RU2671116C1 - Method of management of elevator system and device for implementation thereof - Google Patents
Method of management of elevator system and device for implementation thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2671116C1 RU2671116C1 RU2018104051A RU2018104051A RU2671116C1 RU 2671116 C1 RU2671116 C1 RU 2671116C1 RU 2018104051 A RU2018104051 A RU 2018104051A RU 2018104051 A RU2018104051 A RU 2018104051A RU 2671116 C1 RU2671116 C1 RU 2671116C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- elevator
- power
- electric motor
- lifting
- energy storage
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B1/00—Control systems of elevators in general
- B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
- B66B1/28—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
- B66B1/30—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on driving gear, e.g. acting on power electronics, on inverter or rectifier controlled motor
Abstract
Description
Изобретение относится к способу управления лифтовой системы, включающей лебедку, кабину и противовес, путем рекуперации энергии и регулирования мощности электродвигателей.The invention relates to a method for controlling an elevator system, including a winch, a cabin and a counterweight, by recovering energy and controlling the power of electric motors.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION
Известен способ управления мощностью электродвигателей лифтовой системы от нескольких источников энергопитания на основании модели использования лифта (Патент RU №2516911. Опубликовано: 20.05.2014. Бюл. №14) [1].A known method of controlling the power of the electric motors of the elevator system from several power sources based on the model of using the elevator (Patent RU No. 2516911. Published: 05/20/2014. Bull. No. 14) [1].
Потребляемые мощности подъемного электродвигателя при эксплуатации лифтов варьируются от отрицательных значений, когда подъемным электродвигателем используется электроэнергия, выработанная внешним источником энергопитания, например полученная из основной системы энергопитания, до положительных, когда груз, находящийся в кабине лифта, приводит в действие подъемный электродвигатель, который таким образом действует в качестве электрогенератора и вырабатывает электроэнергию, которую принято называть рекуперированной.The power consumption of the lifting motor during elevator operation varies from negative values when the lifting electric motor uses the electricity generated by an external power source, for example, obtained from the main power supply system, to positive when the load in the elevator car drives the lifting motor, which thus acts as an electric generator and generates electricity, which is usually called recovered.
Если в обычных лифтовых системах не предусмотрена подача рекуперированной энергии к другому элементу лифтовой системы или ее возвращение в основную систему энергопитания, то эта энергия может быть рассеяна через резисторы динамического торможения или другую нагрузку. Недостатком известного способа управления и реализующего его устройства [1] является то, что вся суммарная потребляемая лифтовой системой мощность ложится на основную систему энергопитания, питающую лифтовую систему, например, даже в режиме пиковых нагрузок или в периоды высокого уровня потребления мощности. Таким образом, элементы известной [1] лифтовой системы, которые поставляют электрическую энергию от основного источника энергопитания, должны иметь запас мощности, достаточный для покрытия пиков нагрузки, в результате чего увеличивается их стоимость и требуется больше пространства для их размещения. Кроме того, если рекуперированную энергию не используют, а рассеивают, то снижают, таким образом, эффективность основной системы энергопитания. На практике для упрощения системы управления привода лебедки часто идут на то, что, излишки вырабатываемой электроэнергии рассеивается на тормозных резисторах. Однако применение тормозных резисторов влечет за собой ряд неудобств таких как большие габариты тормозных резисторов и разогрев поверхности тормозных резисторов, а также обязательную защиту их от попадания пыли и влаги и т.д. Но, самым неприятным в этом случае является то, что излишняя рассеиваемая электроэнергия преобразуется в ненужное тепло, и в некоторых случаях может потребоваться система охлаждения, на обслуживание которой пойдет дополнительная затрата энергии.If in conventional elevator systems it is not possible to supply recuperated energy to another element of the elevator system or return it to the main energy supply system, this energy can be dissipated through dynamic braking resistors or other loads. A disadvantage of the known control method and the device implementing it [1] is that the total power consumed by the elevator system falls on the main power supply system supplying the elevator system, for example, even during peak loads or during periods of high power consumption. Thus, the elements of the known [1] elevator system, which supply electric energy from the main power supply source, must have a power reserve sufficient to cover the load peaks, as a result of which their cost increases and more space is required for their placement. In addition, if the recovered energy is not used, but scattered, then the efficiency of the main energy supply system is thus reduced. In practice, to simplify the control system of the drive winch often go on the fact that the excess generated electricity is dissipated on the braking resistors. However, the use of braking resistors entails a number of inconveniences such as the large dimensions of the braking resistors and heating the surface of the braking resistors, as well as their mandatory protection from dust and moisture, etc. But, the most unpleasant in this case is that excess dissipated electricity is converted to unnecessary heat, and in some cases a cooling system may be required, the maintenance of which will take an additional expenditure of energy.
При управлении распределением мощности в известной лифтовой системе, содержащей подъемный электродвигатель, основной источник энергопитания, и систему для аккумулирования рекуперированной энергии, определяют прогнозную модель использования, по меньшей мере, частично основанную на данных о потребляемой мощности подъемного электродвигателя. При этом задают целевой уровень аккумулирования системы энергии на основании прогнозной модели. Управляют обменом мощностью между подъемным электродвигателем, основной системой энергопитания и системой для аккумулирования энергии для управления потребляемой мощности подъемного электродвигателя и поддержания уровня аккумулирования системы для аккумулирования энергии примерно на целевом уровне. Этим достигается минимизация рассеяния рекуперированной мощности и увеличение срока службы системы управления.When controlling the power distribution in a known elevator system comprising a lifting electric motor, a main power supply source, and a system for storing recovered energy, a predicted usage model is determined at least partially based on the power consumption of the lifting electric motor. At the same time, the target level of accumulation of the energy system is set based on the forecast model. The power exchange between the lifting electric motor, the main power supply system and the energy storage system is controlled to control the power consumption of the lifting electric motor and maintaining the storage level of the energy storage system at a target level. This minimizes the dispersion of the recovered power and increases the life of the control system.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Целью настоящего изобретения является создание такого способа управления лифтовой системы и устройства его реализации, которое обеспечило бы рекуперацию энергии торможения за счет расширения области управления лифтовой системы путем исключения из лифтовой системы устройства аккумулирования электроэнергии и включении в основную систему энергопитания дополнительной управляющей обратимой электромашины, которая может работать как в качестве электродвигателя, так и электрогенератора с приводом от противовеса. Этим способом достигается минимизация потребления электроэнергии из основной системы энергопитания, снижение потерь энергии и повышение КПД лифтовой системы.The aim of the present invention is the creation of such a method of controlling the elevator system and device for its implementation, which would ensure the recovery of braking energy by expanding the control area of the elevator system by excluding the electric energy storage device from the elevator system and adding an additional control reversible electric machine to the main energy supply system, which can operate both as an electric motor and an electric generator driven by a counterweight. In this way, minimization of energy consumption from the main energy supply system, reduction of energy losses and increase of efficiency of the elevator system are achieved.
На фиг. 1 представлена лифтовая система, в которой наблюдаются максимальные изменения мощности при подъеме и спуске груза. Распространенным способом снижения расхода энергии лифтовой системы является ее уравновешивание (фиг. 1) с помощью противовеса [2, 3].In FIG. Figure 1 shows an elevator system in which maximum power changes are observed when lifting and lowering a load. A common way to reduce the energy consumption of the elevator system is to balance it (Fig. 1) using a counterweight [2, 3].
Обычно уравновешивание производится для средне - статистической, нагрузки, например, выбирая вес противовеса Gnp для уравновешивания суммарного веса кабины Gк и половины максимально допустимого груза (Gгр)max (фиг. 1a и фиг. 1б)Usually balancing is performed for the average statistical load, for example, choosing the weight of the counterweight G np to balance the total weight of the cab G to half the maximum allowable load (G gr ) max (Fig. 1a and Fig. 1b)
При таком выборе веса противовеса Gпр, если в кабине перевозится среднестатистический расчетный груз весом (Gгр)max /2, мощность подъемного электродвигателя расходуется только на преодоление сил трения независимо от направления скорости V кабины и потребляемая суммарная электроэнергия из основной системы энергопитания имеет близкое к нулю значение. Но при перевозке отличного по весу от средне-статистического расчетного груза потребляемая из сети развиваемая мощность подъемного электродвигателя увеличивается.With this choice of counterweight, G pr , if the average calculated load is carried in the cab weighing (G gr ) max / 2, the power of the lifting electric motor is used only to overcome the friction forces regardless of the direction of the speed V of the cab and the total energy consumed from the main power supply system is close to zero value. But when transporting a weight that is different in weight from the average statistical estimated load, the developed power of the lifting electric motor consumed from the network increases.
Таким образом, если разработать способ изменения в процессе эксплуатации веса противовеса в зависимости от изменения веса груза, то можно значительно снизить расход энергии лифтовой системы [2, 3].Thus, if you develop a way to change the weight of the counterweight during operation, depending on the change in the weight of the load, then you can significantly reduce the energy consumption of the elevator system [2, 3].
