利用电梯轿厢运动控制电梯电缆摇摆制造技术

电梯系统控制电梯轿厢在电梯井内的运动，在电梯系统中，槽轮的旋转改变槽轮与电梯轿厢之间的电梯绳索的长度。电梯电缆连接到电梯轿厢和电梯井，以向电梯轿厢传送电气信号。响应于接收请求电梯绳索长度变化的针对电梯轿厢运动的呼叫，控制电梯系统的运行。根据使电缆摇摆与运动曲线关联的电缆模型确定造成电梯绳索长度的所请求变化的、使电缆摇摆最小化的电梯轿厢的运动曲线。接着，根据所确定的运动曲线控制电梯轿厢的运动。

Control the cable swing of the elevator by the movement of the lift car

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用电梯轿厢运动控制电梯电缆摇摆
本专利技术总体涉及电梯系统，更具体地涉及利用电梯轿厢运动来减轻电梯系统中的电梯电力电缆摇摆。
技术介绍
典型的电梯系统包括：电梯轿厢，该电梯轿厢例如用于使乘客在建筑物的不同楼层之间移动；和配重，该配重在地上或地下的竖直电梯井中沿着导轨运动。轿厢和配重由本文称为电梯绳索的提升电缆连接到彼此。提升电缆绕着位于电梯井顶部或底部处的机房中的带槽槽轮缠绕。槽轮可以通过电动马达运动，或者配重可以由线性马达提供动力。此外，轿厢借助一组电力电缆接收控制信号和电力信号，这些电缆的一侧附接到电梯轿厢的底部，并且相对侧通常在电梯轿厢在电梯井中的顶部与底部位置之间的距离中间处附接到电梯井。电缆摇摆指电缆(例如，电力电缆)在电梯井中的振荡。该振荡在电梯系统中会是重大问题。振荡例如可能由风造成的建筑物偏转和/或在电梯系统的运行期间的电缆的振动造成。如果振动的频率接近或进入电缆的固有谐波，那么振荡会大于移位。在这种情况下，电缆会与电梯井中的其他设备缠结或随着时间而在结构上变弱，并且电梯系统会被损坏。各种传统方法控制电梯电缆摇摆。例如，在专利文献1所述的方法中，在电梯电缆附接到电梯井的电梯电缆的一侧处，向电梯井添加被动阻尼机械系统。被动机械系统向电缆运动施加减轻它们的运动的制动，由此减轻它们的振动。类似地，在专利文献2中，向电梯电缆系统添加两个被动机械系统，以衰减它们的振动。一个辊状机械系统安装在电梯电缆与电梯井之间的连接点处，辊的运动沿着电梯井壁，即，垂直于电梯电缆的振动。另一类似的被动机械系统在电梯电缆和电梯轿厢的附接点处安装在电梯轿厢下方。该机械系统包括辊状装置，该辊状装置迫使电缆在电梯电缆的振动轴线上运动。这种机械系统允许电梯电缆的两个末端在两个垂直方向上运动，并且施加到辊的制动衰减电梯电缆的运动，以减轻其振动。引用列表专利文献PTL1日本专利JP2033078A(JPH2-033078A)PTL2日本专利JP2106586A(JPH2-106586A)
技术实现思路
技术问题然而，被动阻尼系统增加了电梯系统的成本，并且通常预先构造，这降低了其灵活性。技术方案一些实施方式的目的是提供系统和方法，该系统和方法用于通过修整电梯轿厢在楼层之间的运动来减轻连接到电梯系统中的电梯轿厢的电梯电缆的摇摆。一些实施方式的另一目的是提供一种电梯轿厢的运动曲线，该运动曲线在知道或不知道作用在电梯系统上的外部干扰的情况下减轻电梯电缆摇摆。一些实施方式的另一目的是降低确定这种运动曲线的计算要求。一些实施方式基于以下认识：电梯轿厢的垂直运动在电缆方程中造成额外的动态项，该垂直运动抵消由于对建筑物的外部干扰造成的电缆摇摆。如果适当地规划轿厢在楼层之间的垂直运动，那么电梯轿厢运动可以用于减轻电缆摇摆。例如，在一些实施方式中，通过电梯系统的主槽轮改变电梯轿厢的电梯绳索的长度来控制电梯轿厢运动。由此，可以在不使用任何致动器的情况下减轻电梯轿厢的摇摆。一些实施方式基于以下认识：电梯电缆模型可以包括电梯电缆摇摆和造成摇摆的作用在电缆上的外部干扰。一些实施方式基于以下认识：这种外部干扰包括由电梯轿厢运动造成的受控干扰和不受控制的干扰，例如，造成建筑物和/或在建筑物中安装的电梯系统的振动的风的力。由此，当不受控制的干扰例如使用测量值固定或受最大值限制时，这种电缆模型将电缆摇摆与由电梯轿厢运动造成的受控干扰明确地关联。在电梯系统的正常运行期间，电梯轿厢运动通常是响应于请求电梯轿厢将其位置从当前位置变到电梯井中的不同位置的服务呼叫来执行的。例如，电梯轿厢可以被请求为响应于接收乘客的门厅呼叫和/或响应于用于将乘客移动到期望楼层的轿厢呼叫而运动。电梯轿厢由围绕槽轮缠绕的电梯绳索支持，通过槽轮的旋转改变槽轮与电梯轿厢之间的电梯绳索的长度，从而控制电梯轿厢在电梯系统的电梯井内的运动。为此，对电梯轿厢运动的请求需要改变电梯绳索的长度。而且，电梯轿厢运动可以由作为时间的函数的电梯绳索长度的变化率来定义。这样，电缆模型可以将电缆摇摆与电梯绳索的长度从其当前长度到所请求的变化长度的变化率关联。电梯绳索的长度的变化率强烈依赖于电梯轿厢运动，所以这种变化率在本文被称为电梯轿厢的运动曲线，该运动曲线可以由作为时间使函数的、电梯绳索长度、速度以及加速度中的一个或组合来定义。为此，各种实施方式根据电缆模型确定造成电梯绳索长度的所请求变化的、使电缆摇摆最小化的电梯轿厢的运动曲线。接着，根据所确定的运动曲线使电梯轿厢运动。一些实施方式基于以下另一认识：当不受控制的干扰受最大值限制时，可以针对绳索长度的不同变化离线地预先确定不同运动曲线。该认识简化了电梯系统的处理器的计算要求。例如，允许使用电梯绳索长度的所请求变化来从存储器选择运动曲线，该存储器存储不同运动曲线与电梯绳索长度的不同修改值之间的映射。一些实施方式通过求解优化问题来确定运动曲线，该优化问题是在由电缆模型定义的约束下使电缆摇摆的成本函数最小化。优化通常是迭代过程，其需要这些实施方式的处理器满足最小计算要求。然而，另选实施方式通过假设运动曲线遵循预定模式来简化这些要求。这种模式限制了运动曲线的变化，这简化了优化。例如，在一个实施方式中，运动曲线是由具有预定模式的电梯轿厢的加速度曲线定义的。为此，实施方式的处理器确定预定模式的参数，这比一般优化简单。这种模式的示例包括恒定加速度区段，接下来的零加速度区段，以及接下来的恒定减速度区段。对于该示例，参数包括加速度的斜率、减速度的斜率以及各区段的长度。例如，一个实施方式在电缆模型、轿厢开始位置以及结束位置的约束下，使表示在轿厢行进时间间隔内的最大电缆摇摆的成本函数最小化。在这种实施方式中，优化变量可以是轿厢运动曲线的参数，例如，加速度的斜率、减速度的斜率以及各区段的长度。此外，在一个实现中，该优化可以离线地实现，其中，将与不同绳索长度变化对应的不同楼层之间的不同轿厢运动的优化过程的结果存储在表格中，然后稍后在需要电梯在这些不同楼层之间行进时在线使用。例如，如果呼叫电梯在一楼与十楼之间行进，那么调节轿厢运动的控制器对于该特定楼层请求提取电梯轿厢的最佳运动曲线，然后使用该运动曲线以最小的电缆摇摆将电梯轿厢从一楼移至十楼。因此，一个实施方式公开了一种用于控制电梯系统的运行的方法，该电梯系统包括：电梯轿厢，该电梯轿厢由绕着槽轮缠绕的电梯绳索支持，通过槽轮的旋转改变槽轮与电梯轿厢之间的电梯绳索的长度，从而控制电梯轿厢在电梯系统的电梯井内的运动；和至少一个电梯电缆，该至少一个电梯电缆连接到电梯轿厢和电梯井，以向电梯轿厢传送电气信号，其中，方法使用与实现方法的已存储指令耦合的处理器，其中，指令在由处理器执行时，进行方法的至少一些步骤。该方法包括以下步骤：接收请求电梯绳索长度变化的针对电梯轿厢运动的呼叫；访问电缆模型，该电缆模型使电缆摇摆与电梯轿厢的运动曲线关联，该运动曲线将电梯绳索的长度、速度以及加速度中的一个或组合定义为时间的函数；根据电缆模型确定造成电梯绳索的长度的所请求变化的、使电缆摇摆最小化的电梯轿厢的运动曲线；以及根据所确定的运动曲线控制电梯轿厢的运动。另一个实施方式公开了一种电梯系统，该电梯系统包括：电梯轿厢，该电梯轿厢由围绕槽轮缠绕的电梯绳索支持，通过槽轮的旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制电梯系统的运行的方法，该电梯系统包括：电梯轿厢，该电梯轿厢由绕着槽轮缠绕的电梯绳索支持，通过所述槽轮的旋转改变所述槽轮与所述电梯轿厢之间的电梯绳索的长度，从而控制所述电梯轿厢在所述电梯系统的电梯井内的运动；和至少一个电梯电缆，该至少一个电梯电缆连接到所述电梯轿厢和所述电梯井以向所述电梯轿厢传送电气信号，其中，所述方法使用与实现所述方法的已存储指令耦合的处理器，其中，所述指令在由所述处理器执行时，进行所述方法的至少一些步骤，该方法包括以下步骤：接收请求电梯绳索长度变化的针对电梯轿厢运动的呼叫；访问电缆模型，该电缆模型使电缆摇摆与电梯轿厢的运动曲线关联，该运动曲线将电梯绳索长度、速度以及加速度中的一个或它们的组合定义为时间的函数；根据所述电缆模型确定造成电梯绳索长度的所请求变化的、减轻电缆摇摆的电梯轿厢的运动曲线；以及根据所确定的运动曲线控制所述电梯轿厢的运动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.16 US 15/460,9641.一种用于控制电梯系统的运行的方法，该电梯系统包括：电梯轿厢，该电梯轿厢由绕着槽轮缠绕的电梯绳索支持，通过所述槽轮的旋转改变所述槽轮与所述电梯轿厢之间的电梯绳索的长度，从而控制所述电梯轿厢在所述电梯系统的电梯井内的运动；和至少一个电梯电缆，该至少一个电梯电缆连接到所述电梯轿厢和所述电梯井以向所述电梯轿厢传送电气信号，其中，所述方法使用与实现所述方法的已存储指令耦合的处理器，其中，所述指令在由所述处理器执行时，进行所述方法的至少一些步骤，该方法包括以下步骤：接收请求电梯绳索长度变化的针对电梯轿厢运动的呼叫；访问电缆模型，该电缆模型使电缆摇摆与电梯轿厢的运动曲线关联，该运动曲线将电梯绳索长度、速度以及加速度中的一个或它们的组合定义为时间的函数；根据所述电缆模型确定造成电梯绳索长度的所请求变化的、减轻电缆摇摆的电梯轿厢的运动曲线；以及根据所确定的运动曲线控制所述电梯轿厢的运动。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定包括：从存储器选择所述运动曲线，该存储器存储不同运动曲线与电梯绳索长度的所请求变化的不同值之间的映射。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电缆模型包括对所述电梯系统的干扰，该方法还包括以下步骤：使用测量建筑物的摇摆的加速度的传感器测量对所述电梯系统的所述干扰；求解优化问题来产生所述运动曲线，该优化问题在由所述电缆模型定义的约束下使所述电缆摇摆的成本函数最小化。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述成本函数包括造成所述电梯绳索长度的所请求变化的所述电梯轿厢的运动时间。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电缆模型包括：其中，F是表示所述电缆系统的数学模型的函数，X表示所述电缆系统的状态，例如，在壁侧处的电缆摇摆、在轿厢侧处的电缆摇摆、在所述壁侧处的电缆摇摆速度、在所述轿厢侧处的电缆摇摆速度，是外部干扰加速度，lc表示电梯绳索长度加速度、速度以及长度。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述运动曲线是由具有预定模式的所述电梯轿厢的加速度的曲线定义的，其中，所述确定包括确定所述预定模式的参数。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述模式包括恒定加速度区段、接下来的零加速度区段、以及接下来的恒定减速度区段，并且其中，所述参数包括所述加速度的斜率、减速度的斜率以及各区段的长度。8.一种电梯系统，该电梯系统包括：电梯轿厢，该电梯轿厢由围绕槽轮缠绕的电梯绳索支持，通过所述槽轮的旋转改变所述槽轮与所述电梯轿厢之间的电梯绳索的长度，从而控制所述电梯轿厢在所述电梯系统的电梯井内的运动；马达，该马达控制改变所述电梯绳索的所述长度的所述槽轮的旋转；至少一个电梯电缆，该至少一个电梯电缆连接到所述电梯轿厢和所述电梯井；至少一个输入接口，该至少一个输入接口用于接收所述电梯轿厢从所述电梯井...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·本诺斯曼，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP