EA010606B1

EA010606B1 - Группа лифтов и способ управления группой лифтов

Info

Publication number: EA010606B1
Application number: EA200701708A
Authority: EA
Inventors: Марья-Лиса Сииконен; Янне Сорса; Эско Ауланко
Original assignee: Коне Корпорейшн
Priority date: 2005-03-11
Filing date: 2006-03-08
Publication date: 2008-10-30
Also published as: HK1180667A1; CN102862881A; US7559407B2; AU2006221919B2; FI117381B; CN101137569B; MY140865A; US20080041666A1; AU2006221919A1; KR101257719B1; US20090250298A1; KR20070115936A; CN102745559B; EA200701708A1; JP2008532884A; CN102745559A; US7913819B2; TWI353331B; EP1855977A4; HK1110296A1

Abstract

Система лифтов, например группа лифтов, подсоединенных к общему источнику питания. Лифты управляются общей системой управления, так что отправление остановленной кабины вверх блокируется, если среди кабин лифтов, подсоединенных к общему источнику питания, большее количество кабин движется вверх, чем вниз.

Description

Настоящее изобретение касается системы лифтов, определенной в ограничительной части п.1 формулы изобретения, и способа, определенного в ограничительной части п.6 формулы изобретения. Изобретение также касается системы лифтов, определенной в ограничительной части п.11 формулы изобретения, и способа, определенного в ограничительной части п.12 формулы изобретения.

Одной из задач в области разработки лифтовых систем является достижение эффективного и экономичного использования пространства здания. При наличии в здании множества лифтов, формирующих одну или более лифтовых групп, проблема эффективного использования пространства приобретает особое значение. Отсутствие машинного отсека у лифтов позволило достичь значительной экономии пространства в зданиях. Аналогично, экономия пространства была достигнута в самих лифтовых группах путем создания общего машинного отсека для всех лифтов в лифтовой группе, в котором располагается все машинное оборудование для двух или более лифтов.

Путем использования лифтовых конструкций без противовеса была достигнута значительная экономия пространства, поскольку нет необходимости в пространстве в шахте, в котором перемещался бы противовес. Известное решение данной проблемы для лифта с канатоведущим шкивом без противовеса представлено в патенте США № 5788018, в котором лифтовая кабина подвешена с коэффициентом подвески 1:1 и имеет отдельное управляемое натяжное устройство, необходимое для натяжения петли каната. Недавнее решение проблемы для лифта с канатоведущим шкивом без противовеса представлено в международной публикации \УО 2004041704, где описан лифт, движение кабины которого основано на трении подъемного каната лифта, перемещаемого канатоведущим шкивом. Это решение, в первую очередь, применяется для низких зданий и/или лифтов с небольшой высотой подъёма. В описании предложены решения, которые, в первую очередь, применимы для относительно низких зданий, хотя представленные идеи также могут быть использованы в случае большей высоты подъёма. Большая высота подъема и более высокие скорости являются источниками новых задач, которые необходимо решить.

Что касается потребления энергии, лифт без противовеса отличается от лифта с противовесом. Контроль потребления энергии особенно важен в случае больших высот подъема. Это объясняется тем, что перемещение лифта требует больших энергетических затрат, которые преимущественно напрямую зависят от скорости лифта. В то время как в лифте с противовесом противовес накапливает энергию, увеличивая и уменьшая потенциальную энергию в результате перемещения кабины лифта вверх и вниз по направляющей, лифт без противовеса не имеет такого механизма накопления механической энергии, что приводит к необходимости создания подъемного механизма лифта и электрического привода, питающего подъемный механизм и обеспечивающий высокую предельную мощность, хотя массы, перемещаемые в лифте без противовеса, меньше, чем в лифте с противовесом, и, таким образом, требуемая мощность при ускорении ниже, чем в лифте с противовесом. Само потребление энергии является только одним из факторов, которые должны быть приняты во внимание при оценке соответствия здания и лифта. Оснащение здания несколькими лифтами увеличивает потребление энергии, что приводит к необходимости установки большего источника питания. Размер источника питания, т.е. размер так называемого основного предохранителя источника питания, является существенным фактором при оценке стоимости здания, и в некоторых случаях размер источника питания может являться ограничивающим фактором. Например, в уже существующих зданиях питающий кабель или трансформатор, подающие электроэнергию в здание, накладывают ограничение сверху на доступную электрическую мощность. В пределах здания также могут иметься соответствующие ограничения. Следовательно, создание лифтовой системы, которая будет работать от источника питания низкой мощности, является большим преимуществом.

Целью настоящего изобретения является разработка условий, необходимых для применения лифтов без противовеса в различных целях и особенно в случаях, когда здание или конструкция включают в себя множество лифтов, работающих от общего источника питания.

Данное изобретение имеет в виду решение, как минимум, одной из следующих задач: решение одной или более из вышеупомянутых задач, повышение экономии энергии при эксплуатации лифта без противовеса, уменьшение максимальной мощности, необходимой всем лифтам в здании, при уменьшении размера источника питания, необходимого для лифтов, разработка лифтовой группы без противовеса, в которой потребление энергии и/или необходимой мощности являются приемлемыми по отношению к пропускной способности данной лифтовой группы.

