EP2738130A1 - Lift assembly - Google Patents
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- EP2738130A1 EP2738130A1 EP13195126.1A EP13195126A EP2738130A1 EP 2738130 A1 EP2738130 A1 EP 2738130A1 EP 13195126 A EP13195126 A EP 13195126A EP 2738130 A1 EP2738130 A1 EP 2738130A1
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- EP
- European Patent Office
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- electrical
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B1/00—Control systems of elevators in general
- B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
- B66B1/28—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
- B66B1/30—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on driving gear, e.g. acting on power electronics, on inverter or rectifier controlled motor
- B66B1/302—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on driving gear, e.g. acting on power electronics, on inverter or rectifier controlled motor for energy saving
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
- B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
- B66B5/027—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions to permit passengers to leave an elevator car in case of failure, e.g. moving the car to a reference floor or unlocking the door
Definitions
- the invention relates to an elevator installation with a car.
- Such a lift usually works with electrical energy, for example, a motor that provides for the movement of the car, usually designed as an electric motor.
- electrical energy for example, a motor that provides for the movement of the car, usually designed as an electric motor.
- For the operation of the elevator system is usually electrical energy from a consumer network available.
- an emergency call device must be operable in the event of a power failure, the persons in the car should have at least one emergency light, and finally the car should be movable to a floor position and his doors should be open.
- auxiliary power sources are provided in the elevator to provide the electrical power required for such tasks.
- One difficulty is that at least one element comprehensive groups of electrical consumers differ from each other by the operating voltage. For this reason, a variety of voltage converters must be provided, and it may be necessary for both the operation from the conventional power supply supplying AC power and operation with the auxiliary power source supplying DC power or AC power having other characteristics than those provided via the consumer network.
- an elevator installation with a car wherein the elevator installation comprises a plurality of groups of electrical consumers comprising at least one element, wherein the groups differ from one another by a respective operating voltage common to their electrical consumers, and wherein the elevator installation furthermore has a plurality of accumulators, in particular lead-acid batteries, which can be coupled or coupled individually or in series with a group of electrical consumers;
- accumulators in particular lead-acid batteries
- different groups can be coupled either with different accumulators of different pole voltage or with different numbers of accumulators, in particular the same pole voltage coupled.
- the invention introduces the concept of using accumulators as storage for electrical energy in an elevator installation.
- accumulators typically have pole voltages which are much smaller than the operating voltage required by the electrical consumers in at least part of the groups, a variety of operating voltages can be provided by varying the tapping of the voltage from the accumulators and their interconnections separate power supplies for a DC operation omitted.
- electrical energy can be stored at appropriate times. This can be electrical energy originating from a consumer network, such as is dissipated at times when the electrical energy is particularly favorable (such as at night); in the same way electrical energy can be recovered during operation of the elevator installation, namely, if the net balance of the load transport involves weight being shifted from top to bottom; This is the case, for example, when a car is heavier loaded than a counterweight and moves down.
- a group of electrical consumers comprises the components of an electrical emergency call device. It is important that such emergency device is operable independently of the electrical consumer network.
- Such an emergency call device typically has an operating voltage of 12 V. It can therefore be coupled or coupled with exactly one rechargeable battery in order to ensure the operation of the emergency call device independently of the consumer network.
- lead-acid batteries have a nominal terminal voltage of 12 V.
- a group of electrical consumers which can be coupled or coupled to one or more accumulators can also comprise a control device.
- Such a control device is responsible for the operation of many (several) or all electrical components of the elevator installation and is therefore also required in an emergency.
- Such a control device typically has an operating voltage of 24 V, so it can be coupled to a series circuit of two lead-acid batteries.
- the two or more accumulators can in particular also be coupled to a group of electrical consumers, which comprises one or more drives for at least one car door each.
- a group of electrical consumers which comprises one or more drives for at least one car door each.
- Such drives typically have an operating voltage of between 32-40 V, for example of 36 V, so that these drives can be coupled with a series connection of three lead-acid batteries, optionally a resistance element may be added here or else a fourth lead-acid battery may be used in series.
- a group of electrical consumers coupled to one or more lead-acid batteries preferably also includes one or more electromagnets for opening a holding brake arranged on the drive motor. With the help of such a brake is ensured in the de-energized state that the car does not fall into an uncontrolled downward movement.
- electromagnets have, for example, and preferably an operating voltage of 204 V, which can be provided by a series connection of many lead-acid batteries (eg of exactly seventeen lead-acid batteries).
- a group of electrical consumers coupled or coupled to one or more accumulators comprises lighting means (such as light-emitting diodes) and / or a component of a safety circuit.
- Such electrical loads preferably have an operating voltage of 228 V, which may be provided by a series connection of a plurality of lead-acid batteries (approximately exactly nineteen).
- the interconnection of the various groups of electrical consumers may include, in particular, a group comprising electrical consumers with a first operating voltage being coupled or coupled to a first group of series-connected accumulators, in which case a second group comprising electrical consumers with a first group second operating voltage, which is higher than the first operating voltage, is coupled to the accumulators of the first group and at least one connected in series to these accumulators of the first group further accumulators.
- a common tap which is approximately coupled to ground, the second tap then varies with the operating voltage.
- the frequency control device comprises a rectifier which converts a line AC voltage into a DC voltage. It also includes an inverter that converts the DC voltage into one AC voltage with a variable frequency converts.
- the DC voltage is typically on the order of about 500V, and if a suitable number of accumulators are selected (about 42 lead-acid batteries providing a 504V voltage), the series connection of all can be done at the point where the DC voltage is provided Accumulators be provided.
- the frequency control device has in an elevator system in particular the task of causing a rotational movement of the drive motor at a certain speed, which is independent of the mains frequency, which has the mains AC voltage.
- Such a frequency control device is preferably provided in an elevator installation with a traction sheave drive.
- the car is connected via carrying cables with a counterweight, wherein the carrying cables are guided over a traction sheave, and wherein the traction sheave is coupled to an electric machine.
- the electric machine is designed to work as an electric motor to drive the traction sheave and thus move the car and the counterweight.
- the electric machine is also designed to work as a generator in order to gain electrical energy due to rotation of the traction sheave and to supply the electrical energy thus obtained to the accumulators of the elevator installation; then the accumulators can just serve to store electrical energy that is obtained during ongoing operation of the elevator system in appropriate situations. This saves energy costs.
- the elevator installation furthermore has, in particular, a sensor for detecting the speed and the Direction of rotation of the traction sheave, and the output signals of this sensor are supplied in a data processing device (in particular a microprocessor) of the frequency control device.
- the data processing device controls there three switches (in particular in the form of semiconductor switches) of the inverter clocked in the frequency control device. With such a control, it is both possible to convert the DC voltage into the AC voltage, as well as vice versa to convert the AC voltage obtained by the electric machine in its functioning as a generator into the required DC voltage.
- the accumulators can be arranged in a suitable operating room of the elevator installation. However, not every elevator installation comprises such an operating room.
- the accumulators can be provided in the area at the elevator shaft (on the walls, etc.). In a preferred embodiment, it is provided in connection with the traction sheave drive that at least part of the accumulators forms the counterweight or is part of the same. This embodiment can also be implemented when the series circuit of the accumulators is not coupled to the terminal pole between the rectifier and the inverter of a frequency control device.
- the need for providing such a counterweight is used in a positive way: In particular, there is space in a lift shaft for raising and lowering the counterweight; this space can just be occupied by the accumulators , The separate counterweight is then saved, the lead-acid batteries in particular being of high own weight (specific weight) and therefore fulfill the requirement that the counterweight is provided in a compact manner.
- the counterweight and the car are electrically connected to each other via a hanging electrical cable.
- those groups of electrical consumers, which are provided in or on the car are electrically supplied directly via the hanging electrical cable.
- the counterweight may also be coupled via a hanging cable to a device on a wall of the elevator shaft, for example for supplying the electrical consumers not provided in or on the car in an emergency operation.
- the Fig. 1 shows a series circuit of lead-acid batteries B1, B2, B3, B4, B5, ..., B17, B18, B19, ..., B42. It also shows six consumer devices V1, V2, V3, V4, V5, V6, each representing a group of electrical consumers, each having a different operating voltage.
- the Fig.2 shows a generally designated 100 elevator system, which includes a car 10 and a counterweight 12, which are coupled to each other via support cables 14.
- the support cables 14 are guided over a traction sheave 16 and received there by frictional engagement. There may be provided a further deflection roller 18.
- the traction sheave 16 is coupled to an electric machine 20, which in conventional operation is powered by three-phase power, shown symbolically and designated 22.
- the three-phase alternating current from the public network is supplied to a frequency control device 24, which individually in Fig. 3 is shown.
- a rectifier 26 which rectifies the three-phase alternating current to a DC voltage of about 500 volts.
- the speed of a rotor 30 of the electric machine and thus the speed of the traction sheave 16 is detected by means of a speed sensor 28 (which operates, for example, incrementally and at the same time detects the speed direction) and sends a corresponding measurement signal to a microcontroller 32 of the frequency control device 24. It is the task of the microcontroller 32, the loading of the electric machine with a three-phase current of exactly to cause the frequency of rotation of the traction sheave 16. To this end, 24 three semiconductor switches 36 are provided in an inverter stage 34 of the frequency control device, which are controlled by the microcontroller 32, and this in one of the detected by the sensor 28 speed clock.
- the electric machine 20 can be operated as a generator: it then carries back electricity, whereby the inverter stage 34 of the frequency control device 24 can also be used here. So that the energy does not have to be fed back into the public grid 22, an electrical energy store 38 is connected between a tap A and a ground line N, the tap A being located exactly between the rectifier 26 and the inverter stage 34, ie at the DC intermediate circuit.
- the electrical energy store 38 in the DC intermediate circuit is now provided exactly by the series connection of the lead-acid batteries B1, B2, B3,..., B42. These lead-acid batteries form as out Fig. 2 but now also on the same side the counterweight 12 or are part of it.
- the lead of lead-acid batteries has a high specific gravity and is therefore particularly suitable for use in a counterweight.
- the appropriate measure must be taken, such as electric current can flow to the up and down moving counterweight and back again.
- the counterweight is provided for example via a hanging cable 42 with an electrical connection in the region of a wall 44 of the elevator shaft.
- a hanging cable (alternatively or additionally) may be routed to the car 10 (which is not shown in the drawing).
- FIG. 1 also shown consumer devices V1, V2, V3, V4, V5, V6 are in the Fig. 2 shown.
- the electrical consumer device V1 is in this case an emergency call device that is used in the car 10; a tap to the car, for example, by a hanging cable, in the case of Fig. 2 for example, by a hanging cable 54 from the car 10 to a port 56 to a wall 44 of the elevator shaft. It is intended in particular according to Fig. 1 a tap between the first lead-acid battery B1 and the second lead-acid battery B2 takes place so that a voltage of 12 V is available through the first lead-acid battery B1.
- the second consumer device V2 receives voltage from a series connection of the lead-acid batteries B1 and B2, ie a DC voltage of +24 V.
- This second consumer device is, for example, a control device for the operation of the elevator installation. In Fig. 2 If this control device V2 is shown as part of the car 10, it may, however, also be arranged outside the car 10.
- the third consumer device V3 receives electrical voltage through a series connection of the lead-acid batteries B1, B2 and B3, thus a potential of + 36 V.
- the third electrical consumer device V3 is, for example, electric motors for opening and closing car doors 58a, 58b of the car 10 ,
- the fourth consumer device V4 receives the voltage from a series connection of 17 lead-acid batteries B1, B2, B3,..., B17, thus an electric potential of + 204 V.
- the fourth electrical consumer device is, for example, an electromagnet for opening brake shoes 60, which are provided on the drive motor of the elevator.
- the fifth electrical load device V5 is fed by a series connection of 19 lead-acid batteries B1, B2, B3,..., B17, B18, B19, so that a potential of + 128 V is applied.
- the fifth consumer device V5 is, for example, a lighting device for the car 10, in particular for the case of emergency operation thereof.
- the sixth load device V6 receives the voltage of the series connection of all forty-two lead-acid batteries B1, B2, B3 to B42. This is, inter alia, the operating voltage of the DC intermediate circuit of the frequency control device 24. This voltage is at the same time the voltage that is applied between the potential tap A and the ground line N.
- the supply of the six consumer devices V1 to V5 and the frequency control device as a consumer device V6 with electrical energy from the lead acid batteries should, in addition to the normal operation, especially in an emergency, if the consumer network has failed.
- FIG. 4 Another embodiment of the invention also relates to a lift system with traction sheave drive.
- a conventional counterweight 12 'in the form of heavy steel or lead plates is provided.
- the lead-acid batteries B1, B2, B3,..., B42 are provided on a wall 44 of the elevator shaft.
- the interconnection can be the same as above Fig. 1 explained.
- a frequency control device 24 ' may be of the type of frequency control device 24 Fig. 3 be built, but also be different from this.
- the lead-acid batteries B1, B2, B3..., B42 may also be provided in a separate operating space, eg above or below the movement space of the car 10, instead of on the wall 44 of the elevator shaft.
Landscapes
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- Elevator Control (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Aufzugsanlage mit einem Fahrkorb.The invention relates to an elevator installation with a car.
Eine solche Aufzugsanlage arbeitet üblicherweise mit elektrischer Energie, z.B. ist ein Motor, der für die Bewegung des Fahrkorbs sorgt, in der Regel als Elektromotor ausgebildet. In oder an dem Fahrkorb gibt es weitere elektrische Verbraucher; und genauso gibt es in Installationen in dem Gebäude (oder einer sonstigen Einrichtung), in dem (bzw. der) die Aufzugsanlage vorgesehen ist, weitere elektrische Verbraucher. Für den Betrieb der Aufzugsanlage steht in der Regel elektrische Energie aus einem Verbrauchernetz zur Verfügung. Es soll aber gewährleistet sein, dass bei einem Netzausfall in einem Fahrkorb befindliche Personen aus diesem befreit werden können. Zu diesem Zwecke muss eine Notrufeinrichtung im Falle eines Stromausfalls betreibbar sein, die in dem Fahrkorb befindlichen Personen sollen zumindest eine Notbeleuchtung haben, und schließlich soll der Fahrkorb auf eine Etagenposition verfahrbar sein und seine Türen sollen geöffnet werden können. Typischerweise werden Hilfsspannungsquellen im Aufzug bereitgestellt, um den für solche Aufgaben erforderlichen elektrischen Strom bereitzustellen. Eine Schwierigkeit besteht darin, dass sich jeweils zumindest ein Element umfassende Gruppen von elektrischen Verbrauchern durch die Betriebsspannung voneinander unterscheiden. Aus diesem Grund muss eine Vielzahl von Spannungswandlern bereitgestellt werden, und dies unter Umständen sowohl für den Betrieb aus dem herkömmlichen Verbrauchernetz, das Wechselstrom zuführt, als auch für den Betrieb mit der Hilfsspannungsquelle, die Gleichstrom zuführt oder eine Wechselspannung mit anderen Eigenschaften als die, welche über das Verbrauchernetz bereitgestellt wird.Such a lift usually works with electrical energy, for example, a motor that provides for the movement of the car, usually designed as an electric motor. In or on the car, there are other electrical consumers; and there are also other electrical consumers in installations in the building (or other facility) in which the elevator installation is provided. For the operation of the elevator system is usually electrical energy from a consumer network available. However, it should be ensured that in the event of a power failure persons located in a car can be freed from this. For this purpose, an emergency call device must be operable in the event of a power failure, the persons in the car should have at least one emergency light, and finally the car should be movable to a floor position and his doors should be open. Typically, auxiliary power sources are provided in the elevator to provide the electrical power required for such tasks. One difficulty is that at least one element comprehensive groups of electrical consumers differ from each other by the operating voltage. For this reason, a variety of voltage converters must be provided, and it may be necessary for both the operation from the conventional power supply supplying AC power and operation with the auxiliary power source supplying DC power or AC power having other characteristics than those provided via the consumer network.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Aufzugsanlage mit elektrischen Verbrauchern so zu verbessern, dass für eine zuverlässige Versorgung mit elektrischer Spannung gesorgt ist, insbesondere in einem Notbetrieb.It is therefore an object of the present invention to improve an elevator installation with electrical consumers in such a way that a reliable supply of electrical voltage is ensured, in particular in an emergency operation.
