Лифт
ELEVATOR

Настоящее изобретение относится к лифту, содержащему двигатель лифта, привод для двигателя лифта, имеющий преобразователь частоты, который содержит выпрямительный мост, инверторный мост и линию питания постоянного тока (DC) между ними, при этом указанным преобразователем частоты управляют посредством контроллера, выпрямительный мост связан с сетью электроснабжения посредством трех линий питания, содержащих дроссели, при этом выпрямительный мост реализован посредством управляемых полупроводниковых переключателей с возможностью переключения подачи электричества в сеть во время режима генерации в лифте или группе лифтов. Кроме того, в лифте имеется контактор, расположенный между линиями питания и сетью электроснабжения, а также источник резервного питания по меньшей мере для работы аварийного привода. Для приведения в действие аварийного привода лифт содержит аварийное управляющее устройство, предназначенное для осуществления автоматического аварийного привода, при этом указанное аварийное управляющее устройство может быть отдельным компонентом, но предпочтительно объединено с контроллером. Для подачи питания в линию постоянного тока источник резервного питания через первый выключатель соединяется только с первой из указанных линий питания, а необходимое напряжение постоянного тока подается посредством повышения напряжения с использованием по меньшей мере одного из полупроводниковых переключателей выпрямительного моста, связанного с первой линией питания, и по меньшей мере одного дросселя, установленного в первой линии питания.
Кроме того, контроллер постоянно управляет тормозами лифта для отпускания их при нормальной работе или же во время движения в аварийной ситуации. Источник резервного питания, который обычно реализован на основе аккумулятора, может также быть выполнен на основе других источников питания, например суперконденсаторов. Эти технологические решения формируют уровень техники для изобретения. Лифт такого типа раскрыт в документе WO 2008/100259 А1.
Цель настоящего изобретения заключается в создании лифта, который облегчает и обеспечивает автоматический, а также ручной аварийный привод для освобождения застрявших в лифте пассажиров.
Эта цель достигнута в лифте по п. 1 формулы изобретения. Кроме того, цель достигнута в способе по п. 16 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения изложены в зависимых пунктах формулы изобретения. Кроме того, предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения изложены в описании и показаны на чертежах.
Согласно изобретению, вторая и/или третья из указанных линий питания идут через второй выключатель, соединяющий с источником питания двери лифта, при этом первым выключателем, соединяющим источник резервного питания с первой линией питания, и вторым выключателем, соединяющим источник питания двери лифта, управляет аварийное управляющее устройство. Аварийное управляющее устройство связано также со средством ручного привода, имеющим ручной выключатель привода для включения аварийного привода.
Это новое решение позволяет использовать выпрямительный мост с одной стороны как бустер, соединенный с дросселем в первой линии питания, для преобразования напряжения постоянного тока из источника резервного питания, в дальнейшем аккумулятора, в заданное напряжения линии питания постоянного тока, а вторая и третья линии питания одновременно используется для подачи переменного тока в качестве источника питания для двери кабины лифта, при этом указанный источник питания связан через второй выключатель со второй и/или третьей линией питания. Таким образом, аварийное управляющее устройство, которое обычно интегрировано в контроллер, способно освободить тормоза лифта и начать вращать двигатель лифта для перемещения кабины лифта к соседней посадочной площадке лифта. Когда кабина лифта достигает посадочной площадки, аварийное управляющее устройство обеспечивает через вторую и/или третью линии питания необходимое питание для открытия двери кабины лифта, чтобы застрявшие пассажиры смогли выйти. Конечно, аварийное управляющее устройство подает питание для двери кабины лифта также во время аварийного привода, обеспечивая создание закрывающего вращательного момента, чтобы удерживать двери закрытыми. Выпрямительный мост представляет собой модулированный выпрямительный мост, содержащий полупроводниковые переключатели, управляемые контроллером, поэтому способен одновременно выполнять задачу увеличения (повышения) напряжения постоянного тока для линии постоянного тока, а также обеспечивать напряжение переменного тока для двери кабины лифта. Таким образом, аварийное управляющее устройство связано со средством ручного привода, имеющим выключатель ручного привода для аварийного ручного привода, что предпочтительно позволяет подавать аварийному управляющему устройству и/или контроллеру питание от аккумулятора так, чтобы можно было освободить тормоза лифта и предпочтительно вращать двигатель лифта, пока нажат выключатель ручного привода. В цепи ручного привода может также иметься более одного выключателя привода, например, отдельный переключатель выбора режима и отдельный выключатель ручного привода.
