CN2719792Y - 电梯停电应急解困装置 - Google Patents

Abstract

本电梯停电应急解困装置的曳引电机为低速永磁同步电机，轿厢上安装称重传感器。停电时计算机立即进入解困程序。读入称重传感器的轿厢和配重的重量关系信号。若二者重量差大于电机轴系的阻力，计算机指令制动器放开、驱动器对电机进行制动、向自由滑行方向、相当于发电机运行，轿厢与配重的势能产生电能，存储于储能电容。计算机判断平层时，指令停机、开门，完成解困。若轿厢与配重的重量差小于电机轴系的阻力，计算机通知驱动器驱动轿厢向最近楼层运行，钢缆两端重量平衡打破后即与前述状况相同。本装置依靠势能使电机按发电机运行，备用电源小，电机效率高；及时切换，停电时照明通风等不停，轿厢始终处于控制中，迅速平层开门，保证安全。

Description

电梯停电应急解困装置

(一)技术领域

本实用新型涉及一种电梯安全装置，具体为一种电梯停电应急解困装置。

(二)技术背景

随着现代化的步伐，高层建筑不断出现，电梯的使用也日益频繁。电梯运行中难免会出现因停电造成的乘客困于轿厢的事故。电梯停在两层楼之间，悬在相当高度的半空中，乘客无路可去。若是短时间不能恢复供电，困在狭窄轿厢中的乘客处于危险中。为保证电梯的安全运行，电梯停电应急装置的研究一直没有停止，不仅有各种应急灯、应急报警器、安全窗等，还有大量停电时的自动平层开门的应急装置。如中国专利申请94229792“电梯应急平层和开门装置”、02261215“一种电梯停电应急装置”、91202080“电梯断电自动平层、开门装置”、86101421“电梯停电应急装置”98235072“电梯停电自动平层装置”等等。

现有的这些应急装置设计方案均需要为系统提供能维持短时间运行的不间断电源，以能够继续维持在停电后短时间运行将人员送到最近楼层并开门放人。由于目前电梯驱动多以变频器驱动交流异步电机实现，而电机功率因素及效率较低，为维持解困运行一般至少需要配备10KW以上功率的备用电源，所需的蓄电池数量相当多，也就对蓄电池存放场地的相应较高要求，同时蓄电池的维护又需要一定的人力和资金，蓄电池的废液还会带来环境污染。由此可见，目前的电梯应急装置运行、维护的成本都比较高。

(三)实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种电梯停电应急解困装置，并且这种平层开门解困的运行仅需要对驱动器提供1KW左右的备用电源。

本实用新型设计的电梯停电应急解困装置包括曳引电机、备用电源、轿厢位置检测系统，挂在曳引轮上的曳引钢缆两端分别连接轿厢和配重，其电梯曳引电机为低速永磁同步电机，电机与曳引轮之间为直轴连接，驱动器与低速永磁电机相连接对其实施控制，轿厢上安装称重传感器，电梯主控计算机与称重传感器、备用电源、驱动器以及电梯位置检测系统相连接。称重传感器测量轿厢和配重之间的重量差并将差值转变为电压信号送入计算机。电梯正常运行时，电源向储能电容充电，使储能电容达到一定电压即储备一定电能。当停电发生时，备用电源系统自动启动，为驱动器提供电源，驱动器内部的储能电容已经储备了一定的电能，电源切换瞬间的几个毫秒内，电压不会有明显的变化，在系统计算机切换到解困运行状态前的瞬间，驱动器对电机的控制不会中断。

停电时主控计算机立即切换进入应急解困程序。主控计算机读入称重传感器送来的表征轿厢和配重之间的重量关系的信号。绝大多数情况轿厢与配重两边的重量是不平衡的，若二者的重量差大于电机轴系上的摩擦阻力，如果放开制动器，重的一边就会在重力的作用下向下自由滑行，并且随着曳引钢缆不断向重的一边转移，重量不平衡加剧，自由滑行的速度会越来越快。实际解困时由系统计算机指令制动器放开、驱动器驱动电机向轿厢和配重自由滑行的方向运行，并且运行时驱动器控制电机的速度。即驱动器对电机进行制动运行，由于电机为永磁同步电机，故其在制动运行时相当于发电机运行，轿厢与配重的势能转化为电机轴系上的动能，该动能使转子产生电能，驱动器再将该电能存储于驱动器内部的储能电容中。计算机通过轿厢位置检测系统判断轿厢到达最近搂层平层时，则指令驱动器停止驱动曳引机。停电时自动切换单元切换备用电源与照明、通风、制动、门机等连接。平层后计算机指令备用电源驱动门机开门放出乘客。完成解困。

如果轿厢与配重之间的重量差小于电机轴系上的摩擦阻力，此时系统主控计算机根据位置检测系统的信号识别轿厢距离最近的楼层方向，通知驱动器驱动轿厢向该方向运行。由于电机轴系曳引钢缆两端的轿厢和配重的重量差小，基本平衡，电机的运转相当于空载启动只需克服轴系上的摩擦阻力，所需能量由储能电容和备用电源提供。电机运转后，由于悬挂钢缆的运动，曳引钢缆两端的重量平衡被打破，曳引钢缆两端的重量差形成的势能使得电机在驱动器控制下按发电机状态运行，与前段所述的运行状况相同，完成平层开门解困。

本电梯停电应急解困装置的优点为：1、本装置曳引钢缆两端的重量差形成的势能使电机按发电机状态运行，并能够转化为电能，因此备用电源仅需1KW左右，是一般电梯备用电源的1/10；2、电机与曳引轮之间是直轴连接，电机效率一般在90％以上；3、主控计算机实现自动程序切换，停电后，依靠备用电源照明通风等不会中止，轿厢的运动始终处于计算机控制中，立即切换进入解困运行，由于迅速完成了平层开门，不会造成乘客的恐慌，保证安全。

(四)附图说明

图1为本电梯停电应急解困装置侧面结构示意图；

图2为本电梯停电应急解困装置正面结构示意图；

图3为本电梯停电应急解困装置系统电路示意图。

(五)具体实施方式

本实用新型设计的电梯停电应急解困装置包括曳引电机、备用电源、轿厢位置检测系统。如图1所示，挂在曳引轮1上的曳引钢缆7两端分别连接轿厢6和配重4，其电梯曳引电机2为低速永磁同步电机，电机2的输出轴上直接固装曳引轮1，驱动器3与低速永磁电机2相连接对其实施控制，轿厢6上安装称重传感器5。本装置的电路示意图如图3所示，电梯主控计算机与称重传感器、备用电源、驱动器以及电梯位置检测系统相连接。称重传感器测量轿厢和配重之间的重量差并将差值转变为电压信号送入计算机。驱动器3为四象限调速驱动器，无论电机2处于任何状态均可立即在该驱动器3控制下运行。

称重传感器5安装于轿厢6的适当位置，如轿厢6顶部、或轿厢6内地板、或曳引电机2底座等部位，用以及时获得轿厢6及负载的重量。

储能电容正常运行时对经过整流的市电进行滤波，保证电机2正常运行。电容储存了一定的能量，在停电后备用电源尚未切入的瞬间(通常只有若干个毫秒)保持电机继续运行和照明等不中断。电路中连接有泄放单元，当该电容电压上升到电容标称电压以上时，驱动器3通过能量泄放单元将能量放掉一部分。

Claims (4)

1一种电梯停电应急解困装置，包括曳引电机、备用电源、轿厢位置检测系统，挂在曳引轮(1)上的曳引钢缆(7)两端分别连接轿厢(6)和配重(4)，其特征为：

其电梯曳引电机(2)为低速永磁同步电机，电机(2)的输出轴上直接固装曳引轮(1)，驱动器(3)与低速永磁电机(2)相连接对其实施控制，轿厢(6)上安装称重传感器(5)；电梯主控计算机与称重传感器、备用电源、驱动器以及电梯位置检测系统相连接。

2根据权利要求1所述的电梯停电应急解困装置，其特征为：

称重传感器安装于轿厢(6)，如轿厢(6)顶部、或轿厢(6)内地板上、或曳引电机(2)底座上。

3根据权利要求1或2所述的电梯停电应急解困装置，其特征为：

所述的驱动器(3)为四象限调速驱动器。

4根据权利要求1或2所述的电梯停电应急解困装置，其特征为：

电路中连接有泄放单元。