CN113942903B - 一种电梯的控制方法以及电梯 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及电梯领域，提供一种电梯的控制方法以及电梯，一种电梯的控制方法包括：驱动器接收到应急运行指令后，调整曳引机具有指定运行状态，以使电梯进入负载观测状态，并在预设时间内结束负载观测状态；在负载观测状态期间，获取电梯的轿厢的实际加速度或者理论加速度；基于实际加速度或者理论加速度与最大预设加速度以及最小预设加速度之间的关系，获取给定加速度；以给定加速度生成与电梯的实际负载相匹配的给定速度，且给定速度小于或等于目标速度；在结束负载观测状态之后，电梯的轿厢以给定速度运行，直至轿厢到达平层位置，至少可以减小应急电源容量，进一步减小设备体积以及节约救援装置成本。

Description

一种电梯的控制方法以及电梯

技术领域

本申请实施例涉及电梯领域，特别涉及一种电梯的控制方法以及电梯。

背景技术

当今世界，高层建筑越来越多，电梯***得到普遍广泛的使用，给人们的生活带来了极大的便利。电梯使用中如果碰到运行中突然停电的情况，即使电梯处于非门区位置，此时也会立即停梯，而且为安全起见，电梯位于非门区位置时，轿门不允许打开，故此时乘客无法离开轿厢，出现“困人”事件。

如果没有应急救援装置，则需要维保人员快速响应、及时到达机房盘车放人；有应急救援装置时，经数秒延时后控制***自动切换到后备应急电源，触发电梯应急救助装置，进入(Elevator emergency automatic rescue device，ARD)救援运行模式，电梯就***层到门区后自动开门放人。实际应用中，电梯通常会配置这样一个应急救援装置，为ARD运行提供后备电源。其中，应急救援装置的选型和电梯ARD运行时的实际功率有关。

如何在保证救援成功的前提下减小应急电源容量，对电梯的救援装置而言是很重要的。

发明内容

本申请实施例提供一种电梯的控制方法以及电梯，至少有利于减小应急电源容量，进一步减小设备体积以及节约救援装置成本。

根据本申请一些实施例，本申请实施例一方面提供一种电梯的控制方法，所述电梯包括主供电回路、应急救援装置以及驱动器，所述驱动器由所述主供电回路供电并驱动所述电梯的曳引机运行，包括：若所述主供电回路的供电电压出现异常，则切换所述应急救援装置向所述驱动器供电并由所述驱动器驱动所述电梯的曳引机运行；所述驱动器驱动所述电梯的曳引机的方法包括：所述驱动器接收到应急运行指令后，调整所述曳引机具有指定运行状态，以使所述电梯进入负载观测状态，所述指定运行状态为所述曳引机的转矩电流为零或者所述电梯的轿厢的实际运行速度为零，并在预设时间内结束所述负载观测状态；在所述负载观测状态期间，获取所述电梯的实际加速度或者理论加速度；基于所述实际加速度或者理论加速度与最大预设加速度以及最小预设加速度之间的关系，获取给定加速度；以所述给定加速度生成与所述电梯的实际负载相匹配的给定速度，且所述给定速度小于或等于目标速度；在结束所述负载观测状态之后，所述电梯的轿厢以所述给定速度运行，直至所述轿厢到达平层位置。

优选地，所述指定运行状态为所述曳引机的转矩电流为零；所述控制方法还包括：在所述负载观测状态期间，获取所述电梯的轿厢的实际运行速度。

优选地，在所述预设时间内结束所述负载观测状态，包括：所述电梯进入负载观测状态开始计时，若所述负载观测状态持续的时间小于所述预设时间内，且所述实际运行速度大于或等于预设阈值，则结束所述负载观测状态；若所述负载观测状态期间所述实际运行速度始终小于所述预设阈值，则经过所述预设时间结束所述负载观测状态。

优选地，所述指定运行状态为所述电梯的实际运行速度为零；所述控制方法还包括：在所述负载观测状态期间，获取所述曳引机的负载转矩，并基于所述负载转矩，获取所述电梯的所述理论加速度。

