电梯系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电梯系统，其包括电梯轿厢(18)、配重(20)、在第一端被附接到所述电梯轿厢(18)和在第二端被附接到所述配重(20)的补偿绳索(16)，以及补偿绳轮(14)，所述补偿绳索缠绕着所述补偿绳轮(14)，其中牵引绳轮(40)驱动着支撑所述电梯轿厢(18)和配重(20)的至少一个支撑装置(19)，所述牵引绳轮(40)被设置有张力装置(44，42)用于引起所述补偿绳索(16)的张力变化。

【技术实现步骤摘要】
电梯系统
本专利技术涉及一般情况下的电梯系统并且特别是涉及主动控制张力构件的固有频率。
技术介绍
张力构件或者例如绳索和缆绳的装置会受到振荡。这些部件可以由外力如风力而被激发。如果该激发的力的频率匹配所述张力构件的固有频率，则该张力构件将会发生共振。高速的大风会造成建筑物来回摇摆。建筑物摇摆的频率可能匹配导致共振的电梯固有频率。在共振时，该振荡的振幅会增大，除非由于某种形式的衰减而被限制。这种共振可以导致电梯系统以及其结构的显著损伤。两大主要问题给配置有长的曳引绳索和相当长的补偿绳索的电梯造成高风险。这些绳索由于绳索伸长而摇摆和再平层。绳索的摇摆特别是补偿绳索的摇摆对于高层建筑来说是大问题。周期信号的基础频率(也被称为固有频率)是音节周期长度。该音节周期反过来说是信号的最小重复单元。定义音节周期为最小重复单元的重要性可以通过两个或多个串联的音节周期形成信号中的重复节拍而被意思到。在机械应用中，张力构件例如悬吊钢绳，其一端被固定并且具有另一端连接到负重，是一维度的自由振荡器。一旦开始运动，它会以固有频率进行振荡。针对自由振荡器的单一维度，由单个坐标描述运动的系统，其固有频率取决于系统的两个特性：质量和刚度。衰减对于无论是有意产生的或者是固有的系统来说是任意影响，其趋于减小振荡系统的振荡幅度。由于补偿绳轮的质量轻，补偿绳索缠绕着所述补偿绳轮，该补偿绳索的固有频率很低并且通常介于0.05Hz和1Hz之间。下面的等式(等式1)可以以Hz来计算补偿绳索的固有频率：其中g＝9.81m/s2为重力加速度，n表示振动模数，nC是绳索的数量，L是绳索的长度(米)，M表示补偿绳轮组件的质量(千克)，并且m是绳轮的单位长度的质量(千克/米)。众所周知高层建筑物在刮风期间会摇摆。建筑摇摆的频率通常介于0.05和1Hz之间。由于补偿绳索的固有振动频率非常接近于建筑物的固有振动频率，共振经常发生。补偿绳索共振会导致绳索敲击墙壁和电梯门造成损害以及使乘客受到惊吓。US8123002B2公开的系统和方法通过使用伺服致动器改变补偿绳索固有振动频率来最小化补偿绳索摇摆。该绳索摇摆被最小化是通过移动补偿绳索的补偿绳轮来调整所述补偿绳索的张力或调整补偿绳索的终止位置从而引起结构位置上的变化。
技术实现思路
本专利技术寻求提供最小化绳索摇摆的经济有效的方式，从而避免绳索共振。因而，提供了包含“电梯系统，包括电梯轿厢、配重、在第一端被附接到所述电梯轿厢和在第二端被附接到所述配重的补偿绳索，以及补偿绳轮，所述补偿绳索缠绕着所述补偿绳轮，其中牵引绳轮驱动着支撑所述电梯轿厢和配重的至少一个支撑装置，所述牵引绳轮被设置有张力装置用于引起所述补偿绳索的张力变化；其特征在于，所述张力装置包括至少一个第一伺服致动器，其适于调整所述牵引绳轮的位置”的特征的电梯系统。本专利技术提供了最小化补偿绳索摇摆的高效且可靠的手段，通过提供设置有张力构件的牵引绳轮来引起该补偿绳索的张力的变化，从而防止了补偿绳索共振效应。有益的，根据本专利技术，绳索摇摆可以被最小化而不必操纵在轴的下部所设置的补偿绳轮。在牵引绳轮被同轴地连接到所述升降马达的轴的情况下，设置根据本专利技术的作用在升降电机上的张力装置(如在下文将进一步详述的伺服致动器)是可行的。落在被设置有张力装置的牵引绳轮的表述里也是可以理解的。而且，升降马达本身可以构成补偿绳索的张力手段，例如通过提供用于牵引绳轮的振动运动，这将在下面进行详细描述。有利的是，引起补偿绳索的绳索张力变化的装置包括至少一个伺服致动器，其适于调整牵引绳轮的位置。特别是，在电梯竖井内适应或者控制牵引绳轮的垂直位置是可能的。例如，通过在电梯竖井中提高牵引绳轮的位置，电梯轿厢和配重将被相应地升高。由此，在所述轴的下部缠绕补偿绳轮的补偿绳索将被拉紧。在电梯竖井中调节牵引绳轮的水平位置是可以想到的。有利的是，张力的装置包括用于改变牵引绳轮的角速度和/或提供所述牵引绳轮的振动运动的装置。正如所描述的，这些装置可以被电梯系统的升降马达来具体实施，该升降马达驱动牵引绳轮。便利地，所述电梯系统包括控制器，其适于将建筑物结构的固有频率与补偿绳索的固有频率进行比较，电梯系统被设置在该建筑物结构里，并且如果所比较的频率是基本相似的，特别是如果所确定的频率间的差小于预定的阈值，所述控制器适于指示伺服致动器来调整牵引绳轮的位置。这对于在什么时间需要评估补偿绳索的张力的变化提供了可靠的标准。根据另一个优选实施例，引起补偿绳索的绳索张力变化的装置可以包括用于调整所述牵引绳轮的角位置和/或角速度的装置。例如，通过引入牵引绳轮的振动或振荡运动，位于补偿绳轮与电梯轿厢之间(以及相应地位于补偿绳轮和配重之间)的补偿绳索的长度可被轻微变化导致补偿绳索的张力的改变，由此绳索的摇摆可以被有效地阻止。根据另一个优选实施例，该补偿绳轮被以可移动的方式进行设置，其中，至少一个伺服致动器被设置特别是在垂直和/或水平位置上调整补偿绳轮的位置。在此，设置了通过改变补偿绳索的固有频率以最小化绳索摇摆的额外的补偿装置。特别是，基于如下观测结果，即第一和第二振动模式是最大问题的模式，如上所述，第一模式可以由牵引绳轮(和/或升降马达)来抵消，特别是通过调整牵引绳轮的位置，该牵引绳轮被设置有用于引起补偿绳索张力变化的张力装置，并且第二模式也可以通过调整补偿绳轮的位置，或者反之亦然。有利的是，设置有牵引绳轮的装置被提供有至少一个伺服致动器，该牵引绳轮用来诱发补偿绳索的绳索张力的变化。有利的是，用于调整牵引绳轮的位置的至少一个伺服致动器和/或用于调整补偿绳轮位置的至少一个伺服致动器，适于在所定义的范围内分别调整牵引绳轮和补偿绳轮的位置。这种调整可以被实现以确保补偿绳索的固有频率充分地不同于建筑物结构的固有频率，电梯系统被设置在建筑物结构内。本专利技术的有益的实施例现在将参照附图进行描述。应该理解的是本专利技术并不限于所示的清晰构造。特别是，在附图上下文所示的和/或参照优选的实施方案所描述的各个特征应被视为由其自身所公开或者与其它特征的任何其它可行的组合所公开。本专利技术的进一步的优点和实施方案将由于该描述和所附的附图而变得显而易见。应当指出的是在不脱离本专利技术的范围内，在后要进一步描述的前述所提到的特征和功能不仅在各个所示的组合中，而且在进一步的组合或单独应用中是可用的。附图说明图1示出了根据本专利技术的电梯系统的第一优选实施方式；图2示出了PID控制器的优选实施方式，其可以与图1中的电梯系统连接使用；图3示出了根据本专利技术的的电梯系统的第二优选实施方式。具体实施方式参照图1，电梯系统10的常规设计被示出。其包括电梯轿厢18和对重20，两者经由构成悬挂(支撑)装置的曳引绳索19而被彼此连接起来。很显然，该悬挂装置可以被具体实施为多个曳引绳索或皮带。曳引绳索19缠绕着牵引绳轮40，其由升降马达42驱动，这被纯粹示意性地示出了。特别是升降马达42可以相对于牵引绳轮40的轴40a被同轴地设置，例如在图1的视图中处于牵引绳轮的后面。电梯系统10包括与牵引绳轮40相互作用的一个或多个伺服致动器44。在牵引绳轮和升降马达的同轴布置的情况下，伺服致动器可以与升降马达相互作用。该伺服致动器44被配置以在预定的范围u1(t)内垂直地移动牵引绳轮。这样的垂直运动必须在本文档来自技高网...

