ES2962692T3 - Sistema para medir la carga en un sistema de ascensor y procedimiento para determinar la carga de una cabina de ascensor - Google Patents

Abstract

Sistema para medir la carga en un sistema de ascensor con una cabina de ascensor, un sistema de suministro de energía y una máquina de accionamiento, en el que la máquina de accionamiento está configurada para mover la cabina de ascensor a lo largo de un hueco, el sistema de suministro de energía está conectado a una conexión de energía a través de conductores eléctricos, y en el que la máquina impulsora está conectada a través de un conductor eléctrico al sistema de suministro de energía, comprendiendo el sistema un primer sistema sensor para medir un parámetro de rendimiento y el parámetro de rendimiento es indicativo del rendimiento de la máquina impulsora, comprendiendo el sistema un segundo sistema sensor para medir un parámetro de dirección de movimiento de la cabina de ascensor y la dirección de movimiento - la característica es indicativa de la dirección de movimiento de la cabina de ascensor, y el sistema comprende una unidad lógica, en el que la unidad lógica está configurada para calcular una carga de la cabina del ascensor a partir de los parámetros medidos de rendimiento y dirección de movimiento. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema para medir la carga en un sistema de ascensor y procedimiento para determinar la carga de una cabina de ascensor

La presente invención se refiere a un sistema para medir la carga en un sistema de ascensor con una cabina de ascensor, un sistema de suministro de energía y un motor primario, y a un procedimiento para determinar la carga de la cabina de ascensor. Los sistemas de ascensores para el transporte de personas y mercancías son bien conocidos y están muy extendidos. Un sistema de ascensor normalmente incluye una cabina de ascensor que se mueve verticalmente a lo largo de un hueco de ascensor mediante un motor primario. En el caso más sencillo, la máquina motriz realiza un trabajo mecánico para transportar personas o mercancías a una posición más alta, o frena la cabina de ascensor al descender de un lugar más alto a uno más bajo. En muchos casos, un sistema de ascensor de este tipo está equipado adicionalmente con un contrapeso para, entre otras cosas, minimizar la energía de transporte necesaria para una carga estadísticamente frecuente en la cabina de ascensor, por ejemplo media carga. Si está presente un contrapeso de este tipo, entonces es posible que se requiera trabajo mecánico de la máquina motriz cuando se baja una cabina de ascensor vacía y se libere energía cuando se sube una cabina de ascensor vacía.

Dado que los sistemas de ascensor diseñados para el transporte de personas deben cumplir altos requisitos de seguridad, están sujetos a un mantenimiento exhaustivo y frecuente. Para poder estimar el desgaste de componentes individuales sin una inspección compleja, es ventajoso tener disponibles datos significativos sobre el funcionamiento anterior. En particular, el número de recorridos y la carga transportada son parámetros importantes. Una posibilidad de medir la carga mencionada utilizando sensores conectados a la cabina de ascensor se presenta en el documento EP 0755894 A1 descrito. Otra posibilidad para determinar la carga transportada en un sistema pendular industrial en función de la potencia aplicada por la máquina motriz se describe en el documento US 4,053,742.

Ambas invenciones mencionadas tienen en común que la medición de los valores, a partir de los cuales se calcula posteriormente la carga, se realiza mediante sensores instalados permanentemente, cuya presencia tuvo que estar prevista en el diseño de los sistemas. Este requisito puede reducir la flexibilidad. Un cambio o un reequipamiento a menudo sólo es posible con un esfuerzo considerable y resulta especialmente difícil si no se conoce con precisión la funcionalidad de las partes relevantes del sistema de ascensor, por ejemplo el control del ascensor. También es deseable aumentar la redundancia y, por tanto, la fiabilidad.

Otro sistema para determinar la carga de un ascensor mediante un control según el preámbulo de la reivindicación 1 es conocido por el documento US 2015274485 A1.

Es objeto de la invención mejorar al menos algunos de los puntos mencionados anteriormente. Este objetivo se logra mediante el sistema para medir la carga en un sistema de ascensor descrito en la reivindicación 1 y mediante el procedimiento mencionado en la reivindicación 9. Otras formas de realización ventajosas se describen en las reivindicaciones subordinadas.

Un aspecto del sistema mejorado para medir la carga en un sistema de ascensor se refiere a un sistema de ascensor que tiene una cabina de ascensor (por ejemplo, un ascensor de pasajeros con una cabina de pasajeros), un sistema de suministro de energía y una máquina motriz. La máquina motriz está diseñada para mover la cabina de ascensor a lo largo de un hueco y está conectada a un sistema de suministro de energía a través de conductores eléctricos. El sistema de suministro de energía está conectado a una conexión de red a través de conductores eléctricos. Preferiblemente, la conexión a la red suministra al sistema de suministro de energía una tensión nominal y una frecuencia sustancialmente constantes. El sistema incluye un primer sistema de sensores para medir un parámetro de potencia. El parámetro de potencia es indicativo de la potencia de la máquina motriz. Además, el sistema incluye un segundo sistema de sensores para medir un parámetro de dirección de movimiento de la cabina de ascensor. El parámetro de dirección de movimiento es indicativo de la dirección de movimiento de la cabina de ascensor. Además, el sistema incluye una unidad lógica que está configurada para calcular la carga de la cabina de ascensor a partir de los parámetros medidos de potencia y dirección de movimiento. Además, el sistema de ascensor tiene un control de ascensor, y la unidad lógica (150) forma una unidad que está funcionalmente separada del control de ascensor y no registra ninguna información de estado operativo del control de ascensor.

Otro aspecto de la invención se refiere a un procedimiento para determinar la carga de la cabina de ascensor de un sistema de ascensor. El procedimiento incluye medir un parámetro de potencia de los conductores eléctricos usando el primer sistema de sensores y medir un parámetro de dirección de movimiento de la máquina motriz usando el segundo sistema de sensores. La potencia de la máquina motriz se determina a partir del parámetro de potencia y la dirección de movimiento de la cabina de ascensor se determina a partir del parámetro de dirección de movimiento. La carga de la cabina de ascensor se determina en última instancia a partir de la potencia de la máquina motriz y de la dirección de movimiento de la cabina de ascensor.

Ventajosamente, las formas de realización de la presente invención permiten proporcionar los elementos necesarios para determinar los datos operativos antes mencionados sin tener que acceder necesariamente a un control central del sistema de ascensor. Por tanto, se puede aumentar la flexibilidad, la redundancia y la fiabilidad. Según formas de realización, estos elementos también se pueden integrar posteriormente en un sistema de ascensor existente sin tener que realizar cambios en la electrónica de control y accionamiento existente. Esto aumenta la compatibilidad con los sistemas existentes, simplifica la aplicación y, entre otras cosas, permite una modernización flexible y rentable de los sistemas de ascensores existentes. Si el sistema de ascensor existente ya ofrece la posibilidad de determinar la carga en movimiento, el sistema según la invención también proporciona una medición adicional, mediante la cual el sistema existente puede diseñarse de forma redundante y, por lo tanto, a prueba de fallos y, en caso de discrepancias. entre los dos resultados de medición, contribuye a la detección de un fallo.

Dado que la potencia mecánica de la máquina motriz no se corresponde necesariamente con la carga de la cabina de ascensor debido a los contrapesos descritos anteriormente, que a menudo están presentes, la presente invención también resuelve el problema de relacionar la dirección de movimiento de la cabina de ascensor con el trabajo de la máquina y determinar así si se ha movido una cabina llena o vacía. Esto aumenta el valor informativo de los datos operativos específicos.

En los ejemplos de realización aquí descritos de la invención la determinación de la carga de la cabina de ascensor se realiza mediante una combinación de sistemas sensores y una unidad lógica. Normalmente, las piezas mencionadas de la invención no se integran durante la fabricación en la electrónica de control o de accionamiento ni en los componentes mecánicos del sistema de ascensor, sino que se añaden posteriormente, por ejemplo durante el mantenimiento del sistema de ascensor.

La invención está al menos parcialmente separada funcionalmente del sistema de ascensor, por lo que no es necesario integrar los sistemas de sensores o la unidad lógica en el sistema de ascensor existente de tal manera que sea necesario un conocimiento preciso de cómo funciona el sistema, por ejemplo el control del ascensor. Asimismo, la realización según la invención no influye de manera significativa en el sistema de ascensor. De este modo se evita la intervención en el sistema electromecánico existente.

En un ejemplo de realización, la carga de la cabina de ascensor determinada según la invención es proporcionada por una unidad lógica en forma de un conjunto de datos. Un conjunto de datos contiene al menos una carga transportada como un único punto de datos. Además, otros datos pueden estar relacionados con la carga, como la hora a la que se realizó el recorrido, la dirección del recorrido, la distancia recorrida, la utilización de la capacidad a una determinada hora del día y/o una discrepancia entre las cargas al subir y bajar el sistema de ascensor, por lo que estos ejemplos sólo sirven para la descripción y son posibles muchas otras combinaciones y otros valores que no son medidos ni calculados por el sistema descrito también pueden formar parte de dicho conjunto de datos. La unidad lógica puede calcular la potencia de la máquina motriz basándose en un parámetro de potencia y calcular la dirección de movimiento de la cabina de ascensor basándose en un parámetro de dirección de movimiento. Otros valores que se calculan en base a los parámetros determinados, como el par de la máquina motriz, la integral del par de giro de la máquina motriz en el tiempo, la integral de la potencia eléctrica en el tiempo, la dirección del movimiento como una derivada de la posición, la dirección del movimiento como derivada de la aceleración, la dirección del movimiento como derivada de la distancia, la dirección del movimiento en forma de polaridad binaria (por ejemplo o -), la carga, la carga dependiendo de la dirección del movimiento, la integral de la carga en el tiempo, la suma de todas las cargas en uno o varios intervalos pueden ser calculado por la unidad lógica y ser parte del conjunto de datos o vincularse al conjunto de datos.

La carga se puede evaluar en forma de masa real, pero también se puede expresar, por ejemplo, como número de personas transportadas, como porcentaje de la carga máxima o como trabajo eléctrico o mecánico realizado. Además de los valores descritos derivados de los datos brutos, en un conjunto de datos de este tipo también pueden estar presentes los datos brutos proporcionados por los sistemas de sensores. El conjunto de datos se almacena temporalmente en la unidad lógica y se pone a disposición de una persona autorizada si así lo solicita. La unidad lógica también puede almacenar el conjunto de datos en un soporte de datos. El soporte de datos puede ser intercambiable y adecuado para un transporte posterior de los datos. También es imaginable que la unidad lógica envíe activamente el conjunto de datos a través de medios adecuados cuando se produce una condición previamente definida. La condición puede ser, por ejemplo, el vencimiento de un intervalo de tiempo previamente definido, o el cumplimiento de cualquier requisito vinculado, como exceder un número previamente definido de recorridos con una determinada carga mínima. Como medios adecuados pueden considerarse todos los sistemas adecuados para enviar conjuntos de datos como, por ejemplo, sistemas de bus, sistemas inalámbricos de RF o redes basadas en paquetes. El conjunto de datos se puede almacenar temporalmente, redistribuir o procesar en un sistema de infraestructura de TI descentralizado, por ejemplo, una nube. El sistema de infraestructura de TI puede incluir un sistema dedicado de mantenimiento y monitoreo.

Según ejemplos de realización, la unidad lógica puede ser un subsistema dedicado que, junto con los sensores necesarios, realiza la función según la invención en relación con un sistema de ascensor individual. Es posible que la unidad lógica forme una unidad con uno o varios sensores de los sistemas de sensores. Sin embargo, también es posible que la unidad lógica esté separada espacialmente de los respectivos sistemas de ascensor. La unidad lógica puede constar de varios subsistemas que realizan diferentes funciones. Si la unidad lógica se compone de varios subsistemas, también es posible que cada uno de los subsistemas pueda realizar una o varias funciones por igual y contribuir así a la fiabilidad del sistema. Es posible que una sola unidad lógica evalúe los datos de los sensores de múltiples sistemas de ascensores. Es posible diseñar la unidad lógica como servidor central, que evalúa los datos de los sensores de numerosos sistemas de ascensores y proporciona una gran cantidad de conjuntos de datos. La unidad lógica se comunica con los sistemas de sensores a través de sistemas adecuados, como por ejemplo sistemas analógicos o digitales, sistemas cableados, sistemas de bus, sistemas RF inalámbricos o redes basadas en paquetes.

La unidad lógica puede incluir un convertidor analógico/digital que digitaliza un valor de entrada analógica, que puede ser una característica específica de un sistema de sensores. La unidad lógica puede incluir una memoria en donde se almacena un programa para calcular la carga de la cabina de ascensor. La memoria también puede contener otras informaciones, como parámetros o valores de calibración, que se correlacionan con información sobre el sistema de ascensor específico para que esté disponible para el programa. La información mencionada se puede guardar durante la producción de la unidad lógica o posteriormente. La información puede ser información obtenida como parte de una calibración del sistema. La calibración se puede realizar, por ejemplo, utilizando los valores obtenidos mediante una o varias ejecuciones de calibración o aprendizaje.

Para determinar la carga de la cabina de ascensor, la unidad lógica puede realizar cálculos. Para ello, la unidad lógica comprende normalmente al menos un controlador que está conectado a la memoria de tal manera que puede ejecutar el programa almacenado en ella.

Los parámetros son proporcionados a la unidad lógica por los respectivos sistemas de sensores y pueden almacenarse temporalmente en ella. El programa se ejecuta en el controlador y realiza operaciones adicionales con los valores almacenados temporalmente determinados por el sensor, que entregan resultados basados en los valores de entrada. Para ello, el programa puede acceder a la parte de la memoria que contiene los parámetros específicos del sistema de ascensor. El parámetro específico del sistema de ascensor puede ser, por ejemplo, un valor de calibración por el que se puede multiplicar un valor medido, por ejemplo para calcular la potencia de la máquina motriz a partir del parámetro de potencia o la dirección de movimiento de la cabina de ascensor a partir del parámetro de la dirección de movimiento.

Para calcular la carga, se proporciona un primer sistema de sensores, que proporciona un parámetro basado en la potencia eléctrica de la máquina motriz durante el funcionamiento, que es indicativo de la potencia mecánica de la máquina motriz. En una forma de realización particularmente favorable, dicho parámetro se puede obtener determinando uno o varios parámetros de uno o varios conductores eléctricos que conectan la máquina motriz al sistema de suministro de energía. El sistema de alimentación puede ser un convertidor de frecuencia, como el que se utiliza para el funcionamiento de motores síncronos y motores asíncronos. También puede ser un rectificador o convertidor adecuado para accionar un motor de corriente continua. También puede tratarse de uno o más interruptores simples que suministran corriente trifásica a un motor asíncrono. Se conocen muchas otras formas de realización y combinaciones de sistemas de suministro de energía, entre las que el experto en la técnica puede elegir dependiendo de la tecnología de accionamiento utilizada.

En otra forma de realización ventajosa, se puede obtener un parámetro de potencia determinando uno o varios parámetros de uno o varios conductores eléctricos que conectan el sistema de suministro de energía de la máquina de accionamiento a la conexión de red, por ejemplo la red eléctrica del edificio.

