[发明专利]升降机系统中的主动补偿

说明书

技术领域

本发明涉及用于升降机系统中的配重系统的主动补偿单元。本发明还涉及使用主动补偿单元为升降机系统中的配重系统提供主动补偿的方法。

背景技术

通常，升降机系统(诸如牵引升降机)由以下主要系统部件组成：

·升降机，其包括升降机吊笼，用来运输乘客和/或其他负荷。升降机总是具有不可超出的设计额定负荷。

·牵引机，其提供牵引以移动升降机。

·配重(或者配重系统)，当升降机上下移动时其平衡升降机的质量。配重系统设置成减小牵引机上的标定负荷。

·补偿元件，诸如绳索和/或链条，有时被认为是可选元件。

常规升降机系统100图示于图1。系统100原则上包括安装在升降机提升器104(其可认为是建筑物内的升降机轴，或者比如是用于升降机的升降机提升器，诸如用于在例如建筑物的外墙面上或者建筑物内部的开放天井中的电梯的那些，如大型旅店等中常见的)中的升降机(吊笼等)102。牵引机106位于机器空间108中，提供了用于提升及降低升降机提升器104内的升降机102的驱动力。绳索系统110连接升降机系统100的部件，这些部件包括配重系统112，在图1的常规升降机系统100中，配重系统112包括配重114和补偿元件(绳索或者链条)116。

配重典型地设定尺寸为使得升降机在额定负荷的情况下牵引机最大消耗系统操作所需的50％电功率，并且设计成承载升降机(包括轿厢、平台以及任何关联的部件)加上升降机额定负荷的额外50％的组合质量。

因此，如果：

E＝升降机以及部件的质量(固定质量)；

L＝乘客质量和/或升降机负荷(可变负荷，为升降机额定负荷的0％至100％)；以及

W＝配重系统的质量；

那么W＝[E+(50％×L)]

在操作期间，图1的牵引机106将典型地呈现以图2为特征的类型的牵引机电流，图2图示了电流负荷曲线，示出了在升降机加载分布下升降机牵引机电流的变动。(为简化起见，图2仅图示了牵引机电流值，不考虑牵引机是充当电动机还是发电机/再生机)。因而，图2的X轴线202图示了升降机的加载，是额定负荷的百分比。图2的Y轴线204图示了牵引机电流值。曲线206图示了随着升降机在升降机提升器中向上移动，当升降机中的百分比加载变化时牵引机电流的变动。曲线208图示了随着升降机在升降机提升器中向下移动，当升降机中的百分比加载变化时牵引机电流的变动。

应该注意的是，每个曲线206、208在50％升降机额定加载处或50％升降机额定加载附近出现电流最小化，因系统固有损失的特性和大小而需要考虑自50％加载的变动。

假定系统损失可忽略，在升降机吊笼的向上行进方向期间配重114设定为50％升降机额定负荷的情况下，牵引机106在0％至49％升降机额定负荷之间起到发电机的作用。当升降机被以51％至100％升降机额定负荷加载时，当升降机102在升降机提升器104中提升时牵引机106作为电动机操作。

对于升降机吊笼102的向下行进方向，会发生相反的情况。也即，当升降机被以0％至49％升降机额定负荷加载时，牵引机106作为电动机操作，当升降机被以51％至100％加载时，牵引机106作为发电机操作。

当升降机102上的加载是50％额定负荷时，没有(或者可忽略的)电功率被牵引机106生成或消耗。

因此，当升降机102上的加载显著偏离50％额定负荷时，通过牵引机106吸收或者生成大量功率。无论电功率被吸收还是生成都是不期望的。显而易见地，当电功率被吸收时这是成本高的。当牵引机106生成/再生电功率时，必需采取措施处理电功率。必须以显著资本成本提供复杂功率电子元件以调节返回电栅的功率供给(而且，这具有另一不期望的副效应，即在系统中生成电谐波)，或者说一个或多个制动电阻器必须设置成允许生成的电功率作为热被消散(但这还要求在提供制动电阻器方面低廉的资本投资，用于安装制动电阻器的额外空间，还必须管理由此产生的热，诸如通过提供大量空间用于定位制动电阻器或者通过在其安装区域添加冷却)。

以下的表格1示出了用于牵引机106操作的电动和发电阶段的各种加载条件，从用户角度示出了理想的操作条件。

表格1