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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Aufzugsteuervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1 und ganz allgemein auf eine Aufzugsteuerung, mittels derer eine
Beschleunigung oder eine höchstzulässige Geschwindigkeit
des Aufzugs durch Verändern
eines Geschwindigkeitsmusters, etc. einstellen lässt, das in Entsprechung zu
einer Last an einen Elektromotor einer Hebemaschine oder dergleichen übermittelt
wird.
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Unter Bezugnahme auf 15 wird nun eine Technologie im Zusammenhang
mit einer bekannten Aufzugsteuervorrichtung erläutert. In der Ansicht in 15 ist dabei die Beziehung
zwischen der Ausgangsfrequenz (Geschwindigkeit: nachstehend ist
unter Frequenz das gleiche wie unter Geschwindigkeit zu verstehen)
und dem Drehmoment der bekannten Steuervorrichtung für einen
Aufzug dargestellt. In 15 ist
mit dem Bezugszeichen f0 eine Grundfrequenz (Sollgeschwindigkeit)
angegeben, mit Tmax ein größtmöglicher Wert
des Ausgangsdrehmoments, mit Tx ein Wert des Drehmoments, das für eine erste
Last benötigt
wird; mit Ty ein Wert des Drehmoments, das für eine zweite Last (kleiner
als die erste Last), mit fx eine größtmögliche Ausgangsfrequenz, die
unter der ersten Last abgegeben werden kann, und mit fy eine größtmögliche Ausgangsfrequenz,
die bei der zweiten Last abgegeben werden kann.
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Da das Drehmoment, das man in einem
Frequenzband erhält,
das über
der Frequenz fx liegt, kleiner als das Drehmoment Tx wird, das in
einem Frequenzbereich, der gleich der Grundfrequenz f0 oder höher als diese
ist, für
die erste Last benötigt
wird, wird eine maximale Ausgangsfrequenz für die erste Last (benötigtes Drehmoment
Tx) beispielsweise kleiner als die Frequenz fx oder höchstens
gleich dieser. Da außerdem
das Drehmoment, das man in einem Frequenzband erhält, das über der
Frequenz fy liegt, kleiner als das Drehmoment Ty wird, das für die zweite
Last benötigt
wird, wird eine maximale Ausgangsfrequenz für die zweite Last (benötigtes Drehmoment
Ty) kleiner als die Frequenz fy oder höchstens gleich dieser.
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Um nun ein ausreichend hohes Drehmoment
bei Lasten verschiedener Größen zu erhalten,
wurde deshalb der Elektromotor in der Weise in Drehbetrieb versetzt,
dass seine Betriebsfrequenz auf eine Frequenz eingestellt wurde,
die kleiner als die Ausgangsfrequenz oder höchstens gleich dieser ist,
bei welcher man ein Drehmoment für
eine höchstmögliche Last
erhalten kann.
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Bei der vorstehend angesprochenen
Steuervorrichtung kann dann, wenn die Last klein ist, die maximale
Ausgangsfrequenz auf einen hohen Wert eingestellt werden, doch tritt
dabei das Problem auf, dass dann, wenn die Last groß ist, nur
dann ein ausreichend hohes Drehmoment erreicht werden kann, wenn
die höchstmögliche Ausgangsfrequenz
auf einen niedrigen Wert eingestellt ist, mit dem Ergebnis, dass
eine Hebemaschine usw. sich nicht mehr aufwärts bewegen kann. Deshalb war
es notwendig, den Elektromotor in der Weise anzusteuern, dass die
maximale Ausgangsfrequenz auf einen Frequenzwert eingestellt wurde,
bei dem man sogar bei der höchstmöglichen
Belastung noch ein ausreichend hohes Drehmoment erhalten konnte.
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Mit anderen Worten wurde bei einem
Beispiel, wie es in 15 dargestellt
ist, die höchstmögliche Ausgangsfrequenz
auf fx eingestellt und in erhielt man in diesem Fall die maximale
Ausgangsfrequenz fx sogar dann, wenn die Last gering war. Somit
tritt das Problem auf, dass im Falle eine kleinen Last die maximale
Ausgangsfrequenz niedrig ist, so dass eine gewisse Zeit benötigt wird,
um die Aufzugkabine zu beschleunigen, wodurch es unmöglich wird,
die Betriebs- bzw. Fahrzeit der Aufzugkabine zu verkürzen – mit dem
Ergebnis, dass die Beförderungsleistung
gering ist.
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Zur Abhilfe bei diesem Problem erhält man nach
der japanischen Offenlegungsschrift Nr. Hei 3-56308 aus der Spannung
und der Stromstärke
einen Wert für
den Strom bei einer Frequenz, die gleich einer Sollfrequenz oder
höher als
diese ist, und vergleicht diese dann mit einem Stromwert bei der
Sollfrequenz, um so einen Sollwert für die Geschwindigkeit zu liefern,
der dann an eine Vorrichtung für
variable Geschwindigkeit ausgegeben wird.
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Außerdem weist eine Steuervorrichtung,
die in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. Hei 8-107699 beschrieben
wird, eine Vorrichtung für
variable Geschwindigkeiten auf, die mit einer Wechselrichtereinheit
ausgestattet ist, um einen Gleichstrom in einen entsprechenden Wechselstrom
mit veränderlicher
Frequenz und veränderlicher
Spannung umzuwandeln, ferner eine Schaltung zum Erfassen einer Spannung,
welche eine Bus-Gleichspannung
auf einer Eingangsseite der Wechselrichtereinheit erfasst, eine
Stromerfassungsschaltung zum Erfassen elektrischer Ströme mit entsprechenden
Phasen auf einer Ausgangsseite der Wechselrichtereinheit und eine
Steuerschaltung, welche automatisch die Größe einer mit der Wechselrichtereinheit
verbundenen Last unter Heranziehung der erfassten Bus-Gleichspannung
und der erfassten Ströme
mit den entsprechenden Phasen diskriminiert und anschließend eine
größtmögliche Ausgangsfrequenz
ermittelt und ausgibt.
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Bei der herkömmlichen Steuervorrichtung
wurde die höchstmögliche Geschwindigkeit
in Entsprechung zu Last verändert,
um so die Betriebszeit zu verkürzen,
doch kann die Betriebszeit nicht unbedingt einfach dadurch verkürzt werden,
dass die höchstmögliche Geschwindigkeit
erhöht
wird. Man geht davon aus, dass in den Fällen, in denen die Weglänge einer
Aufzugskabine kurz ist, deren Betriebszeit dann, wenn die Beschleunigung
erhöht
wird, kürzer
wird als in den Fällen,
in denen die größtmögliche Geschwindigkeit
erhöht wird.
Deshalb trat insofern ein Problem auf, als eine einfache Veränderung
der maximalen Geschwindigkeit in Entsprechung zur Last in Abhängigkeit
von der Weglänge
zu einer verlängerten
Betriebszeit führen
könnte.
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Der vorliegenden Erfindung liegt
nun die Aufgabe zugrunde, die vorstehend angesprochenen Probleme
zu lösen
mit dem Ziel, eine Steuervorrichtung für einen Aufzug zu schaffen,
die in der Lage ist, durch Veränderung
der maximalen Geschwindigkeit und der Beschleunigung einer Aufzugskabine
in Entsprechung zur Last und zu deren Weglänge die Betriebszeit zu verkürzen.
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Bei einem Aufzug mit einer Winde,
deren Gegengewicht über
ein Seil mit einer Aufzugskabine zur Personenbeförderung verbunden ist und die
von einem Elektromotor angetrieben wird, dem mittels eines Wechselrichters
elektrischer Strom zugeführt wird,
zeichnet sich die Aufzugsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
dadurch aus, dass sie folgenden Aufweiset: eine Einheit zum Erfassen
der Kabinenlast, welche das Gewicht der Aufzugkabine zur Personenbeförderung
als Kabinenlast misst; eine Einheit zum Einstellen der Etage für den nächsten Halt,
welche eine nächste
Halteetage einstellt; und eine Einheit zum Erzeugen eines Musters
für die
Kabinengeschwindigkeit, welche anhand der Kabinenlast, die von der
Einheit zum Erfassen der Kabinenlast ermittelt wird, und anhand
der nächsten
Halteetage, die von der Einheit zum Einstellen der Etage für den nächsten Halt
eingestellt wird, ein Muster für
die Kabinengeschwindigkeit erzeugt, mit welcher die Aufzugkabine
zur Personenbeförderung
innerhalb eines zulässigen
Antriebsbereichs des Elektromotors in kürzester Zeit die nächste Halteetage
erreichen kann.
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Des Weiteren weist die erfindungsgemäße Aufzugsteuervorrichtung
außerdem
folgendes auf: eine Einheit zum Erfassen der Bauteiltemperatur,
welche die Temperatur von Bauteilen misst, aus denen der Wechselrichter
aufgebaut ist; eine Einheit zum Einstellen eines Temperaturgrenzwerts,
welche den Grenzwert für einen
Temperaturanstieg der Bauteile einstellt; und eine Einheit zur arithmetischen
Berechnung eines Toleranzbereichs für den Temperaturanstieg, welche
anhand der Temperatur der Bauteile, die von der Einheit zum Erfassen
der Bauteiltemperatur erhalten wird, und anhand des Grenzwerts für den Temperaturanstieg,
der von der Einheit zum Einstellen des Temperaturgrenzwerts eingestellt
wird, einen Toleranzbereich für
den Temperaturanstieg berechnet, bei welcher die Einheit zum Erzeugen
des Musters für
die Kabinengeschwindigkeit anhand des Toleranzbereichs für den Temperaturanstieg
der Bauteile, anhand der Kabinenlast und anhand der nächsten Halteetage
das Muster für
die Kabinengeschwindigkeit erzeugt, mit welchem die Aufzugkabine
zur Personenbeförderung
innerhalb des zulässigen
Antriebsbereichs des Motors die nächste Halteetage in kürzester
Zeit erreichen kann, wobei ein erwarteter Betrag des Temperaturanstiegs
der Bauteile innerhalb des Toleranzbereichs für den Grenzwert des Temperaturanstiegs
gehalten wird.
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Außerdem legt die Einheit zum
Erzeugen des Musters für
die Kabinengeschwindigkeit Obergrenzen für eine höchstmögliche Geschwindigkeit der
Aufzugkabine, für
eine Beschleunigung der Aufzugkabine und für eine Geschwindigkeit fest,
mit der sich die Kabinenbeschleunigung ändert, wenn das Muster für die Kabinengeschwindigkeiten
erzeugt wird.
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Des Weiteren wandelt die Einheit
zum Erzeugen des Musters für
die Kabinengeschwindigkeit eine Wellenform des Motordrehmoments,
die einem dem Elektromotor zugeführten
Befehl für
die Ansteuerung der Kabinengeschwindigkeit zugeordnet ist, in einen
Wert für
den Strom um, welche in den Bauteilen fließt, und erzeugt das Muster
für die
Kabinengeschwindigkeit anhand der Bedingung, dass die Wellenform
des Stromwerts durch eine Funktion des Toleranzbereichs für den Grenzwert
des Temperaturanstiegs beschränkt
wird.
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Darüber hinaus stellt die Einheit
zum Einstellen der nächsten
Halteetage die nächste
Halteetage zur Erzeugung des Musters der Kabinengeschwindigkeit
als mittlere Halteetage für
die Aufzugkabine ein, die nach statistischen Regeln aus der Anzahl
der Betätigungen
des Aufzugs und der Weglänge
der Aufzugkabine von einer Ausgangsetage bis zu einer Etage, für die eine
Halteentscheidung getroffen wird, berechnet, auf welcher die Aufzugkabine
das nächste
Mal angehalten wird.