El sistema de sensores para determinar el parámetro de potencia comprende al menos un sensor. En una forma de realización, el sensor es un sensor de corriente. El sensor de corriente puede diseñarse para estar aislado galvánicamente del conductor eléctrico, por ejemplo midiendo la densidad del flujo magnético alrededor del conductor eléctrico. Dependiendo del accionamiento, puede ser un sensor de corriente alterna o un sensor de corriente continua. El sensor de corriente se puede diseñar de tal manera que sea posible un montaje sin necesidad de estar conectado eléctricamente.

En otra forma de realización, el sensor puede estar configurado como resistencia, que se interpone en el conductor eléctrico y a través de la cual se mide una caída de tensión. La corriente del conductor se puede determinar a partir de la caída de tensión. La caída de tensión se puede determinar como la tensión diferencial entre dos tensiones a tierra. De esta manera también se puede determinar la tensión aplicada a la máquina motriz. Por lo tanto, en una forma de realización de este tipo el sensor es un sensor de corriente y tensión. Un sensor de tensión también puede estar diseñado de tal manera que se capte una tensión en un punto de conexión del conductor eléctrico sin interponer ningún componente. Otros valores como, por ejemplo, la potencia el cambio de fase y el factor de potencia se pueden determinar a partir de la corriente y la tensión.

La tensión y/o la corriente se pueden determinar en función del tiempo, es decir, el sensor también puede actuar como sensor de frecuencia. El sensor puede diseñarse como un sensor de temperatura que mide el calentamiento de una resistencia conocida, que es indicativa de la potencia transportada a través del conductor eléctrico. Son concebibles muchas otras configuraciones para los sensores mencionados. Por lo tanto, las realizaciones que se acaban de indicar deben entenderse sólo como ejemplos.

Dependiendo del tipo de máquina motriz, puede ser ventajoso que el sistema de sensores incluya varios sensores para obtener el parámetro de potencia. En una forma de realización, tanto la conexión a la red como el sistema de suministro de energía pueden estar configurados como trifásicos. En este caso, el parámetro de potencia se puede determinar mediante dos sensores. En otra forma de realización, la conexión a la red y el sistema de suministro de energía pueden estar configurados como trifásicos y presentar adicionalmente un conductor neutro. En este caso, el parámetro de potencia se puede determinar mediante tres sensores. Si se puede suponer que la carga en todas las fases es predominantemente la misma, sólo se puede utilizar un único sensor en una sola fase.

En otra forma de realización también puede ser ventajoso utilizar varios sensores de diferentes tipos en combinación para determinar claramente el parámetro de potencia o realizar una medición en diferentes puntos del sistema de suministro de energía. Este es especialmente el caso cuando la máquina motriz se utiliza como freno, por ejemplo como freno útil regenerativo.

En una forma de realización, la máquina motriz comprende una máquina de corriente alterna. En este caso puede suceder que, incluso conociendo la dirección de giro, no sea posible determinar con un solo sensor si la máquina funciona como motor o como generador, ya que, por ejemplo, no se puede deducir ningún sentido del flujo a partir de valores de corriente alterna. Aquí, por ejemplo, se pueden determinar la potencia y el desfase en el conductor eléctrico mediante la combinación de sensores de tensión y corriente, pudiendo calcular también un parámetro de potencia compuesto por la potencia total y la información sobre si el accionamiento funciona como motor o como generador. La relación entre corriente y tensión también se puede utilizar para determinar si la máquina motriz funciona como motor o generador. Si la máquina motriz está diseñada de tal manera que al frenar la potencia eléctrica generada se disipa a través de una derivación u otro circuito separado, el modo de funcionamiento de la máquina motriz se puede determinar mediante un sensor adicional en el circuito mencionado. Si el sensor ya proporciona datos adecuados durante el arranque de la máquina motriz, a partir de los datos así obtenidos también se puede determinar si la máquina arranca como motor o como generador, ya que, por ejemplo, un motor de arranque, a diferencia de un generador, tiene una alta potencia eléctrica en el conductor eléctrico a bajo número de revoluciones.

Son posibles muchas otras combinaciones de sensores y procedimientos de evaluación que permitan determinar el parámetro de potencia mencionado anteriormente, de modo que las soluciones mencionadas deben entenderse sólo a modo de ejemplo.

Para calcular la carga, se proporciona un segundo sistema de sensores, que proporciona un parámetro que es indicativo de la dirección de movimiento de la cabina de ascensor.

En un ejemplo de realización, como alternativa o además del sensor de aceleración que se describe a continuación, el parámetro de dirección de movimiento se determina mediante al menos un sensor de presión atmosférica. El sensor de presión atmosférica puede montarse en un punto del hueco del ascensor, que es preferiblemente una ubicación cerca de uno de los extremos axiales del hueco del ascensor. En este caso, la dirección del movimiento de la cabina de ascensor se puede determinar por el hecho de que cuando la cabina de ascensor se mueve hacia el sensor, la columna de aire se comprime, como resultado de lo cual el sensor de presión atmosférica mide una presión atmosférica aumentada. Por ejemplo, si el sensor de presión atmosférica está ubicado en la parte inferior de un hueco vertical, a medida que la cabina de ascensor se desplaza, el sensor de presión atmosférica detectará una presión atmosférica más alta a medida que la cabina de ascensor se mueve hacia abajo y una presión atmosférica más baja a medida que la cabina de ascensor se mueve hacia arriba. El sensor de presión atmosférica también se puede colocar en la parte superior del hueco para medir una presión atmosférica más alta cuando la cabina sube y una presión atmosférica más baja cuando la cabina baja.

Asimismo, el sensor de presión atmosférica se puede montar en la cabina de ascensor. El sensor de presión atmosférica medirá entonces una presión atmosférica más alta durante el recorrido de la cabina de ascensor cuando la cabina de ascensor se mueve en la dirección del lado en donde está montado el sensor de presión atmosférica y una presión atmosférica más baja cuando se mueve en la dirección opuesta. Además, el sensor de presión atmosférica se puede utilizar para medir la presión hidrostática cuando se instala en la cabina de ascensor. A partir del valor medido de esta manera se puede obtener la dirección del movimiento del recorrido, por ejemplo usando la fórmula de altitud barométrica o una simple aproximación de la misma usando la diferencia entre dos presiones atmosféricas medidas, por ejemplo una presión atmosférica antes del recorrido y una presión atmosférica después del recorrido. El sensor de presión atmosférica también puede fijarse a un contrapeso del sistema de ascensor.

En un ejemplo de realización favorable, además del primer sensor de presión atmosférica montado en un componente móvil del sistema de ascensor, se utiliza un segundo sensor de presión atmosférica estático, con el que se puede calibrar el primer sensor de atmosférica. El segundo sensor de presión atmosférica puede estar situado, por ejemplo, en el hueco del ascensor. Con procedimientos adecuados, por ejemplo restando el valor de medición del primer sensor de presión atmosférica del valor medido del segundo sensor de presión atmosférica, se pueden compensar influencias externas como, por ejemplo, fluctuaciones de la presión atmosférica relacionadas con las condiciones meteorológicas o influencias de la temperatura.

En otra forma de realización, el sistema de sensores comprende uno o varios sensores de posición para determinar la posición de la cabina de ascensor. El sensor de posición puede estar diseñado de modo que determine la posición absoluta de la cabina de ascensor en el hueco. El sensor de posición también puede diseñarse de modo que detecte la posición de la cabina de ascensor con respecto a otro componente del sistema de ascensor. El sensor de posición puede detectar la posición de la cabina de ascensor indirectamente detectando la posición de otra parte del sistema de ascensor, tal como un contrapeso.

