DESCRIPCIÓN Ascensor eléctrico energéticamente mejorado con sistema de contrapeso variable. 5 Objeto y sector de la técnica al que se refiere la invención La presente invención se refiere a un ascensor eléctrico que preconiza una mejora energética. 10 La invención se sitúa en el sector técnico de la ingeniería electro-mecánica y más concretamente en el relativo a la ingeniería de transporte vertical. Generalidades y estado de la técnica anterior más próximo 15 En el estado de la técnica son conocidos diferentes tipos de ascensores eléctricos dotados de sistemas de optimización energética. En el estado de la técnica más cercana encontramos principalmente dos modelos: 2 O Modelo 1: Ascensor eléctrico dotado de variador de velocidad de tipo regenerativo que cuando la máquina eléctrica motriz del ascensor funciona como motor el variador consume energía eléctrica de la red eléctrica, pero cuando funciona como generador (p.ej. cuando sube la cabina del ascensor con un número de personas inferior a la mitad de la carga máxima) el variador entrega energía eléctrica a la red eléctrica. Un sistema de este 25 tipo lo podemos encontrar en las siguientes páginas web: http://www.mitsubishielectric.com/elevator/es/overview/elevators/systems.html http://www.ascensoresingar.com/productos/PD IngarMb.htrnl Modelo 2: Ascensor eléctrico dotado de un convertidor especial DC/DC y baterías 3 O electroquímicas que cuando la máquina eléctrica motriz del ascensor funciona como motor el variador consume energía eléctrica de las baterías, pero cuando funciona como generador (p.ej. cuando sube la cabina del ascensor con un número de personas inferior a la mitad de la carga máxima) el variador entrega energía eléctrica a las baterías. Un sistema de este otro tipo lo podemos encontrar en la siguiente página web: 35 www.epicpower.es Problema técnico planteado Los sistemas del estado de la técnica anterior presentan una problemática que se centra 4 O fundamentalmente en los siguientes aspectos: X Requieren de un variador de velocidad regenerativo y de una instalación eléctrica preparada para generación para auto-consumo, cuyo principal inconveniente es que el intercambio de consumo-generación con dicha instalación genera elevados 45 picos de potencia;
X Requieren de un costoso sistema de baterías electro-químicas para almacenar la energía eléctrica procedente de la generación, sistema de vida útil muy limitada en el tiempo (p.ej. unos 4 años); 5 X Requieren de un contrapeso de una masa igual al peso de la cabina más la mitad 10 de la carga máxima que hace ineficiente al ascensor (p.ej. cuando la cabina va vacía). Ventaja técnica que aporta la invención El dispositivo (1) que la invención preconiza resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, en todos y cada uno de los diferentes aspectos comentados. 15 Breve descripción de las figuras 20 Para complementar la descripción y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de figuras con carácter ilustrativo y no limitativo. Glosario de referencias (ID Ascensor eléctrico del estado de la técnica anterior; (!) Ascensor eléctrico energéticamente mejorado con sistema de contrapeso variable, 25 dispositivo objeto de la invención; (O 1) Máquina motriz eléctrica principal; (02) Polea auxiliar; (03) Cable contrapeso; (04) Contrapeso; 3 O (05) Cabina; (06) Cable cabina; (11) Cable contrapeso-cabina; (12) Polea motriz eléctrica; (120) Polea, de la polea motriz eléctrica; 35 (121) Máquina motriz eléctrica secundaria; (122) Variador de velocidad; (123) Controlador lógico programable; (124) Cuadro eléctrico; (127) Soporte central; 4 O (128) Soporte lateral; (13) Batería acumuladora de energía mecánica; (130) Polea, de la batería acumuladora de energía mecánica (131) Acumulador de energía mecánica 1; (1310) Eje; 45 (1311) Extremo macho, del eje; (1312) Extremo hembra, del eje;