优选地，以所述给定加速度生成与所述电梯的实际负载相匹配的给定速度，包括：所述给定速度以所述给定加速度递增，直至所述给定速度等于所述目标速度。

优选地，获取给定加速度的方法包括：若Afbk＞Amax，则所述给定加速度等于所述最大预设加速度；若Afbk＜Amin，则所述给定加速度等于所述最小预设加速度；若Amin≤Afbk≤Amax，则所述给定加速度等于所述实际加速度或者理论加速度，其中，Afbk为所述实际加速度或者理论加速度，Amin为所述最小预设加速度，Amax为所述最大预设加速度。

优选地，所述预设时间的范围为0.02s～1.20s。

根据本申请一些实施例，本申请实施例另一方面还提供一种电梯，所述电梯包括：检测模块，所述检测模块用于检测所述曳引机的转矩电流或者所述电梯的轿厢的所述实际运行速度；控制模块，所述控制模块用于调整所述曳引机具有指定运行状态，以使所述电梯进入所述负载观测状态；负载匹配模块，用于在所述负载观测状态期间，获取所述电梯的实际加速度或者理论加速度，以及基于所述实际加速度或者理论加速度与最大预设加速度以及最小预设加速度之间的关系，获取给定加速度，并以所述给定加速度生成与所述电梯的实际负载相匹配的给定速度，所述给定速度小于或等于目标速度；所述控制模块还用于，在结束所述负载观测状态之后，控制所述电梯的轿厢以所述给定速度运行，直至所述轿厢到达平层位置。

优选地，所述应急救援装置包括：充电回路，所述充电回路与所述主供电电路连接；蓄电池，所述蓄电池的电源输入端与所述充电回路连接，且通过所述充电回路充电；升压回路，所述升压回路与所述蓄电池的所述电源输出端连接，对所述蓄电池输出的所述电源进行直流升压变换；逆变回路，所述逆变回路分别与所述升压回路以及所述驱动器连接，所述逆变回路将所述升压回路输出的直流电压逆变为交流电并输出到所述驱动器的供电端。

优选地，所述电梯还包括主板，若所述主供电回路的供电电压出现异常，则所述主板发出应急运行指令。

优选地，所述驱动器接收所述应急运行指令，并控制所述曳引机以低功耗运行。本申请实施例提供的技术方案至少具有以下优点：

以给定加速度生成与电梯的实际负载相匹配的给定速度，且给定速度小于或等于目标速度，在结束负载观测状态之后，电梯的轿厢以给定速度运行，直至轿厢到达平层位置，一方面当电梯使用中主供电回路的供电电压出现异常且电梯轿厢未处于门区位置时，可以保证救援成功，另一方面电梯自动生成的速度曲线与电梯实际负载情况相匹配，且会随之而改变，可以最大限度的减小ARD运行期间对应急电源峰值功率、峰值电流的需求，该方法可以使应急电源容量得以进一步减小，有利于减小设备体积以及节约救援装置成本。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本申请一实施例提供的电梯的控制方法的流程示意图；

图2为本申请一实施例提供的电梯的控制方法中应急救援装置与电梯***连接关系的示意图；

图3为本申请一实施例提供的电梯的控制方法中驱动器的结构示意图；

图4为本申请一实施例提供的电梯的控制方法中驱动器驱动电梯的曳引机的方法的流程示意图；

图5为本申请一实施例提供的电梯的控制方法中调整曳引机的电机具有指定运行状态的流程示意图；

图6为本申请一实施例提供的电梯的控制方法中在预设时间内结束负载观测状态的流程示意图；

图7为本申请一实施例提供的电梯的结构示意图。

具体实施方式

由背景技术可知，在常见的ARD运行模式中，驱动器有下列两种处理方式：

第一种，根据主板的运行命令及速度指令控制曳引机运行；

第二种，运行命令、速度大小受主板控制，但是运行方向由驱动器自己决定，运行方向和受力方向保持一致。

第二种是当前主流的使用方法，比第一种方法节能，运行功耗也会小些，所配应急电源容量比第一种方法有所减小，但是第二种方法中的速度曲线也是固定的，也就是说，速度曲线不会随电梯实际负载情况而改变。应急救援装置的选型和电梯ARD运行时的实际功率有关，在满载的极限场合时，如果功率选小有时仍会因应急电源输出功率、电流不够导致变频器母线欠压，进而使ARD救援运行失败，因此限制了应急电源容量的进一步减小。

本申请实施例提供一种电梯的控制方法以及电梯，以给定加速度生成与电梯的实际负载相匹配的给定速度，最大限度的减小ARD运行期间对应急电源峰值功率、峰值电流的需求，该方法可以使应急电源容量得以进一步减小，有利于缩小控制柜体积、节约救援装置成本。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本申请实施例提供的一种电梯的控制方法以及电梯的应用场景可以包括但不限于：应用于办公楼、居民楼、学校、地铁等场景的客运电梯***；应用于发电厂、炼钢厂、水泥厂等大型工厂的货运电梯***；应用于医院、科技所、研究院等特殊场景的电梯***；应用于矿井、建筑工地等场景的镂空电梯***等。

以下将结合附图对本申请实施例进行更为详细的说明。

如图1所示，是本申请一实施例提供的电梯的控制方法的流程示意图。结合图2以及图3所示，上述电梯***包括主回路1以及应急救援装置2，上述主回路1包括主供电回路、驱动器11以及曳引机12，驱动器11由主供电回路供电并驱动电梯的曳引机12运行。上述驱动器11包括驱动回路和控制回路，其中驱动回路由整流单元、逆变单元、直流母线、制动单元等构成，并由逆变单元的输出驱动曳引电机转动，控制回路由控制单元、驱动单元等构成，驱动单元连接驱动回路。上述驱动器11还与应急救援装置2连接，控制回路和驱动回路通过通信互联或者通过输入输出端子交互以实现指令传输和状态反馈。应急救援装置2包括蓄电池21、充电回路22、升压回路23以及逆变回路24，该应急救援装置2连接到主供电回路，并通过充电回路22为蓄电池21充电；升压回路23与蓄电池21的电源输出端连接，对蓄电池21输出的电源进行直流升压变换；逆变回路24与升压回路23连接，在市电电源断开时，逆变回路24将升压回路23输出的直流电压逆变为交流电输出到驱动器11的供电端，并代替市电为驱动回路供电。

具体地，在一些实施例中，参考图3，驱动器11的控制回路可以为主板111，用于接收指令和发送指令，驱动回路可以为变频器112，用于执行指令和反馈指令。其中，上述指令为CMD命令，上述指令内容包括应急运行指令、目标速度指令、停止指令等。

更具体地，变频器112包括处理单元113、电机控制114、检测单元115以及反馈单元116，处理单元113处理电梯负载匹配相关功能，电机控制单元114输出pwm控制信号进而驱动曳引机12转动，检测单元115接收电梯负载匹配相关功能并输出给处理单元113以及反馈单元116，检测模块115包括测速模块以及测量模块，测速模块检测电梯的轿厢的实际运行速度以及实际加速度，测量模块检测曳引机的转矩电流，反馈单元116反馈给定加速度与实际加速度或者理论加速度之间关系并输出给电机控制单元114。其中，上述电梯负载匹配相关功能包括电梯的轿厢的速度、电压、电流、功率、频率以及磁极位置等。

另外，电梯***应该还包括切换单元以及检测单元，切换单元的输入端连接主供电回路以及应急救援装置2，切换单元的输出端连接电梯的驱动器11；切换单元向驱动器11输出市电电源或应急电源；检测单元检测主供电电路的供电电压信息，向切换单元和应急救援装置2发出信号。若主供电回路的供电电压出现异常，则检测单元向切换单元发出信号并切换应急救援装置2向驱动器11供电，驱动电梯的曳引机12运行。

具体地，本申请一些实施例的电梯的控制方法包括以下步骤：

步骤S1：实时检测主供电回路的供电电压，例如市电电压。具体地，通过检测单元检测主供电回路的供电电压信息，并发送给切换单元和应急救援装置2。

步骤S2：判断主供电回路的供电电压是否出现异常，并在主供电回路的供电电压异常时执行步骤S3，否则返回步骤S1，继续对主供电回路的供电电压进行检测。上述主供电回路的输入电压异常包括主供电回路的供电电压缺相或者断电。