Die Aufgabe wird durch eine Aufzugsanlage mit einem Fahrkorb gelöst, wobei die Aufzugsanlage eine Mehrzahl von jeweils zumindest ein Element umfassenden Gruppen von elektrischen Verbrauchern umfasst, wobei sich die Gruppen durch eine ihren elektrischen Verbrauchern jeweils gemeinsame Betriebsspannung voneinander unterscheiden, und wobei die Aufzugsanlage ferner eine Mehrzahl von Akkumulatoren, insbesondere Bleiakkumulatoren, umfasst, welche einzeln oder in Reihenschaltung mit einer Gruppe von elektrischen Verbrauchern koppelbar oder gekoppelt sind; hierbei sind unterschiedliche Gruppen entweder mit unterschiedlichen Akkumulatoren unterschiedlicher Polspannung oder mit unterschiedlichen Anzahlen von Akkumulatoren insbesondere gleicher Polspannung koppelbar oder werden gekoppelt. Durch die Erfindung wird das Konzept eingeführt, Akkumulatoren als Speicher für elektrische Energie in einer Aufzugsanlage zu verwenden. Dadurch, dass solche Akkumulatoren typischerweise Polspannungen haben, die viel kleiner als die durch die elektrischen Verbraucher in wenigstens einem Teil der Gruppen benötigten Betriebsspannung ist, lässt sich durch Variation hinsichtlich des Abgriffs der Spannung von den Akkumulatoren und Verschaltungen derselben eine Vielzahl von Betriebsspannungen bereitstellen, sodass gesonderte Netzteile für einen Gleichspannungsbetrieb entfallen. In solchen Akkumulatoren kann ohnehin vorhandene elektrische Energie zu geeigneten Zeitpunkten gespeichert werden. Es kann sich hierbei um elektrische Energie handeln, die aus einem Verbrauchernetz stammt, etwa zu Zeiten abgeführt wird, zu denen die elektrische Energie besonders günstig ist (etwa in den Nachtstunden); genauso kann auch beim Betrieb der Aufzugsanlage elektrische Energie zurück gewonnen werden, nämlich dann, wenn die Nettobilanz des Lastentransports beinhaltet, dass Gewicht von oben nach unten verlagert wird; das ist beispielsweise dann der Fall, wenn ein Fahrkorb schwerer beladen ist als ein Gegengewicht und nach unten fährt.The object is achieved by an elevator installation with a car, wherein the elevator installation comprises a plurality of groups of electrical consumers comprising at least one element, wherein the groups differ from one another by a respective operating voltage common to their electrical consumers, and wherein the elevator installation furthermore has a plurality of accumulators, in particular lead-acid batteries, which can be coupled or coupled individually or in series with a group of electrical consumers; In this case, different groups can be coupled either with different accumulators of different pole voltage or with different numbers of accumulators, in particular the same pole voltage coupled. The invention introduces the concept of using accumulators as storage for electrical energy in an elevator installation. By virtue of the fact that such accumulators typically have pole voltages which are much smaller than the operating voltage required by the electrical consumers in at least part of the groups, a variety of operating voltages can be provided by varying the tapping of the voltage from the accumulators and their interconnections separate power supplies for a DC operation omitted. In such accumulators already existing electrical energy can be stored at appropriate times. This can be electrical energy originating from a consumer network, such as is dissipated at times when the electrical energy is particularly favorable (such as at night); in the same way electrical energy can be recovered during operation of the elevator installation, namely, if the net balance of the load transport involves weight being shifted from top to bottom; This is the case, for example, when a car is heavier loaded than a counterweight and moves down.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Gruppe von elektrischen Verbrauchern die Komponenten einer elektrischen Notrufeinrichtung. Es ist wichtig, dass eine solche Notrufeinrichtung unabhängig von dem elektrischen Verbrauchernetz betreibbar ist. Typischerweise hat eine solche Notrufeinrichtung eine Betriebsspannung von 12 V. Sie kann daher mit genau einem Akkumulator koppelbar oder gekoppelt sein, um den Betrieb der Notrufeinrichtung unabhängig von dem Verbrauchernetz zu gewährleisten. Insbesondere Bleiakkumulatoren haben eine nominelle Polspannung von 12 V. Eine mit einem oder mehreren Akkumulatoren koppelbare oder gekoppelte Gruppe von elektrischen Verbrauchern kann auch eine Steuereinrichtung umfassen. Eine solche Steuereinrichtung ist für den Betrieb von vielen (mehreren) oder sämtlichen elektrischen Komponenten der Aufzugsanlage zuständig und wird daher in einem Notfall ebenfalls benötigt. Eine solche Steuereinrichtung hat typischerweise eine Betriebsspannung von 24 V, sie kann also mit einer Reihenschaltung aus zwei Bleiakkumulatoren gekoppelt werden.In a preferred embodiment of the invention, a group of electrical consumers comprises the components of an electrical emergency call device. It is important that such emergency device is operable independently of the electrical consumer network. Such an emergency call device typically has an operating voltage of 12 V. It can therefore be coupled or coupled with exactly one rechargeable battery in order to ensure the operation of the emergency call device independently of the consumer network. In particular, lead-acid batteries have a nominal terminal voltage of 12 V. A group of electrical consumers which can be coupled or coupled to one or more accumulators can also comprise a control device. Such a control device is responsible for the operation of many (several) or all electrical components of the elevator installation and is therefore also required in an emergency. Such a control device typically has an operating voltage of 24 V, so it can be coupled to a series circuit of two lead-acid batteries.
