规地操作的电梯轿厢的轨迹和根据本公开的示例操作的电梯轿厢之间的比较的速度-距离图。
具体实施方式
如图1中所示出的，电梯系统20包括在建筑物的多种楼层之间的井道34中运行的电梯轿厢22。电梯轿厢22通过张紧部件26(例如一根或多根绳索或带)悬挂在井道34中。张紧部件26的另一端部连接到配重24。电梯轿厢22和配重24是电梯系统20中的移动构件。然而，将认识到，在其它示例中，电梯系统可为无绳索的。
井道34的底部包括位于电梯轿厢22下方的第一缓冲器42和位于配重24下方的第二缓冲器46。缓冲器42、46位于电梯系统20的终端层站35(即，用于建筑物中最低楼层的停止点)的正下方，并且布置成充当减震器，以使电梯轿厢22和/或配重24在其万一超过终端层站35的情况下快速但平缓地停止。缓冲器42、46被设计成安全地承受来自分别处于最大缓冲器冲击速度或低于最大缓冲器冲击速度的电梯轿厢22或配重24的冲击。第一缓冲器42和第二缓冲器46可具有不同的最大缓冲器冲击速度。在一个示例中，针对第一缓冲器42(即用于电梯轿厢22的缓冲器)的最大缓冲器冲击速度为大约1 ms-1。
在正常操作期间，电梯轿厢22在井道中向上和向下行进，以在建筑物的楼层之间运送乘客和/或货物。电梯轿厢22由驱动系统30驱动，驱动系统30包括驱动装置32和制动装置36。张紧部件26在由驱动装置32驱动旋转并由制动装置36制动的驱动绳轮(未示出)上传递。驱动系统30的正常操作由电梯控制器40控制。在一些示例中，在正常操作期间，电梯轿厢22被驱动以在超过针对第一缓冲器42的最大缓冲器冲击速度的速度下(例如，在高达4ms-1或更高的速度下)行进。
电梯系统20还包括在图2中更详细地示出的安全控制器52。安全控制器52包括通过CAN总线58连接的ETS(紧急终端停止)决策节点54和致动器节点56。如果需要，则致动器节点56可中断对驱动系统30的功率供应，以经由安全链60执行紧急停止。
电梯系统20还包括绝对位置测量系统50，其配置成确定电梯轿厢22在井道34中的绝对位置和速度。绝对位置测量系统50配置成通过CAN总线58以高速率(例如，高达每10 ms一次或更快)向安全控制器52输出电梯轿厢22的绝对位置和速度的测量值。尽管绝对位置测量系统50在图1和图2中示出为单独的构件，但是在一些示例中，它可形成安全控制器52或电梯控制器40的部分(或者所有三者可作为一个控制器提供)。绝对位置测量系统50包括沿着井道(未示出)延伸路程的至少部分的编码带以及两个传感器(未示出)，这两个传感器安装在电梯轿厢22上并且布置成读取编码带以确定电梯轿厢22在井道34中的位置和速度。
在正常操作期间的任何时刻，电梯轿厢22的紧急停止都可被触发，例如，如果井道门被打开，如果维护工人出现在井道的底坑中，或者，如下面更详细地解释的，电梯轿厢22在接近终端层站35时过快地行进。紧急停止由图2中所看到的来自安全链60的紧急停止信号触发。可通过中断对驱动系统30的功率供应来执行紧急停止。功率的损失触发制动装置36接合并停止驱动装置32(即，移除施加到驱动绳轮的任何驱动扭矩)。这使电梯轿厢22(和配重24)快速地停止。
图3是速度-位置图，其图示接近终端层站35的电梯轿厢22的正常轨迹102，以及过快接近终端层站35使得紧急停止被触发的电梯轿厢22的不恰当轨迹104。
正常轨迹102示出电梯轿厢22在终端层站35的位置处(在缓冲器42上方大约0.05m处)逐渐减慢至停止。不恰当的轨迹104示出电梯轿厢22朝向终端层站35加速。
对于两个轨迹102、104，绝对位置测量系统50连续地(例如，以高达每10 ms或更短一次的高速率)测量电梯轿厢22的位置和速度，并且安全控制器52的ETS决策节点54重复地(例如，以绝对位置测量系统50的相同速率)使用电梯轿厢22的当前速度计算将电梯轿厢22减速到最大缓冲器冲击速度(在该示例中为1 ms-1)所需的制动距离。
例如，在点106处，在时间t1处，两个轨迹102、104的电梯轿厢22位于终端层站35上方1 m处(即，当前缓冲器距离ds buf (t 1 )为大约1.05 m)，并且以1 ms-1行进。该时刻所需的制动距离是通过将电梯轿厢22在紧急停止的三个阶段中将行进的距离求和来计算的：第一距离ds 1 (t 1 )，其对应于在t1处满足紧急停止条件和对驱动系统30的功率供应中断之间的反应时间dt reaction 期间电梯轿厢22将行进的距离；第二距离ds 2 (t 1 )，其对应于在制动装置36的功率中断和制动装置36产生显著的制动力(例如，标称最大制动力的80%)之间的制动器落下延迟时间dt delay 期间电梯轿厢22将行进的距离；以及第三距离ds 3 (t 1 )，其对应于当电梯轿厢22在制动下减速至最大缓冲器冲击速度时电梯轿厢22将行进的距离，持续时间为dt braking 。
第一距离ds 1 (t 1 )根据上面给出的等式(1)计算，其中，对于该示例，在时间t1处：
Figure DEST_PATH_IMAGE012
给定大约0.105 m的针对ds 1 的值。类似地，第二和第三距离根据等式(2)-(6)计算，并且求和以产生总的所需制动距离，在该示例中，在时间t1处，该距离为大约0.4 m。然而，因为当前缓冲器距离ds buf (t 1 )是1.05 m，所以对于任一轨迹102、104而言都不触发紧急停止。
