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1、(10)申请公布号 CN 102164839 A (43)申请公布日 2011.08.24 CN 102164839 A *CN102164839A* (21)申请号 200880131316.7 (22)申请日 2008.07.25 B66B 1/30(2006.01) B66B 5/02(2006.01) (71)申请人 奥蒂斯电梯公司 地址 美国康涅狄格州 (72)发明人 H施勒德 - 布鲁姆卢普 M德姆洛夫 I恩格尔哈德 A图塔特 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 严志军 曹若 (54) 发明名称 用于在应急模式中运行电梯的方法 (57) 摘要 。
2、一种用于在应急模式中运行电梯 (2) 的方 法, 其中, 电梯 (2) 包括轿厢 (4)、 驱动马达 (10)、 对驱动马达 (10) 供应功率并且控制驱动马达 (10) 的马达驱动单元 (26), 以及应急电源 (42), 其中, 马达驱动单元 (10) 具有预定正常运行开关 频率, 方法包括以下步骤 : (a)从应急电源(42)供 应功率 ; (b) 使马达驱动单元 () 进入应急模式 ; (c) 确定实际应急运行状况特性 ; 以及 (d) 取决 于实际应急运行状况特性来设置马达驱动单元 (46) 的开关频率。 (85)PCT申请进入国家阶段日 2011.03.24 (86)PCT申请的申。
3、请数据 PCT/EP2008/006138 2008.07.25 (87)PCT申请的公布数据 WO2010/009746 EN 2010.01.28 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 3 页 说明书 6 页 附图 3 页 CN 102164842 A1/3 页 2 1. 一种用于在应急模式中运行电梯 (2) 的方法, 其中, 所述电梯 (2) 包括轿厢 (4)、 驱 动马达 (10)、 对所述驱动马达 (10) 供应功率并且控制所述驱动马达 (10) 的马达驱动单元 (26), 以及应急电源 (42), 其中, 所述马达驱动单元 。
4、(10) 具有预定正常运行开关频率, 所述 方法包括以下步骤 : (a) 从所述应急电源 (42) 供应功率 ; (b) 使所述马达驱动单元 (26) 进入应急模式 ; (c) 确定实际应急运行状况特性 ; 以及 (d) 取决于所述实际应急运行状况特性来设置所述马达驱动单元 (46) 的开关频率。 2. 根据权利要求 1 所述的方法, 其特征在于, 设置所述开关频率的步骤包括相对于所 述正常运行开关频率而改变所述马达驱动单元 (26) 的开关频率。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的方法, 其特征在于, 所述马达驱动单元 (26) 包括转换器 (94) 和逆变器 (96), 其中, 所述转。
5、换器 (94) 连接到所述 AC 功率源 (28) 上, 以用于在正常 运行中对所述逆变器 (96) 提供 DC 功率, 并且其中, 所述逆变器 (96) 连接到所述驱动马达 (10) 上 ; 其中, 所述驱动马达 (10) 和所述马达驱动单元 (26) 适于在正常运行中运行以在 所述驱动马达(10)由作用在所述轿厢(4)上的重力驱动时用来收回功率, 并且将所述功率 供给回到所述 AC 功率源 (28), 其中, 所述方法包括以下步骤 : 在所述应急模式中, 如果重力 使所述轿厢 (4) 运动, 则相对于所述正常运行开关频率提高所述开关频率。 4. 根据权利要求 1 至 3 中任一项所述的方法。