На практике часто встречаются случаи работы лифтовой системы с заранее известной фиксированной нагрузкой. Например в шахтных лифтовых системах производят подъем загруженных вагонеток и спуск разгруженных. В таких лифтовых системах распространенным случаем является подъем кабины с грузом, разгрузка кабины и спуск пустой кабины (фиг. 1а и фиг. 1б). Для такого случая явно несимметричной нагрузки при подъеме и спуске рекомендации по выбору массы противовеса должны быть совершенно иные, чем в традиционных лифтовых системах.In practice, there are often cases of an elevator system with a predetermined fixed load. For example, in mine elevator systems, loaded trolleys are hoisted and unloaded are descent. In such elevator systems, a common case is raising the cabin with cargo, unloading the cabin and lowering the empty cabin (Fig. 1a and Fig. 1b). For such a case of clearly asymmetric loading during the ascent and descent, the recommendations for choosing the counterweight mass should be completely different than in traditional elevator systems.
Традиционная лифтовая система состоит из кабины, лебедки (барабана с тросом) и противовеса (фиг. 1), который используется для уравновешивания веса частично-нагруженной кабины. Расчетный вес противовеса Gпр как правило оказывается больше, чем вес пустой кабины Gк, но меньше, чем полностью загруженной грузом Gгр, кабины. На (фиг. 1а и фиг. 1б) представлен такой типовой случай неравной нагрузки при спуске и подъеме:The traditional elevator system consists of a cabin, a winch (drum with a cable) and a counterweight (Fig. 1), which is used to balance the weight of a partially-loaded cabin. The estimated weight of the counterweight G pr usually turns out to be more than the weight of an empty cabin G to , but less than the cabin fully loaded with cargo G gr . On (Fig. 1A and Fig. 1b) presents such a typical case of unequal load during descent and ascent:
Фиг. 1б - движение кабины вниз с минимальным потреблением энергии.FIG. 1b - the movement of the cab down with minimal energy consumption.
Фиг. 1а - движение кабины с грузом вверх с минимальным потреблением энергии.FIG. 1a - the movement of the cabin with the load up with minimal energy consumption.
Таким образом, для расчета противовеса необходимо создать энергетическую модель явлений изменения развиваемой мощности подъемного электродвигателя при подъеме и опускании кабины с различной величиной груза. Анализируя процесс работы лифтовой системы, можно записать уравнение потребной мощности подъемного электродвигателя, зависящей от параметров лифтовой системы:Thus, in order to calculate the counterweight, it is necessary to create an energy model of the phenomena of changes in the developed power of the lifting electric motor when raising and lowering the cab with different cargo sizes. Analyzing the process of operation of the elevator system, you can write the equation of the required power of the lifting electric motor, depending on the parameters of the elevator system:
для случая подъема кабины с грузом (фиг. 1а)for the case of lifting the cabin with the load (Fig. 1A)
для случая спуска кабины без груза (фиг. 1б)for the case of the descent of the cabin without cargo (Fig. 1B)
где V - скорость кабиныwhere V is the speed of the cabin
Gк - вес кабины,G to - the weight of the cabin,
Gгр - вес поднимаемого груза,G gr - the weight of the load,
Gпр - вес противовеса,G ol - the weight of the counterweight,
Мощность подъемного электродвигателя расходуется, когда полностью загруженная кабина движется вверх или пустая кабина движется вниз (рис. 1а и 1б) [3, 4]. Анализ удобнее проводить для оценки удельных затрат мощности на единицу веса груза и скорости для случая подъема кабины с грузом n1 и для случая спуска кабины без груза n2 
На фиг. 2 представлены результаты расчета потребных удельных мощностей подъемного электродвигателя при спуске и при подъеме в зависимости от отношения расчетного веса противовеса к весу поднимаемого груза Gпр/Gгр при подъеме (кривая n1) и при спуске (кривая n2).In FIG. 2 presents the results of calculating the required specific power of the lifting electric motor during descent and during ascent, depending on the ratio of the estimated weight of the counterweight to the weight of the load to be lifted G pr / G gr during ascent (curve n 1 ) and during descent (curve n 2 ).