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Des Weiteren stellt die Einheit zum
Einstellen der nächsten
Halteetage die mittlere Halteetage der Aufzugkabine als Halteetage
ein, für
welche eine erwartete Wegzeit der Aufzugkabine bis zu einer Etage,
für die eine
Halteentscheidung getroffen wird, auf jeder Ausgangsetage minimiert
wird.
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Darüber hinaus stellt die Einheit
zum Einstellen der nächsten
Halteetage die mittlere Halteetage der Aufzugkabine anhand statistischer
Vorgaben für
Etagen, für
die eine Halteentscheidung getroffen wird, für entsprechende Zeitzonen bei
unterschiedlichen Fahrgastwünschen
ein.
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Außerdem erzeugt die Einheit
zum Erzeugen des Musters für
die Kabinengeschwindigkeit das Muster der Kabinengeschwindigkeit
dadurch, dass ein Vergleich zwischen der nächsten Halteetage und der mittleren Halteetage
der Aufzugkabine vorgenommen wird.
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Schließlich erzeugt die Einheit zum
Erzeugen des Musters für
die Kabinengeschwindigkeit das Muster der Kabinengeschwindigkeit
dadurch, dass ein Vergleich zwischen einer Etage, auf welcher die
Aufzugkabine angehalten werden kann, und der mittleren Halteetage
der Aufzugkabine vorgenommen wird.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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1 ist
ein Blockschaltbild mit der Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine Darstellung einer Kennlinie, welche die Beziehung zwischen
dem von einem Elektromotor erzeugten Drehmoment und dessen Drehzahl
bei dem ersten Ausführungsbeispiel
gemäß der vorliegenden Erfindung
veranschaulicht;
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3 ist
eine schematische Darstellung der Ableitung eines mechanischen Systemmodells
für einen Aufzug
entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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4 zeigt
jeweils ein Muster für
die Geschwindigkeit einer Aufzugkabine und ein Drehmomentmuster bei
einem Elektromotor bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung;
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5 ist
ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Ablaufs bei der arithmetischen
Berechnung eines Musters für
die Geschwindigkeit der Aufzugkabine bei dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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6 zeigt
eine Darstellung zur Veranschaulichung der Beziehungen zwischen
jeweiligen Parametern und Beschränkungsbedingungen
bei der arithmetischen Berechnung eines Musters für die Geschwindigkeit der
Aufzugkabine bei dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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7 stellt
Beispiele für
die Abläufe
zur arithmetischen Berechnung der Muster für die Geschwindigkeit der Aufzugkabine
bei dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dar;
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8 ist
eine Ansicht zur Erläuterung
der Ansicht von unten in 7;
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9 stellt
die Weglänge
einer Aufzugkabine zu dem Zeitpunkt dar, zu dem mit einer Aufzugkabine mit
einer Geschwindigkeit gemäß dem Muster
gefahren wird, das in der Mitte in 7 gezeigt
ist;
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10 ist
ein Blockschaltbild mit der Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung;
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11 ist
ein Ablaufdiagramm zur Darstellung des Ablaufs bei der arithmetischen
Berechnung eines Musters für die
Geschwindigkeit der Aufzugkabine bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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12 ist
eine Ansicht mit der Darstellung der Etagen, durch welche eine Aufzugkabine
fährt bzw.
die eine Aufzugkabine anfährt,
sowie deren jeweilige Wahrscheinlichkeit der Erzeugung bei einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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13 ist
ein Ablaufdiagramm zur vereinfachten Darstellung des Ablaufs bei
der arithmetischen Berechnung eines Musters für die Geschwindigkeit der Aufzugkabine
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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14 ist
eine Ansicht, welche Beispiele für
die arithmetische Berechnung der Muster für die Geschwindigkeit der Aufzugkabine
bei einem vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt, und
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15 stellt
die Beziehung zwischen der Ausgangsfrequenz und dem Drehmoment bei
einer Vorrichtung mit veränderlicher
Geschwindigkeit dar.
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Nachstehend werden nun bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende
Zeichnung beschrieben.
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Ausführungsbeispiel 1
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1 ist
ein Blockschaltbild mit der Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung. In 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 1 eine Einheit zum Einstellen der nächsten Halteetage, welche
eine nächste
Halteetage einstellt; das Bezugszeichen 2 gibt eine Einheit
zum Erfassen der Kabinenlast an; das Bezugszeichen 3 entspricht
einer Einheit zum Erzeugen eines Musters für die Geschwindigkeit der Aufzugkabine,
welche anhand einer Kabinenlast, die von der Einheit 2 zum
Erfassen der Kabinenlast abgeleitet wird, und anhand der nächsten Halteetage,
die von der Einheit 1 zum Einstellen der nächsten Halteetage vorgegeben
wird, ein Muster für
die Geschwindigkeit der Aufzugkabine erzeugt, mit welchem eine Aufzugkabine 7 zur
Personenbeförderung
die nächste
Halteetage innerhalb eines zulässigen
Antriebsbereichs eines Elektromotors 4 in kürzester
Zeit erreichen kann; das Bezugszeichen 4 gibt einen Wechselrichter
an und das Bezugszeichen 6 entspricht einer Winde mit einem
Gegengewicht 8, das über
ein Seil mit der Aufzugkabine 7 zur Personenbeförderung
verbunden ist.
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Die Einheit 1 zum Einstellen
der nächsten
Halteetage kann dadurch realisiert werden, dass entsprechende Vorrichtung
zum Erfassen einer nächsten
Halteetage jeweils auf jeder Etage und in der Aufzugkabine eingebaut
werden. Außerdem
ist es möglich, über eine
Kommunikationseinrichtung wie beispielsweise eine Funkanlage die
Einstellungen auch von einer entfernten Stelle aus vorzunehmen.
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Als nächstes wird nun die Funktionsweise
unter Bezugnahme auf 2 bis 5 erläutert. Dabei stellt 2 die Kennlinie des Motordrehmoments
und die Drehzahl des Elektromotors dar. Die Darstellung in 3 zeigt die Beziehung zwischen
dem Elektromotor 5, der Winde 6, der Aufzugkabine 7 und
dem Gegengewicht 8. Eine Ansicht von unten in 4 zeigt ein Muster für das Motordrehmoment
und die Draufsicht in derselben Figur stellt ein Muster für die Geschwindigkeit
der Aufzugkabine zum gleichen Zeitpunkt dar. 5 ist ein Ablaufdiagramm mit der Darstellung
eines Verarbeitungsablaufs zur Erzeugung des Musters der Geschwindigkeit der
Aufzugkabine.
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Gemäß 2 ist der Elektromotor 5 in
der Lage in einem schraffierten Bereich zu arbeiten, der von einer
Achse mit dem Motordrehmoment und Polygonallinien begrenzt wird,
welche deren Grenzen einschließen.
Dieser Bereich stellt vorzugsweise eine konvexe Menge dar, doch
wenn es sich dabei um eine andere Menge handelt, kann der Betriebsbereich
in der Weise angenähert
werden, dass er zu einer konvexen Menge wird. Eine positive Zone
des Drehmoments gibt einen Betriebszustand an, in dem Energie zugeführt wird,
wohingegen eine negative Zone des Drehmoments einen regenerativen
Zustand bezeichnet. Dieser Bereich ist mit Ω bezeichnet.
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In
3 bezeichnet
Tm das Motordrehmoment, gibt J das Trägheitsmoment der Winde an;
entspricht r dem Radius der Winde; ist mit m1 die Masse des Gegengewichts
angegeben; bezeichnet m2 die Masse der Aufzugkabine; gibt α die Beschleunigung
der Aufzugkabine an und entspricht ω der Drehzahl der Winde. Außerdem repräsentiert
g die Beschleunigung durch die Schwerkraft. Man erhält einen
Ausdruck zur Angabe der Beziehungen zwischen der Beschleunigung
der Aufzugkabine und dem Motordrehmoment durch Ableiten einer Bewegungsgleichung
bezüglich
der Konfiguration gemäß dieser
Figur, die durch die nachfolgende Gleichung dargestellt ist:
Auch wenn bei der Konfiguration
nach
3 der Ausdruck
zur Angabe der Beziehung zwischen der Beschleunigung der Aufzugkabine
und dem Motordrehmoment durch die vorstehende Gleichung (1) dargestellt
ist, beschränkt
sich dieser Ausdruck nicht auf eine derartige Konfiguration sondern
ist auch bei anderen Konfigurationen anwendbar, bei denen die Beziehung
zwischen der Beschleunigung der Aufzugkabine und dem Motordrehmoment
sich durch eine lineare Funktion beschreiben lässt. Wird dann angenommen,
dass die Drehzahl des Elektromo tors gleich der Drehzahl der Winde
sei und dass v die Geschwindigkeit der Aufzugkabine bezeichnet,
lässt sich
die Geschwindigkeit der Aufzugkabine aus der Drehzahl des Elektromotors
berechnen, wie dies durch den nachfolgenden Ausdruck angegeben ist:
v = rω (2) -
Aus diesem Grund lässt sich
die in 2 dargestellte
Kennlinie in einen Ausdruck für
die Beziehung zwischen dem Motordrehmoment und der Geschwindigkeit
der Aufzugkabine umsetzen.
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Auch wenn davon ausgegangen wird,
dass die Drehzahl des Elektromotors gleich der Umlaufgeschwindigkeit
der Winde sei, muss sich die Geschwindigkeit der Aufzugkabine nicht
auf den vorstehenden Ausdruck (2) beschränken, so
lange die Umsetzung so gehalten ist, dass der Ausdruck für die Beziehung
zwischen den beiden Parametern durch eine lineare Funktion beschrieben
werden kann. Die vorliegende Erfindung ist für den Fall einsetzbar, in dem
beispielsweise eine Übersetzung
ins Langsame oder eine ähnliche
Vorrichtung zum Einsatz kommt.
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In 4 wird
das obere Muster der Geschwindigkeit unter Heranziehung des vorstehenden
Ausdrucks (1) und von dessen integriertem Wert für das untere
Muster berechnet. Außerdem
repräsentieren
in 4 die Bezugszeichen
t0 bis t7 Zeitpunkte; dabei repräsentieren Δt1 bis Δt7 Zeitzonen
und werden mit v0 bis v7 jeweilige Geschwindigkeiten der Aufzugkabine
in der Zeit an, wohingegen die Bezugszeichen Tm0 bis
Tm7 jeweils Drehmomente des Elektromotors
zu bestimmten Zeitpunkten angeben. Hierbei ist zu beachten, dass
Tm0 = Tm3 = Tm4 = Tm7 = TMO; Tum1 = Tm2
= TM1 und Tm5 = Tm6 = TM2.
Außerdem
wird davon ausgegangen, dass v0 = 0 und t0 = 0.