Таким образом, можно легко осуществить аварийный ручной привод. Конечно, лифт также содержит функцию аварийного автоматического привода, которая автоматически выполняется аварийным управляющим устройством в случае перебоя в энергоснабжении (общественных) сетей переменного тока. Только в случае, если функций аварийного автоматического привода не работает, например потому, что контроллер не получает питания, и поэтому оперативное состояние лифта не определено, например, может быть неизвестно положение кабины лифта, можно запустить аварийный привод с помощью средства ручного привода, нажимая выключатель ручного привода.
В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения источник резервного питания связан с линией постоянного тока через преобразователь напряжения постоянного тока, предпочтительно в топологии обратного хода. В рамках такого критерия конденсатор связи по постоянному току может заряжаться до достаточного уровня по напряжению прежде, чем первую линию питания соединяют с источником резервного питания для выполнения усиления по напряжению в линии постоянного тока. Преимущество преобразователя напряжения постоянного тока состоит в том, что ток, выдаваемый преобразователем напряжения постоянного тока в конденсатор постоянного тока, ограничен так, чтобы пик тока зарядки, который имеет место в начале зарядки, не повредил преобразователь напряжения постоянного тока, аккумулятор или первый выключатель. Кроме того, вследствие того, что линия постоянного заряжается от преобразователя напряжения постоянного тока и аккумулятора до некоторого уровня, ток ограничивается, когда полупроводниковые элементы выпрямительного моста, связанного с первой линией питания, начинают повышать напряжение аккумулятора до напряжения на линии постоянного тока. Если бы это действие началось при разряженном конденсатора, высокий начальный ток мог бы повредить соответствующие полупроводниковые элементы в выпрямительном мосте.
В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения преобразователь напряжения постоянного тока двунаправлен и предназначен, с одной стороны, для генерации напряжения постоянного тока для линии постоянного тока, которое превышает напряжение аккумулятора, а с другой стороны, преобразователь напряжения постоянного тока предназначен для формирования схемы зарядки аккумулятора от линии постоянного тока. Таким образом, преобразователь напряжения постоянного тока выполняет две функции, то есть, предварительно заряжает конденсатор в случае отключения электросети, чтобы обеспечить вышеуказанную работу аварийного привода, а с другой стороны, заряжает аккумулятор во время нормального функционирования лифта. Кроме того, в рамках этого критерия обеспечивается, что емкость аккумулятора является достаточно высокой в любом случае пропадания питания в электросети.
Предпочтительно, чтобы цепь ручного привода была расположена в блоке дистанционного управления за пределами шахты подъемника, так, чтобы человек, осуществляющий аварийный ручной привод, не должен был бы заходить в шахту лифта.
В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения между средством управления дверями лифта (приводом двери) и вторым выключателем установлен преобразователь, чтобы напряжение питания можно было легко адаптировать к требованиям средства управления дверью.
В альтернативном варианте выполнения настоящего изобретения преобразователь напряжения постоянного тока является однонаправленным, то есть он предназначен только для зарядки аккумулятора от линии постоянного тока. Это означает, что в преобразователе напряжения постоянного тока есть только один полевой транзистор со стороны линии постоянного тока преобразователя, а другой полевой транзистор со стороны аккумулятора не является необходимым.
Предпочтительно, преобразователь напряжения постоянного тока включает по меньшей мере один контроллер широтно-импульсной модуляции (ШИМ), предпочтительно два контроллера ШИМ, а именно, по одному с каждой стороны, которые управляются контроллером. Программы для управления контроллером ШИМ предпочтительно хранятся в контроллере, поэтому он оптимизирован для зарядки аккумулятора во время нормальной работы, а так же как для предварительной зарядки конденсатора на линии постоянного тока во время аварийного привода.
В этой связи следует упомянуть, что предпочтительно конденсатор в линии постоянного тока имеется конденсатор, что является нормальным техническим решением для преобразователя частоты с целью минимизации пульсаций напряжения в линии постоянного тока.
В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения контроллер содержит вход резервного питания с возможностью его соединения с источником резервного питания. Обычно линия постоянного тока подает питание в контроллер. В любом случае во время периодов неиспользования, например, в течение ночи, а также в любом случае отключения сети питания напряжение в линии постоянного тока может снизиться так, что окажется недостаточным для обеспечения питания контроллера, по меньшей мере для осуществления аварийного привода. В этом случае этот вход резервного питания полезен, поскольку может быть связан с источником резервного питания во время пропадания питания в сети, обеспечивая выполнение всех необходимых операций, связанных с аварийным приводом, независимо, является ли он автоматическим аварийным приводом или ручным аварийным приводом.
