EP0850868B1 - Vorrichtung für den gesteuerten Nothalt von Aufzügen - Google Patents

Vorrichtung für den gesteuerten Nothalt von Aufzügen Download PDF

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EP0850868B1
EP0850868B1 EP97122041A EP97122041A EP0850868B1 EP 0850868 B1 EP0850868 B1 EP 0850868B1 EP 97122041 A EP97122041 A EP 97122041A EP 97122041 A EP97122041 A EP 97122041A EP 0850868 B1 EP0850868 B1 EP 0850868B1
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EP
European Patent Office
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emergency stop
elevator
motor
control
drive
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP97122041A
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French (fr)
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EP0850868A1 (de
Inventor
Tac H. Nguyen
Julio C. Ramos
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Inventio AG
Original Assignee
Inventio AG
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Publication date
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions

Definitions

  • the present invention relates to an emergency stop device for an elevator systems according to the preamble of claim 1.
  • a device is known, for example from Wo 88/06817.
  • the present invention relates to a device for controlling an emergency stop of an elevator car in an elevator system.
  • the elevator system includes a drive motor coupled to the elevator car, a drive controller coupled between the drive motor and an AC electric power source for driving the drive motor, and an elevator controller connected to the drive controller for controlling the start, run, and stop of the elevator Elevator car.
  • a controlled emergency stop circuit has a power supply input connected to the AC electric power source, a control power supply output connected to supply the elevator control with electric power, and a drive control power supply output connected to supply the drive control with electric power.
  • a direct current storage means is connected to the power supply input for receiving and storing electric power from the ac electric power source, and is connected to the control power supply output to supply the elevator control with electric power.
  • a normally open switch means is connected between the DC electric power storage means and the drive control power supply output, and control means is connected to the switching means and has an input for receiving a power supply failure signal representing a loss of the electric power supply to the drive controller.
  • the control means responds to the power supply failure signal by closing the switching means to connect the direct current storage means to the drive controller, the direct current storage means supplying electric power to the drive means and the elevator controller providing an emergency stop of the elevator car coupled to the drive motor at a predetermined deceleration rate controls.
  • the drive controller includes an inverter having an output connected to the AC motor and to an input. Between the electric AC power source and the input of the inverter, a bridge and a DC connection are connected in series, and the switching means is connected between the direct current storage means and the input of the inverter.
  • the drive controller includes a rotor output and a field output connected to the DC motor, and the switching means connects the rotor output to a rotor of the DC motor and in the open position connects the field output to a field of the motor and the closed position the storage means for direct electrical current with the rotor and the field of the DC motor.
  • FIG. Figure 1 shows a prior art elevator system 10 including an elevator car 11 which is arranged to move in an elevator shaft (not shown) to supply various floors of a building.
  • the cab 11 is suspended from an end of a cable 12 which extends over a roller 13 rotatably mounted at the upper end of the duct.
  • the weight of the cab 11 and a part of the full passenger load is balanced by a counterweight CW 14 attached to an opposite end of the cable 12.
  • a drive means, such as a motor 15, is conventionally coupled by a brake 16 to the roller 13 to move the car 11 up and down the shaft.
  • a power supply 17 is connected by a drive controller 18 to supply the motor 15 with electric power.
  • the power supply 17 may need to be simply AC power input lines.
  • One Elevator control means 19 is connected to the power supply 17 to obtain a power supply for the operation.
  • the control means 19 is also connected to the drive control 18 and to the brake 16 to control the speed of the motor 15 and thereby the starting, stopping and moving speed of the car 11.
  • the elevator controller 19 is also connected to a sensor 20 which generates a signal representing an emergency condition which requires the car 11 to be stopped by activating the brake 16 to apply a predetermined holding force.
  • FIG. 1 which derives the power supply for the circuits in the drive controller 18 and the elevator control 19 from the input lines, after removal of the input power supply, e.g. as a result of a power failure, no provisions for the engine control.
  • contactors connect a resistor assembly in parallel to the rotor of the DC motor and switch current in parallel to the field coil to provide decelerating torque from the motor.
  • the system 10 is subject to variations in deceleration rates depending on the cabin load. For AC induction motors, which require time-varying fields to generate torque, this simple solution is inadequate.
  • FIG. Figure 2 shows a part of the elevator system 10 including an emergency stop device 21 according to the present invention.
  • the device 21 is a controlled emergency stop circuit (CESC) system, which provides a controlled emergency stop circuit (CESC) AC power supply lines 22 having an output of the power supply 17 connected input, a connected by first power supply lines 23 to a power supply input of the drive control 18 output and a plurality of inputs and outputs having through the lines 24 with a plurality of outputs and inputs Elevator control 19 are connected.
  • the CESC system 21 includes a simple high voltage battery (or lower voltage and voltage doubler circuits) which are kept charged by the building's supply lines. The entire power supply for the circuits in the drive control 18 and the elevator control 19 is derived from this supply so that when the main line is removed, the control electronics continue to be supplied.
  • the system 10 releases the brake 16 and the traction control (supplied either from the main or, if necessary, from the battery supply) attempts to decelerate the cab 11 at a predefined rate. Since the controller 18 is fully powered, the speed feedback loop system is operational and the operator has control over the car speed in a closed loop. This allows the system to counteract the brake (under light cabin load conditions) with propulsion to soften the deceleration, or to minimize the slipping of a heavily loaded cab with the stopping force of the brake. In a DC system configuration, the CESC system 21 directly applies DC voltage to the rotor or field of the motor, respectively to regulate the speed of the system. For AC systems, the CESC system 21 has the easier task of providing a DC connection of the system and allowing the three-phase inverter section to control the motor AC currents required for speed control.