Группа лифтов или система лифтов, для которых применяется изобретение, охарактеризованы в отличительной части п.1 или п.11 формулы изобретения. Способ, лежащий в основе изобретения, раскрыт в отличительной части п.6 или п.12 формулы изобретения. Другие варианты выполнения изобретения описаны в других пунктах формулы изобретения. Варианты выполнения настоящего изобретения представлены в одном из разделов данного патента и на прилагающихся к нему чертежах. Сущность изобретения, раскрытая в патенте, может также быть определена другими способами по сравнению с формулой изобретения, приведенной ниже. Сущность изобретения может также состоять из нескольких отдельных изобретений, особенно если изобретение рассматривается в свете конкретных или косвенных подзадач или относительно достигнутых преимуществ или набора преимуществ. В этом случае некоторые характеристики, содержащиеся в представленной ниже формуле изобретения, могут быть излишни с точки

- 1 010606 зрения отдельных концепций изобретения. Особенности и детали различных вариантов выполнения изобретения могут быть использованы в совокупности с другими вариантами выполнения изобретения.

Использование настоящего изобретения позволяет сформировать группу или систему лифтов без противовеса, управляемых вместе, так что если говорить об энергии и/или о потреблении энергии, то мощность линии электроснабжения, т.е. размер общего предохранителя для группы или системы лифтов, значительно меньше, чем суммарный размер линий электроснабжения/предохранителей лифтов в группе/системе лифтов. В соответствии с настоящим изобретением система лифтов без противовеса имеет общее подключение к электрической питающей сети, при этом лифты, в первую очередь, потребляют энергию, генерируемую друг другом, и получают дополнительную энергию от электрической сети через общее соединение.

Потребность в энергии ограничивается регулировкой отправления лифтовых кабин вверх. В условиях, когда количество кабин, перемещающихся вверх, превышает количество кабин, перемещающихся вниз, нагрузка с источника питания может быть снята за счет ограничения количества кабин, посланных вверх. Ограничение или задержка отправления кабин лифта может также касаться кабин, отправляемых вниз. Вместо или наряду с рассмотрением количества лифтовых кабин, двигающихся вверх или вниз, ограничение или задержка их отправления могут также базироваться на соображениях сравнимости мгновенного или предсказуемого мгновенного потребления энергии группой лифтов с допустимым потреблением энергии, определяемым предохранителем, соответствующим данной группе. В одном из вариантов выполнения изобретения лифты имеют общую систему управления, имеющую программу действий по предотвращению или задержке отправления кабины, остановленной на каком-либо этаже, если в данный момент времени или в течение установленного временного интервала мощность, потребляемая от электрической сети или подаваемая в электрическую сеть системой всех лифтов, превышает установленное значение. Вместо блокировки лифтовых кабин или задержки их отправки ускорение кабины лифта при отправлении может быть уменьшено так, что окончательная скорость кабины лифта достигается медленнее, вследствие чего мощность, потребляемая в процессе ускорения, также снижается. Замедленный процесс ускорения может также быть использован в связи с задержкой отправления, в этом случае управляющая система имеет более широкий эксплуатационный предел допуска. Также может быть уменьшена окончательная скорость кабины лифта, в этом случае более низкий уровень потребляемой мощности достигается на всем интервале движения. В настоящем изобретении решение, касающееся отправления или задержки лифтов, принимается в соответствии с ситуацией, сложившейся на данный конкретный момент в лифтовой группе или другой управляемой системе лифтов. Однако такое решение, в предпочтительном варианте, базируется на информации, доступной системе управления в момент времени, соответствующий ситуации на заданном временном интервале. Такой временной интервал, в предпочтительном варианте, показывает, как минимум, динамическое состояние перемещающихся в настоящий момент кабин до следующей остановки. В качестве такого интервала может служить устойчивый заданный временной интервал, отчитывающийся от момента принятия решения. Этот временной интервал можно менять и устанавливать с помощью системы управления, например, основываясь на интенсивности движения, или для того, чтобы обеспечить предварительную оценку до того момента, когда движение определенной кабины известно системе управления или может быть надежно предсказано с ее помощью. Оставшееся время, в течение которого лифт остается неподвижен, в предпочтительном варианте также должно быть учтено. Соответственно, также можно ограничить подачу энергии в электрическую сеть путем ограничения одновременного движения лифтовых кабин в направлении вниз. Однако ограничение подачи энергии в электрическую сеть не является таким критическим фактором, как максимально допустимая мощность, потому что вместо подачи энергии в электрическую сеть дополнительная мощность, которая не может быть использована для других лифтов, рассеивается, например, за счет перехода в тепло в тормозном резисторе. Настоящее изобретение особенно хорошо применимо в ситуациях спокойного движения, где лифты отправляются по назначению через большие интервалы времени. С помощью данного изобретения размер соединения электрического источника питания, общего для лифтовой группы или другой системы лифтов, может быть уменьшен вдвое, без использования других специальных мер и без значительных компромиссов в уровне сервиса. В некоторых вариантах выполнения изобретения удается ограничить размер соединения с источником питания до размера, меньшего, чем размер соединений, полностью обеспечивающих необходимую мощность для двух лифтов или даже максимальную мощность одного лифта. Одним из приемов, предназначенных для уменьшения полной потребляемой мощности, является ограничение, наложенное на отправление кабин лифта в одном направлении друг за другом через короткие интервалы. На практике достаточен даже очень короткий промежуток времени, по меньшей мере примерно 1 с, например 3 с между отправлениями. Порядок величины данного промежутка соответствует времени, которое необходимо лифту для ускорения, он также может быть меньше, чем половина этого интервала, или в случае медленных лифтов составлять 2-3 интервала ускорения.

