專利名稱：升降機電源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及升降機系統(tǒng)。特別地，本發(fā)明涉及用于驅(qū)動多個升降機起重電動才幾(elevator hoist motor)的電源系統(tǒng)。
技術(shù)背景操作升降機所需要的功率范圍從高正值(其中外部產(chǎn)生的功率被以 最大速率(at a maximal rate)利用)到負值(其中升降機中的負載驅(qū) 動電動機，這樣其像發(fā)電機一樣發(fā)電)。這種使用電動機像發(fā)電機一樣 發(fā)電通常被稱為再生(regeneration)。如果不考慮摩擦損耗、電轉(zhuǎn)換 損耗以及附屬設備(如照明設備)所用的功率，假設在一座大樓里，所 有乘坐升降機上樓的乘客同樣乘坐相同的升降機下樓，那么運行系統(tǒng)所 需的平均功率為零。然而，由于大部分升降機是基于效率進行調(diào)度 (dispatch)的，并且經(jīng)常忽^L功率管理的考慮，所以這種平均功率為 零的情況一般不會發(fā)生。例如，如果兩個或者更多的升降機同時被調(diào)度， 來自相關(guān)電動機的重疊的電流瞬態(tài)導致對動力源的相當大的功率需求。 因此，動力源的可供應功率必須非常大以避免如果所有升降機同時啟動 時的過載情況。另夕卜，傳統(tǒng)的多升降機電源系統(tǒng)一般都包括用于每一個起重電動機 的功率變換器和專用的電源總線。因此，每一個起重電動機所消耗的功 率與多升降機電源系統(tǒng)中其他起重電動機所消耗的功率是無關(guān)的。這導致動力源的低效使用。例如，在起重電動機再生階段，如果負功率需求 超過了電源系統(tǒng)的存儲容量，由每個起重電動機產(chǎn)生的相當數(shù)量的能量 可能需要作為廢熱浪費掉。這不僅是產(chǎn)生的電的浪費，還對防止過熱發(fā) 生的空氣調(diào)節(jié)的要求增加了更多的浪費。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是針對一種用于操作多個起重電動機的電源系統(tǒng)，其中每個 起重電動機控制多個升降機的其中 一個的運動。該電源系統(tǒng)包括電源總 線以及跨接在電源總線上的變換器，該變換器用于將來自交流(AC)電 源的交流功率轉(zhuǎn)換為直流(DC)功率并輸送該直流功率到電源總線。該 電源系統(tǒng)還包括跨接在電源總線上的多個逆變器(inverter)。每個逆 變器都連接到起重電動機，并且當起重電動機電動(motoring)時通過將來自電源總線的直流功率轉(zhuǎn)換為交流功率，該逆變器可操作以驅(qū)動起 重電動機。每一個逆變器還可操作以當電動機發(fā)電時將由起重電動機產(chǎn) 生的交流功率轉(zhuǎn)換為直流功率并將該直流功率輸送到電源總線?？刂破?通過控制變換器以及逆變器的操作來管理累積在電源總線上的功率，以利用變換器和發(fā)電(generating)起重電動機輸送到電源總線上的功率 馬區(qū)動電動(motoring)起重電動才幾。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的電源系統(tǒng)的示意圖，該電源系統(tǒng)包括用 于驅(qū)動群升降才幾系統(tǒng)(group elevator system)中的多個升降沖幾的7> 共電源總線。圖2是根據(jù)本方面的另一個實施例的電源系統(tǒng)的示意圖，該電源系 統(tǒng)包括用于驅(qū)動群升降機系統(tǒng)中的多個升降機的公共電源總線以及連 接到該公共電源總線的能量存儲器。
具體實施方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的電源系統(tǒng)10的示意圖，該電源系統(tǒng)IO 包括用于連接到群升降機系統(tǒng)中的多個升降機12a、 12b和12c的公共 直流總線ll。升降機12a包括升降機艙14a、艙重傳感器15a、平衡物 16a以及起重電動機18a。升降機12b和12c包括用相似的參考數(shù)字標 記的類似部件。盡管圖1中示出了三個升降機12a-12c,但是應理解本 發(fā)明的電源系統(tǒng)10可以適用于包括任何數(shù)量升降機的升降機系統(tǒng)中。電源系統(tǒng)10包括三相交流動力源20、功率變換器22、電壓傳感器 23、動態(tài)制動器24、平滑電容器25a、 25b和25c、功率逆變器26a、 26b 和26c,以及控制器31。功率變換器22和功率逆變器26a-26c由公共 直流總線11連接。動態(tài)制動器24跨接在公共直流總線11上，并且平 滑電容器25a-25c分別并聯(lián)連接在到功率逆變器26a-26c的輸入。控制 器31連接到艙重傳感器15a-15c、功率變換器22、電壓傳感器23、動 態(tài)制動器24,以及功率逆變器26a-26c。三相交流動力源20可以是商用電源，用以提供電功率給功率變換 器22。功率變換器22是三相功率逆變器，其可操作將來自動力源20的 三相交流功率轉(zhuǎn)換為直流功率。在一個實施例中，功率變換器22包括 多個功率晶體管電路，該電路包括并聯(lián)連接的晶體管33和二極管34。每個晶體管33可以是例如絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。每個晶體管33 的控制電極(即柵極或者基極)連接到控制器31?？刂破?1因此控制 功率晶體管電路，以將來自動力源20的三相交流功率整流(rectify) 為直流輸出功率。直流輸出功率由功率變換器22在公共直流總線11上 提供。需要注意的是，雖然動力源20被示出為三相交流動力源，但是電 源系統(tǒng)10可以適用于接收來自任何類型的電源的功率，包括單相交流 電源和直流電源。功率變換器22的功率晶體管電路也允許將公共直流總線11上的功 率逆變(invert)并提供給動力源20。在一個實施例中，控制器31采 用脈沖寬度調(diào)制(PWM)產(chǎn)生門脈沖(gating pulse),以便周期性地 切換功率變換器22的晶體管33，以提供三相交流功率信號給動力源20. 這種再生配置減少了對動力源20的需求。在另一個實施例中，功率變 換器22包括三相二極管橋整流器。動態(tài)制動器24跨接在公共直流總線11上并且包括制動晶體管35、 制動電阻器36以及制動二極管38。制動電阻器36和制動二極管38并 聯(lián)連接，二者又與制動晶體管35串聯(lián)連接。在一個實施例中，制動晶 體管35是IGBT。制動晶體管35的控制電極(即柵極或者基極)連接到 控制器31.動態(tài)制動器24在公共直流總線11上提供，以耗散掉公共直 流總線11上多余的能量?？刂破?1監(jiān)控公共直流總線11上的電壓(例 如，經(jīng)由電壓傳感器23或者利用過壓檢測電路)以保證公共直流總線 11上的電壓沒有超過閾值電壓電平。這個閾值電壓電平可以編程到控制 器31中，被設置為防止電源系統(tǒng)10的部件發(fā)生過載。如果公共直流總 線11上的電壓達到了閾值電壓電平，控制器31將啟動制動晶體管35。 這導致公共直流總線11上多余的能量作為制動電阻器36上的熱量耗散 掉。功率逆變器26a-26c是三相功率逆變器，其可操作以將來自公共直 流總線11的直流功率轉(zhuǎn)換成三相交流功率。功率逆變器26a包括多個 功率晶體管電路，該電路包括并聯(lián)連接的晶體管39a和二極管40a。功 率逆變器26b和26c包含用相似的參考數(shù)字標記的類似部件。每個晶體 管39a-39c可以是例如絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。在一個實施例中， 每個晶體管39a-39c的控制電極(即柵極或基極)由控制器31控制， 以將公共直流總線11上的直流功率逆變?yōu)槿嘟涣鬏敵龉β?。功率逆變?6a-26c的輸出處的三相交流功率分別被提供給起重電動機 18a-18c。在一個實施例中，控制器31采用PWM產(chǎn)生門脈沖以周期性地 分別切換逆變器26a-26c的晶體管39a-39c,以分別向起重電動機 18a-18c提供三相交流功率信號?？刂破?1可以通過調(diào)整到各個晶體管 39a-39c的門脈沖的頻率和幅度來改變升降機12a-12c的運動速度和方 向。另外，功率逆變器26a-26c的功率晶體管電路可操作來以對升降機 12a-12c分別驅(qū)動相應的起重電動沖幾18a-18c時產(chǎn)生的功率進4于整流。 例如，如果起重電動機18a正產(chǎn)生功率，控制器31停用功率逆變器26a 中的晶體管39a,以允許利用二極管40a對產(chǎn)生的功率進行整流并將其 提供給公共直流總線11。平滑電容器25a、 25b和25c對功率逆變器 26a-26c在公共直流總線11上提供的經(jīng)過整流的功率進行平滑。起重電動機18a-18c控制各個升降機艙14a-14c與平衡物16a-16c 之間的運動速度與方向。驅(qū)動每一個起重電動機18a-18c所需的功率分 別隨著升降才幾12a-12c的加速度與方向以及升降機12a-12c中的負載的 改變而改變。例如，如果升降機12a正載著超過平衡物16a重量的負載 (即重負載)加速上升，或者載著低于平衡物16a重量的負載(即輕負 載)下降時，需要最大量的功率來驅(qū)動起重電動機18a (即高正功率需 求)。如果升降機12a正停在某一層(levelling)或者載著平衡的負 載以固定速度運行，其可以使用較少量的功率(即正功率需求)。如果 升降機12a正在減速，載著重負載下降或者載著輕負載上升，升降機12a 驅(qū)動起重電動機18a (即負功率需求)。在這種情況下，起重電動機18a 產(chǎn)生三相交流功率，該三相交流功率在控制器31的控制下被功率逆變 器26a轉(zhuǎn)換成直流功率。轉(zhuǎn)換的直流功率將累積在公共直流總線11上。根據(jù)本發(fā)明，控制器31經(jīng)由電壓傳感器23監(jiān)控公共直流總線11 上的能量并協(xié)調(diào)升降機12a-12c的操作，以最大化公共直流總線11上 功率的有效利用。特別地，控制器31交錯啟動和加速升降機12a-12c 以避免在起重電動才幾18a-18c啟動或者停止時發(fā)生的電流瞬態(tài)的疊加。 這樣通過防止所有升降機12a-12c的同時啟動避免了使動力源20過載 的可能性。而且，控制器31協(xié)調(diào)功率逆變器26a-26c的操作，以在連 接到公共直流總線11的起重電動機18a-18c之間轉(zhuǎn)移功率。特別地， 控制器31可以控制功率逆變器26a-26c的操作以將負功率需求的起重電動機產(chǎn)生的功率提供給正功率需求的起重電動機。在具有正功率需求 的起重電動機的峰值功率需求期間，如起重電動機啟動時，這是尤其重 要的。圖1還示出了連接到控制器31的艙重傳感器15a-15c。艙重傳感器 15a-15c可操作以感測其相關(guān)的升降機艙中的負載重量，并且可以通過 導線或者經(jīng)由無線連接與控制器31連接。在一個實施例中，艙重傳感 器15a-15c分別定位在升降機艙14a-14c的底部，在艙與升降機艙外殼 之間，以經(jīng)由艙底板來感測負載。在另一個實施例中，艙重傳感器 15a-15c是鏈接傳感器(hitch sensor),分別和與起重電動才幾18a-18c 相關(guān)聯(lián)的鏈接系統(tǒng)(hitch system) —起使用，其可操作以感測與相應 升降機艙14a-14c連接的繩索上的負載。多個負載傳感器也可以與升降 機艙14a-14c結(jié)合同時使用，以提供艙中負載的更精確感測?？刂破?1可以利用艙重傳感器15a-15c提供的信息更有效地控制 電源系統(tǒng)10的操作。例如，在操作之前，控制器31可以使用由搶重傳 感器15a-15c感測的負載以分別建立起重電動機18a-18c是需要能量來 運輸升降機艙14a-14c中的負載，還是在運輸負載時再生能量。也就是 說，控制器31可以處理來自艙重傳感器15a-15c的數(shù)據(jù)，并且在調(diào)度 升降機12a-12c之前，基于每個升降機12a-12c中測得的負載和存儲在 控制器31中的與平衡物16a-16c以及升降機艙14a-14c的重量相關(guān)的 數(shù)據(jù)來確定每個升降機12a-12c的期望功率需求?？刂破?1也可以基 于例如來自連接到每個起重電動機18a-18c的電流傳感器的電流反饋， 或者是來自連接到每個起重電動機的轉(zhuǎn)矩傳感器的轉(zhuǎn)矩反饋來確定起 重電動機18a-18c具有正功率需求還是負功率需求。因此，如果起重電 動機18a具有負功率需求而起重電動機18b具有正功率需求，例如，控 制器31禁止晶體管39a,并操作晶體管39b以允許起重電動機18b從公 共直流總線11提取(draw)起重電動機18a產(chǎn)生的功率?？刂破?1可 以利用這些信息來安排操作，以最小化動力源20的整體能耗以及峰值 電流提取(peak current draw)。通過功率逆變器26a-26c將起重電動機18a-18c分別連接到公共直 流總線11,允許減少取自于動力源20的能量的電源系統(tǒng)IO可以實現(xiàn)幾 個優(yōu)勢。例如，起重電動機18a-18c在負功率需求階段期間產(chǎn)生的功率 可以被任何其他起重電動機在公共直流總線11上獲得。這就避免了在傳統(tǒng)系統(tǒng)中發(fā)生的功率損耗，在傳統(tǒng)系統(tǒng)中，直流總線上的功率必須通過專用的功率逆變器轉(zhuǎn)換成交流。而且，電源系統(tǒng)10只需要一個功率 變換器22，該電源系統(tǒng)可以被調(diào)整(size)為在高正功率需求階段期間 (例如多個升降機12a-12c啟動時)提供峰值功率。另外，由于公共直 流總線11上來自起重電動機18a-18c的再生功率的可用性，減少了對 動力源20的需求。而且，如果電源故障(power failure)或者動力源20 運轉(zhuǎn)不正常(malfunction)時，直流總線11上可用的能量可以;故用于向 起重電動機18a-18c供電，用于升降機12a-12c的有限突發(fā)事件以及營 救操作?？刂破?1利用來自艙重傳感器15a-15c的信息以進一步控制到公 共直流總線11和來自公共直流總線11的功率的分配。特別地，由于控 制器31可以在調(diào)度之前建立每個升降機12a-12c的相對功率需求，因 此控制器31就可以安排(schedule)升降機12a-12c的操作，以最有 效地利用動力源20和發(fā)電起重電動機提供給公共直流總線11的的功 率。例如，當動力源20正常運轉(zhuǎn)時，控制器31可以安排升降機12a-12c 的調(diào)度來優(yōu)化調(diào)度效率。另一方面，在電源部分或完全故障期間，控制 器31可以優(yōu)先(favor )管理升降機艙14a-14c的運行，而不是升降機 艙14a-14c的有效調(diào)度，以最小化從公共直流總線11和動力源20提取 的凈功率。控制器31還可以安排升降機12a-12c的操作以在瞬態(tài)重負 荷情況期間避免使公共直流總線11或者動力源20過載。此外，控制器 31可以保持起重電動才幾18a-18c的功率需求的記錄，以基于升降機艙 14a-14c中的期望負載來預測未來的功率需求。如果電源徹底故障，部分故障(即部分停止供電的情況)，或者動 力源20運行不正常，控制器31可以與艙重傳感器15a-15c通信，以最 有效地利用公共直流總線11上可用的功率用于升降機12a-12c的有限 突發(fā)事件和營救操作。例如，控制器31可以分別感測升降機12a-12c 中的負載并安排起重電動機18 a -18 c的操作以最小化對累積的功率的消 耗。因此，控制器31使具有輕負載或者無負載的升降機艙14a-14c上 升到建筑物的頂層，或者建筑物中人最多的樓層。這使得起重電動機 18a-18c產(chǎn)生功率，因為平衡物要重于空載或者輕載的升降機艙。當升 降機艙14a-14c開始下降，每一個艙的負載隨著乘客進入而增加。 一旦 升降機艙中的負載超過了平衡物的重量，起重電動機開始產(chǎn)生功率。因此，控制器31最大化起重電動機18a-18c所產(chǎn)生的功率，并且最小化 從公共直流總線11提取的功率?？刂破?1還可操作以引導乘客增加升降機中的負載，以通過起重 電動機18a-18c提供負功率需求，以及通過引導乘客登上另一部升降機 12a-Uc或者等待返回的具有較少負載的升降機來限制正功率需求情況 下的負載?？刂破?1可以經(jīng)由與升降機廳門呼梯按鈕合并的音頻系統(tǒng) 或顯示系統(tǒng)或位于升降機12 a -12 c外部的目的地輸入系統(tǒng)來將升降機登 機指示轉(zhuǎn)播給乘客。這些部件也可以通過公共直流總線11供電。這樣， 控制器31最大可能地平衡正負功率需求，以最小化從公共直流總線11 提取功率(power draw)的速率。通過這種方式，電源系統(tǒng)10允許升 降機12a-12c在電源完全或者部分故障情況下進行更多的行程。在升降機12a-12c的任何部件出故障的情況下，出故障的升降機的 起重電動機纟皮從公共直流總線11斷開，以防止損壞的升降機從公共直 流總線11提取功率。在一個實施例中，控制器31經(jīng)由邏輯控制裝置從 公共直流總線11斷開出故障的升降機的起重電動機?？蛇x地，諸如熔 性連接(fusible link)、繼電器和電路斷路器的電部件可以被引入到 每一個起重電動機18a-18c和公共直流總線11之間，以在故障時從公 共直流總線11斷開升降機。為了進一步增加公共直流總線11上功率的有效利用，可以在電源 系統(tǒng)10中引入能量儲存裝置來儲存在公共直流總線11上提供的多余能 量。圖2是電源系統(tǒng)50的示意圖，其包括跨接在公共直流總線11上的 電池存儲模塊52和電容性存儲模塊54。電池存儲模塊52包括功率晶體 管電路，該電路包括與二極管58并聯(lián)連接的晶體管56。電池存儲模塊 52中的功率晶體管電路與電池60串聯(lián)連接。類似地，電容性存儲^t塊 54包括功率晶體管電路，該電路包括與二極管64并聯(lián)連接的晶體管62。 電容性存儲模塊54中的功率晶體管電路與超級電容器66串聯(lián)連接。電池存儲模塊52和電容性存儲模塊54存儲在起重電動機18a-18c 負功率需求階段期間從功率逆變器26a-26c和功率變換器22輸出的多 余功率。存儲在電池存儲模塊52和電容性存儲模塊54中的能量可以用 于在正功率需求階段期間為起重電動機18a-18c供電。電容性存儲模塊 54與電池存儲才莫塊并聯(lián)連接，以在起重電動機18a-18c峰值功率需求階 段期間(如當升降機啟動時)提供電流提升。這減少了對動力源20的整體需求。電池存儲模塊52中晶體管56和電容性存儲模塊54中晶體 管62的控制電極(即柵極或者基極)與控制器31相連接。這允許控制 器31管理電池存儲模塊52和電容性存儲模塊54中存儲的功率以保證 功率需求得到有效滿足。更具體地，在正功率需求階段期間，控制器31 禁止晶體管56和/或晶體管62，以允許分別存儲在電池60和超級電容 器66中的功率可以分別通過二極管58和64在公共直流總線11上可用。 在負功率需求階段期間，控制器31使能晶體管56和晶體管62,以允許 公共直流總線11上多余的功率分別存儲在電池60和超級電容器66中。在電源故障期間，控制器31與艙重傳感器15a-15c通信，以最有 效地利用在電池存儲模塊5 2和電容性存儲模塊54中可用的功率用于升 降機12a-12c的有限突發(fā)事件以及營救操作。例如，控制器31可以分 別感測升降機12a-12c中的負載，并且安排起重電動機18a-18c的操作， 以最小化存儲在電池存儲模塊52和電容性存儲模塊54中的能量的消 耗。另外，在部分停止供電的情況下(即動力源20電壓低)，控制器 31控制升降機12a-12c的調(diào)度，以通過運行之間來自動力源20的連續(xù) 補充充電(trickle charging)允i午對電池存4諸才莫塊52和電容性存^f諸 模塊54進行再充電。即使來自動力源20的功率可用性較差，這也允許 電源系統(tǒng)10繼續(xù)升降才幾12a-12c的#:作。當在負功率需求期間由動力源20和起重電動機18a-18c提供給公 共直流總線11的功率超過電池存儲模塊52和電容性存儲模塊54的存 儲容量時，公共直流總線11上的電壓開始增加。控制器M監(jiān)控公共直 流總線11上的電壓(例如利用電壓傳感器或者過壓檢測電路)，以保 證在正功率需求情況期間提供給功率逆變器26a-26c的功率不超過功率 逆變器的額定功率。這個閾值電壓電平可以被編程到控制器31中。如 果公共直流總線11上的電壓達到閾值電壓電平，控制器31啟動制動晶 體管35。這使公共直流總線11上的多余能量作為制動電阻器36上的熱 量耗散掉。通過在電源系統(tǒng)50中引入電池存儲模塊52和電容性存儲模塊54， 可以實現(xiàn)幾個優(yōu)勢。例如，存儲在對起重電動機18a-18c負功率需求階 段期間產(chǎn)生的多余能量避免了與通過功率變換器22將公共直流總線11 上的功率轉(zhuǎn)換為三相交流功率有關(guān)的能量損耗。而且，電池存儲模塊52 和電容性存儲模塊54的存儲能力減少了對動力源20的需求。另外，如果電源故障或者動力源20運行不正常時，電池存儲模塊52和電容性存 儲模塊54中存儲的能量可以用于為起重電動機18a-18c供電，用于升 降機12a-12c的有限突發(fā)事件以及營救操作。此外，其他建筑物系統(tǒng)可 以連接到公共直流總線11，以共享在電池存儲模塊52和電容性存儲模 塊54中存儲的能量。其他可以連接到公共直流總線11上的系統(tǒng)包括建 筑物應急照明系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、扶梯系統(tǒng)以及加熱、通風和 空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)?？偟膩碚f，本發(fā)明是一種用于操作多個起重電動機的電源系統(tǒng)，其 中每個起重電動機控制多個升降機中的其中 一個的運動。該電源系統(tǒng)包 括電源總線，以及跨接在電源總線上的變換器，該變換器用于將來自交 流電源的交流(AC)功率轉(zhuǎn)換為直流(DC)功率并輸送該直流功率到電 源總線上。該電源系統(tǒng)還包括跨接在電源總線上的多個逆變器。每一個 逆變器連接到起重電動機，并可操作以當起重電動機電動時通過將來自 電源總線的直流功率轉(zhuǎn)化為交流功率來驅(qū)動起重電動機。每 一 個逆變器 還可操作以將當電動機發(fā)電時由起重電動機生成的交流功率轉(zhuǎn)換為直 流功率并輸送該直流功率到電源總線上?？刂破魍ㄟ^控制變換器以及逆 變器的操作來管理累積在電源總線上的功率，以利用通過變換器和發(fā)電 起重電動機輸送到電源總線上的功率驅(qū)動電動起重電動機。通過基于功 率需求控制升降機的操作，由動力源以及起重電動機在再生期間產(chǎn)生的 功率被有效利用。這減少了對于整個電源系統(tǒng)的功耗需求，因此允許動 力源尺寸的減小。雖然已經(jīng)參考示例和優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，本領域技術(shù)人員將 認識到在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下可以做出的形式與細節(jié)上 的改變。例如，控制器31可以與升降機系統(tǒng)中其他現(xiàn)有或者附加的傳 感器相連接，以進一步增強升降機系統(tǒng)中的主動電源管理。這些其他的 傳感器包括起重電動機中的轉(zhuǎn)矩傳感器和與動力源連接的電壓或電流 傳感器。
權(quán)利要求
1.一種用于操作多個起重電動機的電源系統(tǒng)，每個起重電動機用于控制多個升降機中的其中一個的運動，該電源系統(tǒng)包括電源總線；跨接在電源總線上的變換器，該變換器用于將來自交流(AC)電源的交流功率轉(zhuǎn)換為直流(DC)功率并輸送該直流功率到電源總線；跨接在電源總線上的多個逆變器，每個逆變器都連接到起重電動機，并且其可操作以當起重電動機電動時通過將來自電源總線的直流功率轉(zhuǎn)換為交流功率來驅(qū)動起重電動機，每個逆變器還可操作以將電動機發(fā)電時由起重電動機產(chǎn)生的交流功率轉(zhuǎn)換為直流功率并輸送該直流功率到電源總線；以及控制器，用于通過控制變換器和逆變器的操作管理電源總線上的功率，以利用變換器和發(fā)電起重電動機提供到電源總線上的功率驅(qū)動電動起重電動機。
2. 權(quán)利要求l的電源系統(tǒng)，還包括與每個升降機相關(guān)聯(lián)的傳感器，該傳感器可操作以感測與升降機相 關(guān)的操作參數(shù)，并為控制器提供與該操作參數(shù)相關(guān)的信號。
3. 權(quán)利要求2的電源系統(tǒng)，其中控制器還基于所感測的 操作參數(shù)管理電源總線上的功率。
4. 權(quán)利要求2的電源系統(tǒng)，其中傳感器包括升降機重量傳感器， 并且操作參數(shù)是升降機負載重量。
5. 權(quán)利要求4的電源系統(tǒng)，其中傳感器基于升降機負載重量確定 每一個起重電動機是電動的還是發(fā)電的并且基于升降機負載重量控制變換器的運行。
6. 權(quán)利要求l的電源系統(tǒng)，還包括附接到電源總線的功率存儲裝置，以存儲由變換器和發(fā)電起重電動 機輸送到電源總線的功率，并用提供存儲的功率給電動起重電動機。
7. 權(quán)利要求6的電源系統(tǒng)，其中功率存儲裝置連接到控制器，并 且控制器基于起重電動機的功率需求管理電源總線和功率存儲裝置之間交換的功率。
8. 權(quán)利要求6的電源系統(tǒng)，其中在交流動力源部分故障期間，控制器控制升降機的調(diào)度，以通過調(diào)度之間來自交流動力源的連續(xù)補充 充電允許對功率存儲裝置進行再充電。
9. 權(quán)利要求l的電源系統(tǒng)，還包括跨接在電源總線上的動態(tài)制動器，以當電源總線上的電壓達到閾值 電平時消耗電源總線上的功率。
10. —種用于操作多個起重電動才幾的電源系統(tǒng)，每個起重電動機用 于控制多個升降機中的其中 一個的運動，該電源系統(tǒng)包括直流(DC)電源總線；連接到直流電源總線的電源；多個逆變器，每個逆變器連接在直流電源總線和該多個起重電動機 的其中一個之間；以及控制器，用于操作每個逆變器，以在起重電動機用作電動機時將電 能從直流電源總線輸送到起重電動機，并且在起重電動機用作發(fā)電機時 將來自起重電動機的再生電能輸送到直流電源總線。
11. 權(quán)利要求10的電源系統(tǒng)，其中控制器交錯調(diào)度該多個升降機 以防止在啟動和加速升降才幾時發(fā)生的起重電動才幾中電流瞬態(tài)的疊力口。
12. 權(quán)利要求10的電源系統(tǒng)，還包括與每個升降機相關(guān)聯(lián)的傳感器，其可操作以感測與升降機相關(guān)的 操作參數(shù)，并為控制器提供與該操作參數(shù)相關(guān)的信號。
13. 權(quán)利要求12的電源系統(tǒng)，其中傳感器包括升降機重量傳感器， 并且操作參數(shù)是升降機負載重量。
14. 權(quán)利要求13的電源系統(tǒng)，其中控制器基于升降機負載重量確定 起重電動機是電動的還是發(fā)電的并且基于升降機負載重量控制升降機的調(diào)度。
15. 權(quán)利要求10的電源系統(tǒng)，還包括附接到電源總線上的功率存儲裝置，以存儲由變換器和發(fā)電起重電 動機輸送到電源總線上的功率，并提供存儲的功率給電動起重電動機。
16. 權(quán)利要求15的電源系統(tǒng)，其中功率存儲裝置與控制器相連接， 并且控制器基于起重電動機的功率需求管理電源總線和電能存儲裝置之間交換的功率。
17. —種用于操作連接到公共電源總線的多個起重電動機的方法，每個起重電動機用于控制多個升降機中的其中 一個的運動，該方法包括向公共電源總線輸送由發(fā)電起重電動機產(chǎn)生的電能； 從公共電源總線向電動起重電動機輸送電能；以及 基于起重電動機的功率需求控制升降機的調(diào)度。
18. 權(quán)利要求17的方法，還包括 感測每個升降機的負載重量；以及 作為負載重量的函數(shù)，確定升降機是電動的還是發(fā)電的。
19. 權(quán)利要求18的方法，其中基于起重電動機的功率需求控 制升降機的調(diào)度包括基于每個升降機的負載重量控制升降機的調(diào)度。
20. 權(quán)利要求17的方法，還包括存儲由發(fā)電起重電動機輸送到公共電源總線的功率。
全文摘要
一種操作多個起重電動機(18a，18b，18c)的電源系統(tǒng)(10)，每個起重電動機控制多個升降機(12a，12b，12c)中的其中一個的運動。該電源系統(tǒng)(10)包括電源總線(11)以及跨接在電源總線(11)上的變換器(22)，該變換器(22)用于將來自交流(AC)電源(20)的交流功率轉(zhuǎn)換為直流(DC)功率并將該直流功率輸送到電源總線(11)上。該電源系統(tǒng)(10)還包括多個跨接在電源總線(11)上的逆變器(26a，26b，26c)。每個逆變器(26a，26b，26c)都連接到起重電動機(18a，18b，18c)，并且可操作以在起重電動機(18a，18b，18c)電動時通過將來自電源總線(11)的直流功率轉(zhuǎn)換為交流功率來驅(qū)動起重電動機(18a，18b，18c)。每個逆變器(26a，26b，26c)還可操作以將電動機發(fā)電時由起重電動機(18a，18b，18c)產(chǎn)生的交流功率轉(zhuǎn)換為直流功率并將該直流功率輸送到電源總線(11)。控制器(31)通過控制變換器(22)以及逆變器(26a，26b，26c)的操作來管理電源總線(11)上的功率，并利用由變換器(22)和發(fā)電起重電動機輸送到電源總線(11)上的功率來驅(qū)動電動起重電動機。
文檔編號B66B1/06GK101282898SQ200580051781
公開日2008年10月8日 申請日期2005年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月7日
發(fā)明者J·P·韋森, M·S·湯普森 申請人:奧蒂斯電梯公司