  • the brake 16 is (ideally) configured to hold a percentage of the capacitance, and therefore an emergency shutdown caused by the drive subsystem without activation of the drive system results in the fail-safe application of the brake.
  • the CESC system 21 is described in more detail in the block diagram of FIG. 3 shown.
  • the CESC system 21 includes a voltage regulator and phase detector module 25, a DC-DC converter supply 26, a controller 27, and a charge storage bank 28.
  • the voltage regulator and phase detector module 25 has three inputs, each associated with an associated one of the three AC supply lines 22 are connected to monitor the status of the incoming power supply lines and to keep the charge storage bank 28 in standby.
  • a first AC power supply line 22a is connected to a positive potential terminal 28a of the charge storage bank 28 through a first silicon controlled rectifier (SCR) 29.
  • a second AC supply line 22b is also connected through a second SCR 30 to the positive potential terminal 28a.
  • Each of the SCRs 29 and 30 has a gate connected to an associated trigger signal output of a pair of associated trigger signal outputs of the module 25.
  • a third AC supply line 22c is with another input of the unit 25 and connected to a negative potential terminal 28b of the charge storage bank 28.
  • the bank 28 may be formed by a plurality of batteries 28c to 28g with one input of the DC-DC converter supply 26 connected to the battery 28g connected to the terminal 28b.
  • An output of the supply 26 is connected to a pair of power supply lines 24a of the lines 24 to supply the electronics in the elevator control 19 with electric power.
  • the positive potential terminal 28a of the CESC 21 is connected in series with a power supply part of the drive controller 18 through a diode 31, a first FET 32 and a first switch 33 through a first one of the power supply lines 23a.
  • the negative potential terminal 28b of the CESC 21 is connected to a power supply part of the drive controller 18 through a second switch 34 through a second one of the power supply lines 23b.
  • a connection point between the batteries 28e and 28f is connected through a potentiometer 35 and a third switch 36 through a third of the power supply lines 23c in series with a field of the motor 15.
  • a connection point between the battery 28 f and the battery 28 g is connected to the field of the motor 15 via a fourth switch 37 through a fourth of the power supply lines 23 d.
  • the control unit 27 has an output connected to a gate of the first FET 32 and an input connected to the junction terminal of the first FET and to the first switch 33.
  • a second FET 38 is connected between the junction terminal of the first FET 32 and the first switch 33 and the terminal 28b in series with one Resistor 39 switched.
  • the control unit 27 has another output connected to a gate of the second FET 38 and an input connected to the junction terminal of the second FET and the resistor 39.
  • the control unit 27 is coupled to actuate the switches 33, 34, 36 and 37.
  • Controller 27 interfaces with elevator controller 19 to monitor a status of a drive failure signal on line 24b, monitor a status of an emergency stop control signal on line 24c, generate a CESC ready signal on line 24d, and also for DC motor applications to monitor a velocity voltage reference signal on a line 24e.
  • FIG. 3 shows the CESC system 21 added to a typical non-regenerative AC inverter lift drive system 40.
  • the AC supply lines 22 are connected to a transformer 41 for supplying power to an electromagnetic brake supply 16a, and are connected to an input of the full-wave bridge 42 to generate a DC supply current.
  • An output of the bridge 42 is connected through a DC link 44 to an input of an inverter 43 which includes a choke coil and capacitors.
  • the inverter 43 has an output connected to an AC motor 45.
  • a set of control boards 19a constitute the electronics which are connected to control the operation of the inverter 43 and control windings of the motor 45.
  • An encoder 46 is connected to the circuit boards 19a to provide a speed signal representing the Speed of the motor 45 represents.
  • the CESC system 21 is connected to the output of the bridge 42.
  • the elevator control Upon detection of a failure condition in which the elevator control 19 is still operational but an emergency stop is required, the elevator control simply uses its existing software and speed loop control to linearly reduce the speed of the motor 45 at a fixed deceleration rate. The servo will act against the mechanical brake in this manner or assist in slowing the cab 11 at a rate that is unlikely to physically injure passengers. In this configuration, the CESC system 21 ensures that power is maintained to the elevator controller 19 and drive controller 18 and that they will function regardless of the failure of the main power supply 17 connected to the power lines 22 (voltage dip, power failure, phase failure, etc.).
  • the CESC system 21 connects to the DC link 44 and thus supplies the power electronics 43 of the inverter with the required DC electrical current for the AC motor control.
  • This switching of the current sources is transparent to the elevator controller 19 and the drive controller 18, and both can thus be used substantially without change.
  • the dissipation resistor bank 39 shown in FIG. 3 is not required because the drive system has its own dissipation means.
  • the motor field supply terminals, the potentiometer 35, the switches 36 and 37, and the lines 23c and 23d for the AC motor 45 are not required.
  • FIG. 5 shows the CESC system 21 connected to a typical DC drive system 47.
  • the AC supply lines 22 are connected to an input of a DC drive 48 and to the CESC system 21.
