CN107207196B

CN107207196B - 电梯系统评估装置

Info

Publication number: CN107207196B
Application number: CN201680008986.4A
Authority: CN
Inventors: R.罗伯茨
Original assignee: Otis Elevator Co
Current assignee: Otis Elevator Co
Priority date: 2015-02-04
Filing date: 2016-02-03
Publication date: 2021-01-01
Anticipated expiration: 2036-02-03
Also published as: WO2016126788A1; US10689228B2; CN107207196A; US20180009632A1

Abstract

一种用于电梯系统的评估装置包括：自力推进驱动单元，所述自力推进驱动单元包括电机辅助件，以沿着电机主件在井道中行进；以及至少一个诊断传感器。

Description

电梯系统评估装置

发明领域

本文中公开的主题大体涉及电梯的领域，并且更具体地讲，涉及一种多轿厢无缆绳电梯系统。

相关技术描述

无缆绳电梯系统也被称为自力推进电梯系统，可用于某些应用(例如，高层建筑物)，其中缆绳式系统的大部分缆绳或缆绳式系统的所需核心空间受禁并且有多个电梯轿厢需要在单个行道中行进。存在无缆绳电梯系统，其中第一行道被指定用于向上行进的电梯轿厢并且第二行道被指定用于向下行进的电梯轿厢。井道的每端处的转移站用来在第一行道与第二行道之间水平地移动轿厢。

无缆绳电梯系统需要日常维护和较低公差，以获得最佳性能。包括线性电机主件和导轨在内的电梯井道部件必须保持在某些参数内。此外，典型的电梯系统检查可能耗费时间、成本较高，并且导致系统停机。需要一种可以评估无缆绳电梯系统的部件的装置和方法。

简述

根据本发明的实施方案，一种评估装置包括：自力推进驱动单元，其包括电机辅助件，以沿着电机主件在井道中行进；以及至少一个诊断传感器。

除了上述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，其他实施方案可包括：评估装置在电梯系统的安装期间使用。

除了上述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，其他实施方案可包括：评估装置在电梯系统的维护期间使用。

除了上述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，其他实施方案可包括：至少一个诊断传感器评估电机主件的对准。

除了上述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，其他实施方案可包括：至少一个诊断传感器评估电梯导轨的对准。

除了上述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，其他实施方案可包括：至少一个诊断传感器评估电机气隙的间距。

除了上述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，其他实施方案可包括：至少一个诊断传感器是接触式传感器。

除了上述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，其他实施方案可包括：至少一个诊断传感器是非接触式传感器。

除了上述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，其他替代方案可包括与至少一个诊断传感器相关联的数据处理单元。

根据本发明的实施方案，一种评估电梯系统的方法包括：向井道提供评估装置，其中井道包括电机主件；经由评估装置的自力推进驱动单元沿着电机主件行进，其中自力推进驱动单元包括电机辅助件；以及经由至少一个诊断传感器来感测多个参数。

除了上述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，其他实施方案可包括：在电梯系统的安装期间经由至少一个诊断传感器来评估电梯系统。

除了上述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，其他实施方案可包括：在电梯系统的操作期间经由至少一个诊断传感器来评估电梯系统。

除了上述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，其他实施方案可包括：经由至少一个诊断传感器来评估电机主件的对准。

除了上述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，其他实施方案可包括：经由至少一个诊断传感器来评估电梯导轨的对准。

除了上述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，其他实施方案可包括：经由至少一个诊断传感器来评估电机主件的气隙间距。

上述实施方案的技术功能包括一种评估装置，所述评估装置包括自力推进驱动单元，所述自力推进驱动单元包括电机辅助件。

从以下结合附图理解的描述中，本发明的其他方面、特征和技术将变得更显而易见。

附图简述

在本说明书结束处的权利要求书中具体指出并明确要求保护被视作本发明的主题。从以下结合附图理解的详细描述中显而易见本发明的上述和其他特征和优点，其中相同的元件在若干图中的编号相同：

图1描绘示例性实施方案中的多轿厢电梯系统；

图2示出用于在诸如图1所示的系统的多轿厢电梯系统中使用的线性电机；

图2A示出用于在诸如图1所示的系统的多轿厢电梯系统中使用的旋转磁性电机；以及

图3示出用于在诸如图1所示的系统的多轿厢电梯系统中使用的评估装置。

本发明的详细描述

图1描绘示例性实施方案中的多轿厢无缆绳电梯系统10。电梯系统10包括井道11，所述井道具有多个行道13、15和17。尽管图1中示出三个行道，但应理解，实施方案可以用于具有任何数量的行道的多轿厢无缆绳电梯系统。在每个行道13、15、17中，轿厢14在一个方向上行进，即，向上或向下。例如，在图1中，行道13和15中的轿厢14向上行进，并且行道17中的轿厢14向下行进。一个或多个轿厢14可在单个行道13、15和17中行进。

上部转移站30在顶楼的上方，以使电梯轿厢14水平运动，以便在行道13、15与17之间移动电梯轿厢14。应理解，上部转移站30可位于顶楼处，而不是在顶楼的上方。下部转移站32在一楼的下方，以使电梯轿厢14水平运动，以便在行道13、15与17之间移动电梯轿厢14。应理解，下部转移站32可位于一楼处，而不是在一楼的下方。尽管图1中未示出，但一楼与顶楼之间可使用一个或多个中间转移站。中间转移站类似于上部转移站30和下部转移站32。

使用电机系统来推进轿厢14，所述电机系统具有主要的固定部分16和辅助的移动部分18。主要部分16包括安装在行道13、15和17的一侧或两侧的绕组或线圈。辅助部分18包括安装到轿厢14的一侧或两侧的永久磁铁。主要部分16被供应驱动信号，以控制轿厢14在它们相应的行道中移动。

在示例性实施方案中，评估装置50与电梯系统10一起用来评估电梯系统10的部件。

图2描绘示例性实施方案中的具有自力推进电梯轿厢14的电梯系统10。电梯系统10包括在井道11中行进的电梯轿厢14。电梯轿厢14由沿着井道11的长度延伸的一个或多个导轨24引导，导轨可固定到结构部件19。电梯系统10采用具有定子26的电机，所述定子包括多个相绕组。定子26可安装到导轨24、合并到导轨24中，或者可与导轨24分开定位。定子26充当永磁同步电机的一部分，以使电梯轿厢14运动。永久磁铁28安装到轿厢14，以提供永磁同步电机的第二部分。定子26的绕组可布置成三相，如电动机领域已知。两个定子26可安置在井道11中，以与安装到电梯轿厢14的永久磁铁28协作。永久磁铁28可安置在电梯轿厢14的两侧上，如图2所示。替代实施方案可使用单个定子26-永久磁铁28配置，或者多个定子26-永久磁铁28配置。在某些实施方案中，定子26也被称为电机主件26。类似地，永久磁铁28也可被称为电机辅助件28。电机主件26进行安置以在定子26与永久磁铁28之间提供某一气隙。气隙的间距在提供乘坐品质和系统性能方面至关重要。控制器30向定子26提供驱动信号，以控制电梯轿厢14的运动。控制器30可使用通用微处理器来实施，所述通用微处理器执行存储在存储介质上的计算机程序，以执行本文中描述的操作。或者，控制器30可在硬件(例如，ASIC、FPGA)中实施或者在硬件/软件的组合中实施。控制器30也可以是电梯控制系统的一部分。控制器30可包括电源电路(例如，逆变器或驱动器)，以便为定子26供电。尽管描绘单个控制器30，但本领域普通技术人员应理解，可使用多个控制器30。例如，可提供单个控制器30，以控制一组定子26在相对较短距离上的操作。

图2A描绘示例性实施方案中的替代推进系统，所述替代推进系统包括电梯轿厢14和磁性螺杆组件26。磁性螺杆组件(主件)26包括磁性螺杆，所述磁性螺杆具有沿着磁性螺杆组件26的纵轴以非线性(例如，螺旋形)路径安置的采用第一极性的第一永久磁铁26a形式的磁性元件。采用第二极性(与第一极性相反)的第二永久磁铁26b形式的第二磁性元件沿着磁性螺杆组件26的纵轴以非线性(例如，螺旋形)路径安置。第一永久磁铁26a和第二永久磁铁26b的路径并不相交。

永久磁铁(辅助件)28安置在磁性螺杆组件26的第一端，并且响应于来自控制器30的控制信号而使磁性螺杆组件26绕着它的纵轴旋转，以便为轿厢14和评估装置50提供推进力。

