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ES2625493T3 - Fase inicial impulsada por gravedad en operación de rescate de elevador limitada por alimentación - Google Patents

Fase inicial impulsada por gravedad en operación de rescate de elevador limitada por alimentación Download PDF

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ES2625493T3
ES2625493T3 ES09846936.4T ES09846936T ES2625493T3 ES 2625493 T3 ES2625493 T3 ES 2625493T3 ES 09846936 T ES09846936 T ES 09846936T ES 2625493 T3 ES2625493 T3 ES 2625493T3
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Uwe Schoenauer
Andreas Belkner
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Otis Elevator Co
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Otis Elevator Co
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Abstract

Un método para realizar una secuencia de rescate de elevador usando alimentación de una fuente de alimentación de respaldo (46) cuando se interrumpe la alimentación principal proporcionada para el funcionamiento de un motor de elevación (24), el método comprende: sostener una cabina (12) de elevador en posición con un freno (28); iniciar una secuencia de rescate elevando el freno (28) para permitir que la cabina (12) se mueva por gravedad; detectar el movimiento de la cabina (12); si la cabina (12) no se está moviendo, suministrar alimentación de respaldo al motor de elevación (24) para aplicar par motor para impulsar la cabina (12) en un sentido seleccionado durante la secuencia de rescate; y si la cabina (12) se está moviendo, aplicar par motor para el funcionamiento del motor de elevación (24) como generador o suministrar alimentación de respaldo al motor de elevación (24) para producir un par motor sincronizado con el movimiento detectado de la cabina (12) durante la secuencia de rescate en un sentido de movimiento detectado determinar cuándo alcanza la cabina (12) una zona de puerta; aplicar un par motor decelerando dentro de límites de batería definidos por la fuente de alimentación de respaldo (46) para ralentizar el movimiento de la cabina (12) cuando ha llegado a una zona de puerta; y dejar caer el freno (28) cuando la cabina (12) se para o alcanza una posición de zona de puerta media.

Description

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DESCRIPCION
Fase inicial impulsada por gravedad en operacion de rescate de elevador limitada por alimentacion Antecedentes
Cuando se pierde la alimentacion principal a un sistema de elevador, se interrumpe la alimentacion al motor de elevacion de elevador y el freno de emergencia asociado con una cabina de elevador. Esto provoca que el motor de elevacion deje de impulsar la cabina, y provoca que el freno de emergencia (que esta desacoplado cuando esta energizado) caiga hasta el acoplamiento con el arbol de impulso. Como resultado, la cabina se para casi inmediatamente. Como la parada puede ocurrir aleatoriamente en cualquier ubicacion dentro del hueco de ascensor elevador, los pasajeros pueden quedar atrapados en la cabina de elevador entre pisos. En sistemas convencionales, los pasajeros atrapados en una cabina de elevador entre pisos pueden tener que esperar hasta que un trabajador de mantenimiento pueda liberar el freno y controlar el movimiento de cabina hacia arriba o hacia abajo para permitir que la cabina de elevador se mueva al piso mas cercano. Puede llevar cierto tiempo antes de que un trabajador de mantenimiento llegue y pueda realizar la operacion de rescate.
Se han desarrollado sistemas de elevador que emplean operaciones de rescate automaticas (ARO, del ingles automatic rescue operations). Estos sistemas de elevador incluyen una fuente de alimentacion electrica de respaldo que se controla despues de un fallo de alimentacion principal para proporcionar alimentacion de respaldo para mover la cabina de elevador al siguiente rellano de piso. Sistemas convencionales de operacion de rescate automatica tfpicamente usan una batena como fuente de alimentacion de emergencia de respaldo. Estos intentan dirigir la secuencia de rescate en el sentido "ligero", es decir, el sentido en el que la gravedad tiende a mover la cabina como resultado de diferencia de peso entre la cabina con sus pasajeros y el contrapeso. El sistema de rescate automatico hace uso de dispositivos de pesaje de carga para determinar el sentido "ligero". La corriente de sustentacion se aplica al motor de elevacion para aplicar un par en un sentido opuesto al desequilibrio de carga detectado por el dispositivo de pesaje de carga, de modo que la cabina de elevador no se movera mientras se esta elevando el freno. Una vez se ha elevado el freno, el sistema intenta impulsar la cabina en el sentido ligero, como indican senales desde un dispositivo de pesaje de carga. La batena asf como los circuitos de suministro se deben dimensionar para entregar un pico de corriente de sustentacion para una carga maxima en la cabina.
En algunos casos, la determinacion del sentido ligero puede ser diffcil usando dispositivos de pesaje de carga. Si el sentido ligero se determina incorrectamente debido a que ha fallado el pesaje de carga, o las senales de pesaje de carga se han interpretado mal, se podna hacer un intento de impulsar la cabina en el sentido pesado. Esto puede tener como resultado mayores picos de corriente y mayor consumo de energfa.
El documento US 3 144 917 A describe un metodo para realizar una secuencia de rescate de elevador usando alimentacion de una fuente de alimentacion de respaldo cuando se interrumpe la alimentacion principal proporcionada para el funcionamiento de un motor de elevacion, el metodo comprende: sostener una cabina de elevador en posicion con un freno; iniciar una secuencia de rescate elevando el freno para permitir que la cabina se mueva por gravedad; detectar movimiento de la cabina; si la cabina no se esta moviendo, suministrar alimentacion de respaldo al motor de elevacion para aplicar par motor para impulsar la cabina en un sentido seleccionado durante la secuencia de rescate; y si la cabina se esta moviendo, aplicar par motor para el funcionamiento del motor de elevacion como generador durante la secuencia de rescate en un sentido de movimiento detectado para determinar cuando la cabina alcanza una zona de puerta y dejar caer el freno cuando la cabina se para o alcanza una posicion de zona de puerta media.
