改进的电梯再平衡控制的制作方法
【专利摘要】一种用于使电梯轿厢地板与楼梯平台地板再平衡的系统包括：负载重量传感器，所述负载重量传感器用于在楼梯平台地板处感测电梯轿厢的负载重量；以及再平衡控制器，所述再平衡控制器可操作地连接到所述负载重量传感器以便基于所述负载重量和所述楼梯平台地板处所述有效刚度的估计值来计算针对所述电梯轿厢的校正速度。机器可操作地连接到带有反馈和前馈控制的所述再平衡控制器和所述电梯轿厢以便将所述校正速度施加到所述电梯轿厢，由此减少所述电梯轿厢与所述楼梯平台地板之间的不匹配。
【专利说明】改进的电梯再平衡控制
[0001 ] 背景
[0002]本文所公开的主题涉及电梯系统。更具体地，本主题公开涉及使电梯系统的电梯轿厢再平衡的系统和方法的改进。
[0003]在乘客装卸期间保持电梯轿厢与楼梯平台地板之间的小步长失配是电梯操作的一个目标。如果失配较大，这对进入或离开电梯轿厢的乘客造成呈姅倒危险形式的安全问题并且可使坐轮椅乘客的进入复杂化或受到限制。电梯轿厢由受拉构件(例如，带或绳)支撑和驱动。特别是在高层建筑系统中，由于受拉构件的弹性，最小化轿厢与楼梯平台地坎之间的失配误差是困难的，所述受拉构件的弹性当与高层建筑系统中受拉构件的增加的长度结合时导致电梯轿厢与楼梯平台地板之间的更大失配。另外，在大容量电梯(可运送大量乘客的电梯)中，轿厢中负载的变化率可能较高，如果再平衡控制不能快速地作出反应并且正确地补偿此类位置误差，那么这可能产生大的失配误差。此外，当电梯制动器被释放时，驱动受拉构件的机器和其相关的驱动和控制系统表现出有效的扭力弹簧运动，从而进一步增加了失配。
[0004]为了减轻失配，通常要测量垂度(电梯与楼梯平台地坎之间的差值)。随后通过机器和其相关的驱动和控制系统将校正速度经由带或绳施加到电梯轿厢以便使用反馈控制将电梯轿厢地板移动成与楼梯平台地板对准。这个过程是迭代的，因为所施加的校正速度可能使垂度校正过度或校正不足，并且受低频电梯轿厢回跳抑制。此外，在重复的测量和校正期间经常存在系统响应的延迟。
[0005]简述
[0006]在一个实施方案中，一种使电梯轿厢地板与楼梯平台地板再平衡的方法包括在楼梯平台地板处感测电梯轿厢的负载重量以及基于电梯轿厢的负载重量计算针对电梯轿厢的校正速度。将校正速度(即前馈控制)添加到用于电梯轿厢的机器、驱动和控制系统中的常规反馈信号，由此改进电梯轿厢与楼梯平台地板之间的位置失配的减少量。
[0007]另外或可替代地，在这个或其他实施方案中，利用电梯系统的已知机械刚度或电刚度中的一个或多个来计算校正速度。
[0008]另外或可替代地，在这个或其他实施方案中，将机械刚度和/或电刚度编程到计算机中并且在计算机处利用其与负载重量一起来计算校正速度。
[0009]另外或可替代地，在这个或其他实施方案中，机械刚度和/或电刚度是动态地确定的。
[0010]另外或可替代地，在这个或其他实施方案中，所述方法包括将校正速度传输到电梯系统的驱动和控制系统以及以所述校正速度驱动电梯机器。
[0011]另外或可替代地，在这个或其他实施方案中，当电梯轿厢的负载重量改变时重复计算校正速度和施加校正速度。
[0012]另外或可替代地，在这个或其他实施方案中，负载重量是在电梯轿厢处感测的。
[0013]另外或可替代地，在这个或其他实施方案中，负载重量是在电梯刚度的受拉构件的固定端处感测的。
[0014]在另一个实施方案中，一种用于使电梯轿厢地板与楼梯平台地板再平衡的系统包括:负载重量传感器，所述负载重量传感器用于在楼梯平台地板处感测电梯轿厢的负载重量；以及再平衡控制器，所述再平衡控制器可操作地连接到负载重量传感器以便基于电梯轿厢的负载重量来计算针对电梯轿厢的校正速度。机器、驱动和控制系统可操作地连接到再平衡控制器和电梯轿厢以便将校正速度施加到电梯轿厢，由此减少电梯轿厢与楼梯平台地板之间的失配。
[0015]另外或可替代地，在这个或其他实施方案中，利用电梯系统的已知机械刚度或电刚度中的一个或多个来在再平衡控制器处计算校正速度。
[0016]另外或可替代地，在这个或其他实施方案中，当电梯轿厢的负载重量改变时重复地计算和施加校正速度。
[0017]另外或可替代地，在这个或其他实施方案中，负载重量传感器设置在电梯轿厢处。
[0018]另外或可替代地，在这个或其他实施方案中，负载重量传感器设置在电梯的受拉构件的固定端处。
[0019]在又一个实施方案中，一种电梯系统包括定位在电梯井中并且可在电梯井的两个或更多个楼梯平台地板之间移动的电梯轿厢。受拉构件可操作地连接到电梯轿厢以便沿着电梯井悬停和/或驱动电梯轿厢。机器可操作地连接到受拉构件以便实现电梯轿厢沿着电梯井的移动。再平衡系统可操作地连接到机器并且包括负载重量传感器，所述负载重量传感器用于在两个或更多个楼梯平台地板中的一个楼梯平台地板处感测电梯轿厢的负载重量。再平衡控制器可操作地连接到负载重量传感器以便基于电梯轿厢的负载重量计算针对电梯轿厢的校正速度并且将校正速度传输到机器以使得在由机器施加时，校正速度减少电梯轿厢与楼梯平台地板之间的位置失配。
[0020]另外或可替代地，在这个或其他实施方案中，利用电梯系统的已知机械刚度或电刚度中的一个或多个来在再平衡控制器处计算校正速度。
[0021]另外或可替代地，在这个或其他实施方案中，当电梯轿厢的负载重量改变时重复地计算和施加校正速度。
[0022]另外或可替代地，在这个或其他实施方案中，负载重量传感器设置在电梯轿厢处。
[0023]另外或可替代地，在这个或其他实施方案中，负载重量传感器设置在受拉构件的固定端处。
[0024]另外或可替代地，在这个或其他实施方案中，受拉构件是绳或带中的一个。
[0025]附图简述
[0026]图1A是具有1:1挂绳布置的示例性电梯系统的示意图；
[0027]图1B是具有不同挂绳布置的另一个示例性电梯系统的示意图；
[0028]图1C是具有悬臂布置的另一个示例性电梯系统的示意图；
[0029]图2是用于电梯系统的再平衡系统的示意图。
[0030]详细描述参考附图通过实例来解释本发明、连同优点和特征。
[0031]详述
[0032 ]图1A、图1B和图1C示出示例性牵引电梯系统1的示意图。对于本发明的理解而言并不需要的电梯系统10的特征(诸如导轨、安全设施等等)在本文中未予讨论。电梯系统10包括电梯轿厢12，所述电梯轿厢12利用一个或多个受拉构件16可操作地悬停或支撑在电梯井14中。受拉构件16可以是例如涂层钢带的绳。一个或多个受拉构件16与一个或多个绳轮18相互作用以途经电梯系统10的各种部件。一个或多个受拉构件16也可连接到对重装置22，所述对重装置22用于帮助平衡电梯系统10并减小在操作期间位于牵引绳轮24的两侧上的带张力的差值。
[0033]牵引绳轮24由机器26驱动。牵引绳轮24通过机器26的移动驱动、移动和/或推进(通过牵引)途经牵引绳轮24的一个或多个受拉构件16。
[0034]在一些实施方案中，电梯系统10可使用两个或更多个受拉构件16以用于悬停和/或驱动电梯轿厢12。另外，电梯系统1可具有各种构型，使得一个或多个受拉构件16的两侧接合一个或多个绳轮18(诸如图1A、图1B或图1C中的示例性电梯系统所示)或一个或多个受拉构件16的仅一侧接合一个或多个绳轮18。此外，电梯系统10可具有由电梯井14中的同一个电梯结构框架支撑的多个电梯轿厢12，所述多个电梯轿厢12诸如呈双层或三层构型或其他多层系统。
