SE536864C2 - Method and apparatus for power supply of rack-mounted lifts. - Google Patents

Method and apparatus for power supply of rack-mounted lifts. Download PDF

Info

Publication number
SE536864C2
SE536864C2 SE1050183A SE1050183A SE536864C2 SE 536864 C2 SE536864 C2 SE 536864C2 SE 1050183 A SE1050183 A SE 1050183A SE 1050183 A SE1050183 A SE 1050183A SE 536864 C2 SE536864 C2 SE 536864C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
load carrier
energy
energy storage
mast
along
Prior art date
Application number
SE1050183A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE1050183A1 (en
Inventor
Lars Cederblad
Jonny Eliasson
Original Assignee
Alimak Hek Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alimak Hek Ab filed Critical Alimak Hek Ab
Priority to SE1050183A priority Critical patent/SE536864C2/en
Publication of SE1050183A1 publication Critical patent/SE1050183A1/en
Publication of SE536864C2 publication Critical patent/SE536864C2/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00Control systems of elevators in general
    • B66B1/24Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
    • B66B1/28Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
    • B66B1/30Control 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
    • B66B1/302Control 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B9/00Kinds or types of lifts in, or associated with, buildings or other structures
    • B66B9/02Kinds or types of lifts in, or associated with, buildings or other structures actuated mechanically otherwise than by rope or cable
    • B66B9/022Kinds or types of lifts in, or associated with, buildings or other structures actuated mechanically otherwise than by rope or cable by rack and pinion drives

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Elevator Control (AREA)

Abstract

14 SAMMANDRÅG Uppfinningen avser ett förfarande och en anordning för kraftförsörjning av en hiss avdet slag där ett drivmaskineri (109) är uppburet av en lastbärare (107) och medelstsamverkan mellan kugghjul (111) och kuggstång (112) kan driva lastbäraren i en första ochandra riktning längs en bana utefter en i huvudsak vertikal mast (110). För att reducera detexterna kraftbehovet och därmed sänka kostnaderna för hissens kraftförsörjningssystemsom helhet föreslås enligt förfarandet; att en lastbärare (107) anordnas; att lastbäraren (107) anordnas uppbära en i drivmaskineriet ingående elektriskt verksamelmotor (109) vilken elmotor väljs så att den vid regenerativ drift genererar ettenergiflöde, att elmotorn (109) anordnas så att den kan driva lastbäraren (107) i den första riktningenlängs banan och vid omvänd regenerativ drift kan driva lastbäraren att under bromsningoch rörande sig i den andra riktningen nedför banan generera ett energiflöde, att lastbäraren (107) anordnas uppbära ett energilagringssystem (10) som inbegriper ettenergilager (60) utformat att lagra, motta, och avge elektrisk energi, att lastbäraren (107) utrustas med en första strömöverförande buss (11) tillåtande detfrån elmotorn (109) vid bromsning och regenerativ drift avgivna energiflödet att överförasfrån elmotorn till det i energilagringssystemet (10) ingående energilagret (60) och vidbehov omvänt överföras från energilagret till drivmotorn, och att lastbäraren (107) tillordnas att öka sin lägesenergi vid acceleration eller rörelse uppåt längs masten genom inverkan av energi som hämtas från energilagret (60). W:\Other_Casedocuments\Patent\P409-\P40904575SEOO\100223 besk.doc SUMMARY The invention relates to a method and a device for power supply of a lift of the type in which a drive machinery (109) is supported by a load carrier (107) and the intermediate interaction between gears (111) and rack (112) can drive the load carrier in a first and second direction. along a path along a substantially vertical mast (110). In order to reduce the external power demand and thereby reduce the costs of the elevator power supply system as a whole, it is proposed according to the procedure; arranging a load carrier (107); that the load carrier (107) is arranged to carry an electric operating motor (109) included in the drive machinery, which electric motor is selected so that in regenerative operation it generates an energy flow, that the electric motor (109) is arranged so that it can drive the load carrier (107) in the first direction along the path reverse regenerative operation can drive the load carrier to generate an energy flow during braking and moving in the other direction down the track, that the load carrier (107) is arranged to support an energy storage system (10) comprising an energy storage (60) designed to store, receive and deliver electrical energy. that the load carrier (107) is equipped with a first current transmitting bus (11) allowing the energy flow emitted from the electric motor (109) during braking and regenerative operation to be transferred from the electric motor to the energy storage (60) included in the energy storage system (10) and, if necessary, reverse from the energy storage to the drive motor , and that the load carrier (107) is assigned to increase its positional energy during acceleration or roar upward along the mast by the action of energy taken from the energy storage (60). W: \ Other_Casedocuments \ Patent \ P409- \ P40904575SEOO \ 100223 besk.doc

Description

25 30 35 536 864 elkraftkabeln ges anpassad längd för att kunna följa hisskorgen hela vägen upp längs masten. Avslutningsvis kan det nämnas att kuggstångsburna hissar vanligen är avsedda att användas för icke permanent bruk inom byggnadsindustrin, dvs. när ett byggnadsverk är uppfört demonteras hissen. 25 30 35 536 864 the electric power cable is given an adapted length to be able to follow the elevator car all the way up along the mast. In conclusion, it can be mentioned that rack-and-pinion lifts are usually intended to be used for non-permanent use in the construction industry, ie. when a structure is erected, the elevator is dismantled.

Hissarna blir emellertid allt högre och det har visat sig att vid hisshöjder upp till 500 m och högre, blir tyngden av elkraftkabeln så betydande att den påverkar hissens lastkapacitet. Att elkraftkabeln förlängs i takt med att hisskorgen rör sig längs masten innebär också svårigheter att härbärgera hela kraftkabellängden framförallt när kraftkabeln skall försörja effektstarka elmotorer med erforderlig strömstyrka. När det handlar om hissar som är avsedda att röra sig mellan våningsplanen på mycket höga byggnader utgör såväl elkraftkabelns längd, styvhet och egenvikt problem varvid den förhållandevis grova elkraftkabel som medföljer hisskorgen blir svår att styra, tung att bära och härbärgera.However, the lifts are getting higher and it has been shown that at lift heights up to 500 m and higher, the weight of the electric power cable becomes so significant that it affects the lift's load capacity. The fact that the electric power cable is extended as the elevator car moves along the mast also means difficulties in accommodating the entire length of the power cable, especially when the power cable is to supply high-power electric motors with the required current. When it comes to elevators that are intended to move between the floors of very tall buildings, the length, rigidity and dead weight of the electric power cable are both problems, whereby the relatively coarse electric power cable that comes with the elevator car becomes difficult to control, heavy to carry and shelter.

Det bör underförstås att den kuggstångsurna hissens begränsade möjligheter att utbalansera hisskorgens lägesenergi genom dess avsaknad av motvikt leder till att det krävs mycket kraftfulla elmotorer och tillhörande elektrisk utrustning såsom elkraftkablar med relativt stor tvärsnittsarea för att klara att leverera erforderliga strömstyrkor till hissens drivmotorer, framförallt vad gäller under startögonblicket eller den s.k. accelerationsfasen.It should be understood that the limited ability of the rack-and-pinion elevator to balance the positional energy of the elevator car due to its lack of counterweight leads to the need for very powerful electric motors and associated electrical equipment such as electric cables with relatively large cross-sectional area to deliver required. during the start moment or the so-called the acceleration phase.

När hisskorgen körs till en viss nivå uppför masten ökar dess lägesenergi följande formeln; (Ep0,=mgh; där m=massan, h=lyfthöjden och g=tyngdaccelerationen). I avsaknad av motvikt har lägesenergin hos en hisskorg som lyfts till en bestämd höjd ökat väsentligen varvid hissen tillförts väsentliga energimängder via kraftförsörjningssystemet. Det bör inses att i hisskorgens upphöjda läge sett förefinns den tillförda energin samlad i hisskorgen som lägesenergi.When the elevator car is driven to a certain level up the mast, its positional energy increases the following formula; (Ep0, = mgh; where m = mass, h = lift height and g = weight acceleration). In the absence of a counterweight, the positional energy of an elevator car which is lifted to a certain height has increased substantially, whereby significant amounts of energy have been supplied to the elevator via the power supply system. It should be understood that in the elevated position of the elevator car, the supplied energy collected in the elevator car is present as positional energy.