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In 4 repräsentieren
die Zonen Δt1, Δt3, Δt5 und Δt7 Δt1 einen
Fahrzustand mit gleich bleibenden Beschleunigungssprün gen (Geschwindigkeit
der Veränderung
in der Beschleunigung der Aufzugkabine); repräsentieren die Zonen Δt2, Δt6 Zonen
mit einem Fahrbetrieb mit gleich bleibender Beschleunigung und repräsentiert
die Zone Δt4
einen Fahrbetrieb mit gleich bleibender Geschwindigkeit. Darüber hinaus
kann ein Rückdrehmoment
TM0 dadurch berechnet werden, dass in dem
vorstehenden Ausdruck (1) für α Null eingesetzt wird,
wie dies in dem nachfolgenden Ausdruck (3) dargestellt wird: TM0 = –r (m1 – m2) g/2 (3)
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In 6 geben Δ11 bis Δ17 jeweils
Beträge
für die
Bewegung bzw. die Weglänge
der Aufzugkabine in den entsprechenden Zonen Δt1 bis Δt7 an. α1 und α2 repräsentieren jeweils absolute
Werte der jeweiligen Beschleunigungen der Aufzugkabine in den Zeitzonen Δt2 und Δt6 und können unter
Heranziehung des vorstehenden Ausdrucks (1), von TM1 und
TM2 berechnet werden, wie dies in dieser
Figur dargestellt ist. Außerdem repräsentieren β1 bis β4 jeweils
absolute Werte für
Beschleunigungssprünge
in den jeweiligen Zonen Δt, Δt3, Δt5 und Δt7; sie können unter
Verwendung von α1
und α2 berechnet
werden, die in der vorstehenden Weise berechnet wurden, sowie von Δt1, Δt3, Δt5 und Δt7, wie dies
in dieser Figur gezeigt wird. Die Geschwindigkeiten v0 bis v7 lassen
sich unter Heranziehung von α1, α2, β1 bis β4 berechnet
werden, die in der vorstehend erläuterten Weise berechnet wurden,
sowie unter Heranziehung von Δt1
bis Δt7,
wie dies in dieser Figur dargestellt ist.
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Des Weiteren können unter Heranziehung von
v0 bis v7, α1, α2, β1 bis β4, die in
der vorstehend erläuterten
Art berechnet wurden, sowie von Δt1
bis Δt7 Δ11 bis Δ17 gemäß der Darstellung
in dieser Figur berechnet werden. Dementsprechend lassen sich Δ11 bis Δ17 unter
Verwendung der Zeitzonen Δt1
bis Δt7
und der Drehmomente TM1, TM2 als
Parameter ausdrücken.
Nimmt man an, dass die Weglänge
der Aufzugkabine L beträgt,
so lässt
sich eine Gleichung L = Δ11
+ Δ12 + Δ13 + Δ14 + Δ15 + Δ16 + Δ17 aufstellen.
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Nun wird auf ein Verfahren zur arithmetischen
Berechnung verwiesen, mit welchem bei dem ersten Ausführungsbeispiel
ein Geschwindigkeitsmuster in Mindestzeit berechnet wird, wobei 5 und 6 herangezogen werden. In 5 wird in einem Bearbeitungsschritt 21 zum
Einstellen der nächsten
Halteetage die Weglänge
L der Aufzugkabine anhand der nächsten
Halteetage eingestellt, die von der Einheit 1 zum Einstellen
der nächsten
Halteetage vorgegeben wird.
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Anschließend werden in einem Bearbeitungsschritt 22 zum
Auslesen der Parameter die Werte des Gewichts m des Gegengewichts 8,
des Radius r der Winde 6, das Trägheitsmoment J der Winde 6 und
die Beschleunigung unter Schwerkraft g ausgelesen.
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Anschließend wird in einem Bearbeitungsschritt 23 zum
Erfassen der Kabinenlast von der Einheit 2 zur Erfassung
der Kabinenlast das Gewicht m2 der Aufzugkabine ermittelt.
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Anschließend wird in einem Bearbeitungsschritt 24 zum
Einstellen von Beschränkungsbedingungen gemäß der Darstellung
in 6 Beschränkungsbedingungen
einstellt, von denen eine Obergrenze für die höchstmögliche Geschwindigkeit der
Aufzugkabine, eine Obergrenze für
die Beschleunigung der Aufzugkabine und eine Obergrenze für die Beschleunigungssprünge der
Aufzugkabine ermittelt.
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Mit anderen Worten werden unter den
Beschränkungsbedingungen,
die durch die vorstehenden Ausdrücke
(4) repräsentiert
werden, v-, α2-, ß1-, β2-, β3- und β4- spezifiziert
(wobei hier, wie aus den vorstehenden Ausdrücken (4) ersichtlich ist, das
in dieser Beschreibung an jedes Symbol angehängte Zeichen "–" einen Strich
darstellt, der aus Gründen
der Bequemlichkeit an einen oberen Abschnitt jedes Symbols angehängt ist).
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Anschließend wird in einem Bearbeitungsschritt 25 zur
Lösung
des Optimierungsproblems eine Optimierungsaufgabe gelöst, mit
welcher eine objektive Funktion T (Betriebszeit) minimiert wird,
welche unter den vorstehenden Ausdrücken (4), welche die Beschränkungsbedingungen
darstellen, durch den nachfolgenden Ausdruck (5) definiert wird.
Dieses Problem wird zu einem Problem der nichtlinearen Zeitplanung
mit Δt1
bis Δt7,
TM1 und TM2 als
Parameter, das sich numerisch lösen
lässt. T = Δt1 + Δt2 + Δt3 + Δt4 + Δt5 + Δt6 + Δt7 (5)
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Danach wird unter Heranziehung von Δt1 bis Δt7, TM1 und TM2, die man
bei dem Bearbeitungsschritt 25 zur Lösung des Optimierungsproblems
erhält,
sowie von v1 bis v6 gemäß 6 in einem Bearbeitungsschritt 26 zur
Erzeugung eines Geschwindigkeitsmusters ein Muster v für die Geschwindigkeit
erzeugt, wie dies in den nachstehenden Ausdrücken (6) dargestellt ist.
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wobei t1 = Δ; t2 = t1 + Δt2; t3 = t2 + Δt3; t4 =
t3 + Δt4;
t5 t4 + Δt5;
t6 = t5 + Δt6
und t7 = t6 + Δt7.
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Bei den vorstehend dargestellten
Arbeitsabläufen
wird ein Muster für
die Geschwindigkeit der Aufzugkabine erstellt, mit welchem die Aufzugkabine
unter den Beschränkungsbedingungen
in Abhängigkeit
von der Last eine Zieletage so früh wie möglich erreichen kann.
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Die Beschränkungen bei der Geschwindigkeit
der Aufzugkabine wirken sich in der Weise aus, dass man nun in der
Lage ist, die höchstmögliche Geschwindigkeit
des Aufzugs so einzustellen, dass die Geschwindigkeit der Aufzugkabine
sich in der Weise steuern lässt,
dass sie innerhalb eines gewünschten
Bereichs liegt. Dementsprechend ist es möglich, einen zu starken Anstieg
der Geschwindigkeit der Aufzugkabine zu verhindern. Wird andererseits
v- als ein Wert spezifiziert, der größer als die Geschwindigkeit
der Aufzugkabine ist, die unter Verwendung des vorstehenden Ausdrucks
(2) aus der höchstmöglichen
Drehzahl des Elektromotors abgeleitet wurde, dann lässt sich
ein Muster für
die Geschwindigkeit der Aufzugkabine erzeugen, mit welchem die Aufzugkabine
innerhalb des Bereichs der Motorleistung die Zieletage so früh wie möglich erreichen
kann, ohne dass eine zusätzliche
Einschränkung
für die
höchstmögliche Geschwindigkeit
der Aufzugkabine berücksichtigt
werden muss.
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Die Einstellung der Obergrenze der
Beschleunigung der Aufzugkabine auf einen kleinen Wert bei den Beschränkungen
für die
Beschleunigung der Aufzugkabine wirkt sich dahingehend aus, dass
der Fahrkomfort des Aufzugs verbessert wird Darüber hinaus wird das vom Elektromotor
erzeugte Drehmoment unterdrückt, so
dass sich eine übermäßig starke
Arbeitsbelastung des Motors und des Wechselrichters vermeiden lässt, wodurch
es möglich
wird, eine Energieeinsparung zu erzielen. Des Weiteren ist eine
zusätzliche
Wirkung dahingehend z verzeichnen, dass die Wärmeentwicklung am Elektromotor
und am Wechselrichter vermindert wird. Senkt man die Obergrenze
bei den Einschränkungen
hinsichtlich der Beschleunigungssprünge ab, erzielt man die Wirkung,
dass sich der Fahrkomfort des Aufzugs verbessert und gleichzeitig
die höchstmögliche Geschwindigkeit
erhöht,
wenn der Aufzug entsprechend dem Geschwindigkeitsmuster nach 4 betrieben wird. Außerdem ist
es möglich,
die Effizienz der Aufzugkabine im Betrieb zu steigern, indem die
Grenzwerte in den Einschränkungen
hinsichtlich der Kabinenbeschleunigung und der Beschleunigungssprünge erhöht werden, wenn
die Aufzugkabine nicht mit Personen besetzt ist. Daneben gibt es
noch den Fall, dass dann, wenn die Weglänge der Aufzugkabine kurz ist,
die Aufzugkabine die Zieletage dann, wenn die Obergrenzen für die Beschleunigun
der Aufzugkabine und für
die Beschleunigungssprünge
auf hohe Werte gesetzt werden, früher erreichen kann als in dem
Fall, dass die Obergrenze für
die höchstmögliche Geschwindigkeit
der Aufzugkabine auf einen hohen Wert gesetzt wird.
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Die Einschränkungsbedingung für das Drehmoment
wirkt sich dahingehend aus, dass das Geschwindigkeitsmuster und
das Drehmomentmuster gemäß 4 innerhalb des Betriebsbereichs
für die
Bewegung liegen. Wenn die Grenze für Ω beispielsweise durch eine
Kombination von Geraden angenähert
wird, wird die Einschränkungsbedingung
für das
Drehmoment zu einer Bedingung mit gleichzeitigen Ungleichheiten,
die sich leicht lösen
lässt.
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Wählt
man das in 4 dargestellte
Drehmomentmuster, so ist es möglich,
das Drehmomentmuster in allen Zeitzonen so einzustellen, dass es
innerhalb des Betriebsbereichs des Elektromotors liegt, indem einfach
Tm1 – Tm7
als Einschränkungsbedingungen
für das
Drehmoment hinzugefügt
werden. Infolgedessen lässt
sich der damit verbundene Aufwand an Rechenvorgängen verringern.
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Hier ist zu beachten, dass sich in 4 das Drehmomentmuster so
einstellen lässt,
wie dies unten in 4 dargestellt
ist, indem der gesamte Zeitbereich in Zeitzonen Δt1 bis Δt7 unterteilt wird. In diesem
Fall wird allerdings das Drehmomentmuster während eines Zeitraums ab Beginn
der Beschleunigung der Aufzugkabine bis zu dem Zeitpunkt, zu dem
die höchstmögliche Geschwindigkeit
der Aufzugkabine erreicht ist, zu konvexen Funktionen in den jeweiligen
Zeitzonen, wählt
man ein Drehmomentmuster, das in den jeweiligen Zeitzonen während eines
Zeitraums ab Beginn der Abbremsung der Aufzugkabine bis zum Anhalten
der Abbremsung zu konkaven Funktionen wird, so ist es möglich, die
Einschränkungsbedingung
für das
Drehmoment nur anhand der Drehmomentbeschränkungen an den Endpunkten der
Zeitzonen in ähnlicher
Weise wie zuvor beschrieben zu bewerten.
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Außerdem wird sogar in dem Fall,
in dem die Anzahl der Unterteilungen der Zeitzonen verändert wird, veranlasst,
dass das Drehmomentmuster über
alle Zeitzonen hinweg innerhalb des Betriebsbereichs des Elektromotors
bleibt, sofern das Geschwindigkeitsmuster genau so wie vorstehend
erläutert
ist und sofern die Einschränkungen
des Drehmoments an den Endpunkten der Zeitzonen erfüllt werden.
Zu diesem Zeitpunkt kann man die Geschwindigkeit der Aufzugkabine
durch Einbeziehen des Musters der Kabinenbeschleunigung erhalten,
in welches das Drehmomentmuster umgewandelt wurde. Außerdem kann
man durch Einbeziehen des vorgenannten Musters für die Kabinengeschwindigkeit
die Betriebsdistanz der Aufzugkabine erhalten. Wendet man ein Verfahren
zur Begrenzung des Höchstwerts
in jeder Zeitzone an, so lassen sich die Beschränkungen für die Kabinenbeschleunigung
und die Beschleunigungssprünge
als Optimierungsprobleme in ähnlicher
Weise wie zuvor angegeben formulieren. Zu diesem Zeitpunkt lässt sich
durch Glättung
der Drehmomentmusters oder durch Erhöhung der Anzahl der Zeitzonen
ein viel glätteres
Geschwindigkeitsmuster erstellen, wodurch es möglich wird, den Fahrkomfort
noch weiter zu verbessern.
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Auch wenn bei der Formulierung und
Lösung
des Optimierungsproblems die unbekannten Variablen das Drehmoment
und die Zeitzonen sind, lässt
sich die gleiche Wirkung wie zuvor beschrieben sogar dann erzielen,
wenn andere Kombinationen von Variablen gewählt werden, so lange solche
Kombinationen ein einmaliges Geschwindigkeitsmuster ergeben. Sogar
dann, wenn die Beschleunigung und die Zeitzonen als unbekannte Variablen
gewählt
werden, lässt
sich zum Beispiel die Lösung
als Optimierungsproblem formulieren. Hierbei werden Ausdrücke für die Beschränkungsbedingung äquivalent
zu den vorstehend genannten Bedingungen und bleibt die Zielfunktion
unverändert.
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Außerdem ist zu dem Zeitpunkt,
zu dem die Aufzugkabine nach unten fährt, ein ähnlicher Gedanke wie zuvor
bei der Formulierung einer Optimierungsaufgabe für die frühestmögliche Ankunftszeit ebenfalls
einsetzbar.
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Die gleiche Wirkung wie zuvor beschrieben
lässt sich
dadurch erzielen, dass für
eine Vielzahl von Kabinenlasten und Beschränkungsbedingungen die Geschwindigkeitsmuster
oder entsprechende Daten auslesen und einsetzen lassen, die zuvor
berechnet und in Tabellenform in einem Speicher abgelegt wur den,
der in die Einheit 3 zur Erzeugung von Mustern für die Geschwindigkeit
eingebaut ist, und die ansonsten durch den Bearbeitungsvorgang 25 zur
Lösung
des Optimierungsproblems und den Bearbeitungsvorgang 26 zur
Erzeugung der Geschwindigkeitsmuster berechnet werden müssten. Hierbei
lässt sich
die vorliegende Erfindung durch den Einsatz einer weniger kostspieligen
Recheneinheit realisieren, da arithmetische Berechnungen entsprechend
dem Bearbeitungsschritt 25 zur Lösung einer Optimierungsaufgabe
nicht nötig
sind.
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Es wird nun auf das Geschwindigkeitsmuster
verwiesen, dass entsprechend den vorgenannten Arbeitsabläufen ermittelt
wird und wofür
ein Beispiel in 7 dargestellt
ist.
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Der obere, der mittlere und der untere
Teil von 7 stellen jeweils
Muster für
das Motordrehmoment, für
die Kabinengeschwindigkeit und eine Ansicht (Linien zur Beschränkung des
Drehmoments) dar, in welcher 2 mit
Hilfe des vorgenannten Ausdrucks (2) in das Motordrehmoment und
die Kabinengeschwindigkeit umgesetzt wurde. Die Muster für die Kabinengeschwindigkeit
im mittleren Teil erhält
man aus den Mustern für das
Motordrehmoment im oberen Teil. Außerdem stellen Kurven, die
in Form von Sechsecken in der Darstellung der Drehmoment-Kennlinie
im unteren Teil in 7 gezeigt
sind, die Ortskurven für
den Antrieb des Elektromotors bezüglich der Muster für das Motordrehmoment
aus dem oberen Teil und der Muster für die Kabinengeschwindigkeit
aus dem mittleren Teil dar. Diese zeigen drei Muster, wobei das
Verhältnis
zwischen dem Gewicht m2 der Aufzugkabine zum Gewicht m1 des Gegengewichts
verändert
wird; die Geschwindigkeitsmuster wurden entsprechend diesem Ausführungsbeispiel
erhalten.
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Hierbei sind für die höchstmögliche Kabinengeschwindigkeit,
für die
Beschleunigungssprünge
und die Beschleunigung bei jedem Muster bestimmte Obergrenzen vorgesehen
(die bei den drei Mustern die gleichen sind). Stellt man bei diesen
die Ober grenze für
die höchstmögliche Kabinengeschwindigkeit
auf einen Wert ein, der größer ist
als die mögliche
Drehzahl, die der Elektromotor erbringen kann, so wird es möglich, dass
die maximale Geschwindigkeit der Aufzugkabine innerhalb eines zulässigen Bereichs
der Motorleistung den größtmöglichen
Wert annehmen kann. Außerdem
wird bei allen Mustern die Weglänge
der Aufzugkabine gleich gesetzt. Wenn die Drehmomentmuster (Geschwindigkeitsmuster)
mit der in 4 dargestellten
Form vorliegen, werden die Ortskurven für den Elektromotor zu Sechsecken,
wie dies im unteren Teil von 7 dargestellt
ist. Der Umstand, dass diese Geschwindigkeitsmuster die vorgenannten
Ausdrücke
(4) erfüllen,
welche Beschränkungsbedingungen
darstellen, ist in 8 dargestellt.
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Die Ansicht in 8 erläutert
die Ortskurven für
den Motorantrieb, die im unteren Teil von 7 dargestellt sind. Dabei bewegen sich
die Ortskurven für
die Bewegung des Elektromotors auf den Seiten des Sechsecks mit
dem Ablauf der Zeit, wie dies in dieser Figur gezeigt wird. Die
Bezugszeichen in dieser Figur entsprechen den Bezugszeichen aus 4. Dementsprechend wird
die höchstmögliche Geschwindigkeit
der Aufzugkabine an einem Punkt v3 oder v4 zur Geschwindigkeit der
Aufzugkabine. Berücksichtigt
man die Beschleunigung der Aufzugkabine, so ist der in dieser Figur
mit einem Pfeil angegebene Betrag proportional zum absoluten Betrag
der Kabinenbeschleunigung.
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Berücksichtigt man die Beschleunigungssprünge der
Aufzugkabine, so ist der absolute Wert des Betrags der Neigung auf
jeder Seite des in dieser Figur dargestellten Sechsecks umgekehrt
proportional zu einem Zeitpunkt eines Beschleunigungssprungs (Beschleunigung/Beschleunigungssprung).
Selbstverständlich
liegen im unteren Teil von 7 alle
Ortskurven für
den Motorantrieb innerhalb des Bereichs einer Beschränkung für das Motordrehmoment
und somit werden in dem mögli chen
Arbeitsbereich des Elektromotors die Geschwindigkeitsmuster erstellt.
Ebenso selbstverständlich
liegt die Geschwindigkeit der Aufzugkabine am Punkt v3 bzw. v4 auf
der Grenze des Bereichs der Beschränkungen für das Motordrehmoment und somit
wird ein Muster erstellt, welches für die höchstmögliche Geschwindigkeit sorgt.
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Berücksichtigt man die Beschleunigung
der Aufzugkabine und die Beschleunigungssprünge der Aufzugkabine, so sind
selbstverständlich
alle Geschwindigkeitsmuster im mittleren Teil in 4 auf die eingestellten Obergrenzen eingeschränkt, da
die Steigungen während
der Beschleunigung gleich sind und auch die Formen zur Abrundung
der Beschleunigung ebenfalls gleich sind. Außerdem zeigt 9 eine Graphik (Weglänge der Aufzugkabine), in welcher
die Geschwindigkeitsmuster aus dem mittleren Teil in 7 einbezogen sind. Aus dieser
Figur wird deutlich, dass die Weglängen für alle Muster einen spezifizierten
Wert annehmen. Deshalb wird natürlich
unter allen Geschwindigkeitsmustern, welche die Gleichungen mit
den Beschränkungsbedingungen
erfüllen,
die in den vorstehenden Ausdrücken
(4) dargestellt sind, ein Geschwindigkeitsmuster entsprechend der
Kabinenlast erstellt wird, bei dem die Beschleunigung und die Beschleunigungssprünge innerhalb
der Obergrenzen liegen und bei dem die Aufzugkabine eine Zieletage
so früh
wie möglich
erreichen kann.
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Ausführungsbeispiel 2
-
Die nachstehend anhand dieses Ausführungsbeispiels
beschriebene Erfindung lässt
sich bei allen Verfahrensweisen zusätzlich heranziehen, die für das vorstehend
erläuterte
erste Ausführungsbeispiel
beschrieben wurden. 10 stellt
ein Blockschaltbild dar, welches ein zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. Dieses Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zu
der anhand von 1 vorstehend
erläuterten
Auslegung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
mit einer Einheit 11 zur Erfassung der Temperatur eines
elektronischen Bauteils in Form eines Temperaturfühlers zum
Messen der Bauteiltemperatur, mit einer Einheit 12 zum
Einstellen eines Grenzwerts für
die Temperatur und mit einer Einheit 13 zur arithmetischen
Berechnung eines Toleranzbereichs für den Temperaturanstieg ausgestattet.
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Gemäß 10 erfasst die Einheit 11 zur
Erfassung der Temperatur eines elektronischen Bauteils die Temperatur
eines elektronischen Geräts
wie zum Beispiel eines Wechselrichters sowie die Temperatur von elektronischen
Bauteilen, welche das elektronische Gerät bilden; sie besteht aus Temperauturfühlern wie
beispielsweise Thermistoren. Die Einheit 12 zum Einstellen
eines Temperatur-Grenzwerts setzt eine Obergrenze oder eine Untergrenze
für die
Temperatur, um so den normalen Betriebsablauf des vorgenannten elektronischen
Geräts
sicherzustellen. Die Einheit 13 zur arithmetischen Berechnung
eines Toleranzbereichs für
den Temperaturanstieg berechnet den Temperatur-Grenzbereich für das elektronische
Gerät,
indem ein Vergleich zwischen der Temperatur, die von der Einheit 11 zur
Erfassung der Temperatur eines elektronischen Bauteils gemessen
wird, und dem Temperaturwert vorgenommen wird, den die Einheit 12 zum
Einstellen eines Temperatur-Grenzwerts vorgibt.
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Nun wird auf ein Verfahren zur arithmetischen
Berechnung eines Geschwindigkeitsmusters mit Mindestzeit bei diesem
Ausführungsbeispiel
verwiesen, wozu das Ablaufdiagramm aus 11 herangezogen wird. In 11 nehmen die Teile, welche mit den gleichen
Bezugszeichen wie in 5 angegeben
sind, auch die gleichen Bearbeitungsschritte vor wie bei 5, die im Zusammenhang mit
dem ersten Ausführungsbeispiel
beschrieben wurde. Bei dem Verfahren zur arithmetischen Berechnung
für das
Geschwindigkeitsmuster mit Mindestzeit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
wird der Betrag des Temperaturanstiegs in oder an dem elektronischen
Gerät als
Beschränkungsbedingung
für das
Verfahren zur arithmetischen Berechnung entsprechend dem schon erläuterten
ersten Ausführungsbeispiel
zusätzlich
berücksichtigt,
was den Effekt hat, dass eine Beschädigung des elektronischen Geräts. durch
Wärmeeinfluss
verhindert wird. Nachstehend wird nun das zweite Ausführungsbeispiel
beschrieben, wobei beispielhaft auf den Betrag des Temperaturanstiegs an
einem Wechselrichterteil Bezug genommen wird.
