用于電梯的增強(qiáng)型減速推進(jìn)系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】用于電梯的増強(qiáng)型減速推進(jìn)系統(tǒng)發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本文所公開的標(biāo)的物大體上涉及推進(jìn)系統(tǒng)領(lǐng)域，且更明確地說，涉及具有增強(qiáng)型減速的電梯推進(jìn)系統(tǒng)。
[0002]背景
[0003]在某些應(yīng)用(例如，高層建筑物)中，自推進(jìn)電梯系統(tǒng)(也稱為無纜電梯系統(tǒng))是有用的，在所述應(yīng)用中，有纜系統(tǒng)的纜線的質(zhì)量是禁止的，和/或在單個井道內(nèi)需要多個電梯轎廂。在低速自推進(jìn)電梯系統(tǒng)中，在給定電梯轎廂的低速度的情況下，停止電梯轎廂通常是平穩(wěn)的。在高速自推進(jìn)電梯系統(tǒng)中，當(dāng)例如系統(tǒng)中存在失電或其它故障時，在向上方向操作的高速電梯轎廂的減速率可能超過重力加速度。推力的損耗可導(dǎo)致向上進(jìn)行的電梯轎廂以I重力減速，從而導(dǎo)致乘客自由下落。如果摩擦力或短路的電動機(jī)繞組在電梯轎廂上形成拖曳力，那么減速率可超過重力，且乘客將相對于電梯轎廂向上加速。
[0004]概述
[0005]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案，一種電梯系統(tǒng)包括:第一推進(jìn)系統(tǒng)，其用于將線性運動賦予電梯轎廂；控制器，其產(chǎn)生用于所述第一推進(jìn)系統(tǒng)的控制信號；制動器，其用于保持所述電梯轎廂；能量儲存單元；以及第二推進(jìn)系統(tǒng)；所述控制器被配置來進(jìn)行以下各項中的至少一個:(i)在電梯轎廂的向上行進(jìn)期間發(fā)生故障后，即刻接入能量儲存單元來為第一推進(jìn)系統(tǒng)和第二推進(jìn)系統(tǒng)中的至少一個供電，(ii)在電梯轎廂的向上行進(jìn)期間，第一推進(jìn)系統(tǒng)中發(fā)生故障后，即刻為第二推進(jìn)系統(tǒng)供電，(iii)在電梯轎廂的向上行進(jìn)期間發(fā)生故障后，即刻延遲應(yīng)用制動器，直到電梯轎廂速度小于閾值為止。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施方案，一種電梯系統(tǒng)包括:電梯轎廂；導(dǎo)軌；以及線性同步磁阻電動機(jī)，所述線性同步磁阻電動機(jī)包括:主要電路，其具有多個主要電極以及圍繞所述主要電極的繞組；次要電路，其具有多個次要電極；所述主要電路耦合到電梯轎廂和導(dǎo)軌中的一個，所述次要電路耦合到電梯轎廂和導(dǎo)軌中的另一個。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施方案，一種用于電梯的單向制動器包括:安全塊，其具有漸細(xì)的楔形導(dǎo)引物，以便圍繞電梯導(dǎo)軌置放；楔形物，其被配置來僅在電梯轎廂的向下移動后即刻將制動力施加到所述導(dǎo)軌；以及偏置部件，其被配置來呈現(xiàn)展開位置和縮進(jìn)位置，當(dāng)所述偏置部件處于展開位置中時，所述偏置部件將所述楔形物定位在所述楔形導(dǎo)引物中。
[0008]本發(fā)明的實施方案的其它方面、特征和技術(shù)從結(jié)合圖式進(jìn)行的以下描述將變得更明顯。
[0009]附圖簡述
[0010]現(xiàn)在參看圖式，其中相同元件在圖中相同編號:
[0011]圖1描繪示例性實施方案中具有線性同步磁阻推進(jìn)系統(tǒng)的電梯系統(tǒng)；
[0012]圖2描繪示例性實施方案中的主要電路和次要電路；
[0013]圖3描繪用于控制示例性實施方案中的電梯轎廂的向上減速的流程圖；以及
[0014]圖4描繪示例性實施方案中的單向制動器。
[0015]詳述
[0016]圖1描繪示例性實施方案中具有自推進(jìn)推進(jìn)系統(tǒng)的電梯系統(tǒng)10。電梯系統(tǒng)10包括電梯轎廂12，其在井道14中行進(jìn)。電梯系統(tǒng)10使用線性同步磁阻電動機(jī)，所述線性同步磁阻電動機(jī)具有主要電路18，其耦合到電梯轎廂12以將運動賦予電梯轎廂12。一個或多個導(dǎo)軌16用于在電梯轎廂12沿井道14行進(jìn)時引導(dǎo)電梯轎廂12。導(dǎo)軌16還通過鄰近于導(dǎo)軌16中的開口 19形成的多個次要電極17，為線性同步磁阻電動機(jī)提供次要電路。次要電極17界定線性同步磁阻電動機(jī)的次要電路。參考圖2更詳細(xì)地描述線性同步磁阻電動機(jī)的主要電路18以及次要電路的次要電極17。第二線性同步磁阻電動機(jī)由以與主要電路18和導(dǎo)軌16相同的方式構(gòu)造的主要電路18’和導(dǎo)軌16’提供。
[0017]控制器20將控制信號提供給主要電路18和18’，以控制電梯轎廂12的運動(例如向上或向下)，且停止電梯轎廂12?？墒褂脠?zhí)行存儲在存儲媒介上的計算機(jī)程序以實施本文所述的操作的通用微處理器來實施控制器20?；蛘?，控制器20可在硬件(例如，ASIC、FPGA)中或在硬件/軟件的組合中實施。控制器20也可為電梯控制系統(tǒng)的部分。控制器20可包括供電電路(例如，逆變器或驅(qū)動器)，來為主要電路18和18’供電。
[0018]通過電源將電力供應(yīng)到控制器20和其它組件。在圖1的實施方案中，電源為沿井道14的長度延伸的電力軌30。傳感器32檢測電梯轎廂12相對于導(dǎo)軌16的位置，且更明確地說，檢測線性同步磁阻電動機(jī)的次要電路中的次要電極17的位置?？刂破?0使用次要電極17的位置來將提供給主要電路18的電流向量定向到軌道16中的孔19。應(yīng)理解，可使用其它傳感器(例如，速度傳感器、加速計)來控制電梯轎廂12的運動。能量儲存單元34儲存在電梯轎廂12正向上行進(jìn)且發(fā)生故障(例如，緊急停止)時，用來減少電梯轎廂12的減速的能量。本文進(jìn)一步詳細(xì)描述能量儲存單元34。控制器20控制制動器36 (例如，制動器或保持裝置)來停止電梯轎廂12的移動。
[0019]圖2是示例性實施方案中的導(dǎo)軌16和主要電路18的俯視圖。導(dǎo)軌16包括肋狀物40，其垂直于基座42延伸?；?2安裝到井道14的內(nèi)壁。導(dǎo)軌16由鐵磁材料(例如，低碳鋼)制成。如上文所述，導(dǎo)軌16中的開口 19界定線性同步磁阻電動機(jī)的次要電路的次要電極17。肋狀物40具有遠(yuǎn)端43，其為電梯轎廂12提供引導(dǎo)表面。輥(未圖示)沿肋狀物40的引導(dǎo)表面引導(dǎo)電梯轎廂12。
[0020]主要電路18包括多個主要電極44，其例如由鐵磁材料(例如，鋼、鐵)的層壓形成。主要電極44定位在肋狀物40的任一側(cè)上。主要電極44與次要電極17對準(zhǔn)。主要電極44通過底座46耦合到電梯轎廂12，底座46通過螺栓連接、焊接等附接到主要電極44。繞組50包括主要電極44，且用作傳統(tǒng)的同步磁阻電動機(jī)定子，且線性布置。來自控制器20的控制信號(例如，三相正弦電流)施加到繞組50，以將線性運動賦予電梯轎廂12。來自主要電極44的磁通量穿過同等大小的兩個氣隙52，以平衡吸引性磁力。主要電極44和繞組50沿電梯轎廂12的長度定位，且可超過電梯轎廂12的長度，以增加容量和/或效率。主要電極44的間距等于次要電極17的間距。盡管主要電極44被示出為耦合到電梯轎廂12，且次要電極17形成于導(dǎo)軌16中，但應(yīng)理解，主要電極44和次要電極17的位置可相反。
[0021]圖1的實施方案包括用以在轎廂正向上行進(jìn)且發(fā)生故障時減少電梯轎廂12的減速的組件。在示例性實施方案中，自推進(jìn)電梯以大于約2m/s的速度向上行進(jìn)。故障是指起始轎廂的立即停止的事件，例如失電、推進(jìn)系統(tǒng)故障、緊急停止等，且可包括若干其它事件。如圖1中所示，電梯系統(tǒng)10包括能量儲存單元34，其儲存能量以供在故障條件下控制向上移動的電梯轎廂12的減速時使用。舉例來說，在來自電源30的失電的事件中，向上行進(jìn)的電梯轎廂將通常突然停止。當(dāng)控制器20檢測到失電時，控制器20接入能量儲存單元34，以將電力提供給推進(jìn)系統(tǒng)(例如，主要電路18和18’)，且將平穩(wěn)的減速提供給電梯轎廂12。在干線失電的事件中，推進(jìn)系統(tǒng)仍將提供凈向上推力以限制減速率，直到轎廂電梯12達(dá)到近零速度且制動/保持結(jié)構(gòu)可嚙合為止。能量儲存單元34可包括電容器、電池、飛輪或其它能量儲存裝置。在示例性實施方案中，能量儲存單元34能夠儲存大于約20，000焦耳的會κΜ。
[0022]圖1的實施方案包括雙重推進(jìn)系統(tǒng)，其呈兩個線性同步磁阻電動器18和18’ (電梯轎廂12的每一側(cè)上一個)的形式。在電梯轎廂12的正常行進(jìn)期間，可使用第一和第二推進(jìn)系統(tǒng)兩者。當(dāng)?shù)谝煌七M(jìn)系統(tǒng)中發(fā)生故障時，第二推進(jìn)系統(tǒng)提供向上行進(jìn)的電梯轎廂12的平穩(wěn)減速。舉例來說，如果控制器20檢測到第一推進(jìn)系統(tǒng)的主要電路18中的故障，那么控制器20可將控制信號提供到第二推進(jìn)系統(tǒng)的主要電路18’。并非突然停止，控制器20命令第二推進(jìn)系統(tǒng)使向上行進(jìn)的電梯轎廂12平穩(wěn)地減速，直到達(dá)到合適的向上速度為止。除第二推進(jìn)系統(tǒng)之外，實施方案可包括冗余驅(qū)動器(例如，逆變器)、冗余控制器、冗余電力傳輸線，以及其它用來將向上平移提供給電梯轎廂的冗余組件。
[0023]除使用能量儲存單元34和多個推進(jìn)組件之外，電梯系統(tǒng)10可延遲制動裝置(例如，停止裝置、速度限制裝置和/或保持裝置)的嚙合，直到電梯轎廂12的向上速度變?yōu)樾∮谏祥撝禐橹?。參看圖1，如果控制器20檢測到故障，且轎廂正向上行進(jìn)，那么控制器20將延遲激活制動裝置36，直到電梯轎廂12的向上速度小于閾值為止。舉例來說，控制器20可從速度傳感器獲得速度信號，并延遲嚙合制動裝置36，直到向上速度小于2m/s為止。
[0024]圖3是控制器20在檢測到故障后即刻減少向上行進(jìn)的電梯轎廂12的減速時所執(zhí)行的示例性操作的流程圖。所述過程在100處開始，在100處，控制器20