参考图3，示出用于与电梯系统10一起使用的评估装置50的示例性实施方案。在示例性实施方案中，评估装置50是自力推进的，以通过沿着在图1、图2和图2A所示的井道中发现的电机主件26推进而沿着井道移动。在示例性实施方案中，评估装置50具有多个永久磁铁28，所述永久磁铁允许评估装置50以与轿厢14类似的方式行进穿过井道。在某些实施方案中，永久磁铁28是线性电机辅助件，而在其他实施方案中，永久磁铁28允许旋转磁性推进。在某些实施方案中，来自永久磁铁28的反馈可通过监测电信号来评估并且确认电机主件26的健康状况。运动控制单元60可用来控制评估装置50的方向和速度。在其他实施方案中，评估装置50不是自力推进的，而是附接到传统轿厢14，以允许轿厢14提供推进力穿过井道。在其他实施方案中，评估装置50是采用替代推进方法的自力推进，包括但不限于，旋转磁性螺杆致动器。

在某些实施方案中，制动器62用来在评估装置50行进穿过井道时使它慢下来。在某些实施方案中，制动器62还可将评估装置50锚定在某一位置，以允许进行诊断。制动器62可作用于导轨24，以使评估装置50慢下来。

在示例性实施方案中，轮子52用来使评估装置50稳定并且将评估装置50联接到井道的导轨24。在某些实施方案中，轮子52也是可以测量导轨24和主件26的对准的接触类型传感器。可以使用并编译来自轮子52的测量值，以形成导轨24简档，以便评估和监测导轨24状况。

在示例性实施方案中，评估单元50包括加速计54。加速计54可用来评估电梯系统10的性能特性，包括由主件26提供的推力。加速计还可测量并评估导轨和主件对准、乘坐品质、线性电机质量，并且创建导轨简档。在某些实施方案中，加速计测量旋转推进系统的质量，诸如，永久磁铁26a和26b(如图2A所示)的旋转简档。

在示例性实施方案中，评估单元50包括非接触式传感器58。非接触式传感器58可用来分析电机元件之间的气隙，诸如，定子或电机主件和磁铁或电机辅助件。有利地，通过监测电机主件26相对于导轨24的对准，可以确定电机气隙，并且可以维护电梯系统性能，而且可以以及时的方式执行预防性维护。在某些实施方案中，非接触式传感器58可用来分析永久磁铁26a和26b(如图2A所示)的旋转简档。

在示例性实施方案中，来自传感器52、54和58的数据由数据处理单元56处理并收集。在示例性实施方案中，数据处理单元56可与信号分析器57协同工作，以执行机载数据处理算法。在某些实施方案中，数据处理和数据算法可在替代位置执行，诸如，控制器30或任何合适的位置。在某些实施方案中，原始数据、分析的数据和确定可经由用户接口传送到用户或技术人员。

来自传感器52、54和58的信息可用来调查导轨和线性电机主件的一般状况，而没有需要成本较高或耗费时间的服务中断的延伸操作。来自传感器52、54和58的信息可用来创建与对应于各个位置的电梯系统部件的特征、缺陷和性能特性相关的图和简档。例如，传感器52、54和58可用来确定导轨24简档和对准记录。在另一实例中，传感器52、54和58可用来确定电机主件26相对于导轨24的简档和/或对准以及电机主件26与导轨24之间的距离。在另一实施方案中，传感器52、54和58用来调查其他推进机制的对准和性质，包括但不限于，旋转磁性螺杆。在某些实施方案中，数字信号处理可用来重建旋转磁性螺杆简档，诸如，图2A所示的旋转磁性螺杆26组件。在某些实施方案中，旋转磁性螺杆简档可展示缺陷，以便之后维护和修理。

在示例性实施方案中，可以通过测量传感器52、54、58以相对于评估装置50的垂直位置记录导轨24和/或电机主件26的位置来创建这样的记录。在某些实施方案中，非接触式传感器58和加速计54可用来检测导轨24或电机主件26相对于评估装置50的运动/位置。此外，在某些实施方案中，加速计54可用来检测在评估运行期间导轨24或电机主件26的横向运动。在某些实施方案中，数据处理单元56和信号分析器57可用来估计导轨24和/或电机主件26相对于评估装置50的相对横向位置。在某些实施方案中，评估装置50的垂直位置映射到导轨24和/或电机主件26的横向位置上，以产生如上所述的简档和/或对准记录。在某些实施方案中，用于此类映射的计算和处理由数据处理单元56和/或信号分析器57执行。在某些实施方案中，数据处理单元56和/或信号分析器57可用于数据过滤和数据处理，而在其他实施方案中，在诸如控制器30的另一机外装置上执行此类计算。在示例性实施方案中，用户接口用来显示产生的导轨24和/或电机主件26图，以允许安装和维护人员解决任何问题，诸如，不对准。

电机主件26与导轨24之间的对准控制电机主件26与永久磁铁(电机辅助件)28之间的气隙。可记录并映射与标准规范的差异。在某些实施方案中，导轨24的差异大于1到2mm可需要检修，以维持乘坐品质。

在某些实施方案中，将电机主件26分段，并且主件26与永久磁铁(辅助件)28之间的距离在分段与分段之间可不同。评估装置50可记录并映射非线性电机主件的位置，以便之后查阅。在示例性实施方案中，系统的调查可在安装操作期间执行。在其他操作中，出于维护的目的，系统的调查可在操作期间执行。导轨24和电机主件26的调查结果可用来提高乘坐品质和电梯系统性能。在某些实施方案中，可在之后的时间查阅图和简档，以识别需要维护和修理的电梯系统部件。在某些实施方案中，可查阅图和简档，以在诸如地震、电梯安全致动等重大事件之后重新检定导轨和电机主件26。

在某些实施方案中，诸如当与双导轨电梯系统一起使用时，评估装置50可调查或评估一侧，随后移动到另一导轨24。在其他实施方案中，评估装置50被配置成评估多个导轨和电机主件26，而不需要在外部操纵评估装置50。有利地，评估装置50可在轿厢14处于井道11内时使用，无论是在活动期间还是在低系统利用率期间。

在某些实施方案中，评估装置50可包括视频装置，以针对看得见的明显损毁或缺陷在外观上检查导轨24和电机主件26。在某些实施方案中，评估装置50还可包括清洁装置，以从导轨24和电机主件26除去碎屑和灰尘。清洁装置可包括，但不限于，鼓风机或清洁头。

本文中使用的术语只是出于描述特定实施方案的目的，而不是意图限制本发明。尽管已经出于说明和描述的目的呈现了本发明的描述，但并不意图详述本发明或将本发明限于所公开的形式。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，本领域的普通技术人员将明白到此没有描述的许多更改、变化、改变、替代或等效布置。此外，尽管已描述了本发明的各种实施方案，但应理解，本发明的方面可以只包括所述实施方案中的一些实施方案。因此，本发明不应被视为受限于前述描述，而只受限于所附权利要求书的范围。

Claims

1.一种评估装置，所述评估装置包括：

自力推进驱动单元，所述自力推进驱动单元包括电机辅助件，以沿着电机主件在井道中独立于轿厢行进；以及

至少一个诊断传感器。

2.如权利要求1所述的评估装置，其中所述评估装置在电梯系统的安装期间使用。

3.如权利要求1至2中任一项所述的评估装置，其中所述评估装置在电梯系统的维护期间使用。

4.如权利要求1至2中任一项所述的评估装置，其中所述至少一个诊断传感器评估所述电机主件的对准。

5.如权利要求1至2中任一项所述的评估装置，其中所述至少一个诊断传感器评估电梯系统导轨的对准。

6.如权利要求1至2中任一项所述的评估装置，其中所述至少一个诊断传感器评估电机气隙的间距。

7.如权利要求1至2中任一项所述的评估装置，其中所述至少一个诊断传感器是接触式传感器。

8.如权利要求1至2中任一项所述的评估装置，其中所述至少一个诊断传感器是非接触式传感器。

9.如权利要求1至2中任一项所述的评估装置，其还包括与所述至少一个诊断传感器相关联的数据处理单元。

10.一种评估电梯系统的方法，所述方法包括：

向井道提供评估装置，其中所述井道包括电机主件；

经由所述评估装置的自力推进驱动单元沿着所述电机主件独立于轿厢行进，其中所述自力推进驱动单元包括电机辅助件；以及

经由至少一个诊断传感器来感测多个参数。

11.如权利要求10所述的方法，其还包括在所述电梯系统的安装期间经由所述至少一个诊断传感器来评估所述电梯系统。

12.如权利要求10至11中任一项所述的方法，其还包括在所述电梯系统的操作期间经由所述至少一个诊断传感器来评估所述电梯系统。

13.如权利要求10至11中任一项所述的方法，其还包括经由所述至少一个诊断传感器来评估所述电机主件的对准。

14.如权利要求10至11中任一项所述的方法，其还包括经由所述至少一个诊断传感器来评估电梯系统导轨的对准。

15.如权利要求10至11中任一项所述的方法，其还包括经由所述至少一个诊断传感器来评估所述电机主件的气隙间距。