本發(fā)明涉及電梯領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種可變速電梯運(yùn)行控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代城市高層、超高層建筑的不斷涌現(xiàn)，電梯系統(tǒng)作為其內(nèi)部的垂直交通運(yùn)輸工具，日益成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚囊徊糠?。?jù)估計(jì)，截至2002年，全球在用的垂直電梯約610萬臺(tái)。電梯已成為人類現(xiàn)代生活中廣泛使用的人員運(yùn)輸工具。

電梯運(yùn)行時(shí)，首先要規(guī)劃運(yùn)行曲線，該運(yùn)行曲線主要包括加速度、減速度、滿速值和拐點(diǎn)時(shí)間等，這些參數(shù)通常通過功能碼設(shè)定完成。在接收到召喚指令時(shí)，電梯按照這些參數(shù)運(yùn)行。

上述電梯中，不管轎廂載重如何變化，也不管運(yùn)行距離(即上下樓的高度)如何變化，加速和減速過程都一樣，只是在運(yùn)行距離不同時(shí)，勻速段的保持時(shí)間不同。當(dāng)轎廂側(cè)和對(duì)重側(cè)的重量差額較小時(shí)，電梯的變頻器的輸出電流相應(yīng)減弱，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的功率就有富余，這部分閑置的功率并沒有充分利用。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,住房辦公的大樓越來越高，一方面電梯的電動(dòng)機(jī)存在閑置功率，另一方面電梯用戶等待和乘坐時(shí)間隨著樓層增加而不斷增加，大大影響了電梯使用效率及用戶體驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)上述電梯電動(dòng)機(jī)閑置功率浪費(fèi)以及用戶體驗(yàn)不佳的問題，提供一種可變速電梯運(yùn)行控制系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，提供一種可變速電梯運(yùn)行控制系統(tǒng)，包括載重采樣單元、運(yùn)行曲線創(chuàng)建單元以及運(yùn)行控制單元，其中：所述載重采樣單元，用于在接收到轎廂上行/下行指令時(shí)，采樣轎廂載重；所述運(yùn)行曲線創(chuàng)建單元，用于根據(jù)轎廂載重計(jì)算滿速值并生成第一運(yùn)行曲線，所述第一運(yùn)行曲線包括加速運(yùn)行段、勻速運(yùn)行段和減速運(yùn)行段，或者該第一運(yùn)行曲線包括加速運(yùn)行段和減速運(yùn)行段，且所述勻速運(yùn)行段的速度值等于滿速值、所述加速運(yùn)行段和減速運(yùn)行段的最大值不超過滿速值；所述運(yùn)行控制單元，用于根據(jù)所述第一運(yùn)行曲線驅(qū)動(dòng)轎廂上行/下行。

在本發(fā)明所述的可變速電梯運(yùn)行控制系統(tǒng)中，所述運(yùn)行曲線創(chuàng)建單元通過以下公式計(jì)算滿速值V1：

V1＝V0-K*|M1+M2-M3|

V0為最大速度，K為比例系數(shù)，M1為轎廂重量，M2為轎廂載重，M3為對(duì)重重量，“| |”為絕對(duì)值運(yùn)算。

在本發(fā)明所述的可變速電梯運(yùn)行控制系統(tǒng)中，所述運(yùn)行控制系統(tǒng)還包括預(yù)警計(jì)算單元，其中：所述預(yù)警計(jì)算單元，用于實(shí)時(shí)采樣變頻器輸出電流并計(jì)算預(yù)警電流；所述運(yùn)行曲線創(chuàng)建單元在所述預(yù)警電流超過預(yù)設(shè)的過載電流時(shí)創(chuàng)建第二運(yùn)行曲線，所述運(yùn)行控制單元控制轎廂以第二運(yùn)行曲線運(yùn)行，所述第二運(yùn)行曲線的加速度/減速度的絕對(duì)值小于第一運(yùn)行曲線的加速度/減速度的絕對(duì)值，所述第二運(yùn)行曲線的滿速值等于第一運(yùn)行曲線的滿速值。

在本發(fā)明所述的可變速電梯運(yùn)行控制系統(tǒng)中，所述預(yù)警計(jì)算單元根據(jù)以下計(jì)算式計(jì)算預(yù)警電流F：

其中i為采樣的變頻器輸出電流，I為額定電流。

在本發(fā)明所述的可變速電梯運(yùn)行控制系統(tǒng)中，所述運(yùn)行控制系統(tǒng)還包括滿速值調(diào)整單元，用于在運(yùn)行控制單元驅(qū)動(dòng)轎廂上行/下行的加速運(yùn)行階段，根據(jù)各個(gè)傳感器的檢測值調(diào)整第一運(yùn)行曲線和第二運(yùn)行曲線的滿速值。

本發(fā)明還提供一種可變速電梯運(yùn)行控制方法，包括以下步驟：

(a)在接收到轎廂上行/下行指令時(shí)，采樣轎廂載重；

(b)根據(jù)轎廂載重計(jì)算滿速值并生成第一運(yùn)行曲線，所述第一運(yùn)行曲線包括加速運(yùn)行段、勻速運(yùn)行段和減速運(yùn)行段，或者該第一運(yùn)行曲線包括加速運(yùn)行段和減速運(yùn)行段，且所述勻速運(yùn)行段的速度值等于滿速值、所述加速運(yùn)行段和減速運(yùn)行段的最大值不超過滿速值；

(c)根據(jù)所述第一運(yùn)行曲線驅(qū)動(dòng)轎廂上行/下行。

在本發(fā)明所述的可變速電梯運(yùn)行控制方法中，所述步驟(b)中通過以下公式計(jì)算滿速值V1：

V1＝V0-K*|M1+M2-M3|

V0為最大速度，K為比例系數(shù)，M1為轎廂重量，M2為轎廂載重，M3為對(duì)重重量，“| |”為絕對(duì)值運(yùn)算。

在本發(fā)明所述的可變速電梯運(yùn)行控制方法中，(a0)實(shí)時(shí)采樣變頻器輸出電流并計(jì)算預(yù)警電流；

所述步驟(b)包括：在所述預(yù)警電流超過預(yù)設(shè)的過載電流時(shí)創(chuàng)建第二運(yùn)行曲線，且所述第二運(yùn)行曲線的加速度/減速度的絕對(duì)值小于第一運(yùn)行曲線的加速度/減速度的絕對(duì)值，所述第二運(yùn)行曲線的滿速值等于第一運(yùn)行曲線的滿速值；

所述步驟(c)包括：根據(jù)所述第二運(yùn)行曲線驅(qū)動(dòng)轎廂上行/下行。

在本發(fā)明所述的可變速電梯運(yùn)行控制方法中，所述步驟(a0)中根據(jù)以下計(jì)算式計(jì)算預(yù)警電流F：

其中i為采樣的變頻器輸出電流，I為額定電流。

在本發(fā)明所述的可變速電梯運(yùn)行控制方法中，所述步驟(c)包括：在轎廂加速運(yùn)行階段，根據(jù)各個(gè)傳感器的檢測值調(diào)整第一運(yùn)行曲線和第二運(yùn)行曲線的滿速值。

本發(fā)明所述的可變速電梯運(yùn)行控制系統(tǒng)及方法，在接收到上行/下行指令時(shí)根據(jù)轎廂載重調(diào)整轎廂運(yùn)行滿速值，并據(jù)此創(chuàng)建運(yùn)行曲線，不僅可充分利用電動(dòng)機(jī)閑置功率，而且可提高減少用戶等待時(shí)間和乘坐時(shí)間，提高用戶體驗(yàn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明可變速電梯運(yùn)行控制系統(tǒng)第一實(shí)施例的示意圖。

圖2是本發(fā)明可變速電梯運(yùn)行控制系統(tǒng)第二實(shí)施例的示意圖。

圖3是本發(fā)明可變速電梯運(yùn)行控制方法實(shí)施例的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，是本發(fā)明可變速電梯運(yùn)行控制系統(tǒng)第一實(shí)施例的示意圖，該運(yùn)行控制系統(tǒng)可應(yīng)用于電梯控制，特別是高樓層電梯控制。本實(shí)施例中的可變電梯運(yùn)行控制系統(tǒng)包括載重采樣單元11、運(yùn)行曲線創(chuàng)建單元12以及運(yùn)行控制單元13，上述載重采樣單元11、運(yùn)行曲線創(chuàng)建單元12以及運(yùn)行控制單元13可集成到電梯控制系統(tǒng)，并結(jié)合運(yùn)行在電梯控制系統(tǒng)(例如變頻器)上的軟件構(gòu)成。

載重采樣單元11用于在接收到轎廂上行/下行指令時(shí)，采樣轎廂載重。該載重采樣單元11可借助安裝到轎廂底板下方的稱重裝置完成轎廂載重采樣，也可通過在吊繩上裝設(shè)稱重裝置實(shí)現(xiàn)轎廂載重采樣等。

運(yùn)行曲線創(chuàng)建單元12用于根據(jù)轎廂載重計(jì)算滿速值并生成第一運(yùn)行曲線(速度曲線)，該第一運(yùn)行曲線包括加速運(yùn)行段、勻速運(yùn)行段和減速運(yùn)行段(當(dāng)轎廂當(dāng)次需上/下超過一定數(shù)量樓層時(shí))，或者該第一運(yùn)行曲線包括加速運(yùn)行段和減速運(yùn)行段(當(dāng)轎廂當(dāng)次需上/下不超過一定數(shù)量樓層時(shí))，且上述第一運(yùn)行曲線中，勻速運(yùn)行段的速度值等于滿速值、加速運(yùn)行段和減速運(yùn)行段的最大值不超過滿速值。運(yùn)行曲線創(chuàng)建單元12創(chuàng)建的各個(gè)第一運(yùn)行曲線中的加速運(yùn)行段和減速運(yùn)行段相同，即加速和減速運(yùn)行的過程相同，僅勻速運(yùn)行段的值根據(jù)轎廂載重變化而變化。

具體地，上述運(yùn)行曲線創(chuàng)建單元12可通過以下公式計(jì)算滿速值V1：

V1＝V0-K*|M1+M2-M3|

其中V0為最大速度(可根據(jù)電機(jī)功率等進(jìn)行設(shè)置)，K為比例系數(shù)(可根據(jù)具體應(yīng)用場合進(jìn)行設(shè)置)，M1為轎廂重量，M2為轎廂載重，M3為對(duì)重重量，“| |”為絕對(duì)值運(yùn)算。由于轎廂重量和對(duì)重重量不變，因此在轎廂載重較小時(shí)(例如乘客較少時(shí))，根據(jù)上述公式計(jì)算獲得的滿速值較大；而在轎廂載重較大時(shí)(例如乘客較多時(shí))，根據(jù)上述公式計(jì)算獲得的滿速值較小。

運(yùn)行控制單元13用于根據(jù)所述第一運(yùn)行曲線驅(qū)動(dòng)轎廂上行/下行。具體地，運(yùn)行控制單元13根據(jù)運(yùn)行曲線上的各個(gè)時(shí)刻的速度控制變頻器的逆變單元上各個(gè)開關(guān)的通斷，從而使曳引電機(jī)以相應(yīng)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。即在上行/下行樓層較高時(shí)(例如從底層運(yùn)行至三十層)，運(yùn)行控制單元13先使曳引電機(jī)帶動(dòng)轎廂加速運(yùn)行到滿速值，然后以滿速值勻速運(yùn)行，在達(dá)到?？織l件時(shí)由滿速值減速運(yùn)行直到?？吭陬A(yù)定樓層；在上行/下行樓層較低時(shí)(例如從底層運(yùn)行至三層)，運(yùn)行控制單元13先使曳引電機(jī)帶動(dòng)轎廂加速運(yùn)行，在達(dá)到停靠條件時(shí)減速運(yùn)行直到?？吭陬A(yù)定樓層。

上述可變速電梯運(yùn)行控制系統(tǒng)根據(jù)轎廂載重調(diào)整轎廂運(yùn)行滿速值，并據(jù)此創(chuàng)建運(yùn)行曲線，使得電梯轎廂在乘客較少時(shí)提高運(yùn)行速度，從而使得曳引電機(jī)發(fā)揮最大效率，同時(shí)減少了乘客的候梯時(shí)間。

如圖2所示，在本發(fā)明可變速電梯運(yùn)行控制系統(tǒng)的第二實(shí)施例中，除了包括載重采樣單元21、運(yùn)行曲線創(chuàng)建單元22以及運(yùn)行控制單元23外，還可包括預(yù)警計(jì)算單元24，上述預(yù)警計(jì)算單元24同樣可結(jié)合運(yùn)行在電梯控制系統(tǒng)(例如變頻器)上的軟件構(gòu)成。

預(yù)警計(jì)算單元24用于實(shí)時(shí)采樣變頻器輸出電流并計(jì)算預(yù)警電流。通過預(yù)警電流計(jì)算，可實(shí)時(shí)監(jiān)測曳引電機(jī)的狀態(tài)，避免出現(xiàn)安全隱患。具體地，該預(yù)警計(jì)算單元24可根據(jù)以下計(jì)算式計(jì)算預(yù)警電流F：

其中i為采樣的變頻器輸出電流，I為額定電流。

運(yùn)行曲線創(chuàng)建單元22在預(yù)警電流F超過預(yù)設(shè)的過載電流時(shí)創(chuàng)建第二運(yùn)行曲線，相應(yīng)地，運(yùn)行控制單元23在預(yù)警電流F超過預(yù)設(shè)的過載電流時(shí)，控制轎廂以第二運(yùn)行曲線運(yùn)行。上述第二運(yùn)行曲線的加速度/減速度的絕對(duì)值小于第一運(yùn)行曲線的加速度/減速度的絕對(duì)值，且第二運(yùn)行曲線的滿速值等于第一運(yùn)行曲線的滿速值。即第二運(yùn)行曲線的加速過程相對(duì)較小(即加、減速較平緩)，拐點(diǎn)時(shí)間較長，乘客的舒適感較好，但運(yùn)行效率較低；而第二運(yùn)行曲線的加速過程相對(duì)較大，拐點(diǎn)時(shí)間較短，乘客的舒適感略差，但運(yùn)行效率較高。

通過預(yù)警電流計(jì)算，可變換轎廂運(yùn)行曲線，防止電梯長期高負(fù)荷運(yùn)行出現(xiàn)過載故障，提高了電梯系統(tǒng)的安全性。

此外，上述的可變速電梯運(yùn)行控制系統(tǒng)還可包括滿速值調(diào)整單元26，用于在運(yùn)行控制單元23驅(qū)動(dòng)轎廂上行/下行的加速運(yùn)行階段，根據(jù)各個(gè)傳感器(例如電壓傳感器、曳引電機(jī)的溫度傳感器等)的檢測值調(diào)整第一運(yùn)行曲線或第二運(yùn)行曲線的滿速值。例如滿速值調(diào)整單元26在曳引電機(jī)的溫度傳感器溫度超過預(yù)設(shè)值時(shí)，降低上述滿速值，從而使得第一運(yùn)行曲線或第二運(yùn)行曲線中的加速運(yùn)行段縮短。特別地，滿速值調(diào)整單元26僅可在加速運(yùn)行段中的勻加速段或者勻速運(yùn)行段調(diào)整第一運(yùn)行曲線或第二運(yùn)行曲線的滿速值。

如圖3所示，是本發(fā)明可變速電梯運(yùn)行控制方法實(shí)施例的流程示意圖，該方法包括以下步驟：

步驟S31：在接收到轎廂上行/下行指令時(shí)，采樣轎廂載重。

步驟S32：根據(jù)轎廂載重計(jì)算滿速值并生成第一運(yùn)行曲線，第一運(yùn)行曲線包括加速運(yùn)行段、勻速運(yùn)行段和減速運(yùn)行段，或者該第一運(yùn)行曲線包括加速運(yùn)行段和減速運(yùn)行段，且勻速運(yùn)行段的速度值等于滿速值、加速運(yùn)行段和減速運(yùn)行段的最大值不超過滿速值。

在該步驟中，可通過以下公式計(jì)算滿速值V1：

V1＝V0-K*|M1+M2-M3|

V0為最大速度，K為比例系數(shù)，M1為轎廂重量，M2為轎廂載重，M3為對(duì)重重量，“| |”為絕對(duì)值運(yùn)算。

步驟S33：根據(jù)所述第一運(yùn)行曲線驅(qū)動(dòng)轎廂上行/下行。

在該步驟中，為應(yīng)對(duì)電梯運(yùn)行過程中的環(huán)境變化，提高電梯運(yùn)行的安全性，可在轎廂加速運(yùn)行階段，根據(jù)各個(gè)傳感器(例如電壓傳感器、曳引電機(jī)的溫度傳感器等)的檢測值調(diào)整第一運(yùn)行曲線和第二運(yùn)行曲線的滿速值。例如滿速值調(diào)整單元26在曳引電機(jī)的溫度傳感器溫度超過預(yù)設(shè)值時(shí)，降低上述滿速值，從而使得第一運(yùn)行曲線或第二運(yùn)行曲線中的加速運(yùn)行段縮短。

為避免電梯長時(shí)間高負(fù)荷運(yùn)行出現(xiàn)過載故障，上述方法還可包括：實(shí)時(shí)采樣變頻器輸出電流并計(jì)算預(yù)警電流。具體地，該步驟中可根據(jù)以下計(jì)算式計(jì)算預(yù)警電流F：

其中i為采樣的變頻器輸出電流，I為額定電流。

相應(yīng)地，步驟S32可包括：在所述預(yù)警電流超過預(yù)設(shè)的過載電流時(shí)創(chuàng)建第二運(yùn)行曲線，且所述第二運(yùn)行曲線的加速度/減速度的絕對(duì)值小于第一運(yùn)行曲線的加速度/減速度的絕對(duì)值，所述第二運(yùn)行曲線的滿速值等于第一運(yùn)行曲線的滿速值。這樣，在步驟S33中根據(jù)所述第二運(yùn)行曲線驅(qū)動(dòng)轎廂上行/下行。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。