具有布置在电梯系统的电梯轿厢上的信号生成单元的电梯系统技术方案

一种电梯系统，其包括能够移位地接收在电梯井道内的轿厢和实施为驱动轿厢的线性驱动器。传感器设置在电梯井道中，并且信号生成单元设置在轿厢上，所述信号生成单元实施为在传感器中生成测量信号，该测量信号取决于轿厢在电梯井道中的(位移)速度。此外，该电梯系统具有安全控制单元，该安全控制单元实施为基于测量信号来探知电梯轿厢的加速度，并且如果所探知的加速度超过极限值，则使线性驱动器进入安全运行状态。

An elevator system having a signal generating unit arranged on the elevator car of the elevator system

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有布置在电梯系统的电梯轿厢上的信号生成单元的电梯系统
本专利技术涉及一种电梯系统，其具有设置在电梯系统的轿厢上的信号生成单元和设置在电梯井道上的用于检测信号生成单元的信号的传感器。因此，可以可靠且快速地探知轿厢的速度或加速度。
技术介绍
现在，线性驱动器已经作为电梯构造中的线缆驱动器的替代而出现。这种线性驱动器包括固定地安装在电梯井道中的定子单元和固定地安装在轿厢上的至少一个转子单元。本专利技术可以应用于具有轿厢和用于驱动轿厢的这种线性驱动器的电梯系统。例如，在DE102010042144A1或DE102014017357A1中公开了具有线性马达驱动器的电梯系统，其中，线性马达的初级部分由电梯系统的适当呈现的导轨来提供，并且线性马达的次级部分由包括线性马达的转子的轿厢的托架来提供。当向上行进时，原则上，轿厢可以以不超过重力加速度而被制动。通过将驱动器设置为空挡，可以实现最快的可能临界安全减速度。如果除了重力加速度之外还有其他向下指向的制动力作用在轿厢上，则轿厢以在量值上大于重力加速度的减速度制动。这种增大的减速度可能已经由导轮的滚动阻力生成。对于轿厢中的人而言，这意味着与地板失去接触，因此存在相当大的伤害风险。为了将制动设计为对于乘客而言是舒适的，连续地减小驱动功率以用于制动目的。这导致明显小于重力加速度的减速度。首先，线性驱动器的故障会导致在向上方向上的驱动力的中断，因此轿厢由于重力加速度而减速。其次，短路会突然在轿厢上生成向下作用的驱动力。因此，轿厢以比重力加速度更大的速率减速，并且乘客不可避免地头首先朝天花板的方向抛起，并且在最坏的情况下撞击天花板。此外，指向轿厢地板的方向并且压缩乘客或者将乘客压靠在地板上的加速度不是没有危险的，即使在这种情况下预期伤害较不严重并且乘客可以更好地补偿这种力的作用。轿厢的这种危险减速度可以通过附接到轿厢的加速度传感器来探知。然而，所探知的减速度值必须非常快地传输到安全设备，该安全设备可以启动适当的安全措施。越来越多地使用无线数据传输路径来在轿厢与安装在井道中的单元之间传输信号，以便能够省去行进线缆。在每个井道具有多于两个吊舱(或轿厢)的电梯系统的情况下，不再可能使用这种行进线缆。然而，现有的无线数据传输路径(例如WLAN)使数据传输延迟重要的毫秒并且因此太慢而因此太不可靠。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于开发一种用于测量具有线性驱动器的电梯系统中的轿厢的加速度的改进概念。该目的通过独立专利权利要求的主题来实现。其他有利实施例是从属专利权利要求的主题。实施例公开了一种电梯系统，其包括能够移位地接收在电梯井道内的轿厢和实施为驱动轿厢的线性驱动器(也称为线性马达驱动器、线性马达，简称：驱动器)。在电梯井道中设置有传感器，并且在轿厢上设置有信号生成单元。信号生成单元实施为在传感器中生成测量信号，该测量信号取决于轿厢在电梯井道中的(位移)速度。此外，电梯系统具有安全控制单元，该安全控制单元实施为基于测量信号来探知轿厢的加速度，并且如果所探知的加速度超过极限值，则使线性驱动器进入安全运行状态。通过使用固定地安装在电梯井道中的传感器，可以省去无线数据传输和借助于行进线缆的减速度值的数据传输两者。因此，数据传输即使没有行进线缆也可以以有线方式实现，并且因此所述数据可以非常快地传输到安全控制单元(安全设备)，安全控制单元启动适当的安全措施。本专利技术的概念是通过轿厢相对于设置在电梯井道中的传感器的移动来(机械地)调制在轿厢上生成的(电磁或磁)信号。以这种方式调制的信号在传感器中被检测并被转换成可以被(电子地)解调或处理的电信号。以下分别以示例性实施例在三个不同方面解释该共同的专利技术概念。因此，在第一方面的一个示例性实施例中，信号生成单元具有第一部段和第二部段的交替布置。