CN101816122A - 对电驱动器的输出的限制和对电梯的保护 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对电梯的保护以及一种用于保护电梯的方法，其中所述电梯包括机械制动器(7)、电梯轿厢(10)的安全制动器(8)、以及电驱动器(1)，所述电驱动器(1)包括电梯电机(3)以及所述电梯电机(3)的电源设备(2)。所述对电梯的保护包括：基于所确定的电梯电机(3)的定子电压和/或定子电流的限制值(27、28)来限制电驱动器(1)的输出，以及基于所确定的电梯轿厢(10)被允许的运动的至少一个限制值(13、14、30、31、32)来限制电梯轿厢(10)的运动(12、29)。至少部分地基于所述电梯电机(3)的定子电压和/或定子电流的限制值(27、28)来确定电梯轿厢(10)被允许的运动的至少一个限制值，并且在限制电梯轿厢(10)运动的期间，电梯轿厢(10)适合于以受限的运动来运动。

Description

对电驱动器的输出的限制和对电梯的保护
技术领域
本发明的目的是如权利要求1的前序部分中所限定的限制电驱动器的输出的方法、如权利要求5的前序部分中所限定的对电梯的保护、以及如权利要求13的前序部分中所限定的用于保护电梯的方法。
背景技术
在电驱动器中，在过流情况中例如通过停止电驱动器的操作来限制电机电流。根据电机的电源设备(appliance)的最大输出电压来确定电驱动器中的电机电压的最大值，通过输出电压的畸变以及电机电流的畸变使电压经历(see)终止，这导致了电机的振动和噪声问题。
在限制电梯驱动器中的电梯电机的电流或电压时，例如基于过流监测或基于速度监测来停止电梯驱动器的操作。在该情况中，在电梯轿厢的速度的参考值和速度测量值彼此不同(例如相差五个百分点)时，激活速度监测。
发明内容
本发明的目的
本发明的目的为公开一种对电驱动器的输出的限制以及一种被集成在对电驱动器的输出的限制中的对电梯的保护。如在本发明中所呈现的，如果电梯电机的电流或电压被限制，则以受控的方式继续诸如电梯驱动器之类的电驱动器的操作。如在本发明中进一步呈现的，对电流或电压的限制不会导致电机电流的畸变。
本发明的特征特点
根据本发明的用于限制电驱动器的输出的方法的特征在于权利要求1的特征部分中所公开的特征。根据本发明的对电梯的保护的特征在于权利要求5的特征部分所公开的特征。根据本发明的用于保护电梯的方法的特征在于权利要求13的特征部分所公开的特征。本发明的其他特点的特征在于其他权利要求中所公开的特征。还在本申请的描述部分中讨论一些发明实施例。还可以与呈现的权利要求中不同的方式来限定本申请的发明内容。特别在鉴于表达方式或隐含的子任务、或从所实现的优点或优点的类别的观点来考虑本发明的情况下，发明内容还可以包括若干单独的发明。在该情况中，从单独的发明构思的观点来看，在权利要求中所包含的一些属性可以是冗余的(superfluous)。
在根据本发明的对电梯的保护中，所述电梯包括机械制动器、电梯轿厢的安全制动器、以及电驱动器，所述电驱动器包括电梯电机以及所述电梯电机的电源设备。所述对电梯的保护包括：确定对电梯电机的定子电压和/或定子电流的限制值；限制电驱动器的输出，其中基于对定子电压和/或定子电流的限制值来限制电驱动器的输出；确定电梯轿厢被允许的运动的至少一个限制值；以及限制电梯轿厢的运动，其中基于所确定的至少一个被允许的运动的限制值来限制电梯轿厢的运动。至少部分地基于对电梯电机的定子电压和/或定子电流的限制值来确定所述电梯轿厢被允许的运动的至少一个限制值，并且在上述的对电梯轿厢的运动的限制期间，电梯轿厢适合于以受限的运动来运动。
在根据本发明的一种用于保护电梯的方法中：在电梯中安装电驱动器，向所述电驱动器安装电梯电机和电梯电机的电源设备；向所述电梯安装机械制动器以及电梯轿厢的安全制动器；确定定子电压和/或定子电流的限制值；基于定子电压和/或定子电流的限制值来限制电驱动器的输出；并且还确定电梯轿厢被允许的运动的限制值；并且基于被允许的运动的限制值来限制电梯轿厢的运动；至少部分地基于电梯电机的定子电压和/或定子电流的限制值确定电梯轿厢被允许的运动的至少一个限制值；并且在上述的对电梯轿厢的运动的限制期间，电梯轿厢以受限的运动来运动。