El sistema de operacion de rescate automatica debe considerar una reserva de energfa, y requiere logica de manejo de fallos en caso de que haya fallado el pesaje de carga y se intente una secuencia en sentido "pesado". El pico de corriente y la capacidad de energfa requeridos para la fase de inicio, y para el escenario de fallo en el que se intenta una secuencia en el sentido "pesado", superan significativamente los requisitos para mover una carga equilibrada o para el funcionamiento del elevador una vez pasada la fase de inicio y el elevador se mueve en el sentido "ligero".
Compendio
Se realiza una secuencia de rescate automatica limitada por alimentacion elevando el freno sin proporcionar par de sustentacion al motor de elevacion. Si existe un desequilibrio significativo de peso entre la cabina y un contrapeso, la gravedad provocara que la cabina se mueva en el sentido del ligero. Se detecta el sentido y la velocidad de movimiento de la cabina. Cuando la cabina se esta moviendo, el motor se activa y se sincroniza con el movimiento en marcha de la cabina. El funcionamiento sincronizado del motor controla la secuencia de rescate hasta que la cabina alcanza su posicion objetivo. Si la cabina y el contrapeso estan equilibrados de modo que la cabina no se mueve, se suministra alimentacion de respaldo al motor de elevacion para impulsar la cabina en un sentido seleccionado hacia un destino objetivo.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 es un diagrama de bloques de un sistema de elevador que proporciona una fase de inicio impulsada por gravedad para una operacion de rescate automatica limitada por gravedad.
La figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra una operacion de rescate automatica en el sistema de la figura 1.
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La figura 3 es una grafica que ilustra corriente de batena, corriente de motor y velocidad de cabina para una secuencia convencional de operacion de rescate automatica y para una secuencia de rescate con la operacion de rescate automatica ilustrada en la figura 2. La figura 4 es un grafica que muestra realimentacion de bus de velocidad, corriente de motor, corriente de batena y tension para un sistema convencional de operacion de rescate automatica en el que una secuencia de rescate se empieza inicialmente en el sentido "pesado", seguido por un inicio en el sentido "ligero".
Descripcion detallada
La figura 1 es un diagrama de bloques del sistema de elevador 10, que incluye una funcion de operacion de rescate automatica con una fase de inicio impulsada por gravedad. El sistema de elevador 10 incluye cabina 12 de elevador, contrapeso 14, cordena 16, poleas 18 y 20, roldana de impulso 22, motor de elevacion 24, codificador 26, freno 28, interruptores 30 de freno, dispositivo de pesaje de carga 32, impulsor regenerativo 34, control 36 de elevador, sistema de gestion de alimentacion 38, sistema de puertas 40, transformador de control principal 42, disyuntor de circuito principal 44, fuente de alimentacion de respaldo 46, rele 48 (incluida bobina 50 de rele y contactos 52A, 52B y 52C de rele), y convertidor CC-CA 54.
En el diagrama mostrado en la figura 1, cabina 12 y contrapeso 14 estan suspendidos de cordena 16 en una configuracion de cordena 2:1. La cordena 16 se extiende desde una conexion fija 56 hacia abajo a la polea 18, luego hacia arriba sobre la roldana 22, hacia abajo a la polea 20, y hacia arriba al dispositivo de pesaje de carga 32 y la conexion fija 58. Se pueden usar otras disposiciones de cordena, incluidas 1:1, 4:1, 8:1 y otras.
La cabina 12 de elevador es impulsada hacia arriba y el contrapeso 14 es impulsado hacia abajo cuando la roldana 22 rota en un sentido. La cabina 12 de elevador es impulsada hacia abajo y el contrapeso 14 es impulsado hacia arriba cuando la roldana 22 rota en sentido opuesto. El contrapeso 14 se selecciona para que sea aproximadamente igual al peso de la cabina 12 de elevador junto con un numero promedio de pasajeros. El dispositivo de pesaje de carga 32 se conecta a la cordena 16 para proporcionar una indicacion del peso total de la cabina 12 y sus pasajeros. El dispositivo de pesaje de carga 32 se puede ubicar en una variedad de ubicaciones diferentes, tales como una bisagra de extremo muerto, en la cordena 16, en la parte superior de la cabina 12, por debajo de la plataforma de cabina de la cabina 12, etc. El dispositivo de pesaje de carga 32 proporciona el peso de carga detectado al impulsor regenerativo 34.
La roldana de impulso 22 se conecta al motor de elevacion 24, que controla la velocidad y el sentido de movimiento de la cabina 12 de elevador. El motor de elevacion 24 es, por ejemplo, una maquina sincronica de iman permanente, que puede funcionar como motor o como generador. Cuando funciona como motor, el motor de elevacion 24 recibe alimentacion de salida de CA trifasica del impulsor regenerativo 34 para provocar la rotacion de la roldana de impulso 22. El sentido de rotacion del motor de elevacion 24 depende de la relacion de fases de las tres fases de alimentacion de CA. Cuando el motor de elevacion 24 funciona como generador, la roldana de impulso 22 hace rotar el motor de elevacion 24 y provoca que se entregue alimentacion de CA desde el motor de elevacion 24 al impulsor regenerativo 34.
El codificador 26 y el freno 28 tambien se montan en el arbol del motor de elevacion 24. El codificador 26 proporciona senales de codificador al impulsor regenerativo 34 para permitir que el impulsor regenerativo 34 sincronice impulsos aplicados al motor de elevacion 24 para que el motor de elevacion 24 funcione como motor o como generador.
El freno 28 impide la rotacion del motor 24 y de la roldana de impulso 22. El freno 28 es un freno accionado electricamente que se eleva o mantiene sin contacto con el arbol de motor cuando la alimentacion es derivada al freno 28 por el impulsor regenerativo 34. Cuando se retira la alimentacion del freno 28, se cae o se acopla al arbol del motor de elevacion 24 (o una conexion al arbol) para impedir la rotacion. Los interruptores 30 de freno u otros dispositivos de deteccion (p. ej. sensores opticos, ultrasonicos, de efecto hall, de corriente de freno) monitorizan el estado del freno 28, y proporcionan entradas al impulsor regenerativo 34.
La alimentacion necesaria para impulsar el motor de elevacion 24 vana con la aceleracion y el sentido de movimiento de la cabina 12 de elevador, asf como de la carga en cabina 12 de elevador. Por ejemplo, si la cabina 12 de elevador esta acelerando, o se mueve hacia arriba con una carga mayor que el peso del contrapeso 14, o se mueve hacia abajo con una carga que es menor que el peso del contrapeso 14, se requiere alimentacion desde el impulsor regenerativo 34 para impulsar el motor de elevacion 24, que a su vez hace rotar la roldana de impulso 22. Si la cabina 12 de elevador se esta nivelando, o se mueve a una velocidad fija con una carga equilibrada, el motor de elevacion 24 puede necesitar menor cantidad de alimentacion del impulsor regenerativo 34. Si la cabina 12 de elevador esta decelerando o se mueve hacia abajo con una carga que es mayor que el contrapeso 14 o se mueve hacia arriba con una carga que es menor que el contrapeso 14, la cabina 12 de elevador impulsa la roldana 22 y el motor de elevacion 24. En ese caso, el motor de elevacion 24 funciona como generador para generar alimentacion de CA trifasica que se suministra al impulsor regenerativo 34.
En condiciones de funcionamiento normal, el impulsor regenerativo 34 recibe alimentacion de CA trifasica de la fuente de alimentacion principal MP, tal como una red electrica publica. La alimentacion de CA trifasica se suministra al impulsor regenerativo 34 a traves de los contactos principales 44a del disyuntor de circuito principal 44, y a traves de los contactos 52B de rele.
El impulsor regenerativo 34 incluye entrada de alimentacion trifasica 60, fuente de alimentacion en modo conmutado (SMPS) 62, convertidor CC-CC 64, interfaz 66, y suministro 68 de freno. La alimentacion trifasica desde la fuente de
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alimentacion principal MP es recibida por la entrada de alimentacion trifasica 60 y entregada al SMPS 62. La alimentacion de entrada trifasica es rectificada para proporcionar alimentacion de CC por un bus de CC. La alimentacion de CC es invertida para producir alimentacion de CA para impulsar el motor de elevacion 24. El convertidor de CC 64 funciona durante una perdida de la alimentacion trifasica para proporcionar alimentacion de CC de respaldo al bus de CC del SMPS 62. El convertidor CC-CC 64 recibe alimentacion desde la fuente de alimentacion de respaldo 46 a traves de los contactos 52 de rele cuando se va a realizar una operacion de rescate, y convierte la tension de la fuente de alimentacion de respaldo 46 al nivel de tension requerido en el bus de CC del SMPS 62.
El suministro 68 de freno del impulsor regenerativo 34 recibe alimentacion del transformador de control principal 42 (o como alternativa de otra fuente tal como el SMPS 62) para controlar el funcionamiento del freno 28. El impulsor regenerativo 34 se comunica con el sistema de gestion de alimentacion 38 y el control 36 de elevador a traves de la interfaz 66. El control 36 de elevador proporciona entradas de control al impulsor regenerativo 34 para controlar el movimiento de la cabina 12 de elevador dentro del hueco de ascensor. Las entradas de control pueden incluir ordenes que dan instrucciones al impulsor regenerativo 34 de cuando y en que sentido impulsar el elevador 12, asf como ordenes que indican cuando elevar el freno 28 para permitir el movimiento de la cabina 12, y cuando dejar caer el freno 28 para detener el movimiento de la cabina 12 de elevador. El impulsor regenerativo 34 recibe entradas de control del sistema de gestion de alimentacion 38 para coordinar una operacion de rescate automatica usando alimentacion de la fuente de alimentacion de respaldo 46.
El control 36 de elevador controla el movimiento de la cabina 12 de elevador dentro del hueco de ascensor. Como se muestra en la figura 1, el control 36 de elevador incluye interfaz 70 y cadena de seguridad 72. El control 36 de elevador se comunica con el impulsor regenerativo 34 y el sistema de gestion de alimentacion 38 a traves de la interfaz 70. La cadena de seguridad 72 se usa para impedir el movimiento de la cabina 12 en el hueco de ascensor durante situaciones potencialmente inseguras. La cadena de seguridad 72 puede incluir contactos de conmutacion asociados con el funcionamiento de las puertas de hueco de ascensor, asf como otros sensores que indican situaciones en las que no se debena mover la cabina 12 de elevador. Cuando se abre cualquiera de los contactos de deteccion, la cadena de seguridad 72 se interrumpe, y el control 36 de elevador inhibe el funcionamiento hasta que la cadena de seguridad 72 se cierra de nuevo. El control 36 de elevador puede proporcionar, como parte de una interrupcion en la cadena de seguridad 72, una entrada de control al impulsor regenerativo 34 para provocar que el freno 28 caiga.
El control 36 de elevador tambien recibe entradas basadas en ordenes de usuario recibidas a traves de botones de llamada de vestfbulo o a traves de dispositivos de entrada en el panel de control dentro de la cabina 12 de elevador. El control 36 de elevador (o el impulsor regenerativo 34) determina el sentido en el que se debe mover la cabina 12 de elevador y los pisos en los que se debe parar la cabina 12 de elevador.
El sistema de gestion de alimentacion 38 incluye una interfaz 80, control de carga 82, control 84 de rele, control 86 de alimentacion de convertidor, gestion de rescate 88, y gestion de carga y alimentacion 90. La interfaz 80 permite al sistema de gestion de alimentacion 38 comunicarse con el control 36 de elevador y con el impulsor regenerativo 34. La funcion de sistema de gestion de alimentacion 38, junto con el impulsor regenerativo 34 y el control 36 de elevador, es proporcionar la operacion de rescate automatica del sistema de elevador 10 usando alimentacion de la fuente de alimentacion de respaldo 46 cuando se ha perdido la alimentacion trifasica de la fuente de alimentacion principal.
La entrada de control de carga 82 del sistema de gestion de alimentacion 38 monitoriza la tension en la fuente de alimentacion de respaldo 46. La entrada de gestion de rescate 88 monitoriza el estado del disyuntor de circuito principal 44, mediante monitorizacion del estado de los contactos auxiliares 44B. La entrada de gestion de carga y alimentacion 90 permite al sistema de gestion de alimentacion 38 monitorizar la alimentacion desde el transformador de control principal 42, que proporciona una indicacion de si se esta entregando alimentacion al sistema de puertas 40 y al transformador de control principal 42 a traves de los contactos 52A de rele.
La interfaz 80 del sistema de gestion de alimentacion 38 proporciona una entrada de control a la interfaz 66 del impulsor regenerativo 34 cuando el sistema de gestion de alimentacion 38 determina que se debe realizar una operacion de rescate automatica. La entrada de control provoca que el impulsor regenerativo 34 convierta la alimentacion de la fuente de alimentacion de respaldo 46 usando el convertidor CC-CC 64.
El control 84 de rele controla el estado del rele 48 proporcionando alimentacion selectivamente a la bobina 50 del rele. Cuando la bobina 50 de rele es energizada por el control 84 de rele, los contactos 52A, 52B, y 52C de rele cambian desde un primer estado usado durante el funcionamiento normal del sistema de elevador 10 a un segundo estado usado para la operacion de rescate automatica. En la figura 1, se muestran los contactos 52A-52C de rele en el primer estado asociado con funcionamiento normal del sistema de elevador 10.
Durante la operacion de rescate automatica, la salida de control y alimentacion 86 de convertidor del sistema de gestion de alimentacion 38 activan el convertidor CC-CA 54. Se suministra alimentacion desde la fuente de alimentacion de respaldo 46 a traves de la entrada de control de carga 82 y la salida de control y alimentacion 86 de convertidor a la entrada de CC del convertidor CC-CA 54.
El sistema de puertas 40, que puede incluir sistema de puertas delanteras 92 y sistema de puertas traseras 94, abre y cierra las puertas de elevador y de hueco de ascensor cuando la cabina 12 de elevador esta en un rellano. El sistema de
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puertas 40 usa alimentacion de CA de una fase que se recibe de la fuente de alimentacion principal MP durante operaciones normales, o del convertidor CC-CA 54 durante una operacion de rescate automatica.
El transformador de control principal 42 proporciona alimentacion al control 36 de elevador a traves de la cadena de seguridad 72. Tambien proporciona alimentacion al sistema de gestion de alimentacion 38 a traves de la entrada de gestion de carga y alimentacion 90. Proporciona alimentacion para cargar la fuente de alimentacion de respaldo 46 a traves de la entrada de gestion de carga y alimentacion 90 y el control de carga 82. El impulsor regenerativo 36 es suministrado a traves de los contactos 52B y la entrada 60 durante funcionamiento normal con la red electrica y por la fuente de alimentacion de respaldo 46 a traves de los contactos 52C a la entrada de alimentacion 60 y el convertidor CC-CC 64. El transformador de control principal 42 usa dos de las tres fases de la alimentacion electrica proporcionada desde la fuente de alimentacion principal MP durante funcionamiento normal. Durante una operacion de rescate automatica, el transformador de control principal 42 recibe dos fases de la alimentacion de CA desde el convertidor CA-CC 54.
Durante funcionamiento normal, la fuente de alimentacion principal MP proporciona alimentacion para el funcionamiento del sistema de elevador 10. La alimentacion de CA trifasica fluye a traves del disyuntor de circuito principal 44 porque los contactos principales 44A estan cerrados. Se suministra alimentacion a traves de los contactos 52A de rele al sistema de puertas 40 y al transformador de control principal 42. Tambien se entrega alimentacion trifasica a traves de los contactos 52B de rele a la entrada de alimentacion trifasica 60 del impulsor regenerativo 34. La alimentacion para el funcionamiento del control 36 de elevador, gestion de alimentacion 38 y el sistema de freno del impulsor regenerativo 34 es producida por el transformador de control principal 42 sobre la base de la alimentacion recibida a traves de los contactos 52A de rele. Sobre la base de entradas recibidas por el control 36 de elevador, el impulsor regenerativo 34 funciona para mover la cabina 12 de elevador dentro del hueco de ascensor con el fin de rescatar a los pasajeros.
Durante funcionamiento normal, el sistema de gestion de alimentacion 38 monitoriza el estado del disyuntor de circuito principal 44 a traves de los contactos auxiliares 44B. Los contactos auxiliares 44B permiten al sistema de gestion de alimentacion 38 verificar que el disyuntor de circuito principal 44A esta cerrado. Si tambien esta presente alimentacion desde el transformador de control principal 42, el sistema de gestion de alimentacion 38 determina que esta teniendo lugar funcionamiento normal, y no se necesita la fuente de alimentacion de respaldo 46.
Si se abre el disyuntor de circuito principal 44, se produce el cambio del estado de los contactos auxiliares 44B. Esto indica al sistema de gestion de alimentacion 38 que el disyuntor de circuito principal 44 esta abierto. Normalmente esto indica que un tecnico de servicio ha inhabilitado el sistema 10 de elevador. En estas circunstancias, aunque la alimentacion de Ca ya no esta disponible para el impulsor regenerativo 34, no se necesita operacion de rescate automatica.
Cuando el disyuntor de circuito principal 44 se cierra, pero ya no hay disponible alimentacion desde el transformador de control principal 42, el sistema de gestion de alimentacion 38 inicia una operacion de rescate automatica. El control 84 de rele energiza la bobina 50 de rele, que provoca que los contactos 52A, 52B y 52C cambien de estado. Durante una operacion de rescate automatica, los contactos 52A desconectan la fuente de alimentacion principal MP del sistema de puertas 40 y el transformador de control principal 42. En cambio, el convertidor CC-CA 54 se conecta a traves de los contactos 52a de rele al sistema de puertas 40 y al transformador de control principal 42.
Los contactos 52B de rele cambian de estado de modo que la fuente de alimentacion principal MP se desconecta de la entrada de alimentacion trifasica 60 del impulsor regenerativo 34. Los contactos 52C se cierran durante la operacion de rescate automatica, de modo que la fuente de alimentacion de respaldo 46 se conecta a la entrada del convertidor CC-CC 64 y a la entrada de alimentacion trifasica 60.
Durante la operacion de rescate automatica, la fuente de alimentacion de respaldo 46 proporciona alimentacion usada por el impulsor regenerativo 34 para mover la cabina 12 de elevador a un rellano en el que los pasajeros pueden salir de la cabina 12 de elevador. Adicionalmente, la alimentacion de la fuente de alimentacion de respaldo 46 es convertida en alimentacion de CA por el convertidor CC-CA 54 y se usa para proporcionar alimentacion al sistema de puertas 40 y al transformador de control de alimentacion principal 42. La alimentacion desde el transformador de control principal 42 durante una operacion de rescate automatica se usa para alimentar el control 36 de elevador, y para proporcionar alimentacion al suministro 68 de freno para controlar el funcionamiento del freno 28.
Cuando se pierde la alimentacion principal al sistema 10 de elevador, se interrumpe la alimentacion al impulsor regenerativo 34. Esto provoca que el motor de elevacion 24 deje de impulsar la cabina 12 de elevador. La perdida de alimentacion tambien provoca que el freno 28 caiga, de modo que el movimiento de la cabina 12 de elevador para casi inmediatamente. Como la perdida de alimentacion ocurre aleatoriamente, la cabina 12 se puede parar entre pisos, con pasajeros atrapados dentro de la cabina 12.
La operacion de rescate automatica proporcionada por el sistema 10 de elevador permite mover la cabina 12 a un piso cercano, de modo que los pasajeros puedan salir. La operacion de rescate automatica se puede conseguir sin tener que esperar a que un trabajador de mantenimiento libere el freno y controle el movimiento de la cabina 12 a un piso cercano. La alimentacion para la operacion de rescate automatica es proporcionada por la fuente de alimentacion de respaldo 46, que tfpicamente es una batena. Por ejemplo, la fuente de alimentacion de respaldo 46 puede ser una batena de 48 voltios. La cantidad de alimentacion consumida para realizar la operacion de rescate automatica afecta al tamano y al coste de la
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batena usada para fuente de alimentacion de respaldo 46. Los factores incluyen la cantidad de carga requerida almacenada en la batena, asf como la demanda de corriente maxima en la batena durante una operacion de rescate automatica. Reducir la carga total requerida y reducir los requisitos de corriente maxima en la batena reduce significativamente el tamano y el coste de la batena.
En la mayona de los casos en los que se pierde la alimentacion principal y la cabina 12 queda atrapada entre pisos, habra un desequilibrio de carga entre el peso total de cabina (el peso de la cabina 12 mas sus pasajeros) y el contrapeso 14. Si el contrapeso 14 es mas pesado, el movimiento de la cabina 12 hacia arriba es el sentido "ligero" que requerira menos alimentacion electrica, y hacia abajo sera el sentido pesado que requiere mayor cantidad de alimentacion. Por el contrario, si el peso total de cabina es mayor que el contrapeso 14, el movimiento de la cabina 12 hacia abajo es el sentido ligero y el movimiento hacia arriba es el sentido pesado.
Una operacion de rescate automatica limitada por alimentacion (es decir, suministrada por batena) se inicia elevando el freno 28 sin proporcionar par de sustentacion en el motor de elevacion 24. Si hay un desequilibrio significativo de carga entre la cabina 12 y el contrapeso 14, la gravedad provocara que la cabina 12 se mueva en el sentido ligero. El sentido y la velocidad de movimiento se pueden identificar usando senales desde el codificador 26. Cuando se alcanza un nivel de velocidad deseado todavfa bajo en el que el motor de elevacion 24 puede funcionar en modo generador, se activan los circuitos de impulso de motor del SMpS 62. El impulso al motor de elevacion 24 se sincroniza con el movimiento en marcha sobre la base de las senales de codificador, que proporcionan informacion de velocidad de motor y de posicion de rotor. El funcionamiento del motor de elevacion 24 se sincroniza con el movimiento en marcha de la cabina 12 y controla la secuencia de rescate hasta que la cabina 12 alcanza la posicion objetivo. Para mitigar las corrientes de deceleracion, el freno 28 se puede usar para ralentizar y parar el movimiento de la cabina 12 a la posicion objetivo.
La figura 2 es un diagrama de flujo que muestra el funcionamiento de la operacion de rescate automatica. La operacion ARO 100 empieza cuando el sistema de gestion de alimentacion 38 determina que se ha perdido la alimentacion de CA (p. ej. al detectar la perdida de alimentacion desde el transformador de control principal 42) y que el disyuntor de circuito principal 44 todavfa esta cerrado. El sistema de gestion de alimentacion 38 recibe una solicitud de ARO que se proporciona al impulsor regenerativo 34. El sistema de gestion de alimentacion 38 tambien controla el rele 48, de modo que se suministra alimentacion desde la fuente de alimentacion de respaldo 46, en lugar de la fuente de alimentacion principal MP.
En respuesta a la solicitud de ARO, el impulsor regenerativo 34 eleva el freno 28 (etapa 104). La alimentacion para elevar el freno 28 es proporcionada al impulsor regenerativo 34 por el transformador de control principal 42, que ahora recibe alimentacion de CA del convertidor CC-CA 54.
El impulsor regenerativo 34 monitoriza senales de codificador del codificador 34 para determinar si la cabina 12 esta en movimiento (etapa 106). Si las senales de codificador indican que la cabina se esta moviendo, el impulsor regenerativo 38 determina a partir de las senales de codificador la velocidad de un movimiento de cabina, y compara esa velocidad con una velocidad umbral (etapa 108). Si la velocidad detectada es inferior al umbral para el funcionamiento del motor 24 como generador, el impulsor regenerativo 34 no aplica corriente al motor de elevacion 24 para producir par motor. En cambio, el impulsor regenerativo 34 continua monitorizando la velocidad y la compara con el umbral hasta que la velocidad supera el umbral en el que el motor de elevacion 24 estara en un modo de funcionamiento en el que la alimentacion suministrada al motor de elevacion 24, o generada por este, sea suficientemente baja.
Cuando la velocidad de la cabina detectada por el codificador 26 supera el umbral de generacion, el impulsor regenerativo 34 aplica par motor sincronizando los impulsos de accionamiento de estator con el motor de elevacion 24. La sincronizacion se logra usando las senales de codificador del codificador 26, que indican la velocidad y la posicion del rotor del motor de elevacion 24. El impulsor regenerativo 34 cierra el bucle de control para mantener la velocidad de la cabina 12 dentro de un intervalo deseado durante la operacion de rescate automatica (etapa 110).
Si no se detecta movimiento de cabina en la etapa 106 despues de haber elevado el freno 28 (etapa 104), el impulsor regenerativo 34 determina si ha pasado un periodo de tiempo lfmite (etapa 112). El impulsor regenerativo 34 continua monitorizando el movimiento de cabina hasta que ha pasado el periodo de tiempo lfmite. Una vez ha pasado el periodo de tiempo lfmite sin que la velocidad alcance el umbral, el impulsor regenerativo 34 determina que existe una situacion de carga equilibrada (etapa 114). El impulsor regenerativo 34 aplica entonces par motor de modo que se hace una secuencia de operacion de rescate automatica en un sentido preferido, como identifica el control 36 de elevador. El sentido preferido puede ser, por ejemplo, hacia el piso mas cercano, o puede ser a un piso que tiene acceso a salidas de emergencia. Una vez que el impulsor regenerativo 34 empieza a para aplicar par motor en la etapa 114, procede a la etapa 110 en la que se mantiene la velocidad de cabina 12 durante la operacion de rescate automatica.
El control 36 de elevador monitoriza los sensores de zona de puerta para determinar si se ha llegado a una zona de puerta (etapa 116). Cuando se llega a una zona de puerta, el control 36 de elevador envfa senales al impulsor regenerativo 34, que aplica par de deceleracion a traves del motor de elevacion 24. El par de deceleracion se aplica dentro de lfmites de batena definidos para la fuente de alimentacion de respaldo 46 (etapa 118).
El impulsor regenerativo 34 monitoriza senales de codificador para determinar si la cabina 12 se ha parado, y el control 36 de elevador monitoriza sensores de zona de puerta para determinar si se ya llegado a una zona de puerta media en la
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cabina 12 (etapa 120). Cuando la cabina 12 se ha parado o se ha llegado a la zona de puerta media, el impulsor regenerativo 34 deja caer el freno 28 (etapa 122).
La operacion de rescate automatica en una fase de inicio impulsada por gravedad (o "inicio de rodadura libre") ahorra coste y espacio asociados con la fuente de alimentacion de respaldo 46. Reduce requisitos de pico de corriente de suministro, asf como requisitos de almacenamiento de energfa para el suministro de respaldo 46. Se pueden obtener ahorros tanto de la fuente de alimentacion de respaldo 46, asf como de los circuitos de ARO (p. ej. rele 48 y convertidor CC-CA 54). El uso de un inicio con rodadura libre evita intentos erroneos de moverse en el sentido pesado en el caso de un fallo o disfuncion del dispositivo de pesaje de carga 32.
La figura 3 es una grafica que compara el funcionamiento de un "inicio convencional" de una secuencia ARO que implica la aplicacion de corriente de sustentacion durante la elevacion de freno con el "inicio de rodadura libre" de la secuencia ARO. El inicio convencional se ilustra mediante corriente de batena Ib1, corriente de motor Im1 y velocidad V1. La secuencia ARO con inicio de rodadura libre se ilustra mediante corriente de batena Ib2 y velocidad V2.
En el inicio convencional de una secuencia ARO, se hace una estimacion de que la carga se basara en senales procedentes del dispositivo de pesaje de carga. Sobre la base de esta informacion, el motor de carga tendra un par previo mientras todavfa se deja caer el freno. La corriente de batena Ibi pasa a positivo, mientras la corriente de motor Imi pasa a negativo. La velocidad Vi es cero, dado que el freno todavfa esta cafdo en este periodo de tiempo.
Entre el momento ti y el momento t2, el freno se ha elevado. La velocidad Vi empieza a aumentar desde cero aproximadamente en el momento t2. Al mismo tiempo, la corriente de batena Ibi empieza a disminuir, y la magnitud de la corriente Imi tambien disminuye (se vuelve menos negativa). Cuando el motor de elevacion empieza a ser impulsado como generador, la corriente de batena Ibi disminuye a cero.
Con el inicio de rodadura libre de la invencion, la corriente de batena y la corriente de motor no se usan para aplicar un par de sustentacion. En cambio, el freno 28 se eleva y la cabina 12 empieza a moverse en el sentido ligero, asumiendo el desequilibrio de carga entre la cabina 12 y el contrapeso 14. La velocidad V2 empieza a aumentar aproximadamente en el momento t2, que es el punto en el que se eleva el freno 28 y la cabina 12 esta libre para moverse. Asumiendo que la cabina 12 se mueve y alcanza la velocidad umbral, la corriente de batena IB2es suministrada actualmente con el fin de que el motor de elevacion 24 funcione como generador. El pico de corriente de Ib2, sin embargo, es significativamente menor que el pico de corriente de Ibi. Ademas, la corriente Ib2 empieza a disminuir cuando el motor de elevacion 24 actua como generador para proporcionar la energfa generada de nuevo al bus de CC del SMPS 62.
El area sombreada S en la figura 3 representa los ahorros de capacidad de batena que se acumulan usando el sistema ARO con inicio de rodadura libre de la invencion. El area sombreada representa la diferencia de carga entregada por la batena en el inicio convencional frente a la carga entregada por la batena en el inicio con rodadura libre.
La diferencia entre el pico de corriente Ibip y el pico de corriente Ib2p representa la reduccion de pico de corriente de batena lograda con la invencion. Al reducir la capacidad de batena requerida y el pico de corriente requerido, se pueden lograr ahorros de tamano y clase de fuente de alimentacion de respaldo 46.
La figura 4 muestra los efectos de un inicio convencional de una operacion de rescate automatica cuando el sistema intenta erroneamente una secuencia de rescate en el sentido pesado en lugar de en el sentido ligero. En la figura 4, el sistema intenta inicialmente una secuencia en el sentido pesado, seguida por un inicio en el sentido ligero. La velocidad Vh, corriente de motor Imh, y corriente de batena Ibh para el inicio en el sentido pesado se muestran en el intervalo de tiempo entre el momento ti y el momento t2. El subsiguiente inicio en el sentido ligero empieza en el momento t3. Se muestra velocidad Vl, corriente de motor Iml y corriente de batena Ibl. Una comparacion de la corriente de batena Ibh y el inicio en el sentido pesado con la corriente de batena Ibl para el inicio en el sentido ligero muestra un desperdicio significativo de energfa que puede ocurrir si se intenta erroneamente una secuencia ARO en el sentido pesado. Esto puede ocurrir con un sistema convencional de inicio ARO, por ejemplo, como resultado de una disfuncion del dispositivo de pesaje de carga, o como resultado de lecturas ambiguas desde el dispositivo de pesaje de carga.
El ARO de inicio con rodadura libre evita situaciones en las que se intenta un inicio en sentido pesado. Al liberar el freno y permitir que cabina 12 y contrapeso 14 se muevan como resultado de la gravedad, y entonces detectar el sentido y la velocidad de movimiento, el sistema ARO de la invencion no se basa en el funcionamiento apropiado del dispositivo de pesaje de carga 32 para determinar el sentido de movimiento. Como resultado, se evitan intentos erroneos para impulsar la cabina 12 en el sentido pesado.
En la realizacion descrita anteriormente, el codificador 26 se usa para detectar el movimiento de la cabina 12 y para proporcionar senales usadas para sincronizar el funcionamiento del motor de elevacion 24 con el movimiento de la cabina 12. En otras realizaciones, el movimiento de la cabina 12 puede ser detectado con un metodo indirecto desde el propio motor de elevacion 24 (p. ej. observando FEM contraria o variaciones de inductancia para determinar la posicion de rotor) o usando sensores de posicion de cabina independientes del motor 24 (tales como sensores mecanicos, ultrasonicos, laser u otros basados en optica). La deteccion produce una senal (o senales) para permitir que el sistema observe el movimiento de la cabina 12.
Aunque la presente invencion se ha descrito con referencia a realizaciones preferidas, los trabajadores expertos en la
tecnica reconoceran que se pueden realizar cambios en la forma y los detalles sin apartarse del alcance de la invencion.

Claims (9)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un metodo para realizar una secuencia de rescate de elevador usando alimentacion de una fuente de alimentacion de respaldo (46) cuando se interrumpe la alimentacion principal proporcionada para el funcionamiento de un motor de elevacion (24), el metodo comprende:
    sostener una cabina (12) de elevador en posicion con un freno (28);
    iniciar una secuencia de rescate elevando el freno (28) para permitir que la cabina (12) se mueva por gravedad; detectar el movimiento de la cabina (12);
    si la cabina (12) no se esta moviendo, suministrar alimentacion de respaldo al motor de elevacion (24) para aplicar par motor para impulsar la cabina (12) en un sentido seleccionado durante la secuencia de rescate; y
    si la cabina (12) se esta moviendo, aplicar par motor para el funcionamiento del motor de elevacion (24) como generador o suministrar alimentacion de respaldo al motor de elevacion (24) para producir un par motor sincronizado con el movimiento detectado de la cabina (12) durante la secuencia de rescate en un sentido de movimiento detectado
    determinar cuando alcanza la cabina (12) una zona de puerta; aplicar un par motor decelerando dentro de lfmites de batena definidos por la fuente de alimentacion de respaldo (46) para ralentizar el movimiento de la cabina (12) cuando ha llegado a una zona de puerta; y
    dejar caer el freno (28) cuando la cabina (12) se para o alcanza una posicion de zona de puerta media.
  2. 2. El metodo de la reivindicacion 1, en donde el metodo comprende aplicar par motor para el funcionamiento del motor de elevacion (24) como generador mientras la cabina (12) de elevador se mueve por gravedad durante la secuencia de rescate si la velocidad detectada es inferior a un umbral predeterminado; y suministrar alimentacion de respaldo al motor de elevacion (24) para producir un par motor sincronizado con movimiento detectado de la cabina (12) durante la secuencia de rescate en un sentido de movimiento detectado si la velocidad detectada supera el umbral predeterminado.
  3. 3. El metodo de la reivindicacion 1 o 2, en donde detectar movimiento de la cabina (12) comprende generar una senal como funcion de la rotacion de un rotor del motor de elevacion (24).
  4. 4. El metodo de la reivindicacion 3, en donde sincronizar el funcionamiento del motor (24) incluye aplicar impulsos de accionamiento de estator al motor de elevacion (24).
  5. 5. El metodo de la reivindicacion 4, en donde aplicar impulsos de accionamiento de estator se sincroniza con la rotacion del rotor.
  6. 6. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 y que comprende ademas:
    controlar el par motor para mantener la velocidad durante la secuencia de rescate dentro de un intervalo deseado.
  7. 7. Un sistema de elevador (10) que comprende: una cabina (12) de elevador;
    un contrapeso (14); una roldana (22);
    cordena (16) que suspende la cabina (12) y el contrapeso (14) y que se extiende sobre la roldana (22); un motor de elevacion (24) que tiene un arbol conectado a la roldana (22);
    un sensor (26) para proporcionar una senal representativa de movimiento de la cabina (12) de elevador; un freno (28) para impedir la rotacion del arbol;
    un sistema de gestion de alimentacion (38) para detectar cuando se pierde la alimentacion principal y proporcionar alimentacion de respaldo;
    un impulsor (34) para controlar el funcionamiento del motor de elevacion (24); en donde el impulsor (34), en respuesta a una perdida de alimentacion principal, inicia una secuencia de rescate automatica elevando el freno (28) para permitir que la cabina (12) de elevador se mueva por gravedad,
    aplica par motor para el funcionamiento del motor de elevacion (24) como generador mientas la cabina (12) de elevador se mueve por gravedad durante la secuencia de rescate o suministra alimentacion de respaldo al motor de elevacion (24) para producir un par motor sincronizado con el movimiento detectado de la cabina (12), y
    aplica par motor para el funcionamiento del motor de elevacion (24) como motor para impulsar la cabina (12) de elevador si la cabina (12) de elevador no puede moverse por gravedad durante la secuencia de rescate;
    en donde el impulsor (34) aplica un par motor decelerando dentro de lfmites de batena definidos para fuente de alimentacion de respaldo (46) para ralentizar el movimiento de la cabina (12) de elevador cuando la cabina (12) de 5 elevador alcanza una zona de puerta; y
    en donde el impulsor (34) deja caer el freno (28) cuando la cabina (12) se para o alcanza una posicion de zona de puerta media.
  8. 8. El sistema de elevador (10) de la reivindicacion 7, en donde el impulsor (34) aplica par motor para el funcionamiento del motor de elevacion (24) como generador mientras la cabina (12) de elevador se mueve por gravedad
    10 durante la secuencia de rescate si la velocidad detectada es inferior a un umbral predeterminado, y suministra alimentacion de respaldo al motor de elevacion (24) para producir un par motor sincronizado con el movimiento detectado de la cabina (12) durante la secuencia de rescate en un sentido de movimiento detectado si la velocidad detectada supera el umbral predeterminado.
  9. 9. El sistema de elevador (10) de cualquiera de las reivindicaciones 7 o 8, en donde el impulsor (34) controla el par 15 motor para mantener la velocidad durante la secuencia de rescate dentro de un intervalo deseado.
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