(1313) Carcasa; (1314) Resorte espiral a torsión; (1315) Embrague; (1316) Cable eléctrico; 5 (1317) Alimentador de anillos rozantes; (1318) Trinquete anti-descarga; (1319) Detector de descarga; (1320) Detector de carga; (132) Acumulador de energía mecánica 2; 10 (133) Acumulador de energía mecánica 3; (134) Acumulador de energía mecánica 4; (135) Acumulador de energía mecánica 5; (136) Acumulador de energía mecánica 6; (137) Reductor; 15 (138) Cojinete soporte; (14) Contrapeso reducido. 20 Figura 01 (Fig.Ol).-muestra unas vistas esquemáticas de funcionamiento de un ascensor eléctrico (O) cualquiera del estado de la técnica anterior; Figura 02 (Fig.02).-muestra unas vistas esquemáticas de funcionamiento de un ascensor eléctrico energética mente mejorado con sistema de contrapeso variable (1) dispositivo objeto de la invención; 25 Figura 03 (Fig.03).-muestra una vista en alzado de una polea motriz eléctrica (12); Figura 04 (Fig.04).-muestra una vista en alzado de una batería acumuladora de energía mecánica (13); 3 O Figura 05 (Fig.OS).-muestra unas vistas de corte longitudinal y corte transversal de un acumulador de energía mecánica I (131); 35 Figura 06 (Fig.06).-muestra unas vistas de corte longitudinal de funcionamiento de un acumulador de energía mecánica I (131); Figura 07 (Fig.07).-muestra un gráfico con los diferentes casos para el modo de "bajar"; Figura 08 (Fig.08).-muestra un gráfico con los diferentes casos para el modo de "subir"; 4 O Descripción detallada de la invención y exposición detallada de un modo de realización preferente de la invención Se describe detalladamente una realización preferente de la invención, de entre las distintas alternativas posibles, mediante enumeración de sus componentes así como de su 45 relación funcional en base a referencias a las figuras, que se han incluido, a título ilustrativo y no limitativo, según los principios de las reivindicaciones.
Se hace referencia a las figuras según sea necesario de acuerdo a conseguir una mejor comprensión de lo mostrado en las mismas. La invención preconiza un ascensor eléctrico energéticamente mejorado con sistema de 5 contrapeso variable (1), del tipo de los que incorporan una maquina motriz eléctrica principal (O 1), una polea auxiliar (02), un cable contrapeso (03), una cabina (05) y un cable cabina (06), que consta de: a. un cable contrapeso-cabina (11), Fig.02, que tiene la finalidad de unir un contrapeso 10 reducido (14) con una cabina (05) pasando por una polea motriz eléctrica (12) y por una batería acumuladora de energía mecánica (13). 15 El cable contrapeso-cabina (11) equilibra con su peso el cable contrapeso (03) y el cable cabina (06) optimizando el equilibrio mecánico. En la Fig.02 izquierda se muestra la cabina (05) en su poslclon más elevada y el contrapeso reducido (14) en su posición más baja. En la cinemática de "subir" las poleas de los diferentes elementos (O 1-02-12-13) giran en sentido horario. 2 O En la Fig.02 derecha se muestra la cabina (05) en su posición más baja y el contrapeso reducido (14) en su posición más alta. En la cinemática de "bajar" las poleas de los diferentes elementos (O 1-02-12-13) giran en sentido horario anti-horario. b. una polea motriz eléctrica (12) Fig.03, que consta de una polea (120) unida 25 mecánicamente mediante un soporte central (127) Y un soporte lateral (128) a una máquina motriz eléctrica secundaria (121) alimentada con un variador de velocidad (122) controlado mediante un controlador lógico programable (123) desde un cuadro eléctrico (124). 3 O La polea motriz eléctrica (12) funciona siempre como motor y se alimenta su máquina motriz eléctrica secundaria (121) con un variador de velocidad (122) controlado mediante un controlador lógico programable (123) desde un cuadro eléctrico (124), de forma que genere en todo momento en el cable contrapeso-cabina (11) una fuerza lineal que equilibre el peso de la cabina (05) funcionando como un contrapeso variable; se dota para 35 optimizar el sistema de un contrapeso reducido (14) con una masa igual a la masa de la cabina (05). C. una batería acumuladora de energía mecánica (13), Fig.04-06, que consta de una polea (130) unida mecánicamente mediante un reductor (137) y un cojinete soporte (138) a una 4 O pluralidad de acumuladores de energía mecánica 1-6 (131-136) acoplados mecánicamente mediante machi-hembrado, formado cada uno de los acumuladores (131-136) por un eje (1310) dotado de un extremo macho (131 1) Y un extremo hembra (1312), de una carcasa (1313) en cuyo interior se aloja un resorte (1314) dotado de un trinquete anti-descarga (1318), de un embrague (1315) accionado mediante un cable eléctrico 45 (1316) a través de un alimentador de anillos rozantes (1317) Y de un detector de descarga (1319) Y de un detector de carga (1320). l
La batería acumuladora de energía mecánica (13) también funciona de forma reversible tanto absorbiendo potencia (proceso de carga de resortes) como entregando potencia (proceso de descarga de resortes) proceso controlado mediante un controlador lógico programable (123), de forma que genere en todo momento en el cable contrapeso-cabina 5 (11) una fuerza lineal que equilibre el peso de la cabina (05) funcionando como un contrapeso variable; se dota para optimizar el sistema de un contrapeso reducido (14) con una masa igual a la masa de la cabina (05). Un acumulador de energía mecánica (131) tanto en su proceso de carga como de descarga 10 del resorte (1314) ejercerá una fuerza lineal en el cable contrapeso-cabina (11) constante e igual al que ejerce una persona que se monte en la cabina (05). La cabina (05) estará dotada de un sensor de peso para saber en todo momento cuantas personas suben o bajan a la misma. El dato del número de personas se le pasará a un 15 controlador lógico programable (123) para que active los correspondientes embragues (1315). Si no hay ningún embrague (1315) activado el giro de la polea (130) girará en vaCÍo la pluralidad de ejes acoplados por machi-hembrado (1310). Cuando la cabina (05) baja o sube sin personas no se activará ningún embrague (1315). Cuando la cabina (05) baja con alguna persona se activarán tantos embragues (1315) como personas, cargando 20 los resortes espiral a torsión (1314) correspondientes, es decir los resortes (1314) almacenan energía mecánica. Cuando la cabina (05) sube con alguna persona se activarán tantos embragues (1315) como personas, descargando los resortes espiral a torsión (1314) correspondientes, es decir los resortes (1314) suministran energía mecánica. Cuando el controlador lógico programable (123) detecte que un resorte (1314) está completamente 25 cargado mediante un detector de carga (1320) si el resorte (1314) se está cargando se desactivará el embrague (1315) para cesar su carga. Análogamente cuando el controlador lógico programable (123) detecte que un resorte (1314) está completamente descargado mediante un detector de descarga (1319) si el resorte (1314) se está descargando se desactivará el embrague (1315) para cesar su descarga. 30 En la cinemática de "subir" la polea (130) giran en sentido horario, por lo que cuando se active un embrague (1315) el resorte (1314) se descargará. En la cinemática de "bajar" la polea (130) giran en sentido horario anti-horario, por lo 35 que cuando se active un embrague (1315) el resorte (1314) se cargará. La activación de cada embrague (1315) provoca el desbloqueo de su correspondiente trinquete anti-descarga (1318). 40 En la Fig.06a se muestra un acumulador de energía mecánica (131) con el embrague (1315) desactivado y el trinquete anti-descarga (1318) bloqueado, por lo que cuando gire el eje (1310) el resorte espiral a torsión (1314) no cargará ni descargará y permanecerá bloqueado. En la Fig.06b se muestra un acumulador de energía mecánica (131) con el embrague (1315) activado y el trinquete anti-descarga (1318) desbloqueado, por lo que 45 cuando gire el eje (1310) el resorte espiral a torsión (1314) cargará o descargará según el ascensor baje o suba respectivamente.