在根据本发明的一种用于限制电驱动器的输出的方法中，所述电驱动器包括电机以及所述电机的电源设备。在根据本发明的该方法中，确定不受限的定子电压矢量；确定所述不受限的定子电压矢量的长度，并且在所述长度超过所确定的电压的限制值时，通过仅仅限制定子电压与转子磁通垂直的分量而将所述定子电压矢量的长度基本上限制为上述的限制值。在该情境下的电机通常是指诸如同步电机之类的多相交流电机。在该情境下的电机的电源设备通常是指可以控制电机的输出的设备。这类设备例如可以是频率转换器(frequency converter)。定子电压矢量通常是指可以以矢量形式来描述的电机的定子电压或电压的参考值。不受限的定子电压矢量或定子电流矢量是指根据电机的控制原理通过对电机的控制来设置的定子电压或定子电流、或是指定子电流或定子电压的参考值，这不限于根据本发明的限制原理。
在根据本发明的一种方法中，在固定于转子的d，q坐标系中确定不受限的定子电压矢量；确定所述不受限的定子电压矢量的长度，并且在所述长度超过所确定的电压的限制值时，通过仅仅限制定子电压沿q轴方向的分量将所述定子电压矢量的长度基本上限制为上述的限制值。在固定于转子的d，q坐标系中确定电压矢量和电流矢量是指：在转子的运动的坐标系中描述矢量分量，这本身是现有技术。这里该坐标系的d轴被确定为转子磁通的方向，而q轴被定义为与转子磁通垂直，在该情况中q轴也被称作转矩轴。在该情况中的q轴也与其源电压(source supply)平行，在转子运动时由转子磁化产生的磁场而感应所述源电压。在通过仅仅限制电压矢量和电流矢量A沿q轴方向的分量Aq而将所述矢量基本上限制为它们的限制值时，利用以下方程从沿d轴方向的分量Ad以及从沿q轴方向的分量Aq来计算所述矢量的总长度|A|：
| A | = A 2 d + A 2 q
并且如果该总长度|A|超过限制值，则减少沿q轴方向的分量Aq，以使得所述矢量的总长度|A|基本上保持在上述的限制值的量值。上述的电压矢量或电流矢量还可以固定于定子坐标系，但是在该情况中基于转子磁通的位置以相同方式确定电压矢量或电流矢量的位置，并且与转子磁通垂直地以相同方式进行限制。
在本发明的一个实施例中，根据以下呈现的方程，通过电机的电源设备的中间电路电压Ud来选择电压的上述的限制值Ulimit：
U lim it = U d 3
在根据本发明的一种方法中，在受限的定子电压沿q轴方向的分量被减少至零之后，通过仅仅限制定子电压沿d轴方向的分量而将定子电压矢量的长度基本上限制为限制值。受限的定子电压是指被利用根据本发明的限制原理而限制的定子电压的参考值或电压的参考值。
在根据本发明的一种方法中，在固定于转子的d，q坐标系中确定不受限的定子电流矢量；确定所述不受限的定子电流矢量的长度，并且在所述长度超过所确定的电流的限制值时，通过仅仅限制所述定子电流沿q轴方向的分量而将所述定子电流矢量的长度基本上限制为上述的限制值。
在根据本发明的一种对电梯的保护中，对限制值的确定包括：确定对电驱动器的输出的至少一个限制值，以及在相同的关联中(in the sameconnection)确定对电梯轿厢被允许的运动的至少一个限制值。被允许的运动的限制值是指电梯轿厢的一些运动参数的所被允许的运动的限制值，诸如电梯轿厢的位置、速度或加速度的限制值。
根据本发明的电驱动器的输出的限制值包括定子电压矢量的长度的限制值，使用以下确定准则中的至少一项来确定所述限制值：
-基于电机的机械参数
-基于电机的电源设备的设备参数
-基于对网络电压的确定或对中间电路电压的确定
-基于对电机的速度的确定
-基于对电梯轿厢的速度的确定。
电机的机械参数这里是指可以通常地从电机测量的电机的特有参数，诸如定子电阻、额定输出、额定电流、额定电压、额定速度或额定速度时的电抗、或源电压。电机的电源设备的设备参数通常是指表达电源设备的容量或功率控制的精确度的参数，诸如功率半导体的电流耐受性(endurance)或电压耐受性、功率半导体的开关损耗或线路损耗、电源设备的温升(warm-up)时间常数、设置电流或电压的精确度、或电源设备的设置电流或设置电压的畸变。网络电压是指电梯***的供电网络的电压。中间电路电压例如是指频率转换器的中间电路的电压。对网络电压的确定或对中间电路电压的确定例如是指根据现有技术利用一些电压测量对电压的计算估计或对电压的测量。在一些情况中，还可以基于对网络电流的测量来估算中间电路电压，或反之亦然。对电机速度的确定是指对电机的速度的估算，所述估算例如基于对电机的源电压的估算，或如果考虑的是同步电机，则还可以例如基于电机的电流、或电压的供电频率来估算电机的速度。进一步地，例如可以借助于利用牵引摩擦力(tractive friction)被安装在电机的旋转轴上或电机的框架(frame)上的转速表或脉冲编码器来测量电机的速度。可以通过以下方式来确定电梯轿厢的速度：例如可以借助于安装在电梯轿厢的导轨和电梯轿厢之间的转速表或脉冲编码器、或例如借助于与过速调节器(governor)的绳索滑轮(pulley)连接而安装的转速表或脉冲编码器来确定电梯轿厢的速度。
根据本发明的对电流驱动器的输出的限制值包括电机的定子电流矢量的长度的限制值，使用以下确定准则中的至少一项来确定所述限制值：
-基于电机的机械参数
-基于电机的电源设备的设备参数
-基于对电梯的负载的不平衡性的确定
-基于对电机的温度或电机的电源设备的温度的确定
-基于对电梯井的温度的确定
对电梯的负载的不平衡性的确定例如是指利用与电梯轿厢连接而安装的一些现有技术的负载称量(weighting)传感器、或利用对电梯轿厢的拉运(roping)来测量电梯轿厢的负载，在该情况中，可以通过上述两种对电梯轿厢的负载的测量、以及通过电梯轿厢和配重(counterweight)的质量来评估所述不平衡性。但是，根据本发明的电梯还可以是不具有配重的电梯。还可以例如通过确定在机械制动器松开时将电梯轿厢保持在其位置中所需要的电机电流或电机转矩、或电流或转矩的参考值来评估电梯的负载的不平衡性。例如可以通过基于电机电流的计算或可以在电梯电机中或在电源设备中安装温度传感器来确定电机的温度或电机的电源设备的温度。在该情况中，该温度传感器可以例如安装在电梯电机的定子上、或电机的电源设备的功率半导体的散热器上。例如可以通过在电梯井中安装温度传感器来确定电梯井的温度。
在根据本发明的一种对电梯的保护中，至少部分地基于至少一个所确定的电驱动器的输出的限制值，来确定电梯轿厢被允许的运动的至少一个限制值。例如，如果因为某些原因改变了电机的定子电压或电流的限制值(诸如例如在网络电压降低或电机温度升高时)，则可以确定与定子电流或定子电压的限制值的改变对应的电梯轿厢被允许的运动的改变。
在根据本发明的一种对电梯的保护中，至少部分地基于对电梯的负载的不平衡性的确定来确定电梯轿厢被允许的运动的至少一个限制值。
根据本发明的一种对电梯的保护包括对电梯轿厢的运动的确定。在该情况中，对电梯轿厢的运动的限制适合于(fit to)将所确定的电梯轿厢的运动的值与电梯轿厢被允许的运动的限制值比较，并且在所确定的电梯轿厢的运动的值偏离(deviate)出由被允许的运动的限制值定义的范围时，对电梯的保护适合于激活紧急停止。在该情况中，还可以根据所检测的问题的严重程度而激活具有不同等级的紧急停止。在本发明的一个实施例中，在该情况中，至少激活机械制动器，并且还可以激活电梯轿厢的安全制动器，并且在同时还例如通过断开电机的电源设备的主电路、或否则通过防止电源设备的操作(诸如通过断开电源设备的可控制开关的控制)来防止向电机供电。在该情境中机械制动器或电梯轿厢的安全制动器的激活指的是控制它们进入制动状态。在本发明的另一实施例中，在所检测的问题不要求利用机械制动器来停止电梯轿厢的情况中，还可以通过利用电驱动器控制电梯轿厢停止来执行紧急停止。
在根据本发明的一种对电梯的保护中，电梯轿厢被允许的运动的限制值包括：第一限制值，被用于设置被允许的运动的第一范围；以及第二限制值，被用于设置被允许的运动的第二范围。在该情况中，将被允许的运动的第二范围定义为比被允许的运动的第一范围更接近电梯井中的安全运动的极限。在所确定的电梯轿厢的运动的值偏离出被允许的运动的第一范围时，对电梯的保护适合于激活机械制动器，而在所确定的电梯轿厢的运动的值进一步偏离出被允许的运动的第二范围时，对电梯的保护适合于激活电梯轿厢的安全制动器。
