[发明专利]用于检测电梯轿厢位置和速度的装置

说明书

技术领域

本发明涉及电梯控制领域，特别是涉及一种用于检测电梯轿厢位置和速度的装置。

背景技术

轿厢位置和速度检测在现代电梯系统中具有极为重要的意义，是实现电梯速度调节(生成速度指令和实现速度反馈控制)的基础。另外大部分电梯的安全保护装置，如电子式终端减速装置(SETS)，都需要实时检测电梯轿厢的位置和速度信号来实现对电梯的安全保护。

目前，在电梯调速控制中，最常用的轿厢位置和速度检测方式是利用旋转编码器，如，中国发明专利申请公布说明书CN101450762A(公开日：2009年06月10日)，中国发明专利申请公布说明书CN101336203A(公开日：2008年12月31日)，中国发明专利申请公布说明书CN101674996A(公开日：2010年03月17日)。利用旋转编码器方式检测电梯轿厢位置和速度，因其简单、方便，在电梯产品中得到了广泛应用，但却存在着如下明显不足之处：

1、电梯在运行过程中曳引绳与曳引轮之间或多或少的相对滑移会造成检测误差。

2、曳引绳拉伸现象的存在(尤其是在大提升高度、大不平衡负载情况下)同样会影响到检测结果的准确程度。

3、当系统断电后再上电时，增量式编码器在经过参考点之前无法确定电梯轿厢位置；当旋转范围为360度时，单圈绝对式编码器在系统断电再上电后无法确定电梯轿厢位置；尽管多圈绝对式编码器因其采用了钟表齿轮机械原理，能够在系统断电再上电后检测出旋转范围超过360度时电梯轿厢位置，但因其结构复杂、加工精度高、对环境要求严格等原因而没有在电梯中得到应用。

4、电梯位置和速度的检测精度受编码器的分辨率限制，高分辨率编码器的价格通常会远高于普通分辨率编码器。

5、旋转编码器由精密器件构成，当其受到较大冲击时可能会损坏其内部功能，因此旋转编码器对装设环境存在一定要求，如振动等。

此外，利用旋转编码器对电梯轿厢进行速度和位置检测时，旋转编码器多是安装于曳引机主轴上，该检测方式无法应对曳引绳断裂这一极端情形。这使得近年来在电梯位置和速度检测的研究方面，出现了将检测器从机房移至电梯轿厢这一趋势，如中国发明专利申请公开说明书CN101402429A(公开日：2009年04月08日)。

在现有的利用设置于电梯轿厢的检测器对电梯轿厢位置和速度进行检测的方法中，通常是在井道和电梯轿厢的一方沿电梯轿厢移动方向上设置彼此分开一定间隔的被检物、同时在另一方上设置有检测器，然后通过检测器对被检物实施检测并辅以其中的时间间隔来实现对电梯轿厢的位置和速度的检测，如：中国发明专利说明书CN1312025C(授权公告日：2007年4月25日)是利用了设置于井道中的安装板，中国发明专利CN1840461B(授权公告日：2010年04月07日)是利用了设置于井道中能够发送特有信息的装置(IC标签等)，中国发明专利申请公开说明书CN101402429A(公开日：2009年04月08日)是利用了设置轿厢上的传感器阵列。

利用设置于电梯轿厢的检测器对电梯轿厢位置和速度进行检测，尽管能够克服旋转编码器方式的一些缺点，但同样存在着一些明显不足：

A、由于设置于井道中的被检物通常仅分布于特定区域，如终端层附近，因此该检测方式仅能检测被检物或检测器所在区间的电梯轿厢位置和速度信号，无法实现对电梯轿厢位置和速度的全程检测。

B、检测到的电梯轿厢速度为由被检物或检测器所决定的特定区间内的平均速度，而非所对应点的瞬时速度。

C、通常需要装设一定数量的被检物和检测器。

由上述分析可知，无论是采用编码器方式，还是利用设置于电梯轿厢的检测器方式，都存在检测误差大、检测区域有限、不能方便应对系统断电后再上电场合和速度检测粗糙等缺点。

因此，如何对电梯轿厢的位置和速度信息进行全程、高精度的检测并且能应对系统断电后再上电和曳引绳断裂等特定场合的检测就成为一个有待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于检测电梯轿厢位置和速度的装置，即使在系统断电再上电和曳引绳断裂的情况下，也能实现对电梯轿厢进行全程、高精度的位置和速度检测。

为解决上述技术问题，本发明的用于检测电梯轿厢位置和速度的装置包括：

一随动装置，其一端与电梯轿厢的底部相连接，另一端与井道相连接，具有一定密度且可随电梯轿厢垂直运行而升降；

一称重装置，用于称量所述随动装置的整体或特定部分在随电梯轿厢垂直运行而升降时所受重力；