步骤S3：断开驱动器11与主供电回路的供电电压的连接，同时将驱动器11的控制回路的供电切换应急救援装置2。具体地，上述步骤通过切换单元执行。

步骤S4：驱动电梯的曳引机12运行，使轿厢运行到平层位置，并在轿厢到达平层位置后，打开轿厢门和厅门，以便于乘客离开轿厢。

如图3所示，是本申请一实施例提供的电梯的控制方法中驱动器驱动电梯的曳引机的方法的流程示意图，该方法具体可由驱动器11的控制电路执行，也可由上述控制回路结合应急救援装置11执行，具体可包括以下步骤：

步骤S31：驱动器11接收到应急运行指令。

步骤S32：调整曳引机12具有指定运动状态以使电梯进入负载观测状态。

步骤S33：在预设时间内结束负载观测状态。

具体地，预设时间的范围为0.02s～1.20s，具体为1.00s。

步骤S34：在负载观测状态期间，获取电梯的实际加速度或者理论加速度。

步骤S35：基于实际加速度或者理论加速度与最大预设加速度以及最小预设加速度之间的关系，获取给定加速度。

具体地，基获取给定加速度的方法包括：

若Afbk＞Amax，则给定加速度等于最大预设加速度；

若Afbk＜Amin，则给定加速度等于最小预设加速度；

若Amin≤Afbk≤Amax，则给定加速度等于实际加速度或者理论加速度，其中，Afbk为实际加速度或者理论加速度，Amin为最小预设加速度，Amax为最大预设加速度。

更具体地，最大预设加速度为2.5m/s²，最小预设加速度为0.05m/s²。

步骤S36：以给定加速度生成与电梯的实际负载相匹配的给定速度，且给定速度小于或等于目标速度。

具体地，给定速度以给定加速度递增直至给定速度等于目标速度。

更具体地，目标速度的范围为0.10m/s～0.30m/s，具体为0.20m/s。步骤S37：在结束负载观测状态后，电梯的轿厢以给定速度运行，直至轿厢到达平层位置。

具体地，电梯的轿厢以给定速度运行期间，若目标速度减小，则给定速度也同时减小。

如图4所示，在本申请的一些实施例中，可通过以下方式调整曳引机的电机具有指定运行状态，具体步骤包括：

步骤S320：调整曳引机12具有指定运动状态以使电梯进入负载观测状态。

具体地，上述指定状态为曳引机的转矩电流为零或者电梯的轿厢的实际运行速度为零。

步骤S321：指定运动状态为电梯的轿厢的实际运行速度为零。

步骤S322：在负载观测状态期间，获取曳引机的负载转矩电流，并基于所述负载转矩电流，获取所述电梯的所述理论加速度。

具体地，可通过测量模块实时采样曳引机的负载转矩电流，并根据负载转矩电流获取电梯的理论加速度。例如通过以下计算式(1)计算获得理论加速度：

A＝9549*P*r*Iqref/(N*J*k*I) (1)

其中：P为额定功率(kw)，r为曳引轮半径(m)，Iqref为负载转矩电流(A)，N为额定转速(rpm)，J为***惯量(kg*m²)，k为曳引比，I为曳引机额定电流(A)。

在本申请的另一些实施例中，可通过以下方式调整曳引机的电机具有指定运行状态，具体步骤包括：

步骤S320：调整曳引机12具有指定运动状态以使电梯进入负载观测状态。

步骤S321：指定运动状态为曳引机的转矩电流为零。

步骤S322：在负载观测状态期间，获取电梯的实际运行速度以及实际加速度。

如图5所示，在本申请的一些实施例中，可通过以下方式在预设时间内结束负载观测状态，具体步骤包括：

步骤S331：电梯进入负载观测状态开始计时，判断负载观测状态持续的时间是否小于预设时间，并在负载观测状态持续的时间小于预设时间时执行步骤S332，否则经过预设时间电梯结束负载观测状态。

步骤S332：判断电梯的轿厢的实际运行速度是否小于预设阈值，并在电梯的轿厢的实际运行速度小于预设速度返回至步骤S331，继续判断负载观测状态持续的时间是否小于预设时间，否则结束负载观测状态。

具体地，预设阈值小于或等于目标速度，预设阈值的范围为0.05m/s～0.15m/s，具体为0.10m/s。

本申请一些实施例以给定加速度生成与电梯的实际负载相匹配的给定速度，且给定速度小于或等于目标速度，在结束负载观测状态之后，电梯的轿厢以给定速度运行，直至轿厢到达平层位置，一方面当电梯使用中主供电回路的供电电压出现异常且电梯轿厢未处于门区位置时，可以保证救援成功，另一方面电梯自动生成的速度曲线与电梯实际负载情况相匹配，且会随之而改变，可以最大限度的减小ARD运行期间对应急电源峰值功率、峰值电流的需求，该方法可以使应急电源容量得以进一步减小，有利于减小设备体积以及节约救援装置成本。

本申请一些实施例还提供一种电梯，结合图7分析，电梯包括：检测模块41，检测模块41用于检测曳引机的转矩电流或者电梯的轿厢的实际运行速度；控制模块42，控制模块42用于调整曳引机12具有指定运行状态，以使电梯进入负载观测状态；负载匹配模块43，用于在负载观测状态期间，获取电梯的实际加速度或者理论加速度，以及基于实际加速度或者理论加速度与最大预设加速度以及最小预设加速度之间的关系，获取给定加速度，并以给定加速度生成与电梯的实际负载相匹配的给定速度，给定速度小于或等于目标速度；控制模块42还用于，在结束负载观测状态之后，控制电梯的轿厢以给定速度运行，直至轿厢到达平层位置。检测模块41、控制模块42以及负载匹配模块43构成变频器4。

电梯还包括主板3，若主供电回路的供电电压出现异常，则主板3发出应急运行指令。

参考图2，应急救援装置2与驱动器11连接，驱动器11接收应急运行指令，控制曳引机12以低功耗运行。应急救援装置2包括：充电回路22，充电回路22与主供电电路连接；蓄电池21，蓄电池21的电源输入端与充电回路22连接，且通过充电回路22充电；升压回路23，升压回路23与蓄电池21的电源输出端连接，对蓄电池21输出的电源进行直流升压变换；逆变回路24，逆变回路24分别与升压回路23以及驱动器11连接，逆变回路24将升压回路23输出的直流电压逆变为交流电并输出到驱动器11的供电端，并代替市电为驱动回路供电。

另外，主回路1应该还包括切换单元以及检测单元，切换单元的输入端连接主供电回路以及应急救援装置2，切换单元的输出端连接电梯的驱动器11；切换单元向驱动器11输出市电电源或应急电源；检测单元检测主供电电路的供电电压信息，向切换单元和应急救援装置2发出信号。若主供电回路的供电电压出现异常，则检测单元向切换单元发出信号并切换应急救援装置2向驱动器11供电，驱动电梯的曳引机12运行。

本实施例中的电梯与上述图1、4-6对应实施例中的电梯的控制方法属于同一构思，其具体实现过程详细见对应的方法实施例，且方法实施例中的技术特征在本电梯实施例中均对应适用，这里不再赘述。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本申请的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。任何本领域技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各自更动与修改，因此本申请的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。

Claims (11)

1.一种电梯的控制方法，其特征在于，所述电梯包括主供电回路、应急救援装置以及驱动器，所述驱动器由所述主供电回路供电并驱动所述电梯的曳引机运行，包括：

若所述主供电回路的供电电压出现异常，则切换所述应急救援装置向所述驱动器供电并由所述驱动器驱动所述电梯的曳引机运行；所述驱动器驱动所述电梯的曳引机的方法包括：

所述驱动器接收到应急运行指令后，调整所述曳引机具有指定运行状态，以使所述电梯进入负载观测状态，所述指定运行状态为所述曳引机的转矩电流为零或者所述电梯的轿厢的实际运行速度为零，并在预设时间内结束所述负载观测状态；