6、, 其特征在于, 所述马达驱动单元 (26) 包 括逆变器 (96) 和转换器 (94), 并且其中, 所述逆变器 (96) 具有预定正常运行开关频率, 并 且其中, 所述逆变器 (96) 的开关频率是设置好的。 5. 根据权利要求 1 至 4 中任一项所述的方法, 其特征在于, 所述马达驱动单元 (26) 包 括逆变器 (96) 和转换器 (94), 并且其中, 所述转换器 (94) 具有预定正常运行开关频率, 并 且其中, 所述转换器 (94) 的开关频率是设定好的。 6. 根据权利要求 1 至 5 中任一项所述的方法, 其特征在于, 所述方法还包括步骤 : 在步 骤 (a) 之前响应于应。
7、急而使所述轿厢 (6) 停止。 7. 根据权利要求 1 至 6 中任一项所述的方法, 其特征在于, 所述方法还包括步骤 : 确定 针对所述电梯 (2) 的实际状况的参数特性, 以及取决于这种参数来改变所述开关频率。 8.根据权利要求7所述的方法, 其特征在于, 所述参数是所述轿厢(4)和配重(6)的载 荷状况。 9. 根据权利要求 7 或 8 所述的方法, 其特征在于, 所述参数是所述轿厢 (4) 的速度。 10. 根据权利要求 7 至 9 中任一项所述的方法, 其特征在于, 所述参数是通过所述逆变 器 (36) 的电流。 11. 根据权利要求 7 至 10 中任一项所述的方法, 其特征在于,。
8、 所述方法还包括步骤 : 根 据所述参数来确定是否需要对所述驱动马达(10)供给电功率以便使所述轿厢(4)运动, 以 及如果需要对所述驱动马达(10)供给电功率以便使所述轿厢(4)运动, 则相对于正常运行 开关频率降低所述开关频率。 12. 根据权利要求 7 至 10 中任一项所述的方法, 其特征在于, 所述方法还包括步骤 : 根 据所述参数来确定所述轿厢 (4) 是否将由于重力而运动, 以及如果所述轿厢 (4) 将由于重 力而运动, 则相对于正常运行开关频率提高所述开关频率。 权 利 要 求 书 CN 102164839 A CN 102164842 A2/3 页 3 13.根据权利要求12。
9、所述的方法, 其特征在于, 仅当所述轿厢(4)的速度超过某个限值 时, 才将提高所述开关频率。 14. 根据权利要求 12 或 13 所述的方法, 其特征在于, 仅将所述开关频率提高到耗散由 所述驱动马达 (10) 再生的多余的电功率所必需的程度。 15. 一种电梯 (2), 包括轿厢 (4)、 驱动马达 (10)、 马达驱动单元 (26) 以及应急电源 (42), 所述马达驱动单元 (26) 连接到所述驱动马达 (10) 上并且适于对所述驱动马达 (10) 供应功率以及控制所述驱动马达 (10), 其中, 所述马达驱动单元 (26) 具有预定正常运行开 关频率, 并且其中, 在应急情形的情况。
10、下, 所述电梯 (2) 适于 (a) 接收来自所述应急电源 (42) 的功率 ; (b) 使所述马达驱动单元 (26) 进入应急模式 ; (c) 确定实际应急运行状况特性 ; 以及 (d) 取决于所述实际应急运行状况特性来设置所述马达驱动单元 (26) 的开关频率。 16. 根据权利要求 15 所述的电梯, 其特征在于, 所述马达驱动单元包括转换器 (94) 和 逆变器 (96), 其中, 所述转换器 (94) 连接到 AC 功率源 (28) 上, 以在正常运行中对所述逆 变器 (96) 提供 DC 功率, 并且其中, 所述逆变器 (96) 连接到所述驱动马达 (10) 上 ; 其中, 所 述。
11、驱动马达 (10) 和所述马达驱动单元 (26) 适于在所述驱动马达 (10) 由作用在所述轿厢 (4)上的重力驱动时收回能量, 以及将所述能量供给回到所述AC功率源(28) ; 并且其中, 在 所述应急模式中, 所述驱动马达单元(26)适于在重力使所述轿厢(4)运动的情况下相对于 所述正常运行开关频率提高所述开关频率。 17. 根据权利要求 15 或 16 所述的电梯 (2), 其特征在于, 在应急模式的情况下, 所述电 梯 (2) 还适于在从所述应急电源 (42) 供应功率之前执行应急停止。 18. 根据权利要求 15 至 17 中任一项所述的电梯 (2), 其特征在于, 在应急模式的情况。