  • An output from the DC drive 48 is connected through the switches 33 and 34 to a rotor winding of a DC motor 49.
  • the AC supply lines 22 are also connected to an input of a motor field supply 50 (MF supply) having an output, which are connected through the switches 36 and 37 to a motor field winding of the motor 49.
  • MF supply motor field supply 50
  • An encoder 51 is connected to a set of control boards 19b and provides a speed signal representing the speed of the motor 49.
  • the set of control boards 19b represent the electronics in the elevator controller 19 and are connected to control the operation of the DC drive 48 and control windings of the motor 49.
  • An external potentiometer (the potentiometer 35 shown in FIG.3) is connected to terminals provided on the CESC system 21 for the DC motor field supply.
  • a dissipation resistor network (the resistor 39 shown in FIG.3) is connected to the CESC system 21 for regenerative power dissipation on regenerative systems.
  • the resistors that were previously connected in parallel to the DC motor rotor during emergency stop conditions are now connected to the CESC system 21 to provide the required controlled motor voltages.
  • the CESC system 21 In normal operation, the CESC system 21 only functions to provide power to all printed circuit boards 19b and Maintaining the correct charge on the internal battery bank.
  • the CESC system 21 In emergency stop conditions where regenerative energy is dissipated from the motor 49, the CESC system 21 forwards this energy in pulses to the dissipation resistance bank so as to control the voltage of the motor.
  • the CESC controller will pulse energy from the battery banks to achieve the required speed control.
  • the drive servo keeps track of the car speed and continues to provide the system with a voltage reference signal. Under normal conditions, this reference signal is supplied to the DC drive 48. However, under failure conditions, the CESC system 21 uses the same signal to step in for the DC drive system.
  • the apparatus for controlling an emergency stop of the elevator car 11 in the elevator system 10 includes the following: the drive motor 15 coupled to the elevator car; the drive controller 18 connected between the drive motor and the AC power supply 17 for operating the drive motor; the elevator controller 19 connected to the drive controller for controlling the starting, running and stopping of the elevator car; the switching means 21 having the power supply input connected to the AC power source, the control power supply output connected to supply electric power to the elevator controller; Drive control power supply output connected to supply electric power to the drive controller; the DC electric power storage means 28 connected to the power supply input for receiving and storing electric power from the AC power source and connected to the control power supply output for supplying the elevator control with electric power; the normally open switching means 33, 34, 36, 37 connected between the DC electric power storage means and the drive control power supply output; and the control means 27 connected to the switching means and having an input for receiving a power failure signal representing a loss of electrical power to the drive controller, the control means responding to the power failure signal by closing the switching means to communicate the DC electrical power storage means to connect the drive control,
  • the drive controller 18 When the drive motor 15 is an AC motor, the drive controller 18 includes the inverter 43 having an output connected to the AC motor and an input. The bridge 42 and the DC link 44 are connected in series between the AC power source 17 and the input of the inverter, and the switching means 33 is connected between the DC electric power storage means and the DC link Inverter input switched.
  • the drive motor 15 is a DC motor
  • the drive controller 18 includes a rotor output and a field output connected to the DC motor, and the switching means 33, 34, 36, 37 connect the rotor output to a rotor of the DC motor and the rotor in the open position Field output with a field of the engine and in the closed position, the DC electric power storage means 28 with the DC motor rotor and field.

Landscapes

  • Maintenance And Inspection Apparatuses For Elevators (AREA)
  • Elevator Control (AREA)

Description

    Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nothalte vorrichtung für ein Aufzugs systeme gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine Solche vorrichtung ist z.B aus Wo 88/06817 bekannt.
  • Derzeitige Aufzugssysteme führen während bestimmter Ausfallbedingungen wie zum Beispiel Verlust der zugeführten Stromversorgung, Versagen der Sicherheitsschaltung usw. einen Nothalt durch. Bei dieser Art von Halt wird die Leistung von dem Antriebssystem weggenommen und eine mechanische Bremse aktiviert. Da sich die Bremse mit einer vorbestimmten Kraft anlegt (die ausreicht, um 150% der maximalen Last zu halten), schwankt die Verlangsamung der Kabine erheblich als eine Funktion der tatsächlichen Last, die sich während des Nothalts in der Kabine befindet. Passagiere könnten somit während scharfer Aufzugsnothalte Unannehmlichkeiten und einer Verletzungsgefahr ausgesetzt werden.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung eines Nothalts einer Aufzugskabine in einem Aufzugssystem. Das Aufzugssystem enthält einen Antriebsmotor, der an die Aufzugskabine angekoppelt ist, eine Antriebssteuerung, die zwischen den Antriebsmotor und eine elektrische Wechselstromquelle zum Betreiben des Antriebsmotors gekoppelt ist, und eine mit der Antriebssteuerung verbundene Aufzugssteuerung zur Steuerung des Startens, Laufenlassens und des Stoppens der Aufzugskabine. Eine Schaltung für gesteuerten Nothalt weist einen mit der elektrischen Wechselstromquelle verbundenen Stromversorgungseingang, einen zur Versorgung der Aufzugssteuerung mit elektrischem Strom verbundenen Steuerungs-Stromversorgungsausgang und einen zur Versorgung der Antriebssteuerung mit elektrischem Strom verbundenen Antriebssteuerungs-Stromversorgungsausgang auf. Ein Speichermittel für elektrischen Gleichstrom ist mit dem Stromversorgungseingang verbunden, um elektrischen Strom aus der elektrischen Wechselstromquelle aufzunehmen und zu speichern, und ist mit dem Steuerungs-Stromversorgungsausgang verbunden, um die Aufzugssteuerung mit elektrischem Strom zu versorgen. Ein Schließer-Schaltmittel ist zwischen das Speichermittel für elektrischen Gleichstrom und den Antriebssteuerungs-Stromversorgungsausgang geschaltet, und ein Steuermittel ist mit dem Schaltmittel verbunden und weist einen Eingang zum Empfangen eines Stromversorgungsausfallsignals auf, das einen Verlust der elektrischen Stromversorgung an der Antriebssteuerung darstellt. Das Steuermittel reagiert auf das Stromversorgungsausfallsignal durch Schließen des Schaltmittels, um das Speichermittel für elektrischen Gleichstrom mit der Antriebssteuerung zu verbinden, wobei das Speichermittel für elektrischen Gleichstrom das Antriebsmittel mit elektrischem Strom versorgt und die Aufzugssteuerung einen Nothalt der an den Antriebsmotor angekoppelten Aufzugskabine mit einer vorbestimmten Verlangsamungsrate steuert.