Förutom nämnda höga hisshöjder är det givetvis också ett problem att effekt, kraftförsörjningssystem måste dimensioneras utgående från den högsta mest kritiska effekt hissmotorerna bara periodvis driver hissen med full emedan hissens som normalt bara krävs under vissa korta perioder av driften, framförallt i startögonblicket men även under det att hissen rör sig uppåt längs masten. Den största momentana kraften behövs emellertid i startögonblicket, dvs. under körcykelns inledande del när hisskorgen accelereras. När hisskorgen uppnått konstant hastighet sjunker effektbehovet väsentligt. Hos konventionella motviktsförsedda hissar utbalanseras förändringar i hisskorgens lägesenergi (potentiella energi) vid rörelser medelst en motvikt. Kuggstångsburna hissar saknar vanligen denna möjlighet utan lägesenergin måste hela tiden övervinnas av kraftförsörjningssystemet vilket givetvis ställer väsentliga krav på detta. Stora mängder energi genereras när en kuggstångsdriven hisskorg under bromsning (retardation) rör sig nedåt längs masten. Den lägesenergi som därvid avgår från hisskrogen omvandlas vanligen till värmeenergi i separata resistorer (bromsresistorer) eller matas tillbaka in på kraftnätet genom s.k. regenerativ 10 15 20 25 30 35 536 864 bromsning. Det bör inses att vid en jämförelse med konventionella motviktsförsedda hissar producerar en kuggstångsdriven hiss väsentligen större mängd energi vid rörelse nedåt på grund av avsaknad av motvikt. Tidigare försök att utrusta kuggstångsburna hissar med motvikt har varit mindre framgångslyckade, framförallt beroende på komplicerade konstruktioner och det merarbete som motviktsarrangemanget innebär vid monterings- och demonteringsarbete med hissen.In addition to the mentioned high lift heights, it is of course also a problem that power, power supply systems must be dimensioned based on the highest most critical power. that the elevator moves upwards along the mast. However, the greatest momentary force is needed at the starting moment, ie. during the initial part of the driving cycle when the elevator car is accelerated. When the elevator car has reached a constant speed, the power requirement decreases significantly. In conventional counterbalanced elevators, changes in the positional energy of the elevator car (potential energy) during movements are balanced by means of a counterweight. Rack-mounted lifts usually lack this possibility, but the position energy must always be overcome by the power supply system, which of course places significant demands on this. Large amounts of energy are generated when a rack-and-pinion lift basket during braking (deceleration) moves downwards along the mast. The position energy which then departs from the elevator car is usually converted into heat energy in separate resistors (brake resistors) or fed back into the power grid by so-called regenerative 10 15 20 25 30 35 536 864 braking. It should be understood that when compared to conventional counterbalanced elevators, a rack-and-pinion elevator produces significantly more energy when moving downward due to the lack of counterweight. Previous attempts to equip rack-and-pinion lifts with a counterweight have been less successful, mainly due to complicated constructions and the extra work that the counterweight arrangement entails during assembly and disassembly work with the lift.

Eftersom kraftförsörjningssystemet och tillhörande el-anläggningar måste dimensioneras för att klara den högsta uteffekt som krävs under korta perioder, medan en uppträdande standardbelastning ställer väsentligt mindre krav på kraftanläggningens kapacitet, kommer överbelastningsskydd, ledningssystem och övrig utrustning i förbrukarkretsen inte utnyttjas fullt ut med avseende på utrustningens kapacitet. Som ett led i detta blir investeringskostnaden för kraftförsörjningssystemen betydande och mer omfattande än nödvändigt samt ur kostnadssynpunkt ineffektiv.Since the power supply system and associated electrical installations must be dimensioned to withstand the highest output power required for short periods, while a standard load exerted significantly less demands on the power plant's capacity, overload protection, line systems and other equipment in the consumer circuit will not be fully utilized. capacity. As part of this, the investment cost for the power supply systems will be significant and more extensive than necessary and, from a cost point of view, inefficient.

Emedan kuggstångsdrivna hissar inte sällan används vid uppförande av byggnadsverk på platser som saknar elström och infrastruktur av kraftverk varvid som huvudkraftgeneratorer används alternativa energikällor som exempelvis dieselaggregat bör underförstås att det av en mängd aspekter skulle vara önskvärt att kunna reducera såväl storlek som kostnad för erforderlig extern kraftalstrande utrustning och genset.Since rack-and-pinion lifts are not infrequently used in the construction of buildings in places that lack electricity and infrastructure of power plants using alternative energy sources such as diesel generators as main power generators, it should be understood that it would be desirable to reduce both size and cost of required external power generation. equipment and genset.

I fig. 1 visas hur ett i en huvudkraftgenerator 100 ingående allmänt kraftnät 101 matar en trefas växelström till en transformator 102 för nedtransformering till lämplig spänningsnivå. En AC-buss 105 och en trefas elkraftkabel 106 som försörjer en av en hisskorg 107 uppburen trefas elmotor 109 med elektrisk energi. Som bäst framgår av fig. 1a är hisskorgen 107 kuggstångsburen och körbar längs en mast 110 genom samverkan mellan ett av elmotorn 109 drivet kugghjul 111 och en på masten anordnad kuggstång 112. Den valda hastigheten vid höjning och sänkning av hisskorgen 107 styrs genom lämplig frekvensomriktning av elmotorn 109. När hisskorgen 107 under inbromsning rör sig nedåt längs masten 110 genereras ett omvänt eller motriktat AC växelströmsflöde i elmotorn 109.Fig. 1 shows how a general power grid 101 included in a main power generator 100 supplies a three-phase alternating current to a transformer 102 for down-transformation to a suitable voltage level. An AC bus 105 and a three-phase electric power cable 106 which supply a three-phase electric motor 109 supported by an elevator car 107 with electrical energy. As best seen in Fig. 1a, the elevator car 107 is rack-mounted and drivable along a mast 110 by cooperation between a gear 111 driven by the electric motor 109 and a rack 112 arranged on the mast. the electric motor 109. When the elevator car 107 moves downwards along the mast 110 during braking, a reverse or opposite AC alternating current flow is generated in the electric motor 109.

Det motriktade AC strömflödet kan genom s.k. generatorisk bromsning ledas tillbaka till kraftnätet 101 (ej visat).The opposite AC current flow can through so-called generator braking is led back to the power grid 101 (not shown).

I fig. 2 visas ett exempel där i huvudkraftgeneratorn 100 ingår ett dieselaggregat 113 avsett att användas som kraftkälla. Dieselaggregatet 113 är mekaniskt sammankopplat med en AC kraftgenerator 114. Kraftgeneratorn 114 avger en AC växelström som via en AC-buss 105 och trefas elkraftkabel 106 (se fig. 1) försörjer hisskorgens 107 elmotor 109. Från och med denna punkt är systemet detsamma som det som beskrivits i fig. 1. När hisskorgen 107 rör sig nedåt längs masten genereras ett omvänt eller motriktat AC växelströmsflöde i motorn. Det motriktade AC strömflödet kan genom generatorisk bromsning bringas att avgå som värme i ett bromsmotstånd alternativt ledas tillbaka till kraftnätet 101 (ej visat). 10 15 20 25 30 35 536 864 Ett första syfte med föreliggande uppfinning är att utgående från känd teknik åstadkomma ett förfarande för kraftförsörjning av kuggstångsburna hissar som gör det möjligt att reducera det externa kraftbehovet och därmed sänka kostnaderna för hissens kraftförsörjningssystem som helhet. Ett andra syfte är att åstadkomma ett förfarande för kraftförsörjning som löser problemen med den från grundnivåenheten till hisskorgen sig sträckande trefas elkrafikabeln. Ett tredje syfte med uppfinningen är att åstadkomma en anordning för genomförande av nämnda förfaranden.Fig. 2 shows an example where the main power generator 100 includes a diesel generator 113 intended for use as a power source. The diesel unit 113 is mechanically connected to an AC power generator 114. The power generator 114 emits an AC alternating current which via an AC bus 105 and three-phase electric power cable 106 (see Fig. 1) supplies the electric motor 109 of the car body 107. From this point the system is the same as the as described in Fig. 1. As the elevator car 107 moves downward along the mast, a reverse or reverse AC alternating current is generated in the motor. The reverse current flow can be caused by generic braking to be dissipated as heat in a braking resistor or alternatively led back to the power grid 101 (not shown). 53 15 864 A first object of the present invention is to provide, based on prior art, a method for power supply of rack-and-pinion lifts which makes it possible to reduce the external power demand and thereby reduce the costs of the elevator power supply system as a whole. A second object is to provide a power supply method which solves the problems of the three-phase electric cable extending from the ground level unit to the elevator car. A third object of the invention is to provide an apparatus for carrying out said methods.

Dessa syften med uppfinningen uppnås genom ett förfarande som uppvisar de särdrag och kännetecken som anges i patentkravet 1 samt en anordning som uppvisar de särdrag och kännetecken som anges i patentkravet 10.These objects of the invention are achieved by a method which exhibits the features and characteristics set forth in claim 1 and a device which exhibits the features and characteristics set forth in claim 10.

I det följande kommer ett utföringsexempel av uppfinningen att beskrivas närmare med hänvisning till bifogade ritningar på vilka; Fig.1 visar schematiskt ett blockdiagram av ett känt till ett allmänt kraftnät anslutet kraftförsörjningssystem för en kuggstångsburen hiss som är körbar längs en mast; Fig. 1a visar en vy framifrån och mer i detalj drivaggregatet som ingår i en kuggstångsdriven hiss av det slag som visas i fig. 1, Fig. 2 visar schematiskt ett blockdiagram av kraftförsörjningssystemet enligt fig. 1 men i ett utförande med ett dieselmotordrivet generatoraggregat, ett s.k. genset; Fig. 3 visar schematiskt ett blockdiagram av en anordning enligt uppfinningen som för kraftförsörjning av en kuggstångsburen hiss har ett energilagringssystem som inbegriper en superkondensator och vilket system är anslutet till ett allmänt kraftnät levererande en AC växelspänning; Fig. 3a visar schematiskt ett blockdiagram av den i fig. 3 visade superkondensatorn och tillhörande elektriska kretsar mer i detalj.In the following, an exemplary embodiment of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which; Fig. 1 schematically shows a block diagram of a known power supply system connected to a public power grid for a rack-and-pinion lift which can be run along a mast; Fig. 1a shows a front view and in more detail the drive unit included in a rack-and-pinion elevator of the type shown in Fig. 1, Fig. 2 schematically shows a block diagram of the power supply system according to Fig. 1 but in an embodiment with a diesel engine driven generator set, a so-called genset; Fig. 3 schematically shows a block diagram of a device according to the invention which, for power supply of a rack-and-pinion elevator, has an energy storage system which includes a supercapacitor and which system is connected to a general power grid supplying an AC alternating voltage; Fig. 3a schematically shows a block diagram of the supercapacitor shown in Fig. 3 and associated electrical circuits in more detail.

Fig. 3b visar schematiskt i en tvärsnittsvy en i uppfinningen ingående laddningsanordning i ett alternativt utförande, inbegripande en strömavtagarvagn med strömavtagare och med vilken anordning en på hisskorgen anordnad kraftmottagare kan befinna sig kontinuerligt elektrisk förbindelse med huvudkraftnätet.Fig. 3b schematically shows in a cross-sectional view a charging device included in the invention in an alternative embodiment, including a pantograph trolley with pantograph and with which device a power receiver arranged on the elevator car can be continuously electrically connected to the main power grid.

Fig. 4 visar schematiskt ett blockdiagram av en anordning för kraftförsörjning av en kuggstångsburen hiss enligt fig. 3 men i ett utförande med ett energilagringssystem som inbegriper ett svänghjul; Fig. 5 visar schematiskt ett blockdiagram av en anordning enligt fig. 3, men med ett energilagringssystem som inbegriper ett batteripack; Fig. 5a visar schematiskt ett blockdiagram av det i fig. 4 visade batteripacket med tillhörande elektriska kretsar mer i detalj.Fig. 4 schematically shows a block diagram of a device for power supply of a rack-and-pinion lift according to Fig. 3 but in an embodiment with an energy storage system comprising a flywheel; Fig. 5 schematically shows a block diagram of a device according to Fig. 3, but with an energy storage system including a battery pack; Fig. 5a schematically shows a block diagram of the battery pack shown in Fig. 4 with associated electrical circuits in more detail.

Fig. 6 visar schematiskt i form av en graf energibehovet hos en känd kuggstångsburen hiss i olika steg A-F av en körcykel; och 10 15 20 25 30 35 536 864 Fig. 7 visar schematiskt i form av en graf motsvarande fig. 6 energibehovet vid utnyttjande av en anordning för kraftförsörjning enligt föreliggande uppfinning; Med hänvisning till fig. 3-5 visas ett hissystem med en kuggstångsburen hiss för transport av passagerare eller gods. Hissen innefattar en lastbärare i form av en hisskorg 107 som medelst ett drivaggregat, omfattande en elmotor 109 och en transmission med roterbar axel inbegripande ett kugghjul 111, är körbar längs en bana i form av en mast 110 försedd med en kuggstång 112 (se fig. 1a). Nämnda elmotor 109 är av trefastyp, exempelvis med märkspänningen 380-500 V och frekvensen 50 eller 60 Hz. I fig. 3-5 visas föreliggande anordning för kraftförsörjning införlivad som en del av de båda i sig kända utföranden som visas i fig. 1 och 2 och till vilka också hänvisas.Fig. 6 shows schematically in the form of a graph the energy requirement of a known rack-and-pinion lift in different stages A-F of a driving cycle; and Fig. 7 schematically shows in the form of a graph corresponding to Fig. 6 the energy requirement when using a power supply device according to the present invention; Referring to Figures 3-5, an elevator system with a rack-and-pinion elevator for transporting passengers or goods is shown. The elevator comprises a load carrier in the form of an elevator car 107 which by means of a drive unit, comprising an electric motor 109 and a transmission with rotatable shaft including a gear 111, is drivable along a path in the form of a mast 110 provided with a rack 112 (see fig. 1a). Said electric motor 109 is of the three-phase type, for example with the rated voltage 380-500 V and the frequency 50 or 60 Hz. Figs. 3-5 show the present power supply device incorporated as part of the two per se known embodiments shown in Figs. 1 and 2 and to which reference is also made.

I föreliggande kraftförsörjningsanordning ingår ett allmänt med 10 betecknat, av hisskorgen 107 uppburet energilagringssystem utformat att ta emot energi, lagra energi och via en första buss, en DC-buss 11 leverera lagrad energi till hisskorgens 107 elmotor 109.The present power supply device includes a power storage system generally designated 10, supported by the elevator car 107 designed to receive energy, store energy and via a first bus, a DC bus 11 supply stored energy to the electric motor 109 of the elevator car 107.

DC-bussen 11 har en positiv sida 13 och en negativ sida 14. Ett kraftgenererande huvudkraftnät 100 levererar en trefas AC växelspänning. Nämnda kraftnät 100 kan utgöras av ett allmänt elkraftnät, alternativt ett genset omfattande ett dieselaggregat med tillhörande kraftgenerator av de slag som visas i fig. 1 och 2. Det av hisskorgen 107 uppburna energilagringssystemet 10 är utformat att lagra energi av det slag som alstras vid regenerativ drift av hisskorgens elmotor 109, dvs. energi som avgår när hisskorgen 107 retarderas under rörelse nedåt längs masten 110. Vidare är energilagringssystemet 10 utformat för lagring av energi som hämtas direkt från huvudkraftnätet 100, antingen när hisskorgen 107 befinner sig på en grundnivå eller på en bestämd plats utefter hisskorgens 107 rörelsebana längs masten 110. Från en grundnivå sträcker sig en andra buss, en AC-buss 20 inbegripande en trefas elkraftkabel från huvudkraftnätet 100 och vidare vertikalt uppåt längs masten 110. Den som AC-buss 20 tjänande trefas elkraftkabeln är så fastsatt och uppburen på masten 110 att den kan betraktas som stationär i förhållande till den upp och ned längs masten körbara hisskorgen 107. Med uttrycket ”AC-buss”, DC-buss eller bara ”buss” avses i det följande allmänt ett system av ledningar, strömskenor eller liknande strömöverförande arrangemang som gemensamt förbinder ett flertal elektriska enheter. l\/led 24 betecknas allmänt ett kraftöverföringsorgan tillåtande elektrisk energi att huvudkraftnätet 100 energilagringssystemet 10. Att kraftöverföringsorganet 24 kan utformas på en rad olika sätt överföras mellan och det av hisskorgen 107 uppburna kommer att framgå här nedan. I det följde har kraftöverföringsorganet 24 uppdelats i ett antal (n) stycken Iaddstationer 24:1-24:n placerade på lämpligt inbördes avstånd från varandra utefter masten 110. I varje laddstation ingår en laddningsanordning 25 som via en grenledning 26 och nämnda AC-buss 20 står i elektrisk förbindelse med huvudkraftnätet 100.The DC bus 11 has a positive side 13 and a negative side 14. A main power generating power supply 100 supplies a three phase AC AC. Said power grid 100 may be constituted by a general electric power grid, alternatively a genset comprising a diesel unit with associated power generator of the types shown in Figs. 1 and 2. operation of the elevator car electric motor 109, ie. energy that is emitted when the elevator car 107 is retarded during downward movement along the mast 110. Furthermore, the energy storage system 10 is designed to store energy retrieved directly from the main power grid 100, either when the elevator car 107 is at a ground level or at a specific location along the elevator car 107 path. 110. A second bus extends from a ground level, an AC bus 20 including a three-phase electric power cable from the main power grid 100 and further vertically upwards along the mast 110. The three-phase electric power cable serving as the AC bus 20 is so attached and supported on the mast 110 that can be considered as stationary in relation to the elevator car 107. The term "AC bus", DC bus or just "bus" in the following generally means a system of wires, busbars or similar current-transmitting arrangements as common connects several electrical devices. In line 24, a power transmission means permitting electrical energy is generally referred to as the main power grid 100 energy storage system 10. That the power transmission means 24 can be designed in a variety of ways is transmitted between and that carried by the elevator car 107 will appear below. As a result, the power transmission means 24 has been divided into a number (i) of charging stations 24: 1-24 located at a suitable mutual distance from each other along the mast 110. Each charging station includes a charging device 25 which via a branch line 26 and said AC bus 20 is in electrical connection with the main power grid 100.

Laddningsanordningen 25 innefattar en av masten 110 uppburen kraftavlämnare 30 10 15 20 25 30 35 536 864 utformad att samverka med en på hisskorgen 107 anordnad kraftmottagare 31 för att medelst i laddningsanordningen 25 ingående kontaktpartier 32 tillåta elektrisk energi att, från 100 till energilagringssystemet 10 när hisskorgen 107 befinner sig i ett sådant läge utefter sin bana såsom illustreras med pilarna 17, överföras huvudkraftnätet längs masten 110 att kontaktpartierna 32 står i strömöverförande förbindelse med varandra.The charging device 25 comprises a power supply 30 supported by the mast 110 designed to cooperate with a power receiver 31 arranged on the elevator car 107 in order to allow electrical energy included in the charging device 25 to, from 100 to the energy storage system 10, reach the elevator car 107 is in such a position along its path as illustrated by the arrows 17, the main power network is transmitted along the mast 110 so that the contact portions 32 are in current-transmitting communication with each other.

För att verka som laddare innefattar laddningsanordningen 25 en av hisskorgen 107 uppburen likströmsomformare 35 för omformning av huvudkraftnätets AC växelström till en DC likström vilken som en laddström kan överföras till energilagret 10. Som framgår av ritningsfigurerna är de samverkande kontaktpartierna 32 uppburna av masten 110 respektive hisskorgen 107.To act as a charger, the charging device 25 comprises a DC converter 35 supported by the car body 107 for converting the AC current of the main power network into a DC direct current which can be transferred as a charging current to the energy storage 10. As can be seen from the drawing figures, the cooperating contact portions 32 are supported by the mast 107.

I fig. 3b visas kraftöverföringsorganets 24 kraftavlämnare 30 och kraftmottagare 31 i ett alternativt utförande, visat i tvärsnitt genom masten. I det visade utförandet har de ovan beskrivna laddstationerna 24:1-24:n och AC-bussen 20 ersatts av ett skenstråk 50 med elektriskt ledande strömskenor sträckande sig längs masten 110. Strömmatning sker härvid medelst en strömavtagarvagn 51 med tillhörande strömavtagare och som medföljande hisskorgen 107 löper på isolerande styrningar längs skenstråket 50. Strömavtagarvagnen 51 löper på och är via hjul 52 lagrad på en längs masten fäst ledskena 53 i form av en T-balk.In Fig. 3b, the power transmitter 30 and the power receiver 31 of the power transmission means 24 are shown in an alternative embodiment, shown in cross section through the mast. In the embodiment shown, the above-described charging stations 24: 1-24 and the AC bus 20 have been replaced by a rail track 50 with electrically conductive busbars extending along the mast 110. Current supply takes place by means of a pantograph trolley 51 with associated pantograph and as an accompanying basket 107 runs on insulating guides along the rail track 50. The pantograph carriage 51 runs on and is mounted via wheels 52 on a guide rail 53 attached along the mast in the form of a T-beam.

Här finns fyra stycken strömavtagare, varav 55a, 55b, 55c utgör trefasmatning och 55d jordförbindelse. Detta utförande har fördelen att hisskorgens 107 kraftmottagare 31 kan på valbar plats utefter sin bana ställas i elektrisk förbindelse med huvudkraftnätet 100 via kontaktpunkterna 32, dvs. laddning kan ske var som helst utefter masten oberoende på vilken nivå hisskorgen befinner sig. ln- och urkoppling sker lämpligen medelst en strömställare 55 av trefasfas kontaktortyp anordnad på den plats och på det sätt som såsom visas antytt med punktstreckad linje i fig. 4.There are four current collectors here, of which 55a, 55b, 55c constitute three-phase supply and 55d earth connection. This embodiment has the advantage that the power receiver 31 of the elevator car 107 can in an selectable place along its path be placed in electrical connection with the main power network 100 via the contact points 32, i.e. charging can take place anywhere along the mast regardless of the level of the car body. Disconnection and disconnection suitably takes place by means of a switch 55 of the three-phase contactor type arranged at the location and in the manner as indicated by the dotted line in Fig. 4.

När hisskorgen 1 genom inverkan av drivaggregatet och den av hisskorgen 1 uppburna AC växelströms elmotorn 109 rör sig uppåt längs masten 110, drivs elmotorn i första hand av energi som finns lagrad i energilagringssystemet 10. Under hisskorgens 107 rörelse uppåt längs masten 110 ökar således hisskorgen sin lägesenergi genom energi som hämtas från energilagringssystemet 10. För det fall den i energilagringssystemet 10 lagrade energin inte skulle vara tillräcklig för att köra hisskorgen 107 upp till en bestämd nivå på masten 110 kan ytterligare eller kompletterande energi hämtas från huvudkraftnätet 100.Thus, when the elevator car 1 moves upwards along the mast 110 by the action of the drive unit and the AC carried by the elevator car 1, the electric motor is primarily driven by energy stored in the energy storage system 10. During the upward movement of the elevator car 107 along the mast 110, the elevator car thus increases position energy through energy retrieved from the energy storage system 10. In the event that the energy stored in the energy storage system 10 would not be sufficient to drive the elevator car 107 up to a certain level on the mast 110, additional or supplementary energy may be retrieved from the main power grid 100.

Enligt uppfinningen hämtas energi från huvudkraftnätet 100 genom att hisskorgen 107 tillfälligt laddningsstationerna 24:1-24:n varvid, med kontaktpartierna 32 befinnande sig i ett inbördes stoppas i anslutning till någon av de utefter masten 110 anordnade strömöverförande läge, energilagret 10 påfylls. Alternativt kan laddning ske på godtyckligt plats utefter masten 110 vid utnyttjande av ovan nämnda teknik som inbegriper strömmatning medelst strömavtagarvagn 51 med tillhörande strömavtagare 55a-55d. Det bör 10 15 20 25 30 35 536 864 underförstås att den tid som krävs för att fylla på energilagringssystemet 10, dvs. stopp- eller laddningstiden kan variera beroende på vald energilagringsteknik. Detta kommer dock att beskrivas mer i detalj här nedan.According to the invention, energy is obtained from the main power grid 100 by the elevator car 107 temporarily charging the charging stations 24: 1-24, with the contact portions 32 being in a mutual stop in connection with one of the current-transmitting positions arranged along the mast 110, the energy storage 10 is filled. Alternatively, charging can take place at any location along the mast 110 using the above-mentioned technique which includes power supply by means of pantograph carriage 51 with associated pantographs 55a-55d. It should be understood that the time required to replenish the energy storage system 10, i.e. the stop or charge time may vary depending on the selected energy storage technology. However, this will be described in more detail below.

Vid hisskorgens 107 rörelse nedåt längs masten 110 utnyttjas s.k. regenerativ bromsning av elmotorn 109 varvid under bromsning genererad energi samlas upp och lagras i det av hisskorgen uppburna energilagringssystemet 10. Det vill säga den samlade lägesenergi som successivt avgår vid hisskorgens 107 bromsande rörelse nedför masten 110 samlas upp och leds till energilagringssystemet 10. Den uppsamlade energin kan senare utnyttjas för drivning av hisskorgens elmotor 109 vid färd uppåt längs masten 110.When the elevator car 107 moves downwards along the mast 110, so-called regenerative braking of the electric motor 109, during which energy generated during braking is collected and stored in the energy storage system 10 supported by the elevator car. can later be used to drive the elevator car electric motor 109 when traveling upwards along the mast 110.

Framförallt utgör hisskorgens 107 lagrade energi ett betydelsefullt tillskott under hisskorgens accelerationsfas, vilket innebär att i jämförelse med känd teknik det externa kraftbehovet från kraftnätet 100 kan reduceras och därmed också erforderliga kapacitetskrav på hissens externa kraftförsörjningssystem.Above all, the stored energy of the elevator car 107 constitutes a significant addition during the acceleration phase of the elevator car, which means that in comparison with known technology the external power demand from the power grid 100 can be reduced and thus also required capacity requirements for the elevator external power supply system.

Kraften till och från de respektive enheter som är anslutna till DC-bussen 11 styrs och övervakas medelst ett styrsystem 40, exempelvis en av hisskorgen 107 uppburen programmerbar logisk styrkrets s.k. PLC eller dator. För kontroll och övervakning av energilagrets 10 spänningsnivåer kan en s.k. buck-boost krets eller liknande krets för spänningsövervakning arrangeras på lämplig plats i DC-bussen 11 (ej visat).The power to and from the respective units connected to the DC bus 11 is controlled and monitored by means of a control system 40, for example a programmable logic control circuit supported by the elevator car 107, so-called PLC or computer. For control and monitoring of the voltage levels of the energy storage 10, a so-called buck-boost circuit or similar circuit for voltage monitoring is arranged in a suitable place in the DC bus 11 (not shown).

Som nämnts härovan kan energilagringssystemet 10 utformas på en rad olika sätt varvid inte minst erforderlig tid för laddning av lagret i hög grad påverkas av sålunda vald energilagringsteknik. Med hänvisning även till fig. 3a och 5a beskrivs i det följande mer i detalj ett antal energilagringssystem av olika utföranden.As mentioned above, the energy storage system 10 can be designed in a number of different ways, not least the time required for charging the storage being greatly affected by the energy storage technique thus chosen. With reference also to Figs. 3a and 5a, a number of energy storage systems of different embodiments are described in more detail below.

I fig. 3 visas i ett första utföringsexempel av en anordning enligt uppfinningen varvid för kraftförsörjning av en kuggstångsburen hisskorg 107 utnyttjas ett energilagringssystem 10 som inbegriper ett energilager 60 med en superkondensator 27. Hisskorgen 107 bromsas regenerativt under sin rörelse nedåt längs masten 110 varvid genom bromsning återvunnen lägesenergi leds till den i energilagret 60 ingående superkondensatorn 27 för lagring. En DC/AC omriktare 12 är via DC-bussen 11 ansluten till hisskorgens AC elmotor 109 för omvandling av den DC likström som levereras av superkondensatorn 27 till en AC växelström anpassad för drivning av elmotorn 109.Fig. 3 shows in a first embodiment of a device according to the invention wherein for power supply of a rack-mounted elevator car 107 an energy storage system 10 is used which includes an energy storage 60 with a supercapacitor 27. The elevator car 107 is braked regeneratively during its downward movement along the mast 110. recovered position energy is conducted to the supercapacitor 27 included in the energy storage 60 for storage. A DC / AC converter 12 is connected via the DC bus 11 to the AC electric motor 109 of the elevator car for converting the DC direct current supplied by the supercapacitor 27 to an AC alternating current adapted for driving the electric motor 109.

I fig. 3a visas schematiskt i ett blockdiagram hur den i energilagret 60 ingående superkondensatorn 27 arbetar. Närmare bestämt äri en första grenledning anordnad en diod 27a samt en laddningsomkopplare 27b varvid grenledningen är ansluten parallellt över DC- bussens 11 positiva sida 13 och negativa sida 14. Vidare finns en andra grenledning med en omkopplare 27c som när den sluts förmår superkondensatorn 27 att urladdas. Dioden 27a tillåter ström bara att ledas i en riktning för laddning av superkondensatorn 27 varvid urladdning ej kan ske via nämnda första genledning med dioden 27a. När den första 10 15 20 25 30 35 536 864 grenledningen är sluten ökar superkondensatorns 27 spänning så att den så småningom överstiger spänningen över en i DC-bussen 11 ingående kondensator 27d. Eftersom spänningen över superkondensatorn 27 är högre än över DC-bussens 11 kondensator 27d kan superkondensatorn anslutas för leverans av lagrad energi i form av ström till hisskorgens 107 elmotor 109 via omformaren 12 vilket i praktiken sker genom att den andra grenledningen sluts medelst omkopplaren 27c.Fig. 3a shows schematically in a block diagram how the supercapacitor 27 included in the energy storage 60 operates. More specifically, a first branch line is provided with a diode 27a and a charge switch 27b, the branch line being connected in parallel over the positive side 13 and negative side 14 of the DC bus 11. . The diode 27a only allows current to be conducted in one direction for charging the supercapacitor 27, whereby discharge cannot take place via said first conduction line with the diode 27a. When the first branch line is closed, the voltage of the supercapacitor 27 increases so that it eventually exceeds the voltage across a capacitor 27d included in the DC bus 11. Since the voltage across the supercapacitor 27 is higher than across the capacitor 27d of the DC bus 11, the supercapacitor can be connected to supply stored energy in the form of current to the electric motor 109 of the elevator car 107 via the converter 12, which in practice is closed by the second branch line

I fig. 4 visas ett andra utföringsexempel av en anordning enligt uppfinningen varvid för kraftförsörjning av en kuggstångsburen hisskorg 107 utnyttjas ett energilagringssystem 10 som inbegriper ett energilager 60 med ett svänghjul 23. Hisskorgen 107 bromsas regenerativt under sin rörelse nedåt längs masten 110 varvid genom bromsning återvunnen lägesenergi leds till svänghjulet 23 för lagring. En DC/AC omriktare 12 är via en DC-buss 11 med en positiv sida 13 och negativ sida 14 ansluten till hisskorgens 107 AC drivmotor 109.Fig. 4 shows a second embodiment of a device according to the invention in which for power supply of a rack-mounted elevator car 107 an energy storage system 10 is used which includes an energy bearing 60 with a flywheel 23. The elevator car 107 is braked regeneratively during its downward movement along the mast 110. position energy is conducted to the flywheel 23 for storage. A DC / AC converter 12 is connected via a DC bus 11 with a positive side 13 and a negative side 14 to the drive motor 109 of the elevator car 107.

Energilagringssystemet 10 innefattar en DC/AC omriktare 21, en trefas AC induktionsmotor 22 och nämnda svänghjul 23. lnduktionsmotorn 22 kan exempelvis utgöras av en traktionsmotor, dvs. en trefas synkronmotor med permanentmagneter. När hisskorgen 107 rör sig nedåt genom inverkan av tillhörande elmotor 109 lagras energi i svänghjulet 23 vilket sker som en följd av att den av hisskorgen 107 uppburna elmotorn 109 reverseras och fungerar då som en generator. Härvid omvandlas genererad AC växelström från hissmotorn 109 till DC likström via omriktaren 20 vilken likström efter passage genom DC-bussen 11 leds till energilagringssystemet 10. Nämnda energilagringssystem 10 mottar och lagrar den potentiella energin som kinetisk energi i svänghjulet 23 genom att detta accelereras medelst motorn 22. Den kinetiska energin i svänghjulet kan därefter vid behov av kraft, omvandlas till elektrisk som kan användas av hissens 107 drivmotor109.The energy storage system 10 comprises a DC / AC converter 21, a three-phase AC induction motor 22 and said flywheel 23. The induction motor 22 may, for example, be constituted by a traction motor, i.e. a three-phase synchronous motor with permanent magnets. When the elevator car 107 moves downwards by the action of the associated electric motor 109, energy is stored in the flywheel 23, which takes place as a result of the electric motor 109 supported by the elevator car 107 being reversed and then functions as a generator. In this case, generated AC alternating current from the elevator motor 109 is converted to DC direct current via the inverter 20, which direct current after passage through the DC bus 11 is led to the energy storage system 10. Said energy storage system 10 receives and stores the potential energy as kinetic energy in the flywheel 23 by accelerating it by the motor 22 The kinetic energy of the flywheel can then, if necessary, be converted into electrical which can be used by the drive motor 109 of the elevator 107.

I fig. 5 visas ett tredje utföringsexempel av en anordning enligt uppfinningen varvid för kraftförsörjning av en kuggstångsburen hisskorg 107 utnyttjas ett energilagringssystem 10 som inbegriper ett energilager 60 med batteripack 70. Hisskorgen 107 bromsas regenerativt under sin rörelse nedåt längs masten 110 varvid genom bromsning erhållen potentiell energi leds till batteripacket 70 för lagring. En DC/AC omriktare är via en DC-buss 11 med en positiv sida 13 och negativ sida 14 ansluten till hisskorgens 107 AC drivmotor 109 I fig. 5a visas schematiskt i ett blockdiagram hur energilagret 60 med batteripacket 70 arbetar. Närmare bestämt innefattar energilagringssystem 10 härvid ett batteripack som, för lagring av energi och utmatning av nämnda energi iform av en DC likström, manövreras medelst en omkopplare 71.Fig. 5 shows a third embodiment of a device according to the invention in which for power supply of a rack-mounted elevator car 107 an energy storage system 10 is used which includes an energy storage 60 with battery pack 70. The elevator car 107 is braked regeneratively during its downward movement along the mast 110. energy is routed to the battery pack 70 for storage. A DC / AC converter is connected via a DC bus 11 with a positive side 13 and a negative side 14 to the drive motor 109 of the elevator car 107. Fig. 5a shows schematically in a block diagram how the energy storage 60 with the battery pack 70 works. More specifically, the energy storage system 10 here comprises a battery pack which, for storing energy and outputting said energy in the form of a DC direct current, is operated by means of a switch 71.

Det bör inses att vid hissapplikationer av ovan beskrivet slag kan det i vissa fall vara lämpligt att kombinera ovan beskrivna alternativa energilagringstekniker. Exempelvis skulle det vara tänkvärt att kombinera någon av superkondensatorn 27 eller batteripackets 70 10 15 20 25 30 35 536 864 förhållandevis stora och varaktiga lagringskapaciteter med svänghjulets 60 snabba och effektiva energihantering.It should be understood that in elevator applications of the type described above, it may in some cases be appropriate to combine the above-described alternative energy storage techniques. For example, it would be conceivable to combine one of the supercapacitor 27 or the battery pack 70 relatively large and durable storage capacities with the flywheel 60's fast and efficient energy management.

Med hänvisning till fig. 6 visas schematiskt i form av en graf energibehovet hos en kuggstångsburen hiss i olika steg A-F av en körcykel varvid block A motsvarar elförbrukningen vid acceleration av hisskorgen 1, 2 till en bestämd hastighet i en rörelseriktning uppåt längs masten 5. Block B motsvarar strömförbrukningen när hisskorgen 1, 2 ökar sin lägesenergi genom att röra sig med konstant hastighet uppåt längs masten.Referring to Fig. 6, the energy demand of a rack-and-pinion elevator in different stages AF of a driving cycle is shown schematically in the form of a graph, block A corresponding to the electricity consumption when accelerating the elevator car 1, 2 to a certain speed in an upward direction of movement along the mast. B corresponds to the power consumption when the elevator car 1, 2 increases its positional energy by moving at a constant speed upwards along the mast.

Block C motsvarar energiförbrukningen vid retardation och stopp av hisskorgen 1, 2. Block D representera omvänd effekt eller återförande av lägesenergi för lagring vid acceleration nedåt av hisskorgen 1, 2. Block E representerar omvänd energiförbrukning vid rörelse med konstant hastighet nedåt och block F representerar omvänd energiförbrukning vid retardation och stopp av hisskorgen 1, 2 under rörelse nedåt.Block C corresponds to the energy consumption at deceleration and stop of the elevator car 1, 2. Block D represents reverse power or return of position energy for storage when accelerating downwards of the elevator car 1, 2. Block E represents reverse energy consumption during constant downward movement and block F represents reverse energy consumption during deceleration and stopping of the elevator car 1, 2 during downward movement.

Fig. 8 visar grafiskt den strömförbrukning som kan uppnås enligt principerna för föreliggande uppfinning varvid strömförbrukningen illustreras som konstant över tiden i det skrafferade blocket och erhålls genom att lagrad lägesenergi från regeneratorisk motordrift återförs såsom överlagrad ström på den ström som förbrukas i fig. 7. Grafen är avsedd att ge ett exempel på hur återförd och i energilagringssystemet 10 lagrad resteffekt som erhålls vid inbromsning av hisskrogen 107 vid rörelse nedåt och som överförd lägesenergi lagras i exempelvis i energilagringssystemet 10 och kan återföras vid tidpunkter under hissens körcykel när den kraft som erfordras är som störst, exempelvis i startögonblicket när hisskorgen 107 accelereras. Det bör vidare underförstås att i likhet med vad som anges i den allmänna energilagen kan i princip den samlade energin i kraftförsörjningssystemet betraktas som konstant varvid den enda energi som konsumeras i en hiss är den energi som avgår på grund av uppträdande mekaniska och elektriska förluster.Fig. 8 graphically shows the power consumption that can be achieved according to the principles of the present invention, the power consumption being illustrated as constant over time in the hatched block and obtained by returning stored position energy from regenerative motor operation as superimposed current on the current consumed in Fig. 7. is intended to provide an example of how returned and stored in the energy storage system 10 residual power obtained when braking the elevator car 107 during downward movement and which transmitted position energy is stored in, for example, the energy storage system 10 and can be returned at times during the elevator cycle. greatest, for example at the start moment when the elevator car 107 is accelerated. It should also be understood that, as stated in the General Energy Act, the total energy in the power supply system can in principle be considered constant, with the only energy consumed in an elevator being the energy that is emitted due to occurring mechanical and electrical losses.

Som nämnts ovan har föreliggande uppfinning den stora fördelen att hisskorgens 107 lägesenerginivåer kan utbalanseras under accelerationsfasen och körning uppför masten 110 genom att lägesenergi som återvinns genom regenerativ drift och bromsning av hisskorgen vid rörelse nedför masten och lagras i ett av hisskorgen uppburet energilagringssystem 10 återförs till hisskorgens elmotor 109 för utnyttjande som drivmedel.As mentioned above, the present invention has the great advantage that the position energy levels of the elevator car 107 can be balanced during the acceleration phase and driving up the mast 110 by recovering position energy recovered by regenerative operation and braking of the elevator when moving down the mast and stored in the elevator car 10. electric motor 109 for use as fuel.

Nämnda recirkulation, dvs. återvinning av lägesenergi och tillförande av återvunnen, i energilagret 60 lagrad lägesenergi, till elmotorn 109 sker således i omedelbar i anslutning till hisskorgen.Said recirculation, i.e. recovery of position energy and supply of recovered position energy stored in the energy storage 60, to the electric motor 109 thus takes place in immediate connection with the elevator car.

Detta särdrag hos uppfinningen är intressant eftersom det innebär att det kraftgenererande huvudnätet bara behöver leverera en begränsad del av den strömstyrka som krävs under den kritiska accelerationsfasen av hisskorgen (se även fig. 6-7). 536 864 Uppfinningen är begränsad till det ovan beskrivna och det på ritningarna visade utan kan ändras och modifieras på en rad olika sätt inom ramen för den i efterföljande patentkrav angivna uppfinningstanken. 10This feature of the invention is interesting because it means that the power generating mains only needs to supply a limited part of the current required during the critical acceleration phase of the elevator car (see also Figs. 6-7). 536 864 The invention is limited to what is described above and that shown in the drawings but can be changed and modified in a number of different ways within the scope of the inventive concept stated in the appended claims. 10

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 35 f) 3. 536 864 PATENTKRAV Förfarande för att framställa ett kraftförsörjningssystem för en hiss av det slag där ett drivmaskineri (109) är uppburet av en lastbärare (107) och medelst samverkan mellan kugghjul (111) och kuggstång (112) kan driva lastbäraren i en första och andra riktning längs en bana utefter en i huvudsak vertikal mast (110), k ä n n e t e c k n a t av att det innefattar stegen; att en lastbärare (107) anordnas; att lastbäraren (107) anordnas uppbära en i drivmaskineriet ingående elektriskt verksam elmotor (109) vilken elmotor väljs så att den vid regenerativ drift genererar ett energiflöde, att elmotorn (109) anordnas så att den kan driva lastbäraren (107) i den första riktningen längs banan och vid regenerativ drift kan driva lastbäraren att under bromsning och rörande sig i den andra riktningen nedför banan generera ett energiflöde, att lastbäraren (107) anordnas uppbära ett energilagringssystem (10) som inbegriper ett energilager (60) utformat att lagra, motta, och avge elektrisk energi, att lastbäraren (107) utrustas med en första strömöverförande buss (11) tillåtande det från elmotorn (109) vid bromsning och regenerativ drift avgivna energiflödet att överföras från elmotorn till det i energilagringssystemet (10) ingående energilagret (60) och vid behov omvänt överföras från energilagret till drivmotorn, och att lastbäraren (107) ökar sin lägesenergi vid acceleration eller rörelse i den första riktningen längs masten (110) genom inverkan av energi som hämtas från energilagret (60). Förfarande enligt kravet 1, vidare innefattande steget; att lastbäraren (107) utrustas med ett styr- och övervakningssystem (40) som uppburet av lastbäraren kontrollerar och styr strömflöden mellan lastbärarens drivmaskineri (109) och energilagret (60). Förfarande enligt något av kraven 1 - 2, vidare innefattande stegen; h) att ett huvudkraftnät (100) anordnas på en grundnivå, i) J) att en andra strömöverförande buss (20) anordnas sträckande sig från huvudkraftnätet (100) på grundnivån och vidare uppåt längs masten (110), att den andra bussen (20) anordnas stationärt i förhållande till den längs masten (110) körbara lastbäraren (107), 11 10 15 20 25 30 35 536 864 k) att kraftöverföringsorgan (24) inbegripande en kraftavlämnare (30) och en med denna samverkande kraftmottagare (31) anordnas, att kraftavlämnaren (30) anordnas uppburen av masten (110) och kraftmottagaren (31) anordnas uppburen av lastbäraren (107) och att elektrisk energi kan överföras (100) till kraftmottagare ställda i samverkande läge utefter lastbärarens (107) bana längs från huvudkraftnätet energilagret (60) med kraftavlämnare och masten (110), m)att lastbäraren (107), försörjs med elenergi från huvudkraftnätet (100) genom att energilagret (60), vid behov, laddas med elektrisk energi från huvudkraftnätet (100) överförd via kraftöverföringsorganet (24). Förfarande enligt kravet 2, varvid styr- och övervakningssystemet (40) väljs bland någon av följande; en programmerbar logisk styrkrets s.k. PLC eller en dator. Förfarande enligt kravet 3, varvid kraftöverföringsorganet (24) väljs så att det inbegriper någon av följande; ett antal (n) stycken laddstationer (24:1-24:n) placerade på inbördes avstånd från varandra utefter masten (110) där varje laddstation inbegriper en kraftavlämnare (30) avsedd att samverka med en av lastbäraren (107) uppburen kraftmottagare (31); ett skenstråk (50) med elektriskt ledande strömskenor sträckande sig längs masten (110) och där strömmatning sker medelst en strömavtagarvagn (51) med tillhörande strömavtagare (55a, 55b, 55c, 55d) och som medföljande hisskorgen (107) löper styrd på masten längs skenstråket och till och frånkoppling sker medelst en strömställare (55). Förfarande enligt kravet 3, varvid energilagret (60) laddas med energi från huvudkraftnätet (100), när lastbäraren (107) befinner sig på grundnivå. Förfarande enligt kravet 3, varvid den andra bussen (20) arrangeras stationärt relativt lastbäraren (107) uppburen omedelbart på masten (110) eller på något närbeläget byggnadsverk. Förfarande enligt kravet 3 eller 7, varvid den första bussen anordnas som en DC buss för ledande av likström och den andra bussen anordnas som en AC buss för ledande av trefasig växelström _ 12 5 10 15 20 25 30 35 9. 10. 536 864 Förfarande enligt något av kraven 1 - 8 varvid det i energilagringssystem (10) ingående energilagret (60) väljs bland någon av följande; en superkondensator (27), ett batteripack (70), ett svänghjul (60); eller en kombination av dessa. Anordning för kraftförsörjning av en hiss av det slag där ett drivmaskineri (109) är uppburet av en lastbärare (107) och medelst samverkan mellan kugghjul (111) och kuggstång (112) kan driva lastbäraren i en första och andra riktning längs en i huvudsak vertikal bana längs en mast (110), k ä n n e t e c k n a d av att varje lastbärare (107) i hissen innefattar; a) en i drivmaskineriet ingående elektriskt verksam elmotor (109) anordnad att driva lastbäraren (107) uppför banan samt vid omvänd drift och bromsning av lastbäraren vid rörelse i nämnda andra riktning nedför banan generera ett energiflöde genom s.k. regenerativ drift, b) ett energilagringssystem (10) med ett energilager (60) för lagring, mottagande och avgivande av elektrisk energi till elmotorn (109), c) en första strömöverförande buss (11), tillåtande från elmotorn (109) vid bromsning avgivet energiflöde att överföras från elmotorn till det i energilagringssystemet (10) ingående energilagret (60) och, vid behov, omvänt överföras från energilagret till drivmotorn, och d) ett styr- och övervakningssystem (40) för kontroll av och styrning av strömflöden 11. f) 12. mellan lastbärarens drivmaskineri (109) och energilagret (60). Anordning enligt kravet 10, innefattande ett på en grundnivå anordnat huvudkraftnät (100), en andra strömöverförande buss (20) som sträckande sig från huvudkraftnätet (100) och vidare uppåt längs masten (110) är stationär i förhållande till den längs masten (110) körbara lastbäraren (107), ett kraftöverföringsorgan (24) inbegripande en till masten (110) anordnad kraftavlämnare (30) utformad att samverka med en till lastbäraren anordnad kraftmottagare (31) och att elektrisk energi överförs från huvudkraftnätet (100) till energilagringssystemets (10) energilager (60) när nämnda kraftavlämnare och kraftmottagare befinner sig i samverkande läge. Användande av en superkondensator (27), ett batteripack (70), ett svänghjul (60); eller en kombination av dessa för lagring av energi vid en hiss med lastbärare (107) av det slag som anges i något av ovanstående patentkrav. 131. 0 15 20 25 30 35 f) 3. 536 864 CLAIMS A method of manufacturing a power supply system for a lift of the kind in which a drive machinery (109) is supported by a load carrier (107) and by means of the interaction between gears (111) and rack (112) can drive the load carrier in a first and second direction along a path along a substantially vertical mast (110), characterized in that it comprises the steps; arranging a load carrier (107); that the load carrier (107) is arranged to support an electrically active electric motor (109) included in the drive machinery, which electric motor is selected so that it regenerates an energy flow during regenerative operation, that the electric motor (109) is arranged to drive the load carrier (107) in the first direction along the track and during regenerative operation can drive the load carrier to generate an energy flow during braking and moving in the other direction down the track, that the load carrier (107) is arranged to support an energy storage system (10) which includes an energy storage (60) designed to store, receive, and provide electrical energy, that the load carrier (107) is equipped with a first current transmitting bus (11) allowing the energy flow emitted from the electric motor (109) during braking and regenerative operation to be transferred from the electric motor to the energy storage (60) included in the energy storage system (10). need to be conversely transferred from the energy storage to the drive motor, and that the load carrier (107) increases its positional energy during acceleration or movement in the first direction along the mast (110) by the action of energy retrieved from the energy storage (60). The method of claim 1, further comprising the step; that the load carrier (107) is equipped with a control and monitoring system (40) which, supported by the load carrier, controls and controls current flows between the load carrier's drive machinery (109) and the energy storage (60). A method according to any one of claims 1-2, further comprising the steps; h) that a main power grid (100) is arranged at a ground level, i) J) that a second current transmitting bus (20) is arranged extending from the main power grid (100) at the ground level and further upwards along the mast (110), that the second bus (20) ) is arranged stationary in relation to the load carrier (107) which can be moved along the mast (110), k) that power transmission means (24) including a power transmitter (30) and a power receiver (31) cooperating therewith are arranged , that the power supply (30) is arranged supported by the mast (110) and the power receiver (31) is arranged supported by the load carrier (107) and that electrical energy can be transmitted (100) to power receivers placed in cooperating position along the path of the load carrier (107) along the main power grid. (60) with power supply and the mast (110), m) that the load carrier (107) is supplied with electrical energy from the main power grid (100) by charging the energy storage (60), if necessary, with electrical energy from the main power grid (100) transmitted via power transmission ring (24). The method of claim 2, wherein the control and monitoring system (40) is selected from any of the following; a programmable logic control circuit s.k. PLC or a computer. The method of claim 3, wherein the power transmission means (24) is selected to include any of the following; a number (s) of charging stations (24: 1-24) placed at a mutual distance from each other along the mast (110), each charging station including a power transmitter (30) intended to cooperate with a power receiver (31) supported by the load carrier (107). ); a rail track (50) with electrically conductive busbars extending along the mast (110) and where current is supplied by means of a pantograph carriage (51) with associated pantographs (55a, 55b, 55c, 55d) and which the accompanying elevator car (107) runs guided on the mast along the track and connection and disconnection takes place by means of a switch (55). A method according to claim 3, wherein the energy storage (60) is charged with energy from the main power grid (100), when the load carrier (107) is at ground level. A method according to claim 3, wherein the second bus (20) is arranged stationary relative to the load carrier (107) supported immediately on the mast (110) or on some nearby building structure. A method according to claim 3 or 7, wherein the first bus is arranged as a DC bus for conducting direct current and the second bus is arranged as an AC bus for conducting three-phase alternating current. 12 53 10 15 20 25 30 35 9. 10. 536 864 Method according to any one of claims 1 to 8, wherein the energy storage (60) included in the energy storage system (10) is selected from one of the following; a supercapacitor (27), a battery pack (70), a flywheel (60); or a combination of these. Device for supplying power to an elevator of the type in which a drive machinery (109) is supported by a load carrier (107) and by means of cooperation between gears (111) and rack (112) can drive the load carrier in a first and second direction along a substantially vertical path along a mast (110), characterized in that each load carrier (107) in the elevator comprises; a) an electrically active electric motor (109) included in the drive machinery arranged to drive the load carrier (107) up the track and during reverse operation and braking of the load carrier when moving in said second direction down the track generates an energy flow through so-called regenerative operation, b) an energy storage system (10) with an energy storage (60) for storing, receiving and delivering electrical energy to the electric motor (109), c) a first current transmitting bus (11), permitting from the electric motor (109) during braking delivered energy flow to be transferred from the electric motor to the energy storage (60) included in the energy storage system (10) and, if necessary, conversely transferred from the energy storage to the drive motor, and d) a control and monitoring system (40) for controlling and controlling current flows 11. f ) 12. between the load carrier's machinery (109) and the energy storage (60). Device according to claim 10, comprising a main power network (100) arranged on a basic level, a second current-transmitting bus (20) extending from the main power network (100) and further upwards along the mast (110) is stationary relative to the one along the mast (110). drivable load carrier (107), a power transmission means (24) comprising a power supply (30) arranged to the mast (110) designed to cooperate with a power receiver (31) arranged for the load carrier and to transfer electrical energy from the main power grid (100) to the energy storage system (10) energy storage (60) when said power supply and power receiver are in cooperating position. Use of a supercapacitor (27), a battery pack (70), a flywheel (60); or a combination of these for storing energy in an elevator with load carriers (107) of the type specified in any one of the preceding claims. 13
SE1050183A 2010-02-26 2010-02-26 Method and apparatus for power supply of rack-mounted lifts. SE536864C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1050183A SE536864C2 (en) 2010-02-26 2010-02-26 Method and apparatus for power supply of rack-mounted lifts.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1050183A SE536864C2 (en) 2010-02-26 2010-02-26 Method and apparatus for power supply of rack-mounted lifts.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1050183A1 SE1050183A1 (en) 2011-08-27
SE536864C2 true SE536864C2 (en) 2014-10-07

Family

ID=44671810

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1050183A SE536864C2 (en) 2010-02-26 2010-02-26 Method and apparatus for power supply of rack-mounted lifts.

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE536864C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
SE1050183A1 (en) 2011-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2691333B1 (en) Method and device for the power supply for rack and pinion lifts
US10189679B2 (en) Elevator car power supply
US10135299B2 (en) Elevator wireless power transfer system
WO2007077288A1 (en) Elevator system
US10934130B2 (en) Elevator control system
US20170101291A1 (en) Elevator system battery output control
CN104428234A (en) Elevator capable of generating power
US20170057793A1 (en) Electromechanical propulsion system having a wireless power transfer system
JP2010064864A (en) Elevator system
CN102753463A (en) Electrical power system
SE1050181A1 (en) Power supply systems for rack-mounted lifts and a method of supplying them.
JP5850672B2 (en) Parking equipment
EP2280773B1 (en) Amusement device and propelling method for propelling a passenger carrier of such amusement device
CN102351119A (en) Public direct-current circuit technology for alternating-current permanent-magnet synchronous variable-frequency elevator
SE536864C2 (en) Method and apparatus for power supply of rack-mounted lifts.
CN111099483B (en) Elevator, electric energy storage and release controller and electric energy storage and release method
JP6259778B2 (en) Railway vehicle drive system
CN113800361A (en) Elevator driving system based on electric chassis
CN203728339U (en) Power supply device for charging lifting drive part of stopping device
CN117639015B (en) Linear motor gravity energy storage device for waste mine and multi-energy storage block cooperative control method thereof
JP6104731B2 (en) Electric vehicle control device and electric vehicle control system
CN101633456A (en) Low power elevator system
CN117595744A (en) Transport system with regenerative drive
CN116470651A (en) Gravity energy storage system based on electromagnetic induction principle