一種具有輔助控制單元的電梯及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電梯，包括稱量單元、下次?？恐噶顔卧?、控制單元、驅動單元、制動器、升降單元、發(fā)電電動機、蓄電池?？刂茊卧鶕?jù)稱量單元以及下次停靠指令單元反饋的信息，控制驅動單元以及制動器動作，升降單元以合理的速度運行。控制單元包括主控單元及輔助控制單元，驅動單元包括曳引機驅動單元以及自動變速器與卷揚式提升機構組合的驅動單元，升降單元包括電梯轎廂、對重、平衡配重。當電網(wǎng)斷電時，利用輔助控制單元，控制電梯運行。當電梯發(fā)生溜梯時，主控單元或輔助控制單元會迅速啟動剎車力補償裝置，控制自動變速器動作，加大平衡配重的反轉力矩，把轎廂維持在門區(qū)附近。本發(fā)明還公開了該種電梯的控制方法。
【專利說明】一種具有輔助控制單元的電梯及其控制方法

【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電梯。本發(fā)明還涉及一種電梯的控制方法。

【背景技術】
[0002]隨著高樓大廈越來越多，搭乘電梯早已成為每個人生活的一部分，但是，如今的電梯系統(tǒng)運行安全仍然不盡人意，電梯事故時有發(fā)生。更需指出的是，當電梯系統(tǒng)在火災、地震等重大災害中發(fā)生故障，而且有人被困于電梯中，則后果不堪設想。所以，如何尋求一種可在電梯斷電或溜梯情況發(fā)生時，讓電梯繼續(xù)運行的方法顯得尤為迫切。
[0003]眾所周知，現(xiàn)在的常用電梯基本上只有一個控制系統(tǒng)，當該系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，常需要人工去解決問題，由于時間關系，往往會造成重大事故或給使用者造成不便。而中國發(fā)明專利申請公布說明書CN1579914A(申請?zhí)?03153268.3，
【公開日】:2005年02月16日)就涉及到輔助控制問題。顯然該技術方案是通過啟用備用電力系統(tǒng)去解決斷電問題，而不能解決溜梯等故障，更不涉及節(jié)能問題。
[0004]因此，開發(fā)一種既具有安全功能又具有節(jié)能效果的電梯顯得尤為重要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種電梯，它可以通過輔助控制單元增加電梯運行的安全性，同時該電梯在主控系統(tǒng)運行下還具有節(jié)能性。
[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明電梯的技術解決方案如下:
[0007]在中國實用新型專利申請公布說明書CN203624744U(名稱:一種節(jié)能型曳引式電梯，申請?zhí)?201320835917.4，授權公告日:2014年6月4日，專利權人:葉榮偉)的電梯結構基礎上，增加輔助控制單元，并將再生能源存儲于蓄電池中，修改后的電梯總體結構示意圖如圖1，包括稱量單元1、下次?？恐噶顔卧?、控制單元8、驅動單元6、制動器7、升降單兀3、發(fā)電電動機5、蓄電池4 ；
[0008]所述升降單元3包括電梯轎廂3.1、對重3.2、平衡配重3.3 ；
[0009]所述控制單元包括主控單元8.1以及輔助控制單元8.2 ；
[0010]所述輔助控制單元8.2的操控可以是有線的，也可以是無線的，有線操控的位置必須位于安全、方便的地方(比如電梯監(jiān)控室或轎廂內(nèi)的特制按鈕區(qū))；
[0011 ] 所述輔助控制單元是相對獨立的，其電源是蓄電池4，而主控單元的電源是電網(wǎng)，輔助控制單元與主控單元可以位于同一個控制柜內(nèi)；正常情況下，輔助控制單元不參與電梯運行，當發(fā)生異常情況(比如電網(wǎng)斷電、溜梯)時，輔助控制單元才會起作用；
[0012]所述驅動單元6包括曳引機驅動單元6.3以及自動變速器6.2與卷揚式提升機構
6.1組合的驅動單元；
[0013]所述制動器7位于曳引機側，它被主控單元控制或輔助控制單元控制；
[0014]所述發(fā)電電動機5作為發(fā)電機運行時所產(chǎn)生的電能保存于蓄電池里，發(fā)電電動機作為電動機時所需的電力來自電網(wǎng)或蓄電池；
[0015]所述蓄電池4的供電對象至少包括輔助控制單元、制動器、自動變速器與卷揚式提升機構組合的驅動單元、稱量單元、下次停靠指令單元，其能量來自電網(wǎng)或發(fā)電電動機，在平時應保證其電量不低于0.5千瓦時，若低于該值，則需及時充電，以備不時之需。
[0016]所述電梯運行的控制方法有三種情況:第一種是在正常情況下，根據(jù)稱量單元以及下次停靠指令單元反饋的信息，主控單元依據(jù)節(jié)能原理，控制自動變速器動作，調(diào)整平衡配重的變速比，使得電梯相對平衡，進而使曳引機在較小輸出功率的情況下，帶動轎廂正常運行；第二種是在電網(wǎng)斷電情況下，輔助控制單元起作用，控制自動變速器與卷揚式提升機構組合的驅動單元動作，使得平衡配重的扭矩加到轎廂側或對重側，這種附加扭矩促使轎廂運行；第三種是在電梯發(fā)生溜梯情況時，主控單元或輔助控制單元起作用，迅速啟動剎車力補償機制，控制自動變速器與卷揚式提升機構組合的驅動單元動作，加大平衡配重的反轉力矩，使得轎廂反向運行，并使電梯重新獲得相對平衡，在速度接近零時平層，使得乘客獲救。
[0017]本發(fā)明可以達到的有益效果是:
[0018]I)正常情況下，通過主控單元的控制，由于平衡配重的加入，使得電梯基本上都在平衡狀態(tài)下運行，可以起到降低曳引機輸出功率的效果；
[0019]2)當電網(wǎng)發(fā)生斷電時，啟用輔助控制單元，使得電梯繼續(xù)運行，解決乘客的臨時緊急需求，若乘客是從上到下為主的，則電梯能夠在較長時間內(nèi)繼續(xù)往返運行；
[0020]3)當電梯發(fā)生溜梯時，控制單元中的主控單元或輔助控制單元會迅速啟動剎車力補償機制，控制自動變速器與卷揚式提升機構組合的驅動單元動作，加大平衡配重的反轉力矩，把轎廂維持在門區(qū)附近，避免發(fā)生事故。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明電梯的總體結構示意圖。
[0022]圖2是本發(fā)明電梯的控制方法的流程示意圖。

【具體實施方式】
[0023]參見圖1所示的本發(fā)明電梯的總體結構示意圖，本發(fā)明電梯包括用于確定所述電梯轎廂的實際負載的稱量單元1、用于確定所述電梯轎廂下次?？繕菍拥南麓瓮？恐噶顔卧?、在井道中的升降單元3、為輔助控制單元等零部件提供電能的蓄電池4、發(fā)電電動機5、為所述升降單元提供驅動力的驅動單元6、為轎廂提供制動力并安裝在曳引機側的制動器
7、對所述驅動單元進行控制使得所述電梯轎廂按照給定速度運行的控制單元8。
[0024]所述升降單元3包括電梯轎廂3.1、對重3.2、平衡配重3.3 ；
[0025]所述驅動單元6包括曳引機驅動單元6.3以及自動變速器6.2與卷揚式提升機構
6.1組合的驅動單元；
[0026]所述控制單元8主控單元8.1與輔助控制單元8.2。
[0027]參見圖2所示的本發(fā)明電梯的控制方法的流程示意圖，該電梯的控制方法及步驟如下:
[0028]I)正常情況下的步驟為:
[0029]步驟一:由稱量單元檢測電梯轎廂的實際負載，并計算轎廂側與對重側的質(zhì)量差;
[0030]步驟二:主控單元根據(jù)上述質(zhì)量差，控制自動變速器動作，使得平衡配重的附加扭矩平衡掉上述質(zhì)量差；
[0031]步驟三:根據(jù)電梯轎廂的當前位置和由下次停靠指令單元確定的電梯轎廂下次?？繕菍佑嬎阌呻娞蒉I廂當前位置至電梯轎廂下次停靠樓層間的距離；
[0032]步驟四:主控單元根據(jù)上述的距離，選擇合適的速度、加減速度對曳引機驅動單元進行控制，使得轎廂正常運行；
[0033]步驟五:重復步驟一到步驟四。
[0034]2)電網(wǎng)斷電時，電梯的運行步驟為:
[0035]步驟1:制動器合閘，保持轎廂位置不變；
[0036]步驟2:由稱量單元檢測電梯轎廂的實際負載，并計算轎廂側與對重側的質(zhì)量差；
[0037]步驟3:根據(jù)電梯轎廂的當前位置和由下次?？恐噶顔卧_定的電梯轎廂下次?？繕菍佑嬎阌呻娞蒉I廂當前位置至電梯轎廂下次?？繕菍娱g的距離；
[0038]步驟4:輔助控制單元根據(jù)上述質(zhì)量差以及上述距離，控制自動變速器動作，調(diào)整平衡配重附加扭矩的大小，使得轎廂在運行方向的扭矩發(fā)生變化，使得轎廂在整個運行過程中處于加速一減速一加速一減速的動態(tài)過程中，最后一段距離必須是減速狀態(tài)且使得運行速度趨向零；
[0039]步驟5:轎廂運行到位，制動器合閘，保持轎廂位置不變，并打開轎門，接受下次指令；
[0040]步驟6:緊急情況下，只要蓄電池有足夠電量，電梯運行可以重復步驟2到步驟5，若不急需，可以等待電網(wǎng)來電。
[0041]3)電梯發(fā)生溜梯時，一般可以認為制動器7失效，則電梯的運行步驟為:
[0042]步驟a:傳感器測出溜梯行為并反饋給控制器，若主控單元正常，則進入步驟b，否則進入步驟e ;
[0043]步驟b:控制單元中的主控單元會迅速啟動剎車力補償機制，控制自動變速器與卷揚式提升機構組合的驅動單元動作，加大平衡配重的反轉力矩，使得轎廂反向運行，然后控制曳引機動作，使得電梯重新獲得相對平衡，并在相對平衡態(tài)下就近平層(平層時速度接近零，但仍舊可能會有輕微震蕩)；
[0044]步驟c:平層后，應在管理人員的控制或指導下開層門及轎廂門，轎廂內(nèi)人員應間隔快速走出轎廂；
[0045]步驟d:救援完成后，調(diào)整自動變速器的變速比，使得轎廂基本平衡并在靜摩擦力的作用下保持靜止，或通過盤車保持轎廂靜止，等待維修人員對電梯進行維修。
[0046]步驟e:輔助控制單元會迅速啟動剎車力補償機制，控制自動變速器與卷揚式提升機構組合的驅動單元動作，加大平衡配重的反轉力矩，使得轎廂反向運行，接著不斷調(diào)整變速比，讓轎廂處于加速——減速——加速——減速的動態(tài)過程中，并在速度接近零時，就近平層(平層后震蕩仍舊存在)；
[0047]步驟f:平層后，應在管理人員的控制或指導下開層門及轎廂門，轎廂內(nèi)人員應間隔快速走出轎廂；
[0048]步驟g:救援完成后，調(diào)整自動變速器的變速比，使得轎廂基本平衡并在靜摩擦力的作用下保持靜止，或通過盤車保持轎廂靜止，等待維修人員對電梯進行維修。
[0049]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種電梯,包括稱量單元1、下次?？恐噶顔卧?、控制單元8、驅動單元6、制動器7、升降單元3、發(fā)電電動機5、蓄電池4 ； 所述控制單元包括主控單元8.1以及輔助控制單元8.2 ； 所述驅動單元6包括曳引機驅動單元6.3以及自動變速器6.2與卷揚式提升機構6.1組合的驅動單元； 所述制動器7位于曳引機側，它被主控單元控制或輔助控制單元控制； 所述升降單元3包括電梯轎廂3.1、對重3.2、平衡配重3.3。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種電梯，其特征在于:所述輔助控制單元8.2是相對獨立的，其電源是蓄電池，而主控單元的電源是電網(wǎng)，輔助控制單元與主控單元可以位于同一個控制柜內(nèi)。
3.根據(jù)權利要求1和2所述的一種電梯，其特征在于:正常情況下，輔助控制單元不參與電梯運行，當發(fā)生異常情況(比如電網(wǎng)斷電、溜梯)時，輔助控制單元才會起作用。
4.根據(jù)權利要求1?3所述的一種電梯，其特征在于:輔助控制單元8.2的操控可以是有線的，也可以是無線的，有線操控的位置必須位于安全、方便的地方(比如電梯監(jiān)控室或轎廂內(nèi)的特制按鈕區(qū))。
5.根據(jù)權利要求1?4所述的一種電梯，其特征在于:當電網(wǎng)斷電時，利用輔助控制單元，控制電梯可以繼續(xù)運行。
6.根據(jù)權利要求1?4所述的一種電梯,其特征在于:當電梯發(fā)生溜梯時，控制單元中的主控單元或輔助控制單元會迅速啟動剎車力補償機制，控制自動變速器與卷揚式提升機構組合的驅動單元動作，加大平衡配重的反轉力矩，把轎廂維持在門區(qū)附近并使乘客獲救。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種電梯，其特征在于:發(fā)電電動機5作為發(fā)電機運行時所產(chǎn)生的電能保存于蓄電池4里,發(fā)電電動機作為電動機時所需的電力來自電網(wǎng)或蓄電池。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種電梯，其特征在于:蓄電池4的供電對象至少包括輔助控制單元、制動器、自動變速器與卷揚式提升機構組合的驅動單元、稱量單元、下次?？恐噶顔卧?其電力來源是電網(wǎng)或者發(fā)電電動機。
9.一種電梯的控制方法，其特征在于，所述電梯運行的控制方法有三種情況: 第一種是在正常情況下，根據(jù)稱量單元以及下次?？恐噶顔卧答伒男畔ⅲ骺貑卧罁?jù)節(jié)能原理，控制自動變速器與卷揚式提升機構組合的驅動單元動作，調(diào)整平衡配重的變速比，使得電梯相對平衡，進而使曳引機在較小輸出功率的情況下，帶動轎廂正常運行； 第二種是在電網(wǎng)斷電情況下，輔助控制單元起作用，控制自動變速器與卷揚式提升機構組合的驅動單元動作，使得平衡配重的扭矩加到轎廂側或對重側，這種附加扭矩促使轎廂運行； 第三種是在電梯發(fā)生溜梯情況時，主控單元或輔助控制單元起作用，迅速啟動剎車力補償機制，控制自動變速器與卷揚式提升機構組合的驅動單元動作，加大平衡配重的反轉力矩，使得轎廂反向運行，并使電梯重新獲得相對平衡，在速度接近零時平層，使得乘客獲救。
【文檔編號】B66B5/02GK104150298SQ201410411526
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月18日 優(yōu)先權日:2014年8月18日
【發(fā)明者】葉榮偉, 王秀秀 申請人:葉榮偉