[发明专利]电梯系统

说明书

技术领域

本发明涉及一般情况下的电梯系统并且特别是涉及主动控制张力构件的固有频率。

背景技术

张力构件或者例如绳索和缆绳的装置会受到振荡。这些部件可以由外力如风力而被激发。如果该激发的力的频率匹配所述张力构件的固有频率，则该张力构件将会发生共振。

高速的大风会造成建筑物来回摇摆。建筑物摇摆的频率可能匹配导致共振的电梯固有频率。在共振时，该振荡的振幅会增大，除非由于某种形式的衰减而被限制。这种共振可以导致电梯系统以及其结构的显著损伤。

两大主要问题给配置有长的曳引绳索和相当长的补偿绳索的电梯造成高风险。这些绳索由于绳索伸长而摇摆和再平层。绳索的摇摆特别是补偿绳索的摇摆对于高层建筑来说是大问题。

周期信号的基础频率(也被称为固有频率)是音节周期长度。该音节周期反过来说是信号的最小重复单元。定义音节周期为最小重复单元的重要性可以通过两个或多个串联的音节周期形成信号中的重复节拍而被意思到。在机械应用中，张力构件例如悬吊钢绳，其一端被固定并且具有另一端连接到负重，是一维度的自由振荡器。一旦开始运动，它会以固有频率进行振荡。针对自由振荡器的单一维度，由单个坐标描述运动的系统，其固有频率取决于系统的两个特性：质量和刚度。衰减对于无论是有意产生的或者是固有的系统来说是任意影响，其趋于减小振荡系统的振荡幅度。

由于补偿绳轮的质量轻，补偿绳索缠绕着所述补偿绳轮，该补偿绳索的固有频率很低并且通常介于0.05Hz和1Hz之间。下面的等式(等式1)可以以Hz来计算补偿绳索的固有频率：

其中g＝9.81m/s²为重力加速度，n表示振动模数，n_C是绳索的数量，L是绳索的长度(米)，M表示补偿绳轮组件的质量(千克)，并且m是绳轮的单位长度的质量(千克/米)。

众所周知高层建筑物在刮风期间会摇摆。建筑摇摆的频率通常介于0.05和1Hz之间。由于补偿绳索的固有振动频率非常接近于建筑物的固有振动频率，共振经常发生。补偿绳索共振会导致绳索敲击墙壁和电梯门造成损害以及使乘客受到惊吓。

US8123002 B2公开的系统和方法通过使用伺服致动器改变补偿绳索固有振动频率来最小化补偿绳索摇摆。该绳索摇摆被最小化是通过移动补偿绳索的补偿绳轮来调整所述补偿绳索的张力或调整补偿绳索的终止位置从而引起结构位置上的变化。

发明内容

本发明寻求提供最小化绳索摇摆的经济有效的方式，从而避免绳索共振。

因而，提供了包含“电梯系统，包括电梯轿厢、配重、在第一端被附接到所述电梯轿厢和在第二端被附接到所述配重的补偿绳索，以及补偿绳轮，所述补偿绳索缠绕着所述补偿绳轮，其中牵引绳轮驱动着支撑所述电梯轿厢和配重的至少一个支撑装置，所述牵引绳轮被设置有张力装置用于引起所述补偿绳索的张力变化；其特征在于，所述张力装置包括至少一个第一伺服致动器，其适于调整所述牵引绳轮的位置”的特征的电梯系统。本发明提供了最小化补偿绳索摇摆的高效且可靠的手段，通过提供设置有张力构件的牵引绳轮来引起该补偿绳索的张力的变化，从而防止了补偿绳索共振效应。有益的，根据本发明，绳索摇摆可以被最小化而不必操纵在轴的下部所设置的补偿绳轮。在牵引绳轮被同轴地连接到所述升降马达的轴的情况下，设置根据本发明的作用在升降电机上的张力装置(如在下文将进一步详述的伺服致动器)是可行的。落在被设置有张力装置的牵引绳轮的表述里也是可以理解的。而且，升降马达本身可以构成补偿绳索的张力手段，例如通过提供用于牵引绳轮的振动运动，这将在下面进行详细描述。

有利的是，引起补偿绳索的绳索张力变化的装置包括至少一个伺服致动器，其适于调整牵引绳轮的位置。特别是，在电梯竖井内适应或者控制牵引绳轮的垂直位置是可能的。例如，通过在电梯竖井中提高牵引绳轮的位置，电梯轿厢和配重将被相应地升高。由此，在所述轴的下部缠绕补偿绳轮的补偿绳索将被拉紧。在电梯竖井中调节牵引绳轮的水平位置是可以想到的。

有利的是，张力的装置包括用于改变牵引绳轮的角速度和/或提供所述牵引绳轮的振动运动的装置。正如所描述的，这些装置可以被电梯系统的升降马达来具体实施，该升降马达驱动牵引绳轮。

便利地，所述电梯系统包括控制器，其适于将建筑物结构的固有频率与补偿绳索的固有频率进行比较，电梯系统被设置在该建筑物结构里，并且如果所比较的频率是基本相似的，特别是如果所确定的频率间的差小于预定的阈值，所述控制器适于指示伺服致动器来调整牵引绳轮的位置。这对于在什么时间需要评估补偿绳索的张力的变化提供了可靠的标准。