Таким образом, подъемный электродвигатель лифтовой системы в несимметричном цикле нагружения потребляет различную величину энергии в зависимости от веса груза и противовеса. Анализируя расчеты удельных мощностей при спуске и подъеме при постоянном соотношении величин веса противовеса и кабиныThus, the lifting motor of the elevator system in an asymmetric loading cycle consumes a different amount of energy depending on the weight of the load and the counterweight. Analyzing the calculations of specific power during the descent and ascent with a constant ratio of the weight of the counterweight and the cabin
Gпр/Gк=0.5 (фиг. 2), можно указать, что потребная мощность электродвигателя при подъеме увеличивается с увеличением величин веса противовеса, а потребная мощность при спуске падает при тех же условиях. Преимуществом такого принципа работы является упрощение системы управления из-за отсутствия устройств рекуперации энергии и уменьшение мощности установленного подъемного электродвигателя путем снижения пиковой нагрузки на двигатель при оптимальном выборе веса противовеса. Отметим на фиг. 2 соотношение величин веса противовеса и кабины Gпр/Gгр=1.0, при котором потребные удельные мощности на 1 кг груза при подъеме и при спуске оказываются равными между собойG ol / G k = 0.5 (Fig. 2), you can indicate that the required power of the electric motor during lifting increases with increasing values of the weight of the counterweight, and the required power during descent decreases under the same conditions. The advantage of this principle of operation is the simplification of the control system due to the lack of energy recovery devices and a decrease in the power of the installed lifting electric motor by reducing the peak load on the engine with the optimal choice of the weight of the counterweight. Note in FIG. 2 the ratio of the values of the weight of the counterweight and the cab G pr / G gr = 1.0, in which the required specific power per 1 kg of cargo during lifting and during descent are equal to each other
Эта «особая» точка свидетельствует о возможности использования подъемного электродвигателя и при спуске, и при подъеме с одинаковой мощностью, т.е. обеспечить минимальную мощность установленного электродвигателя, исключая его перегрузку или недогрузку. Отметим соотношение массы противовеса и поднимаемого груза Gпр/Gгр=1.0, при котором удельные потребные мощности на 1 кг груза оказываются равными между собой. Эта «особая» точка свидетельствует о возможности использования подъемного электродвигателя и при спуске, и при подъеме с одинаковой мощностью, т.е. обеспечить минимальную мощность установленного подъемного электродвигателя, исключая его перегрузку или недогрузку. [3,4].This “special” point indicates the possibility of using a lifting electric motor both during descent and during ascent with the same power, i.e. ensure the minimum power of the installed electric motor, excluding its overload or underload. Note the ratio of the mass of the counterweight and the load being lifted G pr / G gr = 1.0, at which the specific power requirements per 1 kg of cargo are equal to each other. This “special” point indicates the possibility of using a lifting electric motor both during descent and during ascent with the same power, i.e. ensure the minimum power of the installed lifting motor, excluding its overload or underload. [3,4].
Приведенные уравнения применимы не только к расчету реального веса противовеса, но и для его «приведенного» к кабине значения [3, 4], которое зависит от соотношения скоростей кабины и противовеса. Поскольку «приведение сил» [3, 4] производится на основе принципа равенства мощности реальных и приведенных сил, то при уравновешивании можно не менять реальную величину противовеса, а производить регулирование скорости и мощности дополнительной управляющей обратимой электромашины привода противовеса,, которая может работать как в качестве электродвигателя, так и электрогенератора в режиме, отличающимся по знаку мощности от подъемного электродвигателя, обеспечивая минимальное потребление электроэнергии от основной системы энергопитания, снижение потерь энергии и повышение КПД лифтовой системы.The above equations are applicable not only to the calculation of the actual weight of the counterweight, but also for its “reduced” value to the cabin [3, 4], which depends on the ratio of the speeds of the cabin and the counterweight. Since the “reduction of forces" [3, 4] is based on the principle of equal power between real and reduced forces, when balancing, you can not change the real value of the counterweight, but adjust the speed and power of the additional control reversible counterweight drive electric machine, which can work as in the quality of the electric motor and the electric generator in a mode that differs in sign of power from the lifting electric motor, ensuring minimum energy consumption from the main power supply system mania, reducing energy losses and increasing the efficiency of the elevator system.
Известен способ управления лифтовой системы, содержащей лифтовый подъемный электродвигатель, основной источник энергопитания и систему для аккумулирования энергии, включающий: определение прогнозной модели использования, по меньшей мере, частично основанной на данных о потребляемой мощности подъемного электродвигателя, задание целевого уровня аккумулирования системы для аккумулирования энергии на основании прогнозной модели использования и управление обменом мощностью между подъемным электродвигателем, основным источником энергопитания и системой для аккумулирования энергии для обеспечения потребляемой мощности подъемного электродвигателя и поддержания уровня аккумулирования системы для аккумулирования энергии на целевом уровне.A known method of controlling an elevator system comprising an elevator lifting electric motor, a main power supply source and a system for energy storage, including: determining a predictive model for using at least partially based on the power consumption of the lifting electric motor, setting a target accumulation level of the system for energy storage at Based on the predictive use model and power exchange control between the lifting motor, the main source of energy power supply and energy storage system to provide power consumption of the lifting electric motor and maintain the energy storage level of the energy storage system at a target level.
Предлагается способ управления лифтовой системы, отличающийся тем, что содержит дополнительную обратимую электромашину привода противовеса, которая может работать как в качестве электродвигателя, так и электрогенератора, в режиме, отличающимся по знаку мощности подъемному электродвигателю.A method for controlling an elevator system is proposed, characterized in that it comprises an additional reversible counterweight drive electric machine, which can operate both as an electric motor and an electric generator, in a mode differing in sign of power by a lifting electric motor.
Лучшим решением является способ, отличающийся тем, что управление суммарной мощностью подъемного электродвигателя и дополнительной обратимой электромашины поддерживаются на целевом уровне, близким к нулевому значению.The best solution is a method characterized in that the control of the total power of the lifting electric motor and the additional reversible electric machine is maintained at a target level close to zero.
Известна лифтовая система, содержащая: основной источник энергопитания, лифтовую кабину, лебедку (барабан с тросом) и противовес, лифтовый подъемный электродвигатель, выполненный с возможностью управления перемещением лифтовой кабины, систему энергопитания лифта, соединенную с лифтовым подъемным электродвигателем, выполненную с возможностью обеспечения потребляемой мощности лифтового подъемного электродвигателя, соединенную с основным источником энергопитания для получения от него мощности и содержащую систему для аккумулирования энергии, и контроллер, выполненный с возможностью задания целевого уровня аккумулирования системы для аккумулирования энергии на основании текущих характеристик использования и прогнозной модели использования лифтового подъемного электродвигателя и возможностью управления обменом мощностью между подъемным электродвигателем, основным источником энергопитания и системой для аккумулирования энергии для обеспечения потребляемой мощности подъемного электродвигателя и поддержания уровня аккумулирования системы для аккумулирования энергии на целевом уровне аккумулирования.A lift system is known, comprising: a main power supply source, an elevator car, a winch (cable drum) and a counterweight, an elevator elevator motor configured to control elevator elevator movement, an elevator power system connected to the elevator elevator motor, configured to provide power consumption elevator lift motor connected to the main power source to receive power from it and containing a system for storing I energy, and a controller configured to set the target level of accumulation of the system for energy storage based on the current usage characteristics and the predicted model of use of the elevator lifting electric motor and the ability to control the power exchange between the lifting electric motor, the main power source and the energy storage system to provide power consumption lifting motor and maintaining the accumulation level of the system for accumulated energy at the target level of accumulation.
Предлагается лифтовая система, отличающаяся тем, что содержит дополнительную обратимую электромашину привода противовеса и дополнительную лебедку (барабан с тросом), соединенные валом между собой.An elevator system is proposed, characterized in that it contains an additional reversible counterweight drive electric machine and an additional winch (drum with cable) connected by a shaft to each other.
Лучшим решением является устройство, отличающееся тем, что направление скорости противовеса противоположно направлению движения лифтовой кабины, что обеспечивает дополнительной обратимой электромашине мощность, отличающуюся по знаку подъемному электродвигателю.The best solution is a device, characterized in that the direction of the counterweight speed is opposite to the direction of movement of the elevator car, which provides an additional reversible electric machine with a power that differs in sign from the lifting electric motor.
Таким образом предлагается:Thus it is proposed:
- Способ управления лифтовой системы, содержащей лифтовый подъемный электродвигатель, основной источник энергопитания, и систему для аккумулирования энергии, включающий: определение прогнозной модели использования, по меньшей мере, частично основанной на данных о потребляемой мощности подъемного электродвигателя, задание целевого уровня аккумулирования системы для аккумулирования энергии на основании прогнозной модели использования и управление обменом мощностью между подъемным электродвигателем, основным источником питания и системой для аккумулирования энергии для обеспечения потребляемой мощности подъемного электродвигателя и поддержания уровня аккумулирования системы для аккумулирования энергии на целевом уровне, отличающийся тем, что содержит дополнительную обратимую электромашину привода противовеса, которая может работать как в качестве электродвигателя, так и электрогенератора, в режиме, отличающимся по знаку мощности подъемному электродвигателю.- A control method for an elevator system comprising an elevator lifting electric motor, a main power supply source, and a system for energy storage, including: determining a predictive model for using at least partially based on the power consumption of the lifting electric motor, setting a target accumulation level of the energy storage system based on the predicted use model and power exchange control between the lifting motor, the main power source and energy storage system to ensure the power consumption of the lifting electric motor and maintain the level of energy storage of the system for energy storage at the target level, characterized in that it contains an additional reversible counterbalance drive machine, which can operate both as an electric motor and an electric generator, in a mode different in sign of power to the lifting motor.
- Способ по п. 1, отличающийся тем, что управление суммарной мощностью подъемного электродвигателя и дополнительной обратимой электромашины поддерживаются на целевом уровне, близким к нулевому значению.- The method according to p. 1, characterized in that the control of the total power of the lifting electric motor and additional reversible electric machines are maintained at the target level, close to zero.