【技术保护点】
电梯系统，包括电梯轿厢(18)、配重(20)、在第一端被附接到所述电梯轿厢(18)和在第二端被附接到所述配重(20)的补偿绳索(16)，以及补偿绳轮(14)，所述补偿绳索缠绕着所述补偿绳轮(14)，其中牵引绳轮(40)驱动着支撑所述电梯轿厢(18)和配重(20)的至少一个支撑装置(19)，所述牵引绳轮(40)被设置有张力装置(44，42)用于引起所述补偿绳索(16)的张力变化。

【技术特征摘要】
2014.02.28 EP 14157362.61.电梯系统，包括电梯轿厢(18)、配重(20)、在第一端被附接到所述电梯轿厢(18)和在第二端被附接到所述配重(20)的补偿绳索(16)，以及补偿绳轮(14)，所述补偿绳索缠绕着所述补偿绳轮(14)，其中牵引绳轮(40)驱动着支撑所述电梯轿厢(18)和配重(20)的至少一个支撑装置(19)，所述牵引绳轮(40)被设置有张力装置(44，42)用于引起所述补偿绳索(16)的张力变化；其特征在于，所述张力装置包括至少一个第一伺服致动器(44)，其适于调整所述牵引绳轮(40)的位置。2.根据权利要求1所述的电梯系统，其特征在于，所述张力装置包括用于改变所述牵引绳轮(...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·史密斯，S·卡茨玛茨克，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯电梯股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE