專利名稱：輸送系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輸送系統(tǒng)中的供電系統(tǒng)，其更具體地與輸送系統(tǒng)中的電動機(jī)驅(qū)動器有關(guān)。
背景技術(shù)：
通常在諸如變頻器之類的電子裝置的控制下進(jìn)行在電源和移動輸送裝置的電機(jī)之間的供電。出于安全的原因，在必要時，還必須切斷從電源到電機(jī)的供電。切斷供電的目的是防止例如在故障情況下、與服務(wù)和安裝有關(guān)的、以及在輸送系統(tǒng)的靜止期間輸送裝置的移動要不然可能導(dǎo)致的可能的危險情況。通常利用單獨(dú)的接觸器(contactor)來執(zhí)行供 電的切斷。然而，作為一種機(jī)械元件，接觸器是不可靠的并且具有短的服務(wù)壽命；另外，接觸器的操作產(chǎn)生干擾噪聲。最近，在輸送系統(tǒng)的供電系統(tǒng)中也已經(jīng)開始使用電能存儲裝置，諸如鋰離子蓄電池以及超級電容器，所述超級電容器具有比傳統(tǒng)電容器高得多的電容?？梢栽陔姍C(jī)制動期間將能量充到能量存儲裝置中，隨后將充入的能量從能量存儲裝置供應(yīng)回移動輸送裝置的電機(jī)，這提高了輸送系統(tǒng)的效率比。電能存儲裝置經(jīng)常連接到變頻器的直流中間電路。輸送系統(tǒng)的安全操作要求在必要時也可以將從能量存儲裝置經(jīng)由變頻器而引向電機(jī)的供電切斷。公開文獻(xiàn)EP1708949提出了一種解決方案，其中利用單獨(dú)的機(jī)械接觸器切斷從能量存儲裝置到直流中間電路的供電。然而，將接觸器添加到供電系統(tǒng)導(dǎo)致前述的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決前述的缺點(diǎn)以及在以下本發(fā)明的描述中公開的缺點(diǎn)。在該情形下，提出了一種用于切斷輸送系統(tǒng)的供電系統(tǒng)中的供電的新型解決方案。關(guān)于本發(fā)明的特征屬性，對權(quán)利要求進(jìn)行引用。在本申請的描述部分中還討論了一些發(fā)明實(shí)施例。也可以與以下提出的權(quán)利要求不同地限定本申請的發(fā)明內(nèi)容。發(fā)明內(nèi)容還可以包括若干單獨(dú)的發(fā)明，尤其是在根據(jù)表述或隱含的子任務(wù)、或者從所實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)或者優(yōu)點(diǎn)的類別的觀點(diǎn)來考慮本發(fā)明的時候。在這種情形下，在所附權(quán)利要求中包含的一些屬性從單獨(dú)的發(fā)明構(gòu)思的觀點(diǎn)看可能是多余的。本發(fā)明涉及輸送系統(tǒng)的供電系統(tǒng)。該供電系統(tǒng)包括直流中間電路、以及連接到直流中間電路的電機(jī)橋，用于在直流中間電路和移動輸送裝置的電機(jī)之間供電。供電系統(tǒng)還包括能量存儲裝置以及基于間接電力(power)傳輸?shù)闹绷髯儞Q器(converter),所述直流變換器連接在能量存儲裝置和直流中間電路之間。利用基于間接電力傳輸?shù)闹绷髯儞Q器，控制能量存儲裝置和直流中間電路之間的供電?；陂g接電力傳輸?shù)闹绷髯儞Q器包括可控固態(tài)開關(guān)，用于切斷從能量存儲裝置進(jìn)行的供電?；陂g接電力傳輸?shù)闹绷髯儞Q器在該上下文中指的是以下類型的供電裝置從能量存儲裝置到DC中間電路的供電以至少兩個不同的階段進(jìn)行，使得首先從能量存儲裝置將能量充到供電裝置的內(nèi)部能量存儲裝置(諸如電感或者電容)，在此之后，在將被充到供電裝置的內(nèi)部能量存儲裝置的能量向前供應(yīng)給直流中間電路之前，利用固態(tài)可控開關(guān)切斷從能量存儲裝置到供電裝置的內(nèi)部能量存儲裝置的供電。