3. Лифтовая система, содержащая: основной источник энергопитания, лифтовую кабину, лебедку (барабан с тросом) и противовес, лифтовый подъемный электродвигатель, выполненный с возможностью управления перемещением лифтовой кабины, систему энергопитания лифта, соединенную с лифтовым подъемным электродвигателем, выполненную с возможностью обеспечения потребляемой мощности лифтового подъемного электродвигателя, соединенную с основным источником энергопитания для получения от него мощности и содержащую систему для аккумулирования энергии, и контроллер, выполненный с возможностью задания целевого уровня аккумулирования системы для аккумулирования энергии на основании текущих характеристик использования и прогнозной модели использования лифтового подъемного электродвигателя и возможностью управления обменом мощностью между подъемным электродвигателем, основным источником энергопитания и системой для аккумулирования энергии для обеспечения потребляемой мощности подъемного электродвигателя и поддержания уровня аккумулирования системы для аккумулирования энергии на целевом уровне аккумулирования отличающаяся тем, что содержит дополнительную обратимую электромашину привода противовеса и дополнительную лебедку (барабан с тросом), соединенные валом между собой.3. An elevator system comprising: a main power source, an elevator car, a winch (cable drum) and a counterweight, an elevator elevator motor configured to control elevator elevator movement, an elevator power system connected to the elevator elevator motor, configured to provide a power consumption power of the elevator lifting electric motor connected to the main power source to receive power from it and containing a system for storing energy and, and a controller configured to set a target accumulation level of a system for energy storage based on current usage characteristics and a predicted use model of the elevator lifting electric motor and the ability to control power exchange between the lifting electric motor, the main power supply and the energy storage system to provide the consumed power of the lifting electric motor and maintain the level of accumulation of the system for energy storage ns at the target level storage characterized in that it comprises additional reversible electric actuator of the counterweight and an additional winch (with a rope drum) connected between a shaft.
4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что направление скорости противовеса противоположно направлению движения лифтовой кабины, что обеспечивает дополнительной обратимой электромашине мощность, отличающуюся по знаку подъемному электродвигателю.4. The device according to p. 3, characterized in that the direction of the counterweight speed is opposite to the direction of movement of the elevator car, which provides an additional reversible electric machine with a power that differs in sign from the lifting electric motor.
Новые полезные свойства предлагаемого изобретения, расширяющего область применения лифтовой системы и позволяющие снизить расход энергии, появляются в результате того, что она содержит дополнительную обратимую электромашину привода противовеса, которая может работать как в качестве электродвигателя, так и электрогенератора, в режиме, отличающимся по знаку мощности подъемному электродвигателю и снижающую суммарную потребную мощность, потребляемую из основного источникам энергопитания.New useful properties of the present invention, expanding the scope of the elevator system and allowing to reduce energy consumption, appear as a result of the fact that it contains an additional reversible counterweight drive electric machine, which can operate both as an electric motor and an electric generator, in a mode that differs in sign of power lifting electric motor and reducing the total required power consumed from the main power sources.
Существенные признаки предлагаемого устройства, которые совпадают с признаками аналога, заключаются в том, что лифтовая система, содержащая: основной источник энергопитания, лифтовую кабину, лебедку (барабан с тросом) и противовес, лифтовый подъемный электродвигатель, выполненный с возможностью управления перемещением лифтовой кабины, систему энергопитания лифта, соединенную с лифтовым подъемным электродвигателем, выполненную с возможностью обеспечения потребляемой мощности лифтового подъемного электродвигателя, соединенную с основным источником энергопитания для получения от него мощности и возможностью управления обменом мощностью между подъемным электродвигателем и основным источником энергопитания.The essential features of the proposed device, which coincide with the characteristics of the analogue, are that the elevator system, comprising: a main power source, an elevator car, a winch (cable drum) and a counterweight, an elevator lift motor configured to control the elevator car, system power supply of the elevator connected to the elevator lifting electric motor, configured to provide the power consumption of the elevator lifting electric motor, connected to the main an apparent source of power supply to receive from it power and to control the exchange of power between the hoisting motor and the main source of power supply.
Существенное отличие предлагаемого устройства от аналога заключаются в том, что дополнительно содержит дополнительную обратимую электромашину привода противовеса и дополнительную лебедку (барабан с тросом), соединенные валом между собой.A significant difference of the proposed device from the analogue is that it additionally contains an additional reversible electric counterweight drive machine and an additional winch (drum with cable), connected by a shaft to each other.
Дополнительное отличие предлагаемого устройства состоит в том, что направление скорости противовеса противоположно направлению движения лифтовой кабины, что обеспечивает дополнительной обратимой электромашине мощность, отличающуюся по знаку подъемному электродвигателю.An additional difference of the proposed device is that the direction of the counterweight speed is opposite to the direction of movement of the elevator car, which provides an additional reversible electric machine with a power that differs in sign from the lifting electric motor.
