[发明专利]电梯平衡系数检测装置及其方法

权利要求书

1.电梯平衡系数检测装置，其特征在于：包括测距仪、测速装置、测量主机、两个钳形电流表，所述测距仪的测量点位于电梯轿厢下表面，所述测速装置设置在曳引机钢丝绳处，两个所述钳形电流表与曳引机三相线的其中两相线连接，所述测速装置、钳形电流表、曳引机三相线均与测量主机连通，所述测量主机与手持控制端连通。

2.如权利要求1所述的电梯平衡系数检测装置，其特征在于：所述测速装置包括测速轮、测速传感器，所述测速传感器与测速轮连接，所述测速轮测速时紧靠在曳引机钢丝绳上，所述测量主机包括安装在主机壳体内的数据采集电路、数据处理电路、锂电池，以及安装在主机壳体上的显示屏，所述数据采集电路与数据处理电路连通，所述锂电池、显示屏均与数据处理电路连通，所述测速传感器、曳引机三相线、钳形电流表均与数据采集电路连通，所述数据采集电路与手持控制端连通。

3.如权利要求2所述的电梯平衡系数检测装置，其特征在于：所述主机壳体上安装有与数据采集电路连通的三个电压采集接口、两个电流采集接口、一个速度采集接口，所述三个电压采集接口分别与曳引机三相线连接，所述两个电流采集接口分别与两个钳形电流表连接，所述速度采集接口与测速传感器连接。

4.如权利要求2所述的电梯平衡系数检测装置，其特征在于：所述测速装置还包括万向节、磁铁，所述测速传感器安装在测速外壳上，所述万向节一端与测速外壳连接，另一端与磁铁连接，所述磁铁吸附在曳引机铁支架上。

5.如权利要求2所述的电梯平衡系数检测装置，其特征在于：所述数据采集电路连有无线数据发射模块，所述数据采集电路通过无线数据发射模块与手持控制端的无线数据接收模块连通。

6.如权利要求1-5任一权利要求所述的电梯平衡系数检测装置，其特征在于：所述测距仪包括测距传感器、摄像头、测距电路板、测距电池，所述测距传感器、摄像头安装在测距仪壳体上，所述测距电路板、测距电池安装在测距仪壳体内，所述测距传感器、摄像头、测距电池均与测距电路板连通，所述测距电路板与安装在测距仪壳体上的测距显示屏连接。

7.如权利要求1-5任一权利要求所述的电梯平衡系数检测装置，其特征在于：所述测距仪包括测距传感器、摄像头、测距电路板、测距电池，所述测距传感器、摄像头安装在测距仪壳体上，所述测距电路板、测距电池安装在测距仪壳体内，所述测距传感器、摄像头、测距电池均与测距电路板连通，所述测距电路板与手持控制端连接。

8.电梯平衡系数检测方法，其特征在于包括以下步骤：

a、将电梯轿厢停在顶层，测量电梯轿厢下表面高度L1；

b、开启电梯轿厢，从顶层行至底层，测量电梯轿厢下行电流A1、A2和下行电压V1、V2、V3以及电梯实时运行加速度a1及下行速度Vd，测量电梯轿厢下表面高度L2；

c、计算下行行程Ld=L1-L2；

d、开启电梯轿厢，从底层行至顶层，测量电梯轿厢下行电流A3、A4和下行电压V4、V5、V6以及电梯实时运行加速度a2及下行速度Vu，测量电梯轿厢下表面高度L3；

e、计算上行行程Lu=L3-L2；

f、采用“参数辨识法”计算平衡系数K：

首先分别建立下行和上行的运动模型如公式(4)和公式(5)所示，

其中Nd为电梯下行电机输入功率，ηd为电梯下行的电机效率乘以机械总效率，Vd为电梯下行速度；Nu为电梯上行电机输入功率的发电功率，ηu为电梯上行的电机发电效率乘以机械总效率，Vu为电梯上行速度，g为重力加速度，Q为电梯额定载荷，K为平衡系数，，，可以假定ηd=ηu=η，通过公式(4)和公式(5)可得公式(6)，

对于公式(4)和公式(5)分别采用系统辨识法可以得到Kd和Ku，利用公式(6)可以计算得到η，有了Kd、Ku和η，既可以计算出平衡系数K。

9.电梯平衡系数检测方法，其特征在于包括以下步骤：

a、将电梯轿厢停在顶层，测量电梯轿厢下表面高度L1；

b、开启电梯轿厢，从顶层行至底层，测量电梯轿厢下行电流A1、A2和下行电压V1、V2、V3以及电梯实时运行加速度a1及下行速度Vd，测量电梯轿厢下表面高度L2；

c、计算下行行程Ld=L1-L2；

d、开启电梯轿厢，从底层行至顶层，测量电梯轿厢下行电流A3、A4和下行电压V4、V5、V6以及电梯实时运行加速度a2及下行速度Vu，测量电梯轿厢下表面高度L3；

e、计算上行行程Lu=L3-L2；

f、采用能耗平衡法”计算平衡系数K：

对于电梯下行消耗的总能耗转换为对重端的势能，对于电梯上行对重端的势能转换为电能，因此可得公式(8)和公式(9)，

其中Pd为电梯下行总功耗，Pu为电梯上行总发电量，Ld为电梯下行行程，Lu为电梯上行行程，η为效率，g为重力加速度，Q为电梯额定载荷，K为平衡系数，基于公式(8)和公式(9)可得公式(10)，

基于公式(8) 公式(9)和公式(10)，由于电梯通过下行，然后电梯上行回到顶层，机械势能增加为0，而消耗的电能和发电的电能之差即为损耗，假定电梯上行和电梯下行的损耗是一样的，则可以得到公式(11)，

由于Pu为电梯上行总发电量已知，基于公式(11)和公式(10)可以计算得出Pd，基于公式(8) 及公式(9)，由于Pd，Pu，Ld，Lu，g，Q均为已知，既可以计算出平衡系数K。