Método y aparato para evitar o minimizar que queden atrapados pasajeros en ascensores durante un fallo de potencia.

Un aparato para gestionar cortes de suministro de energía en un sistema de ascensores en un edificio que tiene una pluralidad de plantas,

comprendiendo el aparato: uno o más ascensores; una calculadora de energía conectada con los ascensores y capaz de determinar una energía total del sistema de ascensores, una energía total requerida para gestionar un corte de suministro de energía, caracterizado por:

ser además la calculadora de energía capaz de determinar un plan para prepararse para un corte de suministro de energía, y un plan para gestionar el corte de suministro de energía, en el que el plan para prepararse para los cortes de suministro de energía comprende cambiar una o más seleccionadas de una posición y una velocidad del uno o más ascensores durante el funcionamiento normal en un intento de proporcionar suficiente energía dentro del sistema de ascensores para por lo menos satisfacer la energía total requerida para gestionar el corte de suministro de energía; y

comprender además el aparato un controlador de movimiento conectado con el ascensor o ascensores y la calculadora de energía, en el que el controlador de movimiento recibe el plan para prepararse para el corte de suministro de energía y el plan para gestionar el corte de suministro de energía de la calculadora de energía, y el controlador de movimiento ejecuta el plan para prepararse para el corte de suministro de energía si no hay corte de suministro de energía alguno y el controlador de movimiento ejecuta el plan para gestionar el corte de suministro de energía si hay un corte de suministro de energía.

Método y aparato para evitar o minimizar que queden atrapados pasajeros en ascensores durante un fallo de potencia

Antecedentes de la invención

El problema de que queden atrapados pasajeros en un ascensor en el caso de un fallo de potencia ha sido una preocupación durante mucho tiempo. En el caso de un fallo de potencia, a menos que el edificio esté equipado con generadores de emergencia funcionales, los pasajeros se encontrarán atrapados hasta que se restablezca la potencia, quizá horas más tarde. Quedar atrapado en un ascensor abarrotado puede ser incómodo, aterrador y potencialmente peligroso.

Es preciso que los edificios por encima de 75 pies (22,86 m) de altura tengan generadores de emergencia con suficiente capacidad para accionar por lo menos un ascensor durante un fallo de potencia. Los sistemas de control de ascensor tienen típicamente lo que se conoce como Funcionamiento de Potencia de Emergencia. Incluso en los edificios que tienen generadores de emergencia funcionales, habitualmente la potencia de emergencia no llega de manera instantánea. La potencia se interrumpe típicamente durante aproximadamente 1 segundos. Cuando se interrumpe la potencia, los frenos se aplican y los ascensores se detienen de manera brusca, lo que también puede ser aterrador y peligroso para los viajeros. Durante una parada normal, la transmisión de velocidad variable se usa para disminuir la velocidad del ascensor hasta que esté se haya detenido por completo, y entonces los frenos se aplican como frenos de estacionamiento. La potencia de emergencia permite con el tiempo que los ascensores detenidos (uno de cada vez) evacúen sus pasajeros al vestíbulo antes de apagarse.

Los cortes de suministro de energía tienen dos efectos perjudiciales:

(1) Cuando desaparece la potencia, los ascensores se ven sometidos a transitorios de voltaje y accionamientos mecánicos que pueden dar lugar a que los ascensores se averíen o bien eléctrica o bien mecánicamente. Cuando se activa la potencia de emergencia, aquellos ascensores que se han averiado no pueden ponerse de nuevo en servicio sin la intervención de personal de servicio de ascensor entrenado, lo que conduce a que los pasajeros queden atrapados durante un tiempo prolongado.

(2) La detención brusca somete a los pasajeros a unas aceleraciones negativas que no se espera que superen 1 g. No obstante, una aceleración negativa de 1 g puede dar lugar a que las personas caigan y se lesionen. Esto es particularmente cierto en pasajeros ancianos, discapacitados y con problemas de salud.

Es deseable eliminar o minimizar los efectos de los cortes de suministro de energía, o las interrupciones en las que se encuentra disponible una potencia de emergencia, permitiendo que el ascensor continúe funcionando a continuación de un corte de suministro de energía hasta la siguiente parada posible y se detenga normalmente en lugar de pararse bruscamente. Esto minimizará la probabilidad de que los pasajeros sufran lesiones o queden atrapados, reducirá la posibilidad de una avería en los sistemas eléctricos o mecánicos de ascensor y dejará los ascensores en un estado en el que estos puedan ponerse de nuevo fácilmente en servicio cuando el generador de emergencia entre en funcionamiento o cuando se restablezca la potencia.

El documento US 5.896.948 A hace referencia a un sistema de paso de reserva que incluye una máquina de potencia de reserva para la generación de potencia. La máquina de potencia de reserva está conectada por distribución en funcionamiento con los consumidores y las transmisiones de ascensor. Las transmisiones de ascensor incluyen un motor elevador de ascensor y un convertidor de frecuencia que controla el mismo. Las transmisiones de ascensor están provistas con unos dispositivos de regulación por medio de los cuales la velocidad del motor de ascensor se ajusta de tal modo que la potencia que toma la transmisión de ascensor de la red de distribución es más baja que un límite de potencia ajustable.

Breve resumen de la invención

A pesar de que la invención se define en las reivindicaciones independientes, se exponen aspectos adicionales de la invención en las reivindicaciones dependientes, la siguiente descripción y los dibujos.

La presente invención proporciona un sistema y método para gestionar cortes de suministro de energía en un sistema de ascensores en un edificio que tiene una pluralidad de plantas. En el sistema, que incluye uno o más ascensores, una calculadora de energía está conectada con los ascensores, y determina una energía total del sistema de ascensores, una energía total requerida para gestionar un corte de suministro de energía, un plan para prepararse para un corte de suministro de energía y un plan para gestionar un corte de suministro de energía. El sistema también incluye un controlador de movimiento conectado con el ascensor o ascensores y la calculadora de energía. El controlador de movimiento recibe el plan para preparar y el plan para gestionar de la calculadora de energía. El controlador de movimiento ejecuta el plan para preparar si no hay corte de suministro de energía alguno, y el controlador de movimiento ejecuta el plan para gestionar si hay un corte de suministro de energía. La invención elimina o minimiza la detención súbita de los ascensores a continuación de un fallo de potencia mediante el uso de la energía almacenada en la totalidad del sistema de ascensores para accionar los ascensores hasta una parada

normal en la siguiente planta posible o entre plantas si hay una energía disponible insuficiente.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es un diagrama de flujo que muestra las acciones de una calculadora de energía de acuerdo con la invención que se reivindica antes y después de un fallo de potencia.

La figura 2 es un diagrama que representa un sistema de ascensores en el que tres ascensores se están moviendo y un ascensor se encuentra estacionario. Los tres ascensores en funcionamiento están proporcionando una energía excedente, y esto permitirá que estos sigan funcionando hasta la siguiente parada posible si se interrumpe el suministro de potencia.

La figura 3 es un diagrama que representa un sistema de ascensores similar a la figura 2, en el que la energía excedente procedente de los tres ascensores se está almacenando en el cuarto ascensor (vacío), el cual se dirige en el sentido hacia abajo a plena velocidad.

La figura 4 es un diagrama que representa un sistema de ascensores similar a la figura 2, en el que la energía excedente procedente de los tres ascensores en movimiento solo es suficiente para mover el ascensor vacío a media velocidad para almacenar la energía excedente.

La figura 5 es un diagrama que representa un sistema de ascensores en el que la energía excedente procedente de un ascensor solo es suficiente para mover los otros dos ascensores cargados a media velocidad.

La figura 6 es un diagrama que representa un sistema de ascensores en el que no hay una energía excedente en los ascensores en movimiento, y un ascensor vacío ha de enviarse hacia arriba con el fin de proporcionar suficiente energía para los otros dos ascensores.

La figura 7 es un diagrama que representa un sistema de ascensores dentro del cual la totalidad de los ascensores están consumiendo energía y solo es posible mover los ascensores usando la energía procedente de su energía cinética y la energía almacenada en los condensadores a continuación de un fallo de potencia.

Descripción detallada de la invención

La presente invención se dirige a eliminar o minimizar la detención súbita de los ascensores a continuación de un fallo de potencia y permitir que los ascensores lleven a cabo una parada normal en la siguiente planta posible. En los casos en los que hay una energía insuficiente en el sistema, los ascensores se llevarían a realizar una parada normal antes de llegar a la siguiente planta. La presente invención hace esto posible mediante la utilización de la energía que se almacena naturalmente en algunos ascensores y compartiendo esa energía entre la totalidad de los ascensores en movimiento en el momento del fallo de potencia.

Cada ascensor en un sistema de ascensores tiene una energía potencial en virtud de su carga (la masa de personas en la cabina de ascensor) una vez deducido su contrapeso, y su posición en el edificio. Cuando un ascensor lleno de personas (que tiene una carga más grande que su contrapeso) se transporta hasta una planta superior, la energía procedente del suministro de potencia eléctrica se convierte en energía potencial. De forma similar, cuando una cabina de ascensor vacía (que tiene una carga menor que su contrapeso) se transporta hasta una planta inferior, la energía... [Seguir leyendo]

1. Un aparato para gestionar cortes de suministro de energía en un sistema de ascensores en un edificio que tiene una pluralidad de plantas, comprendiendo el aparato: uno o más ascensores; una calculadora de energía conectada con los ascensores y capaz de determinar una energía total del sistema de ascensores, una energía total requerida para gestionar un corte de suministro de energía, caracterizado por:

ser además la calculadora de energía capaz de determinar un plan para prepararse para un corte de suministro de energía, y un plan para gestionar el corte de suministro de energía, en el que el plan para prepararse para los cortes de suministro de energía comprende cambiar una o más seleccionadas de una posición y una velocidad del uno o más ascensores durante el funcionamiento normal en un intento de proporcionar suficiente energía dentro del sistema de ascensores para por lo menos satisfacer la energía total requerida para gestionar el corte de suministro de energía; y

comprender además el aparato un controlador de movimiento conectado con el ascensor o ascensores y la calculadora de energía, en el que el controlador de movimiento recibe el plan para prepararse para el corte de suministro de energía y el plan para gestionar el corte de suministro de energía de la calculadora de energía, y el controlador de movimiento ejecuta el plan para prepararse para el corte de suministro de energía si no hay corte de suministro de energía alguno y el controlador de movimiento ejecuta el plan para gestionar el corte de suministro de energía si hay un corte de suministro de energía.

2. El aparato de la reivindicación 1, en el que:

el ascensor o ascensores comprenden una transmisión de velocidad variable y un bus de corriente continua; un bus de corriente continua común está conectado con el bus de corriente continua de cada ascensor de tal modo que la transmisión de velocidad variable de cada ascensor suministra potencia al bus de corriente continua cuando el ascensor produce energía y consume potencia a partir del bus de corriente continua cuando el ascensor consume energía; y,

el controlador de movimiento está conectado con la transmisión de velocidad variable del ascensor o ascensores y ejecuta el plan para prepararse para el corte de suministro de energía y el plan para gestionar el corte de suministro de energía mediante el control de la transmisión de velocidad variable del ascensor o ascensores.

3. El aparato de la reivindicación 2, en el que uno o más condensadores están conectados con el bus de corriente continua común.

4. El aparato de la reivindicación 2 o 3, en el que los ascensores que están consumiendo potencia reciben potencia a partir de la corriente continua común para ejecutar el plan para gestionar el corte de suministro de energía.

5. El aparato de la reivindicación 4, en el que los ascensores que están consumiendo potencia reciben potencia a partir de los condensadores para ejecutar el plan para gestionar el corte de suministro de energía.

6. El aparato de la reivindicación 4, en el que los ascensores que están consumiendo potencia usan energía cinética para ejecutar el plan para gestionar el corte de suministro de energía.

