TWI363038B - Elevator system - Google Patents

Description

1363038 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於電梯系統，此電梯系統可用於當大樓的 内邛電力網連接至公共電力分佈網時以及當大樓的電力 網連接至儲備電源裝置時的兩種情況；以及關於用於控制 電梯内的電梯馬達的方法。 【先前技術】 在正吊操作的情況下，考慮到設備方面和乘客舒適方 面控制電梯而每次利用電梯在離開樓層和目的樓層間的 離儘决行進。因此目標是以電梯的加速、減速和行進速 度對於設備和乘客舒適而言儘可能地大的方式來控制電 梯焉達、·&由電氣系統和電梯的牵引絞規輪間的馬達傳送 的電源根據哪個方向、什麼加速度或減速度、以及電梯驅 動的疋何種負载而變化。依驅動狀況而定，電梯馬達轉換 電源為藉以移動電梯升降庙及任何平衡力和繩索的機械 力，或是經由電棋41·胳· f 4 、τ 弟升降廂和平衡力的電位能或動能的改 變’轉換傳送至牽路 晕引、，·人、·見輪的機械力成為電能。傳送至 達的一些電源在馬達損耗内消耗掉。 雪-“ ^方式控制電梯的條件為連接至電梯驅動器的 電氣糸統能夠適於雷说氧 如的電源要求。這表示電氣系統 月匕夠t、、，Ό電源給馬達 給給電氣系統的電源兩去。接收馬達供 達的電源係接收自公 仏應、、、。馬 刀布、周。馬達供給給電氣系統

6038-8355-PF 6 的電源可以轉換為電阻封裝内的熱 θ ΑΛ ,3- 电阻封裝係為此 目的而連接至電氣系統，或是 哎9八政兩丄、 供應回到大樓内部 電力勿佈網，用於其他連接至 消耗。胜E,丨—士 1 J银網路的負载的 特別在有效率和快速的電梯中，而 電源從馬達傳送至電氣系統，提供產生 里， 給連接至電力網的复他拿置後用λ 電源回到電力網 方…主 是报經濟的。當往較輕的 的註卜W十衡力的電梯滿载且全速朝下或空 的在上驅動，或是無平衡力的 源提供給電力網”共瘅 的情況下’電 9(}0/。阳％ ， 應口去的電源最多相當於正常電源的

0因為馬達驅動包括所謂控制的％ & A 利的，..同路橋，而網路橋形 成正確的頻率、形式和電壓的電流。 - 2外的情況下，例如斷電的結果，可以切斷電梯的 错m 午多大樓裡已安裝儲 備電源裝置以作為這些類情況的預防措施，藉此，典型地 ^可以使用一部分的電氣裝置。在此情況下，電梯馬達也 疋能夠在電氣系統的限制内操作。公開文件Ep〇7949i9 中已知的儲備電源系統’其中調整電梯馬達的速度，因此 馬達驅動所接收的來白嫉Μ $ 旳术自網路的電源小於可調整的電源限 制。 在儲備電源使用中，大樓的電力網的一些負載典型地 刀換為不使用。彺較輕的方向驅動時，安裝為供應電源回 到電力網的電梯系統在儲備電源使用中操作時，電梯系統 供應給網路的電源會超過大樓的電力網的負載量。在此情 況下’電力網的電壓上升’且連接至網路的電氣裝置會因

6038-8355-PF 7 1363038 過電壓而受損。 根據先前技術，致力於限制供應給電梯系統網路 源，因此分開的負載連接至電梯的電氣系統，如 裝，而當煞車或往較輕的方向驅動時產生的電源供應 阻封裝。先前技術的解決方法中的缺點為提供電梯分 負载，而負載在中斷電力供應的情況下接收電源，辦= 電梯系統的成本。使用消耗電源的分開的負載還；—缺 點，必須保留空間給與電梯的機械連接之物。此外，4 用分開的負載電阻時’電梯和乘客的電位能被浪費掉^ 正常情況下電梯馬達羞生的電源係使用於提供 力網的負載的系統中，只有在則&眛 ，、他电 阻封裝。 有在特別的情況下才需要採講電 【發明内容】 根據本發明的電梯系統的 凡〜荷设褐露於申請專利範圍 第1項的特徵部分，以及麻诚士 & η 士… 及根據本發明的方法的特徵揭露於 申睛專利範圍第6項的44片4· #人 . ㈣項的特徵部分。本發明的其他實施例的 特徵揭露於其他申請專利益阁 他[月寻矛J辜巳圍。本申請書的說明章節中也 提出一些發明實施例。申缚蚩 甲°月曰的發明内容也可以定義為不 同於以下提出的申請專利範圍。發明内容也可以包括一些 分開的發明’特別當按照措辭或内含的分工或以達成的優 點或優點種類的觀點來考慮發 應心明在此情況下，由分開的 發明概念來看，以下φ吐蜜立丨Μ 下申叫專利乾圍内所包括的一些附屬項 可以是不必要的。

6038-8355-PF 8 1363038 根據本發明的電梯系統係連接至大樓的内部電力分 佈網，電力分佈網還可以連接至公共電力分佈網或儲備電 源裝置。電梯系統包括至少一電梯、一電梯控制系統、一 電梯馬達、以及適於提供給電梯馬達的—變頻器。電梯系 統可以用於當大樓的電力分佈網連接至公共電力分佈網 以及當大樓的電力分佈網連接至儲備電源裝置的兩種情 況。電梯系統包括用以控制電梯的裝置，因此當大樓的電 力分佈網連接至儲備電源裝置時，電梯系統供應給大樓的 電力網的電源小於可為其設^的電源限制。電梯系統可適 於操作’因此電梯系、統不提供電源給大樓的内部電力網。 本發明的—實施例中，電梯系統更包括用以控制至少 -馬達的裴置’因此電梯馬達產生的電源小於可以對產生 的電源設定的電源限制。在此情況下，適 的變頻器的中間電路上不需要安裝用以消耗馬達電：生= 電源或是用以儲存能量的裝置。電源限制可以設定為相合 於例如輔助裝置和控制系統的電源消耗。在本發明的一； 施：中’系統更包括用以監控大樓的電力網的狀態以及用 以指定電源限制的裝置。 、根據本發明在電梯系統内用以控制電梯的方 述電梯系統連接至大樓 以連接5八此“ 電力分佈網還可 a /、電力分佈網或儲備電源 括至少一雪摄 兩 且电梯糸統包 變頻。。 1梯馬達、以及適於供應電梯馬達的一 統可以用於Λ- 及電梯的輔助裝置，而電梯系 ;层大樓的電力網連接至公共電力分佈網以及 6038-8355-pp 9 1363038 當：樓的電力網連接至儲備電源裂置的兩種情況，當大樓 2電力網連接至儲備電源系統時，控制電梯 :給大樓的電力分佈網的電源小於可以為其設定的限制 =在本發明的-實施例中’控制至少—電梯馬達的速度 使電梯馬達產生的電源小於可為產生的電源所設定的電 :、：制ρ"根據上述方法’還可以指定電梯輔助裝置及電 梯控制系統所需的電源，並且電源限制可以設定為相當於 電梯輔助裝置及控制系統所需的電源。提供給網路的電源 的電源限制可以指定為例如使其符合電力網的其他裝備 的電源要求以及電梯系統本身的電源要求。、 根據本發明的電梯系統可以用於當供應電梯的電力 網連接至公共電力分佈網時以及當電力網連接至儲備電 源時的兩種情況。可以為電梯系統供應給網路的電源設定 電源限制，在此情況下，當電梯系統連接至儲備電源供應 而知作時’供應至系統的電力網的電源不超過容許的限 制。當設定限制使供應的電源不超過隔離的網路的負載所 靖耗的電源時’ 一般連接用於結合電梯系統的電源供應的 儲備電源的消耗電源的裝置如電阻封裝可以省掉。由於電 梯機械所需的空間較小，大樓内達到了節省成本和節省空 間兩者。 也可以限制電梯系、统的馬達產生的冑源、使其相當於 自/二輔助裝置的特定電源消耗。在此情況下，當完全 輕的方向驅動時，電梯系統的操作未從網路取得 原x及供應電源給網路。大樓的儲備電源量在此情況下 6038-8355-pp 10 可以用作其他用途。 m >考附圖，藉由實施例的一些範例以更詳細地 說明本發明。 ’ 【實施方式】 第1圖顯示根據本發明的電梯系統，其中電梯系統“ L 4座電梯8。在根據第！圖的電梯系統中 !機械或儲借電源產生器2在儲備電源情況下供應經由電: 供應網4連接至網路的電源消耗裝置。在正常操作情況 下，網路4經由切換器6連接至外部電力供應網7，如公 共電力分佈網。-些電源消耗裝置係大樓的電梯8,圖中 大樓有4座電梯，而可以古宙μ 更多電梯，且可以形成受同組 的電梯組24。第2圖中只顯示電梯8的牽引絞纜輪 29、驅動馬達28和用以控制馬達的調整裝置如變2 ^6電梯的數置、分組為電梯組和控制裝置和輔助裝置在 實際的執行中變化。電梯也可以包括自己的儲 哪裝置，連接至如第】圖的Α點。 如 —些電源消耗裝置係必須在緊急情況時操作的裝 備’例如緊急照明10、風扇12。此外，大樓内在正常狀 況下在使用中的裳置，如一般照明18和辦公室機器和盆 他機器20經由切換器16連接至網路4。儲備電源產生器 供應預先指定的裝置’而其餘切換為不操作。例如切換器 16之後的裝置如果需要時可關掉。結果大樓的内部電力網 的電源消耗量在儲備電源使时典型地比在正常的操作 6038-8355-PF 11 1363038 情況下小’在此情況下係接收來自公共電力分佈網的供 應°結果，電梯馬達產生給電力網的電源不能如同在正常 操作情況下用於儲備電源的使用。 為了避免電力網4的電壓升起，電壓系統24不能提 供比連接至電力網4的負載内所能消耗的更多電源給電力 網4。當電梯系統24包括一座以上的電梯時，不需要限制 關於各個個別的電梯馬達28產生的電源用以限制電梯系 統供應給網路的電源。在此情況下，一電梯馬達產生的電 源可用於移動另一電梯升降廂。根據本發明的電梯系統包 括用以控制電梯的裝置，因此電梯系統供應給網路4的電 源不超過為其設定的限制值Pa。根據傳送的指令的方向， 電梯的動作以組控制的方式或是習知其他控制裝備方式 控制。控制根據本發明的電梯的速度及/或電梯馬達的電 源係數以及電梯的離開順序，因此電氣馬達的輸出總和在 任何特定的時刻保持在可設定的電源限制p a以下。個別的 :梯8的馬達產生的電源在此情況下可以大於。例如， 一座電梯可以先開始往較輕的方向驅動，並在此開始後， 另—座電梯設定往較重的方向驅動’因此電梯的速度適於 電梯的負載以及另—電梯的馬達產生的電源，為-限定 “果系、，先内使用UPS ’可能長時間驅動，UPS裝置的 '毫不载入。供應給網路的電源可以最小化，限制值 〇 '又疋為0，在此情況下，電梯系統毫不供應任何電 源給網路。 第2圖顯示本發明另一實施例，其中電梯系統24包