Ускорение/замедление лифта обычно находится в диапазоне 0,8-1,2 м/с². Следствием этого является то, что прохождение лифтов на полной скорости в одном направлении происходит в частично перекрывающейся последовательной манере. Однако, если возникает ситуация, в которой в одном направлении

- 2 010606 перемещаются, как минимум, на два лифта больше, чем в другом, то ограничение на последовательные отправления лифтовых кабин в последнем направлении временно снимается.

Основной областью применения настоящего изобретения являются лифты, предназначенные для транспортировки пассажиров. Здания, имеющие несколько лифтов, могут иметь отдельные лифты для транспортировки пассажиров и один или несколько грузовых лифтов. Возможна ситуация, когда часть лифтов или даже все лифты могут перевозить как пассажиров, так и вещи. Изобретение также может применяться для лифтов, предназначенных для транспортировки вещей. Данное изобретение применяется предпочтительно для лифтовой группы, в которой лифты управляются общей системой управления группы, при этом изобретение также может быть применено к системе лифтов, общее управление которых ограничивается системой управления, необходимой для настоящего изобретения.

Обычной областью применения данного изобретения являются лифты, диапазон скоростей которых явным образом превышает 1 м/с. Однако изобретение также может применяться для более медленных лифтов, скорость которых составляет даже меньше 1 м/с. Предпочтительным применением является группа лифтов, все лифты которой имеют одинаковую номинальную скорость, при этом изобретение также может применяться к другому типу системы лифтов. Необходимая максимальная мощность, соответствующая конкретному лифту, в вышеупомянутой системе другого типа имеет примерно такое же значение. Например, более тяжелый медленный лифт хорошо подходит для включения в систему, где другие лифты легче и быстрее; такая ситуация характерна, например, для системы лифтов, включающей один грузовой и несколько пассажирских лифтов.

Далее изобретение подробно описано со ссылками на несколько вариантов выполнения изобретения и прилагающиеся чертежи, на которых:

на фиг. 1 показано схематическое изображение лифта с канатоведущим шкивом и без противовеса;

на фиг. 2 показано схематическое изображение другого лифта с канатоведущим шкивом и без противовеса;

на фиг. 3 показана блок-диаграмма, соответствующая способу, представленному в данном изобретении и предназначенному для управления группой лифов в процессе ее эксплуатации;

на фиг. 4а показана схема разводки для осуществления электропитания группы лифтов в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг. 4Ь показана схема другой разводки для осуществления электропитания группы лифтов в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг. 5 показано схематическое изображение здания, в котором применяется изобретение;

на фиг. 6 показана блок-диаграмма, соответствующая способу, представленному в данном изобретении и предназначенному для управления группой лифтов в процессе ее эксплуатации.

На фиг. 1 представлен общий вид лифта с канатоведущим шкивом и без противовеса, который используется при применении настоящего изобретения. Данный лифт является лифтом с машинным отсеком и имеет привод 4, расположенный в машинном отсеке 17 над шахтой лифта, в котором также находится компенсирующее устройство 16. Компенсирующее устройство может также находиться в другом месте, например в верхней или нижней части шахты лифта. Лифт, показанный на чертеже, является лифтом с канатоведущим шкивом и без противовеса, с кабиной 1 лифта, перемещающейся по направляющим рельсам 2. В лифтах с большой высотой подъёма растяжение подъемного каната подразумевает необходимость компенсации этого растяжения, что должно быть сделано в пределах определенных допустимых значений. Для безопасной эксплуатации лифта важно, чтобы часть каната, находящаяся под кабиной лифта, была в достаточной степени натянута. В устройстве 16, изображенном на фиг. 1, компенсирующем силу натяжения каната, растяжение каната компенсируется длинным перемещением. Это позволяет компенсировать даже большие растяжения, что часто невозможно сделать с помощью рычажных или пружинных механизмов. Компенсирующее устройство 16 обеспечивает постоянное соотношение Т1/Т2 между силами натяжения каната Т1 и Т2, действующими на канатоведущем шкиве. В случае, показанном на фиг. 1, соотношение Т1/Т2 составляет примерно 2/1. Точное значение соотношения сил натяжения каната в некоторой степени зависит от позиции компенсирующего устройства, равно как и от структуры компенсирующего устройства, например от веса подвижного канатного шкива 15. С четными коэффициентами подвески выше и ниже кабины лифта компенсирующее устройство 16 располагается в шахте лифта или другом подходящем месте не совместно с кабиной лифта. При нечетных коэффициентах подвески выше и ниже кабины лифта компенсирующее устройство 16 расположено совместно с кабиной лифта 1.

На фиг. 1 подъемные канаты проходят следующим образом: один конец подъемного каната 3 зафиксирован на отклоняющем шкиве 15 и/или на механизме его подвеса. На фиг. 1 отклоняющие шкивы 14 и 15 образуют компенсирующее устройство 16. Компенсирующее устройство 16 расположено в машинном отсеке 17. От отклоняющего шкива 15 подъемный канат 3 идет вверх, доходит до второго отклоняющего шкива 14 компенсирующего устройства, огибает его вдоль канавок для каната, имеющихся на шкиве 14. Канавки для каната на шкивах лифта могут быть выполнены с покрытием или без него. Самым подходящим материалом для покрытия канавок является материал, увеличивающий трение, такой как, например, полиуретан. Материал для покрытия канавок может также быть выбран в соответствии с

- 3 010606 другими критериями. Все отклоняющие шкивы лифта или только некоторые из них и/или канатоведущий шкив могут иметь покрытие, изготовленное из обсуждаемого материла. Пройдя вокруг шкива 14, канаты идут дальше вниз в шахту лифта и далее на отклоняющий шкив 10, установленный на кабине лифта 1, откуда канаты 3 идут дальше ко второму отклоняющему шкиву 9, также установленному на кабине лифта. Перемещение подъемных канатов 3 на другую сторону шахты происходит за счет отклоняющих шкивов 10 и 9, при этом проход подъемных канатов над кабиной лифта 1, в предпочтительном варианте, осуществляется по диагонали, через центр масс кабины лифта. Пройдя вокруг отклоняющего блока 9, канат опять идет вверх к приводу 4, расположенному в машинном отсеке 17, к канатоведущему шкиву 5 привода 4. Отклоняющие шкивы 14, 10, 9 вместе с канатоведущим шкивом 5 привода 4 определяют подвеску над кабиной лифта, где коэффициент подвески является таким же, как и в подвеске под кабиной лифта, и составляет 2:1 на фиг. 1. На часть подъемного каната, расположенную над кабиной лифта, действует сила натяжения Т1. Обойдя вокруг канатоведущего шкива 5, канат идет дальше в шахту лифта к отклоняющему шкиву 8, при этом отклоняющий шкив 8 расположен в нижней части шахты лифта. Обойдя вокруг отклоняющего шкива 8, канат 3 идет дальше вверх к отклоняющему шкиву 11, установленному на кабине лифта. Отклоняющий шкив 11 не виден на фиг. 1. Пройдя вокруг отклоняющего шкива 11, подъемные канаты идут дальше, в соответствии с подвесом над кабиной лифта, к отклоняющему шкиву 12, расположенному на другом ребре кабины лифта, и в то же время подъемные канаты идут на другую сторону шахты лифта. Пройдя вокруг отклоняющего шкива 12, подъемные канаты 3 идут дальше вниз к отклоняющему шкиву 13, расположенному в нижней части шахты лифта, огибают его и возвращаются к машинному отсеку 17 лифта, к отклоняющему шкиву 15 компенсирующего устройства 16. Обогнув отклоняющий шкив 15, подъемные канаты идут дальше к месту крепления второго конца подъемных канатов, которое расположено либо в машинном отсеке 17, либо в шахте лифта. Отклоняющие шкивы 8, 11, 12, 13 определяют проход подъемных канатов через подвеску под кабиной лифта. В части подъемного каната, расположенного под кабиной лифта, действует сила натяжения Т2. Отклоняющие шкивы в нижней части шахты лифта могут быть установлены на рамочной конструкции, образованной направляющими рельсами 2, или на балочной структуре, расположенной в нижнем конце шахты лифта, или каждый отдельный шкив может быть установлен в нижней части шахты лифта, или с помощью какого-либо другого крепежного устройства, подходящего для этой цели. Отклоняющие шкивы на кабине лифта могут быть установлены на рамочной конструкции кабины лифта 1, например на раме кабины или на балочной конструкции в кабине лифта или отдельно на кабине лифта или на каком-либо другом крепежном устройстве, подходящем для этой цели.

Привод 4, в предпочтительном варианте, имеет плоскую конструкцию. Другими словами, толщина привода мала по сравнению с его шириной или высотой. Привод может также располагаться в шахте лифта. В этом случае, благодаря плоской или компактной конструкции, привод располагается в свободном пространстве шахты лифта, например между направляющей кабины лифта и стеной шахты лифта. Однако применение изобретения не зависит от типа привода, так что привод 4, использующийся в лифте без противовеса, может быть любого типа и конструкции, соответствующих размеру пространства, предназначенного для его размещения. Например, возможно использование привода с зубчатой передачей или без нее. Привод может иметь компактный размер или плоскую конструкцию. Машинный отсек лифта, в предпочтительном варианте, оснащен оборудованием, необходимым для подачи энергии к двигателю, двигающему канатоведущий шкив 5, а также оборудованием, необходимым для управления лифтом. Оба вида оборудования могут быть помещены в общую инструментальную панель 6 или установлены отдельно друг от друга или интегрированы частично или полностью в привод 4. Наиболее предпочтительным решением является привод без зубчатой передачи, включающий двигатель с постоянным магнитом. На фиг. 1 показан предпочтительный вариант выполнения подвески, в которой коэффициент подвески обоих отклоняющих шкивов над и под кабиной лифта одинаков и составляет 2:1. Подвеска над кабиной лифта1 осуществляется за счет отклоняющих шкивов 14, 10, 9 и канатоведущего шкива 5. Подвеска под кабиной лифта 1 осуществляется за счет отклоняющих шкивов 13, 12, 11, 8. Другой вариант выполнения подвески также может использоваться в настоящем изобретении. Маленькие коэффициенты подвески, например 1:1 и 1:2, подходят для высоких скоростей, при этом большие коэффициенты подвески, например 6:1 или 8:1, подходят для маленьких скоростей. Коэффициент подвески 2:1 может быть использован для лифта со скоростями, например, 3,5, 4 или 6 м/с. В предпочтительный диапазон применения лифтов с коэффициентом подвески 2:1 входят лифты, работающие на скоростях, больших 4 м/с. Коэффициенты подвески лифтов, работающих в диапазоне скоростей от 1 до 2 м/с, в предпочтительном варианте, выбираются из диапазона от 4:1 до 10:1. Примером предпочтительного выполнения лифта с коэффициентом подвески 2:1, как показано на фиг. 1, является лифт, имеющий скорость порядка 6 м/с, полную массу кабины с номинальной нагрузкой, составляющую 4000 кг, с подъемными канатами, состоящими из шести лифтовых канатов, имеющих диаметр примерно 13 мм.

На фиг. 2 представлена схема второго лифта без противовеса. Это лифт без машинного отсека, с приводом 404 и компенсирующей зубчатой передачей, которые находятся в шахте лифта. Кабина 401 лифта движется вдоль направляющих рельсов 402. Компенсирующее устройство 416 расположено в нижней части шахты лифта. Компенсирующее устройство 416 на фиг. 2 является гравитационным уст

- 4 010606 ройством, рабочие характеристики которого можно улучшить, добавив к нему дополнительные грузы. Дополнительная сила, связанная с компенсирующим устройством 416, действует преимущественно в одном направлении с первой силой натяжения каната (Т1). Дополнительная сила увеличивает вторую силу натяжения Т2 каната по отношению к первой силе натяжения Т1 каната.

На фиг. 2 подъемный канат проходит следующим образом: один конец подъемного каната 403 зафиксирован на отклоняющем шкиве 417 или его подвесном устройстве. При этом отклоняющий шкив 417 установлен так, что он висит на части каната, спускающейся вниз с отклоняющего шкива 418, которая обходит вокруг отклоняющего шкива 417 и идет дальше к крепежу второго конца подъемного каната 403 в шахте лифта. Компенсирующее устройство 416 расположено в шахте лифта. С отклоняющего шкива 415 подъемный канат 403 идет вверх к отклоняющему шкиву 414, расположенному в верней части шахты лифта, и огибает его по канавкам, имеющимся на отклоняющем шкиве 414. Пройдя отклоняющий шкив 414, канат идет дальше вниз к отклоняющему шкиву 413, установленному на кабине лифта 401, и обогнув этот отклоняющий шкив, канат 403 идет дальше через кабину лифта 401 ко второму отклоняющему шкиву 412, установленному на кабине лифта. С отклоняющего шкива 412 канат идет дальше вверх к отклоняющему шкиву 411, установленному в верхней части шахты лифта, огибает его и возвращается к отклоняющему шкиву 410, установленному на кабине лифта, откуда он идет дальше через кабину лифта к отклоняющему шкиву 409, расположенному на противоположном ребре кабины лифта. От отклоняющего шкива 409 подъемный канат идет дальше вверх к канатоведущему шкиву 405 привода 404, который расположен в верхней части шахты лифта. На часть подъемного каната, находящуюся над кабиной лифта, действует первая сила натяжения Т1. Обогнув канатоведущий шкив 405, канат идет дальше к отклоняющему шкиву 408, расположенному в нижней части шахты лифта. От отклоняющего шкива 408 канат 403 идет дальше вверх к отклоняющему шкиву 422, который установлен на кабине лифта. Обогнув отклоняющий шкив 422, подъемные канаты идут дальше подобно канатам, находящимся над кабиной 401, под кабиной 401 к отклоняющему шкиву 419, расположенному на другом ребре кабины лифта, при этом траектория подъемных канатов смещается к другой стороне шахты лифта. От отклоняющего шкива 419 подъемные канаты идут дальше вниз к отклоняющему шкиву 420, который находится в нижней части шахты лифта, и обогнув его, они возвращаются к кабине 401 и к отклоняющему шкиву 421, установленному на ней, откуда подъемные канаты проходят дальше под кабиной лифта к отклоняющему шкиву 418, расположенному на другом ребре кабины лифта, при этом траектория подъемных канатов 403 перемещается назад к другому концу шахты лифта. От отклоняющего шкива 418 подъемный канат идет дальше ко второму отклоняющему шкиву 417 компенсирующего устройства 416 и от отклоняющего шкива 417 дальше к месту крепления второго конца подъемных канатов, которое расположено в шахте лифта. В этой части подъемного каната под кабиной лифта действует вторая сила натяжения Т2. Номинальная скорость такого лифта с коэффициентом подвески 4:1 находится в диапазоне от 1,6 до 4 м/с и может составлять, например, 2,5 м/с.

На фиг. 3 проиллюстрирован способ, соответствующий настоящему изобретению, разработанный для управления группой лифтов, состоящей из лифтов без противовеса, с целью ограничения потребления энергии этой группой. В группе лифтов лифты, движущиеся вверх, потребляют электрическую энергию, а лифты, движущиеся вниз, отдают энергию. Энергия, отдаваемая лифтами, движущимися вниз, доступна для других лифтов. Потребление и отдача электрической энергии происходят с определенным коэффициентом полезного действия так, что, как минимум, потери должны быть скомпенсированы энергией, которую система получает снаружи. Количество энергии, полученное снаружи, в предпочтительном варианте ограничивается энергией, необходимой для поднятия вверх одного лифта, плюс энергия, необходимая для поддержания других функций лифтовой системы. Эти функции включают в себя освещение и функции управления. На фиг. 3 показана блок-схема алгоритма, с помощью которого осуществляется изобретение и в соответствии с которым система управления группы лифтов управляет отправкой лифтов, относящихся к группе, описанным ниже способом. В исходном положении 300 кабина лифта готова к отправлению при получении вызова или при поступлении вызова с какого-либо этажа или находится в стационарном состоянии, ожидая отправки. Система проверяет 301, в каком направлении должна быть послана кабина: вверх или вниз. Если кабина должна быть послана вверх, то делается проверка 302, определяющая, превышает ли число Νυρ двигающихся вверх кабин в группе число Ν6ο\νη кабин, двигающихся вниз. Если это не так, то кабина лифта отправляется вверх 303. Когда количество движущихся вверх кабин превышает количество кабин, движущихся вниз, проводится проверка 304, устанавливающая, имеются ли в данный момент кабины, готовые к отправке, которые были вызваны вниз, но еще не отосланы. Другими словами, система проверяет, является ли количество Ηάονη лифтов, вызванных вниз, но удерживаемых в неподвижном состоянии, отличным от нуля. Если в данный момент существует такая кабина, вызванная вниз, но еще не отосланная, то ее отсылают вниз, а затем отсылают кабину 305, вызванную вверх. Если в этот момент кабин, вызванных вниз и готовых к отправке, нет, то делается проверка 306, проверяющая наличие свободной кабины на верхних этажах, и если такая кабина есть, то она сначала отправляется вниз и после этого отправляется 307 кабина, вызванная вверх. Если нет ни одной свободной кабины, то отправление кабины наверх задерживается. В этот момент логический цикл возвращается к начальной позиции 300. Если находящаяся в начальной позиции 300 кабина должна отпра

- 5 010606 виться вниз, то осуществляется проверка 309, определяющая, превышает ли количество движущихся вверх кабин в группе количество кабин, двигающихся вниз, и в случае, если это так, кабина отправляется в направлении 310 вниз. Если количество движущихся вверх кабин в группе не больше количества кабин, двигающихся вниз, то система проверяет 311, существует ли в данный момент какая-либо кабина, готовая к отправлению, имеющая вызов вверх, но еще не отправленная. Другими словами, система проверяет, является ли количество Нир лифтов, вызванных вниз, но удерживаемых в стационарном состоянии, отличным от нуля. Если в этот момент существует кабина, вызванная вверх, но еще не отосланная, то первой отсылается кабина, вызванная вниз, и после этого отправляется 312 кабина, вызванная вверх. Если в этот момент кабин, вызванных вверх и готовых к отправке, нет, то делается проверка 313, проверяющая, существует ли свободная кабина на нижних этажах, и если такая свободная кабина существует, то кабина, вызванная вниз, отправляется первой и после этого свободная кабина отправляется вверх 314. Если в данный момент нет ни одной свободной кабины, то делается проверка 315, проверяющая, существует ли в лифтовой группе кабина, вызванная вверх, которую удерживают в стационарном положении, чтобы дать пассажирам войти или выйти. Если нет ни одной кабины, вызванной вверх и стоящей на этаже, то отсылается кабина 316, но если едущая вверх кабина стоит на этаже, чтобы дать пассажирам войти или выйти, то отправление 317 кабины вниз задерживается. В этот момент логический цикл возвращается к начальной позиции 300. Описанная процедура позволяет ограничить энергию, потребляемую группой лифтов от электрического источника питания, и, с другой стороны, использовать энергию, отдаваемую кабинами, движущимися вниз, для поднятия кабин, движущихся вверх.

На фиг. 4а показана разводка, используемая для подвода электроэнергии к группе лифтов в соответствии с данным изобретением. Группа лифтов подсоединена к общему источнику питания. Источник питания защищен предохранителем 201. Электроснабжение разветвляется на линии, соответствующие разным лифтам, при этом каждая линия имеет относящийся к данному лифту предохранитель 2021, 2022, 2023, 2024. Двигатель 2061, 2062, 2063, 2064 привода каждого лифта приводится в действие частотным регулятором, включающим в себя мостовой выпрямитель 2051, 2052, 2053, 2054 и мостовой инвертор 2041, 2042, 2043, 2044 и между ними промежуточный контур постоянного тока. Поскольку лифты не имеют противовеса, движение лифта вверх означает, что энергия подводится через частотный регулятор и привод, а затем преобразуется в механическую потенциальную энергию кабины лифта и груза, при этом энергия пропорциональна скорости кабины. Соответственно, когда кабина лифта перемещается вниз, потенциальная энергия кабины выделяется в обратном направлении через двигатель и частотный регулятор. Количество отправлений вызванных вверх и вниз лифтов согласуются между собой так, что энергия, отдаваемая лифтами, движущимися вниз, доступна для использования лифтами, движущимися вверх. Таким образом уровень энергии, взятой из электросети и/или возвращенной в нее через общий источник питания, достаточно низок.

На фиг. 4Ь показана вторая разводка, используемая для подачи электрической энергии к лифтовой группе. Источник энергии защищен предохранителем 211. Электроприводы лифтов данной группы имеют общий мостовой выпрямитель 212 и, следовательно, общий промежуточный контур постоянного тока или шину постоянного тока, от которых инверторы 2141, 2142, 2143, 2144 получают энергию при перемещении кабин лифтов вверх с помощью соответствующих двигателей 2161, 2162, 2163, 2164 и которым они отдают энергию при перемещении кабин лифтов вниз. Отдача энергии, высвободившейся при движении кабин вниз, в промежуточный контур для потребления ее лифтами, которым требуется энергия, улучшает эффективность системы за счет меньшего количества действий, связанных с выпрямителями и инверторами. Количество необходимой энергии, потребляемой из сети, таким образом уменьшается.

На фиг. 5 представлено здание 500, в котором используется настоящее изобретение, с лифтами 501, 502, 503, 504, 505, 506. Четыре лифта, 501, 502, 503, 504, организованы в группу с общим машинным отсеком 507 для всех лифтов в группе. Два других лифта 505 и 506 рассматриваются отдельно от этой группы. Лифты, относящиеся к группе, предназначены для перевозки пассажиров, при этом используется специальная система управления группой лифтов, которая оптимизирует движение лифтов в соответствии с такими критериями, как равномерность пассажиропотока и/или времени ожидания и/или достижение максимального объема перевозок и/или в соответствии с другими критериями. В соответствии с настоящим изобретением управление, осуществляемое системой управления группы, балансирует количество кабин, двигающихся вверх, и количество кабин, двигающихся вниз, в определенных пределах. Это управление может быть интегрировано в систему управления группы или осуществляется с помощью отдельного блока управления. Также возможна установка отдельных лифтов 505 и 506 так, что они имеют общее электроснабжение с указанной группой лифтов и соединены с системой управления в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг. 6 проиллюстрирован способ, в соответствии с настоящим изобретением, управления группой лифтов, состоящей из лифтов без противовесов, позволяющий ограничить потребление энергии в лифтовой группе. В группе лифты, перемещающиеся вверх, потребляют электроэнергию, а лифты, двигающиеся вниз, отдают электроэнергию. Энергия, отданная лифтами при движении вниз, доступна для других лифтов. Потребление и отдача электрической мощности происходит с определенным коэффициентом полезного действия так, что, как минимум, потери должны быть скомпенсированы энергией, по

- 6 010606 лученной снаружи системы. Количество энергии, полученной снаружи, в предпочтительном варианте, ограничивается энергией, необходимой для перемещения вверх одного лифта, плюс мощность, необходимая для поддержания других функций системы лифтов. Эти функции включают в себя освещение и функции управления. На фиг. 6 представлен алгоритм, с помощью которого осуществляется выполнение изобретения и в соответствии с которым система управления группой управляет рассылкой относящихся к группе лифтов описанным ниже способом. В исходной ситуации 600 кабина лифта готова к отправлению при ее вызове или при вызове с какого-либо этажа или находится в стационарном состоянии, ожидая отправления. Система проверяет 601, должна ли кабина быть послана вверх или вниз. Если кабина должна быть послана вверх, то делается проверка 602, определяющая, превышает ли максимальное потребление мощности Ркитшах группой лифтов за короткий промежуток времени 61 мощность РГике главного предохранителя лифтовой группы, и если это не так, то кабина отправляется вверх 603. Рассматриваемый короткий промежуток времени является максимально допустимым интервалом для предохранителя группы, т.е. 1-2 с, или интервалом ускорения отходящего лифта или установленным зафиксированным временем или другим подходящим интервалом. Когда максимальное потребление мощности Ртах группой лифтов на коротком промежутке времени 61 превышает мощность главного предохранителя РГще лифтовой группы, производится проверка 604, устанавливающая наличие лифтовых кабин в текущий момент времени, готовых к отправке и имеющих вызов снизу, но еще не отправленных. Другими словами, система проверяет, является ли количество Η6ο\νπ кабин, вызванных вниз, но удерживаемых в стационарном состоянии, отличным от нуля. Если в этот момент времени имеется кабина, вызванная вниз, но еще не отправленная, то эта кабина отправляется 605, после чего процесс возвращается в исходную ситуацию 600, где принимается решение об отправлении вызванной наверх кабины. Если в этот момент времени не существует кабины, готовой к отправке и вызванной снизу, то проводится проверка 606, определяющая, существует ли свободная кабина на верхних этажах, и в случае, если такая кабина существует, она сначала отправляется вниз 607, и затем процесс возвращается в исходную ситуацию 600, где принимается решение об отправлении вызванной наверх кабины. Если свободных кабин нет, то отправление кабины вверх 608 задерживается. В этот момент логический цикл возвращается к начальной ситуации 600. Если в начальной ситуации 600 кабина должна быть отправлена вниз, то необходимо сделать проверку 609, проверяющую, пришел ли вызов сверху, затем необходимо сделать проверку 602, устанавливающую, превышает ли максимальное потребление мощности Ртах группой лифтов за короткий период времени 61 мощность РГике главного предохранителя лифтовой группы, и если это так, то рассматриваемая кабина отправляется вниз 610. Когда максимальная мощность Ртах, потребляемая группой лифтов на коротком временном интервале, меньше мощности главного предохранителя лифтовой группы, то необходимо провести проверку 611, чтобы установить, существуют ли в текущий момент времени кабины, готовые к отправлению и имеющие вызов сверху, но еще не отправленные. Другими словами, система проверяет, отлично ли от нуля число вызванных вниз, но пока удерживаемых кабин. Если в этот момент имеется кабина, вызванная наверх, но еще не отправленная, то сначала отправляется вызванная вниз кабина 612, после чего процедура возвращается к начальной ситуации 600, где рассматривается вопрос отправления вызванной наверх кабины. Если в этот момент не существует кабины лифта, готовой к отправлению и имеющей вызов вверх, тогда осуществляется проверка 613, устанавливающая, имеется ли другая свободная кабина на нижних этажах, и если такая свободная кабина присутствует, то кабина сначала отправляется вниз 614, и после этого свободной кабине дается команда подниматься вверх, после чего процедура возвращается к начальной ситуации 600. Если на нижних этажах нет свободной кабины, которую можно отправить вверх, то производится проверка 615, устанавливающая, существует ли на другом этаже другая вызванная вверх, загружаемая кабина, и в случае, если такая кабина есть, рассматриваемая кабина отправляется вниз 616. Если такая кабина недоступна, то отправка лифта вниз задерживается 617.

Специалистам в данной области должно быть очевидно, что оборудование, необходимое для подачи энергии к двигателю, и оборудование, необходимое для управления лифтом, может быть расположено другими способами, отличными от соединения с машинным блоком, например, на отдельной инструментальной панели, или оборудование, необходимое для управления, может быть выполнено в виде отдельных блоков, которые могут быть расположены в различных местах шахты лифта и/или в других частях здания.

Кроме того, специалистам в данной области должно быть очевидно, что изобретение может быть использовано для другой системы лифтов, отличной от лифтовой группы. Система управления, отвечающая за то, чтобы кабины не отправлялись вверх, если в данный момент количество кабин в системе, двигающихся вверх, превышает количество кабин, двигающихся вниз, может быть очень устойчивой. Например, в жилых зданиях, имеющих лифты, которые в остальном управляются отдельно друг от друга, отправление лифтов вверх может регулироваться способом, предложенным в изобретении, не приводя при этом к значительным изменениям во времени ожидания лифта.

Специалисты понимают, что в зданиях изобретение может применяться только к некоторым лифтам. Аналогично, специалисты понимают, что не все лифты в группе или системе, к которым применяется изобретение, должны быть идентичны, а также что не все лифты обязательно должны не иметь противовесов.

- 7 010606

Специалисты понимают, что при эксплуатации лифтов потребляется не только энергия, необходимая для перемещения кабины лифта, но и дополнительная энергия. Это дополнительное потребление энергии имеет некоторое влияние на номинальный режим работы электрического источника питания, что не особенно принималось во внимание в анализе, связанном с данным изобретением. Однако это дополнительное потребление энергии может быть удовлетворено за счет энергии, вырабатываемой при движении вниз лифтовых кабин лифтовой системы.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Система лифтов, предпочтительно группа лифтов, содержащая несколько лифтов без противовесов, которые имеют общее подсоединение к источнику питания, отличающаяся тем, что лифты имеют общую систему управления, имеющую программу действий по предотвращению отправления вверх лифта, остановленного на каком-либо этаже, если в этот момент и/или в пределах заданного временного интервала среди кабин других лифтов, подсоединенных к тому же источнику питания, большее количество кабин движется вверх, чем вниз.
2. Группа лифтов по п.1, отличающаяся тем, что система лифтов является группой лифтов, а общая система управления является системой управления группы.
3. Группа лифтов по п.1, отличающаяся тем, что она включает в себя по меньшей мере три лифта, имеющих общий источник питания.
4. Группа лифтов по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что все лифты в системе являются лифтами без противовеса.
5. Группа лифтов по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что общая система управления имеет программу действий по отправлению вниз свободной кабины лифта в ситуации, когда количество кабин, движущихся вверх, превышает количество кабин, движущихся вниз, в противном случае ни одна из кабин не отправляется вниз в этот момент.
6. Способ управления системой лифтов без противовесов, подсоединенных к общему источнику питания, отличающийся тем, что осуществляют контроль, с помощью которого в данный момент времени и/или в пределах заданного временного интервала устанавливают, не превышает ли количество движущихся вверх кабин данной системы количество кабин лифтов данной системы, движущихся вниз, и в случае, когда количество кабин, движущихся вверх, превышает количество кабин, движущихся вниз, предотвращают немедленное отправление вверх лифта, остановленного на каком-либо этаже.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что предотвращают одновременное отправление множества лифтовых кабин в одном направлении и следующий лифт в том же направлении отправляют только по прошествии заданного временного интервала, предпочтительно по меньшей мере примерно 1 с.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что отправление следующей лифтовой кабины задерживают на время, пропорциональное ускорению кабины лифта до достижения полной скорости.
9. Способ по п.7, отличающийся тем, что в ситуации, когда в одном направлении движутся по меньшей мере на две кабины больше, чем в другом, временно обеспечивают возможность более частого отправления кабин в этом другом направлении, чем через указанные заданные временные интервалы.
10. Способ по любому из пп.6-9, отличающийся тем, что отправление кабины вверх задерживают до тех пор, пока количество движущихся вниз кабин не станет, по меньшей мере, равным количеству кабин, движущихся вверх, среди кабин лифтов, подсоединенных к общему источнику питания.
11. Система лифтов, предпочтительно группа лифтов, содержащая несколько лифтов без противовеса, имеющих общий источник питания, отличающаяся тем, что лифты имеют общую систему управления, имеющую программу действий по предотвращению или задержке отправления кабины, остановленной на каком-либо этаже, и/или по выдаче команды на перемещение лифта с уменьшенным ускорением, если в этот момент и/или в течение заданного временного интервала мощность, потребляемая от электрической сети или отдаваемая в сеть системой всех лифтов, превышает установленное значение.
12. Способ управления системой лифтов без противовесов, подсоединенных к общему источнику питания, отличающийся тем, что производят проверку для определения, не превышает ли мощность, потребляемая от электрической сети или отдаваемая в нее системой лифтов, в данный момент времени и/или в течение заданного временного интервала установленное значение, и если это так, то отправление следующей кабины, которая должны быть отправлена, блокируют или задерживают или эту кабину отправляют с меньшим ускорением.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что окончательную скорость отправляемой кабины лифта ограничивают.