传感器包括发射器和接收器，其中，接收器实施为接收由发射器所发射的电磁信号。第一部段实施为将电磁信号引导至接收器，并且第二部段实施为防止将电磁信号引导至接收器。接收器基于所接收到的电磁信号的部分、即入射在第一部段上的电磁信号的部分来输出测量信号。传感器可以是例如发射可见光谱或红外光谱中的光的光电屏障。(光电载体或传感器的)发射器和接收器可以设置成使得所发射的电磁信号被信号生成单元反射以用于接收目的，从而接收器可以接收所发射的电磁信号的入射在信号生成单元的第一部段上的部分。然后，发送器和接收器在轿厢同一侧上设置在电梯井道中。替代地，(光电屏障或传感器的)发射器和接收器可以设置成使得所发射的电磁信号被信号生成单元传输以用于接收目的，从而接收器可以接收所发射的电磁信号的入射在信号生成单元的第一部段上的部分。在这种情况下，穿孔带优选竖直地设置在轿厢上。也就是说，当电磁信号基本平行于轿厢的壁延伸时，电磁信号穿过穿孔带的传输部分(例如，孔)。然后，发射器和接收器优选地设置在电梯井道的不同侧上，例如在相对侧上。替代地，发射器和接收器也可以设置在电梯井道的同一侧上，其中，发射器基本平行于电梯井道的该侧发射电磁信号。在这两种情况下，穿孔带均在发射器与接收器之间被引导。信号生成单元可以是穿孔带(也可以是穿孔格栅带)，其具有材料和在材料被冲出的区域中的偏离于该材料的物质，其中，该材料形成信号生成单元的一个部段(如果检测到反射，则典型地为第一部段，并且如果检测到传输，则典型地为第二部段)，并且该物质形成信号生成单元的另一部段。该物质可以是空气或例如与穿孔格栅带的材料不同的、对于由发射器所发射的电磁辐射具有反射系数或传输系数的材料。因此，发射器可以接收入射在两个区域中的一个上的电磁信号，而该信号在入射在两个区域中的另一个上时不被引导到接收器，并且因此不能被接收。因此，当电磁信号撞击第二部段时，穿孔格栅带通过至少一个部段中的抑制而根据电磁信号在接收器中生成脉冲信号(测量信号)。安全控制单元可以根据测量信号的脉冲频率来确定速度，并且根据脉冲频率的变化来确定轿厢的(正或负)加速度。在第二方面的示例性实施例中，信号生成单元包括多个磁体，这些磁体以在电梯井道中在第一方向和第二方向上交替地(以交替的方式)生成磁场的方式设置。该传感器具有磁场检测器，该磁场检测器实施为检测交变磁场并且基于交变磁场探知轿厢的加速度。多个磁体可以对齐，使得北极和南极交替地面对传感器，以便生成第一方向和第二方向的磁场。因此，在轿厢与传感器之间相对移动的情况下，传感器暴露于交变磁场。磁场(或磁通量)的这种永久变化在磁场传感器(例如线圈)中生成(感应出)交变电流(或AC电压)。感应的AC电压或交流电的频率取决于轿厢的速度(或与轿厢的速度成比例)。加速度可以根据频率的变化(频率的一阶导数)来探知。该示例性实施例是有利的，因为信号生成单元对(常见的)污染不敏感。在第三方面的示例性实施例中，信号生成单元具有多个线圈，其中，多个线圈中的第一线圈耦合到交流电源，该交流电源实施为向第一线圈馈送具有第一相移和恒定频率的交流电流。此外，多个线圈中的第二线圈耦合到该交流电源。该交流电源实施为向第二线圈馈送具有第二相移和恒定频率的交流电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电梯系统(2)，包括以下特征：/n轿厢(4)，其能够移位地接收在电梯井道内，/n线性驱动器(6)，其实施为驱动所述轿厢(4)；/n传感器，其设置在所述电梯井道(14)中；/n信号生成单元(10)，其设置在所述轿厢(4)上并且实施为在所述传感器(8)中生成测量信号(20)，其中，所述测量信号(20)取决于所述轿厢(4)在所述电梯井道(14)中的速度；/n安全控制单元(12)，其实施为基于所述测量信号(20)来探知所述轿厢(4)的加速度，并且如果所探知的加速度超过极限值，则使所述线性驱动器(6)进入安全运行状态。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171121 DE 102017220766.31.一种电梯系统(2)，包括以下特征：
轿厢(4)，其能够移位地接收在电梯井道内，
线性驱动器(6)，其实施为驱动所述轿厢(4)；
传感器，其设置在所述电梯井道(14)中；
信号生成单元(10)，其设置在所述轿厢(4)上并且实施为在所述传感器(8)中生成测量信号(20)，其中，所述测量信号(20)取决于所述轿厢(4)在所述电梯井道(14)中的速度；
安全控制单元(12)，其实施为基于所述测量信号(20)来探知所述轿厢(4)的加速度，并且如果所探知的加速度超过极限值，则使所述线性驱动器(6)进入安全运行状态。