12、 下, 所述电梯 (2) 还适于获得指示所述电梯 (2) 的实际状况的参数以及取决于这种参数来 设置所述开关频率。 19. 根据权利要求 18 所述的电梯 (2), 其特征在于, 所述参数是所述轿厢 (4) 和配重 (6) 的载荷状况。 20. 根据权利要求 18 或 19 所述的电梯 (2), 其特征在于, 所述参数是所述轿厢 (4) 的 速度。 21. 根据权利要求 18 至 20 中任一项所述的电梯 (), 其特征在于, 所述参数是由所述驱 动马达 (10) 产生的电功率。 22. 根据权利要求 15 至 21 中任一项所述的电梯 (2), 其特征在于, 所述逆变器 (96) 具 有预定。
13、正常运行开关频率, 并且其中, 在应急模式的情况下, 所述电梯 (2) 适于设置所述逆 变器 (96) 的开关频率。 23. 根据权利要求 15 至 22 中任一项所述的电梯 (2), 其特征在于, 所述转换器 (94) 具 有预定正常运行开关频率, 并且其中, 在应急模式的情况下, 所述电梯适于设置所述转换器 (94) 的开关频率。 24. 根据权利要求 15 至 23 中任一项所述的电梯 (2), 其特征在于, 在应急模式的情况 下, 所述电梯 (2) 还适于根据所述参数来确定所述轿厢 (4) 是否将由于重力而运动或者是 否将必须对所述驱动马达(10)供给电功率以便使所述轿厢(4)运动, 。
14、以及分别如果所述轿 权 利 要 求 书 CN 102164839 A CN 102164842 A3/3 页 4 厢将由于重力而运动, 则相对于所述正常运行开关频率而提高所述开关频率, 以及如果需 要对所述驱动马达 (10) 供给电功率以便使所述轿厢运动, 则相对于所述正常运行开关频 率降低所述开关频率。 25. 根据权利要求 24 所述的电梯 (2), 其特征在于, 所述电梯 (2) 适于仅在所述轿厢 (4) 的速度超过某个限值时才提高所述开关频率。 26. 根据权利要求 24 或 25 所述的电梯 (2), 其特征在于, 所述电梯 (2) 适于仅将所述 开关频率提高到耗散由所述驱动马达 (。
15、10) 再生的多余的电功率所必需的程度。 权 利 要 求 书 CN 102164839 A CN 102164842 A1/6 页 5 用于在应急模式中运行电梯的方法 背景技术 0001 包括轿厢 (car), 可能还包括配重、 驱动马达、 对驱动马达供应功率并且控制驱动 马达的马达驱动单元以及应急电源(power supply)的电梯是已知的并且被广泛使用。 在正 常运行中, 马达驱动单元连接到电网上并且接收来自电网的功率, 并且对驱动马达供应功 率以及因此根据接收自电梯控制器的相应的命令来控制轿厢的运动。 在本申请的申请人的 文件 WO 2005/040027A1 中公开了这种类型的电梯,。
16、 该文献通过引用而整体地包括在本文 中。同样已经受让给本申请的申请人的文件 PCT/EP 2005/000174 和 PCT/EP 2005/000175 涉及类似的主题, 并且同样通过引用而整体地包括在本文中。如从这种现有技术中已知的 那样, 可行的是在应急情形的情况下从应急电源对马达驱动单元供应功率, 并且利用来自 应急电源 ( 其典型地包括可再充电电池 ) 的电源来执行救援行动 (run), 例如以降低的速 度运行到下一个可用的平台的行动。 应急电源的可再充电电池典型地保持在最大加载状况 下, 以便为任何应急运行确保足够的容量。 然而, 对于能够可靠地驱动电梯轿厢到下一个可 用的平台的电。
17、池, 需要具有较大容量的电池。但是, 电池相对昂贵, 从而期望具有尽可能小 的电池。 0002 传统马达驱动单元具有功率开关 (power switching) 半导体, 例如 MOSFET 或 IGBT, 其在以可听噪音的频谱内的开关频率(switching frequency)运行时产生可听噪音。 因此, 传统马达驱动单元以一定范围中的开关频率运行, 以便在建筑物和 / 或电梯轿厢中 避免烦人的噪音。 0003 因此, 提供用于在应急模式中运行电梯的方法以及允许减小用于应急电源的电池 大小的对应的电梯将为有益的。 发明内容 0004 本发明的示例性实施例包括一种用于在应急模式运行电梯的方法。