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Der Konvergenzwert (bezeichnet mit
W) des Betrags des Temperaturanstiegs des Wechselrichters ist proportional
zu dem zeitlich gemittelten Wert (durch Is angegeben), den man durch
Division der Zeitintegration des Absolutwerts eines Strommusters,
nach welchem bis zum Konvergenzpunkt des Temperaturanstiegs des Wechselrichters
elektrischer Strom in den Wechselrichter geflossen ist, durch die
Konvergenzzeit. Wird mit anderen Worten angenommen, dass k eine
Proportionalitätskonstante
ist, so wird der folgende Ausdruck (7) aufgestellt: W = kIs
(7).
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Außerdem kann dabei k bekannt
sein oder zuvor experimentell bestimmt werden. Hier sollte beachtet werden,
dass der vorstehende Ausdruck bedeutet, dass der Temperaturanstieg
auf W oder darunter gedrückt werden
kann, sofern der Aufzug weiterhin so betrieben wird, dass er mit
der Beschränkung
arbeitet, dass der zeitlich gemittelte Wert (durch I
int dargestellt),
den man durch Division der Zeitintegration des Absolutwerts des Strommusters
(dargestellt durch i
a), nach welchem innerhalb
einer bestimmten Zeitzone (dargestellt durch T
int) einschließlich einer
vertikalen Bewegung der Aufzugskabine elektrischer Strom in den
Wechselrichter geflossen ist, durch T
int erhält, gleich
I
s oder kleiner ist. Hierbei ist zu beachten,
dass I
int durch den folgenden Ausdruck (8)
repräsentiert
wird (zur Vereinfachung der Erläuterung
wird die Anfangszeit der Integration mit 0 angenommen):
Hierbei wird der Stromwert
des Wechselrichters aus dem Wert eines Drehmomentbefehls an den
Elektromotor und aus der Drehzahl des Elektromotors berechnet.
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Als nächstes wird nachstehend das
Verfahren zur arithmetischen Berechnung der Geschwindigkeitsmuster
erläutert.
Wie schon beim vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel
lassen sich die Werte α2, β1 bis β4, v0 bis
v7 und die Weglänge
L unter Verwendung der Zeitzonen Δt1
bis Δt7
und der Motordrehmomente TM1, TM2 als
Parameter darstellen und wird ein Geschwindigkeitsmuster v im oberen
Teil der 4 unter Heranziehung
dieser Parameter durch den vorstehenden Ausdruck (6) dargestellt.
Außerdem
lässt sich ein
Drehmomentmuster Tm zu diesem Zeitpunkt unter Heranziehung von Δt1 bis Δt7 und der
Motordrehmomente TM1, TM2 als
Parameter aus dem unteren Teil in 4 darstellen.
Da hierbei das Strommuster ia, nach welchem
elektrischer Strom in den Wechselrichter fließt, durch eine Funktion von
v und Tm repräsentiert
wird, lässt
sich selbstverständlich
das Strommuster ia unter Heranziehung von Δt1 bis Δt7 und TM1, TM2 als Parameter darstellen.
In 11 sind die Bearbeitungsschritte 21 zum
Einstellen einer nächsten
Halteetage, 22 zum Auslegen eines Parameters, 23 zum Erfassen der
Kabinenlast und 26 zum Erzeugen eines Geschwindigkeitsmusters
die gleichen wie bei dem vorstehend schon beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel,
weshalb auf eine Erläuterung
hier verzichtet wird.
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Als nächstes wird in einem Bearbeitungsschritt 31 zur
arithmetischen Berechnung eines Toleranzbereichs für die Temperatur
von der Einheit 13 zur arithmetischen Berechnung des To leranzbereichs
für den
Temperaturanstieg gemäß 10 ein Temperaturgrenzbereich
berechnet, wobei die Differenz zwischen der Temperatur des Wechselrichters,
der von der Einheit 11 zur Erfassung der Temperatur eines
elektronischen Bauteils und dem Temperatur-Grenzwert des Wechselrichters
herangezogen wird, welche von der Einheit 12 zur Einstellung
der Spanne für
die Temperatur voreingestellt wurde. Der Betrag der Temperaturspanne,
der in diesem Schritt 31 berechnet wird, lässt sich durch W- darstellen.
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Anschließend werden wie bei dem zuvor
beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel
in einem Bearbeitungsschritt 31 zum Einstellen der Beschränkungsbedingungen
v-, α1-, α2-, β1-, β2-, β3-und β4- sowie
die Zeitzone Tint spezifiziert, welche den
Beschränkungsbedingungen
entspricht, die durch die vorstehend erläuterten Ausdrücke (4)
repräsentiert
werden.
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Anschließend wird in einem Bearbeitungsschritt 3 zur
Lösung
des Optimierungsproblems die vorstehend für das erste Ausführungsbeispiel
beschriebene Optimierungsaufgabe gelöst, indem der nachstehende Ausdruck
(9) zu den vorgenannten Ausdrücken
(4) hinzugefügt
wird, welche Gleichungen für
die Beschränkungsbedingungen
darstellen. Hierbei ist zu beachten, dass eine objektive Funktion ähnlich dem
vorstehenden Ausdruck (5) ist. Ein nachstehend angegebener
Ausdruck (9) stellt eine Gleichung für Beschränkungsbedingungen im Zusammenhang
mit dem Betrag des Temperaturanstiegs an dem Wechselrichter-Bauteil
dar und ist dazu geeignet, den Betrag des Temperaturanstiegs auf
W- oder darunter zu drücken.
Infolgedessen erzielt man die Wirkung, dass eine Beschädigung des
Wechselrichters infolge von Wärmeeinfluss
verhindert wird.
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kIint < W (9)
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Auch wenn bei diesem Ausführungsbeispiel
das Optimierungsproblem nach Vorgabe der Zeitzone Tint durch
den Bearbeitungsschritt 32 zum Einstellen der Beschränkungsbedingungen
gelöst
wird, kann sie auch dadurch gelöst
werden, dass die Zeitzone Tint als Funktion
von Δt1
bis Δt7
repräsentiert
wird, ohne dass dies in der vorgenannten Weise spezifiziert wird.
Stellt man beispielsweise die Zeitzone als Tint =
T + Ts dar und verwendet hierzu eine objektive Funktion T und einen
geeigneten Wert Ts, so ist es möglich,
den Betrag des Temperaturanstiegs jedes Mal dann auf oder unter
einen bestimmten Wert zu beschränken,
wenn der Aufzug im Zeitraum Ts betätigt wird. Infolgedessen lassen
sich verschiedene Betriebsmuster für eine Vielzahl von Verhaltensmustern
der Fahrgäste
berücksichtigen.
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Hierbei ist zu beachten, dass in
den Fällen,
in denen in einem Synchronmotor keine Ansteuerung zur Abschwächung des
Magnetflusses vorgenommen wird, der Wechselrichterstrom und das
Motordrehmoment proportional zu einander sind und dass sich somit
die gleiche Wirkung wie bei diesem Ausführungsbeispiel erzielen lässt, indem
der Betrag des Temperaturanstiegs mit Hilfe einer Funktion beschränkt wird,
bei welcher der Wert des Drehmoments anstelle des Stromwerts eingesetzt
ist. Da außerdem
der Wert des Drehmoments und die Kabinenbeschleunigung zueinander
proportional sind, lässt
sich wie bei diesem Ausführungsbeispiel die
gleiche Wirkung dadurch erzielen, dass der Betrag des Temperaturanstiegs
mit Hilfe einer Funktion beschränkt
wird, bei welcher die Kabinenbeschleunigung eingesetzt ist.
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Außerdem wird der integrierte
Wert der Kabinenbeschleunigung zur Kabinengeschwindigkeit, so dass die
Integration des absoluten Werts der Kabinenbeschleunigung zum Doppelten
der höchstmöglichen
Kabinengeschwindigkeit wird, wenn man die Kabinenbeschleunigung
und die Kabinenabbremsung berücksichtigt.
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Infolgedessen lässt sich die gleiche Wirkung
wie bei diesem Ausführungsbeispiel
dadurch erzielen, dass der Betrag des Temperaturanstiegs als höchstmögliche Geschwindigkeit
der Aufzugkabine gemessen wird.
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Wenn außerdem der Betrag des Temperaturanstiegs
in oder an dem elektronischen Gerät als Funktion des Werts des
Stroms dargestellt wird, der in das elektronische Gerät fließt, so lässt sich
eine Formelbildung ähnlich
wie bei diesem Ausführungsbeispiel
vornehmen, wodurch man eine ähnliche
Wirkung erzielt.
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Ausführungsbeispiel 3
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Die für dieses Ausführungsbeispiel
nachstehend zu beschreibende Erfindung lässt sich bei allen Verfahren
zusätzlich
heranziehen, die für
das vorstehend erläuterte
erste und zweite Ausführungsbeispiel
beschrieben wurden.
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Auch wenn die Konfiguration bei diesem
Ausführungsbeispiel
im Wesentlichen die gleiche wie in 1 ist,
die für
das vorstehend beschriebene erste Ausführungsbeispiel erläutert wurde,
oder wie in 10 für das vorstehend
erläuterte
zweite Ausführungsbeispiel,
so unterscheidet sich doch die Einheit 1 zum Einstellen
der nächsten
Halteetage, die bei diesem Ausführungsbeispiel
die nächste
Halteetage einstellt, in ihrer Funktion von den in 1 oder 10 dargestellten
Fällen,
wie nachstehend noch erläutert
wird. Außerdem
fungiert die Einheit 3 zum Erzeugen eines Geschwindigkeitsmusters
als Vorrichtung zur arithmetischen Berechnung und Verarbeitung.
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Zunächst wird unter Bezugnahme
auf die schon erläuterte 5 auf die Funktionsweise
eingegangen. Zwar wird die Bearbeitung zur arithmetischen Berechnung
bei jedem Bearbeitungsablauf entsprechend demselben Verfahrensablauf
wie bei dem vor stehend genannten ersten und zweiten Ausführungsbeispiel
ausgeführt,
doch unterscheidet sich ein Verfahren zum Einstellen der nächsten Halteetage
im Bearbeitungsschritt 21, bei dem die Einheit 1 den
Arbeitsschritt zum Einstellen der nächsten Halteetage ausführt, von
dem entsprechenden Bearbeitungsschritt bei dem vorstehend beschrieben
ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel. Bei
diesem Arbeitsschritt wird als nächste
Halteetage eine mittlere Halteetage für eine Aufzugkabine innerhalb einer
bestimmten Zeitzone eingestellt. Ein Verfahren zur Berechnung für diese
mittlere Halteetage wird konkret im Weiteren noch beschrieben.
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In 5 sind
die Abläufe
von einem Bearbeitungsschritt 21 zur Durchführung des
Auslesens der Parameter bis zu einem Bearbeitungsschritt 6 zur
Durchführung
der Bearbeitung zum Erzeugen eines Geschwindigkeitsmusters die.
gleichen wie bei dem vorstehend beschriebenen ersten und zweiten
Ausführungsbeispiel. Bei
diesen Abläufen
zur arithmetischen Berechnung erhält man ähnlich wie bei dem zuvor beschriebenen
ersten und zweiten Ausführungsbeispiel
die höchstmögliche Geschwindigkeit,
die Beschleunigung und die Beschleunigungssprünge durch Lösen einer Optimierungsaufgabe,
mit welcher die Ankunftszeit innerhalb des Antriebsbereichs des
Motors gemäß der Darstellung
in 2 minimiert wird,
wobei dann die in 4 dargestellten
Geschwindigkeitsmuster unter Verwendung dieser Parameter berechnet
werden.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich ansonsten der Bearbeitungsschritt 21 zur Vornahme
der Abläufe
zum Einstellen der nächsten
Halteetage von dem entsprechenden Schritt bei dem zuvor beschriebenen
ersten und zweiten Ausführungsbeispiel
und zeichnet sich dadurch aus, dass hier die mittlere Halteetage
der Aufzugkabine eingestellt wird. Als ein Beispiel für ein derartiges
Verfahren zur Ermittlung der mittleren Halteetage wird nah folgender
Verfahrensweise gearbeitet.
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Nachstehend wird das eine Beispiel
für das
Verfahren zur Bestimmung der mittleren Halteetage unter Heranziehung
von 12 beschrieben.
Dabei zeigt 12 eine
Graphik dar, in welcher die Etagen dargestellt sind, die eine Aufzugkabine
von einer Ausgangsetage bis zu einer Etage, für die eine Halteentscheidung
getroffen wird (d.h. die Etage, an welcher gemäß der Entscheidung die Aufzugkabine
angehalten werden soll) innerhalb einer bestimmten Zeitzone durchfährt, neben
den Wahrscheinlichkeiten der Erzeugung für den Fall, dass in Form des
obersten n-ten Stockwerks in einem Aufzugschacht eine Halteetage
vorhanden ist.
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Hier soll nun angenommen werden,
dass die Wahrscheinlichkeit, dass eine Bewegung bzw. die Fahrt der
Aufzugkabine zu einem k-ten Stockwerk vorkommt, X(k) sei und dass
die von der Aufzugkabine zurückgelegte
Weglänge
bis zur k-ten Etage L(k) sei. Unter Heranziehung dieser statistischen
Werte wird nun eine mittlere Halteetage entsprechend eingestellt,
so dass die durchschnittliche Fahrzeit der Aufzugkabine kleiner
wird. Als Beispiel für
eine derartige Einstellung kann die mittlere Halteetage für die Aufzugkabine
mittels des folgenden Ausdrucks (10) oder eines ähnlichen Ausdrucks eingestellt
werden, bei welchem eine von der Aufzugkabine erwarteterweise angefahrene
Etage in eine entsprechende Distanz von der Aufzugkabine umgewandelt wird.
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Außerdem kann jede Ausgangsetage
die Statistik nach 12 aufweisen
und kann für
jede Ausgangsetage eine mittlere Halteetage in der vorstehend beschriebenen
Weise eingestellt werden.
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Infolgedessen lässt sich im Vergleich zu herkömmlichen
Verfahren die Betriebs- bzw. Fahrzeit der Aufzugkabine in den Fällen verkürzen, in
denen sich die nächste
Halteetage ändert,
weil nach Beginn der Bewegung der Aufzugkabine eine Kabine angefordert
wird, nachdem die nächste
Halteetage auf eine Etage eingestellt wurde, die gleich der mittleren
Halteetage ist oder höher
als diese liegt.
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Da außerdem die nächste Halteetage
auf eine Etage festgelegt ist oder auf einen Wert für jede Ausgangsetage
fixiert ist, muss nach Betätigung
des Aufzugs die nächste
Halteetage nicht berechnet werden, sondern sie muss stattdessen
nur als Parameter ausgelesen werden. Infolgedessen lässt sich
die Steuervorrichtung für
den Ablauf zur arithmetischen Berechnung entsprechend der Darstellung
in 13 vereinfachen,
wodurch es möglich
wird, dass die Menge an arithmetischen Berechnungen reduziert wird.
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Außerdem kann in den Fällen, in
denen man Geschwindigkeitsmuster entsprechend der jeweiligen Situation
schon vorher mittels der vorstehend beschriebenen Verfahren erhält, diese
in einer Speichervorrichtung wie zum Beispiel einem Computerspeicher
ablegt und zur Verwendung daraus ausliest, die Kapazität der Speichervorrichtung
geringer gehalten werden als bei den herkömmlichen Techniken. Dementsprechend
kann die Steuervorrichtung weniger kostspielig ausfallen.
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Ausführungsbeispiel 4
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Entsprechend diesem Ausführungsbeispiel
wird für
den Ablauf zum Einstellen einer mittleren Halteetage bei dem vorgenannten
dritten Ausführungsbeispiel,
der Ablauf zur arithmetischen Berechnung der mittleren Halteetage
zur Minimierung der erwarteten Fahrzeit der Aufzugkabine von jeder
Ausgangsetage bis zu einer Etage, für die eine Halteentscheidung
getroffen wird, in den nachfolgenden Verfahrensschritten (A) bis
(C) dargestellt. Hierbei soll angenommen werden, dass die Weglängen der
Aufzugkabine bis zu den jeweiligen Etagen und die Häufigkeit,
mit der dies vorkommt, den in 12 ausgewiesenen
statistischen Daten entsprechen.
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Verfahrensschritt (A): [L(k), k =
1,..., n] wird für
die nächsten
Halteetagen jeweils eingestellt und es wird ein Muster für die Kabinengeschwindigkeit
(höchstmögliche Kabinengeschwindigkeit,
Kabinenbeschleunigung und Beschleunigungssprünge) durch Lösung einer
Optimierungsaufgabe entsprechend der Verfahrensweise nach 5 berechnet. Dabei wird
der Wert einer Kabinenlast, die zur Lösung der Optimierungsaufgabe
erforderlich ist, entsprechend eingesetzt. Beispielsweise können die
statistischen Werte der Kabinenlast, die nach Betätigung des
Aufzugs auf die Aufzugkabine einwirkt, als mittlerer Wert der Kabinenlast
zum Zeitpunkt der Fahrt der Aufzugkabine zur k-ten Etage oder als
mittlerer Wert der Kabinenlast für
alle Etagen (zum Zeitpunkt der Fahrt der Aufzugkabine zu allen Etagen)
herangezogen werden. Infolgedessen erhält man n Sätze bzw. Mengen (die höchstmögliche Kabinengeschwindigkeit,
die Kabinenbeschleunigung und die Beschleunigungssprunge). Dann
lässt sich
eine Menge bzw. Gruppe der Werte für die höchstmögliche Kabinengeschwindigkeit, für die Kabinenbeschleunigung
und die Beschleunigungssprünge,
die L(k) entsprechen, durch V(k) darstellen.
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Verfahrensschritt (B): Es wird eine
erwartete Fahrzeit T(V(j)) der Aufzugkabine bezüglich einer Verteilung nach 12 für den Fall berechnet, dass
V(j) herangezogen wird. Dies lässt
sich mit dem nachstehenden Ausdruck erreichen. Hierbei ist zu beachten,
dass TL(V(j), L(k)) die Zeit repräsentiert,
welche die Aufzugkabine bei Heranziehung von V(j) zur Anfahrt zu
L(k) benötigt.
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Verfahrensschritt (C): Es wird entschieden,
dass L(j) eine mittlere Halteetage sein soll, indem für j ein Wert
eingesetzt wird, bei dem T(V(j)) bei dem vorstehenden Ausdruck (11)
minimiert ist.
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Hierbei ist zu beachten, dass die
gleiche Diskussion wie vorstehend sogar dann gilt, wenn die in 12 dargestellten Wahrscheinlichkeiten
[X(k), k = 1, 2,...n] für
eine sukzessive Dichtefunktion für
die Wahrscheinlichkeit [X(k), 0 ≦ k ≦ n] substituiert
werden kann.
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Nun wird unter Heranziehung von 14 auf die mit diesem Ausführungsbeispiel
erzielte Wirkung verwiesen.
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Die in dieser Figur dargestellten
Kurven stellen die Muster der Kabinengeschwindigkeiten für den Fall dar,
dass auf dem Weg zu einer Zieletage eine Aufzugkabine gerufen wird,
um die Aufzugkabine auf einer dazwischen liegenden Etage anzuhalten,
bezogen auf die Geschwindigkeitsmuster des Aufzugs, die unter Heranziehung
des vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels bzw. dieses
vierten Ausführungsbeispiels
erzeugt werden. A und B repräsentieren
in dieser Figur die Muster für
die Kabinengeschwindigkeiten, welche unter Heranziehung des vierten
Ausführungsbeispiels
bzw. des vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispiels
berechnet werden.
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In dieser 14 wird bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel
eine nächste
Halteetage eingestellt, die höher
liegt als die mittlere Halteetage, in Entsprechung zu welcher ein
Geschwindigkeitsmuster berechnet wird. Es wird hier dargestellt,
dass bei dem mit B bezeichneten ersten und zweiten Ausführungsbeispiel
die Kabinenbeschleunigung so klein ge macht wird, dass die Obergrenze
für die
größtmögliche Kabinengeschwindigkeit
erhöht
wird, doch es geht auf dem Weg zu einer Zieletage eine Kabinenanforderung
ein, so dass die Aufzugkabine abgebremst wird, ohne dabei eine Erhöhung der
Kabinengeschwindigkeit auf die größtmögliche Kabinengeschwindigkeit
zu ermöglichen.
Im Gegensatz hierzu wird in dem Fall, in dem mit dem vierten Ausführungsbeispiel
gearbeitet wird, die nächste
Halteetage auf die mittlere Halteetage eingestellt und somit ist
die Differenz zwischen der nächsten
Halteetage und einer Etage, für
welche eine Halteentscheidung getroffen wird, im Vergleich zu dem
ersten und zweiten Ausführungsbeispiel
kleiner.
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Infolgedessen ist die Aufzugkabine
in der Lage, die größtmögliche Geschwindigkeit
mit einer Beschleunigung zu erreichen, die größer ist als bei dem ersten
und zweiten Ausführungsbeispiel,
wodurch es möglich
wird, dass die Aufzugkabine die Etage, für welche eine Halteentscheidung
getroffen wird, früher
erreicht als bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel. Im Gegenteil,
in den Fällen,
in denen auf dem Weg zur Zieletage keine Anforderung für die Aufzugkabine
eingeht, oder ein Fahrgast eine Etage als nächste Halteetage eingibt, die
gleich der mittleren Halteetage oder niedriger als diese ist, wird
die Betriebszeit in dem Fall kürzer,
in dem das erste und zweite Ausführungsbeispiel
herangezogen wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel erhält man das
Geschwindigkeitsmuster durch die Verwendung der mittleren Halteetage,
wodurch die erwartete Fahrzeit der Aufzugkabine minimiert wird,
indem der Betrag der Weglänge
der Aufzugkabine, die Häufigkeit
der Betätigung
zum Anfahren an jede Etage, für
welche eine Halteentscheidung getroffen wird, und die Statistik
für die
Kabinenlast herangezogen werden, wodurch es somit möglich wird,
die Fahrzeit der Fahrgäste im
Mittel zu verkürzen.