  • Wenn der Antriebsmotor ein Wechselstrommotor ist, dann enthält die Antriebssteuerung einen Wechselrichter mit einem Ausgang, der mit dem Wechselstrommotor und mit einem Eingang verbunden ist. Zwischen der elektrischen Wechselstromquelle und dem Eingang des Wechselrichters sind eine Brücke und eine Gleichstromverbindung in Reihe geschaltet, und das Schaltmittel ist zwischen das Speichermittel für elektrischen Gleichstrom und den Eingang des Wechselrichters geschaltet. Wenn der Antriebsmotor ein Gleichstrommotor ist, dann enthält die Antriebssteuerung einen Läuferausgang und einen Feldausgang, die mit dem Gleichstrommotor verbunden sind, und das Schaltmittel verbindet den Läuferausgang mit einem Läufer des Gleichstrommotors und verbindet in der offenen Stellung den Feldausgang mit einem Feld des Motors und in der geschlossenen Stellung das Speichermittel für elektrischen Gleichstrom mit dem Läufer und dem Feld des Gleichstrommotors.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine vollbeladene Aufzugskabine innerhalb einer vorbestimmten Gleitdistanz notzuhalten und eine leere Aufzugskabine mit einer ähnlichen Verlangsamungsrate notzuhalten. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Aufgabe wird erfendungsgemäß durch ein Nothalte vorrichtung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
  • Die obigen und auch andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden Fachleuten ohne weiteres aus der folgenden ausführlichen Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform offensichtlich, wenn diese anhand der beigefügten Zeichnungen betrachtet wird. Es ist:
    • FIG. 1 ein Blockschaltbild eines Aufzugssystems des Stands der Technik;
    • FIG. 2 ein Blockschaltbild eines Teils des in FIG. 1 gezeigten Aufzugssystems, einschließlich einer Nothaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
    • FIG. 3 ein Schaltbild der in FIG. 2 gezeigten Nothaltvorrichtung;
    • FIG. 4 ein Schaltbild der in FIG. 3 gezeigten Nothaltvorrichtung, die in ein typisches nichtregeneratives Wechselstrom-Wechselrichteraufzugsantriebssystem integriert ist; und
    • FIG. 5 ein Schaltbild der in FIG. 3 gezeigten Nothaltvorrichtung, die in ein typisches Gleichstrom-Aufzugsantriebssystem integriert ist.
    Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • FIG. 1 zeigt ein Aufzugssystem 10 des Stands der Technik, das eine Aufzugskabine 11 enthält, die so angeordnet ist, daß sie sich in einem (nicht gezeigten) Aufzugsschacht bewegt, um verschiedene Stockwerke eines Gebäudes zu versorgen. Die Kabine 11 hängt an einem Ende eines Kabels 12, das sich über eine Rolle 13 erstreckt, die drehbar an dem oberen Ende des Schachts angebracht ist. Das Gewicht der Kabine 11 und ein Teil der vollen Passagierlast wird durch ein Gegengewicht CW 14 ausgeglichen, das an einem entgegengesetzten Ende des Kabels 12 angebracht ist. Ein Antriebsmittel, wie zum Beispiel ein Motor 15, ist auf herkömmliche Weise durch eine Bremse 16 an die Rolle 13 angekoppelt, um die Kabine 11 in dem Schacht auf- und abzubewegen. Eine Stromversorgung 17 wird durch eine Antriebssteuerung 18 angeschlossen, um den Motor 15 mit elektrischem Strom zu versorgen. Abhängig von den Systemanforderungen und davon, ob der Motor 15 ein Wechselstrom- oder ein Gleichstrommotor ist, braucht es sich bei der Stromversorgung 17 gegebenenfalls einfach nur um Wechselstrom-Versorgungseingangsleitungen zu handeln. Ein Aufzugssteuermittel 19 ist mit der Stromversorgung 17 verbunden, um eine Stromversorgung für den Betrieb zu erhalten. Das Steuermittel 19 ist außerdem mit der Antriebssteuerung 18 und mit der Bremse 16 verbunden, um die Geschwindigkeit des Motors 15 und dadurch das Starten, Stoppen und die Bewegungsgeschwindigkeit der Kabine 11 zu steuern. Die Aufzugssteuerung 19 ist außerdem mit einem Sensor 20 verbunden, der ein Signal erzeugt, das einen Notzustand darstellt, der erfordert, daß die Kabine 11 angehalten wird, indem die Bremse 16 zur Anlegung einer vorbestimmten Haltekraft aktiviert wird.
  • In dem in FIG. 1 gezeigten Aufzugssteuersystem 10, das die Stromversorgung für die Schaltungen in der Antriebssteuerung 18 und der Aufzugssteuerung 19 von den Eingangsleitungen ableitet, bestehen nach dem Entfernen der Eingangsstromversorgung, wie z.B. als Folge eines Stromversorgungsausfalls, keine Vorkehrungen für die Motorsteuerung. Bei Notabschaltungen in Gleichstromsystemen schalten Schütze eine Widerstandsbaugruppe parallel an den Läufer des Gleichstrommotors und schalten Strom parallel in die Feldspule, um ein abbremsendes Drehmoment von dem Motor bereitzustellen. Das System 10 ist abhängig von der Kabinenlast mit Schwankungen der Verlangsamungsraten behaftet. Für Wechselstrom-Induktionsmotoren, die zur Erzeugung eines Drehmoments zeitveränderliche Felder erfordern, ist diese simple Lösung unzureichend.
  • FIG. 2 zeigt einen Teil des Aufzugssystems 10, einschließlich einer Nothaltvorrichtung 21 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 21 ist ein Schaltungssystem für gesteuerten Nothalt (CESC-System, CESC - controlled emergency stop circuit), das einen durch Wechselstrom-Versorgungsleitungen 22 mit einem Ausgang der Stromversorgung 17 verbundenen Eingang, einen durch erste Stromversorgungsleitungen 23 mit einem Stromversorgungseingang der Antriebssteuerung 18 verbundenen Ausgang und eine Mehrzahl von Ein- und Ausgängen aufweist, die durch die Leitungen 24 mit einer Mehrzahl von Aus- und Eingängen der Aufzugssteuerung 19 verbunden sind. Wie weiter unten beschrieben wird, enthält das CESC-System 21 eine einfache Batterieversorgung mit hoher Spannung (oder Batterien mit niedrigerer Spannung und mit Spannungsverdopplerschaltungen), die durch die Versorgungsleitungen des Gebäudes geladen gehalten werden. Die gesamte Stromversorgung für die Schaltungen in der Antriebssteuerung 18 und der Aufzugssteuerung 19 wird von dieser Versorgung so abgeleitet, daß bei der Entfernung der Hauptleitung die Steuerelektronik weiter versorgt wird.
  • Wenn ein Notabschaltzustand eintritt, dann läßt das System 10 die Bremse 16 los, und die (entweder aus der Hauptleitung oder erforderlichenfalls aus der Batterieversorgung versorgte) Antriebssteuerung versucht, die Kabine 11 mit einer vordefinierten Rate abzubremsen. Da die Steuerung 18 vollständig versorgt wird, ist das Geschwindigkeits-Rückkopplungsschleifensystem funktionsfähig, und der Antrieb hat die Kontrolle über die Kabinengeschwindigkeit in einer geschlossenen Regelschleife. Dies ermöglicht dem System, der Bremse (bei Bedingungen einer leichten Kabinenlast) mit Antrieb entgegenzuwirken, um die Verlangsamung sanfter werden zu lassen, oder mit der Anhaltekraft der Bremse das Rutschen einer übermäßig bzw. schwer belasteten Kabine zu minimieren. Bei einer Konfiguration für ein Gleichstromsystem legt das CESC-System 21 direkt Gleichstrom bzw. -spannung an den Läufer bzw. das Feld des Motors an, um die Geschwindigkeit des Systems zu regeln. Für Wechselstromsysteme hat das CESC-System 21 die leichtere Aufgabe, eine Gleichstromverbindung des Systems bereitzustellen und es dem Dreiphasen-Wechselrichterteil zu ermöglichen, die für die Geschwindigkeitssteuerung erforderlichen Motor-Wechselströme zu regeln.
  • Es ist zu beachten, daß die Bremse 16 (im Idealfall) für das Halten eines Prozentsatzes der Kapazität eingerichtet ist und deshalb eine durch das Antriebs-Subsystem verursachte Notabschaltung ohne Aktivierung des Antriebssystems zu dem ausfallsicheren Anlegen der Bremse führt.
  • Das CESC-System 21 ist ausführlicher in dem Blockschaltbild von FIG. 3 gezeigt. Das CESC-System 21 enthält ein Spannungsregler- und Phasendetektormodul 25, eine Gleichstrom-Gleichstrom-Wandlerversorgung 26, eine Steuereinheit 27 und eine Ladungsspeicherbank 28. Das Spannungsregler- und Phasendetektormodul 25 weist drei Eingänge auf, die jeweils mit einer zugeordneten der drei Wechselstrom-Versorgungsleitungen 22 verbunden sind, um den Status der eingehenden Stromversorgungsleitungen zu überwachen und die Ladungsspeicherbank 28 in Bereitschaft zu halten. Eine erste Wechselstrom-Versorgungsleitung 22a ist durch einen ersten siliziumgesteuerten Gleichrichter (SCR) 29 mit einem positiven Potentialanschluß 28a der Ladungsspeicherbank 28 verbunden. Eine zweite Wechselstrom-Versorgungsleitung 22b ist ebenfalls durch einen zweiten SCR 30 mit dem positiven Potentialanschluß 28a verbunden. Jeder der SCR 29 und 30 weist ein Gate auf, das mit einem zugeordneten Auslösesignalausgang eines Paars von zugeordneten Auslösesignalausgängen des Moduls 25 verbunden ist. Eine dritte Wechselstrom-Versorgungsleitung 22c ist mit einem anderen Eingang der Einheit 25 und mit einem negativen Potentialanschluß 28b der Ladungsspeicherbank 28 verbunden. Die Bank 28 kann durch eine Mehrzahl von Batterien 28c bis 28g gebildet werden, wobei ein Eingang der Gleichstrom-Gleichstrom-Wandlerversorgung 26 an der Batterie 28g liegt, die mit dem Anschluß 28b verbunden ist. Ein Ausgang der Versorgung 26 ist mit einem Paar von Stromversorgungsleitungen 24a der Leitungen 24 verbunden, um die Elektronik in der Aufzugssteuerung 19 mit elektrischem Strom zu versorgen.
  • Der positive Potentialanschluß 28a des CESC 21 ist über eine Diode 31, einen ersten FET 32 und einen ersten Schalter 33 durch eine erste der Stromversorgungsleitungen 23a in Reihe mit einem Stromversorgungsteil der Antriebssteuerung 18 geschaltet. Der negative Potentialanschluß 28b des CESC 21 ist über einen zweiten Schalter 34 durch eine zweite der Stromversorgungsleitungen 23b mit einem Stromversorgungsteil der Antriebssteuerung 18 verbunden. Ein Verbindungspunkt zwischen den Batterien 28e und 28f ist über ein Potentiometer 35 und einen dritten Schalter 36 durch eine dritte der Stromversorgungsleitungen 23c in Reihe mit einem Feld des Motors 15 geschaltet. Ein Verbindungspunkt zwischen der Batterie 28f und der Batterie 28g ist über einen vierten Schalter 37 durch eine vierte der Stromversorgungsleitungen 23d mit dem Feld des Motors 15 verbunden.
  • Die Steuereinheit 27 weist einen mit einem Gate des ersten FET 32 verbundenen Ausgang und einen mit dem Sperrschichtanschluß des ersten FET und mit dem ersten Schalter 33 verbundenen Eingang auf. Ein zweiter FET 38 ist zwischen dem Sperrschichtanschluß des ersten FET 32 und dem ersten Schalter 33 und dem Anschluß 28b in Reihe mit einem Widerstand 39 geschaltet. Die Steuereinheit 27 weist einen weiteren, mit einem Gate des zweiten FET 38 verbundenen Ausgang und einen mit dem Sperrschichtanschluß des zweiten FET und dem Widerstand 39 verbundenen Eingang auf. Die Steuereinheit 27 ist so gekoppelt, daß sie die Schalter 33, 34, 36 und 37 betätigt. Die Steuereinheit 27 hat eine Schnittstelle mit der Aufzugssteuerung 19, um einen Status eines Antriebsausfallsignals auf einer Leitung 24b zu überwachen, einen Status eines Notabschaltungssteuersignals auf einer Leitung 24c zu überwachen, ein CESC-Bereitschaftssignal auf einer Leitung 24d zu erzeugen, und auch um für Gleichstrommotoranwendungen ein Geschwindigkeits-Spannungsbezugssignal auf einer Leitung 24e zu überwachen.
  • FIG. 3 zeigt das CESC-System 21, das zu einem typischen nichtregenerativen Wechselstrom-Wechselrichteraufzugsantriebssystem 40 hinzugefügt wurde. Die Wechselstrom-Versorgungsleitungen 22 sind mit einem Transformator 41 verbunden, um eine Versorgung für eine elektromagnetische Bremse 16a mit Strom zu versorgen, und sind mit einem Eingang der Vollwellenbrücke 42 verbunden, um einen Versorgungsgleichstrom zu erzeugen. Ein Ausgang der Brücke 42 ist durch eine Gleichstromverbindung 44 mit einem Eingang eines Wechselrichters 43 verbunden, der eine Drosselspule und Kondensatoren enthält. Der Wechselrichter 43 weist einen mit einem Wechselstrommotor 45 verbundenen Ausgang auf. In der Aufzugssteuerung 19 stellt eine Menge von Steuerungsleiterplatten 19a die Elektronik dar, die so geschaltet ist, daß sie den Betrieb des Wechselrichters 43 und Steuerwicklungen des Motors 45 steuern. Ein Codierer 46 ist mit den Leiterplatten 19a verbunden, um ein Geschwindigkeitssignal bereitzustellen, das die Geschwindigkeit des Motors 45 darstellt. Das CESC-System 21 ist an dem Ausgang der Brücke 42 angeschlossen.
  • Bei Erkennung eines Ausfallzustands, bei dem die Aufzugssteuerung 19 immer noch funktionsfähig ist, aber ein Nothalt erforderlich ist, verwendet die Aufzugssteuerung einfach ihre bestehende Software und Geschwindigkeitsschleifensteuerung, um die Geschwindigkeit des Motors 45 mit einer festen Verlangsamungsrate linear herabzusetzen. Der Servo wird auf diese Weise gegen die mechanische Bremse wirken oder dieser bei der Verlangsamung der Kabine 11 mit einer Rate, die eine physische Verletzung der Passagiere unwahrscheinlich macht, helfen. In dieser Konfiguration stellt das CESC-System 21 sicher, daß die Stromversorgung der Aufzugssteuerung 19 und der Antriebssteuerung 18 aufrechterhalten wird und diese ungeachtet des Ausfalls der mit den Stromversorgungsleitungen 22 verbundenen Haupt-Stromversorgung 17 funktionieren (Spannungseinbruch, Spannungsausfall, Phasenausfall usw.). Wenn ein Problem mit der Versorgungsspannung erkannt wird, dann verbindet sich das CESC-System 21 mit der Gleichstromverbindung 44 und versorgt somit die Leistungselektronik 43 des Wechselrichters mit dem erforderlichen elektrischen Gleichstrom für die Wechselstrommotorsteuerung. Dieses Umschalten der Stromquellen ist für die Aufzugssteuerung 19 und die Antriebssteuerung 18 transparent, und beide können somit im wesentlichen ohne Änderung verwendet werden. Die in FIG. 3 gezeigte Dissipationswiderstandsbank 39 ist nicht erforderlich, da das Antriebssystem seine eigenen Dissipationsmittel besitzt. Außerdem sind die Motor-Feldversorgungsanschlüsse, das Potentiometer 35, die Schalter 36 und 37 und die Leitungen 23c und 23d für den Wechselstrommotor 45 nicht erforderlich.
  • FIG. 5 zeigt das CESC-System 21 verbunden mit einem typischen Gleichstrom-Antriebssystem 47. Die Wechselstrom-Versorgungsleitungen 22 sind mit einem Eingang eines Gleichstromantriebs 48 und mit dem CESC-System 21 verbunden. Ein Ausgang aus dem Gleichstromantrieb 48 ist durch die Schalter 33 und 34 mit einer Läuferwicklung eines Gleichstrommotors 49 verbunden. Die Wechselstrom-Versorgungsleitungen 22 sind außerdem mit einem Eingang einer Motor-Feldversorgung 50 (MF-Versorgung) verbunden, die einen Ausgang aufweist, der durch die Schalter 36 und 37 mit einer Motor-Feldwicklung des Motors 49 verbunden sind. Ein Codierer 51 ist mit einer Menge von Steuerungsleiterplatten 19b verbunden und stellt ein Geschwindigkeitssignal bereit, das die Geschwindigkeit des Motors 49 darstellt. Die Menge von Steuerungsleiterplatten 19b stellt die Elektronik in der Aufzugssteuerung 19 dar und ist so geschaltet, daß sie den Betrieb des Gleichstromantriebs 48 und Steuerwicklungen des Motors 49 steuert. Ein externes Potentiometer (das in FIG. 3 gezeigte Potentiometer 35) ist mit Anschlüssen verbunden, die auf dem CESC-System 21 für die Gleichstrommotor-Feldversorgung vorgesehen sind. Zusätzlich ist ein Dissipationswiderstandsnetzwerk (der in FIG. 3 gezeigte Widerstand 39) mit dem CESC-System 21 für die Dissipation von regenerativer Leistung auf regenerativen Systemen verbunden.
  • Bei einem Gleichstromsystem werden die Widerstände, die zuvor bei Nothaltbedingungen parallel an den Gleichstrommotorläufer geschaltet wurden, nun mit dem CESC-System 21 verbunden, um die erforderlichen gesteuerten Motorspannungen bereitzustellen. Beim normalen Betrieb funktioniert das CESC-System 21 nur zur Bereitstellung einer Stromversorgung für alle Leiterplatten 19b und zur Aufrechterhaltung der korrekten Ladung auf der internen Batteriebank. Bei Nothaltbedingungen, bei denen regenerative Energie von dem Motor 49 abgeleitet wird, leitet das CESC-System 21 diese Energie impulsweise in die Dissipationswiderstandsbank, um so die Spannung bzw. Geschwindigkeit des Motors zu steuern. Bei Nothaltbedingungen, bei denen Energie von dem Antrieb 48 abgeleitet werden muß, entnimmt die CESC-Steuerung impulsweise Energie aus den Batteriebanken, um die erforderliche Geschwindigkeitssteuerung zu erreichen. Da die Steuerungsleiterplatten 19b auch dann durch das CESC-System 21 versorgt bleiben, wenn die Netzspannung ausfällt, verfolgt der Antriebsservo weiterhin die Kabinengeschwindigkeit und stellt dem System weiterhin einen Spannungsbezugssignal bereit. Unter normalen Bedingungen wird dieses Bezugssignal dem Gleichstromantrieb 48 zugeführt. Unter Ausfallbedingungen verwendet das CESC-System 21 aber dasselbe Signal, um für das Gleichstromantriebssystem einzuspringen.