Como posibles formas de realización del sensor de posición se consideran diversas configuraciones. Algunas de estas formas de realización determinan la distancia de dos puntos y permiten sacar conclusiones sobre la posición de la cabina de ascensor. Estos sensores también pueden denominarse telémetros. Algunas de estas formas de realización determinan el cambio de posición en función del tiempo y también pueden denominarse sensores de velocidad. Como lugar de instalación del sensor de posición se pueden utilizar todos los lugares ya descritos en relación con otros sensores. También es posible determinar la dirección de movimiento de la cabina de ascensor en la sala de operaciones determinando el parámetro de dirección de movimiento mediante la dirección de desplazamiento de partes adecuadas del sistema de ascensor, por ejemplo, la polea de tracción o el elemento de suspensión. La siguiente lista, no exhaustiva, de posibles realizaciones proporciona ejemplos de sensores de posición, distancia y velocidad adecuados: sensor de cinta magnética, generador y contador de impulsos, interferómetro (láser), medición del tiempo de tránsito (láser), modulación de fase (láser), triangulación (láser), sensor de flujo luminoso, radar, telémetro ultrasónico, sensor de velocidad ultrasónico, codificador de rotación en la polea de tracción, etc.

Si no es posible determinar la dirección de movimiento de la cabina de ascensor directamente a partir del parámetro de dirección de movimiento proporcionado por el sensor de posición, puede ser necesario determinar la dirección de movimiento de la cabina de ascensor a partir de la diferencia entre dos posiciones medidas, por ejemplo, el parámetro de dirección de movimiento antes del recorrido y el parámetro de dirección de movimiento después del recorrido. Las posiciones también se pueden determinar durante el recorrido.

En otra forma de realización, el sistema de sensores incluye uno o varios sensores de aceleración. El sensor de aceleración se puede colocar en todas las posiciones del sistema de ascensor que experimentan una fuerza de aceleración al arrancar y frenar la cabina de ascensor, en particular también la cabina de ascensor o el contrapeso, así como la polea de tracción, el elemento de suspensión, el rodillo de desviación u otras partes del sistema de ascensor que se mueven durante el funcionamiento. El parámetro de dirección de movimiento se puede derivar de la señal del sensor de aceleración determinando si la fuerza de aceleración que actúa sobre el sensor es menor o mayor que la aceleración gravitacional. Por ejemplo, si el sensor está instalado en o sobre la cabina de ascensor y la señal del sensor de aceleración corresponde a una fuerza de aceleración menor que la aceleración gravitacional cuando la cabina de ascensor arranca, se puede deducir del parámetro de dirección de movimiento medido por el sensor de aceleración de que la cabina de ascensor se está moviendo hacia abajo. Asimismo, el parámetro de dirección de movimiento al poner en marcha la cabina de ascensor se corresponderá con una mayor aceleración si ésta se mueve hacia arriba. Los efectos se invierten naturalmente cuando el sensor de aceleración se instala en el contrapeso.

En una forma de realización ventajosa, la señal del sensor de aceleración se evalúa mediante procedimientos de evaluación que aumentan la relación señal/ruido del sensor. El procedimiento de evaluación puede integrarse en el sensor o en la unidad lógica. Por ejemplo, se puede formar un medio temporal de deslizamiento más largo que se extiende, por ejemplo de 30 segundos a 5 minutos, del valor del sensor para obtener un valor base. Por ejemplo, se puede configurar otro medio de deslizamiento más corto, cuya duración corresponda aproximadamente al tiempo de aceleración de la cabina de ascensor en funcionamiento normal.

Por ejemplo, se puede obtener un parámetro de dirección de movimiento cuando se compara el medio de deslizamiento más larga con el medio de deslizamiento más corto, por ejemplo, entonces se puede inferir un movimiento y se puede obtener un parámetro de dirección de movimiento si el medio de deslizamiento más largo excede el medio de deslizamiento más corto excede o cae por debajo más de un valor predeterminado. El valor especificado puede estar en el rango de 0,1 - 20 %, por ejemplo, 1 - 5 %.

En otra forma de realización, el sistema de sensores comprende varios sensores para determinar la orientación del campo giratorio con el que se alimenta la máquina motriz configurada como máquina trifásica. La forma de realización se basa en el hecho de que el sentido de giro de la máquina motriz se corresponde con la dirección de movimiento de la cabina de ascensor.

Los sensores para determinar la orientación del campo giratorio pueden ser sensores del primer sistema de sensores para determinar el parámetro de potencia. Por lo tanto, algunos o todos los sensores del primer sistema de sensores para determinar el parámetro de potencia también pueden ser sensores del segundo sistema de sensores para determinar el parámetro de dirección de movimiento.

El sistema de sensores para determinar el parámetro de dirección de movimiento basado en la orientación del campo giratorio puede diseñarse como un dispositivo de medición de campo giratorio simple y típicamente incluye una medición de tensión de tres fases en ubicaciones adecuadas en los conductores eléctricos que conectan la máquina motriz al sistema de suministro de energía. También son imaginables otras disposiciones, dependiendo de la realización de la máquina motriz o del sistema de suministro de energía.

En una forma de realización, el sistema de ascensor incluye un contrapeso. El contrapeso sirve, entre otras cosas, para reducir la fuerza necesaria para transportar una cabina de ascensor completamente cargada y, de este modo, posibilita el uso de una máquina motriz más pequeña.

El contrapeso suele estar dimensionado de modo que una cabina de ascensor vacía y una cabina de ascensor cargada con la carga máxima requieran la misma fuerza para el transporte. Normalmente, esto significa que con la cabina a media carga sólo se requiere un mínimo de fuerza y, por tanto, de potencia. En este caso hablamos de una compensación del 50 %. También se pueden utilizar contrapesos de diferentes tamaños. Es posible una compensación del 10 % al 90 % de la carga máxima. Por ejemplo, se pueden diseñar contrapesos para compensar aproximadamente el 30 % de la carga máxima. En algunas formas de realización, el sistema de ascensor no incluye ningún contrapeso.

La presencia de un contrapeso significa que no se puede deducir únicamente de la potencia de la máquina motriz si se transporta una cabina predominantemente vacía hacia abajo o una cabina predominantemente llena hacia arriba, ya que en ambos casos se debe utilizar la misma energía. Para poder determinar la carga de la cabina, además de la potencia de la máquina motriz, es ventajosa también una información sobre la dirección de movimiento de la cabina de ascensor.

En un ejemplo de realización, la invención incluye un método mediante el cual se puede determinar la carga de la cabina de ascensor. El procedimiento se puede implementar en la unidad lógica. Normalmente, el procedimiento incluye medir un parámetro de potencia de los conductores eléctricos usando un primer sistema de sensores y medir el parámetro de dirección de movimiento de la cabina de ascensor usando un segundo sistema de sensores. Los parámetros medidos por los sistemas de sensores se proporcionan a la unidad lógica. Para ello, el parámetro se puede convertir en un valor digital. La conversión del parámetro puede tener lugar ya en el sistema de sensores o ser una función de la unidad lógica. El parámetro puede constar de varios valores parciales, por ejemplo si el sistema de sensores incluye varios sensores y el parámetro contiene varios valores de medición.

A continuación, el procedimiento determina la potencia de la máquina motriz a partir del parámetro de potencia y la dirección de movimiento de la cabina de ascensor a partir del parámetro de dirección de movimiento. A continuación, el procedimiento determina la carga de la cabina de ascensor a partir de la potencia y la dirección del movimiento.

En un ejemplo de realización, el parámetro de potencia de la máquina motriz lo determina el primer sistema de sensores cuando el consumo de potencia de la máquina ha alcanzado un valor estable durante el funcionamiento (en funcionamiento en estado estacionario). Este parámetro de potencia es indicativo del consumo de potencia de la máquina motriz (por ejemplo, en funcionamiento en estado estacionario), es decir, indica la potencia y/o permite que la potencia se determine usando una función única (por ejemplo, multiplicando por una constante, aplicando otra función y/o accediendo a valores almacenados en tablas).

El consumo de potencia también se define para el caso de que la máquina genere y entregue potencia eléctrica. En este caso, el parámetro de potencia puede indicar la cantidad absoluta (positiva) del consumo de potencia o tener un signo invertido (negativo). En el último caso, el signo del parámetro de potencia contiene una declaración sobre si la máquina motriz absorbe o produce potencia; en el primer caso, esta información no se puede identificar a partir del consumo de energía. En particular, el parámetro de potencia puede tener un primer signo (por ejemplo, positivo) cuando se consume potencia y presentar un segundo signo (por ejemplo, negativo) diferente del primer signo cuando se emite potencia.

En un ejemplo de realización ventajoso, el procedimiento determina una potencia de la máquina motriz sólo si previamente se ha determinado un parámetro de dirección de movimiento y del parámetro de dirección de movimiento se desprende claramente que la cabina de ascensor se ha movido y, por tanto, se ha utilizado la potencia de la máquina motriz para accionar la cabina de ascensor.

En un ejemplo de realización, el segundo sistema de sensores detecta durante el funcionamiento un parámetro de dirección de movimiento, que indica la dirección del movimiento de la cabina de ascensor. Por ejemplo, la dirección del movimiento se puede definir determinando la diferencia entre el parámetro de dirección de movimiento y un valor de referencia previamente determinado.

En un ejemplo de realización, un respectivo parámetro de dirección de movimiento se registra antes de la operación, es decir, antes del recorrido, y después de la operación, es decir, después del recorrido. Determinando la diferencia entre los dos parámetros de dirección de movimiento, por ejemplo restando los valores entre sí, se puede obtener la dirección de movimiento de la cabina de ascensor.

Por ejemplo, la dirección de movimiento de la cabina de ascensor se puede expresar como un valor positivo si el valor medido es mayor que el valor de referencia, o el primer valor del sensor es mayor que el segundo valor del sensor (y viceversa). Por ejemplo, un valor de 1 puede corresponder a una cabina de ascensor que se desplaza hacia arriba y un valor de -1 a una cabina de ascensor que se desplaza hacia abajo.

El parámetro de dirección de movimiento puede servir para limitar el espacio de solución de un sistema de ecuaciones que calcula una carga de la cabina de ascensor a partir de la potencia de la máquina motriz, de tal manera que sea posible una determinación clara. Para ello, el procedimiento puede utilizar los procedimientos matemáticos habituales o también utilizar algoritmos o programas.

En un ejemplo, la potencia P (en W) está relacionada con la carga L (en kg) y el contrapeso G menos el peso de la cabina (en kg) de la siguiente manera:

Aquí |v| es el valor absoluto de la velocidad de la cabina (en m/s), g es la constante gravitacional y d es la dirección del movimiento (+1 o -1 como se indicó anteriormente). En aras de la simplicidad, en este ejemplo se ignoran otros componentes (inercia, peso de las cuerdas) y la fricción.

El valor absoluto de la velocidad de la cabina en funcionamiento en estado estacionario para un ascensor determinado normalmente se conoce y, por lo tanto, puede asumirse como una constante.

De la ecuación anterior, la carga L (tenga en cuenta que d = 1/d) resulta:

L = G d • P / (|v| • g)

Aquí G y (|v| g) pueden verse como constantes conocidas para el ascensor. En este ejemplo, para un valor conocido de P, son básicamente posibles dos valores para la carga, L = G P / (|v| ■ g) y L = G - P / (|v| ■ g). El conocimiento de d basado en el parámetro de dirección de movimiento permite eliminar esta ambigüedad.

El ejemplo anterior sirve para simplificar la ilustración. Incluso para procedimientos de cálculo más complejos (por ejemplo, tener en cuenta otros factores como la fricción y la inercia; calcular L usando el parámetro de potencia directamente sin determinar explícitamente la potencia P, usar algoritmos de aprendizaje automático, etc.) se aplica el principio básico de que el conocimiento de la dirección de movimiento elimina la ambigüedad en la ecuación anterior y permite una solución clara de la carga.

Una posibilidad de influencias perturbadoras es, por ejemplo, la carga total cambiante del sistema de ascensor debido a las diferentes longitudes de cable del medio portante en diferentes posiciones de la cabina de ascensor en el hueco. Dependiendo del sistema de ascensor, esto se puede compensar mecánicamente. Otros consumos de energía del sistema de ascensor, por ejemplo el consumo básico del sistema de iluminación o del sistema de suministro de energía, también pueden influir en la potencia medida. Por lo tanto, en una forma de realización ventajosa el procedimiento incluye una función para compensar tales interferencias.

La unidad lógica también puede correlacionar los parámetros con los valores a determinar ajustándolos con tablas, curvas características o mapas almacenados en la memoria de la unidad lógica y así entregar resultados. Los resultados pueden ser resultados intermedios utilizados para determinar un resultado final. La determinación del resultado final se puede realizar de la misma forma que la determinación de los resultados intermedios. Pueden formar parte del procedimiento otros procedimientos o algoritmos para determinar los resultados, por ejemplo la potencia y la dirección del movimiento a partir de los parámetros de los sistemas de sensores, así como la determinación de la carga de la cabina de ascensor a partir de los resultados intermedios, como por ejemplo redes neuronales o aprendizaje automático.

Los valores calculados o determinados pueden ser almacenados por la unidad lógica. Los valores calculados o determinados también pueden ser transitivos y descartarse una vez determinado el valor posterior. Los valores calculados o determinados pueden vincularse a otros valores que no forman parte del procedimiento. En otro ejemplo, puede ser ventajoso que el procedimiento incluya una posibilidad de calibración, de modo que, por ejemplo, los sistemas de sensores o partes de los mismos puedan calibrarse de tal manera que los valores obtenidos a partir de ellos se encuentren dentro de un intervalo de confianza. La calibración se puede realizar mediante una o más ejecuciones de calibración. En un ejemplo, la calibración incluye un primer recorrido de aprendizaje con una cabina de ascensor vacía y un segundo recorrido de aprendizaje con una carga conocida, por ejemplo el peso corporal de un instalador. En otro ejemplo ventajoso, el procedimiento incluye la posibilidad de una autocalibración. Los valores obtenidos mediante la calibración se pueden almacenar en la unidad lógica en forma de tablas, curvas características o mapas o similares.

En una forma de realización, el procedimiento incluye proporcionar los valores medidos, determinados y/o calculados en forma de un conjunto de datos. El conjunto de datos se puede proporcionar como ya se describió en relación con la unidad lógica.

A continuación se explican con más detalle diferentes aspectos de la invención mediante ejemplos de realización en combinación con las figuras.

La figura 1, una representación esquemática de un ejemplo de realización de un sistema de ascensor según la invención en un edificio,

La figura 2a, un gráfico de ejemplo para ilustrar la relación entre carga, potencia y dirección del movimiento La figura 2b, una representación a modo de ejemplo de un ejemplo de realización de un procedimiento para determinar la carga de una cabina de ascensor en forma de diagrama de bloques

La figura 1 muestra un sistema de ascensor 100 a modo de ejemplo, que normalmente se puede encontrar de esta forma en edificios, pero también en barcos u otras estructuras que se extienden verticalmente. El sistema de ascensor incluye una cabina de ascensor 110, a menudo también denominada cabina, y un contrapeso 102 en un hueco 101. El hueco normalmente se extiende de manera predominantemente vertical, preferiblemente con una inclinación de menos de 15°. La cabina 110 y el contrapeso 102 están suspendidos de un medio portante 103, que está guiado sobre uno o varios rodillos de desviación 104. El diseño elegido para fines de ilustración corresponde a una suspensión 1:1 con compensación de peso del 50 %; los expertos en la materia saben que son posibles numerosos tipos de suspensión con diferente número o configuración de rodillos de desviación, contrapesos y medios portantes.

El medio portante 103 es guiado sobre una polea de tracción 105 y accionado por ésta. Para ello, la polea de tracción 105 está unida mecánicamente con la máquina de accionamiento 120, de modo que la máquina de accionamiento 120 pueda transmitirle energía mecánica. La máquina motriz 120 puede incluir una transmisión. En lugar de una polea de tracción 105 también puede ser posible un tambor de accionamiento o un accionamiento directo.

En el ejemplo mostrado, la máquina motriz 120 y la polea de tracción 105 están instaladas en el extremo superior del sistema de ascensor 100. Normalmente, estas y otras partes del accionamiento se proporcionan en una sala de máquinas separada (no mostrada), pero el sistema de ascensor 100 también puede diseñarse sin una sala de máquinas. Alternativamente, la sala de máquinas o la ubicación donde se alojan los componentes de accionamiento también pueden ubicarse en otras posiciones que no necesariamente tienen que estar muy cerca del hueco del ascensor 101. Los componentes de accionamiento pueden formar una unidad con la cabina de ascensor.

La máquina motriz 120 normalmente también funciona como freno para permitir el desplazamiento controlado de la cabina de ascensor 110 incluso en el caso de que se libere energía mecánica. La función de freno puede ser garantizada por la máquina motriz 120 de varias maneras, por ejemplo mediante un freno mecánico, que también puede actuar como freno de estacionamiento, o mediante un freno electromotor, también conocido como freno de dinamo, así como un freno de corriente continua o freno de contracorriente.

La máquina motriz 120 está conectada al sistema de suministro de energía 121 a través de conductores eléctricos 122. El número de conductores depende aquí del tipo de máquina de accionamiento 120. Por ejemplo, en el caso de un motor síncrono excitado por separado, puede ser necesario prever además del campo giratorio una corriente de excitación, mientras que este no es el caso para motores asíncronos, motores de corriente continua con conmutadores o motores síncronos de imanes permanentes. La conexión del motor también influye en el número de conductores necesarios, por ejemplo, en una conexión en triángulo, también conocida como conexión delta, a diferencia de una conexión en estrella, no se necesita un conductor neutro. Además, los conductores eléctricos 122 también pueden ser conductores de sensores o conexiones de datos que proporcionan al sistema de suministro de energía 121 información sobre los estados operativos correspondientes de la máquina motriz 120. Los expertos en la técnica conocen muchas otras formas de accionamiento y posibilidades de conexión, por lo que no se analizarán aquí con más detalle.

El sistema de suministro de energía 121 está conectado con los conductores eléctricos 123 a una conexión de red 124, que es, por ejemplo, la red eléctrica de un edificio. La conexión a la red proporciona energía eléctrica al sistema de suministro de energía 121, aunque no es absolutamente necesaria una realización en forma de red o circuito; la conexión 124 también puede, por ejemplo, ser alimentada sola por un generador dedicado, por ejemplo un generador de emergencia. Preferiblemente, la conexión de red 124 alimenta el sistema de suministro de energía 121 con un voltaje nominal y una frecuencia sustancialmente constantes. Dependiendo de cómo esté diseñado el sistema de suministro de energía 121, también son posibles diferentes realizaciones para los conductores eléctricos 123, por ejemplo con uno o varios, por ejemplo tres conductores externos. En una forma de realización ventajosa, la conexión a la red eléctrica es trifásica. En otra forma de realización, la conexión a la red eléctrica comprende además un conductor neutro.

El sistema de suministro de energía 121 suministra a la máquina motriz 120 la energía necesaria para su funcionamiento. El diseño depende de la forma en que se opera la máquina motriz 120. En una forma de realización típica, la máquina motriz 120 incluye un motor síncrono excitado por imán permanente. En este caso, el sistema de suministro de energía 121 es típicamente un convertidor de frecuencia, también llamado convertidor de frecuencia, que alimenta la máquina de accionamiento 120 de forma multifásica con una frecuencia variable, que idealmente depende del estado operativo actual de la máquina motriz 120 y está coordinado con la misma. Se conocen especialmente otras realizaciones de sistemas de ascensor más antiguos, por ejemplo el motor de la máquina de accionamiento 120 puede ser un motor de corriente continua alimentado por un rectificador, por ejemplo un convertidor, formando este rectificador el sistema de suministro de energía 121 o parte del mismo.

Una configuración especialmente sencilla del sistema de alimentación de energía 121 es posible si la máquina motriz 120 comprende un motor asíncrono, ya que el sistema de alimentación 121 sólo tiene la tarea de proporcionar al cableado de bobina correcto una alimentación adecuada a través de la conexión de red 124. Son posibles otras combinaciones de la máquina motriz 120 y el sistema de suministro de energía 121, de modo que las opciones mencionadas son sólo ejemplos.

El sistema de ascensor 100 incluye un primer sistema de sensores 130 para medir un parámetro de potencia de una potencia eléctrica que fluye a través de los conductores eléctricos 122. Alternativamente o además de esto, el primer sistema de sensores 131 adicional también puede medir un parámetro de potencia de una potencia eléctrica que fluye a través de los conductores eléctricos 123. El primer sistema sensor 130, 131 incluye una gran cantidad de sensores posibles, cuya función ya se ha descrito individualmente y cuyas posibles combinaciones ya se han descrito anteriormente. El primer sistema de sensores 130, 131 proporciona el parámetro de potencia de la unidad lógica 150 (línea discontinua).

El sistema de ascensor 100 incluye un segundo sistema de sensores 140 para medir un parámetro de dirección de movimiento de la cabina de ascensor. En este ejemplo, el sistema de sensores 140 está dispuesto en la parte superior exterior de la cabina de ascensor 110, pero también puede estar fijarse a uno de los lados exteriores o al suelo de la cabina de ascensor 110. El sistema de sensores también puede disponerse en el lado interior o entre el revestimiento interior y exterior de la cabina de ascensor 110. Normalmente, el sistema de sensores 140 está configurado para determinar el parámetro de dirección de movimiento basándose en la presión atmosférica, la distancia de la cabina de ascensor 110 desde cualquier punto o posición de la cabina 110 o similar.

Alternativa o adicionalmente, el sistema de ascensor 100 incluye un segundo sistema de sensores 141 adicional para medir un parámetro de dirección de movimiento de la cabina de ascensor 110, que está colocado cerca de la máquina motriz 120, por ejemplo cerca de la polea de tracción 105, y el parámetro de dirección de movimiento se determina con ayuda de las propiedades del sistema de accionamiento durante el funcionamiento, por ejemplo, la dirección de giro de la polea de tracción 105.

Alternativa o adicionalmente, el sistema de ascensor 100 incluye un segundo sistema de sensores 142 adicional para medir un parámetro de dirección de movimiento de la cabina de ascensor 110, que está colocado sobre el contrapeso 102. En principio, valores como los medidos por el segundo sistema de sensores 140 también pueden ser determinados por el segundo sistema de sensores 142, obteniéndose generalmente un valor que se correlaciona con la dirección opuesta a la dirección de movimiento que está realizando la cabina de ascensor 110.

Alternativa o adicionalmente, el sistema de ascensor 100 incluye un segundo sistema de sensores 143 adicional para medir un parámetro de dirección de movimiento de la cabina de ascensor 110, que está colocado en la parte inferior del hueco de ascensor 101. En otra forma de realización, el segundo sistema de sensores 143 también puede disponerse en el techo del hueco 101 o en una de las paredes laterales. Normalmente, el sistema de sensores 143 está configurado para determinar la distancia de la cabina de ascensor 110 o el contrapeso 102 en relación con el sistema de sensores. Alternativamente, el sistema de sensores 143 también se puede configurar para detectar la dirección del movimiento de la cabina de ascensor 110 o del contrapeso 102 durante el funcionamiento.

El segundo sistema de sensores 140-143 también proporciona el parámetro de dirección de movimiento a la unidad lógica 150 (línea discontinua).

La unidad lógica 150 determina la carga de la cabina de ascensor a partir del parámetro de potencia del primer sistema de sensores 130, 131 y el parámetro de dirección de movimiento del segundo sistema de sensores 140-143. Para ello, normalmente en primer lugar se determinan como paso intermedio la potencia del sistema de accionamiento 120 y la dirección de movimiento de la cabina de ascensor 110. Normalmente, la unidad lógica está alojada en la sala de máquinas y sus dimensiones pueden corresponder, por ejemplo, a un módulo de expansión en factor de forma nano-ITX.

La figura 2a sirve para ilustrar la relación gráfica a modo de ejemplo entre potencia P, dirección de movimiento, compensación de carga L<a>y carga L. La potencia de la máquina motriz P se representó frente a la carga L, expresada como parte de la carga máxima. Se supone una relación aproximadamente lineal. Además, la velocidad de la cabina de ascensor es siempre la misma durante el funcionamiento.

En el caso más simple (gráfico de puntos) no hay compensación de carga. Independientemente de la carga L de la cabina de ascensor, se debe utilizar energía mecánica al subir y se libera energía mecánica al bajar. Al subir, la energía eléctrica necesaria que debe utilizar la máquina motriz corresponde a la potencia máxima P<máx>con carga máxima. La cabina vacía tiene un peso propio, por lo que la potencia mínima P<mín.>siempre debe ser mayor que 0. Al bajar se libera energía, que en el ejemplo mostrado puede ser transformada parcialmente en electricidad por la máquina motriz o, por ejemplo, también puede requerir potencia eléctrica mediante el frenado activo. La energía eléctrica liberada, si se disipa, será menor que la energía previamente suministrada debido a las pérdidas de conversión, lo que se expresa mediante el factor de corrección f. Si la potencia P excede el máximo que se puede alcanzar en modo generador de la máquina motriz, se puede concluir que la máquina motriz funciona como un motor. La liberación de energía mecánica, incluida la potencia de frenado, se expresa con un signo negativo. Por simplicidad, se supone que P<mín>y -P<mín.>son similares, pero normalmente no es así. En el caso mencionado sin compensación, la dirección del movimiento y la carga L se pueden deducir únicamente de la potencia P.

En otro caso límite, la compensación de carga corresponde al 50 % de la carga máxima de la cabina de ascensor. Se puede observar que en el punto de compensación ideal, es decir al 50 % de la carga máxima, la energía necesaria para transportar la cabina de ascensor se vuelve mínima (P<mín.>). También se puede observar que la potencia máxima requerida disminuye en un 50 % en comparación con una compensación 0, por lo que la máquina motriz se puede dimensionar más pequeña. Además, se puede ver que en el rango de 0 - 50 % de la carga máxima, se libera energía cuando la cabina de ascensor sube; la energía sólo tiene que usarse en el rango de 50 - 100 % de la carga. Exactamente lo contrario ocurre cuando baja. Como el peso propio de la cabina de ascensor también se compensa, P<mín>y P<mín>son en este caso también menores que en el caso sin compensación.

Se puede observar que incluso conociendo la potencia P, no es posible determinar claramente la carga L, ya que las gráficas mostradas proporcionan dos soluciones excepto en el caso especial L = 50 %. En un ejemplo concreto, por ejemplo, no se puede concluir si una cabina de ascensor con una carga correspondiente de < 50 % se mueve hacia arriba o una cabina de ascensor con una carga de > 50 % se mueve hacia abajo, ya que en ambos casos es necesaria la misma potencia P. Una determinación clara sólo es posible conociendo la dirección de movimiento de la cabina de ascensor, ya que entonces una de las dos rectas ya no está disponible como espacio de solución.

Finalmente, se considera otro caso a modo de ejemplo con una compensación del 25 %, que se puede elegir, por ejemplo, si con esta dimensión de contrapeso es posible obtener el mayor ahorro de energía debido a la distribución de carga esperada y, por lo tanto, se justifica la necesidad de una máquina motriz más grande. Las observaciones relativas a la compensación del 50 % se aplican igualmente en el rango de carga de 0 a 50 %. El punto en el que se consigue P<min.>es, como se esperaba, al 25 % de carga. Fuera del rango de 0 - 50 %, nuevamente es claramente posible determinar la carga L solo a partir de P; este rango se puede tratar aproximadamente de la misma manera que un sistema de ascensor sin compensación de carga.

En general, será evidente para los expertos en la técnica que cualquier valor de compensación de carga se puede describir mediante dos secciones de carga, pudiendo aproximarse una de las secciones por un sistema sin compensación de carga y la segunda sección por un sistema con un 50 % de compensación de carga en el rango de carga de 0 % a 2- L<a>(en el caso de 0 % < L<a>< 50 %) o 50 % a 2-(1 - L<a>) (en el caso de 50 % < L<a><100 %) , correspondiente L<A>a la carga compensada.

Las observaciones realizadas en la figura 2a y el modelo basado en ellas representan la base para el procedimiento 200 según la figura 2b. En un paso 201, se mide un parámetro de potencia que es indicativo de la potencia de la máquina motriz. El parámetro de potencia puede ser proporcionado por el primer sistema de sensores 130, 131. En una etapa posterior 211, el parámetro de potencia de la máquina motriz se determina a partir del parámetro de potencia. Idealmente, la potencia específica incluye información sobre si la potencia es una potencia motriz o una potencia de frenado. Por ejemplo, la potencia de frenado se expresa con signo negativo.

Independientemente del paso 201, en el paso 202 tiene lugar una medición del parámetro de dirección de movimiento de la cabina de ascensor. El parámetro de dirección de movimiento puede ser proporcionado por el segundo sistema de sensores 140-143. En un paso posterior 212 se determina la dirección de movimiento de la cabina de ascensor a partir del parámetro de dirección de movimiento. Los pasos 202 y 212 pueden omitirse si la carga sobre la cabina de ascensor puede determinarse claramente a partir de la potencia de la máquina motriz.

En el paso 220, la carga de la cabina de ascensor se determina a partir de los valores resultantes de los pasos 211 y 212 usando un procedimiento que funciona basándose en el modelo descrito en relación con la figura 2a.

En un ejemplo de realización específico, el sistema de ascensor 100 es un ascensor de pasajeros con suspensión 1:1 y un contrapeso con compensación del 50 %. El accionamiento se realiza con un sistema de accionamiento sin engranajes 120, que incluye un motor síncrono de imanes permanentes. El sistema de accionamiento es alimentado por un convertidor de frecuencia como sistema de alimentación 121. El sistema de accionamiento 120 frena mecánicamente y además eléctricamente disipando la energía eléctrica resultante del motor a través de una red de resistencia que forma parte del sistema de suministro 121.

Como primer sistema de sensores 130 sirven un sensor de corriente inductivo en una de las fases de los conductores eléctricos 123 y un sensor de tensión en la misma fase. El segundo sistema de sensores es un sensor ultrasónico 143, que proporciona un parámetro de dirección de movimiento midiendo el cambio de frecuencia de la reflexión debido al efecto Doppler, y un sensor de aceleración 142 en el contrapeso 102.

El sistema sensor 130 y el sistema de sensores 142, 143 están conectados a la unidad lógica 150 a través de una conexión WLAN. La unidad lógica está alojada en la sala de máquinas.

En un primer ejemplo, la unidad lógica 150 evalúa los siguientes parámetros según el procedimiento 200:

el parámetro de potencia contiene la corriente de un conductor de los conductores eléctricos 123 durante el funcionamiento. A partir del parámetro de potencia se calcula mediante un mapa que la máquina motriz 120 funcione como un motor con una potencia de 20 kW.

La frecuencia de la señal ultrasónica reflejada se determina a partir del parámetro de dirección de movimiento mediante una transformada de Fourier y, mediante la comparación con la señal original de mayor frecuencia, se determina que la cabina de ascensor se aleje del sensor, es decir, se mueva hacia arriba.

A partir de la potencia eléctrica y de la dirección del movimiento se determina ahora, ajustándolo con una tabla previamente registrada, que un transporte hacia arriba con una potencia de 20 kW corresponde a una carga de 640 kg. En otro ejemplo, la unidad lógica 150 evalúa los siguientes parámetros según el procedimiento 200: el parámetro de potencia contiene tanto la corriente como la tensión resueltas en el tiempo de un conductor de los conductores eléctricos 122 durante el funcionamiento. Mediante la determinación del cambio de fase se determina a partir de los parámetros que la máquina motriz 120 funcione como generador y entrega una potencia de frenado de 5 kW al sistema de suministro de energía 121. Dado que se trata de potencia de frenado, el valor se determina como - 5 kW.

A partir del parámetro de dirección de movimiento del sistema de sensores 142 en el contrapeso 102, se determina que el sensor midió una aceleración mayor que la aceleración gravitacional cuando la cabina de ascensor 110 fue frenada al final del recorrido y se concluye que el contrapeso 102 se movió hacia abajo y así la cabina de ascensor 110 se movió hacia arriba.

A partir de la potencia eléctrica y de la dirección del movimiento se determina ahora, ajustándolo con una tabla previamente registrada, que un transporte hacia arriba con una potencia de -5 kW corresponde a una carga de 30 kg.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Sistema para medir la carga en un sistema de ascensor (100) que tiene una cabina de ascensor (110), un sistema de suministro de energía (121) y una máquina motriz (120),

estando diseñada la máquina motriz (120) para mover la cabina de ascensor (110) a lo largo de un hueco (101), estando conectado el sistema de suministro de energía (121) a una conexión de red (124) a través de conductores eléctricos (123), y

estando conectada la máquina motriz (120) al sistema de suministro de energía (121) a través de conductores eléctricos (122),

- comprendiendo el sistema un primer sistema de sensores (130, 131) para medir un parámetro de potencia y siendo el parámetro de potencia indicativo de la potencia de la máquina motriz, y presentando el sistema de ascensor un control de ascensor,

caracterizado por que

- el sistema comprende un segundo sistema de sensores (140, 141,142, 143) para medir un parámetro de dirección de movimiento de la cabina de ascensor (110), y el parámetro de dirección de movimiento es indicativo de la dirección del movimiento de la cabina de ascensor (110), y

- el sistema comprende una unidad lógica (150), estando configurada la unidad lógica (150) para calcular una carga de la cabina de ascensor (110) a partir de los parámetros de potencia y dirección de movimiento medidos, formando la unidad lógica (150) una unidad que está funcionalmente separada del control del ascensor y que no detecta ninguna información de estado de funcionamiento procedente del control del ascensor.

2. Sistema según la reivindicación 1, en el que el sistema de ascensor (100) comprende un contrapeso (102) y la masa del contrapeso (102) está en el rango entre el 30 % y el 70 % de la carga máxima, correspondiendo el 0 % de la carga máxima al peso de la cabina de ascensor vacía (110).

3. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el primer sistema de sensores (130, 131) para medir el parámetro de potencia comprende uno o varios de los siguientes sensores:

- sensor de corriente;

- sensor de tensión;

- sensor de potencia;

- sensor de frecuencia;

- sensor térmico;

- sensor de factor de potencia.

4. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el segundo sistema de sensores (140, 141, 142, 143) para medir el parámetro de dirección de movimiento de la cabina de ascensor (110) comprende uno o varios de los siguientes sensores:

- sensor de presión atmosférica, mediante el cual se puede determinar una presión atmosférica constante o dinámica;

- sensor de posición para determinar una posición de la cabina de ascensor;

- telémetro para medir la distancia de la cabina de ascensor desde una posición conocida;

- sensor de aceleración para determinar las fuerzas de aceleración que actúan sobre la cabina de ascensor; - sensor de velocidad para determinar la velocidad de la cabina de ascensor;

- sistema de sensores de dirección del campo rotacional para determinar la orientación del campo rotacional con el que se hace funcionar la máquina motriz.

5. Sistema según la reivindicación 4, en el que el parámetro de dirección de movimiento de la cabina de ascensor se determina indirectamente mediante la detección por el segundo sistema de sensores de un parámetro de dirección de movimiento del contrapeso (102) del que la unidad lógica (150) deriva el parámetro de dirección de movimiento de la cabina de ascensor (110).

6. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el primer sistema de sensores (130, 131) para medir un parámetro de potencia está diseñado de manera que el parámetro de potencia sea indicativo de si la máquina motriz (120) funciona como accionamiento o freno.

7. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad lógica (150) está configurada para calcular la potencia mecánica de la máquina motriz (120) a partir del parámetro de potencia y/o para calcular la dirección de movimiento de la cabina de ascensor (110) a partir del parámetro de dirección de movimiento.

8. Sistema según la reivindicación 7, en el que la unidad lógica (150) está configurada adicionalmente para calcular uno o varios de los siguientes valores: el par de giro de la máquina motriz (120), la integral del par de giro de la máquina motriz (120) a lo largo del tiempo, la integral de la potencia eléctrica a lo largo del tiempo, la dirección del movimiento como derivada de la posición, la dirección del movimiento como derivada de la aceleración, la dirección del movimiento como derivada de la distancia, la carga, la carga dependiendo de la dirección del movimiento, la integral de la carga a lo largo del tiempo, la suma de todas las cargas en uno o varios intervalos.

9. Procedimiento para determinar una carga de una cabina de ascensor (110) de un sistema de ascensor (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo el procedimiento:

- medir el parámetro de potencia de los conductores eléctricos (122, 123) por medio del primer sistema de sensores (130, 131);

- medir el parámetro de dirección de movimiento de la cabina de ascensor (110) por medio del segundo sistema de sensores (140, 141, 142, 143);

- determinar la potencia de la máquina motriz (120) a partir del parámetro de potencia de los conductores eléctricos (122, 123);

- determinar la dirección de movimiento de la cabina de ascensor (110) a partir del parámetro de dirección de movimiento de la cabina de ascensor (110); y

- determinar la carga de la cabina de ascensor (110) a partir de la potencia de la máquina motriz y la dirección de movimiento de la cabina de ascensor (110).

10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado por que el segundo sistema de sensores (140, 141, 142, 143) proporciona uno o varios parámetros para medir un parámetro de dirección de movimiento de la cabina de ascensor (110), a partir de los cuales se pueden determinar una o varias de las siguientes variables: aceleración, velocidad, dirección de movimiento o posición, y utilizándose al menos una de estas variables para calcular la carga.

11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 10,

en el que la potencia de la máquina motriz (120) se determina a partir del parámetro de potencia del sistema motriz en funcionamiento constante mediante ajuste con un mapa y/o resolviendo un sistema de ecuaciones, y en el que la dirección de movimiento de la cabina de ascensor (110) se implementa determinando la diferencia entre al menos un valor de sensor y un valor adicional, siendo el valor adicional un segundo valor de sensor o un valor de referencia, y

en el que la dirección de movimiento de la cabina de ascensor (110) se usa para determinar la carga de la cabina de ascensor (110) como una solución única a partir de la potencia de la máquina motriz (120) usando un sistema de ecuaciones o un mapa.

12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en el que el primer sistema de sensores (130, 131), el segundo sistema de sensores (140, 141, 142, 143) y la unidad lógica (150) se instalan en un sistema de ascensor existente (100).

13. Uso del sistema según la reivindicación 1 en un sistema de ascensor (100).