18、, 其中, 电梯包 括轿厢、 驱动马达、 对驱动马达供应功率并且控制驱动马达的马达驱动单元, 以及应急电 源, 其中, 马达驱动单元具有预定正常运行开关频率, 方法包括步骤 : 0005 (a) 从应急电源供应功率 ; 0006 (b) 使马达驱动单元进入应急模式 ; 0007 (c) 确定实际应急运行状况特性 ; 以及 0008 (d) 取决于实际应急运行状况特性来设置马达驱动单元的开关频率。 0009 本发明的另外的示例性实施例包括电梯, 电梯包括轿厢、 驱动马达、 马达驱动单元 以及应急电源, 马达驱动单元连接到驱动马达上, 并且适于对驱动马达供应功率以及控制 驱动马达, 其中, 马达驱。
19、动单元具有预定正常运行开关频率, 并且其中, 在应急情形的情况 下, 电梯适于 0010 (a) 接收来自应急电源的功率 ; 0011 (b) 使马达驱动单元进入应急模式 ; 0012 (c) 确定实际应急运行状况特性 ; 以及 说 明 书 CN 102164839 A CN 102164842 A2/6 页 6 0013 (d) 取决于实际应急运行状况特性来设置马达驱动单元的开关频率。 附图说明 0014 下面参照附图对本发明的实施例进行了更详细的描述, 其中 : 0015 图 1 是根据本发明的第一实施例的电梯的部件的示意图 ; 0016 图 2 是带有更多细节的、 根据本发明的第二实施例。
20、的电梯的示意图 ; 以及 0017 图 3 是显示了取决于实际应急运行状况的不同的开关频率的线图。 具体实施方式 0018 图 1 和 2 显示了类似的实施例。在所有单个附图中, 对应的参考标号在图中表示 类似的元件。 0019 图1显示了包括起重绳8的电梯2, 起重绳8由驱动马达10通过曳引轮(traction sheave)12 来驱动。起重绳 8 可为传统的绳索或涂层钢带等。驱动马达 10 直接驱动或通过 齿轮驱动曳引轮12。 制动盘16设置成与曳引轮12连接, 并且在本实施例中, 附连到驱动马 达 10 的轴 14 上。制动盘 16 是制动器 18 的一部分。 0020 同样附连到驱动。
21、马达10的轴14上的是编码器轮20, 其通过线路22对服务控制盘 (service panel board)41 提供编码器或速度控制信息, 并且通过服务控制盘 41 将该信息 提供给马达驱动单元 26。马达驱动单元 26 通过线路 36 对驱动马达 10 提供需要的功率。 马达驱动单元 26 连接到电网 28 上, 以用于在正常运行期间从电网接收功率。马达驱动单 元 26 可为任何类型, 如将随后参照图 2 所描述的那样。 0021 作为编码器轮 20 的替代, 可提供两个编码装置, 一个编码装置具有高分辨率以用 于正常模式运行, 而第二个连接到服务控制盘 41 上以用于应急模式运行。 00。
22、22 电梯 2 还包括应急电源 42。应急电源 42 包括可再充电电池 48 以及电池加载和监 控电路 52。应急电源 42 还可包括升压器 50, 以用于供应不同的输出电压。为了供应高于 电池 48 的传统电压的输出电压, 升压器 50 可为必需的。对于本实施例, 应急电源提供了三 种不同的输出电压, 即对电压输出54提供的较低的电压、 对输出56提供的较高的电压以及 对输出 58 提供的中等电压。取决于特定的电梯, 电压可改变。但是, 典型的电压值是用于 提升制动器 18 和供应电控制装置 ( 例如速度控制器等 ) 的 24 伏 DC、 如用于电梯安全链的 典型的电压的 110 伏 AC,。
23、 以及用于供应马达驱动单元 26 并且最终供应驱动马达 10 的 520 伏 DC( 在将在下面进行描述的中间电路 98 中的典型的电压是 400 伏 DC)。后面的电压取决 于马达驱动单元 26 的特定的结构。典型地, 这种马达驱动单元 26 需要最小输入电压, 即便 在应急运行模式中, 通往驱动马达 10 的输出电压将典型地小得多。 0023 在图 1 中, 较低的电压通过线路 60 供应到服务控制盘 41, 并且可通过将服务控制 盘 41 与制动器 18 相连接的线路 61 将较低的电压从服务控制盘 41 分配到制动器 18。备选 地, 较低的电压通过线路 60 供应到马达驱动单元 26。
24、, 其中, 线路 63 将马达驱动单元与制动 器 18 相连接。在后面的情况下, 马达驱动单元 26 可控制制动器 18。仅具有线路 61 和 63 中的一个而非具有两个线路是可行的。线路 89 将低电压从服务控制盘 41 供应到马达驱动 单元 26, 并且 / 或者在服务控制盘 41 和马达驱动单元 26 之间供应通讯信息。 0024 马达驱动单元 26 优选为能够根据功率信息 ( 即如果马达 10 在发电机模式中运行 说 明 书 CN 102164839 A CN 102164842 A3/6 页 7 时来自马达 10 的收回的功率, 和 / 或在主动驱动模式中对马达 10 提供功率 ) 。
25、来确定电梯 轿厢的运动状况 ( 即轿厢的位置、 运动方向、 速度和 / 或加速度 ) 的类型。应当注意, 示例 性功率信息是电压、 电流、 频率等。马达驱动单元 26 可包括用于存储功率信息的存储器, 以 使得如果轿厢已经在应急情形中停止, 则可从这种存储器中读取电梯 2 的相关特性。备选 地, 在处于应急模式中运行电梯 2 的同时探测对应的特性是可行的。除了来自之前的运行 中已经存储的信息之外, 探测这种功率信息也是可行的。 0025 马达驱动单元 26 及时对驱动马达 10 供应变化的功率, 以用于控制驱动马达 10 的 速度。典型地, 将以经脉宽调制电脉冲的形式供应功率。为此, 马达驱动。
26、单元 26 包括控制 单元, 例如处理器, 控制单元控制一个或多个电开关。这些电开关典型地为半导体装置, 例 如 MOSFET 或 IGBT。这种装置具有与每个时间单位的开关动作的数量或多或少成比例的开 关损耗 (swichting loss)。换句话说, 开关也可产生噪音, 电梯的使用者建筑物中的人认 为此噪音是烦人的。因此, 马达驱动单元 26 典型地具有预定的开关电压, 该开关电压根据 功率损耗和产生的噪音之间的折衷来设置。 对于通过设计一次性设置的传统的马达驱动单 元, 这种开关频率将不会改变。 0026 图 2 的实施例大体类似于图 1, 并且显示了包括轿厢 4 和配重 6 的电梯 。
27、2。轿厢 4 和配重 6 由起重绳 8 吊住。起重绳 8 由驱动马达 10 通过曳引轮 12 驱动。除了图 1 的实施 例之外, 显示了通过线路 70 与门区传感器 68 连接的门区指示器 (DZI)64。在图 2 的实施例 中, 门区指示器 64 通过线路 66 连接到单独的速度控制器 24 上。备选地或附加地, 提供了 直接从门区传感器 68 连接到速度控制器 24 上的信号线路。一旦电梯轿厢 4 靠近并到达平 台 72, 门区传感器 68 就对速度控制器 24 发送信号。因此, 在电梯轿厢 4 过速的情况下或如 果电梯轿厢 4 已经到达平台, 速度控制器 24 可中断对制动器 18 的电。
28、源。可在图 1 的实施 例中类似地提供类似的门区指示器和速度控制器。 0027 再次, 马达驱动单元 26 通过线路 30 与连接电梯 2 的主电源 28 连接, 并且通过线 路 32 接收控制信号。电梯控制器 34 连接到传统的门厅呼叫按钮 (hall call button) 和 舱室呼叫按钮 (cabin call button)( 未显示 ), 并且接收来自这些按钮的运送请求。另外 对电梯控制器 34 提供实际运行状况信息, 电梯控制器 34 根据这种信息来计算最佳行程顺 序等, 并且, 对马达驱动单元 26 提供对应的控制信号以用于相应地运行轿厢 4。 0028 马达驱动单元 26 。
29、包括整流器 94 和逆变器 96。整流器 94 和逆变器 96 借助于 DC 中间电路 98 连接。整流器 94 对通过线路 30 接收的 AC 电流整流, 并且对 DC 中间电路 98 供应产生的 (resulting)DC 电压。 0029 在优选实施例中, 整流器是受控的整流器或转换器 94, 与无源 (passive) 整流器 相反, 其允许将收回的功率供给回到电网 28。逆变器 96 可为 VVVF 逆变器 (VVVF : 变压变 频), 其根据电梯控制器34的控制信号来改变用于控制驱动马达12的电压和频率输出。 转 换器94和逆变器96两者包括开关装置, 如已经提到的那样, 开关装。
30、置由例如微处理器的相 应的控制单元控制。各自可具有其本身的控制单元, 但是为它们两者提供单个控制单元也 是可行的。类似地, 逆变器 96 和转换器 94 两者可具有不同的开关频率。 0030 电梯 2 典型地还包括位于主电源线路 30 中的主功率开关 86。它用来在启动应急 驱动模式运行之前将主电源 28 与电梯 2 断开连接, 以便确保良好限定的运行状况, 即便是 在应急模式期间将重新建立主电源。主电源开关 86 可以机械的方式或以电子的方式与相 说 明 书 CN 102164839 A CN 102164842 A4/6 页 8 应的机构连接, 以用于启动应急运行。 0031 在图 1 和。
31、 2 的实施例中, 提供了用于启动应急运行的机构。同样, 图 1 的实施例包 括服务控制盘 41, 其由所谓的制动释放按钮 (“BRB” )45 触发。类似地, 图 2 的实施例包括 应急制动开关 44, 其在闭合时通过线路 60 为制动器 18 供应应急功率, 并且提升制动器 18。 一旦速度控制器 24 探测到轿厢 4 到达合乎需要的平台 72 或达到过速状况, 则其借助于速 度控制开关 62( 尤其是半导体装置 ) 来中断对制动器 18 的应急电源, 使得制动器将落下 (fall in)并且使轿厢停止。 替代提供这种手动操作的机构, 可提供自动系统。 马达驱动单 元 26 可适于执行这个。
32、任务。 0032 大体上, 在应急情形(例如停电、 构件失效等)的情况下, 使电梯断路, 中断从主电 源到电梯2的功率。 在这种状况下, 自动应急驱动控制器(例如驱动单元26)可检测到应急 状况。 为此, 马达驱动单元26(和自动应急控制器, 分别)可从应急电源42接收功率或可包 括其本身的功率缓冲装置, 例如功率存储电容等。其可随后对必需的构件进行轮询 (poll) 以用于它们执行应急运行的可用性, 并且一旦已经成功执行这种轮询, 则开始应急运行。 由 此处起, 自动应急控制可与手动启动的应急运行或多或少相同。 0033 包括轿厢 4 和配重 6 的电梯 2 具有不同的实际应急运行状况特性,。
33、 这取决于在应 急中停止的电梯轿厢 4 中的载荷状况 : (i) 轿厢 4 和配重 6 可处于平衡状况下, 即必须主动 地使轿厢 4 和配重 6 运动到合乎需要的平台 72 ; (ii) 轿厢 4 和配重 6 略微不平衡, 这需要 主动地启动轿厢和配重的运动 ; (iii) 轿厢 4 和配重 6 基本不平衡, 使得在提升制动器之后 轿厢将持续地加速, 除非受相应的控制。 0034 很清楚, 在状况 (i) 和 (ii) 中, 需要将功率从应急电源 42 供应到驱动马达 10, 而 在状况 (iii) 中, 驱动马达 10 用作发电机, 并且将功率供应回到马达驱动单元 26。本发明 允许通过取决。
34、于实际应急运行状况特性来使马达驱动单元(即转换器94和/或逆变器96) 的开关频率合适 (fit) 而高效地对驱动马达 10 供应功率和 / 或来处理来自驱动马达 10 的 收回的功率, 从而使得可执行优化的运行。为此, 马达驱动单元 26 确定实际应急运行状况 特性, 例如, 上述状况 (i)、 (ii) 和 (iii) 中的任一个。除了区分这 3 种状况, 系统还可区分 平衡和非平衡状况, 或可区分超过上述 3 中状况的更多数量的状况。 0035 此确定可根据电梯信息 ( 例如在之前的运行期间存储的电梯功率信息或可例如 通过在借助于驱动马达和马达驱动单元 26 将轿厢和配重保持就位的同时提。
35、升制动器来获 得的实际信息)来进行。 在同样的情况下从电梯2的两个源获得实际电梯状况也是可行的。 0036 根据此信息, 马达驱动单元 26 可确定马达驱动单元 26 的开关频率的最佳设置。 图 3 显示了用于设置开关频率的简单但高效的方案。根据轿厢 4 和配重 6 的不平衡状 况。在图 3 的横轴上, 以相对百分率值显示了相对的平衡 / 不平衡状态, 其中, 0指示平 衡状况, +100指示这样的完全不平衡状况, 即在其中轿厢由配重 6 的重量沿轴向上拉动, 而-100指示这样的完全不平衡状况, 即在其中轿厢4沿轴将配重6向上拉动。 在纵轴上, 示例性地给出了开关频率, 其中, 具有 5kH。
36、z 的正常开关频率。 0037 在平衡或几乎平衡状况 ( 即上述状况 (i) 和 (ii) 中的应急情形的情况下, 显著 降低马达驱动单元 26 的开关频率, 即在本实例中降到 500Hz。这样具有这样的效果, 即, 显著减少开关损耗, 使得可更高效地执行由应急电源 42 提供动力的驱动马达 10 的主动运 行。在这种应急运行状况下, 由于降低开关频率而产生噪音是可接受的。在略微更不平衡 说 明 书 CN 102164839 A CN 102164842 A5/6 页 9 状况的情况 ( 例如达到大约 50 ) 下, 开关频率大约设置成传统的开关频率, 即, 其将典型 地不会改变。驱动马达 1。
37、0 将在这个运行范围中被主动地驱动, 但是产生不超过电梯 2 中 ( 尤其由制动器和 / 或电气 / 电子装备 ) 可消耗的功率的功率。仅在超过某个不平衡状况 ( 例如超过 50, 如图 3 中所示 ) 的情况下, 驱动马达才产生需要由电梯 2 中传统用电器 (consumer)以外的其它机构耗散的一定量的功率。 为此, 显著地提高开关频率, 在本实例中 提高到20kHz。 通过这样做, 开关损耗相应地增加, 使得马达驱动单元26将用作功率消耗器 并且耗散收回的功率。 0038 如已经提到的那样, 不平衡值、 具体而言图 3 的开关频率值是此阶段发明人认为 实用的典型的值。开关频率的上限值将是。
38、马达驱动单元 26 中的开关装置由于在救援运行 中的增加的热负荷的原因引起的寿命减少和另一方面待耗散的功率的量的折衷。典型地, 开关频率的上限值将为正常开关频率的 2-5 倍。大体上, 提高开关频率将导致轿厢在应急 运行期间速度增加, 这是由于在应急运行中, 电梯 2 仅具有最大功率消耗能力, 并且驱动马 达单元 10 可仅以对应于等于最大功率消耗的功率输出的速度在发电机应急模式中运行。 因此, 提高开关频率将导致增加的应急运行速度, 并且因此导致被困乘客的救援时间减少。 另一方面, 此特征还允许取消或减少动态制动电阻器 (DBR) 的容量, 在传统非再生性电梯 2 中需要动态制动电阻器来耗散。
39、来自驱动马达 10 的再生功率。但是将注意到, 本发明不限于 再生性电梯, 虽然它们是优选实施例。还可行的是在非再生性电梯的情况下使用本发明的 优点, 即仅将开关频率降低到正常开关频率以下, 以用于更高效地驱动驱动马达 16 等。 0039 对于马达驱动单元26(和应急模式控制器, 分别)来说优选的是, 在需要耗散收回 的功率的情况下主动地接通电梯 2 的所有可用的用电器。 0040 虽然已参照图 3 公开了开关频率的分段 (stepwise) 步骤, 但是将注意, 逐渐 (gradual) 改变设置频率也是可想象的。例如, 除了减少被困乘客的救援时间之外, 可为可 行的是首先显著地降低开关频。
40、率, 即便是在基本不平衡状况下, 以便支持轿厢 4 快速加速 到稍微低于应急运行速度的某个速度以及分段或逐渐提高开关频率, 以便设置和保持合乎 需要的救援运行速度。 0041 已经显示, 至少在其优选实施例中, 本发明允许最大程度地减小电池大小, 不需要 额外的电路元件 (circuitry)( 例如动态制动电阻器 ), 并且允许最大程度地增加救援速 度。这允许降低在维护期间定期地更换的电池的构件成本和维护成本。 0042 上面描述的本发明的示例性实施例允许在应急运行期间选择(具体而言改变)马 达驱动单元的开关频率。 因此, 当在应急情形期间由驱动马达主动地驱动轿厢时, 显著地降 低开关频率将。
41、是可行的, 这将显著地减少由马达驱动单元产生的损耗, 因为该损耗与半导 体装置的开关操作成比例。因此, 可显著地减少功率消耗, 并且可因此减少电池的容量。虽 然这会增加由马达驱动单元产生的噪音, 但是在应急运行期间噪音是可接受的。 0043 也可行的是显著地提高马达驱动单元的开关频率, 以便增加损耗。这在再生式电 梯的情况下尤其有利, 再生式电梯在某些运行状况下收回能量, 并且在正常运行期间将此 能量供给回到主输入。在应急运行期间, 将功率供给回到电网大体是不可行的。如果存在 这样的情况下, 则会出现关于如何耗散来自驱动马达的收回的功率的问题。因为应急电源 的电池在这种状况下被完全充电, 将收。
42、回的功率供给到这电池中是不可行的。 另一方面, 接 通升降梯的所有用电器 ( 例如照明器等 ) 将典型地不足够消耗所有收回的功率。在现有 说 明 书 CN 102164839 A CN 102164842 A6/6 页 10 技术中的传统方式是使用额外的电路元件, 例如动态制动电阻器 (DBR), 以用于耗散这些能 量。但是, 使用 DBR 电路显著地增加制造成本。因此, 本发明的示例性实施例允许通过提供 再生式电梯来进一步降低成本, 而不带有在应急驱动模式期间有用于功率耗散的任何额外 的电路元件。 0044 但是, 可为有利的是, 在需要耗散收回的电功率的应急运行期间接通所有可用的 用电器,。
43、 即如上面根据应急运行状况特性所描述的那样。 还将注意到, 通过在这种应急运行 期间增加收回的电功率的耗散, 可行的是在救援运行期间提高电梯轿厢的速度以及因此减 少用于从轿厢中解救被困乘客的时间。 0045 除了需要降低或提高开关频率的情况下, 可存在不需要开关频率的任何改变的情 况, 例如在作用于轿厢和 / 或配重上的重力刚好足够以传统开关频率设置使轿厢运动, 并 且将不需要耗散额外的能量。 0046 可为优选的是在应急运行的过程中持续地改变开关频率, 以便对驱动马达提供最 佳功率或在应急运行期间提供最佳电功率耗散。 因此, 可行的是, 在应急行动的开始时使轿 厢以应急运行特性加速 ( 其中。
44、, 轿厢将在重力期间而缓慢地加速 ), 以及使用降低的开关频 率以用于经济地驱动驱动马达。 在某个时间之后, 或者一旦已经达到合乎需要的速度, 可急 剧或逐渐改变马达驱动单元的开关频率, 以使得轿厢最终以其合乎需要的应急速度行进。 0047 虽然已经参照示例性实施例来描述本发明, 但是本领域技术人员将理解, 可作出 各种改变, 并且可用等效物来代替其元件, 而不脱离本发明的范围。 另外, 可作出许多修改, 以使特定的情况或材料适于本发明的教导, 而不脱离本发明的实质范围。因此, 意图的是, 本发明不限于所公开的特定实施例, 而是相反, 本发明将包括落在经修改的权利要求书的 范围内的所有实施例。 说 明 书 CN 102164839 A CN 102164842 A1/3 页 11 图 1 说 明 书 附 图 CN 102164839 A CN 102164842 A2/3 页 12 图 2 说 明 书 附 图 CN 102164839 A CN 102164842 A3/3 页 13 图 3 说 明 书 附 图 CN 102164839 A 。