在根据本发明的一种方法中，利用对电驱动器的输出的限制值的确定准则来确定所述限制值，并且至少部分地基于电驱动器的输出的至少一个限制值来确定电梯轿厢被允许的运动的至少一个限制值。
在根据本发明的一种方法中，至少部分地基于电梯的负载的不平衡性的确定来确定电梯轿厢被允许的运动的至少一个限制值。
在根据本发明的一种方法中，确定电梯轿厢的运动；将所述电梯轿厢的运动与电梯轿厢被允许的运动的限制值比较，并且在所确定的值偏离出由被允许的运动的限制值定义的范围时，激活紧急停止。
在根据本发明的一种方法或保护中，从多个瞬时限制值形成至少一个上述的限制值，所述多个瞬时限制值彼此连续、或可以被描述为关于时间的连续的限制值曲线。
在根据本发明的方法或保护中，上述电驱动器还可以旨在移动传输***的传输设备。传输设备在该情境中是指传输***的一部分，其被用于移动乘客或货物。这类传输***例如可以是电梯***、升降扶梯***、移动步道(travelator)***或起重机***。
根据本发明的一种电机为诸如永磁电机之类的同步电机。
电梯轿厢的运动例如是指电梯轿厢的位置、电梯轿厢的速度、电梯轿厢的加速度和电梯轿厢的减速度的改变。
本发明的优点
利用本发明实现以下优点中的至少一种：
-在如本发明中所呈现的限制电驱动器的输出时，电机的电压或电流不会畸变，在该情况中电机的转矩也不畸变，并且在该情况中可以防止现有技术的噪声问题和振动问题。
-在基于电机的机械参数或电机的电源设备的设备参数来确定电驱动器的输出的限制值时，可以防止电机或电源设备的过载，并且同时保证以受控的方式继续电驱动器的操作。
-在基于电梯轿厢的运动、或例如基于电梯电机的速度来确定定子电压矢量的长度的限制值时，可以将电梯轿厢的运动限制为安全的运动范围。如果基于电机的速度和电梯轿厢的运动的比较来确定限制值，则可以基于被双重验证的对运动的确定来确定限制值，这提高了对该限制值的确定的可靠性。
-在基于对网络电压的确定或对电源设备的中间电路电压的确定来确定定子电压矢量的长度的限制值时，可以例如在网络电压降低时防止电源设备的输出电压的畸变。
-在基于电梯的负载的不平衡性来确定电机的定子电流矢量的长度的限制值时，例如可以利用电梯的平衡的负载来减少该限制值。
-在基于对电机的温度或电机的电源设备的温度的确定来确定定子电流矢量的长度的限制值时，例如在电机的温度或电源设备的温度升高的情况下，可以减少上述的限制值。在基于电机的温度而减少定子电流矢量的长度的限制值的基础上，在该情况中可以防止电机或电源设备的过载。
-在基于所确定的电驱动器的输出的限制值来确定电梯轿厢被允许的运动的限制值时，可以保证在限制电驱动器的输出时也以受控的方式继续电梯轿厢的运动。可以根据由电梯电机的电压或电流的限制确定的操作情况来限制电梯轿厢被允许的运动，在该情况中，例如在电流或电压正在限制沿重负载方向的电梯电机的运动时，可以通过将电梯轿厢被允许的运动的范围设置为覆盖上述较低速范围来允许电梯轿厢的运动的减速。
-在也基于对电梯的负载的不平衡性的确定来确定对电梯轿厢被允许的运动的限制值时，在限制电驱动器的输出的情况中可以提高对被允许的运动的限制值的确定的精度。另外，可以从负载的不平衡性确定电梯电机的运动的重负载驱动方向，并且该信息可以用于对被允许的运动的限制值的确定。
-在如本发明中所呈现的，基于电驱动器的输出来确定电梯轿厢被允许的运动的限制值时，可以在电驱动器的不同的操作情况中精确地确定电梯轿厢的安全运动。被允许的运动的限制值可以包括数个限制值，所述数个限制值确定直到电梯井中的安全运动的极限的电梯轿厢被允许的运动的距离。例如如果电梯轿厢到达电梯井的末端区域的邻近，则对电梯的保护可以基于被允许的运动的限制值的不同的超出程度(exceedance)来激活不同等级的紧急停止。取决于被允许的运动的限制值以及取决于电梯井中的电梯轿厢的位置，对电梯的保护可以激活紧急停止，在该情况中利用在电驱动器的控制下的减速斜坡(ramp)来停止电梯轿厢；该保护还可以激活机械制动器来停止电梯轿厢，或在电梯轿厢继续进一步向安全运动的极限运动时，该保护可以激活诸如楔形(wedge)制动器或导轨制动器之类的电梯轿厢的安全制动器。当在电梯的运行期间限制电驱动器的输出，并且电梯轿厢的速度在该情况中改变时，对电梯轿厢的保护可以在电梯轿厢的速度降低至或升高至被允许的运动的不同范围之外时，激活不同等级的紧急停止。同样地，在电驱动器的输出被限制时，可以在运行期间改变被允许的运动的限制值，例如使得允许电梯轿厢的速度的降低，在该情况中，电梯轿厢在速度降低时不一定进行紧急停止，而是正常地进行驱动，这改善了电梯的服务。
附图说明
以下将参考附图通过本发明的实施例的几个例子的帮助，而更详细地描述本发明，在所述附图中：
图1呈现了根据本发明的电梯***；
图2呈现了根据本发明的对限制值的确定；
图3呈现了根据本发明的对运动的限制；
图4呈现了在d，q坐标系中定义的定子电压；
图5呈现了在d，q坐标系中定义的定子电流；
图6呈现了在限制电驱动器的输出时所确定的电梯轿厢速度以及被允许的运动的限制值。
图7呈现了在限制电驱动器的输出时所确定的电梯轿厢速度以及被允许的运动的限制值。
图8呈现了所确定的电梯轿厢速度以及对被允许的运动的限制值的确定准则。
具体实施方式
图1呈现了可以在其中适用根据本发明的对电梯的保护的电梯***。这里电梯电机3是三相同步电机，其转子包括永磁体。利用频率转换器2从供电网络6向电梯电机3供电。电梯电机经由与电梯电机3的牵引滑轮(sheave)机械地连接的电梯绳索来移动电梯井中的电梯轿厢10和配重11。频率转换器的控制器4通过电机的速度测量装置5和/或通过电梯轿厢的速度测量装置9来设置电机的速度。利用与牵引滑轮的轮缘(rim)的牵引摩擦力安装的电机编码器5测量电机的速度，并且利用与电梯轿厢的导轨连接的轿厢编码器9来测量电梯轿厢的速度。可以利用轿厢的负载称量设备传感器36来测量电梯轿厢的负载。如果需要，则可以利用与牵引滑轮连接的机械制动器7、或利用与电梯轿厢的导轨连接的导轨制动器来停止电梯轿厢的运动。例如，在平台(landing)的邻近处12、并且也在电梯井的末端的邻近处13、14确定电梯井中被允许的运动的限制值。
图2呈现了根据本发明的限制值的确定(determination)15。上述限制值的确定包括对电驱动器的输出的限制值的确定16、以及从此导出的对电梯轿厢被允许的运动的限制值的确定17。对限制值的确定15确定电驱动器的输出的输出1的限制值、以及电梯轿厢的运动的限制18的限制值。如果电驱动器的输出的限制值改变，则电梯轿厢被允许的运动的限制值也相应地改变。例如，在供电网络电压6降低时，电机的定子电压的限制值27相应地减少，在该情况中防止了电机的供电电压的畸变，并且同时防止了由此导致的噪声和振动问题。在该情况中，在网络电压6降低时，即使电梯轿厢沿重负载驱动方向的速度降低，但电梯的驱动质量仍然保持良好。在与定子电压的限制值的改变相应地改变电梯轿厢被允许的运动的限制值时，扩展了较小速度的被允许的运动的范围，在该情况中在由于对定子电压的限制而限制沿重负载的驱动方向的速度时，也可以以受控方式驱动电梯。相应地，如果例如作为电机的温升的结果减少了定子电流的限制值28，则根据定子电流的限制值的改变而改变被允许的运动的限制值。
图3呈现了根据本发明的对运动的限制(restriction)。对运动的限制这里包括不期望运动(unintended movement)调节器(governor)18，其由电的不期望运动的调节电路形成。不期望运动调节器18根据所设置的被允许的运动的限制值15来限制电梯轿厢的运动。不期望运动调节器18从轿厢编码器9读取电梯轿厢10的运动信号，并且还从电机编码器5读取电梯电机的运动信号。随着这些编码器旋转，这些编码器以恒定的角间隔给出脉冲形状的信号。不期望运动调节器18将它所读取的轿厢编码器的运动信号与电机编码器的运动信号比较。在该情况中，可以利用运动信号的比较来检测例如电梯轿厢的绳索在牵引滑轮上的滑动、或绳索的断开(breakage)。获得作为运动信号的比较结果的确认的速度信号。不期望运动调节器18还通过积分轿厢编码器9的脉冲来确定电梯轿厢在电梯井中的位置。基于楼层(floorlevel)的位置传感器的位置数据来校正所确定的位置数据。不期望运动调节器18将确认的运动信号与电梯轿厢被允许的运动的限制值13、14、30、31、32比较，并且在电梯轿厢的运动偏离出由被允许的运动的限制值定义的范围时，不期望运动调节器激活不同等级的紧急停止。如果基于对位置的确定，电梯轿厢位于电梯井的中部，则不期望运动调节器向频率转换器2发送控制命令，基于所述控制命令，频率转换器利用减速斜坡以受控方式停止电梯轿厢。如果基于对位置的确定，电梯轿厢位于电梯井的末端区域的邻近处，则在距末端的距离减少至第一限制值13时，不期望运动调节器通过利用电源电路的安全断路器37断开机械制动器的线圈来控制机械制动器7，并且附加地利用类似的安全断路器37在所有的刀(pole)处断开频率转换器2的三相电源电路。安全断路器这里是指可控的断路器，其在除了至少在两个不同的点处的所有的刀处断开电源电路。然而，在所有的刀处断开三相电源需要三个断路开关。这类安全断路器可以包括例如至少两个串联的可控机械开关，或它还可以包括至少两个被集成到要断开的电源电路中的对应的半导体开关。如果尽管有机械制动器的参与，但电梯轿厢进一步继续朝向电梯井的末端运动，则在电梯轿厢距末端的距离减少至第二限制值14时，不期望运动调节器18通过利用安全断路器37断开导轨制动器的线圈的电源电路，来附加地控制电梯轿厢的导轨制动器8。
图4呈现了在固定于转子的d，q坐标系中所确定的定子电压。转子磁轴沿d轴方向。在该情况中，电机的源电压22沿q轴方向。因为在本发明的该实施例中，定子电流是沿q轴方向的Iq，所以按照源电压22以及定子电阻的损耗电压R*Iq 23来形成定子电压沿q轴方向的分量20。定子电压沿d轴方向的分量21是旋转定子的电流矢量所需的控制电压w*L*Iq，其中w是定子的电流矢量的旋转速度，而L是定子绕组的电感。作为沿d和q轴方向的分量的结果来确定定子电压19。
在频率转换器2设置定子电压以设置电梯电机3的速度时，例如在网络电压6降低时，定子电压开始畸变。通过将定子电压限制为所设置的限制值来防止上述畸变。测量定子电压矢量19的长度，并且根据限制值来限制定子电压沿q轴方向的分量20。同时，基于用于设置电机速度的准则，允许定子电压沿d轴方向的分量21自由地改变。在该情况中基于频率转换器的中间电路电压的测量来确定定子电压的长度的限制值。因为安装在电机的电源的频率转换器的转换开关在频率转换器正的中间电路母线(busbar)与负的中间电路母线的电压电势之间连接电机的绕组，所以在中间电路电压降低时，电机的定子电压的电压范围也减少。在该情况中确定定子电压矢量19的长度的限制值以对应于最大的未畸变的定子电压。
图5呈现了在d，q坐标系中所确定的电机的定子电流24。在本发明的该实施例中，除沿q轴方向的分量25之外，定子电流还包括沿d轴方向的分量26，所述沿d轴方向的分量具有与转子磁化相反的方向，并且因而减弱转子磁化。在永磁电机中，经常将沿d轴方向的该分量26设置为零，并且因而不在这类弱磁的状态中使用永磁电机。在弱磁状态下，电机的输出电压22减弱，并且在该情况中，所需的定子电压19也经常降低，在该情况中增加了可以操作的电机速度范围。定子电流被限制为所设置的限制值28。通过读取安装在电机的定子的温度传感器，确定电机的温度，并且在温度升高时，减少定子电流矢量24的长度的限制值28。确定定子电流矢量的长度，并且在该长度超过所确定的限制值时，通过仅仅限制该电流沿q轴方向的分量25，来将定子电流矢量限制为该限制值。
图6呈现了在电梯沿电梯电机的重负载的方向进行驱动时、在时间39处限制电驱动器的输出时，作为电梯轿厢在电梯井中的位置s的函数的所确定的电梯轿厢的速度29以及被允许的运动的限制值30。在时间39处，例如作为网络电压6的减少的结果或电机3的温升的结果限制电驱动器的输出。在该情况中，相应地，改变电驱动器的输出的限制值27、28，并且基于电驱动器的输出的限制值27、28的改变也改变电梯轿厢被允许的速度的限制值30。作为电驱动器的输出的限制的结果，所确定的电梯轿厢的速度29也开始降低。但是，在该情况中，电梯可以以受控的方式继续其运行，这是因为对被允许的速度的限制值的减少使得电梯轿厢的速度的降低。但是，在时间38处，电梯轿厢的速度进一步减少到被允许的速度的最低限制值30以下，并且在该情况中，不期望运动调节器18通过控制机械制动器7并且还通过断开频率转换器2的电源电路来停止电梯。
图7进一步呈现了在限制电梯轿厢的运动时作为电梯轿厢在电梯井中的位置s的函数的所确定的电梯轿厢的速度值29以及被允许的速度的限制值30、31、32。在本发明的该实施例中，被允许的速度的限制值确定被允许的速度的三个不同范围。限制值31和32确定电梯轿厢的最大被允许的速度的两个不同范围。在时间39处，改变电驱动器的输出的限制值27、28，并且基于电驱动器的输出的限制值的改变而改变被允许的速度的限制值。所确定的电机轿厢的速度29减低，并且被允许的速度的范围相应地改变，在该情况中，电梯轿厢的运动是受控的，并且过速调节器18对电梯轿厢的速度的改变快速地进行反应。在电梯轿厢接近终点楼层(terrninal floor)时，利用频率转换器2的控制，电机3开始降低电梯轿厢的速度。并且朝向终点楼层，降低被允许的速度的限制值。如果在该情况中电梯轿厢的速度没有充分地降低，则当在时间40处速度超过被允许的速度的第一限制值31时，过速调节器18控制机械制动器7并且还断开频率转换器2的电源电路。如果电梯轿厢朝向电梯井的末端的运动进一步继续，则过速调节器在时间41处附加地控制电梯轿厢的导轨制动器。
图8呈现了根据图7的情况中的所确定的电梯轿厢的速度的图。线33呈现具有根据频率转换器2的控制的在减速的电梯轿厢速度。在该情况中距离34描述频率转换器的控制与所设置的停止的目标点的偏离。在本发明中确定在电梯井的末端区域13、14中的被允许的运动的电梯井的限制值，以使得电梯的机械制动器7(以及如果需要，轿厢的安全制动器8)的制动距离比通过被允许的运动的限制值确定的距电梯井的末端的距离更短。在该情况中，在计算限制值时，在电梯井的末端的邻近处还必须考虑到所确定的电梯轿厢的速度值。
在本发明的一个实施例中，在对电梯轿厢被允许的运动的限制值13、14、30、31、32的确定中，还使用关于电梯的负载的不平衡性的数据。通过利用轿厢负载称量设备36测量电梯轿厢的负载，来确定不平衡性。典型地，在满轿厢或空轿厢时不平衡性达到其最大值。在该情况中，电梯电机的重负载驱动方向根据该负载而变化，以使得在空电梯轿厢的情况下，重负载的驱动方向是向下的，而在满轿厢的情况下，重负载的驱动方向是向上的。在该情况中，可以通过测量电梯轿厢的负载来确定重负载的运行方向。在该情况中，例如，根据重驱动方向和轻驱动方向分别确定电梯轿厢被允许的运动的限制值，以使得在电驱动器的输出被限制时，沿重驱动方向与在沿轻负载的驱动方向进行驱动的情况中不同地降低电梯轿厢的速度。
本发明不仅仅限于上述实施例，相反，在通过权利要求限定的发明构思的范围内，可以进行许多变化。

Claims (11)

1.一种对电梯的保护，其中所述电梯包括机械制动器(7)、电梯轿厢的安全制动器(8)、以及电驱动器(1)，所述电驱动器包括电梯电机(3)以及所述电梯电机的电源设备(2)，并且所述对电梯的保护包括：
-确定电梯电机的定子电压和/或定子电流的限制值(27、28)；
-限制电驱动器(1)的输出，其中基于所述定子电压和/或定子电流的限制值(27、28)来限制电驱动器的输出；
-确定电梯轿厢被允许的运动的至少一个限制值(13、14、30、31、32)；
-限制电梯轿厢的运动(12、29)，其中基于所确定的被允许的运动的至少一个限制值(13、14、30、31、32)来限制电梯轿厢的运动；
其特征在于：至少部分地基于所述电梯电机的定子电压和/或定子电流的限制值(27、28)来确定所述电梯轿厢被允许的运动的至少一个限制值(13、14、30、31、32)；并且在于：在上述对电梯轿厢的运动的限制期间，电梯轿厢适合于以受限的运动来运动。
2.根据权利要求1所述的对电机的保护，其特征在于确定所述限制值包括：
-确定电梯电机的定子电压和/或定子电流的限制值(27、28)；以及在相同的关联中
-确定电梯轿厢被允许的运动的至少一个限制值(13、14、30、31、32)。
3.根据以上权利要求中的任何一项所述的对电梯的保护，其特征在于：使用以下确定准则中的至少一项来确定定子电压矢量的长度的限制值(27)：
-基于电机(3)的机械参数；
-基于电机的电源设备(2)的设备参数；
-基于对网络电压(6)的确定或对中间电路电压(35)的确定；
-基于对电机的速度的确定(5)；
-基于对电梯轿厢的速度的确定(9)。
4.根据以上权利要求中的任何一项所述的对电梯的保护，使用以下确定准则中的至少一项来确定定子电流矢量的长度的限制值(28)：
-基于电机(3)的机械参数；
-基于电机的电源设备(2)的设备参数；
-基于对电梯的负载的不平衡性的确定(36)；
-基于对电机(3)的温度或电机的电源设备(2)的温度的确定；
-基于对电梯井的温度的确定。
5.根据以上权利要求中的任何一项所述的对电梯的保护，其特征在于：至少部分地基于对电梯的负载的不平衡性的确定(36)来确定电梯轿厢被允许的运动的至少一个限制值(13、14、30、31、32)。
6.根据以上权利要求中的任何一项所述的对电梯的保护，其特征在于：所述对电梯的保护包括对电梯轿厢的运动的确定(5、9)；并且在于：对电梯轿厢的运动的限制(18)适合于将所确定的电梯轿厢的运动的值与所述电梯轿厢被允许的运动的限制值(13、14、30、31、32)比较；并且在于：在所确定的电梯轿厢的运动的值偏离出由所述被允许的运动的限制值定义的范围时，对电梯的保护适合于激活紧急停止。
7.根据权利要求6所述的对电梯的保护，其特征在于：所述电梯轿厢被允许的运动的限制值包括：第一限制值(13、30、31)，被用于设置被允许的运动的第一范围；以及第二限制值(14、32)，被用于设置被允许的运动的第二范围；并且在于：将被允许的运动的第二范围定义为比被允许的运动的第一范围更接近于电梯井中的安全运动的极限；并且在于：在所确定的电梯轿厢的运动的值偏离出被允许的运动的第一范围(13、30、31)时，对电梯的保护适合于激活机械制动器(7)；并且在于：在所确定的电梯轿厢的运动的值偏离出被允许的运动的第二范围(14、32)时，对电梯的保护适合于激活电梯轿厢的安全制动器(8)。
8.一种用于保护电梯的方法，在所述方法中；
-在电梯中安装电驱动器(1)；
-向所述电驱动器安装电梯电机(3)和电梯电机的电源设备(2)；
-向所述电梯安装机械制动器(7)以及电梯轿厢的安全制动器(8)；
-确定定子电压和/或定子电流的限制值(27、28)；
-基于所述定子电压和/或定子电流的限制值(27、28)来限制电驱动器的输出；
-确定电梯轿厢被允许的运动的限制值(13、14、30、31、32)；
-基于所述被允许的运动的限制值(13、14、30、31、32)来限制电梯轿厢的运动(12、29)；
其特征在于：
-至少部分地基于所述电梯电机的定子电压和/或定子电流的限制值(27、28)来确定电梯轿厢被允许的运动的至少一个限制值(13、14、30、31、32)；
-在上述对电梯轿厢的运动的限制期间，电梯轿厢以受限的运动来运动。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：
-至少部分地基于对电梯的负载的不平衡性的确定(36)来确定电梯轿厢被允许的运动的至少一个限制值(13、14、30、31、32)。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于：
-确定电梯轿厢的运动(12、29)；
-将所述电梯轿厢的运动与所述电梯轿厢被允许的运动的限制值(13、14、30、31、32)比较；并且在所确定的值偏离出由所述被允许的运动的限制值定义的范围时
-激活紧急停止。
11.根据以上权利要求中的任何一项所述的保护或方法，其特征在于：从多个瞬时限制值形成至少一个上述限制值(13、14、27、28、30、31、32)，所述多个瞬时限制值彼此连续、或可以被描述为关于时间的连续的限制值曲线。
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