用于齿轮齿条式升降机的电力供应的方法及装置制造方法及图纸

技术编号:9529414 阅读:73 留言:0更新日期:2014-01-02 18:46
本发明专利技术涉及用于如下类型的升降机的电力供应的方法和配置,其中驱动机械(109)由载荷载体(107)支持并且通过带齿轮(111)和带齿杆(112)之间的交互能够沿着顺着实质上竖直的桅杆(110)的轨道在第一和第二方向上驱动载荷载体。为了降低对外部电力的需要并且以这种方式在总体上降低升降机的电力供应系统的成本,提出根据如下的方法:布置载荷载体(107),该载荷载体(107)配置为支持作为驱动机械的部件的电动地操作的电机(109),选择所述电机使得其能够在再生操作期间产生能量流动,该电机(109)布置为使得其能够沿着轨道以第一方向驱动载荷载体(107),并且能够在逆再生操作过程中驱动载荷载体从而沿轨道在第二方向上的制动和运动过程中产生能量流动,该载荷载体(107)布置为支持包括设计用于存储、接收和释放电能的能量存储器(60)的能量存储系统(10),该载荷载体(107)设有第一电流传输总线(11),所述第一电流传输总线(11)允许在制动和再生操作过程中从电机(109)发出的能量流动从电机传输至作为能量存储系统(10)的一部分的能量存储器(60),并且当必要时,能够从能量存储器向驱动电机反向地传输,并且该载荷载体(107)在沿桅杆(110)向上加速和运动过程中经由已从能量存储器(60)获得的电能的作用来增加自身势能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及用于如下类型的升降机的电力供应的方法和配置,其中驱动机械(109)由载荷载体(107)支持并且通过带齿轮(111)和带齿杆(112)之间的交互能够沿着顺着实质上竖直的桅杆(110)的轨道在第一和第二方向上驱动载荷载体。为了降低对外部电力的需要并且以这种方式在总体上降低升降机的电力供应系统的成本,提出根据如下的方法:布置载荷载体(107),该载荷载体(107)配置为支持作为驱动机械的部件的电动地操作的电机(109),选择所述电机使得其能够在再生操作期间产生能量流动,该电机(109)布置为使得其能够沿着轨道以第一方向驱动载荷载体(107),并且能够在逆再生操作过程中驱动载荷载体从而沿轨道在第二方向上的制动和运动过程中产生能量流动,该载荷载体(107)布置为支持包括设计用于存储、接收和释放电能的能量存储器(60)的能量存储系统(10),该载荷载体(107)设有第一电流传输总线(11),所述第一电流传输总线(11)允许在制动和再生操作过程中从电机(109)发出的能量流动从电机传输至作为能量存储系统(10)的一部分的能量存储器(60),并且当必要时,能够从能量存储器向驱动电机反向地传输,并且该载荷载体(107)在沿桅杆(110)向上加速和运动过程中经由已从能量存储器(60)获得的电能的作用来增加自身势能。【专利说明】用于齿轮齿条式升降机的电力供应的方法及装置
本专利技术涉及用于根据权利要求1所介绍的齿轮齿条式升降机(rack and pinionlift)的电力供应的方法。本专利技术还涉及用于根据权利要求10的齿轮齿条式升降机的电力供应的装置。
技术介绍
驱动诸如升降机等用于建筑物楼层之间的人员或货物的输送装置所需的电力由于多种因素而改变,例如,升降机上的瞬时载荷、升降机速度、行进方向以及升降机当前正运行于传输周期的哪一部分。重要的是,尽可能降低电力需求,不仅是为了减少升降机的安装和操作成本,而且还为了减小升降机的电力供应系统的尺寸和所需的空间。齿轮齿条式升降机通常包括载荷载体,诸如可以通过电机和带齿轮(cogged wheel)沿轨道驱动的升降机轿厢,所述轨道通常是设有带齿杆(cogged rod)的桅杆的形式。所选择的电机通常是具有380-500V额定电压和50或60赫兹频率的三相式电机。电机通过采用频率控制在选定的着陆点处提供升降机轿厢的软起动和软停靠。在齿轮齿条式升降机中,升降机轿厢不仅直接支持用于驱动该升降机的电机,而且还直接支持用于升降机控制的控制及监测单元。齿轮齿条式升降机与诸如线缆传送升降机和液压升降机等传统升降机在多种方式上不同。一个区别例如是升降机轿厢支持其自身的驱动单元的同时,还支持用于电机控制的相关控制及监测单元。在传统的升降机中,驱动机械通常与升降机轿厢分离,例如,布置在机械室中并且通过经由线缆(自机械室延伸)或类似部件的传动的方式与升降机轿厢连接。而且,齿轮齿条式升降机通常缺乏配重(counterweight),因此它们缺乏平衡升降机轿厢自重的可能性,这使得启动和加速阶段不稳定并且需要极大量的能量。此外,作为升降机轿厢支持其自身驱动单元的结果,随着升降机轿厢沿着桅杆向上移动,地平面处的电力供应单元与升降机轿厢的驱动机械之间的距离会改变。这对这种类型的升降机提出了特殊的要求。因此,通过从地平面向上直到由升降机轿厢支持的电机的电力线的方式对齿轮齿条式升降机进行供电。电力线由以绝缘材料包围的电导体构成。电力线在沿着桅杆所引导的线缆小车(cable trolley)或类似部件的辅助下被布置成以合适的长度跟随升降机轿厢沿着桅杆向上和向下移动,悬挂于升降机轿厢下方。应当理解,由于升降机轿厢携带其自身驱动装置,电力线必须随着升降机轿厢沿桅杆运动而伸长和缩短。除此之外,还应该提及的是,为了能够改变桅杆的长度,用在当前使用类型的齿轮齿条式升降机中的桅杆长度是由能够彼此堆叠和安装的多个部分形成的。当然,其结果是电力线同样被设置适合的长度,使得电力线能够沿着桅杆的整个高度伴随升降机轿厢。最后在这方面应该提及的是,齿轮齿条式升降机通常被计划用于建筑行业内的非永久性使用,例如,当建筑物建造完成时会将升降机拆除。另一方面,升降机正变得越来越高,并且已证实如下情况:对于高度可达500米和更高的升降机而言,电力线的重量变得太大以致于它会影响该升降机的载荷容量。随着升降机轿厢沿桅杆运动,电力线的延伸还引发了容纳整个线缆长度的困难,特别是当电缆要为大功率电机提供其所需要的电流时。在升降机要在很高的建筑物楼层之间运动的情况下,电力线的长度、硬度和自重成为难题,由此使得伴随升降机轿厢的相对重型的电力线变得难于控制,笨重而无法携带和容纳。应当理解,由于齿轮齿条式升降机缺乏配重,齿轮齿条式升降机平衡升降机轿厢的势能的能力有限,这导致了对极大功率电机和相关电气设备(诸如具有相对大的横截面积的电力线)的需求,以便能够输送升降机的驱动电机所需的电流,尤其是关于瞬间启动或者加速阶段的升降机的驱动电机所需的电流。当升降机被驱动至桅杆上的一定高度时,其势能根据如下等式增加:(Epot=mgh;其中m=质量,h=高度并且g=重力加速度)。在没有配重的情况下,已提升到一定高度的升降机轿厢的势能极大地增加,因此已通过电力供应系统向升降机供应了相当大量的能量。应该认识到,当升降机轿厢处于其升高的位置时,所供应的能量被收集于升降机轿厢作为势能。当然,除了所述的升降机的较高高度之外,还存在的问题是:升降机电机仅在某些时段期间全功率地驱动升降机,而该升降机的电力供应系统必须基于通常仅在很短的操作时段期间(特别是在启动瞬间以及升降机沿桅杆向上运动过程中)所需要的最高、最临限功率来设计尺寸。然而,在启动的瞬间,例如在传输周期中当升降机轿厢加速时的初始段期间,需要最大的瞬时力。当升降机轿厢已达到恒定速度时电力需求会大幅下降。在设有配重的传统升降机的升降机轿箱的势能的变化在运动过程中通过配重得到平衡。齿轮齿条式升降机通常缺乏这种能力,并且必须通过电力供应系统不断克服势能,当然,这对该系统提出了相当高的要求。当齿轮齿条式升降机轿厢在制动(减速)过程中沿着桅杆向下运动时会产生大量能量。以这种方式由升降机轿厢释放的势能通常被转化为独立电阻(制动电阻)中的热能,或者它通过被称为“再生制动”的处理来反馈回干线电力网中。应该认识到,由于缺乏配重,齿轮齿条式升降机在其向下运动期间会产生比设置有配重的传统升降机大出很多量的能量。先前为齿轮齿条式升降机装配配重的尝试一直不太成功,主要是由于在升降机安装及拆卸任务过程中由配重布置带来的额外工作和复杂的设计。必须将电力供应系统和相关的电气设备的尺寸设置为能够应对在很短时段期间所需的最高输出功率,而标准载荷的配置对发电厂的容量提出的要求相对低很多,过载保护、传导系统和用户电路中的其它设备就该设备容量而言得不到充分使用。作为这的一部分,用于电力供应系统的投资成本与所需的相比将显著增大并且更贵,并且从成本角度来说是低效的。当齿轮齿条式升降机通常用于地处缺乏电力和发电站设施的位置处的建筑物的建造过程中时,因此诸如柴油动力单元等替代能源被作为主发电机使用。应当理解,从多个方面来讲,期望不仅能够降低尺寸,本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:拉尔斯·塞德布拉德容尼·埃利阿松
申请(专利权)人:阿力马克海克公司
类型:
国别省市:

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