Основная совокупность существенных признаков заявляемого устройства, позволяющая реализовать достижение заявленного технического результата обеспечивается обменом электроэнергии между подъемным электродвигателем и дополнительной обратимой электромашиной привода противовеса.The main set of essential features of the claimed device, which allows to achieve the claimed technical result is ensured by the exchange of electricity between the lifting electric motor and the additional reversible counterweight drive electric machine.
Новые полезные свойства предлагаемого изобретения, расширяющего область применения лифтовой системы и позволяющие снизить расход энергии, появляются в результате того, что она содержит дополнительную обратимую электромашину привода противовеса, которая может работать как в качестве электродвигателя, так и электрогенератора, в режиме, отличающимся по знаку мощности подъемному электродвигателю и снижающую суммарную потребную мощность, потребляемую из основного источникам энергопитания.New useful properties of the present invention, expanding the scope of the elevator system and allowing to reduce energy consumption, appear as a result of the fact that it contains an additional reversible counterweight drive electric machine, which can operate both as an electric motor and an electric generator, in a mode that differs in sign of power lifting electric motor and reducing the total required power consumed from the main power sources.
Анализ показывает, что у заявляемого решения появляются новые свойства, не совпадающие со свойствами известных решений, и что заявляемое решение обладает существенными отличиями.The analysis shows that the proposed solution has new properties that do not match the properties of the known solutions, and that the proposed solution has significant differences.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
На фиг. 3. представлена структурная схема предлагаемого устройства лифтовой системы, состоящей из элементов:In FIG. 3. presents a structural diagram of the proposed device of the elevator system, consisting of the elements:
1. кабина;1. cab;
2. трос (механизма подъема груза);2. cable (load lifting mechanism);
3. барабан (механизма подъема груза);3. drum (load lifting mechanism);
4. вал (механизма подъема груза);4. shaft (load lifting mechanism);
5. подъемный электродвигатель;5. lifting electric motor;
6. противовес;6. counterweight;
7. трос противовеса;7. counterweight cable;
8. барабан противовеса;8. counterweight drum;
9. вал противовеса;9. counterweight shaft;
10. обратимая электрическая машина10. reversible electric machine
11. система управления11. control system
12. основной источник питания.12. The main power source.
Кабина 1, служащая для размещения груза, подвешена на тросе 2 лебедки механизма подъема груза, который намотан на барабан 3 лебедки механизма подъема груза. Таким образом лебедка состоит из барабана, на который намотан трос. Подъемный электродвигатель 5 соединен валом 4 с барабаном 3 (механизма подъема груза). Противовес 6, служащий для уравновешивания, подвешен на тросе 7 противовеса, который намотан на барабан 8 лебедки (механизма подъема груза). Управляющая обратимая электромашина 10 соединена валом 9 с барабаном 8 лебедки противовеса 6. Подъемный электродвигатель 5 и обратимая электромашина 10 связаны электрическими цепями с системой управления 11, соединенной с основным источником энергопитания 12.The
Работа устройстваDevice operation
Работа лифтовой системы происходит следующим образом. При сигнале подъема кабины с грузом система управления 11 подает питание на подъемный электродвигатель 5 и на обратимую электрическую машин 10, которая работает в режиме электрогенератора. При подъеме кабины 1 осуществляется перекачка электроэнергии от обратимой электромашины 10, которая работает в режиме электрогенератор, в подъемный электродвигатель 5, чем обеспечивается минимизация потребляемой мощности от основного источника питания 12. Остановка подъема кабины 1 и противовеса 6 происходит по сигналу, получаемому от системы управления 11, отключающему основной источником питания 12 и превышения потребляемой мощности подъемного электродвигателя над генерируемой мощности обратимой электромашины 10.The operation of the elevator system is as follows. With the signal of lifting the cabin with the load, the
При сигнале спуска кабины и подъеме противовеса в систему управления 11 подается сигнал на подъемный электродвигатель 5 и на обратимую электромашину 10, по которому осуществляется перекачка электроэнергии от подъемного электродвигателя, который работает в режиме электрогенератор, к обратимой электромашины 10, чем обеспечивается минимизация потребляемой мощности от основного источника энергопитания 12. Остановка происходит по сигналу, получаемому от системы управления 11, отключающему основной источником питания 12.When the cab lowering signal and the counterweight are raised, the
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬINDUSTRIAL APPLICABILITY
Заявляемое устройство, осуществляя обмен энергии между подъемным электродвигателем и обратимой электромашины позволяет повысить эффективность расхода энергии лифтовой системы и снизить расход энергии по сравнению с известными устройствами. Применение его позволяет снизить потери энергии и повысить экономичность машин на любых неустановившихся режимах работы.The inventive device, exchanging energy between a lifting motor and a reversible electric machine, can increase the energy efficiency of the elevator system and reduce energy consumption compared to known devices. Its use allows to reduce energy losses and increase the efficiency of machines in any unsteady operating modes.
Моделирование показало [2, 3], что в соответствии с заявленным изобретением может оно быть реализовано с обеспечением безопасности работы.Modeling showed [2, 3] that, in accordance with the claimed invention, it can be implemented to ensure safe operation.
Литература:Literature:
1 - Патент RU №2516911 «УПРАВЛЕНИЕ МОЩНОСТЬЮ ОТ НЕСКОЛЬКИХ ИСТОЧНИКОВ НА ОСНОВАНИИ МОДЕЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛИФТА»1 - Patent RU No. 2516911 “POWER MANAGEMENT FROM MULTIPLE SOURCES BASED ON THE ELEVATOR USE MODEL”
2 - Александров М.П. Грузоподъемные машины: Учебник для вузов. - М.: Изд - во МГТУ им. Н.Э. Баумана. - Высшая школа, 2000. 552 с.2 - Alexandrov M.P. Lifting machines: Textbook for high schools. - M.: Publishing House - at MGTU im. N.E. Bauman. - Higher school, 2000.552 s.
3 - Леонов И.В., Леонов Д.И. Теория механизмов и машин. - М.: ЮРАЙТ. - 2016. - 240 с.3 - Leonov I.V., Leonov D.I. Theory of mechanisms and machines. - M .: URIGHT. - 2016 .-- 240 s.
4 - Леонов И.В. Энергетический анализ грузоподъемной машин. Известия ВУЗов. Машиностроение. №3, 2013 г С. 50-574 - Leonov I.V. Energy analysis of hoisting machines. University News. Engineering. No.3, 2013 p. 50-57
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018104051A RU2671116C1 (en) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | Method of management of elevator system and device for implementation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018104051A RU2671116C1 (en) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | Method of management of elevator system and device for implementation thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2671116C1 true RU2671116C1 (en) | 2018-10-29 |
Family
ID=64103438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018104051A RU2671116C1 (en) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | Method of management of elevator system and device for implementation thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2671116C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1763198A (en) * | 1926-12-31 | 1930-06-10 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Dual elevator system and control |
| US3158038A (en) * | 1961-12-18 | 1964-11-24 | Gen Electric | Rotor vibration reducing device |
| RU94022256A (en) * | 1993-06-28 | 1996-08-27 | Коне Ой (FI) | Hoist counterweight with motor inside it |
-
2018
- 2018-02-02 RU RU2018104051A patent/RU2671116C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1763198A (en) * | 1926-12-31 | 1930-06-10 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Dual elevator system and control |
| US3158038A (en) * | 1961-12-18 | 1964-11-24 | Gen Electric | Rotor vibration reducing device |
| RU94022256A (en) * | 1993-06-28 | 1996-08-27 | Коне Ой (FI) | Hoist counterweight with motor inside it |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1066694C (en) | Reserve power system | |
| KR100407627B1 (en) | Elevator control apparatus | |
| KR100220165B1 (en) | Process for controlling elevator | |
| JP2009512608A (en) | Method and apparatus for preventing or minimizing passenger confinement in an elevator during a power outage | |
| KR101242537B1 (en) | Management of power from multiple sources in an elevator power system | |
| JP4787539B2 (en) | Load drive device | |
| US20080185234A1 (en) | Elevator system | |
| US8985280B2 (en) | Method and elevator assemblies limiting loading of elevators by modifying movement magnitude value | |
| KR20010062810A (en) | Elevator control apparatus | |
| FI123168B (en) | Power systems | |
| EP3447016B1 (en) | Power system for vertical transportation, method and vertical transportation arrangements | |
| US8575869B2 (en) | Arrangement and method in connection with a transport system | |
| JP4634817B2 (en) | Load drive device | |
| JP5557815B2 (en) | Energy saving elevator | |
| JP5805297B2 (en) | Elevator equipment | |
| EP2336068A1 (en) | Energy management method and system for an electric motor | |
| RU2671116C1 (en) | Method of management of elevator system and device for implementation thereof | |
| SG191508A1 (en) | Drive apparatus of elevator apparatus | |
| CN104973470A (en) | Elevator with variable load capacity and overload operation method thereof | |
| CN115353005B (en) | Crane constant power lifting speed control method and system based on lifting weight | |
| CN114180478B (en) | Method, processor and device for hoisting mechanism, hoisting mechanism and crane | |
| CN102485627A (en) | Carrying device and carrying system | |
| US10202257B2 (en) | Method and system for increasing the availability of an elevator standing unused at a landing | |
| CN207792410U (en) | A kind of elevator that can prevent car car slipping | |
| JP2007008714A (en) | Elevator control device and elevator repairing method |