Предпочтительно, чтобы второй преобразователь напряжения постоянного тока был связан с источником резервного питания. Преимущество состоит в том, что второй преобразователь напряжения постоянного тока может повышать или понижать поступающее напряжение до уровня напряжения, который адаптирован для напряжения питания контроллера. В этой связи предпочтительно, если второй преобразователь напряжения постоянного тока имеет ШИМ-управление, что допускает широкую амплитуду входного напряжения. В этом случае предпочтительно, чтобы ШИМ второго преобразователя напряжения постоянного тока имела свой собственный отдельный контроллер, поскольку функция контроллера не обеспечивается в случае пропадания напряжения в сети питания.
В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения преобразователь напряжения постоянного тока для аккумулятора связан со входом резервного питания, предпочтительно со вторым преобразователем напряжения постоянного тока, предпочтительно через диод. В этом случае контроллер может принимать энергию из преобразователя напряжения постоянного тока в ситуации пропадания напряжения в сети, когда преобразователь напряжения постоянного тока начинает зарядку конденсатора в линии постоянного тока, которая выдает напряжение постоянного тока, превышающее то, которое необходимо для контроллера, так чтобы уровень напряжения можно было адаптировать вторым преобразователем напряжения постоянного тока до напряжения, подходящего для контроллера. Устанавливая диод между преобразователем напряжения постоянного тока и вторым преобразователем напряжения постоянного тока, можно обеспечить, чтобы напряжение подавалось только в направлении от преобразователя напряжения постоянного тока к второму преобразователю напряжения постоянного тока и, таким образом, ко входу резервного питания контроллера. Таким образом, второй преобразователь напряжения постоянного тока получает питание с выхода преобразователя напряжения постоянного тока, когда на нем более высокое напряжение, чем на аккумуляторе, а в противном случае второй преобразователь напряжения постоянного тока получает питание из аккумулятора через третий выключатель, в результате чего первый и второй диоды действуют как селектор наибольшего входного напряжения для второго преобразователя напряжения постоянного тока.
Предпочтительно, чтобы между источником резервного питания и входом резервного питания имелась цепь запуска, в которой имеется третий выключатель, которым управляет аварийное управляющее устройство (контроллером), а также средство ручного управления. В этом случае подача питания от аккумулятора прямо ко входу резервного питания или ко второму преобразователю напряжения постоянного тока, связанному с ним, происходит через эту цепь запуска. Если контроллер все еще получает достаточно питания, аварийное управляющее устройство замыкает третий выключатель, который предпочтительно является полупроводниковым переключателем, и таким образом обеспечивается, что аккумулятор связан со входом резервного питания контроллера, возможно, через второй преобразователь напряжения постоянного тока, обеспечивая правильный уровень напряжения. Таким образом, в любом случае пропадания питания в сети обеспечивается правильная работа контроллера и аварийного управляющего устройства через указанную цепь запуска, и контроллер может знать текущее состояние лифта. С другой стороны, если уровень напряжения для работы аварийного управляющего устройства (контроллера) слишком низок, третий выключатель не может быть замкнут через само аварийное управляющее устройство, как имеет место во время автоматического аварийного привода. В этом случае путем нажатия выключателя ручного привода третий выключатель может быть замкнут, чтобы поступало достаточно питания для аварийного управляющего устройства (контроллера) с целью осуществления ручного аварийного привода, для которого также требуется, чтобы с помощью аварийного управляющего устройства (контроллера) были отпущены тормоза. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения при аварийном ручном приводе также вращается двигатель лифта, а после достижения посадочной площадки двери кабины открываются. Таким образом, аварийное управляющее устройство (контроллер) в любом случае связано с аккумулятором через цепь запуска. Цепь запуска, таким образом, замкнута или при выполнении функции автоматического аварийного привода самого аварийного управляющего устройства, или при выполнении функции ручного аварийного привода средства ручного аварийного привода (при нажатии включателя ручного привода в цепи ручного привода средства ручного привода).
Предпочтительно, чтобы третий выключатель был связан со вторым преобразователем напряжения постоянного тока через диод, который обеспечивает, что питание поступает только в одном направлении ко входу резервного питания контроллера. Также предпочтительно, чтобы первый преобразователь напряжения постоянного тока был связан со входом резервного питания - или вторым преобразователем напряжения постоянного тока - через диод, и питание подавалось ко входу резервного питания или из преобразователя напряжения постоянного тока, или из цепи запуска, то есть из источника, обеспечивающего более высокий уровень напряжения питания.
Предпочтительно, чтобы второй преобразователь напряжения постоянного тока имел ШИМ-управление, обеспечивающее широкий диапазон входного напряжения.
Предпочтительно, чтобы между положительной и отрицательной ветвью линии постоянного тока был включен по меньшей мере один конденсатор. Этот конденсатор сглаживает пульсации в напряжении постоянного тока в линии постоянного тока. Предпочтительно, чтобы этот конденсатор был сформирован последовательным соединением двух конденсаторов, при этом точка контакта этих двух конденсаторов может использоваться в качестве нейтральной точки в линии постоянного тока.
Предпочтительно, чтобы третий выключатель в цепи запуска управлялся по меньшей мере посредством одного полупроводникового переключателя, управляемого аварийным управляющий устройством, а также средством ручного привода. Это означает, что аварийное управляющее устройство во время выполнения функции автоматического аварийного привода управляет третьим выключателем, замыкая его, чтобы питание подавалось из аккумулятора на вход резервного питания аварийного управляющего устройства (контроллера).
Предпочтительно, чтобы параллельно полупроводниковому переключателю в цепи ручного привода средства ручного привода был установлен четвертый выключатель, который предпочтительно представляет собой оптрон. Если аварийное управляющее устройство не в состоянии включить третий выключатель посредством полупроводникового переключателя, включение третьего выключателя может быть осуществлено четвертым выключателем, который активизируется через цепь ручного привода путем нажатия выключателя ручного привода, расположенного там. В варианте выполнения настоящего изобретения с четвертым выключателем в виде оптрона преимущество заключается в том, что цепь ручного привода средства ручного привода гальванически изолирована от цепи привода лифта.
Предпочтительно, чтобы цепь ручного привода, в которой установлен выключатель запуска, содержала второй резервный источник питания, предпочтительно второй аккумулятор. Предпочтительно, чтобы цепь ручного привода была связана с третьим выключателем через оптрон. Поскольку цепь ручного привода гальванически изолирована от всего привода двигателя и контроллера, предпочтительно, чтобы отдельный аварийный ручной выключатель имел собственный второй источник резервного питания, предпочтительно аккумулятор, что позволяет надежно использовать средство ручного привода в случае пропадания питания в сети.
Предпочтительно, чтобы между положительной и отрицательной ветвями линии постоянного тока был установлен по меньшей мере один конденсатор, который обеспечивает сглаживание напряжения в линии постоянного тока, предпочтительно когда напряжение линии постоянного тока резко повышается при подключении к источнику резервного питания в первой линии питания, совместно с дросселем и соответствующими полупроводниковыми переключателями выпрямительного моста.
Следует отметить, что полупроводниковыми переключателями выпрямительного моста, связанными с первой линией питания, управляют во время повышения напряжения с частотой 100 Гц - 10 кГц, обеспечивая совместно с дросселем, установленным в первой линии питания, напряжение постоянного тока, достаточное для линии постоянного тока. При этом полупроводниковый переключатель в нижней части моста управляет посредством циклической подачи напряжения, которая базируется на пиках напряжения, индуцированного на дросселе (дросселях), при этом пики напряжения проходят через антипараллельно включенный диод верхнего полупроводникового переключателя в положительную ветвь линии постоянного тока. Конечно, при таком способе создается напряжение, которое намного выше, чем напряжение питания источника резервного питания.
Предпочтительно, чтобы полупроводниковые переключатели выпрямительного моста были снабжены включенными антипараллельно диодами, облегчающими осуществление повышения напряжения в вышеуказанном смысле.
Кроме того, изобретение относится к способу проведения осуществления спасательной операции в лифте, выполненном согласно критериям, описанным выше. Этот способ реализован следующим образом: В случае пропадания питания в линии, контакторы размыкаются так, чтобы линии питания больше не были связаны с сетью переменного тока. Затем запускают источник резервного питания для подачи постоянного тока в линию постоянного тока через преобразователь напряжения постоянного тока, который повышает напряжение постоянного тока до уровня, который адаптирован для линии постоянного тока (обычно несколько сотен вольт) от уровня напряжения аккумулятора (обычно 20-63 В). При этом происходит предварительная зарядка конденсатора в линии постоянного тока.
Затем аварийное управляющее устройство (контроллер) подает питание в цепь запуска посредством аварийного управляющего устройство или посредством цепи ручного привода, при этом указанная цепь запуска соединяет источник резервного питания со входом резервного питания аварийного управляющего устройства для выборочного выполнения автоматического или ручного аварийного привода. Источник резервного питания связан с первой линией питания и нижней частью полупроводникового выпрямительного моста, связанного с первой линией питания, и принудительно переключается, например, с частотой между 100 Гц и 100 кГц, которая оптимальна для повышения напряжения. При автоматическом аварийном приводе аварийное управляющее устройство обеспечивает отпускание тормозов лифта, переключая подачу питания с линии постоянного тока на тормоза, и начинает вращать двигатель лифта посредством управления инверторным мостом, тогда как при ручном аварийном приводе аварийное управляющее устройство по меньшей мере отпускание тормозов лифта, переключая подачу питания с линии постоянного тока на тормоза, при этом кабина может двигаться, например, под действием силы тяжести.
Через полупроводниковые переключатели, связанные со второй и/или третьей линией питания, создается напряжение переменного тока во второй и/или третьей линии питания, которые связаны в качестве источника питания со средством открывания двери кабины лифта.
После того, как кабина лифта достигла посадочной площадки, открывают двери кабины лифта, чтобы выпустить пассажиров, путем подачи напряжения питания через вторую и/или третью линию питания.
Через полупроводниковые переключатели выпрямительного моста, связанные со второй и третьей линией питания, на этих линиях питания создается напряжение переменного тока, а вторая и/или третья линия питания связана в качестве источника питания через второй выключатель со средством управления дверями, то есть приводом двери и контроллером двери кабины. Если только одна из второй или третьей линии питания связана в качестве источника питания со средством управления кабиной, другой полюс источника питания должен быть создан нейтральным уровнем напряжения в линии постоянного тока. Эту нейтральную точку можно создать, например, с использованием точки контакта между двумя конденсаторами, которые соединены последовательно между двумя ветвями линии постоянного тока. Таким образом, или источник питания оказывается или между второй или третьей линией питания с одной стороны и нейтральной точкой с другой стороны, или между второй и третьей линиями питания. После того, как кабина лифта достигла посадочной площадки, двери кабина открывают путем соединение второй и/или третьей линии питания с приводом двери кабины лифта. Таким образом, возможно создание экономичного автоматического, а также ручного аварийного привода для выпуска застрявших пассажиров.
Предпочтительно, чтобы между средством управления дверями кабины и вторым выключателем был установлен трансформатор, так чтобы напряжение переменного тока, созданное на второй и третьей линиях питания, подавалось в трансформатор и преобразовывалось до напряжения, приемлемого для средства управления дверями.
Предпочтительно, чтобы включатель ручного привода в средстве ручного привода можно было нажать для активизации цепи запуска, что приводит к соединению источника дополнительного питания со входом (резервного) питания в контроллере/аварийном управляющем устройстве. Это позволяет запустить контроллер, даже если он в обесточенном состоянии, посредством ручной манипуляции средством ручного привода.
Предпочтительно, чтобы преобразователь напряжения постоянного тока, который используется для предварительной зарядки конденсатора в линии постоянного тока до соединения источника резервного питания с первой линией питания, использовался при нормальной работе лифта в качестве схемы зарядки источника резервного питания. Таким образом, различные функции можно реализовать с минимумом аппаратных компонентов.
Очевидно, что контроллер может быть отдельным или интегрированным устройством управления лифтом и может содержать или быть связанным с устройством управления тормозами лифта, чтобы отпустить тормоза лифта во время аварийного привода. В дальнейшем описании устройство управления тормозами лифта выполнено интегрированным с контроллером, но очевидно, что оно может быть отдельным элементом системы управления, связанным с устройством управления лифтом и/или контроллером. Контроллер обычно представляет собой процессор цифрового сигнала, который связан управляющими линиями с полупроводниками выпрямительного моста, а также инверторного моста, и имеет входы для получения таких данных о состоянии двигателя лифта, как скорость и значения электрических параметров инверторного моста и двигателя лифта.
В предшествующем описании источник питания для аварийного управляющего устройства (контроллера) в случае пропадания питания в линии реализован как вход резервного питания. Конечно, вход резервного питания предпочтителен, но в действительности не является необходимым для выполнения вышеуказанных функций. В этом случае питание подается от преобразователя постоянного тока или цепи запуска ко входу (штатного) питания аварийного управляющего устройства (контроллера).
Полупроводниковые переключатели выпрямительного моста и/или инверторного моста предпочтительно могут быть биполярными транзисторами с изолированным затвором (IGBT), или полевыми транзисторами с изолированным затвором (MOSFET), или полупроводниковыми интегральными схемами на основе полевых транзисторов с изолированным затвором (SiC MOSFET).
Специалистам будет очевидно, что вышеуказанные варианты выполнения настоящего изобретения могут быть произвольно скомбинированы друг с другом.
Следующие термины использованы как синонимы: источник резервного питания - аккумулятор; выпрямительный мост - модулированный выпрямительный мост; преобразователь напряжения постоянного тока - первый преобразователь напряжения постоянного тока; конденсатор - сглаживающий конденсатор; тормоз лифта - тормоз двигателя; индикатор зоны посадочной площадки - индикатор зоны двери; четвертый выключатель - оптрон.
Ниже изобретение описано на примере предпочтительного варианта его выполнения со ссылками на сопровождающие чертежи, где:
на фиг. 1 показана электрическая схема секций привода двигателя и тормозов лифта, включая компоненты автоматического и ручного аварийного привода, и
на фиг. 2 показана электрическая схема, аналогичная показанной на фиг. 1, с упрощенным средством зарядки источника резервного питания.
На фиг. 1 показан лифт 10, содержащий двигатель 12 лифта, которым управляет привод 14 лифта, выполненный в виде преобразователя частоты, содержащего модулированный выпрямительный мост 16, состоящий из полупроводниковых переключателей с антипараллельно включенными диодами, инверторный мост 18 и линию 20 постоянного тока между ними. Линия 20 постоянного тока содержит сглаживающий конденсатор 22. Двигатель 12 лифта предпочтительно содержит тяговый блок 24, по которому бежит подъемный канат, 26, несущий кабину 28 лифта и, в качестве опции, противовес 30. Альтернативно, подъемный канат 26 может быть связан с нижней стороной кабины, образуя замкнутый контур (с противовесом 30 или без него). Кроме того, двигатель 12 лифта содержит два параллельных тормоза 32а, 32b лифта. И наконец, имеется контроллер 34, который дополнительно формирует аварийное управляющее устройство 35 привода 14 лифта. Контроллер 34 управляет полупроводниковыми переключателями 17 выпрямительного моста 16, полупроводниковыми переключателями инвертора 18, тормозами 32а, 32b лифта и связан с индикатором 36 зоны посадочной площадки, показывающим, прибыла ли кабина лифта в зону 10 посадочной площадки. Предпочтительно, чтобы на вход контроллера поступали электрические сигналы с инверторного моста и двигателя лифта и, в конечном счете, сигнал тахометра из кодирующего устройства в тяговом блоке или вала двигателя.
Выпрямительный мост 16 связан через три линии 38а-с питания с главным контактором 40. Три линии 38а-с питания связаны через главный контактор 40 с сетью 42 переменного тока, то есть с обычной трехфазной сетью переменного тока общего пользования. На каждой линии 38а-38с питания расположены два дросселя 44а, 44b. Между линиями 38а-38с питания включен емкостной мост 46, который совместно с дросселями 44а и 44b действует как фильтр линии переменного тока. Привод 14 лифта содержит источник 48 резервного питания, предпочтительно в виде аккумулятора, который связан с преобразователем 50 напряжения постоянного тока, предпочтительно в топологии обратного хода. Преобразователь 50 напряжения постоянного тока содержит с обеих сторон контроллер ШИМ, которым управляет контроллер 34. Аккумулятор 48 через первый выключатель 52 связан с первой линией 38а питания. Кроме того, первый выключатель 52 отключает емкостной мост 46 от первой линии 38а питания одновременно с подключением к аккумулятору 48. Вторая и третья линии питания связаны со вторыми выключателями 54а, 54b и узлом 56 двери, содержащим контроллер двери, а также привод двери и дверь лифта.
В контроллере 34 предпочтительно имеется вход 58 резервного питания, предпочтительно связанный со вторым преобразователем 60 напряжения постоянного тока. Второй преобразователь 60 напряжения постоянного тока работает как своего рода стабилизатор напряжения для входа 58 резервного питания контроллера 34.
В то время как первая ветвь преобразователя 50 напряжения постоянного тока связана с аккумулятором 48, вторая ветвь связана с линией 20 постоянного тока. Кроме того, дополнительно вторая ветвь преобразователя 50 напряжения постоянного тока через первый диод 62 связана со вторым преобразователем 60 напряжения постоянного тока на входе 58 резервного питания контроллера 34. Аккумулятор 48 через цепь 64 запуска непосредственно связан со вторым преобразователем 60 напряжения постоянного тока и, таким образом, со входом 58 резервного питания контроллера 34. Цепь 64 запуска содержит третий выключатель 66 и второй диод 68. Таким образом, второй преобразователь 60 напряжения постоянного тока принимает питание с выхода 50 преобразователя напряжения постоянного тока, когда на нем более высокое напряжение, чем на аккумуляторе 48, а в противном случае второй преобразователь 60 напряжения постоянного тока принимает питание из аккумулятора 48 через третий выключатель 66, в результате чего первый и второй диоды 62 и 68 действуют как селектор наибольшего входного напряжения для второго преобразователя 60 напряжения постоянного тока.
В этой цепи 64 запуска третий выключатель 66 предпочтительно представляет собой полупроводниковый переключатель, который запускается через повышающий транзистор 72, связанный с затвором третьего выключателя 66. Повышающим транзистором 72 управляют или посредством транзистора 70 (или другого полупроводникового переключателя), которым управляют посредством контроллера 34 в случае автоматического аварийного привода, или же повышающим транзистором 72 управляют посредством четвертого выключателя 74, предпочтительно в виде оптрона. Этот четвертый выключатель 74 включен параллельно транзистору 70 и составляет часть цепи 78 ручного привода средства 76 ручного привода. Цепь 78 ручного привода содержит второй источник резервного питания (аккумулятор) 80, и включатель 82 ручного привода. Цепь 78 ручного привода связана с другими компонентами привода 14 лифта через оптрон 74. Это означает, что третьим выключателем 66 в цепи 64 запуска управляют или через транзистор 70 или через оптрон 74 цепи 78 ручного привода, и эти два альтернативных способа соответствуют автоматическому или ручному аварийному приводу кабины лифта, в частности, при пропадании питания в сети переменного тока. Работа лифта 10 в аварийной ситуации происходит следующим образом.
В случае пропадания питания в сети 42 размыкается главный контактор 40. Теперь возможны два случая. Первый случай имеет место, когда уровень напряжения на линии 20 постоянного тока, достаточно высок для того, чтобы контроллер 34 работал. В этом случае транзистор 70 управляется контроллером 34, то есть, аварийное управляющее устройство 35 запускается и замыкает третий выключатель 66 в цепи 64 запуска так, чтобы аккумулятор 48 через второй преобразователь 60 напряжения постоянного тока был связан со входом 58 резервного питания контроллера 34. Эта подача питания через цепь 64 запуска на вход 58 резервного питания обеспечивает нормальную работу контроллера 34. Теперь контроллер 34 управляет работой двух контроллеров ШИМ преобразователя 50 напряжения постоянного тока для зарядки сглаживающего конденсатора 22 в линии 20 постоянного тока. После того, как напряжение в линии 20 постоянного тока, достигнет достаточного уровня, контроллер 34 замыкает первый выключатель 52, чтобы аккумулятор 48 был связан с первой линией 38а питания. Одновременно емкостной мост 46 отключается от первой линии 38а питания. Теперь напряжение постоянного тока связано с первой линией 38а питания, а нижним полупроводником 17f выпрямительного моста 16 управляют так, чтобы он открывался и закрывался с частотой приблизительно от 100 Гц до 10 кГц. Это приводит к появлению соответствующих пиков напряжения на дросселях 44а и 44b в первой линии 38а питания, и это напряжение через включенный антипараллельно диод верхнего полупроводника 17с поступает в линию 20 постоянного тока и заряжает ее до желательного уровня напряжения. Благодаря тому факту, что сглаживающий конденсатор 22 в линии постоянного тока был предварительно заряжен преобразователем 50 напряжения постоянного тока, ток, текущий через включенный антипараллельно диод 17с, не слишком велик, чтобы нанести повреждение. Теперь и линия 20 постоянного тока имеет достаточный уровень напряжения, чтобы вторые выключатели 54а, 54b можно было замкнуть для подачи напряжения в узел 56 двери и обеспечить, чтобы двери лифта были закрыты во время аварийного привода. Контроллер 34 теперь управляет отпусканием тормозов 32а и 32b лифта и управляет полупроводниками в инверторном мосте 18 для вращения двигателя 12 лифта. Когда кабина 28 лифта достигает уровня зоны двери, в контроллер 34 поступает сигнал индикатора 36 зоны посадочной площадки. Тогда контроллер 34 останавливает вращение двигателя 12 лифта и снимает питание с тормозов 32а, 32b лифта, давая им возможность осуществить захват и удерживать тяговый блок 24 неподвижным. Затем контроллер 34 запускает контроллеры двери и узел 56 двери для открытия двери лифта, что возможно путем полдачи питания через вторую и третью линии 38b и 38с питания, которые связаны с приводом двери и контроллером двери через второй выключатель 54а, 54b. Поскольку обычно разъемы двери кабины соединены с соответствующими дверями посадочной площадки, открываются обе двери и застрявшие пассажиры могут выйти.
Во втором случае уровень напряжения в линии постоянного тока в начале аварийного привода не достаточно для высок работы контроллера 34 и контроллер 34 не может запустить транзистор 70 и замкнуть третий выключатель 66 в цепи 64 запуска. В этом случае обслуживающий персонал или оператор должен нажать ручной выключатель 82 привода в цепи 78 ручного привода, который замыкает четвертый выключатель 74, включенный параллельно транзистору 70, и, таким образом, через повышающий транзистор 72 замыкает третий выключатель 66, соединяющий аккумулятор 48 со вторым преобразователем 60 напряжения постоянного тока на входе 58 резервного питания контроллера 34 через второй диод 68. Теперь контроллер 34 может работать и выполнять необходимые шаги для выполнения ручного аварийного привода, как рассмотрено выше, путем запуска предварительной зарядки конденсатора 22 в линии 20 постоянного тока через преобразователь 50 напряжения постоянного тока. Обычно ручной выключатель привода нужно удерживать нажатым, пока кабина не достигнет посадочной площадки и двери не откроются, чтобы застрявшие люди смогли выйти.
Автоматический аварийный привод может запуститься автоматически или им можно управлять из удаленного центра обслуживания, который связан с контроллером 34 (и/или устройством управления лифтом) через общедоступную систему связи.
Альтернативный вариант выполнения настоящего изобретения, показанный на фиг. 2, почти совпадает с показанным на фиг. 1, но отличается тем, что преобразователь 51 напряжения постоянного тока является лишь однонаправленным, т.е. он предназначен только для зарядки аккумулятора 48 от линии постоянного тока, но в отличие от фиг. 1 он не в состоянии подавать повышенное напряжение постоянного тока в линию 20 постоянного тока. В этом случае преобразователь 51 напряжения постоянного тока содержит лишь один контроллер ШИМ, управляемый полевым транзистором с изолированным затвором в линии постоянного тока преобразователя, а другой полевой транзистор с изолированным затвором на стороне аккумулятора не является необходимым.
В этом альтернативном варианте выполнения настоящего изобретения начальная зарядка линии постоянного тока имеет место через линию 83 предварительной зарядки, в которой соединены сопротивление ограничения тока и третий диод. Эта линия предварительной зарядки расположена между выходом третьего выключателя 64 и положительной ветвью DC+ линии 20 постоянного тока. Преимуществом этого варианта выполнения настоящего изобретения состоит в меньшей стоимости. Конечно, в этом случае конденсатор 22 может быть заряжен лишь до уровня напряжения аккумулятора 48.
Конденсатор 22 в линии 20 постоянного тока также может быть сформирован последовательным соединением двух конденсаторов, при этом точка контакта этих двух конденсаторов используется в качестве нейтральной точки линии постоянного тока, например для подключения узла 56 двери только между одной из второй или третьей линий 38b, 38с питания и этой нейтральной точкой.
Поэтому вышеуказанный лифт обеспечивает как автоматический, так и ручной аварийный привод при минимуме аппаратных компонентов и при высоком уровне безопасности и надежности.
Изобретение не ограничено раскрытыми вариантами его выполнения и может варьироваться в рамках пунктов формулы изобретения.
Список позиций
10 лифт
12 двигатель лифта
14 привод лифта
16 выпрямительный мост
18 инверторный мост
20 линия постоянного тока (DC+, DC-)
22 сглаживающий конденсатор
24 тяговый блок
26 подъемный канат - набор подъемных канатов
28 кабина лифта
30 противовес
32а, b тормоза лифта - тормоза двигателя
34 контроллер (включая аварийное управляющее устройство, например, являющееся частью устройства управления лифтом)
35 аварийное управляющее устройство
36 индикатор зоны посадочной площадки - индикатор зоны двери
38а, b, с три линии питания к выпрямительному мосту
40 главный контактор
42 сеть переменного тока (общего пользования)
44а первые дроссели в линиях питания
44b вторые дроссели в линиях питания
46 емкостной мост
48 источник резервного питания - аккумулятор
50 (первый) преобразователь напряжения постоянного тока
52 первый выключатель (реле)
54а, b второй выключатель
56 узел двери (привод двери с контроллером двери и дверью кабины)
58 вход резервного питания контроллера
60 второй преобразователь напряжения постоянного тока во входе резервного питания
62 первый диод между преобразователем напряжения постоянного тока и вторым преобразователем напряжения постоянного тока
64 цепь запуска
66 третий выключатель
68 второй диод
70 транзистор, управляемый контроллером
72 повышающий транзистор для третьего выключателя
74 четвертый выключатель - оптрон
76 средство ручного привода
78 цепь ручного привода
80 второй источник резервного питания - второй аккумулятор в цепи ручного привода
82 ручной выключатель привода
83 линия предварительной зарядки
84 сопротивление
86 третий диод.