然而，在第二时间t2处，遵循不恰当轨迹104的电梯轿厢22在图4中的点108处，在终端层站上方大约0.6 m处(即，其中ds buf (t 2 ) = 0.605 m)，并且以大约1.2 ms-1行进。再次，计算第一距离ds 1 (t 2 )、第二距离ds 2 (t 2 )和第三距离ds 3 (t 3 )，并且计算出总的所需制动距离为0.605 m。因此，紧急停止由安全控制器52的致动器节点56触发，从而切断驱动系统30的功率，并且因此在电梯轿厢22撞击缓冲器42之前，将电梯轿厢22减速至低于1 ms-1的最大缓冲器冲击速度。紧急停止遵循三个预期阶段，其中电梯轿厢22在反应时间期间在第一阶段中加速到点110，在制动器落下延迟时间内进一步加速到点112，并且在制动时间内减速到点114(在此处电梯轿厢22撞击缓冲器42)。
为了说明性目的，图3示出针对一系列轿厢速度的所需制动距离120。然而，该速度包络没有被安全控制器52预先存储(例如，作为查找表)并用于触发紧急停止，因为这需要额外的存储器(以存储查找表)并且更难适应变化的情形(例如，变化的电梯轿厢22质量)。相反，ETS决策节点54简单地存储少量参数(例如，最大缓冲器冲击速度、终端缓冲器位置)并在电梯轿厢22朝向终端层站35下降时以高速率(例如，高达每10 ms一次或甚至更快)重复地解析计算所需的制动距离。
图4示出电梯轿厢22的另一个不恰当的轨迹204。可看到，尽管电梯轿厢22朝向终端减速，但是电梯轿厢22减速过慢。在点206处，电梯轿厢22具有0.5 m的当前缓冲器距离和大约0.9 ms-1的当前速度。使用当前速度，安全控制器52计算出所需的制动距离为0.5 m，并且因此触发紧急停止，在电梯轿厢22在点208处撞击缓冲器42之前，该紧急停止使电梯轿厢22低于最大缓冲器冲击速度。
图5比较根据常规的紧急终端停止方法和根据本公开的示例的接近终端层站的电梯轿厢的可能轨迹。
图5示出在使用常规的紧急终端停止装置的系统中的电梯轿厢的规则操作分布(“驱动分布ETSD 2点”)302(即轨迹)，该紧急终端停止装置的特征是分别位于距终端层站(0 m)4 m和15 m处的两个分立的位置开关304、306。位置开关304、306布置成如果电梯轿厢通过以高于分别为1.9 ms-1和3.4 ms-1的预设阈值308、310的速度行进而经过则触发紧急停止。连接预设阈值308、310的虚线表示跨越在井道中的不同行进距离应用的固定速度阈值。
因为在常规系统中紧急终端停止仅可由分立的位置开关304、306触发，所以针对上部位置开关306的速度阈值310必须被设定在对于电梯轿厢刚好在经过下部位置开关304之前行进而言安全的速度下(因为系统在这两个点之间没有接收到位置信息)。这意味着速度阈值310中包括大的安全裕度(即，速度阈值310必须被设定为低于在上部位置开关306的位置处实际上安全的速度)。类似地，针对下部位置开关304的阈值也包括大的安全裕度。因此，遵循规则操作分布302的电梯轿厢的减速度分布必须非常平缓，在该示例中具有大约0.3 ms-2的减速度。
相比之下，图5还示出根据本公开的示例控制的电梯轿厢的规则操作分布(“驱动分布”)312(即轨迹)。在该示例中，基于电梯轿厢的当前速度重复计算所需的制动距离，并将其与轿厢的当前缓冲器距离进行比较。针对一系列轿厢速度的计算的所需制动距离(“ETS触发”)320在图5中示出，并且图示了这种连续监测的益处。规则运动分布312不需要包括大的安全裕度，并且因此可比现有技术的方法更激进，即特征是更高的速度和更高的减速度(在该示例中为1.2 ms-2)。这允许更高效的电梯操作(例如，具有更短的行程时间)。
虽然仅结合有限数量的示例详细描述了本公开，但是应当容易理解，本公开不限于这样的公开的示例。相反，可对本公开进行修改，以并入迄今为止尚未描述但与本公开的范围相称的任何数量的变型、变更、替换或等效布置。另外，虽然已经描述了本公开的多种示例，但是将理解，本公开的方面可仅包括所描述的示例中的一些。因此，本公开将不被视为受前文的描述的限制，而是仅受所附权利要求书的范围的限制。

Claims (15)

1. 一种控制接近电梯系统(20)的井道(34)中的缓冲器(42, 46)的移动构件(22, 24)的方法，所述方法包括：
a) 基于所述移动构件(22, 24)的当前速度，计算将所述移动构件(22, 24)减速至最大缓冲器冲击速度所需的制动距离；
b) 将所述所需的制动距离与所述移动构件(22, 24)和所述缓冲器(42, 46)之间的当前缓冲器距离进行比较，以给出比较结果；
c) 重复步骤a)和b)一次或多次；以及
d) 基于所述比较结果触发所述移动构件(22, 24)的紧急停止。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括基于所述移动构件(22, 24)的更新的当前速度重复步骤a)并且任选地重复步骤b)。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，包括以基于所述移动构件(22, 24)的所述当前速度的测量速率的速率重复步骤a)和b)。
4. 根据任何前述权利要求所述的方法，其特征在于，包括当所述移动构件(22, 24)和所述缓冲器(42, 46)之间的所述当前缓冲器距离小于预设值时重复步骤a)和b)多次。
5. 根据任何前述权利要求所述的方法，其特征在于，步骤a)和b)的一次或多次重复间隔一秒或更短、500 ms或更短、100 ms或更短、50 ms或更短、或10 ms或更短。
6. 根据任何前述权利要求所述的方法，其特征在于，计算将所述移动构件(22, 24)减速至最大缓冲器冲击速度所需的制动距离包括在满足紧急停止条件之后计算所述移动构件(22, 24)的运动。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，包括在紧急停止的不同阶段中使用所述移动构件(22, 24)的预期恒定加速度来计算所述所需的制动距离。
8. 根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，计算所述移动构件(22, 24)的运动包括计算所述移动构件(22, 24)在紧急停止条件被满足和一个或多个紧急停止动作发生之间的反应时间内将行进的第一距离。
9. 根据权利要求6至8中的任何所述的方法，其特征在于，计算所述移动构件(22, 24)的运动包括计算所述移动构件(22, 24)在紧急停止动作发生和产生显著的制动力之间的制动器落下延迟时间内将行进的第二距离。
10. 根据权利要求6至9中的任何所述的方法，其特征在于，计算所述移动构件(22,24)的运动包括计算所述移动构件(22, 24)在产生所述显著的制动力和所述移动构件(22,24)被减速至所述最大缓冲器冲击速度之间的制动时间内将行进的第三距离。
11. 根据权利要求6至10中的任何所述的方法，其特征在于，计算所述移动构件(22,24)的运动包括使用所述移动构件(22, 24)的质量。
12. 根据任何前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述移动构件(22, 24)是电梯轿厢(24)或电梯配重(26)。
13. 根据任何前述权利要求所述的方法，其特征在于，包括根据所述移动构件(22,24)在所述井道(34)中的绝对位置来计算当前缓冲器距离。
14.一种电梯系统(20)，包括：
移动构件(22, 24)，其布置成沿着井道(34)移动；
缓冲器(42, 46)，其位于所述井道(34)中，以限制所述移动构件(22, 24)的移动；以及
控制器，其配置成：
a) 基于所述移动构件(22, 24)的当前速度，计算将所述移动构件(22, 24)减速至最大缓冲器冲击速度所需的制动距离；
b) 将所述所需的制动距离与所述移动构件(22, 24)和所述缓冲器(42, 46)之间的当前缓冲器距离进行比较，以给出比较结果；
c) 重复步骤a)和b)一次或多次；以及
d) 基于所述比较结果触发所述移动构件(22, 24)的紧急停止。
15. 根据权利要求14所述的电梯系统(20)，其特征在于，所述移动构件(22, 24)是电梯轿厢(24)或电梯配重(26)。
CN202110947997.1A 2020-12-04 2021-08-18 电梯系统中的紧急终端减速 Active CN114590677B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20212048.1 2020-12-04
EP20212048.1A EP4008667B1 (en) 2020-12-04 2020-12-04 Emergency terminal deceleration in elevator systems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114590677A true CN114590677A (zh) 2022-06-07
CN114590677B CN114590677B (zh) 2024-07-02

Family

ID=73726753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110947997.1A Active CN114590677B (zh) 2020-12-04 2021-08-18 电梯系统中的紧急终端减速

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220177264A1 (zh)
EP (1) EP4008667B1 (zh)
CN (1) CN114590677B (zh)
BR (1) BR102021022522A2 (zh)
ES (1) ES2981788T3 (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1861510A (zh) * 2005-05-13 2006-11-15 株式会社日立制作所 电梯控制装置
CN101137570A (zh) * 2005-03-05 2008-03-05 蒂森克虏伯电梯股份有限公司 升降设备
WO2009078088A1 (ja) * 2007-12-17 2009-06-25 Mitsubishi Electric Corporation エレベータ装置
WO2012059970A1 (ja) * 2010-11-01 2012-05-10 三菱電機株式会社 エレベータ装置
CN105438914A (zh) * 2016-01-07 2016-03-30 西华大学 一种轿厢式电梯防坠落安全系统
WO2016157369A1 (ja) * 2015-03-30 2016-10-06 三菱電機株式会社 エレベータの制御システム
CN205739847U (zh) * 2016-05-12 2016-11-30 苏州富士电梯有限公司 一种电梯轿厢紧急保护装置
CN106573755A (zh) * 2014-09-09 2017-04-19 三菱电机株式会社 电梯装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101137570A (zh) * 2005-03-05 2008-03-05 蒂森克虏伯电梯股份有限公司 升降设备
CN1861510A (zh) * 2005-05-13 2006-11-15 株式会社日立制作所 电梯控制装置
WO2009078088A1 (ja) * 2007-12-17 2009-06-25 Mitsubishi Electric Corporation エレベータ装置
WO2012059970A1 (ja) * 2010-11-01 2012-05-10 三菱電機株式会社 エレベータ装置
CN106573755A (zh) * 2014-09-09 2017-04-19 三菱电机株式会社 电梯装置
WO2016157369A1 (ja) * 2015-03-30 2016-10-06 三菱電機株式会社 エレベータの制御システム
CN107250022A (zh) * 2015-03-30 2017-10-13 三菱电机株式会社 电梯的控制系统
CN105438914A (zh) * 2016-01-07 2016-03-30 西华大学 一种轿厢式电梯防坠落安全系统
CN205739847U (zh) * 2016-05-12 2016-11-30 苏州富士电梯有限公司 一种电梯轿厢紧急保护装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20220177264A1 (en) 2022-06-09
ES2981788T3 (es) 2024-10-10
CN114590677B (zh) 2024-07-02
EP4008667B1 (en) 2024-06-12
BR102021022522A2 (pt) 2022-06-21
EP4008667A1 (en) 2022-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10196234B2 (en) Method for controlling unintended vertical speed and acceleration of an elevator
CN102933480B (zh) 用于监控电梯轿厢的运动的方法及电梯系统
JP5646047B2 (ja) マルチカー式エレベータ及びその制御方法
KR100969047B1 (ko) 엘리베이터 장치
EP3366626B1 (en) Elevator safety system and method of monitoring an elevator system
CN101636340B (zh) 电梯的制动装置
JP5333234B2 (ja) エレベータ装置
CN101151202B (zh) 电梯装置
EP3564170B1 (en) Elevator car control to address abnormal passenger behavior
KR101972679B1 (ko) 엘리베이터의 제어 장치
KR101993538B1 (ko) 엘리베이터 장치
JP6062009B2 (ja) エレベータ装置
CN110817614A (zh) 提高电梯系统的运送能力
CN114590677B (zh) 电梯系统中的紧急终端减速
WO2015078859A1 (en) Improvements in or relating to elevators
US20210371240A1 (en) Emergency terminal stopping systems
CN114590670B (zh) 防止电梯系统中在紧急停止时重力跳动的方法
CN109476450B (zh) 电梯的控制装置
JP5462843B2 (ja) ダブルデッキエレベータおよびその制御方法
JP2007137554A (ja) エレベーターの終端階強制減速装置
WO2024183880A1 (en) Elevator safety system, elevator system and method for limiting elevator car travel path

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant