Система обеспечения бесперебойной работы двигателя лебедки лифта, привод лифта и способ обеспечения бесперебойной подачи питания на двигатель лебедки лифта
Изобретение относится к области электроэнергетических систем и может быть использовано в электроэнергетических системах лифта, обеспечивающих бесперебойное движение лифта при работе в нормальных условиях и при перебоях в питании. Техническим результатом является упрощение и снижение стоимости. Рассматриваются система обеспечения бесперебойной работы двигателя лебедки лифта при работе в нормальных условиях и при перебоях в питании, привод лифта и способ обеспечения бесперебойной работы двигателя лебедки лифта при работе в нормальных условиях и при перебоях в питании. Рекуперативный привод подает питание от основного источника питания на двигатель лебедки при работе в нормальных условиях. Схема аварийного переключения, включающая источник резервного электропитания, в случае сбоев в работе основного источника питания отсоединяет рекуперативный привод от основного источника питания и подсоединяет источник резервного электропитания к рекуперативному приводу для обеспечения в основном бесперебойной подачи питания на двигатель лебедки. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 3 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к области электроэнергетических систем. В частности, настоящее изобретение относится к электроэнергетическим системам лифта, обеспечивающих бесперебойное движение лифта при работе в нормальных условиях и при перебоях в питании.
Уровень техники
Привод лифта обычно рассчитан на работу от источника питания в определенном диапазоне входных напряжений. Компоненты привода имеют номинальное напряжение и номинальную мощность тока, обеспечивающие бесперебойную работу привода, если источник электропитания работает в расчетном диапазоне входных напряжений. Однако сети электропитания в определенных секторах менее надежны и часто случаются кратковременные падения напряжения, снижение напряжения (то есть напряжение ниже допустимого диапазона привода) и/или потери электроэнергии. При кратковременных падениях напряжения в сети привод потребляет больше электроэнергии от источника питания, чтобы поддерживать на одном уровне питание двигателя лебедки. В обычных лифтах при поступлении избыточного питания от источника питания привод отключается, чтобы предотвратить повреждение компонентов привода.
При кратковременных падениях напряжения или потерях электроэнергии лифт может застрять между этажами в шахте лифта до тех пор, пока источник питания снова не будет работать в номинальном диапазоне рабочих напряжений. В обычных лифтах пассажиры вынуждены находиться в кабине, пока обслуживающий персонал не освободит тормоз для управления движением кабины вверх или вниз, после чего лифт начнет движение к ближайшему этажу. В последнее время были введены лифты, оборудованные автоматическими системами аварийного переключения. Данные лифты включают аккумуляторы электроэнергии, которые при неполадках в подаче электроэнергии подают питание с тем, чтобы лифт дошел до следующего этажа и пассажиры могли бы выйти из кабины лифта. Однако многие автоматические системы аварийного переключения сложны и дорогостоящи и после перебоев в электропитании они не могут обеспечить надежную подачу питания на привод лифта. Целью изобретения является преодоление указанных технических недостатков путем разработки эффективной системы бесперебойного питания лифта, привода лифта и способа обеспечения бесперебойного питания.
Раскрытие изобретения
Для достижения указанного технического результата разработана система обеспечения бесперебойной работы двигателя лебедки лифта для работы в нормальных условиях и при сбоях питания, содержащая рекуперативный привод для подачи питания на двигатель лебедки и схему аварийного переключения, включающую источник резервного электропитания, при этом рекуперативный привод имеет входы для подачи электропитания с основного источника питания при работе в нормальных условиях, при этом схема аварийного переключения установлена с возможностью отсоединения входов рекуперативного привода от основного источника питания и одновременного подсоединения резервного источника питания к входам рекуперативного привода для подачи постоянного тока на входы при сбое основного источника питания. В системе схема аварийного переключения может включать первую группу переключателей, подключенных между основным источником питания и входами рекуперативного привода, вторую группу переключателей, подключенных между резервным источником питания и входами рекуперативного привода, при этом первая группа переключателей выполнена в замкнутом состоянии, а вторая группа переключателей в разомкнутом состоянии при работе в нормальных условиях, при этом первая группа переключателей выполнена в разомкнутом состоянии, а вторая группа переключателей в замкнутом состоянии - при сбое основного источника питания. Указанные состояния первой группы переключателей и второй группы переключателей могут являться функцией измеренного напряжения основного источника питания. Первая группа переключателей может включать три переключателя для подачи трехфазного тока с основного источника питания на входы рекуперативного привода при работе в нормальных условиях. Рекуперативный привод может быть выполнен трехфазным и вторая группа переключателей может включать три переключателя, каждый из которых подключен между входом рекуперативного привода и резервным источником питания. Рекуперативный привод может быть выполнен трехфазным и вторая группа переключателей может включать первый переключатель, подключенный между положительным полюсом резервного источника питания и первым входом рекуперативного привода, и второй переключатель, подключенный между отрицательным полюсом резервного источника питания и вторым входом рекуперативного привода. Первая и вторая группы переключателей могут включать устройства, выбранные из группы, состоящей из реле и транзисторов. Система может дополнительно включать вспомогательные системы и системы управления, импульсный источник электропитания для переключения питания с основного источника питания на резервный источник питания в случае сбоя основного источника питания для обеспечения в основном бесперебойного питания вспомогательных систем и систем управления. Резервный источник питания может включать по меньшей мере одну батарею. Рекуперативный привод может включать конвертор для преобразования мощности, поданной на входы рекуперативного привода с основного источника питания, в мощность постоянного тока, инвертор для обеспечения работы двигателя лебедки путем преобразования постоянного тока с конвертора в переменный ток, шину питания, подключенную между конвертором и инвертором для приема постоянного тока с конвертора и инвертора, при этом инвертор установлен с возможностью преобразования переменного тока от двигателя лебедки в постоянный ток. Конвертор может быть установлен с возможностью повышения мощности с резервного источника питания при перебоях в питании и подачи соответствующей мощности на шину питания.
Для достижения технического результата разработан привод лифта, включающий рекуперативный привод, имеющий выходы, соединенные с двигателем лебедки лифта, и входы, соединенные с основным источником питания переменного тока с помощью первой группы переключателей, и с резервным источником питания с помощью второй группы переключателей, датчик напряжения для измерения напряжения основного источника питания и блок управления для замыкания первой группы переключателей и размыкания второй группы переключателей при измеренном напряжении основного источника в пределах нормального рабочего диапазона и для размыкания первой группы переключателей и замыкания второй группы переключателей при измеренном напряжении основного источника питания ниже нормального рабочего диапазона. В приводе лифта рекуперативный привод может быть трехфазным, первая группа переключателей может включать три переключателя для подачи трехфазного тока с основного источника питания на рекуперативный привод при измеренном напряжении основного источника питания в пределах нормального рабочего диапазона. Вторая группа переключателей может формировать трехфазную мостовую схему включения. Вторая группа переключателей может формировать мостовую схему включения Н-типа. Резервный источник питания может включать по меньшей мере одну батарею. Рекуперативный привод может включать конвертор для преобразования тока, поданного на входы рекуперативного привода с основного источника питания или резервного источника питания, в постоянный ток, инвертор для обеспечения работы двигателя лебедки путем преобразования постоянного тока с конвертора в переменный ток, шину питания, подключенную между конвертором и инвертором для приема постоянного тока с конвертора и инвертора, при этом инвертор установлен с возможностью преобразования переменного тока двигателя лебедки в постоянный ток. Конвертор может быть установлен с возможностью повышения мощности с резервного источника питания при измеренном напряжении основного источника питания ниже нормального рабочего диапазона и подачи соответствующей мощности на шину питания.
Для достижения технического результата разработан также способ обеспечения в основном бесперебойной подачи питания на двигатель лебедки лифта при работе в нормальных условиях и при перебоях в питании, в котором измеряют напряжение основного источника питания, соединяют основной источник питания с входами рекуперативного привода для обеспечения работы двигателя лебедки лифта при измеренном напряжении основного источника питания в пределах нормального рабочего диапазона, отсоединяют основной источник питания от входов рекуперативного привода и подсоединяют резервный источник питания к входам рекуперативного привода при измеренном напряжении основного источника питания ниже нормального рабочего диапазона, при этом с основного источника питания подают переменный ток на входы, а с резервного источника питания подают постоянный ток на входы.
В способе можно подсоединять основной источник питания путем замыкания первой группы переключателей, подключенных между основным источником питания и входами рекуперативного привода, и размыкания второй группы переключателей, подключенных между резервным источником питания и входами рекуперативного привода. В способе можно отсоединять основной источник питания путем размыкания первой группы переключателей и замыкания второй группы переключателей. В способе схему подключения второй группы переключателей можно выбирать из группы, включающей трехфазный мост и мост Н-типа. Резервный источник питания может включать по меньшей мере одну батарею. В способе можно дополнительно повышать мощность, подаваемую с резервного источника питания на рекуперативный привод при измеренном напряжении основного источника питания ниже нормального рабочего диапазона.
Суммируем вышесказанное. Данное изобретение направлено на систему, обеспечивающую бесперебойную работу двигателя лебедки лифта при работе в нормальных условиях и при перебоях в питании. Рекуперативный привод подает питание от основного источника питания на двигатель лебедки при работе в нормальных условиях. Схема аварийного переключения, включающая источник резервного электропитания, в случае сбоев в работе основного источника питания путем отключает рекуперативный привод от основного источника питания и подсоединяет источник резервного электропитания к рекуперативному приводу для обеспечения бесперебойной подачи питания на двигатель лебедки.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - схематический чертеж электроэнергетической системы, обеспечивающей работу двигателя лебедки лифта.
Фиг.2 - схематический чертеж трехфазной мостовой схемы аварийного переключения с основного источника питания на резервный источник питания.
Фиг.3 - схематический чертеж мостовой схемы Н-типа аварийного переключения с основного источника питания на резервный источник питания.
Осуществление изобретения
Фиг.1 является схематическим чертежом электроэнергетической системы 10, обеспечивающей работу двигателя 12 лебедки лифта 14, которая включает основной источник питания 20 и привод лифта, включающий схему 22 аварийного переключения, элементы 24 с реактивным сопротивлением, конвертор 26, шину питания 28, сглаживающий конденсатор 30, инвертор 32 и импульсный источник электропитания (SMPS) 34. Электроэнергия может подаваться на основной источник питания 20 с энергосистемы общего пользования, например промышленной сети. Лифт 14 включает кабину 36 лифта и противовес 38, подсоединенные к двигателю 12 лебедки с помощью кабеля 40. Датчик 42 напряжения источника электропитания соединен параллельно с тремя фазами основного источника питания 20 для контроля за напряжением основного источника питания 20 и его измерения. Передача сигналов на схему 22 аварийного переключения, конвертор 26, инвертор 32 и датчик 42 напряжения источника электропитания и/или прием сигналов с указанных компонентов осуществляется с помощью блока управления 44.
Как будет описано ниже, данная конфигурация электроэнергетической системы 10 обеспечивает в основном бесперебойную подачу электропитания на двигатель 12 лебедки и другие системы лифта при работе в нормальных условиях и при перебоях в питании. Сети электропитания в определенных секторах менее надежны и часто случаются кратковременные падения напряжения, снижение напряжения и/или потери электроэнергии. Электроэнергетическая система 10 включает схему 22 аварийного переключения, обеспечивающую бесперебойную работу двигателя 12 лебедки при работе в нормальных условиях во время указанных перебоев в питании путем переключения с отказавшего основного источника питания на резервный источник питания. В нижеследующем описании, направленном на обеспечение работы двигателя лебедки лифта, следует понимать, что схема 22 аварийного переключения может быть использована для обеспечения бесперебойной подачи электроэнергии при любой нагрузке сети.
Схема 22 аварийного переключения включает три входа 11, 12 и 13, каждый из которых соединен с одной из трех фаз основного источника питания 20. Выходные шины L1, L2 и L3 схемы 22 аварийного переключения соединены с конвертором 26 через элементы 24 с реактивным сопротивлением. Общий узел, включающий конвертор 26, шину питания 28 и инвертор 32, подсоединен к входу DC- и питание подается на импульсный источник электропитания 34 со схемы 22 аварийного переключения через шины низкого напряжения LVI. Импульсный источник электропитания 34 также подсоединен к выходным линиям L2 и L3 для приема одной фазы выходного тока высокого напряжения со схемы 22 аварийного переключения. Следует отметить, что импульсный источник электропитания 34 может быть соединен с любыми двумя из выходных линий L1, L2 и L3 для приема одной фазы выходного тока высокого напряжения. Импульсный источник электропитания 34 подает питание на вспомогательные системы и на блок управления 44. Блок управления 44 контролирует работу схемы 22 аварийного переключения путем обмена сигналов на контакте CTRL схемы 22 аварийного переключения.
Датчик 42 напряжения источника электропитания осуществляет непрерывный контроль за напряжением основного источника питания 20 и передает на блок управления 44 сигнал, относящийся к измеренному напряжению. Затем блок управления 44 сравнивает измеренное напряжение основного источника питания 20 с нормальным рабочим диапазоном для электроэнергетической системы 10 (например, в пределах 10% от номинального напряжения). Если измеренное напряжение основного источника питания 20 находится в пределах нормального рабочего диапазона, то блок управления 44 передает сигнал на схему 22 аварийного переключения, чтобы питание от основного источника питания 20 поступило на конвертор 26. Элементы 24 с реактивным сопротивлением подсоединены между схемой 22 аварийного переключения и конвертором 26 для контроля за током, проходящим между схемой 22 аварийного переключения и конвертором 26.
Если измеренное напряжение основного источника питания 20 ниже нормального рабочего диапазона, то блок управления 44 передает сигнал на схему 22 аварийного переключения, чтобы отсоединить основной источник питания 20 от конвертора 26 и подсоединить к конвертору 26 резервный источник питания (например, вторичную аккумуляторную батарею), входящий в схему 22 аварийного переключения. Как будет описано подробнее ниже, схема 22 аварийного переключения обеспечивает в основном бесперебойную подачу питания на конвертор 26 после обнаружения падения напряжения в основном источнике питания 20. Во время переключения с основного источника питания 20 на резервный источник питания импульсный источник электропитания 34 (который также подсоединен к резервному источнику питания) осуществляет контроль над работой вспомогательных компонентов электроэнергетической системы 10, обеспечивая быстрое переключение и минимальную задержку при переключении с основного источника питания на резервный источник питания. Когда измеренное напряжение находится снова в пределах нормального рабочего диапазона, блок управления 44 передает другой сигнал на схему 22 аварийного переключения для отсоединения резервного источника питания и подсоединения к конвертору 26 основного источника питания 20. Примеры осуществления схемы 22 аварийного переключения будут представлены и описаны со ссылкой на фиг.2 и 3.
Конвертор 26 и инвертор 32 соединены с помощью шины питания 28. Сглаживающий конденсатор 30 соединен параллельно с шиной питания 28. Конвертор 26 может представлять собой трехфазный конвертор для преобразования трехфазного переменного тока основного источника питания 20 в постоянный ток. Согласно одному из вариантов осуществления конвертор 26 включает несколько схем на мощных транзисторах, включающих соединенные параллельно транзисторы и диоды. Выходной постоянный ток подается с конвертора 26 на шину питания 28. Сглаживающий конденсатор 30 сглаживает выпрямленный ток, подаваемый с конвертора 26 на шину питания 28. Конвертор также преобразует на шине питания 28 ток, подлежащий обратному поступлению в основной источник питания 20. Данная рекуперативная конфигурация позволяет уменьшить требования, предъявляемые к основному источнику питания 20. Важно отметить, что в то время, как основной источник питания 20 представлен как трехфазный источник переменного тока, электроэнергетическая система 10 может получать питание от источника питания любого типа, включая однофазный источник переменного тока и источник постоянного тока (но не ограничиваясь этим).
Инвертор 32 может представлять собой трехфазный инвертор для преобразования постоянного тока с шины питания 28 в трехфазный переменный ток. Инвертор 32 может включать несколько схем на мощных транзисторах, включающих соединенные параллельно транзисторы и диоды. Инвертор 32 поставляет трехфазный ток на двигатель 12 лебедки на выходах инвертора 32. Кроме того, инвертор 32 выпрямляет ток, вырабатываемый при работе двигателя 12 лебедки лифта 14. Например, если двигатель 12 лебедки вырабатывает ток, то инвертор 32 преобразует выработанный ток и подает его на шину питания 28. Сглаживающий конденсатор 30 сглаживает преобразованный ток, поступающий с инвертора 32 на шину питания 28. Согласно альтернативному варианту осуществления изобретения инвертор 32 представляет собой однофазный инвертор для преобразования постоянного тока с шины питания 28 в однофазный переменный ток, поставляемый на двигатель 12 лебедки.
Двигатель 12 лебедки контролирует скорость и направление движения между кабиной 36 лифта и противовесом 38. Электрическая мощность, необходимая для обеспечения работы двигателя 12 лебедки, изменяется при ускорении и изменении направления движения лифта 14, а также в зависимости от груза, находящегося в кабине 36 лифта. Например, при ускорении кабины 36 лифта и подъеме с грузом вес которого превышает вес противовеса 38 (то есть с тяжелым грузом), или спуске с грузом, вес которого меньше веса противовеса 38 (то есть с легким грузом), требуется максимальное количество электроэнергии для обеспечения работы двигателя 12 лебедки. Если лифт 14 сбалансирован или передвигается с постоянной скоростью со сбалансированной нагрузкой, то используется меньшее количество электроэнергии. Если скорость движения кабины 36 лифта уменьшена, то при спуске с тяжелым грузом или подъеме с легким грузом кабина 36 лифта приводит в действие двигатель 12 лебедки. В этом случае двигатель 12 лебедки вырабатывает ток, который преобразуется инвертором 32 в постоянный ток. Преобразованный постоянный ток может снова поступать в основной источник питания 20 и/или электроэнергия может быть рассеяна в резисторе динамического торможения, соединенном параллельно с шиной питания 28 (не показан). Таким образом, так как ток может вырабатываться двигателем 12 лебедки и снова поступать в основной источник питания 20 при перевозке легких грузов, то узел, включающий основной источник питания 20, конвертор 26, шину питания 28, сглаживающий конденсатор 30 и инвертор 32, часто называют рекуперативным приводом.
Следует отметить, что хотя показан только один двигатель 12 лебедки, подсоединенный к электроэнергетической системе 10, электроэнергетическая система 10 может включать несколько двигателей 12 лебедки. Например, несколько инверторов 30 могут быть соединены параллельно с шиной питания 28 для подачи питания на несколько двигателей 12 лебедки. Или, для примера, несколько приводов, включающих элементы 24 с реактивным сопротивлением, конвертор 26, шину питания 28, сглаживающий конденсатор 30 и инвертор 32, могут быть соединены параллельно со схемой 22 аварийного переключения таким образом, что каждый из приводов подает питание на двигатель 12 лебедки.
Электроэнергетическая система 10 может также поставлять питание другим электрическим системам, например вспомогательным системам (например, вентиляторы, средства освещения и розетки кабины 36 лифта и предохранительные цепи) и системам управления (например, панели управления лифта, система позиционирования лифта и системы идентификации пассажиров). В нормальных рабочих условиях импульсный источник электропитания 34 получает питание с линий высокого напряжения L2 и L3 через схему 22 аварийного переключения и поставляет его вспомогательным системам и системам управления. Импульсный источник электропитания 34 также подсоединен к резервному источнику питания схемы 22 аварийного переключения через линии низкого напряжения LVI. Пока электроэнергетическая система 10 работает в нормальных условиях резервный источник питания находится в режиме ожидания. В случае перебоев в питании импульсный источник электропитания 34 переключается на прием питания с резервного источника питания схемы 22 аварийного переключения, обеспечивая бесперебойное питание системы управления приводом и вспомогательных систем, на время переключения рекуперативного привода с основного источника питания 20 на резервный источник питания, что обеспечивает в основном бесперебойную эксплуатацию лифта.
Фиг.2 является схематическим чертежом схемы 50 аварийного переключения согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. Схема 50 аварийного переключения является примером схемы, которая может быть использована для схемы 22 аварийного переключения, показанной на фиг.1. Схема 50 аварийного переключения включает переключатели основного питания 52a, 52b и 52c, переключатели резервного питания 54a, 54b, 54c и 54d и батарею 56. Релейный переключатель основного питания 52а соединен между входом 11 и выходной линией L1, релейный переключатель основного питания 52b соединен между входом 12 и выходной линией L2, и релейный переключатель основного питания 52с соединен между входом 13 и выходной линией L3. Переключатели резервного питания 54a, 54b, 54c и 54d соединены между положительным полюсом батареи 56 и общим узлом рекуперативного привода (DC-). Переключатели резервного питания 54a-54d скомпонованы в виде трехфазного моста и соединены параллельно с выходными линиями L1, L2 и L3. Входы низкого напряжения (LVI) импульсного источника электропитания 34 соединены параллельно с батареей 56.
Следует отметить, что переключатели 52a-52c и 54a-54d были приведены лишь в качестве наглядной иллюстрации возможности соединения и взаимодействия схемы 50 аварийного переключения и электроэнергетической системы 10. В реальных вариантах осуществления изобретения данные переключатели могут представлять собой любые устройства, облегчающие контролируемое соединение с компонентами схемы 50 аварийного переключения, включая релейные переключатели, транзисторы и преобразователи постоянного тока подходящего размера. Следует также отметить, что хотя показана только одна батарея 56, схема 50 аварийного переключения может включать резервный источник питания любого типа или конфигурации, включая несколько соединенных последовательно батарей, суперконденсаторов или других аккумуляторов энергии.
Если измеренное напряжение основного источника питания 20 находится в пределах нормального рабочего диапазона электроэнергетической системы 10, то блок управления 40 передает сигнал на схему 50 аварийного переключения через линию CTRL, которая одновременно замыкает переключатели основного питания 52a-52c и размыкает переключатели резервного питания 54a-54d, соединяя три фазы основного источника питания 20 на входах 11, 12 и 13 с выходными линиями L1, L2 и L3 соответственно. В результате при нормальных рабочих условиях питание в электроэнергетическую систему 10 (фиг.1) поступает с основного источника питания 20.
Если измеренное напряжение основного источника питания 20 ниже нормального рабочего диапазона электроэнергетической системы 10, то блок управления 40 передает сигнал на схему 50 аварийного переключения через линию CTRL, которая одновременно размыкает переключатели основного питания 52a-52c и замыкает переключатели резервного питания 54a-54d, соединяя положительный полюс батареи 56 со всеми тремя выходными линиями L1, L2 и L3 и отрицательный полюс батареи 56 с общим узлом DC-рекуперативного привода. Питание на импульсный источник электропитания 34 подается с батареи 56 через линии LVI для обеспечения бесперебойной подачи питания в систему управления приводом и вспомогательные системы на время переключения с основного источника питания 20 на батарею 56. После переключения конвертор 26 функционирует как блок, включающий три двунаправленных соединенных параллельно повышающих напряжение конвертора для подачи повышенного постоя иного тока с батареи 56 на линию питания 28. Показанная конфигурация обеспечивает подачу постоянного тока с батареи 56 на шину питания 28, напряжение которой больше в 3-5 раз напряжения батареи 56.
Переключение с основного источника питания 20 на батарею 56 осуществляется быстро, таким образом электроэнергетическая система 10 может работать в основном бесперебойно и в случае прекращения подачи электроэнергии может быть осуществлена спасательная операция по доставке пассажиров лифта 14 на следующий ближайший этаж. Кроме того, лифт 14 может передвигаться на довольно высокой скорости во время проведения спасательной операции (до 50% нормальной рабочей скорости), таким образом пассажиры могут быстро выйти из лифта после отказа основного источника питания 20. Кроме того, так как мощность тока, подаваемого с батареи 56 на шину питания 28, довольно высока, то лифт 14 может работать бесперебойно даже в случае крайней несбалансированности кабины 36 лифта.
Фиг.3 является схематическим чертежом схемы 60 аварийного переключения согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. Схема 50 аварийного переключения является еще одним примером схемы, которая может быть использована для схемы 22 аварийного переключения, показанной на фиг.1. Схема 60 аварийного переключения включает переключатели основного питания 62a, 62b и 62c, переключатели резервного питания 64a и 64b и батарею 66. Релейный переключатель основного питания 62a соединен между входом 11 и выходной линией L1, релейный переключатель основного питания 62b соединен между входом 12 и выходной линией L2, и релейный переключатель основного питания 62с соединен между входом 13 и выходной линией L3. Релейный переключатель резервного питания 54а соединен между положительным полюсом батареи 66 и выходной линией L1, а релейный переключатель резервного питания 54b соединен между отрицательным полюсом батареи 66 и выходной линией 1-2. Переключатели резервного питания 54a и 54b скомпонованы в виде трехфазного моста и соединены параллельно с выходными линиями L1 и L2. Входы низкого напряжения (LVI) импульсного источника электропитания 34 соединены параллельно с батареей 56. В альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения отрицательный полюс батареи 66 также соединен с общим узлом DC-рекуперативного привода.
Если измеренное напряжение основного источника питания 20 находится в пределах нормального рабочего диапазона электроэнергетической системы 10, то блок управления 40 передает сигнал на схему 60 аварийного переключения через линию CTRL, которая одновременно замыкает переключатели основного питания 62a-62c и размыкает переключатели резервного питания 64a и 64b, соединяя три фазы основного источника питания 20 на входах 11, 12 и 13 с выходными линиями L1, L2 и L3 соответственно. В результате при нормальных рабочих условиях питание в электроэнергетическую систему 10 (фиг.1) поступает с основного источника питания 20.
Если измеренное напряжение основного источника питания 20 ниже нормального рабочего диапазона электроэнергетической системы 10, то блок управления 40 передает сигнал на схему 60 аварийного переключения через линию CTRL, которая одновременно размыкает переключатели основного питания 62а-62с и замыкает переключатели резервного питания 64a и 64b, соединяя положительный полюс батареи 66 с выходной линией L1 и отрицательный полюс батареи 66 с выходной линией L2. Питание на импульсный источник электропитания 34 подается с батареи 66 через линии LVI для обеспечения бесперебойной подачи питания в систему управления приводом и вспомогательные системы на время переключения с основного источника питания 20 на батарею 66. Согласно данному варианту осуществления изобретения конвертор 26 функционирует как один повышающий напряжение конвертор для подачи повышенного постоянного тока с батареи 66 на линию питания 28. Показанная конфигурация обеспечивает подачу постоянного тока с батареи 56 на линию питания 28, напряжение которой больше в 1,5-2 раза напряжения батареи 66. Данная конфигурация подходит для лифта 14, требующего меньшую мощность электроэнергии. Ее преимущество заключается в том, что не требуется дополнительное электрическое подсоединение отрицательного полюса батареи 66 к общему узлу DC-.
Таким образом, настоящее изобретение направлено на систему, обеспечивающую бесперебойную работу двигателя лебедки лифта при работе в нормальных условиях и при перебоях в питании. Рекуперативный привод поставляет питание от основного источника питания на двигатель лебедки при работе в нормальных условиях. Схема аварийного переключения, включающая источник резервного электропитания, в случае сбоев в работе основного источника питания отключает рекуперативный привод от основного источника питания и подсоединяет источник резервного электропитания к рекуперативному приводу для обеспечения бесперебойной подачи питания на двигатель лебедки. Система согласно данному изобретению обеспечивает улучшенную работу рекуперативного привода, питаемого от резервного источника питания, по сравнению с предшествующими системами и обеспечивает быстрое переключение с основного источника питания на резервный источник питания при обнаружении сбоев в основном источнике питания.
Хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на примеры и предпочтительные варианты осуществления изобретения, специалистам обычной квалификации в данной области техники очевидно, что возможны изменения по форме и деталям, не выходящие за пределы существа и объема данного изобретения.
1. Система обеспечения бесперебойной работы двигателя лебедки лифта для работы в нормальных условиях и при сбоях питания, включающая рекуперативный привод для подачи питания на двигатель лебедки и схему аварийного переключения, содержащую источник резервного электропитания, при этом рекуперативный привод имеет входы для подачи электропитания с основного источника питания при работе в нормальных условиях, а схема аварийного переключения установлена с возможностью отсоединения входов рекуперативного привода от основного источника питания и одновременного подсоединения резервного источника питания к входам рекуперативного привода для подачи постоянного тока на входы при сбое основного источника питания.
2. Система по п.1, в которой схема аварийного переключения включает первую группу переключателей, подключенных между основным источником питания и входами рекуперативного привода, вторую группу переключателей, подключенных между резервным источником питания и входами рекуперативного привода, при этом первая группа переключателей выполнена в замкнутом состоянии, а вторая группа переключателей выполнена в разомкнутом состоянии при работе в нормальных условиях, а при сбое основного источника питания первая группа переключателей выполнена в разомкнутом состоянии, а вторая группа переключателей выполнена в замкнутом состоянии.
3. Система по п.2, в которой указанные состояния первой группы переключателей и второй группы переключателей являются функцией измеренного напряжения основного источника питания.
4. Система по п.2, в которой первая группа переключателей включает три переключателя для подачи трехфазного тока с основного источника питания на входы рекуперативного привода при работе в нормальных условиях.
5. Система по п.4, в которой рекуперативный привод выполнен трехфазным, а вторая группа переключателей включает три переключателя, каждый из которых подключен между входом рекуперативного привода и резервным источником питания.
6. Система по п.4, в которой рекуперативный привод выполнен трехфазным, а вторая группа переключателей включает первый переключатель, подключенный между положительным полюсом резервного источника питания и первым входом рекуперативного привода, и второй переключатель, подключенный между отрицательным полюсом резервного источника питания и вторым входом рекуперативного привода.
7. Система по п.2, в которой первая и вторая группы переключателей включают устройства, выбранные из группы, состоящей из реле и транзисторов.
8. Система по п.1, дополнительно включающая вспомогательные системы и системы управления, импульсный источник электропитания для переключения питания с основного источника питания на резервный источник питания в случае сбоя основного источника питания для обеспечения в основном бесперебойного питания вспомогательных систем и систем управления.
9. Система по п.1, в которой резервный источник питания включает по меньшей мере одну батарею.
10. Система по п.1, в которой рекуперативный привод включает конвертор для преобразования мощности, поданной на входы рекуперативного привода с основного источника питания, в мощность постоянного тока, инвертор для обеспечения работы двигателя лебедки путем преобразования постоянного тока с конвертора в переменный ток, шину питания, подключенную между конвертором и инвертором для приема постоянного тока с конвертора и инвертора, при этом инвертор установлен с возможностью преобразования переменного тока от двигателя лебедки в постоянный ток.
11. Система по п.10, в которой конвертор установлен с возможностью повышения мощности с резервного источника питания при перебоях в питании и подачи соответствующей мощности на шину питания.
12. Привод лифта, включающий рекуперативный привод, имеющий выходы, соединенные с двигателем лебедки лифта, и входы, соединенные с основным источником питания переменного тока посредством первой группы переключателей, и с резервным источником питания посредством второй группы переключателей, датчик напряжения для измерения напряжения основного источника питания и блок управления для замыкания первой группы переключателей и размыкания второй группы переключателей при измеренном напряжении основного источника в пределах нормального рабочего диапазона и для размыкания первой группы переключателей и замыкания второй группы переключателей при измеренном напряжении основного источника питания ниже нормального рабочего диапазона.
13. Привод лифта по п.12, в котором рекуперативный привод является трехфазным, первая группа переключателей включает три переключателя для подачи трехфазного тока с основного источника питания на рекуперативный привод при измеренном напряжении основного источника питания в пределах нормального рабочего диапазона.
14. Привод лифта по п.13, в котором вторая группы переключателей формирует трехфазную мостовую схему включения.
15. Привод лифта по п.13, в котором вторая группа переключателей формирует мостовую схему включения Н-типа.
16. Привод лифта по п.13, в котором резервный источник питания включает по меньшей мере одну батарею.
17. Привод лифта по п.12, в котором рекуперативный привод включает конвертор для преобразования тока, поданного на входы рекуперативного привода с основного источника питания или резервного источника питания, в постоянный ток, инвертор для обеспечения работы двигателя лебедки путем преобразования постоянного тока с конвертора в переменный ток, шину питания, подключенную между конвертором и инвертором, для приема постоянного тока с конвертора и инвертора, при этом инвертор установлен с возможностью преобразования переменного тока двигателя лебедки в постоянный ток.
18. Привод лифта по п.17, в котором конвертор установлен с возможностью повышения мощности с резервного источника питания при измеренном напряжении основного источника питания ниже нормального рабочего диапазона и подачи соответствующей мощности на шину питания.
19. Способ обеспечения в основном бесперебойной подачи питания на двигатель лебедки лифта при работе в нормальных условиях и при перебоях в питании, включающий измерение напряжения основного источника питания, соединение основного источника питания со входами рекуперативного привода для обеспечения работы двигателя лебедки лифта при измеренном напряжении основного источника питания в пределах нормального рабочего диапазона, отсоединение основного источника питания от входов рекуперативного привода и подсоединение резервного источника питания к входам рекуперативного привода при измеренном напряжении основного источника питания ниже нормального рабочего диапазона, при этом с основного источника питания подают переменный ток на указанные входы, а с резервного источника питания подают постоянный ток на указанные входы.
20. Способ по п.19, в котором подсоединяют основной источник питания путем замыкания первой группы переключателей, подключенных между основным источником питания и входами рекуперативного привода и размыкания второй группы переключателей, подключенных между резервным источником питания и входами рекуперативного привода.
21. Способ по п.20, в котором отсоединяют основной источник питания путем размыкания первой группы переключателей и замыкания второй группы переключателей.
22. Способ по п.20, в котором схема подключения второй группы переключателей выбирается из группы, включающей трехфазный мост и мост Н-типа.
23. Способ по п.19, в котором резервный источник питания включает по меньшей мере одну батарею.
24. Способ по п.19, в котором дополнительно повышают мощность, подаваемую с резервного источника питания на рекуперативный привод при измеренном напряжении основного источника питания ниже нормального рабочего диапазона.