[0035]图1A提供1:1挂绳布置，其中一个或多个受拉构件16端接在轿厢12和对重装置22处。图1B和图1C提供不同的挂绳布置。具体地，图1B和图1C示出轿厢12和/或对重装置22可具有在其上接合一个或多个受拉构件16的一个或多个绳轮18，并且一个或多个受拉构件16可端接在别处，通常端接于电梯井14内的结构(诸如对于无机器间电梯系统)或机器间内的结构(对于利用机器间的电梯系统)。布置中使用的绳轮18的数量决定特定绳比率(例如，图1B和图1C中所示的2:1绳比率或不同的比率)。图1C还提供悬臂型电梯。本发明可用于除了图1A、图1B和图1C中所示示例性类型以外的电梯系统。
[0036]现在参考图2，示出再平衡系统的示意图。如图所示，电梯轿厢12通过受拉构件16支撑在电梯井14中。受拉构件16连接到机器26，所述机器26固定在电梯井14中。电梯井14包括许多楼梯平台地板36，电梯轿厢12可沿着其行程停止在所述许多楼梯平台地板36处。再平衡控制器(例如，计算机38)通过驱动控制系统40可操作地连接到电梯系统10，所述驱动控制系统40控制机器26的操作。
[0037]当电梯轿厢12停止在所选择的楼梯平台地板36处时，计算机38从负载重量传感器44接收负载称重信号，所述负载重量传感器44例如位于电梯轿厢12处或受拉构件16的固定端处。在多层电梯系统中，可能存在来自每个楼梯平台地板36的多个负载重量传感器信号，所述多个负载重量传感器信号被组合并且馈送到计算机38中。计算机38使用负载称重信号连同关于电梯系统10的机械和电刚度数据46来计算输出到驱动控制系统40的校正速度48。刚度数据46是从已知的受拉构件16结构、从相关驱动控制系统40的机械顺从性和电顺从性等应得出的机器26有效旋转刚度以及楼梯平台地板位置导出的，并且可将所述刚度数据46编程到计算机38中，或者可替代地对其进行动态地评估或估计。驱动控制系统40有效电刚度可根据其控制部件(诸如电机速度编码器)和其反馈控制逻辑(诸如积分和比例增益的伺服设置)来估计。发现负载称重信号通常非常纯净、不含电子噪声，并且是所需要的轿厢12位置校正的良好前瞻性指示。当乘客进入和离开电梯轿厢12时，负载称重信号改变，并且输出到驱动控制系统40的校正速度48发生改变以动态地校正电梯轿厢12位置，由此防止姅倒危险，并且所述动态地校正电梯轿厢12位置不需要来自电梯轿厢的位置反馈由此提高了系统响应的敏捷度。
[0038]尽管仅结合有限数量的实施方案对本发明进行了详细描述，但应易于理解，本发明不限于此类公开的实施方案。相反，可对本发明进行修改，以并入以上未描述但与本发明精神和范围相称的任何数量的变化、改变、替代或等同布置。另外，尽管已描述了本发明的各种实施方案，但应理解，本发明的方面可仅包括所述实施方案中的一些。因此，不应认为本发明受限于前面的描述，而是仅受限于所附的权利要求书的范围。
【主权项】
1.一种使电梯轿厢地板与楼梯平台地板再平衡的方法，其包括: 感测电梯轿厢在楼梯平台地板处的负载重量； 基于所述电梯轿厢的所述负载重量计算针对所述电梯轿厢的校正速度；以及将所述校正速度施加到所述电梯轿厢，由此减少所述电梯轿厢与所述楼梯平台地板之间的失配。2.如权利要求1所述的方法，其还包括利用所述电梯系统的已知机械刚度或电刚度中的一个或多个来计算所述校正速度。3.如权利要求2所述的方法，其中所述机械刚度和/或电刚度被编程到计算机中并且在所述计算机处与所述负载重量一起被用来计算所述校正速度。4.如权利要求2或3所述的方法，其中所述机械刚度和/或所述电刚度是动态地确定的。5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其还包括: 将所述校正速度传输到所述电梯系统的驱动控制系统；以及 以所述校正速度驱动电梯机器。6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其还包括当所述电梯轿厢的所述负载重量改变时重复计算所述校正速度并且施加所述校正速度。7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述负载重量是在所述电梯轿厢处感测的。8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述负载重量是在所述电梯刚度的受拉构件的固定端处感测的。9.一种用于使电梯轿厢地板与楼梯平台地板再平衡的系统，其包括: 负载重量传感器，所述负载重量传感器用于感测电梯轿厢在楼梯平台地板处的负载重量； 再平衡控制器，所述再平衡控制器可操作地连接到所述负载重量传感器以便基于所述电梯轿厢的所述负载重量来计算针对所述电梯轿厢的校正速度；以及 机器，所述机器可操作地连接到所述再平衡控制器和所述电梯轿厢以便将所述校正速度施加到所述电梯轿厢，由此减少所述电梯轿厢与所述楼梯平台地板之间的失配。10.如权利要求9所述的系统，其还包括另外利用所述电梯系统的已知机械刚度或电刚度中的一个或多个来在所述再平衡控制器处计算所述校正速度。11.如权利要求9或10所述的系统，其中当所述电梯轿厢的所述负载重量改变时重复地计算和施加所述校正速度。12.如权利要求9-11中任一项所述的系统，其中所述负载重量传感器设置在所述电梯轿厢处。13.如权利要求9-12中任一项所述的系统，其中所述负载重量传感器设置在所述电梯的受拉构件的固定端处。14.一种电梯系统，其包括: 电梯轿厢，所述电梯轿厢设置在电梯井中并且可在所述电梯井的两个或更多个楼梯平台地板之间移动； 受拉构件，所述受拉构件可操作地连接到所述电梯轿厢以便沿着所述电梯井悬停和/或驱动所述电梯轿厢； 机器，所述机器可操作地连接到所述受拉构件以便实现所述电梯轿厢沿着所述电梯井的移动；以及 再平衡系统，所述再平衡系统可操作地连接到所述机器，所述再平衡系统包括: 负载重量传感器，所述负载重量传感器用于感测所述电梯轿厢在所述两个或更多个楼梯平台地板中的一个楼梯平台地板处的负载重量;以及 再平衡控制器，所述再平衡控制器可操作地连接到所述负载重量传感器以便基于所述电梯轿厢的所述负载重量来计算针对所述电梯轿厢的校正速度并且将所述校正速度传输到所述机器，以使得在由所述机器施加时，所述校正速度减少所述电梯轿厢与所述楼梯平台地板之间的位置失配。15.如权利要求14所述的电梯系统，其还包括另外利用所述电梯系统的已知机械刚度或电刚度中的一个或多个来在所述再平衡控制器处计算所述校正速度。16.如权利要求14或15所述的电梯系统，其中当所述电梯轿厢的所述负载重量改变时重复地计算和施加所述校正速度。17.如权利要求14-16中任一项所述的电梯系统，其中所述负载重量传感器设置在所述电梯轿厢处。18.如权利要求14-17中任一项所述的电梯系统，其中所述负载重量传感器设置在所述受拉构件的固定端处。19.如权利要求14-18中任一项所述的电梯系统，其中所述受拉构件是绳或带中的一个。
【文档编号】B66B1/36GK106061877SQ201480075946
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2014年2月19日
【发明人】R.K.罗伯茨, Ys.权
【申请人】奥的斯电梯公司