-
Daneben kann im Vergleich zum ersten
und zweiten Ausführungsbeispiel
der aufsummierte Gesamtbetrag der Verringerungen über die
Betriebszeit größer werden
als der aufsummierte Gesamtbetrag der Betriebszeit in Abhängigkeit
von der Verteilung der Wahrscheinlichkeit der Etagen, für welche
eine Halteentscheidung getroffen wird. Infolgedessen erzielt man
eine Wirkung dahingehend, dass die Betriebsleistung bei Heranziehung
dieses Ausführungsbeispiels
verbessert werden kann. Da außerdem
die mittlere Halteetage als nächste
Halteetage herangezogen wird, kommt es im Vergleich zum ersten und
zweiten Ausführungsbeispiel nicht
zu einer extremen Veränderung
in der Weglänge
infolge der Anforderung einer Aufzugskabine nach dem Beginn der
Fahrt der Aufzugkabine. Mit anderen Worten verringert sich die Häufigkeit
der Betriebsmuster bei der geringen Beschleunigung, der geringen
Beschleunigungssprünge
und der hohen maximalen Geschwindigkeit, die für eine lange Schwankungen zum
Zeitpunkt der Ankunft bei der gleichen Weglänge verringern, wodurch es
möglich
wird, die Unbequemlichkeit für
die Passagiere zu verringern.
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Ausführungsbeispiel 5
-
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Vielzahl
von Statistiken gemäß 12, die bei dem Verfahren
zum Einstellen einer mittleren Halteetage herangezogen werden, wie
es bei dem vorstehenden dritten und vierten Ausführungsbeispiel geschrieben
wurde, für
Zeitzonen mit unterschiedlichen Anforderungen von Fahrgästen angefertigt,
zum Beispiel für
Zeiten, zu denen sie zur Arbeit gehen, wieder nach Hause kommen,
usw., und es werden hier mittlere Halteetagen für die jeweiligen Zeitzonen
gemäß dem vorgenannten
Verfahren unter Heranziehung der so erstellten Statistiken für die jeweiligen
Zeitzonen bestimmt. Durch Umschalten zwischen diesen mittleren Halteetagen
wird ein Muster für
die Kabinengeschwindig keit so berechnet, dass jeweils eine für jede entsprechende
Zeitzone eingestellt wird.
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Infolgedessen geben die Statistiken,
die zur Ermittlung der mittleren Halteetagen herangezogen werden,
die tatsächlichen
Anforderungen der Fahrgäste
noch genauer wieder. Deshalb werden die so eingestellten mittleren
Halteetagen näher
an die tatsächlichen
mittleren Halteetagen herangelegt, wodurch es möglich wird, bei der Betriebsleistung
noch weitere Verbesserungen zu erzielen.
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Ausführungsbeispiel 6
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Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Muster
für die
Kabinengeschwindigkeit dadurch berechnet, dass zwischen der Weglänge der
Aufzugkabine zu einer mittleren Halteetage und der Weglänge der
Aufzugkabine zu einer nächsten
Halteetage, die von einem Fahrgast vor Beginn der Anfahrt der Aufzugkabine
eingestellt wird, ein Vergleich vorgenommen wird, wodurch die nächste Halteetage
in Abhängigkeit
von der Lage in einer Zone eingestellt wird, welche die Aufzugkabine
durchfährt.
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Somit ist es in den Fällen, in
denen die Aufzugkabine eine Zieletage in diesem Fall mit Sicherheit
früher erreicht
als in dem Fall, in dem durch Einstellen der nächsten Halteetage als mittlere
Halteetage ein Muster für die
Kabinengeschwindigkeit berechnet wird, möglich, die Verzögerung bei
der Ankunft der Aufzugkabine an einer Etage, für die eine Halteentscheidung
getroffen wird, dadurch zu verhindern, dass das Muster für die Kabinengeschwindigkeit
herangezogen wird, das durch Einstellen der nächsten Halteetage als mittlerer
Halteetage berechnet wird. Beispielsweise entspricht der nachstehend
beschriebene Fall einer solchen Situation.
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Wenn die von einem Fahrgast vor Beginn
der Fahrt der Aufzugkabine eingestellte nächste Halteetage niedriger
ist als die mittlere Halteetage, dann wird die nächste Halteetage als Halteetage
erneut eingestellt, die von dem Fahrgast vor Beginn der Fahrt der
Aufzugkabine eingestellt wurde, ansonsten wird die nächste Halteetage
als mittlere Halteetage eingestellt.
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Infolgedessen ist es möglich, den
Fall zuverlässig
zu beseitigen, dass die Fahrzeit durch die Berechnung des Musters
für die
Kabinengeschwindigkeit unter Heranziehung der mittleren Halteetage
länger
wird, so dass hiermit die Betriebsleistung noch weiter verbessert
wird. Der Grund hierfür
wird nachstehend erläutert.
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Zunächst wird dann, wenn die Beschleunigung
und die Beschleunigungssprünge
der Aufzugkabine jeweils erhöht
wird, mit geringer werdenden Weglänge die Betriebszeit kürzer als
bei Erhöhung
der maximalen Geschwindigkeit der Aufzugkabine. Der Grund hierfür liegt
darin, dass dann, wenn die Weglänge
der Aufzugkabine kurz ist, der Zeitraum, in dem die Aufzugkabine
mit höchstmöglicher
Geschwindigkeit fährt,
sich im Vergleich zur Beschleunigungszeit und der Beschleunigungssprungzeit
relativ erhöht.
Außerdem
nehmen die Ortskurven für
den Betrieb des Elektromotors eine Form ähnlich den Kurven in 8 an, wenn die Aufzugkabine
entsprechend den in 4 dargestellten
Mustern für
die Kabinengeschwindigkeit fährt.
Deshalb wird aus 2 deutlich,
dass zwar ein hohes Drehmoment des Elektromotors nötig ist,
um eine hohe Beschleunigung und einen hohen Beschleunigungssprung
zu erzeugen, aber die höchstmögliche Geschwindigkeit
nicht entsprechend dem sich erhöhenden
Motordrehmoment erhöht
werden sollte.
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Wie aus den vorstehenden Erläuterungen
deutlich wird, lässt
sich bei Lösung
des Optimierungsproblems zur Bereitstellung eines Musters für die Kabinengeschwindigkeit
eine Lösung
mit höherer
Beschleunigung, größeren Beschleunigungssprüngen und
niedrigerer höchstmöglicher
Geschwindigkeit erreichen, wenn die Weglänge der Aufzugkabine klein
und nicht groß gemacht
wird. Besteht Übereinstimmung
zwischen der nächsten
Halteetage und der Etage, für
die eine Halteentscheidung getroffen wird, erreicht die Aufzugkabine die
per Entscheidung festgelegte Etage in kürzester bzw. minimaler Zeit.
Deshalb verlängert
sich in den Fällen, in
denen die Aufzugkabine entsprechend einem Geschwindigkeitsmuster
betrieben wird, bei welchem die nächste Halteetage als mittlere
Halteetage eingestellt wird, wenn die Weglänge der Aufzugkabine gleich
der Weglänge
zur mittleren Halteetage oder einer darunter liegenden Etage ist,
die Weglänge
der Aufzugkabine unweigerlich, wenn keine Kabinenanforderung eingeht,
während
sich die Aufzugkabine auf dem Weg zu einer Zieletage befindet.
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Außerdem verkürzt sich in den Fall, dass
eine Kabinenanforderung eingegeben wird, die Weglänge der
Aufzugkabine, so dass die Aufzugkabine in der Lage ist, die Rufetage
früher
zu erreichen, wenn aus den vorgenannten Gründen das Muster für die Kabinengeschwindigkeit
berechnet wird, ohne dabei die nächste Halteetage
als mittlere Halteetage einzustellen (d.h. man kann eine Lösung mit
geringerer maximaler Geschwindigkeit, höherer Beschleunigung und größerer Beschleunigungssprünge erreichen,
wenn die Weglänge der
Aufzugkabine zur nächsten
Halteetage auf einen kleineren Wert eingestellt wird; und mit abnehmender Weglänge kann
die Aufzugkabine dann, wenn die Beschleunigung und die Beschleunigungssprünge der
Aufzugkabine jeweils erhöht
werden, die Rufetage früher
erreichen als in dem Fall, dass die höchstmögliche Geschwindigkeit der
Aufzugkabine erhöht
wird. Wenn dementsprechend die Weglänge zur nächsten Halteetage, die eingestellt
wird, ehe sich die Aufzugkabine bewegt, kleiner ist als die Weglänge zur
mittleren Halteetage, kann durch erneute Einstellung der nächsten Halteetage
als Halteetage die Etage, für
welche eine Halteentscheidung getroffen wird, früher erreicht werden, die vor
der Bewegung der Aufzugkabine eingestellt wurde, mit dem Ergebnis,
dass sich die Betriebsleistung verbessern lässt.
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Ausführungsbeispiel 7
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Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Vergleich
zwischen einer mittleren Halteetage und einer Etage vorgenommen,
an welcher eine Aufzugkabine angehalten werden kann; wenn die mittlere
Halteetage innerhalb eines Expressbereichs eingestellt ist, zum
Beispiel wenn auf dem vertikalen Hubweg der Aufzugkabine ein solcher
Expressbereich vorgesehen ist, dann wird durch Rücksetzen der nächsten Halteetage
ein Muster für
die Kabinengeschwindigkeit berechnet. Beispielsweise kann ein derartiges
Rücksetzen
folgendermaßen ausgeführt werden.
Wenn die nächste
Halteetage, die vor der Fahrt der Aufzugkabine von einem Fahrgast
eingestellt wurde und welche die Etage ist, an welcher die Aufzugkabine
angehalten werden kann, von der Aufzugkabine unter Durchfahren eines
Expressbereichs erreicht werden kann und wenn die Weglänge zur
nächsten
Etage gleich der Weglänge
zur mittleren Halteetage oder größer als
diese ist, dann wird die nächste
Halteetage auf eine Endetage des Expressbereichs rückgesetzt,
Infolgedessen wird in den Fällen,
in denen die Aufzugkabine beim Durchfahren des Expressbereichs eine
Distanz durchfährt,
die gleich der Weglänge
bis zur mittleren Halteetage oder größer als diese ist, die mittlere
Halteetage als nächste
Halteetage eingestellt, so dass durch die Berechnung eines Musters
für die
Kabinengeschwingigkeit eine Verzögerung
der Aufzugkabine bei Ankunft an der Etage, für die eine Halteentscheidung
getroffen wird, vermieden werden kann, wobei es möglich wird,
eine Verlängerung
der Betriebszeit zu unterdrücken.
Der Grund hierfür
ist ähnlich
dem vorstehend beschriebenen Grund. Dies heißt, dass man eine Lösung mit
höherer
maximaler Geschwindigkeit, geringerer Beschleunigung und geringeren
Beschleunigungssprüngen
dann erhalten kann, wenn die Weglänge der Aufzugkabine zur nächsten Halteetage
länger
eingestellt wird; je stärker
die Weglänge
zunimmt, desto eher ist die Kabine in der Lage, dann, wenn die maximale
Geschwindigkeit der Aufzugkabine erhöht wird, die Rufetage früher zu erreichen
als in dem Fall, in dem die Beschleunigung und die Beschleunigungssprünge der
Aufzugkabine jeweils erhöht
werden.
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Außerdem ist es zusätzlich zu
dem Fall, in dem ein Expressbereich vorhanden ist, bei Vorgabe einer Etage,
für die
eine Halteentscheidung vor Beginn der Fahrt getroffen wurde, ohne
dass danach eine Veränderung
vorgenommen wird, möglich,
durch Einstellen der nächsten
Halteetage als Etage, für
die eine Halteentscheidung getroffen wird, die Verzögerung bei
der Ankunft zu verhindern, während
ein Muster für
die Kabinengeschwindigkeit herangezogen wird, das in der Weise ermittelt
wird, dass die nächste
Halteetage als mittlere Halteetage eingestellt wird.