6038-8355-pp 12 1363038 括一電梯8,藉由變頻器26和電梯馬達28控制。第2圖 中使·用與第1圖同樣的編號。參考第3“。扑圖，以下更 詳細說明根據第2圆的電梯系統的操作。 第3a圖顯示習知技術的電梯系統，包括適用於高樓 的-電梯，且電梯設計為可操作於使用儲備電源時以及一 般連接至網路時兩者。儲備電源在此係指連接至電梯系統 的大樓内部電力分佈網由發電機供應時的情況 ::斷：⑽)的蓄電池或另-適合的裝備以供應㈣ 電梯升降…馬達28移動，而馬達以經由電 牵i纹規輪29的起吊繩素81由變頻器26供應。變 =26包括兩可控制的整流器單元3卜32以及兩者間的 。-電壓中間電路33,且電阻封裝連接至中間電路⑽。 可另外連接電容至中間電路。變頻器藉由 控制。第3a圖及第3b圖的電梯系統另外包括平 平衡力，的質量典型地相當於接近滿载的電梯升降痴

5〇%的質置。當電梯系統連接至公J£電A A <设王A兴電力分佈網時，箆h 圖的電梯系統操作如下。當雷描 如當往下移動空的電梯升;：重的方向驅動時，例 從電力網傳送至馬達28。當電梯往 動時，馬達28產生雷向驅 …電源係藉由變頻器26所供岸回 到電力網路，被連接至網路的裝置所消耗= 接收I自儲備電源的供應的電力網路時，來 ’”的最大的電源不一定可用，在此情況下，必須限= 重方向驅動時電梯的行進速 、义“車父 進速度。此種解決方法由例如公開

6038-8355-PF 13 1363038 文件撕9侧中已知。由於電梯升㈣的電位能及動能 的改變，當往較輕的方向驅動時，產生的電源可以供應給 電梯組其他的電梯或是其他的電氣裝置。假如產生的電源 有超過電力網路的負載的電源要求的危險時，電氣馬達產 生的電源在連接至變頻&μ ..... 艾貝益的電阻封裝30内消耗掉，而電 阻封裝30可以藉由如中間電路33的切換器％連接，即 電能轉換為熱度。肖電梯組連接’藉由驅動屬於另一組〇

速度的電梯’在此情況下，電梯馬達消耗的電源量等於其 損失’或是藉由供應產生的電源心驅動往較重方向的另 •-電梯組的電梯’ 1可能消耗供應至網路的能量。不過， 連接至包括只有一座電梯的電梯系統，是不可能的。 第3b圖說明根據本發明的電梯系統。在第孔圖中， 電梯系統的零件編號與_ 3a圖中的方式相同。根據本發 明的電梯系統除此以外以與上述技術的習知電梯系統同 樣的方式操作’但在根據本發明的電梯系統中，馬達Μ 所供應至網路的電源在儲備電源使用中受限，因此電氣馬 達28產生的電源在操作情況下不超過連接至電力網路的 其他裝置1〇、12、18、20的負載量。在此情況下，電氣 馬達產生#電源可以經由變頻3 26供應回到電力網也是 用於儲備電源，以及在中間電路33内或其他連接電力供 應系統處不需要用於消耗電源或能量儲存的第％圖所示 的電阻封裝30。藉由省除電阻封裝，可在達到大量節省電 梯系統内的成本’此外大樓内電梯系統的電力供應裝置所 需的空間較小。 6038-8355-PF 14 2據本發明的電梯系統中，變頻器Μ在儲傷電源 使用中控制馬達2 8，151卜卜s*、去丄 因此馬達產生的電源不超過可為其設 疋的電源限制pr。如果雷梯系 π — ♦、 禾冤梂糸統只包括一座電梯，也可以 '、艮制Pr為電梯系統供應給網路的電源的電源限 制Pa。 _田焉達作為發電機肖，電源分佈可以表示為等式 Pe + Pl A中P.=：在馬達的升降機井上的機械電源，Μ 產生的電源’以及Pl=電源損失。電源P,與馬達的旋轉速 度成比例’所以在電梯使用中可以限制馬達產生的電源， 因此例如限制了馬達的旋轉速度。在此情況下，變頻器用 、1°動馬達的速度參考，可以根據可設定的電源限制Pr 及負載資料而形成。更可以限制產生的電源，目此電源損 失P 1的升降機井電源的比例增加，例如藉由改變用以供應 馬達的電源係數。在此情況下，產生的電源h降低。 可以選擇電源限制Pr，因此電源限制相當於控制系統 3 4和輔助裝置如照明丨〇、風扇丨2所需的電源總量且如 果需要的話加上變頻器的損失。在此情況下，+需要使用 可能連接至電力網的其他裝置18、2〇的負載量。 電梯系統也可能包括可以藉以監控電力網路狀態的 蒇置，在此情況下，藉由比較供應至電力網的儲備電源與 電梯系統電源的同時，可以指定連接至電力網路的其他裝 置1 0、1 2、18、2 0所消耗的電源’更可設定電源限制pa 及/或P-，因此電源限制相當於連接至電力網路的裝置所 需的電源。電源限制1^及Pr也可以以另一適合的依據指 6038-8355-PF 15 1^63038 定。 在緊急狀況中’人群典型地離開大樓’在此情況下， 電梯升降廂有負載地向下行進以及空的向上，換句話說， 果疋具有平衡力的電梯，當往上及往下兩種移動時，往 較輕方向驅動。本發明的一較佳實施例中，電氣馬達的電 源受限’目此馬達產生㈣源相#於電梯系统本身及其辅 助裝置的特定電源消耗。在此情況下，電梯系統可以：全 =足地刼作，不用從網路取得電源或是供應電源給網路。 電梯系統因此可用於疏散驅動還有大樓的内部電力網路 70全沒有分開的電源供應的情況，即當網路與公用電力網 間不連接以及儲備電源裝備不連接或是因為其他理由 可用。 如果電梯系統只包括—座電梯，產生的電源可以在電 梯的控制系統内或是電梯輔助裝置内消耗。在包括一座以 上的電梯的電梯系統内，更可 ^ j M也供應電源給電梯系統的 其他馬達。

本發明的概念還包括用以控制電梯系統内的電梯的 方法。電梯的驅動方向及目的樓層係使本身的習知技術中 的方法來指定。根據本發明，杏 田大樓的電力網路連接至儲 備電源供應時，電梯的離開順序 β斤及仃進速度及/或電梯馬 達的電源係數被控制，因此雷描金 口此电梯系統供應給電力網路的電 源不超過可為其設定的電源限制。 在包括一座以上的電梯的 達產生的電源可用於另一電梯 電梯系統中，個別電梯的馬 ’且可以改變電梯的行進速 6038-8355-PF 16 丄允3038 度及/或馬達的電源係數，使電梯系統供應給網路的電源 雒持在允許的限制pa以下。 在本發明的—實施例中，控制至少-電梯馬達的速 度，使電梯馬達產生的電源小於可為產生的電源所設定的 電源限制Pr。馬達速度的調整可以藉由本身習知技術中的 η法執仃_L述方法還可以包括自行指定電源限制h及/ 或p"對於指定電源限制，可以例如指定輔助裝置所需的 :原電梯的控制系統所需的電源，以及設定相當於輔助 、置和控制裝置所需的電源的電源限 =咖給大樓電力網的電源，並同二:::: 、·祠路取得或供應給網路的電源，以及藉由比較儲備電源 二置供應給網路的電源與電梯系統取得或供應的電源，指 〇連接至大樓電力網的其他裝置的電源條件。可以設定電 系、彳a及/或Pr使其相當於電力網的其他裝置以及電梯 糸統本身的電源要求。 藉助於一些實施例說明上述的發明。不過，實施例並 不視為限制專利伴古雀益 ^ ^ '、°蔓靶圍，而疋本發明的實施例可以在以 申請專利範圍所定義的範圍内變化。 【圖式簡單說明】 内邻2圖顯示根據本發明的-電梯系統，連接至大樓的 内部電力分佈網。 第2圖顯示根據本私 的内部電力分体網的另-電梯系統’連接至大樓 圖.、、'員不％知技術的電梯系統的電力供應裝置。 6038-8355-即 17 1363038 第3b圖顯示根據本發明的電梯系統的電力供應裝置 【主要元件符號說明】 1 0〜緊急照明； 1 2〜風扇； 1 6〜切換器； 18--般照明； 2〜儲備電源裝置； 20〜其它機器；

2 4〜電梯糸統， 26〜變頻器； 2 8〜馬達； 29〜牽引絞纜輪； 3 0〜電阻封裝； 31、32〜整流器單元； 3 3〜直流電壓中間電路； 34〜電梯控制系統； 3 5〜切換器； 4〜電力分佈網； 6〜切換器； 7〜公共電力分佈網； 8〜電梯； 81〜起吊繩索； 82〜電梯升降廂； 8 3〜平衡力。 6038-8355-PF 18

Claims (1)