d. un contrapeso reducido (14). La masa del contrapeso reducido (14) preferentemente será la misma que la de cabina (05), pero se puede elegir otro valor de masa para optimizar funcionamientos específicos 5 como p.ej. ascensores que presenten frecuencias elevadas de un número mínimo de una persona para subir. 10 En la Fig.07 se muestra un gráfico con los diferentes casos para el modo de "bajar". En la Fig.08 se muestra un gráfico con los diferentes casos para el modo de "subir". En ambos gráficos, en el eje de ordenadas se ha representado la potencia P (kW) que se consume (P<O) y que se genera (P>O) en función del número de personas (pax) que se monten en la cabina (05), para los siguientes casos: 15 CASO 1: Ascensor (O) cualquiera del estado de la técnica sin generación con una máquina motriz eléctrica principal (01) ET _S IN_ GEN; 20 CASO 2: Ascensor (O) cualquiera del estado de la técnica con generación con una máquina motriz eléctrica principal (O 1) ET _CON_GEN; CASO 3: Ascensor (1) objeto de la invención con generación sin acumulación mecánica con una máquina motriz eléctrica principal (O 1) Y una máquina motriz eléctrica secundaria (121) INV SIN RESORTES; 25 CASO 4: Ascensor (1) objeto de la invención con acumulación mecamca con una máquina motriz eléctrica principal (O 1) Y una batería acumuladora de energía mecánica (l3) TNV _CON_RESORTES. Puede observarse que el CASO 4 ni consume ni genera potencia de la red eléctrica. 30 Energía almacenada en un resorte La energía almacenada en un resorte se debe a la deformación elástica del mismo y es del tipo energía mecánica (potencial) en forma elástica. Dicha energía (E) es igual al trabajo 35 realizado para deformar elásticamente un resorte, siendo por definición: De acuerdo con la ley de Hooke, la fuerza (F) requerida para deformar elásticamente un 4 O resorte es directamente proporcional a la cantidad de deformación (x), siendo: F = k·x Por lo tanto tendremos que: 45 l
5 10 15 E = k· x . dx = _. k . X2 Ix 1 o 2 siendo: la energía potencial elástica (E), en J; la constante elástica del resorte (k) en N/m; y la deformación (x), en m. En el estado de la técnica son conocidos diferentes tipos de resortes, siendo el más empleado para almacenar energía mecánica el de tipo resorte espiral a torsión ya que a igualdad de energía almacenada comparado con otros tipos de resortes ocupa menor volumen. Existen diferentes tipos de resortes a torsión clasificándose en: resorte espiral de potencia con y sin precarga; resorte de par variable; resorte de par constante. Resorte espiral a torsión Un resorte espiral a torsión consta de un fleje enrollado sobre un árbol (elemento móvil) y encerrado dentro de una caja cilíndrica exterior llamada barrilete o carcasa (elemento fijo). El resorte está unido al árbol en su extremo interior, y al barrilete en su extremo exterior. Requieren para poder suministrar la energía mecánica de forma adecuada de un 2 O sistema adicional de: ruedas o engranajes, para multiplicar la velocidad angular; escape, para adecuar la frecuencia de la marcha; controlador, para prefijar la frecuencia de marcha. Los tipos de escapes más empleados son: rueda catalina, de cilindro, dúplex y de áncora. 25 Son empleados como fuente de energía en relojes mecánicos, cajitas de música y todo tipo de juguetes de cuerda, aunque modernamente han sido sustituidos en su mayor parte por pilas o baterías recargables. Un resorte espiral a torsión constituido por un fleje, con forma espiral, unido a una carcasa 30 (elemento fijo) y a un árbol (elemento móvil). Según la curvatura de las espiras y la longitud del fleje, estas se pueden encontrar libres, bloqueadas en el árbol (si su curvatura es mayor que la de este) o bloqueadas en la carcasa (si su curvatura es menor que la de esta). Al aplicar par, en el proceso de carga, las espiras irán eventualmente desbloqueándose de la carcasa y bloqueándose en el árbol; y a la inversa en el proceso de 35 descarga. Los esfuerzos principales a los que se va a ver sometido el fleje son debidos principalmente a la flexión. La constante de proporcionalidad es la rigidez a la flexión de la sección del fleje, dada por la siguiente ecuación: 40 k = E·{ siendo: módulo de elasticidad (E), en Pa; momento de inercia de la sección (1), en Kg'm2; constante de proporcionalidad (k), en N.m2. La importancia de la espiral de fabricación viene dada por la relación entre la curvatura 45 del fleje antes de ser montado y las curvaturas del árbol y carcasa.
5 Optimización energética CASO 1: Ascensor (O) cualquiera del estado de la técnica sin generación con una máquina motriz eléctrica principal (01) Este es el caso de un ascensor (O) cualquiera del estado de la técnica con una máquina motriz eléctrica principal (O 1) que no dispone la opción de entregar la energía generada, p.ej. porque dispone de un variador de velocidad no regenerativo. 10 Denominando: mc (kg):masa de la cabina (05); mp (kg): masa de una persona estándar; Np máx (pax): número de personas que como máximo aloja la cabina (05); 15 mcp (kg): masa del contrapeso (04); v (m/s): velocidad lineal del ascensor. Considerando: 2 O Fc (N): tensión que ejerce la cabina (05) en el cable cabina (06); 25 30 35 40 45 Fcp (N): tensión que ejerce el contrapeso (04) en el cable contrapeso (03). Tendremos que la potencia P (kW) necesaria en régimen permanente para el caso de BAJARes de: P (kW) = (Fe -Fep) . v y la potencia P (kW) necesaria en régimen permanente para el caso de SUBIR es de: P (kW) = -(Fe -Fep) . v Siendo: Fe = me· 9 + Np· mp· 9 Fep = mep· 9 Normalmente el valor de la masa del contrapeso se dimensiona según: Np·mp mep = me + 2 En la Tabla 1 se muestran los resultados de la simulación realizada para los valores indicados en la columna de datos para diferentes valores de número de personas Np: O a 6 y atendiendo al siguiente criterio de signos:
5 10 15 20 P (kW) > O, la máquina motriz eléctrica principal (O 1) se comporta como GENERADOR; P (kW) < O, la máquina motriz eléctrica principal (01) se comporta como MOTOR; P (kW) = O, la máquina motriz eléctrica principal (01) está en FLOTACIÓN. Tabla 1: "Ascensor cualquiera del estado de la técnica sin generación con una máquina motriz eléctrica principal (01)" I BAJAR I SUBIR I (01) (01) Datos Np Fe (N) Fp (N) P P (kW) (kW) me 500 Kg O 4903,0 6962,3 -2,1 0,0 mp 70 kg 1 5589,4 6962,3 -1,4 0,0 Npmáx 6 pax 2 6275,8 6962,3 -0,7 0,0 mep 710 kg 3 6962,3 6962,3 0,0 0,0 v 1 mIs 4 7648,7 6962,3 0,0 -0,7 S 8335,1 6962,3 0,0 -1,4 Imep 710 kgl 6 9021,5 6962,3 0,0 -2,1 25 Cómo puede observarse en la Tabla 1 el ascensor presenta siempre potencias P (kW) < O, es decir como motor, o nulas. 30 CASO 2: Ascensor (O) cualquiera del estado de la técnica con generación con una máquina motriz eléctrica principal (01) Este es el caso de un ascensor (O) cualquiera del estado de la técnica con una máquina motriz eléctrica principal (O 1) que dispone la opción de entregar la energía generada, p.ej. porque dispone de un variador de velocidad regenerativo. 35 Denominando: mc (kg):masa de la cabina (05); mp (kg): masa de una persona estándar; Np máx (pax): número de personas que como máximo aloja la cabina (05); 4 ° mcp (kg): masa del contrapeso (04); v (mis): velocidad lineal del ascensor. Considerando: 45 Fc (N): tensión que ejerce la cabina (05) en el cable cabina (06); Fcp (N): tensión que ejerce el contrapeso (04) en el cable contrapeso (03).
Tendremos que la potencia P (kW) necesaria en régimen permanente para el caso de BAJARes de: P (kW) = (Fe -Fep) . v 5 y la potencia P (kW) necesaria en régimen permanente para el caso de SUBIR es de: 10 15 P (kW) = -(Fe -Fcp) . v Siendo: Fe = me· 9 + Np· mp· 9 Fep = mep· 9 Normalmente el valor de la masa del contrapeso se dimensiona según: Np·mp mep = me + 2 En la Tabla 2 se muestran los resultados de la simulación realizada para los valores indicados en la columna de datos para diferentes valores de número de personas Np: O a 2 O 6 Y atendiendo al siguiente criterio de signos: 25 30 35 40 45 P (kW) > 0, la máquina motriz eléctrica principal (01) se comporta como GENERADOR; P (kW) < O la máquina motriz eléctrica principal (O 1) se comporta como MOTOR; P (kW) = O, la máquina motriz eléctrica principal (01) está en FLOTACIÓN. Tabla 2: "Ascensor cualquiera del estado de la técnica con generación con una máquina motriz eléctrica principal (01)" I BAJAR I SUBIR I (01) (01) Datos Np Fe (N) Fp (N) P P (kW) (kW) me 500 Kg O 4903,0 6962,3 -2,1 2,1 mp 70 kg 1 5589,4 6962,3 -1,4 1,4 Npmáx 6 pax 2 6275,8 6962,3 -0,7 0,7 mep 710 kg 3 6962,3 6962,3 0,0 0,0 v 1 m/s 4 7648,7 6962,3 0,7 -0,7 S 8335,1 6962,3 1,4 -1,4 Imep 710 kgl 6 9021,5 6962,3 2,1 -2,1 l I I I I I I I
Cómo puede observarse en la Tabla 2 el ascensor presenta potencias P (kW) > 0, es decir como generador, y P (kW) < 0, como motor o nulas. CASO 3: Ascensor (1) objeto de la invención con generación sin acumulación 5 mecánica con una máquina motriz eléctrica principal (O 1) Y una máquina motriz eléctrica secundaria (121) Este es el caso de un ascensor (1) objeto de la invención con una máquina motriz eléctrica principal (O 1) Y una máquina motriz eléctrica secundaria (121) que dispone de la opción 10 de entregar la energía generada, p.ej. porque la máquina principal dispone de un variador de velocidad regenerativo. Por lo tanto en una realización preferente la invención consta de una polea motriz eléctrica (12), Fig.03, y no requiere de una batería acumuladora de energía mecánica (13), Fig.04-06. 15 Denominando: mc (kg):masa de la cabina (05); mp (kg): masa de una persona estándar; Np máx (pax): número de personas que como máximo aloja la cabina (05); 2 O mcp (kg): masa del contrapeso reducido (14); v (m/s): velocidad lineal del ascensor. Considerando: 25 Fc (N): tensión que ejerce la cabina (05) en el cable cabina (06); Fcp (N): tensión que ejerce el contrapeso reducido (14) en el cable contrapeso (03); Fp' (N): tensión que ejerce la polea motriz eléctrica en el cable contrapeso-cabina (11). Tendremos que la potencia P (kW) necesaria en régimen permanente para el caso de 3 O BAJAR es de: 35 40 45 P (kW) = [Fe -(Fcp + Fp')] . v Haremos que Fp'= 0, por lo que tendremos: P (kW) = (Fe -Fcp) . v y la potencia P (kW) necesaria en régimen permanente para el caso de SUBIR es de: P (kW) = -[Fe -(Fep + Fp')] . v Haremos que Fep + Fp' = Fc, por lo que la potencia P (kW) del motor principal será nula pero la potencia necesaria del motor secundario será de: P (kW) = -(Fe -Fep) . v
Siendo: Fe = me . 9 + Np . mp . 9 Fep = mep' 9 5 En una realización preferente el valor de la masa del contrapeso se dimensiona según: mep = me lOEn la Tabla 3 se muestran los resultados de la simulación realizada para los valores indicados en la columna de datos para diferentes valores de número de personas Np: O a 6 y atendiendo al siguiente criterio de signos: P (k W) > O, la máquina motriz eléctrica principal (O 1) se comporta como GENERADOR; 15 P (kW) < O, la máquina motriz eléctrica principal (01) se comporta como MOTOR; 20 25 30 35 P (kW) = O, la máquina motriz eléctrica principal (01) está en FLOTACiÓN. Tabla 3: "Ascensor objeto de la invención sin acumulación mecánica con una máquina motriz eléctrica principal (01) y una máquina motriz eléctrica secundaria (121)" I BAJAR I SUBIR I (01) (121) Datos Np Fe (N) Fp (N) P P (kW) (kW) me 500 Kg O 4903,0 4903,0 0,0 0,0 mp 70 kg 1 5589,4 5589,4 0,7 -0,7 Npmáx 6 pax 2 6275,8 6275,8 1,4 -1,4 mep 500 kg 3 6962,3 6962,3 2,1 -2,1 v 1 mIs 4 7648,7 7648,7 2,7 -2,7 5 8335,1 8335,1 3,4 -3,4 Imep 500 kg I 6 9021,5 9021,5 4,1 -4,1 4 O Cómo puede observarse en la Tabla 3 el ascensor presenta para la máquina motriz eléctrica principal (O 1) potencias P (kW) > O, es decir como generador, y para la máquina motriz eléctrica secundaria (121) potencias P (k W) < O, como motor. Para el caso frecuente de número de personas Np = O ambas máquinas permanecen en flotación.
CASO 4: Ascensor (1) objeto de la invención con acumulación mecánica con una máquina motriz eléctrica principal (O 1) Y una batería acumuladora de energía mecánica .cm 5 Este es el caso de un ascensor (1) objeto de la invención con una máquina motriz eléctrica principal (01) y una batería acumuladora de energía mecánica (13). Por lo tanto en otra realización preferente la invención consta de una batería acumuladora de energía mecánica (13), Fig.04-06, y no requiere de una polea motriz eléctrica (12), Fig.03. 10 Aunque también en otra realización preferente la invención puede constar simultáneamente de una batería (13) Y de una polea (12), para el caso de que cuando la batería (J 3) no esté cargada lo suficiente para realizar la adecuada función actuar la polea (12). 15 Denominando: mc (kg):masa de la cabina (05); mp (kg): masa de una persona estándar; Np máx (pax): número de personas que como máximo aloja la cabina (05); 20 mcp (kg): masa del contrapeso reducido (14); v (m/s): velocidad lineal del ascensor. Fc (N): tensión que ejerce la cabina (05) en el cable cabina (06); 25 Fcp (N): tensión que ejerce el contrapeso reducido (14) en el cable contrapeso (03); Fp' (N): tensión que ejerce la batería acumuladora de energía mecánica (J 3). 30 35 40 45 Tendremos que la potencia P (kW) necesaria en régimen permanente para el caso de BAJAR es de: P (kW) = [Fe -(Fep + Fp')] . v Haremos que Fp'= O, por lo que tendremos: P (kW) = (Fe -Fep) . v y la potencia P (kW) necesaria en régimen permanente para el caso de SUBIR es de: P (kW) = -[Fe -(Fcp + Fp')] . v Haremos que Fep + Fp' = Fc, por lo que la potencia P (kW) del motor principal será nula pero la potencia necesaria de la batería acumuladora de energía mecánica (13): P (kW) = -(Fe -Fep) . v Siendo:
L Fe = me . 9 + Np . mp . 9 Fep = mep' 9 5 En una realización preferente el valor de la masa del contrapeso se dimensiona según: mep = me En la Tabla 4 se muestran los resultados de la simulación realizada para los valores 10 indicados en la columna de datos para diferentes valores de número de personas Np: O a 6 y atendiendo al siguiente criterio de signos: P (kW) > O, la máquina motriz eléctrica principal (01) se comporta como GENERADOR; P (kW) < O, la máquina motriz eléctrica principal (O 1) se comporta como MOTOR; 15 P (kW) = O, la máquina motriz eléctrica principal (01) está en FLOTACiÓN. Tabla 4: "Ascensor (1) objeto de la invención con acumulación mecánica con una máquina motriz eléctrica 20 principal (01) y una batería acumuladora de energía mecánica (13)" I BAJAR I SUBIR I 25 (01) (13) Datos Np Fe (N) Fp(N) P P (kW) (kW) 30 me 500 Kg O 4903,0 4903,0 0,0 0,0 mp 70 kg 1 5589,4 5589,4 0,0 0,0 Np 6 pax 2 6275,8 6275,8 0,0 máx 0,0 mep 500 kg 3 6962,3 6962,3 0,0 0,0 35 v 1 mIs 4 7648,7 7648,7 0,0 0,0 S 8335,1 8335,1 0,0 0,0 Imep 500 kg I 6 9021,5 9021,5 0,0 0,0 4 ° Cómo puede observarse en la Tabla 4 el ascensor presenta para la máquina motriz eléctrica principal (01) siempre potencias P (kW) = O, es decir como flotación, ya que la potencia generada la acumula la batería acumuladora de energía mecánica (13) y la potencia necesaria se aporta de la batería acumuladora de energía mecánica (13). 45