在該情形下，供電裝置也可以雙向操作，使得可以可選地從能量存儲裝置向直流中間電路或者從直流中間電路向能量存儲裝置進(jìn)行供電。根據(jù)本發(fā)明的供電系統(tǒng)的一個優(yōu)點(diǎn)在于可以利用基于間接電力傳輸?shù)闹绷髯儞Q器的固態(tài)可控開關(guān)來切斷從能量存儲裝置指向移動輸送裝置的電機(jī)的供電，并且不一定需要諸如接觸器之類的單獨(dú)的切斷設(shè)備。同時，簡化了供電系統(tǒng)，并且減少或完全消除了使用機(jī)械接觸器造成的空間問題、可靠性問題和噪聲問題。另外，基于間接電力傳輸?shù)闹绷髯儞Q器的可控固態(tài)開關(guān)的短路失敗不會產(chǎn)生從能量存儲裝置到直流中間電路的直接電力流動，這增加了根據(jù)本發(fā)明的供電系統(tǒng)的安全性。


在下文中，將參照附圖，借助于本發(fā)明的實(shí)施例的幾個示例來更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中
圖I表示根據(jù)本發(fā)明的電梯系統(tǒng)的供電系統(tǒng)，圖2表示根據(jù)本發(fā)明的電梯系統(tǒng)的第二供電系統(tǒng)，圖3表示根據(jù)本發(fā)明的基于間接電力傳輸?shù)闹绷髯儞Q器，圖4表示根據(jù)本發(fā)明的基于間接電力傳輸?shù)牡诙绷髯儞Q器。
具體實(shí)施例方式圖I表示根據(jù)本發(fā)明的電梯系統(tǒng)的供電系統(tǒng)。利用變頻器進(jìn)行電網(wǎng)14和移動電梯轎廂3的電梯電機(jī)4之間的供電。變頻器包括網(wǎng)橋15，其連接在電網(wǎng)14的相和直流中間電路I的母線(busbar)之間。網(wǎng)橋15將電網(wǎng)14的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流中間電路I的直流電壓。還往往在網(wǎng)橋15和電網(wǎng)14之間安裝單獨(dú)的斷路器，例如接觸器，利用該斷路器可以切斷從電網(wǎng)進(jìn)行的電力供應(yīng)。變頻器還包括逆變器(inverter) 2,其連接在直流中間電路I的母線和電梯電機(jī)4的相之間。該逆變器進(jìn)一步將直流中間電路的DC電壓轉(zhuǎn)換為電梯電機(jī)的可變幅度和可變頻率的供應(yīng)電壓。供電系統(tǒng)還包括能量存儲裝置5。利用基于間接電力傳輸?shù)闹绷髯儞Q器7來進(jìn)行變頻器的直流中間電路I和能量存儲裝置5之間的供電?；陂g接電力傳輸?shù)闹绷髯儞Q器7連接在變頻器的直流中間電路I和能量存儲裝置之間，在這種情形下，直流變換器7執(zhí)行直流中間電路I的母線之間的DC電壓和能量存儲裝置的各極之間的DC電壓的電壓匹配。能量存儲裝置可以包括蓄電池，諸如鋰離子蓄電池；在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，能量存儲裝置包括彼此串聯(lián)連接的超級電容器12。超級電容器的電壓根據(jù)充電狀態(tài)而變化，在這種情形下，基于間接電力傳輸?shù)闹绷髯儞Q器執(zhí)行能量存儲裝置5的超級電容器12的變化的DC電壓和變頻器的直流中間電路I的電壓的電壓匹配。電梯系統(tǒng)還包括監(jiān)管設(shè)備(arrangement) 6,用于檢測電梯系統(tǒng)的操作不一致性(operational nonconformance),并且用于形成指示操作不一致性的信號。監(jiān)管設(shè)備6包括確定電梯系統(tǒng)的操作狀態(tài)的不同的傳感器。這些類型的傳感器例如為測量電梯轎廂在電梯井中的位置的限位開關(guān)22 ;確定電梯井的臨時服務(wù)空間的安全性的可能的傳感器；測量電梯電機(jī)和/或電梯轎廂的速度的傳感器24 ；以及確定電梯井的入口的狀態(tài)從而確定對于電梯井的可能的侵入的傳感器(未在圖中)。