[发明专利]在电梯和扶梯中测量负载和转矩控制的集成的轴传感器

说明书

技术领域

本发明涉及电梯和自动扶梯控制领域，尤其涉及用于负载测量和转矩控制的集成轴传感器的使用。

背景技术

在电梯系统中，进行负载称量的一个理由是，在电梯的电动机/机器提升使电梯座舱保持静止在其停止的楼层上的制动器之前可以施加一些转矩。如果根据负载即座舱中的人数施加数量正确的转矩，则当制动器被解除时座舱在楼层上保持不动。如果不施加正确数量的转矩，则当制动器被解除时在运动控制系统进行操作控制之前座舱被升高或降低一点。所述的升高或降低被称为反转，所有的乘客都不喜欢。负载称量的信息的其它用途包括改善座舱的运动控制和作出操作决定，例如避免故障、过载等。

负载称量一般利用在电梯座舱底板下方的传感器进行，但是它们安装、调整和维护困难，当然还涉及一些附加的负担，包括设置传感器的导线，把信号从座舱传递到控制系统等。平台系统不精确，这是由于底板运动时的摩擦或者负载的不良的分布引起的。

另一种负载称量方法是把传感器设置在绳结中，即钢缆和座舱联结的位置。绳结传感器要求接近座舱的顶部，以利于安装和维护，并且由于测量的小的重量相对于座舱总重量的改变而不精确。机械梁传感器系统具有类似的问题。这使得加在大重量上的小的改变问题变得更糟，因为在这种情况下，配重也被称量。

发明内容

简要地说，一种电梯机器和控制系统包括具有电动机和制动器的驱动轴。通常是钢缆或皮带的绳索在一端被连附于电梯座舱上，在另一端被连附于配重上。所述绳索绕着和驱动轴相连的牵引滑轮穿过。至少一个转矩传感器被集成在制动器和牵引滑轮之间的机器的驱动轴内。控制器部分地根据从所述转矩传感器接收的反馈信号操作电动机。根据制动器相对于电动机和牵引滑轮的位置，需要一个传感器或者两个传感器用于产生表示在电梯座舱中的负载的反馈信号。

按照本发明的一个实施例，一种电梯机器和控制系统包括驱动轴；在操作上和所述驱动轴相连的电动机，其中所述电动机使驱动轴转动；在操作上和驱动轴相连的制动器，其中所述制动器使所述驱动轴停止转动；在操作上和所述驱动轴相连的牵引滑轮，其中转动所述驱动轴使所述牵引滑轮转动；在所述牵引滑轮上方穿过的绳索；被集成在所述驱动轴中的至少一个转矩传感器；以及用于控制所述电动机的控制器，其中所述控制器接收来自至少一个转矩传感器的反馈信号。

按照本发明的一个实施例，一种电梯机器和控制系统包括驱动轴；在操作上和所述驱动轴相连的电动机，其中所述电动机使驱动轴转动；在操作上和驱动轴相连的制动器，其中所述制动器使所述驱动轴停止转动；在操作上和所述驱动轴相连的牵引滑轮，其中转动所述驱动轴使所述牵引滑轮转动；在所述牵引滑轮上方穿过的绳索；其中所述绳索和电梯座舱以及配重相连；被集成在所述驱动轴中的在所述制动器和牵引滑轮之间的至少一个转矩传感器；以及用于控制所述电动机的控制器，其中所述控制器接收来自至少一个转矩传感器的反馈信号。

附图说明

图1表示按照本发明的实施例的具有两个转矩传感器的电梯机器；

图2表示用于按照本发明的实施例的电梯机器的控制系统的转矩环部分的方块图；

图3表示如何利用来自转矩传感器的转矩信号导出各个和负载相关的控制信号；

图4表示按照本发明的实施例的只具有一个转矩传感器的电梯机器。

具体实施方式

参见图1，电动机10，牵引滑轮12，制动器14和从电动机到制动器是连续的驱动轴16构成电梯机器。在静止时，制动器14保持着轴16阻止其转动，因而保持着电梯座舱18，此时电动机10停止。为了使电梯座舱18运动，电动机10预先产生转矩，制动器14被解除，并且电动机10使轴16转动，从而带动座舱上下运动。配重20平衡负载的一个合适的部分，使其容易运动。在座舱18和配重20之间的“绳索”可以是钢缆或皮带22，如在Otis Elevator的新一代样机中那样。

再次参看图2，电动机10产生的力，实际上是转动系统中的转矩，被运动控制系统24控制，从而使座舱18以精确的方式加速和减速。不论座舱18内只有一个人或者满员，希望总以相同的方式运动。例如，在纽约市，通常设置运动曲线使得产生快速的急剧的停止从而快速地运送乘客，而在日本，加速度曲线通常被设置为实现缓慢平滑的几乎不被觉察的停止和启动。为了实现运动控制，对控制系统24预先设置或者规定一个所需的曲线。