1. 第095136224號 101年1月12日修I )1 1 12^--- 土月呑修(更}正替換頁 、申請專利範圍： 1. 一種電梯系統（24)，上述電梯系統（24)連接至一大 樓的t力刀佈網⑷，上述電力分佈網⑷選擇性地連接 至-公共電力分佈網⑺或_儲備電源裝置⑺，上述電梯 系統(24)包括至少一電梯⑻、一電梯控制系統⑽、一 $梯馬達（28)、以及適於供應上述電梯馬達（28)的一變頻 器（26)，當上述大樓的上述電力分佈網⑷連接至上述錯 備電源裝置（2)時，上述電力分佈網⑷控制上述電梯⑴ 至少之一者，其中，上述電梯系統（24)可以用於當大樓的 ^述電力分佈網⑷連接至上述公共電力分佈網⑺以及 樓的上述電力刀佈網⑷連接至上述儲備電源裝置⑵ 的兩種If況’其中’上述變頻器(26)運作以管理上述電梯 糸統（24)供應給上述電力分佈網⑷的電源且直接關聯於 上述電力分饰網⑷電源消耗需求量，以使得提供至上述 電力分佈網(4)的總電源供給不超過其設定的電源限制 Pa以避免上述電力分佈網（4)的電壓上升。 2_如申請專利範圍第j項所述的電梯系統（24)，其中 上述電梯系統不供應電源給大樓的上述内部佈 (4)。 3·如申請專利範圍第丨或2項所述的電梯系統⑵）， 其中上述電梯系統(24)包括用以控制至少—馬達(28)的 裝置，因此上述電梯馬達（28)產生的電源小於可以為產生 的電源設定的電源限制Pr。 4.如申請專利範圍第！項所述的電梯系統，其中適於 6038-8355-PF1 19 1363038 • · 第095136224號 牟月曰修(更)正雜頁101年1月I2日修I^^l： 供應上述電梯馬達（28)的上述變頻器（26)包括兩可控制 • 的整流器單元（3卜32)以及兩者間的一直流電壓中間電路 .33，且對於上述中間電路（33)，不設置用以消耗上述馬達 產生的電流的裝置。 5_如申請專利範圍第3項所述的電梯系統，其中設定 電源限制Pa&/或pr相當於辅助裝置（1〇、12)及上述控制 系統（34)的電源消耗。 6. 如申請專利範圍第3項所述的電梯系統，其中上述 系統更包括用以監控大樓的電力網的狀態以及用以指定 上述電源限制Pa及/或pr的裝置。 7. —種用以控制電梯系統（24)内的電梯（8)的方法， 上述電梯系統（24)連接至一大樓的一電力分佈網（4)，上 •述電力分佈網（4)選擇性地連接至一公共電力分佈網（7) •或一儲備電源裝置（2)，包括： 提供至少一電梯（8)用於上述電梯系統（24); 提供一電梯馬達（28)用於上述電梯系統（24); 提供適於供應上述電梯馬達（28)的一變頻器（26)用 於上述電梯系統（24);以及 當上述大樓的上述電力分佈網（4)連接至上述儲備電 源裝置（2)時，提供上述電力分佈網（4)控制上述電梯（8) 至少之一者， 其中，上述電梯系統（24)可以用於當大樓的上述電力 分佈網（4)連接至上述公共電力分佈網（？）以及當大樓的 上述電力分佈網（4)連接至上述儲備電源裝置的兩種 6038-8355-PF1 20 1363038 . ___ *‘ 第095136224號 ^ 5 ^ |修(更㈣^诎年1月12日修 • 情況，以及 • 其中，上述變頻器（26)運作以管理連接至上述儲備電 源裝置（2)之上述大樓之上述電梯系統（24)時，上述電梯 系統（24)提供至上述電力分佈網（4)的總電源供給小於其 設定的電源限制pa。 8. 如申請專利範圍第7項所述的方法，其中控制至少 一電梯馬達（28)的速度使上述電梯馬達（28)產生的電源 小於可為產生的電源所設定的電源限制h。 9. 如申靖專利範圍第7或8項所述的方法，其中上述 方法更包括： 指定上述電梯的上述辅助裝置所需的電源；以及 指定上述電梯的上述控制系統所需的電源。 10·如申請專利範圍第9項所述的方法，其中設定上述 電源限制Pa及/或pr相當於 、上述電梯的上述輔助裝置及上 迷控制系統所需的電源。 6038-8355-PF1 21