  • Kurz gefaßt enthält die Vorrichtung zur Steuerung eines Nothalts der Aufzugskabine 11 in dem Aufzugssystem 10 folgendes: den an die Aufzugskabine angekoppelten Antriebsmotor 15; die zwischen den Antriebsmotor und die Wechselstromversorgung 17 geschaltete Antriebssteuerung 18 zum Betrieb des Antriebsmotors; die mit der Antriebssteuerung verbundene Aufzugssteuerung 19 zur Steuerung des Startens, Laufenlassens und Stoppens der Aufzugskabine; die Schaltungsmittel 21 mit dem mit der Wechselstromversorgungsquelle verbundenen Stromversorgungseingang, dem Steuerungs-Stromversorgungsausgang, der so verbunden ist, daß er die Aufzugssteuerung mit elektrischem Strom versorgt, und dem Antriebssteuerungs-Stromversorgungsausgang, der so verbunden ist, daß er die Antriebssteuerung mit elektrischem Strom versorgt; das elektrische Gleichstromspeichermittel 28, das mit dem Stromversorgungseingang verbunden ist, um elektrischen Strom von der Wechselstromquelle zu erhalten und zu speichern, und mit dem Steuerungs-Stromversorgungsausgang verbunden ist, um die Aufzugssteuerung mit elektrischem Strom zu versorgen; die Schließer-Schaltmittel 33, 34, 36, 37, die zwischen das elektrische Gleichstromspeichermittel und den Antriebssteuerungs-Stromversorgungsausgang geschaltet sind; und das Steuerungsmittel 27, das mit den Schaltmitteln verbunden ist und einen Eingang zum Empfangen eines Stromversorgungsausfallsignals aufweist, das einen Verlust der elektrischen Stromversorgung an der Antriebssteuerung darstellt, wobei das Steuerungsmittel auf das Stromversorgungsausfallsignal reagiert, indem es die Schaltmittel schließt, um das elektrische Gleichstromspeichermittel mit der Antriebssteuerung zu verbinden, wobei das elektrische Gleichstromspeichermittel die Antriebsmittel mit elektrischem Strom versorgt und die Aufzugssteuerung einen Nothalt der an den Antriebsmotor angekoppelten Aufzugskabine mit einer vorbestimmten Verlangsamungsrate steuert.
  • Wenn der Antriebsmotor 15 ein Wechselstrommotor ist, dann enthält die Antriebssteuerung 18 den Wechselrichter 43, der einen mit dem Wechselstrommotor verbundenen Ausgang und einen Eingang aufweist. Die Brücke 42 und die Gleichstromverbindung 44 sind zwischen der Wechselstromquelle 17 und dem Eingang des Wechselrichters in Reihe geschaltet, und das Schaltmittel 33 ist zwischen das elektrische Gleichstromspeichermittel und den Wechselrichtereingang geschaltet. Wenn der Antriebsmotor 15 ein Gleichstrommotor ist, dann enthält die Antriebssteuerung 18 einen Läuferausgang und einen Feldausgang, die mit dem Gleichstrommotor verbunden sind, und die Schaltmittel 33, 34, 36, 37 verbinden in der offenen Stellung den Läuferausgang mit einem Läufer des Gleichstrommotors und den Feldausgang mit einem Feld des Motors und in der geschlossenen Stellung das elektrische Gleichstromspeichermittel 28 mit dem Gleichstrommotorläufer und -feld.

Claims (6)

  1. Nothaltvorrichtung für ein Aufzugssystem bestehend aus einem eine Aufzugskabine (11) antreibenden Antriebsmotor (15) mit einer mechanischen Bremse (16) für einen Nothalt der Aufzugskabine (11), einer den Antriebsmotor (15) steuernden Antriebssteuerung (18), einer mit der Antriebssteuerung (18) verbundenen Aufzugssteuerung (19) zur Steuerung des Aufzugsbetriebes, einem Sensor (20) zum Erfassen eines Nothaltzustandes und einer das Aufzugssystem mit Strom speisenden Stromversorgung (17),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass elektrische Schaltmittel (21) für einen gesteuerten Nothalt der Aufzugskabine (11) mittels Antriebsmotors (15) und mechanischer Bremse (16) vorgesehen sind, wobei die Antriebssteuerung (18) mittels einer geschlossenen Regelschleife die Kontrolle hat über die Kabinengeschwindigkeit.
  2. Nothaltvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass elektrische Schaltmittel (21) für einen Nothalt mit einer vorbestimmten Verzögerung der Aufzugskabine (11) vorgesehen sind.
  3. Nothaltvorrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die elektrischen Schaltmittel (21) elektrische Gleichstromspeichermittel (28) für die Notversorgung des Aufzugssystems mit elektrischer Energie aufweisen.
  4. Nothaltvorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Schaltmittel (31, 33) zum Anschalten der Gleichstromspeichermittel (28) an den Motor (15) bei einem Nothalt vorgesehen sind, wobei die Aufzugskabine (11) mittels des Motors (15) nach einer durch die Aufzugssteuerung (19) vorbestimmten Verzögerung entgegen der Bremse (16) antreibbar ist.
  5. Nothaltvorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine mittels der Gleichstromspeichermittel (28) gespeiste Stromversorgung (26) für die Aufzugssteuerung (19) vorgesehen ist.
  6. Nothaltvorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die elektrischen Schaltmittel (21) eine Steuereinheit (27) und Schalter (33, 34, 36, 37, 38) aufweisen, wobei bei einem Nothalt ein Motorfeld an die Gleichstromspeichermittel (28) schaltbar ist und ein Motoranker bei einem Nothalt an einen Lastwiderstand (39) schaltbar ist und der Strom des Motorankers nach der vorbestimmten Verzögerung steuerbar ist.
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