7. El aparato de la reivindicación 1, en el que:

el ascensor o ascensores comprenden un dispositivo de pesado de carga y un dispositivo de medición de

velocidad; y,

la calculadora de energía está conectada con el dispositivo de pesado de carga y el dispositivo de medición de velocidad del ascensor o ascensores, y recibe información acerca de una carga a partir del dispositivo de pesado de carga y la velocidad y el sentido a partir del dispositivo de medición de velocidad.

8. El aparato de la reivindicación 1, en el que:

la calculadora de energía comprende una tabla de correspondencias de las plantas en el edificio, una relación de contrapesos de ascensor y una pluralidad de parámetros de consumo de energía para el ascensor o ascensores.

9. El aparato de la reivindicación 1, en el que:

la energía total del sistema comprende energía que se está regenerando por el ascensor o ascensores moviéndose en el sentido de la gravedad; y,

la energía necesaria para gestionar el corte de suministro de energía comprende energía necesaria para mover el ascensor o ascensores moviéndose en el sentido opuesto a la gravedad hasta una planta en el edificio.

1. El aparato de la reivindicación 1, en el que la calculadora de energía comprende una pluralidad de reglas para determinar el plan para prepararse para el corte de suministro de energía, comprendiendo las reglas:

si la energía total en el sistema de ascensores es más grande que la energía total requerida para gestionar el corte de suministro de energía, mover un ascensor vacío en sentido descendente;

si la energía total en el sistema de ascensores es menor que la energía total requerida para gestionar el corte de suministro de energía, mover un ascensor vacío en sentido ascendente, reducir la velocidad de un ascensor vacío que está consumiendo energía y/o reducir la velocidad de un ascensor ocupado que está consumiendo energía.

11. El aparato de la reivindicación 1, en el que el plan para prepararse para el corte de suministro de energía comprende una o más cualesquiera de:

una instrucción para mover un ascensor vacío en sentido descendente; una instrucción para mover un ascensor vacío en sentido ascendente; una instrucción para reducir la velocidad de un ascensor vacío; y, una instrucción para reducir la velocidad de un ascensor ocupado.

12. El aparato de la reivindicación 1, en el que la calculadora de energía comprende una pluralidad de reglas de gestión para determinar el plan para gestionar el corte de suministro de energía, comprendiendo las reglas:

un ascensor que está vacío y consumiendo potencia se detendrá;

un ascensor que se está moviendo en el sentido de la gravedad se detendrá en la planta más alejada en su sentido de desplazamiento; y

un ascensor ocupado que se está moviendo en un sentido opuesto a la gravedad se detendrá en la siguiente planta en su sentido de desplazamiento.

13. El aparato de la reivindicación 1, en el que el plan para gestionar el corte de suministro de energía comprende la velocidad para el ascensor o ascensores y un destino para el ascensor o ascensores.

14. El aparato de la reivindicación 1, que comprende además una fuente de potencia ininterrumpible conectada con y que proporciona potencia a la calculadora de energía y el controlador de movimiento.

15. El aparato de la reivindicación 14, en el que la fuente de potencia ininterrumpible comprende un inversor y una o más baterías.

16. Un método de gestión de cortes de suministro de energía en un sistema de ascensores que comprende: calcular la energía total en el sistema de ascensores y la energía total requerida para gestionar un corte de suministro de energía;

preparar un plan para prepararse para el corte de suministro de energía y un plan para gestionar el corte de suministro de energía;

ejecutar el plan para prepararse para el corte de suministro de energía si no hay corte de suministro de energía alguno; y

ejecutar el plan para gestionar el corte de suministro de energía si hay un corte de suministro de energía.

17. El aparato de la reivindicación 1, en el que el plan para prepararse para el corte de suministro de energía comprende un plan para evacuar ocupantes del edificio.

18. El método de la reivindicación 16, en el que el plan para prepararse para el corte de suministro de energía comprende un plan para evacuar ocupantes de un edificio.