在所述负载观测状态期间，获取所述电梯的实际加速度或者理论加速度；

基于所述实际加速度或者理论加速度与最大预设加速度以及最小预设加速度之间的关系，获取给定加速度；

以所述给定加速度生成与所述电梯的实际负载相匹配的给定速度，且所述给定速度小于或等于目标速度；

在结束所述负载观测状态之后，所述电梯的轿厢以所述给定速度运行，直至所述轿厢到达平层位置。

2.根据权利要求1所述电梯的控制方法，其特征在于，所述指定运行状态为所述曳引机的转矩电流为零；所述控制方法还包括：在所述负载观测状态期间，获取所述电梯的轿厢的实际运行速度。

3.根据权利要求2所述电梯的控制方法，其特征在于，在所述预设时间内结束所述负载观测状态，包括：

所述电梯进入负载观测状态开始计时，若所述负载观测状态持续的时间小于所述预设时间内，且所述实际运行速度大于或等于预设阈值，则结束所述负载观测状态；

若所述负载观测状态期间所述实际运行速度始终小于所述预设阈值，则经过所述预设时间结束所述负载观测状态。

4.根据权利要求1所述电梯的控制方法，其特征在于，所述指定运行状态为所述电梯的轿厢的实际运行速度为零；所述控制方法还包括：在所述负载观测状态期间，获取所述曳引机的负载转矩，并基于所述负载转矩，获取所述电梯的所述理论加速度。

5.根据权利要求1所述电梯的控制方法，其特征在于，以所述给定加速度生成与所述电梯的实际负载相匹配的给定速度，包括：所述给定速度以所述给定加速度递增，直至所述给定速度等于所述目标速度。

6.根据权利要求1所述电梯的控制方法，其特征在于，获取给定加速度的方法包括：

若Afbk＞Amax，则所述给定加速度等于所述最大预设加速度；

若Afbk＜Amin，则所述给定加速度等于所述最小预设加速度；

若Amin≤Afbk≤Amax，则所述给定加速度等于所述实际加速度或者理论加速度，其中，Afbk为所述实际加速度或者理论加速度，Amin为所述最小预设加速度，Amax为所述最大预设加速度。

7.根据权利要求1所述电梯的控制方法，其特征在于，所述预设时间的范围为0.02s～1.20s。

8.一种用于实现如权利要求1-7任一项所述的控制方法的电梯，其特征在于，所述电梯包括：检测模块，所述检测模块用于检测所述曳引机的转矩电流或者所述电梯的轿厢的所述实际运行速度；

控制模块，所述控制模块用于调整所述曳引机具有指定运行状态，以使所述电梯进入所述负载观测状态；

负载匹配模块，用于在所述负载观测状态期间，获取所述电梯的实际加速度或者理论加速度，以及基于所述实际加速度或者理论加速度与最大预设加速度以及最小预设加速度之间的关系，获取给定加速度，并以所述给定加速度生成与所述电梯的实际负载相匹配的给定速度，所述给定速度小于或等于目标速度；

所述控制模块还用于，在结束所述负载观测状态之后，控制所述电梯的轿厢以所述给定速度运行，直至所述轿厢到达平层位置。

9.如权利要求8所述的电梯，所述应急救援装置包括：

充电回路，所述充电回路与主供电电路连接；

蓄电池，所述蓄电池的电源输入端与所述充电回路连接，且通过所述充电回路充电；

升压回路，所述升压回路与所述蓄电池的电源输出端连接，对所述蓄电池输出的电源进行直流升压变换；

逆变回路，所述逆变回路分别与所述升压回路以及所述驱动器连接，所述逆变回路将所述升压回路输出的直流电压逆变为交流电并输出到所述驱动器的供电端。

10.如权利要求8所述的电梯，所述电梯还包括主板，若所述主供电回路的供电电压出现异常，则所述主板发出应急运行指令。

11.如权利要求10所述的电梯，所述驱动器接收所述应急运行指令，并控制所述曳引机以低功耗运行。