Die beiden oder mehreren Akkumulatoren sind insbesondere auch mit einer Gruppe von elektrischen Verbrauchern koppelbar, welche einen oder mehrere Antriebe für jeweils zumindest eine Fahrkorbtür umfasst. Insbesondere in einem Notfall ist es wesentlich, dass auch die Fahrkorbtür oder Fahrkorbtüren geöffnet werden können, damit die im Fahrkorb befindlichen Personen diesen verlassen können. Solche Antriebe haben typischerweise eine Betriebsspannung von zwischen 32-40 V, beispielsweise von 36 V, sodass diese Antriebe mit einer Reihenschaltung von drei Bleiakkumulatoren gekoppelt werden können, gegebenenfalls kann hier noch ein Widerstandselement hinzutreten oder aber auch ein vierter Bleiakkumulator in Reihe verwendet werden.The two or more accumulators can in particular also be coupled to a group of electrical consumers, which comprises one or more drives for at least one car door each. In particular, in an emergency, it is essential that the car door or car doors can be opened so that people in the car can leave this. Such drives typically have an operating voltage of between 32-40 V, for example of 36 V, so that these drives can be coupled with a series connection of three lead-acid batteries, optionally a resistance element may be added here or else a fourth lead-acid battery may be used in series.
Eine mit einem oder mehreren Bleiakkumulatoren gekoppelte Gruppe von elektrischen Verbrauchern umfasst bevorzugt auch einen oder mehrere Elektromagnete zum Öffnen einer am Antriebsmotor angeordneten Haltebremse. Mit Hilfe einer solchen Bremse wird im stromlosen Zustand gewährleistet, dass der Fahrkorb nicht in eine unkontrollierte Bewegung nach unten gerät. Solche Elektromagnete haben beispielsweise und vorzugsweise eine Betriebsspannung von 204 V, welche durch eine Reihenschaltung von vielen Bleiakkumulatoren (z.B. von exakt siebzehn Bleiakkumulatoren) bereitgestellt werden kann.A group of electrical consumers coupled to one or more lead-acid batteries preferably also includes one or more electromagnets for opening a holding brake arranged on the drive motor. With the help of such a brake is ensured in the de-energized state that the car does not fall into an uncontrolled downward movement. Such electromagnets have, for example, and preferably an operating voltage of 204 V, which can be provided by a series connection of many lead-acid batteries (eg of exactly seventeen lead-acid batteries).
Damit in einem Notfall die Personen in dem Fahrkorb etwas sehen können, umfasst eine mit einem oder mehreren Akkumulatoren gekoppelte oder koppelbare Gruppe von elektrischen Verbrauchern Leuchtmittel (wie etwa Leuchtdioden) und/oder eine Komponente eines Sicherheitskreises.So that in an emergency the persons in the car can see something, a group of electrical consumers coupled or coupled to one or more accumulators comprises lighting means (such as light-emitting diodes) and / or a component of a safety circuit.
Solche elektrischen Verbraucher haben vorzugsweise eine Betriebsspannung von 228 V, was durch eine Reihenschaltung von einer Mehrzahl von Bleiakkumulatoren (etwa genau neunzehn) bereitgestellt werden kann.Such electrical loads preferably have an operating voltage of 228 V, which may be provided by a series connection of a plurality of lead-acid batteries (approximately exactly nineteen).
Die Verschaltung der verschiedenen Gruppen von elektrischen Verbrauchern kann insbesondere beinhalten, dass eine Gruppe, die elektrische Verbraucher mit einer ersten Betriebsspannung umfasst, mit einer ersten Gruppe von in Reihe geschalteten Akkumulatoren koppelbar oder gekoppelt ist, wobei dann eine zweite Gruppe, welche elektrische Verbraucher mit einer zweiten Betriebsspannung aufweist, die höher als die erste Betriebsspannung ist, mit den Akkumulatoren der ersten Gruppe und zumindest einem in Reihe zu diesen Akkumulatoren der ersten Gruppe geschalteten weiteren Akkumulatoren gekoppelt ist. Auf diese Weise ist es möglich, einen gemeinsamen Abgriff vorzusehen, der etwa mit Masse gekoppelt ist, der jeweils zweite Abgriff variiert dann mit der Betriebsspannung.The interconnection of the various groups of electrical consumers may include, in particular, a group comprising electrical consumers with a first operating voltage being coupled or coupled to a first group of series-connected accumulators, in which case a second group comprising electrical consumers with a first group second operating voltage, which is higher than the first operating voltage, is coupled to the accumulators of the first group and at least one connected in series to these accumulators of the first group further accumulators. In this way it is possible to provide a common tap, which is approximately coupled to ground, the second tap then varies with the operating voltage.
Ein Energiespeicher, wie es vorliegend die Mehrzahl von Akkumulatoren darstellt, kann in einer Aufzugsanlage in vorteilhafter Weise in Verbindung mit einem Frequenzregelgerät bereitgestellt werden, das die folgenden Eigenschaften aufweist: Das Frequenzregelgerät umfasst einen Gleichrichter, der eine Netz-Wechselspannung in eine Gleichspannung wandelt. Es umfasst außerdem einen Wechselrichter, der die Gleichspannung in eine Wechselspannung mit einer variablen Frequenz wandelt. Die Gleichspannung hat typischerweise die Größenordnung von ca. 500 V, und bei Auswahl einer geeigneten Anzahl von Akkumulatoren (etwa von 42 Bleiakkumulatoren, die eine Spannung von 504 V bereitstellen), kann an der Stelle, an der die Gleichspannung bereitgestellt ist, die Reihenschaltung aller Akkumulatoren bereitgestellt sein. Auf diese Weise ist schaltungstechnisch sehr einfach die Möglichkeit gegeben, die Gleichspannung statt aus dem Verbrauchernetz nach Umwandlung durch den Gleichrichter unmittelbar durch die Akkumulatoren bereitzustellen. Das Frequenzregelgerät hat in einer Aufzugsanlage insbesondere die Aufgabe, eine Drehbewegung des Antriebsmotors mit einer bestimmten Drehzahl zu bewirken, die von der Netzfrequenz, die die Netz-Wechselspannung hat, unabhängig ist.An energy store, as it is the case here of the plurality of accumulators, can advantageously be provided in an elevator installation in conjunction with a frequency control device which has the following properties: The frequency control device comprises a rectifier which converts a line AC voltage into a DC voltage. It also includes an inverter that converts the DC voltage into one AC voltage with a variable frequency converts. The DC voltage is typically on the order of about 500V, and if a suitable number of accumulators are selected (about 42 lead-acid batteries providing a 504V voltage), the series connection of all can be done at the point where the DC voltage is provided Accumulators be provided. In this way, the circuit technology is very simply given the opportunity to provide the DC voltage instead of from the consumer network after conversion by the rectifier directly through the accumulators. The frequency control device has in an elevator system in particular the task of causing a rotational movement of the drive motor at a certain speed, which is independent of the mains frequency, which has the mains AC voltage.
Bevorzugt wird ein solches Frequenzregelgerät in einer Aufzugsanlage mit einem Treibscheibenantrieb vorgesehen. Bei einer solchen Aufzugsanlage ist der Fahrkorb über Tragseile mit einem Gegengewicht verbunden, wobei die Tragseile über eine Treibscheibe geführt sind, und wobei die Treibscheibe mit einer elektrischen Maschine gekoppelt ist. Die elektrische Maschine ist ausgelegt, als Elektromotor zu arbeiten, um die Treibscheibe anzutreiben und damit den Fahrkorb und das Gegengewicht zu bewegen. Vorliegend kann vorgesehen sein, dass die elektrische Maschine auch ausgelegt ist, als Generator zu arbeiten, um aufgrund einer Drehung der Treibscheibe elektrische Energie zu gewinnen und die so gewonnene elektrische Energie den Akkumulatoren der Aufzugsanlage zuzuführen; dann können die Akkumulatoren eben zur Speicherung von elektrischer Energie dienen, die beim laufenden Betrieb der Aufzugsanlage in geeigneten Situationen gewonnen wird. Auf diese Weise werden Kosten für Energie eingespart. Die Aufzugsanlage weist insbesondere ferner einen Sensor zum Erfassen der Drehzahl und der Drehrichtung der Treibscheibe auf, und die Ausgangssignale dieses Sensors werden in einer Datenverarbeitungseinrichtung (insbesondere einem Mikroprozessor) des Frequenzregelgerätes zugeführt. Die Datenverarbeitungseinrichtung steuert dann dort drei Schalter (insbesondere in Form von Halbleiterschaltern) des Wechselrichters in dem Frequenzregelgerät getaktet an. Mit einer solchen Ansteuerung ist es sowohl möglich, die Gleichspannung in die Wechselspannung zu wandeln, als auch umgekehrt die durch die elektrische Maschine bei ihrer Funktionsweise als Generator gewonnene Wechselspannung in die benötigte Gleichspannung zu wandeln.Such a frequency control device is preferably provided in an elevator installation with a traction sheave drive. In such an elevator system, the car is connected via carrying cables with a counterweight, wherein the carrying cables are guided over a traction sheave, and wherein the traction sheave is coupled to an electric machine. The electric machine is designed to work as an electric motor to drive the traction sheave and thus move the car and the counterweight. In the present case it can be provided that the electric machine is also designed to work as a generator in order to gain electrical energy due to rotation of the traction sheave and to supply the electrical energy thus obtained to the accumulators of the elevator installation; then the accumulators can just serve to store electrical energy that is obtained during ongoing operation of the elevator system in appropriate situations. This saves energy costs. The elevator installation furthermore has, in particular, a sensor for detecting the speed and the Direction of rotation of the traction sheave, and the output signals of this sensor are supplied in a data processing device (in particular a microprocessor) of the frequency control device. The data processing device then controls there three switches (in particular in the form of semiconductor switches) of the inverter clocked in the frequency control device. With such a control, it is both possible to convert the DC voltage into the AC voltage, as well as vice versa to convert the AC voltage obtained by the electric machine in its functioning as a generator into the required DC voltage.
Die Akkumulatoren können in einem geeigneten Betriebsraum der Aufzugsanlage angeordnet werden. Nicht jede Aufzugsanlage umfasst jedoch einen solchen Betriebsraum. In diesem Falle können die Akkumulatoren im Bereich an dem Aufzugsschacht (an den Wänden etc.) bereitgestellt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist in Verbindung mit dem Treibscheibenantrieb vorgesehen, dass zumindest ein Teil der Akkumulatoren das Gegengewicht bildet oder Teil desselben ist. Diese Ausführungsform kann auch dann umgesetzt werden, wenn die Reihenschaltung aus den Akkumulatoren nicht mit dem Anschlußpol zwischen dem Gleichrichter und dem Wechselrichter eines Frequenzregelgeräts gekoppelt ist. Wenn die Akkumulatoren das Gegengewicht bilden oder Teil desselben sind, wird die Notwendigkeit zum Bereitstellen eines solchen Gegengewichts auf positive Weise genutzt: In einem Aufzugsschacht ist insbesondere Platz für das Herauf- und Herunterfahren des Gegengewichts vorgesehen, dieser Platz kann eben gerade durch die Akkumulatoren eingenommen werden. Man spart dann das gesonderte Gegengewicht, die Bleiakkumulatoren sind insbesondere von hohem Eigengewicht (spezifischem Gewicht) und erfüllen daher das Erfordernis, dass das Gegengewicht auf kompakte Weise bereitgestellt ist.The accumulators can be arranged in a suitable operating room of the elevator installation. However, not every elevator installation comprises such an operating room. In this case, the accumulators can be provided in the area at the elevator shaft (on the walls, etc.). In a preferred embodiment, it is provided in connection with the traction sheave drive that at least part of the accumulators forms the counterweight or is part of the same. This embodiment can also be implemented when the series circuit of the accumulators is not coupled to the terminal pole between the rectifier and the inverter of a frequency control device. If the accumulators form the counterweight or are part of the counterweight, the need for providing such a counterweight is used in a positive way: In particular, there is space in a lift shaft for raising and lowering the counterweight; this space can just be occupied by the accumulators , The separate counterweight is then saved, the lead-acid batteries in particular being of high own weight (specific weight) and therefore fulfill the requirement that the counterweight is provided in a compact manner.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist in diesem Aspekt vorgesehen, dass das Gegengewicht und der Fahrkorb über ein hängendes elektrisches Kabel miteinander elektrisch verbunden sind. Auf diese Weise werden diejenigen Gruppen von elektrischen Verbrauchern, die in oder an dem Fahrkorb vorgesehen sind, unmittelbar über das hängende elektrische Kabel elektrisch versorgt. Zusätzlich kann das Gegengewicht auch über ein hängendes Kabel mit einer Einrichtung an einer Wand des Aufzugsschachts gekoppelt sein, etwa zum Versorgen der nicht in oder an dem Fahrkorb bereitgestellten elektrischen Verbraucher in einem Notbetrieb.In a preferred embodiment, it is provided in this aspect that the counterweight and the car are electrically connected to each other via a hanging electrical cable. In this way, those groups of electrical consumers, which are provided in or on the car, are electrically supplied directly via the hanging electrical cable. In addition, the counterweight may also be coupled via a hanging cable to a device on a wall of the elevator shaft, for example for supplying the electrical consumers not provided in or on the car in an emergency operation.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, in der:
- Fig. 1
- eine elektrische Verschaltung mehrerer Verbrauchereinheiten mit einer Reihenschaltung von Bleiakkumulatoren veranschaulicht,
- Fig. 2
- in einer halbschematischen Darstellung eine erfindungsgemäße Aufzugsanlage veranschaulicht,
- Fig. 3
- ein bei der Aufzugsanlage aus
Fig. 2 eingesetztes Frequenzregelgerät veranschaulicht, - Fig. 4
- eine halbschematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Aufzugsanlage veranschaulicht und
- Fig. 5
- eine halbschematische Darstellung einer noch weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufzugsanlage veranschaulicht.
- Fig. 1
- illustrates an electrical interconnection of several consumer units with a series circuit of lead-acid batteries,
- Fig. 2
- illustrates in a semi-schematic representation of an elevator system according to the invention,
- Fig. 3
- one at the elevator system
Fig. 2 used frequency control device illustrates - Fig. 4
- a semi-schematic representation of another embodiment of an elevator system according to the invention illustrated and
- Fig. 5
- a semi-schematic representation of yet another embodiment of the elevator system according to the invention illustrated.
Die
Diese elektrische Verbrauchereinrichtungen V1 bis V6 werden nachfolgend unter Bezug auf die
Die
Die Tragseile 14 sind über eine Treibscheibe 16 geführt und dort reibschlüssig aufgenommen. Es kann eine weitere Umlenkrolle 18 vorgesehen sein. Die Treibscheibe 16 ist mit einer elektrischen Maschine 20 gekoppelt, die im herkömmlichen Betrieb mit Strom aus einem Drei-Phasen-Netz betrieben wird, das symbolisch gezeigt und mit 22 bezeichnet ist. Der Drei-Phasen-Wechselstrom aus dem öffentlichen Netz wird einem Frequenzregelgerät 24 zugeführt, welches einzeln in
Es soll aber auch durch die gesamte Anordnung die Möglichkeit gegeben sein, Energie beim Betrieb der Aufzugsanlage zurückzugewinnen. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn der Fahrkorb 10 so schwer beladen ist, dass er schwerer ist als das Gegengewicht 12, und gleichzeitig herabgefahren werden soll. Dies ist auch dann der Fall, wenn der Fahrkorb 10 wenig beladen ist, so dass das Gegengewicht 12 schwerer ist als der Fahrkorb, und wenn der Fahrkorb 10 heraufgefahren wird. In diesen beiden Fällen kann die elektrische Maschine 20 als Generator betrieben werden: Sie führt dann Strom wieder zurück, wobei auch hier die Wechselrichterstufe 34 des Frequenzregelgeräts 24 verwendet werden kann. Damit die Energie nun nicht in das öffentliche Netz 22 zurückgespeist werden muss, ist ein elektrischer Energiespeicher 38 zwischen einem Abgriff A und einer Masseleitung N geschaltet, wobei der Abgriff A sich genau zwischen dem Gleichrichter 26 und der Wechselrichterstufe 34, also am Gleichstromzwischenkreis, befindet.But it should also be given by the entire arrangement the opportunity to recover energy during operation of the elevator system. This is especially possible when the
Der elektrische Energiespeicher 38 im Gleichstromzwischenkreis ist nun genau durch die Reihenschaltung aus den Bleiakkumulatoren B1, B2, B3, ..., B42 bereitgestellt. Diese Bleiakkumulatoren bilden, wie aus
Das Blei der Bleiakkumulatoren hat ein hohes spezifisches Gewicht und eignet sich daher in besonderem Maße zur Verwendung in einem Gegengewicht. Hier muss lediglich noch die geeignete Maßnahme getroffen werden, wie elektrischer Strom zu dem sich herauf- und herunterbewegenden Gegengewicht fließen kann und wieder zurück.The lead of lead-acid batteries has a high specific gravity and is therefore particularly suitable for use in a counterweight. Here only the appropriate measure must be taken, such as electric current can flow to the up and down moving counterweight and back again.