監(jiān)管設(shè)備還包括電梯的不同的機(jī)械安全設(shè)備，諸如確定超速調(diào)節(jié)器以及布置在電梯轎廂的頂部上和/或在電梯井的地坑(pit)中的減震器(buffer)的操作狀態(tài)的傳感器(未在圖中)?；谇笆鰝鞲衅鞯臏y量數(shù)據(jù)，監(jiān)管設(shè)備6確定可能的操作不一致性，諸如緊急情況或者故障情況。指示操作不一致性的信號被攝取到電梯的移動控制單元23以及基于間接電力傳輸?shù)闹绷髯儞Q器7。直流變換器7包括可控固態(tài)開關(guān)8，可控固態(tài)開關(guān)8在必要時對于操作不一致性而被控制為斷開。當(dāng)可控固態(tài)開關(guān)8斷開時，切斷從能量存儲裝置5的供電，在這種情形下，從能量存儲裝置5供應(yīng)到電梯電機(jī)的電力的力矩產(chǎn)生作用停止。在電梯的正常操作期間，移動控制單元23根據(jù)電梯呼叫控制電梯轎廂的移動。在這種情形下，移動控制單元在必要時向基于間接電力傳輸?shù)闹绷髯儞Q器7發(fā)送切斷供電的請求，使得通過在電梯靜止期間斷開可控固態(tài)開關(guān)8來切斷來自能量存儲裝置5的供電。除了圖I的實(shí)施例中呈現(xiàn)的特征之外，圖2中要呈現(xiàn)的電梯系統(tǒng)的供電系統(tǒng)還包 括第二電機(jī)橋2b，其連接到與第一電機(jī)橋2a相同的直流中間電路I。電機(jī)橋2a、2b中的每一個連接到移動電梯轎廂的電梯電機(jī)4a、4b，用于在直流中間電路I和移動電梯轎廂的電梯電機(jī)4a、4b之間供電。在該情形下，可能是電梯電機(jī)之一制動，經(jīng)由電機(jī)橋向直流中間電路供電，同時另一電梯電機(jī)經(jīng)由電機(jī)橋從直流中間電路接收電力。由于在這種情形下電力經(jīng)由直流中間電路I在電梯電機(jī)4a、4b和能量存儲裝置5之間循環(huán)，可以減少從電網(wǎng)14經(jīng)由網(wǎng)橋15向直流中間電路14的供電。圖3表示基于間接電力傳輸?shù)闹绷髯儞Q器7的主要電路。根據(jù)圖3的基于間接電力傳輸?shù)闹绷髯儞Q器7適合用于例如根據(jù)圖I和圖2的實(shí)施例的供電系統(tǒng)?；陂g接電力傳輸?shù)闹绷髯儞Q器7連接在能量存儲裝置5和直流中間電路I之間?；陂g接電力傳輸?shù)闹绷髯儞Q器包括控制器20，利用控制器20，第一 IGBT晶體管8和第二 IGBT晶體管25與短脈沖連接，用于控制能量存儲裝置5和直流中間電路I之間的供電。扼流器9充當(dāng)直流變換器7的內(nèi)部能量存儲裝置，通過閉合IGBT晶體管8將來自能量存儲裝置5的電流充入扼流器9。在扼流器被充電之后，斷開IGBT晶體管8，在這種情形下，切斷從能量存儲裝置5的供電，并且扼流器9的電流方向轉(zhuǎn)換為經(jīng)由二極管11流到直流中間電路1，在該情形下，被充入扼流器9的能量向前移動到直流中間電路I。通過利用控制電路16向柵極18供電而進(jìn)行IGBT晶體管8，25的控制。經(jīng)由安全繼電器的觸頭17取得連接到第一 IGBT晶體管8的柵極的控制電路16的電力供應(yīng)19。安全繼電器確定輸送系統(tǒng)的操作不一致性，使得關(guān)于操作的不一致性，對安全繼電器的線圈的電流供應(yīng)停止，在這種情形下，安全繼電器的觸頭17斷開。當(dāng)觸頭斷開時，IGBT晶體管8的柵極電壓下降，在該情形下，經(jīng)由IGBT晶體管8的電流流動停止。還可以通過將第二 IGBT晶體管25與短脈沖連接而利用圖3的直流變換器7來控制從直流中間電路I到能量存儲裝置5的供電。在該情形下，在輸送系統(tǒng)的操作不一致性期間，當(dāng)安全繼電器17斷開時，從直流中間電路I向能量存儲裝置5的供電也是可能的。例如，在與電梯系統(tǒng)的停電有關(guān)的、通過利用電梯轎廂的重力驅(qū)動電梯電機(jī)而將電梯乘客運(yùn)送到出口樓層的情況下，以此方式可以將電力供應(yīng)給能量存儲裝置5。在該情形下，電梯電機(jī)將電力返回給中間電路，可以利用開關(guān)25的控制將電力從中間電路向前傳送到能量存儲裝置。圖4表示基于間接電力傳輸?shù)牡诙绷髯儞Q器7的主要電路。根據(jù)圖4的基于間接電力傳輸?shù)闹绷髯儞Q器7適合用于例如根據(jù)圖I和圖2的實(shí)施例的供電系統(tǒng)?；陂g接電力傳輸?shù)闹绷髯儞Q器7連接在包括超級電容器12的能量存儲裝置5和直流中間電路I之間。第一 IGBT晶體管8和第二 IGBT晶體管25與短脈沖連接，用于控制能量存儲裝置5和直流中間電路I之間的供電。變壓器10充當(dāng)直流變換器7的內(nèi)部能量存儲裝置，通過閉合IGBT晶體管8，來自能量存儲裝置5的電流被充入該變壓器的第一繞組。在變壓器被充電之后，斷開IGBT晶體管8，在這種情形下，切斷從能量存儲裝置5的供電，并且電流開始首先經(jīng)由二極管29通過電容器26流回能量存儲裝置5，直到電容器26的電壓已經(jīng)充分地增大，電流切換為經(jīng)由二極管11從變壓器的第二繞組流到直流中間電路1，在該情形下，被充入變壓器10的能量向前移動到直流中間電路I。當(dāng)IGBT晶體管8下次被閉合時，被充入電容器26的能量移動到變壓器10中，這提高了直流變換器7的效率比。以與切斷圖3的實(shí)施例中的IGBT晶體管8的電流流動對應(yīng)的方式，利用安全繼電 器切斷IGBT晶體管8的電流流動。利用圖4的直流變換器7，還可以通過將IGBT晶體管25與短脈沖連接來控制從直流中間電路I到能量存儲裝置5的供電。在該情形下，在開始供電之前，閉合開關(guān)27使得電流能夠流動通過二極管28到達(dá)能量存儲裝置5。通過在閉合開關(guān)27之前斷開開關(guān)29來防止電容器26的各極之間的短路。取代IGBT晶體管，還可以使用例如MOSFET晶體管、雙極型晶體管或者另一半導(dǎo)體開關(guān)作為可控固態(tài)開關(guān)。在上文中，結(jié)合具有配重的電梯系統(tǒng)描述了本發(fā)明的實(shí)施例；然而，根據(jù)本發(fā)明的供電系統(tǒng)適合于許多其它輸送系統(tǒng)，諸如例如沒有配重的電梯系統(tǒng)、起重機(jī)系統(tǒng)、強(qiáng)制驅(qū)動(positive drive)電梯、以及扶梯系統(tǒng)和自動步道系統(tǒng)。術(shù)語“輸送裝置”在本發(fā)明中指代利用其移動要輸送的對象的輸送系統(tǒng)的一部分。本發(fā)明不僅僅限于上述的實(shí)施例，而是在由所附權(quán)利要求限定的發(fā)明構(gòu)思的范圍內(nèi)許多變型是可能的。
權(quán)利要求
1.一種輸送系統(tǒng)的供電系統(tǒng)，所述供電系統(tǒng)包括 直流中間電路⑴； 連接到直流中間電路的電機(jī)橋(2)，用于在直流中間電路⑴和移動輸送裝置(3)的電機(jī)⑷之間供電； 能量存儲裝置(5)； 特征在于，所述供電系統(tǒng)包括 基于間接電力傳輸?shù)闹绷髯儞Q器(7)，連接在能量存儲裝置(5)和直流中間電路(I)之間，用于控制能量存儲裝置(5)和直流中間電路(I)之間的供電； 并且特征在于，基于間接電力傳輸?shù)闹绷髯儞Q器(7)包括 可控固態(tài)開關(guān)(8)，用于切斷從能量存儲裝置(5)進(jìn)行的供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的供電系統(tǒng)，特征在于，輸送系統(tǒng)包括監(jiān)管設(shè)備(6)，所述監(jiān)管設(shè)備(6)用于檢測輸送系統(tǒng)的操作不一致性并且用于形成指示操作不一致性的信號，并且特征在于，可控固態(tài)開關(guān)(8)被布置為基于監(jiān)管設(shè)備(6)形成的指示操作不一致性的信號而被控制，用于切斷從能量存儲裝置(5)進(jìn)行的供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的供電系統(tǒng)，特征在于，基于間接電力傳輸?shù)闹绷髯儞Q器(7)的可控固態(tài)開關(guān)(8)被布置為在輸送系統(tǒng)的正常操作期間與短脈沖連接，用于控制能量存儲裝置(5)和直流中間電路⑴之間的供電。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的供電系統(tǒng)，特征在于，基于間接電力傳輸?shù)闹绷髯儞Q器(7)包括電感性元件(9，10)以及第二固態(tài)開關(guān)(11)，并且特征在于，基于間接電力傳輸?shù)闹绷髯儞Q器(7)包括控制器(20)，用于通過閉合可控固態(tài)開關(guān)(8)從能量存儲裝置(5)向電感性元件(9，10)供應(yīng)電流并且用于通過斷開可控固態(tài)開關(guān)(8)而切斷從能量存儲裝置(5)向電感性元件(9，10)進(jìn)行的電流供應(yīng)，并且特征在于，第二固態(tài)開關(guān)(11)被布置為在可控固態(tài)開關(guān)(8)已經(jīng)斷開之后切換到導(dǎo)通狀態(tài)，用于從電感性元件(9，10)向直流中間電路⑴供應(yīng)電流。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的供電系統(tǒng)，特征在于，能量存儲裝置(5)包括超級電容器(12)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的供電系統(tǒng)，特征在于，能量存儲裝置(5)包括蓄電池。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的供電系統(tǒng)，特征在于，供電系統(tǒng)包括連接在交流電源(14)和直流中間電路(I)之間的網(wǎng)橋(15)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的供電系統(tǒng)，特征在于，供電系統(tǒng)包括與可控固態(tài)開關(guān)(8)的控制極連接的控制電路(16)、以及指示輸送系統(tǒng)的操作不一致性的安全繼電器(17)，所述安全繼電器(17)的觸頭被適配到控制電路(16)，用于切斷經(jīng)由可控固態(tài)開關(guān)(8)進(jìn)行的供電。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的供電系統(tǒng)，特征在于，供電系統(tǒng)包括至少兩個電機(jī)橋(2a，2b)，所述至少兩個電機(jī)橋連接到相同的直流中間電路(1)，并且特征在于，每個電機(jī)橋(2a, 2b)連接到移動輸送裝置的電機(jī)(4a, 4b),用于在直流中間電路⑴和移動輸送裝置的電機(jī)(4a，4b)之間供電。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種輸送系統(tǒng)的供電系統(tǒng)，其包括直流中間電路(1)；連接到直流中間電路的電機(jī)橋(2)，用于在直流中間電路(1)和移動輸送裝置(3)的電機(jī)(4)之間供電；以及能量存儲裝置(5)和基于間接電力傳輸?shù)闹绷髯儞Q器(7)，所述基于間接電力傳輸?shù)闹绷髯儞Q器(7)連接在能量存儲裝置(5)和直流中間電路(1)之間，用于控制能量存儲裝置(5)和直流中間電路(1)之間的供電?；陂g接電力傳輸?shù)闹绷髯儞Q器(7)包括可控固態(tài)開關(guān)(8)，用于切斷從能量存儲裝置(5)進(jìn)行的供電。
文檔編號H02J5/00GK102804579SQ201080034169
公開日2012年11月28日 申請日期2010年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月1日
發(fā)明者A.卡里奧尼米 申請人:通力股份公司