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Entsprechend der vorstehenden Beschreibung
ist gemäß der vorliegenden
Erfindung bei einem Aufzug, bei dem eine Winde mit einem mit einer
Aufzugkabine zur Personenbeförderung über ein
Seil verbundenen Gegengewicht mittels eines Elektromotors angetrieben
wird, dem von einem Wechselrichter elektrischer Strom zugeführt wird,
eine Aufzugsteuervorrichtung vorgesehen, die folgendes aufweist:
eine Einheit zum Erfassen der Kabinenlast, welche das Gewicht der
Aufzugkabine zur Personenbeförderung
als Kabinenlast misst; eine Einheit zum Einstellen der Etage für den nächsten Halt,
welche eine nächste
Halteetage einstellt; und eine Einheit zum Erzeugen eines Musters
für die
Kabinengeschwindigkeit, welche anhand der Kabinenlast, die von der
Einheit zum Erfassen der Kabinenlast ermittelt wird, und anhand
der nächsten
Halteetage, die von der Einheit zum Einstellen der Etage für den nächsten Halt
eingestellt wird, ein Muster für
die Kabinengeschwindig keit erzeugt, mit welcher die Aufzugkabine
zur Personenbeförderung
innerhalb eines zulässigen
Antriebsbereichs des Elektromotors in kürzester Zeit die nächste Halteetage
erreichen kann. Somit wird eine vorteilhafte Wirkung insofern geboten,
dass die Fahrzeit der Fahrgäste
verkürzt
werden kann, wodurch sich die Betriebseffizienz der Aufzugkabine
verbessert.
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Außerdem weist gemäß der vorliegenden
Erfindung die Steuervorrichtung folgendes auf: eine Einheit zum
Erfassen der Bauteiltemperatur, welche die Temperatur von Bauteilen
misst, aus denen der Wechselrichter aufgebaut ist; eine Einheit
zum Einstellen eines Temperaturgrenzwerts, welche den Grenzwert
für einen Temperaturanstieg
der Bauteile einstellt; und eine Einheit zur arithmetischen Berechnung
eines Toleranzbereichs für
den Temperaturanstieg, welche anhand der Temperatur der Bauteile,
die von der Einheit zum Erfassen der Bauteiltemperatur erhalten
wird, und anhand des Grenzwerts für den Temperaturanstieg, der
von der Einheit zum Einstellen des Temperaturgrenzwerts eingestellt
wird, einen Toleranzbereich für
den Temperaturanstieg berechnet. Dabei erzeugt die Einheit zum Erzeugen
des Musters für
die Kabinengeschwindigkeit anhand des Toleranzbereichs für den Temperaturanstieg
der Bauteile, anhand der Kabinenlast und anhand der nächsten Halteetage
das Muster für
die Kabinengeschwindigkeit, mit welchem die Aufzugkabine zur Personenbeförderung
innerhalb des zulässigen
Antriebsbereichs des Motors die nächste Halteetage in kürzester Zeit
erreichen kann, wobei ein erwarteter Betrag des Temperaturanstiegs
der Bauteile innerhalb des Toleranzbereichs für den Grenzwert des Temperaturanstiegs
gehalten wird. Auf diese Weise wird eine vorteilhafte Wirkung dahingehend
erzielt, dass die Fahrzeit der Fahrgäste sich innerhalb des Bereichs
verkürzen
lässt,
in dem eine Zerstörung
von Bauteilen wie zum Beispiel elektronischen Geräten durch
einen Temperaturanstieg verhindert werden kann.
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Des Weiteren stellt die Einheit zum
Erzeugen des Geschwindigkeitsmusters bei der Erzeugung des Musters
für die
Kabinengeschwindigkeit Obergrenzen für eine maximale Geschwindigkeit
einer Aufzugkabine, für
eine Kabinenbeschleunigung und für
eine Geschwindigkeit, mit der sich die Kabinenbeschleunigung ändert, ein.
Somit wird eine vorteilhafte Wirkung erzielt, mit der es möglich ist,
den Fahrkomfort des Aufzugs zu verbessern.
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Des Weiteren setzt die Einheit zum
Erzeugen des Musters für
die Kabinengeschwindigkeit eine Wellenform des Motordrehmoments,
das mit einem an den Elektromotor übermittelten Befehl für die Ansteuerung der
Kabinengeschwindigkeit im Zusammenhang steht, in einen Wert für den Strom
um, der in den Bauteilen fließt,
und erzeugt das Muster für
die Kabinengeschwindigkeit anhand der Bedingung, dass die Wellenform
des Stromwerts durch eine Funktion des Toleranzbereichs für die Grenzwerte
des Temperaturanstiegs eingeschränkt
wird. Auf diese Weise wird insofern eine vorteilhafte Wirkung erzielt,
als sich ein Betrag des Temperaturanstiegs aus der Wellenform des
in den Bauteilen fließen
Stroms vorhersagen bzw. abschätzen
lässt,
so dass die Fahrzeit der Fahrgäste
innerhalb des Bereichs verkürzt
wird, in dem eine Beschädigung
der Bauteile wie zum Beispiel elektronische Geräte durch einen Temperaturanstieg
verhindert werden kann.
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Außerdem stellt die Einheit zum
Einstellen der nächsten
Halteetage die nächste
Halteetage zum Erzeugen des Musters für die Kabinengeschwindigkeit
als mittlere Halteetage der Aufzugkabine ein, die anhand statistischer
Vorgaben über
die Anzahl der Betätigungen
des Aufzugs und die Weglänge
der Aufzugkabine von einer Ausgangsetage bis zu einer Etage, für welche
eine Halteentscheidung getroffen wird und an welcher die Aufzugkabine
beim nächsten
Mal angehalten wird, berechnet wird. Somit wird die folgende vorteilhafte
Wirkung erzielt.
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Es wird also unnötig, bei jeder Betätigung des
Aufzugs die nächste
Halteetage einzustellen, wodurch sich die Bearbeitung zur arithmetischen
Berechnung vereinfacht, um so die Bearbeitung zur Erzeugung des Geschwindigkeitsmusters
zu schleunigen; in dem Fall, in dem die nächste Halteetage durch einen
Kabinenruf nach Beginn der Fahrt der Aufzugkabine verändert wird,
nachdem die nächste
Halteetage auf eine Etage eingestellt wurde, die gleich der mittleren
Halteetage oder höher
als diese ist, kann die Betriebszeit im Vergleich zu herkömmlichen
Verfahren verkürzt
werden.
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Daneben stellt die Einheit zum Einstellen
der nächsten
Halteetage die mittlere Halteetage der Aufzugkabine als Halteetage
ein, für
welche eine erwartete Fahrzeit der Aufzugkabine bis zu einer Etage,
für welche eine
Halteentscheidung getroffen wird, auf jeder Ausgangsetage minimiert
wird. Somit wird eine vorteilhafte Wirkung insofern erzielt, als
es möglich
ist, die nächste
Halteetage in der Weise einzustellen, dass sich der Effekt einer
Verkürzung
der Fahrzeit der Fahrgäste
steigern lässt.
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Daneben stellt die Einheit zum Einstellen
der nächsten
Halteetage die mittlere Halteetage der Aufzugkabine anhand statistischer
Angaben zu den Etagen, für
die eine Halteentscheidung für
jeweilige Zeitzonen getroffen wird, für unterschiedliche Anforderungen
der Fahrgäste
ein. Somit wird insofern eine vorteilhafte Wirkung erzielt, als
sich der Effekt einer Verkürzung
der Fahrzeit für
die Fahrgäste
noch weiter steigern lässt,
da die mittlere Halteetage in Abhängigkeit von den Anforderungen
der Fahrgäste
eingestellt wird.
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Außerdem erzeugt die Einheit
zum Erzeugen des Musters für
die Kabinengeschwindigkeit das Muster der Kabinengeschwindigkeit
durch einen Vergleich zwischen der nächsten Halteetage und der mittleren
Halteetage der Aufzugkabine. Somit wird insofern eine vorteilhafte
Wirkung erzielt, als in den Fällen,
in denen eine Halteetage zur Berechnung eines Geschwindigkeitsmusters
vorhanden ist, welches eine frühere
Ankunft der Aufzugkabine als in den Fällen gewährleistet, in denen das Geschwindigkeitsmuster
in der Form berechnet wird, dass die nächste Halteetage als mittlere
Halteetage eingesetzt wird, die Halteetage als nächste Halteetage eingestellt
werden kann, wodurch es möglich
wird, die Betriebsleistung noch weiter zu verbessern.
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Darüber hinaus erzeugt die Einheit
zum Erzeugen es Musters für
die Kabinengeschwindigkeit durch Vergleich zwischen einer Etage,
auf welcher die Aufzugkabine angehalten werden kann, und der mittleren
Halteetage der Aufzugkabine ein Muster für die Kabinengeschwindigkeit.
Somit wird insofern eine vorteilhafte Wirkung erzielt, dass es in
den Fällen,
in denen es sich bei der mittleren Halteetage nicht um eine Etage
handelt, an welcher die Aufzugkabine nicht angehalten werden kann,
möglich
ist, die Verzögerung
in der Betriebszeit zu vermeiden, indem der Aufzug unter Heranziehung
eines Geschwindigkeitsmusters betrieben wird, das in der Form berechnet
wird, dass die nächste
Halteetage als mittlere Halteetage eingestellt wird, wodurch sich die
Betriebseffizienz verbessert.
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung
kann in der vorstehend beschriebenen Weise eine Steuervorrichtung
für einen
Aufzug vorgesehen werden, die in der Lage ist, durch Veränderung
der größtmöglichen Geschwindigkeit
und der Beschleunigung der Aufzugkabine in Entsprechung zur deren
Last und zu deren Weglänge
die Betriebszeit zu verkürzen.
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Zusammenfassung
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Es wird eine Aufzugsteuervorrichtung
gebildet, die in der Lage ist, die Betriebszeit einer Aufzugkabine und
damit die Fahrzeug der Fahrgäste
zu verkürzen
und dadurch die Beförderungsleistung
der Aufzugkabine dadurch zu steigern, dass eine maximale Geschwindigkeit
und eine Beschleunigung der Aufzugkabine verändert werden. Bei einem Aufzug,
bei dem eine Winde (6) mit einem über ein Seil mit einer Aufzugkabine
(7) verbundenen Gegengewicht (8) von einem Elektromotor
(5) angetrieben wird, dem mittels eines Wechselrichters (4)
Strom zugeführt
wird, weist die Steuervorrichtung eine Einheit (2) zum
Erfassen der Kabinenlast auf, welche das Gewicht der Aufzugkabine
zur Personenbeförderung
(7) als Kabinenlast misst, ferner eine Einheit (1) zum
Einstellen der nächsten
Halteetage und eine Einheit (3) zum Erzeugen eines Musters
für die
Kabinengeschwindigkeit, welche anhand der von der Einheit (2)
zur Erfassung der Kabinenlast erfassten Kabinenlast und anhand der
nächsten
Halteetage, die von der Einheit (1) zum Einstellen der
nächsten
Halteetage ein Muster für
die Aufzuggeschwindigkeit einstellt, mit welcher die Aufzugkabine
zur Personenbeförderung
(7) in der Lage ist, innerhalb eines zulässigen Antriebsbereichs
des Elektromotors (5) die nächste Halteetage in kürzester
Zeit zu erreichen.
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(1)