Das Gegengewicht ist beispielsweise über ein hängendes Kabel 42 mit einem elektrischen Anschluß im Bereich einer Wand 44 des Aufzugsschachts vorgesehen. Genauso kann auch ein hängendes Kabel (alternativ oder zusätzlich) zu dem Fahrkorb 10 geführt sein (was nicht in der Zeichnung gezeigt ist).The counterweight is provided for example via a hanging cable 42 with an electrical connection in the region of a
Die in der
Die elektrische Verbrauchereinrichtung V1 ist vorliegend eine Notrufeinrichtung, die in dem Fahrkorb 10 verwendet wird; ein Abgriff zu dem Fahrkorb erfolgt beispielsweise durch ein hängendes Kabel, im Falle der
Die zweite Verbrauchereinrichtung V2 erhält Spannung von einer Reihenschaltung der Bleiakkumulatoren B1 und B2, also eine Gleichspannung von + 24 V. Bei dieser zweiten Verbrauchereinrichtung handelt es sich beispielsweise um eine Steuereinrichtung für den Betrieb der Aufzugsanlage. In
Die dritte Verbrauchereinrichtung V3 erhält elektrische Spannung durch eine Reihenschaltung der Bleiakkumulatoren B1, B2 und B3, somit ein Potential von + 36 V. Bei der dritten elektrischen Verbrauchereinrichtung V3 handelt es sich beispielsweise um Elektromotoren zum Öffnen und Schließen von Fahrkorbtüren 58a, 58b des Fahrkorbs 10.The third consumer device V3 receives electrical voltage through a series connection of the lead-acid batteries B1, B2 and B3, thus a potential of + 36 V. The third electrical consumer device V3 is, for example, electric motors for opening and closing
Die vierte Verbrauchereinrichtung V4 erhält die Spannung aus einer Reihenschaltung von 17 Bleiakkumulatoren B1, B2, B3, ..., B17, somit ein elektrisches Potential von + 204 V. Bei der vierten elektrischen Verbrauchereinrichtung handelt es sich beispielsweise um einen Elektromagneten zum Öffnen von Bremsbacken 60, die am Antriebsmotor des Aufzugs vorgesehen sind.The fourth consumer device V4 receives the voltage from a series connection of 17 lead-acid batteries B1, B2, B3,..., B17, thus an electric potential of + 204 V. The fourth electrical consumer device is, for example, an electromagnet for opening
Die fünfte elektrische Verbrauchereinrichtung V5 wird durch eine Reihenschaltung von 19 Bleiakkumulatoren B1, B2, B3, ..., B17, B18, B19 gespeist, sodass ein Potential von + 128 V anliegt. Bei der fünften Verbrauchereinrichtung V5 handelt es sich beispielsweise um eine Beleuchtungseinrichtung für den Fahrkorb 10, insbesondere für den Falle eines Notbetriebs desselben.The fifth electrical load device V5 is fed by a series connection of 19 lead-acid batteries B1, B2, B3,..., B17, B18, B19, so that a potential of + 128 V is applied. The fifth consumer device V5 is, for example, a lighting device for the
Die sechste Verbrauchereinrichtung V6 erhält die Spannung der Reihenschaltung sämtlicher zweiundvierzig Bleiakkumulatoren B1, B2, B3 bis B42. Es handelt sich hierbei u.a. um die Betriebsspannung des Gleichstromzwischenkreises des Frequenzregelgeräts 24. Diese Spannung ist gleichzeitig die Spannung, die zwischen dem Potenzialabgriff A und der Masseleitung N anliegt.The sixth load device V6 receives the voltage of the series connection of all forty-two lead-acid batteries B1, B2, B3 to B42. This is, inter alia, the operating voltage of the DC intermediate circuit of the
Die Versorgung der sechs Verbrauchereinrichtungen V1 bis V5 sowie des Frequenzregelgeräts als Verbrauchereinrichtung V6 mit elektrischer Energie aus den Bleiakkumulatoren soll, neben dem Normalbetrieb, insbesondere in einem Notfall erfolgen, wenn das Verbrauchernetz ausgefallen ist.The supply of the six consumer devices V1 to V5 and the frequency control device as a consumer device V6 with electrical energy from the lead acid batteries should, in addition to the normal operation, especially in an emergency, if the consumer network has failed.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft ebenfalls eine Aufzugsanlage mit Treibscheibenantrieb. Bei dieser in
Eine andere Ausführungsform der Erfindung, die anhand von
Bei der Aufzugsanlage 100' aus
- 1010
- Fahrkorbcar
- 12,12'12.12 '
- Gegengewichtcounterweight
- 1414
- Tragseilsupporting cable
- 1616
- Treibscheibetraction sheave
- 2020
- Elektrische MaschineElectric machine
- 2424
- FrequenzregelgerätFrequency Control Unit
- 2626
- Gleichrichterrectifier
- 2828
- Sensorsensor
- 3232
- DatenverarbeitungseinrichtungData processing device
- 3434
- Wechselrichterinverter
- 3636
- HalbleiterschalterSemiconductor switches
- 4444
- Wand des AufzugsschachtsWall of the elevator shaft
- 5454
- hängendes Kabelhanging cable
- 5656
- Anschlussconnection
- 58a, 58b58a, 58b
- FahrkorbtürenCar doors
- 6060
- Bremsbackenbrake shoes
- 100, 100', 100"100, 100 ', 100 "
- Aufzugsanlageelevator system
- AA
- Anschlusspolconnecting pole
- B1, B2, B3 bis B42B1, B2, B3 to B42
- Bleiakkumulatorenlead-acid batteries
- V1, V2, V2, V4, V5, V6V1, V2, V2, V4, V5, V6
- Verbraucherconsumer
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- 2013-11-29 EP EP13195126.1A patent/EP2738130A1/en not_active Withdrawn
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