2.根据权利要求1所述的电梯系统(2)，
其中，所述信号生成单元(10)具有多个线圈(26)，其中，所述多个线圈(26)中的第一线圈耦合到交流电源(28)，所述交流电源实施为向所述第一线圈(26a)馈送具有第一相移和恒定频率(f)的交流电，并且其中，所述多个线圈(26)中的第二线圈(26b)耦合到所述交流电源(28)，所述交流电源实施为向所述第二线圈馈送具有第二相移和所述恒定频率(f)的交流电。


3.根据权利要求2所述的电梯系统(2)，
其中，所述多个线圈(26)包括第三线圈和第四线圈，其中，所述第一相移与所述第二相移之间的差值为90°，并且其中，所述交流电源(28)实施为向所述第三线圈馈送移相180°的所述第一线圈的交流电并且向所述第四线圈馈送移相180°的所述第二线圈的交流电。


4.根据权利要求2所述的电梯系统(2)，
其中，所述交流电源(28)实施为向所述多个线圈(26)中的一个线圈馈送相应的邻近线圈的希尔伯特变换信号。


5.根据权利要求2至4中任一项所述的电梯系统(2)，
其中，用于探知所述轿厢的加速度的所述安全控制单元(12)包括解调器，所述解调器实施为通过相干解调来解调所述测量信号(20)。


6.根据权利要求3至5中任一项所述的电梯系统(2)，
其中，所述信号生成单元(10)的所述多个线圈沿着所述轿厢的移动方向相继地线性串接；
其中，另外的线圈与所述信号生成单元(10)具有水平距离地设置在所述轿厢(4)上，所述另外的线圈耦合到所述交流电源(28)，其中，所述交流电源(28)实施为向所述另外的线圈馈送具有所述恒定频率(f)和所述第一相移或所述第二相移的交流电；
其中，另外的传感器(46)设置在所述电梯井道(14)上，所述另外的传感器实施为检测由所述另外的线圈所生成的磁场。


7.根据前述权利要求中任一项所述的电梯系统(2)，
其中，为了探知所述轿厢的加速度，所述安全控制单元(12)确定所述测量信号的相位角以便获得所述轿厢的位置，并且对所述相位角关于时间进行两次微分以便探知所述轿厢的加速度。


8.根据权利要求1所述的电梯系统(2)，
其中，所述信号生成单元(10)具有第一部段和第二部段的交替布置；
其中，所述传感器(8)包括发射器(8a)和接收器(8b)，其中，所述接收器(8b)实施为接收由所述发射器(8a)所发射的电磁信号(20'a)，
...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·图姆，马里厄斯·马茨，爱德华·斯坦华尔，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯电梯创新与运营股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE