操作電梯系統的方法及用於該方法的電梯系統的製作方法
2023-07-22 14:50:26 1
專利名稱：操作電梯系統的方法及用於該方法的電梯系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據權利要求1所述的操作電梯系統的方法，並涉及一種可用於在上述方法中的根據權利要求7所述的電梯系統。
背景技術：
通常，電梯系統使用在利用繩索上升和下降的電梯轎廂中。典型地用作繩索的是鋼懸掛繩，所述鋼懸掛繩越過繩索輪，所述鋼懸掛繩的一端連接到電梯轎廂而其另一端連接到對重。繩索輪由電機驅動，當電機在一個方向上運轉時繩索輪上升電梯轎廂，而當電機在另一方向上運轉時，繩索輪下降電梯轎廂。減速齒輪可設置在驅動電機和繩索輪之間。典型地，驅動電機也設置有控制單元。繩索輪、驅動電機和控制系統通常布置在電梯井道上方的機房中。
電梯轎廂和對重懸掛在繩索輪的相對側上。對重的重量通常大致等於電梯轎廂滿載重量的40％。如果電梯轎廂是40％滿的，結果是移動電梯轎廂僅需要極少的能量。在這樣的情況下，驅動電機主要用於克服摩擦。如果電梯轎廂的重量大致等於對重的重量，這就會導致整個系統中級別大致不變的勢能。當作為電梯轎廂下降的結果電梯轎廂的勢能下降時，作為上升的結果對重的勢能增加，反之亦然。
此正常使用的電梯系統的缺點是，對重需要另外的建築物空間。另外，對重的慣性矩會引起電梯轎廂的不希望的位置改變。
然而，通過將繩索或對應的懸吊裝置卷繞為此目的而設置的捲筒，以不是越過繩索輪並在另一側上連接到對重，可避免這些缺點。從德國專利申請2136540已知這樣的電梯系統。從該申請已知的是一種具有驅動捲筒的電梯系統，其中貯備有用作懸吊裝置的懸吊帶。由此可免除對重的布置。懸吊帶由正接合(positive engagement)驅動，並且所述懸吊帶不依賴於懸吊帶和驅動捲筒之間更高的摩擦係數。
從專利說明書US 6,305,499已知的一種電梯系統也具有捲筒，懸吊裝置被卷在所述捲筒上，從而免除對重。捲筒布置在電梯井道中。懸吊裝置緊固到電梯井道的壁上，繞過布置在電梯轎廂上的兩個繩索輪，並通過另一井道壁中的開口卷到滾筒上。
由於在具有捲筒的電梯系統中，懸吊裝置以恆定的旋轉速度卷到滾筒上，電梯轎廂的速度根據已卷到滾筒上的懸吊裝置的長度改變。當電梯轎廂上升時，懸吊裝置被卷到滾筒上，其結果是懸吊裝置在滾筒上的卷的直徑持續地增加，這依次導致轎廂的速度的增加。當電梯轎廂向下運行時，懸吊裝置的卷的直徑減小，結果電梯轎廂的速度減小。如果驅動單元的旋轉速度不變，那麼電梯轎廂的速度因而依賴於電梯轎廂的位置。對於使用者這導致低水平的舒適度。
發明內容
本發明的任務是提出一種操作具有滾筒的電梯系統的方法，所述滾筒用於懸吊裝置的上升，所述滾筒的使用對於使用者產生了高水平的舒適度。本發明進一步的任務是提供一種電梯系統，所述電梯系統尤其適合於使用根據本發明的方法。
本發明通過提供一種具有權利要求1的特徵的方法而解決此任務。在根據本發明的方法中，用於驅動捲筒的驅動單元的旋轉速度由控制單元限定，所述控制單元用於根據卷到捲筒上的帶的長度而控制驅動單元。控制單元也可以是反饋控制單元。
根據本發明的方法具有的優點是，驅動單元的旋轉速度由控制單元限定，以便電梯轎廂的速度基本不變。乘客對該方法的體驗感到愉快，並且導致了增加使用者的舒適度。由於滾筒上升懸吊裝置，對重可以被省卻。利用此裝置，可避免由對重的慣性矩產生的滑移效應。電梯轎廂的位置可以由懸吊裝置卷到滾筒上的長度決定。
在本發明的第一實施例中，卷到滾筒上的懸吊裝置的長度由滾筒的轉動的絕對數決定。滾筒的轉動的絕對數理解為，當上升電梯轎廂時滾筒的轉動數和當下降轎廂時滾筒的轉動數之間的差。卷到滾筒上的懸吊裝置的長度和/或轉動的絕對數優選地由數值編碼器(value encoder)確定，所述數值編碼器分配給驅動單元並且所述值編碼器可以具體為脈衝編碼器和/或轉速編碼器。另外，可選擇地，卷到滾筒上的懸吊裝置的長度和/或基於電梯井道中電梯轎廂的位置的轉動的絕對數可以由數值編碼器確定，所述值編碼器具體為位置數值編碼器並且所述數值編碼器布置在電梯井道中或電梯轎廂上。
在本發明的進一步改進中，在滾筒的每一次轉動之後，轉速由控制單元規定。滾筒的轉動應當理解為完全的轉動，換言之為達到360°的轉動。這樣具有的優點是，驅動單元的轉速儘可能接近實時地適合於卷到滾筒上的懸吊裝置的長度。
在本發明的進一步實施例中，懸吊裝置螺旋地卷到滾筒上。這意味著每一次轉動，懸吊裝置靠在其自身上。形成轉動的懸吊裝置的部分不是並排地靠在滾筒上。這樣具有的優點是，基本上滾筒的寬度僅需要與懸吊裝置的寬度相同。
通過具有權利要求7的特徵的電梯系統進一步解決此任務。
根據本發明的電梯系統，其特徵在於設置了用於控制驅動單元的控制單元，所述控制單元以這樣的方式執行，即使它可以根據懸吊裝置卷到滾筒上的長度確定驅動單元的轉速。這樣具有的優點是，通過調整驅動單元的轉速，可保持電梯轎廂的速度基本不變。
為確定轉動數，可以使用分配到驅動單元的數值編碼器，和/或被分配到電梯轎廂和/或分配到電梯井道的數值編碼器，所述數值編碼器用於確定電梯轎廂在電梯井道中的位置，根據所述位置可依次地確定轉動數。
優選地，所使用的絕對編碼器不需要初始化，利用所述編碼器電梯轎廂移動到起始位置並且控制單元設定轉動的絕對數為0。數絕對值編碼器存儲例如在啟動期間已執行的轉動的絕對數以及在功率輸出之後執行的轉動數。
從從屬權利要求和附圖中所示的以下示例性實施例中可得出本發明的進一步有利的實施例。所示為圖1是具有對重的電梯系統的概略視圖；
圖2是具有滾筒以提供懸吊裝置的電梯系統的概略視圖；和圖3是阿基米德螺旋線的視圖。
具體實施例方式
在圖中，相同的附圖標記指示功能相同的部件。
圖1顯示了正常使用的電梯系統1。電梯系統1包括電梯轎廂2、對重3、懸吊裝置4，和布置在電梯井道6上方的機房5。用作懸吊裝置4的是例如繩索、帶或者平帶。懸吊裝置4在其一端連接到電梯轎廂2，而在其另一端連接到對重3，並且所述懸吊裝置4越過布置在機房5中的繩索輪7。繩索輪7由例如電機之類的驅動單元8驅動，並且所述驅動單元8依次由控制單元9控制。
需要另外的建築物空間以用於對重3。為節約建築物空間，在根據圖2的電梯系統10中使用滾筒11，所述滾筒11優選地布置在機房5中並且懸吊裝置4可以卷到所述滾筒11上。懸吊裝置4可以包括平行運行的幾個吊裝置。驅動單元12被分配給滾筒11，滾筒11和驅動單元12優選地整體構成為一個單元。驅動單元12由控制單元13控制。
懸吊裝置4優選地以圖3中示例性所示的所謂的阿基米德旋轉線(Archimedean spiral)r(p)的形式卷到滾筒11上。阿基米德螺旋線的特徵在於在其整個限定區域上的轉動之間距離恆定。在圖2中所示的電梯系統中，轉動之間的該恆定距離由懸吊裝置4的恆定厚度產生。
在根據圖1的電梯系統1中，其中懸吊裝置4僅轉過繩索輪7一次，並且其中繩索輪具有已知的並恆定的直徑D，控制單元9根據以下公式，從參考速度S確定驅動單元8的轉速(優選地為單位轉每分鐘)，R(s)=SD,]]>其中π是常數3.1416。
在根據圖2的電梯系統中，其中懸吊裝置4卷到滾筒11上，然而根據該公式的計算轉速將產生的影響是，隨著減小的高度電梯轎廂將以不斷減小的速度下落，並且隨著增加的高度電梯轎廂將以不斷增加的速度上升。為避免轎廂速度的這種變化，在根據本發明的方法中，當確定轉速R時，考慮卷到滾筒11上的懸吊裝置4的長度。
根據以下公式計算如圖3中所示的阿基米德螺旋線r(p)的長度L=12a(p1+p2+ln(p+1+p2)),]]>其中p＝2nπ，其中a是懸吊帶4的厚度，n是滾筒的轉動的絕對數，p是螺旋線所在的平面極坐標系中的角度。考慮到滾筒11的直徑D，螺旋線的長度L＝L1-L2，其中L1=12a(p1+p2+ln(p+1+p2))]]>其中p=(D/2a+n)2,]]>和L2=12a(q1+q2+ln(q+1+q2))]]>其中q=(D/2a)2.]]>優選地在滾筒11的每一次轉動之後重新定義轉速R。對於轉速的該重新定義，必須考慮在最後的轉動期間卷到滾筒11上的懸吊裝置4的那部分的長度。這樣每次轉動卷上的長度Z由Z＝Z1-Z2給出，其中Z1=12a(p1+p2+ln(p+1+p2))]]>其中p=(D/2a+n)2,]]>和Z2=12a(q1+q2+ln(q+1+q2))]]>其中q=(D/2a+m)2,]]>其中m＝n-1並且m＝0當n＜1時。
控制單元13然後從根據以下公式除以滾筒11的每次轉動的懸吊裝置4卷上的長度Z而得出的參考速度S確定用於滾筒11的驅動單元12的轉速R，
R(s,n)=SZ]]>並且由此規定驅動單元12的轉速R。參考速度S例如由電梯系統的使用者或供應商規定。
控制單元13控制驅動單元12、並由此控制滾筒11到達規定轉速R。控制單元13可被執行以便它調整驅動單元12和/或滾筒11到達規定轉速R。
長度Z依賴於從啟動開始的轉動的絕對數n。為確定轉動的此絕對數n，優選為脈衝編碼器的數值編碼器可被設置在驅動單元12上和/或滾筒11上。為了初始化數值編碼器14，可使電梯轎廂運行到起始位置，所述起始位置可以是例如最底層，並且控制單元13將轉動的絕對數n重置為0。可以設置傳感器單元15，所述傳感器單元15設置在電梯井道6中並優選地根據磁測量原則，所述傳感器單元15在電梯轎廂2已到達起始位置時與控制單元13通信。
也可根據電梯轎廂2在電梯井道6中的位置確定轉動的絕對數n。為此目的，對於位置編碼器優選為布置在電梯井道6中和/或在電梯轎廂2上。這也必須根據上述原則進行初始化。根據電梯轎廂2的已確定的位置，即依次根據卷在懸吊裝置4上的長度而得出的結果，控制單元13然後確定滾筒11的轉動的絕對數n。
為避免初始化，數值編碼器14和/或16也可作為絕對值編碼器而執行，所述絕對值編碼器已存儲例如在啟動期間或在功率輸出之後已執行的轉動的絕對數n。
權利要求
1.一種操作電梯系統的方法，其中所述電梯系統具有用於上升懸吊裝置的滾筒、用於驅動滾筒的驅動單元、和用於控制驅動單元的控制單元，其特徵在於所述控制單元將轉速指定到驅動單元，所述轉速依賴於懸吊裝置的卷到滾筒上的長度。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於根據滾筒的轉動的絕對數確定懸吊裝置的卷到滾筒上的長度。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於根據電梯轎廂在電梯井道中的位置確定懸吊裝置的卷到滾筒上的長度和/或轉動的絕對數。
4.根據前述權利要求之一所述的方法，其特徵在於在啟動期間，為初始化控制單元，電梯轎廂移動到起始位置。
5.根據前述權利要求之一所述的方法，其特徵在於在滾筒的每一次轉動之後，控制單元將轉速指定到驅動單元。
6.根據前述權利要求之一所述的方法，其特徵在於所述傳送裝置螺旋地卷到滾筒上。
7.一種電梯系統，具有用於上升懸吊裝置的滾筒、用於驅動滾筒的驅動單元、和用於控制驅動單元的控制單元，其特徵在於所述控制單元以這樣的方式執行，即使所述控制單元可確定用於驅動單元的轉速，所述轉速依賴於懸吊裝置卷到滾筒上的長度。
8.根據權利要求7所述的電梯系統，其特徵在於數值編碼器分配到驅動單元，以確定轉動數，所述數值編碼器優選地作為絕對值編碼器而執行。
9.根據權利要求7所述的電梯系統，其特徵在於數值編碼器分配到電梯轎廂，以確定所述電梯轎廂的位置，所述值編碼器優選地作為絕對值編碼器而執行。
全文摘要
本發明涉及一種操作電梯系統(10)的方法，其中所述電梯系統(10)具有用於上升懸吊裝置(4)的滾筒(11)，用於驅動滾筒(11)的驅動單元(12)，和用於控制驅動單元(12)的控制單元(13)，其中所述驅動單元(12)的控制單元(13)指定轉速(R)，所述轉速(R)依賴於懸吊裝置(4)卷到滾筒(11)上的長度(L，Z)。本發明也涉及一種電梯系統，其可使用根據本發明的方法。
文檔編號B66B11/04GK101028902SQ200610172779
公開日2007年9月5日 申請日期2006年12月30日 優先權日2006年1月17日
發明者菲利普·亨內勞, 卡洛斯·楊克列維奇, 克裡斯託夫·利貝特勞 申請人:因溫特奧股份公司