CN101224831A - 电梯制动器控制装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种电梯制动器控制装置,该电梯制动器控制装置不需增设特殊装置就能够对直流电磁制动器的异常进行检测,且不会受到制动器动作时的电流应变和制动器检查开关的动作位置的影响。该电梯制动器控制装置具有:至少两个以上的直流电磁制动器;制动器检查开关,其分别设置在各个所述直流电磁制动器中,用于检测制动器的开闭状态;主控制单元,其指令所述直流电磁制动器进行开闭;电流检测单元,其检测流过所述直流电磁制动器的制动器绕组的励磁电流,该电梯制动器控制装置还具有存储单元,其存储通过所述电流检测单元检测到的正常时的电流值,且还具有诊断单元,其将所述正常时的电流值与异常时的电流值进行比较,以诊断所述直流电磁制动器的状态。
Description
技术领域
本发明涉及一种电梯制动器控制装置,在该电梯制动器控制装置的直流电磁制动器中,根据制动用电磁铁的励磁电路电流,进行直流电磁制动器的异常检测。
背景技术
作为该种装置,例如在专利文献1的日本国第2795152号发明专利中公开了一种装置,其中,作为直流电磁制动器的异常检测方法,连续地测量制动器动作时的电流的经时性变化,并将从通电开始起到可动铁芯开始移动为止的电流值的上升速度与正常时的上升速度进行比较,以此检测异常。此外,例如专利文献2的日本国发明专利特开平3-55342号公报中公开了一种装置,其检测制动器动作时的励磁电流的下降发生的时间,并通过将该时间与预先设定的正常时和异常时的下降发生时间的范围进行比较,由此检测出异常。
专利文献1:日本第2795152号发明专利
专利文献2:日本特开平3-55342号公报
在直流电磁制动器中,当制动器绕组通电而产生电磁力时,制动垫开始被制动鼓制动面吸引,并且制动电流开始产生应变。为此,如果将装置结构设置成使用一个电流检测装置来检测流过多个制动器绕组的电流时,电流的变化点可能不会出现明显的下降。此外,在间隙很小时,由于启动时的电流的下降量很小,所以也很难进行检测。
在现有的连续检测电流经时性变化的电流检测方法中,为了能够捕捉到间隙很小时的短时间的电流变化,需要设置高精度和高速的电流检测装置,并且作为检测下降的方法,也需要采用高速的检测方法。
此外,如果制动器检查开关的动作位置没有设置在与制动电流的下降点完全一致的位置上时,由于各个制动器装置的制动器检查开关的动作位置不同,所以即使在制动器开关动作正常的情况下,制动器检查开关的动作时的电流也会出现差异,从而导致用于判断各个制动器是否异常的电流值或者时间的范围出现不同。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电梯制动器控制装置,该电梯制动器控制装置不需要增设特殊的装置,就能够对直流电磁制动器的异常进行检测,并且不会受到制动器动作时的电流应变和制动器检查开关的动作位置的影响。
为了实现上述目的,在本发明的技术方案1中公开了一种电梯制动器控制装置,其具有:至少两个以上的直流电磁制动器;制动器检查开关,其分别设置在各个所述直流电磁制动器中,用于检测制动器的开闭状态;主控制单元,其指令所述直流电磁制动器进行开闭;电流检测单元,其检测流过所述直流电磁制动器的制动器绕组的励磁电流;以及制动器电路,其通过所述主控制单元使励磁电流流过所述制动器绕组,该电梯制动器控制装置的特征在于,进一步具有存储单元,其存储通过所述电流检测单元检测到的正常时的电流值,并且还具有诊断单元,其将所述制动器检查开关动作时的正常时的电流值与异常时的电流值进行比较,以诊断所述直流电磁制动器的状态。
根据技术方案1,由于采用了离散性的检测方式来检测制动器绕组的励磁电流,所以没有必要对励磁电流进行连续测量,其结果,能够解决上述因启动时的电流下降量很小而导致难于进行检测的问题,以及上述需要对电流进行高速检测的问题。
此外,在本发明的技术方案2中公开了一种电梯制动器控制装置,其具有:至少两个以上的直流电磁制动器;制动器检查开关,其分别设置在各个所述直流电磁制动器中,用于检测制动器的开闭状态;主控制单元,其指令所述直流电磁制动器进行开闭;电流检测单元,其检测流过所述直流电磁制动器的制动器绕组的励磁电流;以及制动器电路,其通过所述主控制单元使励磁电流流过所述制动器绕组,该电梯制动器控制装置的特征在于,进一步具有:时间测量单元,其测量从所述主控制单元发出制动器开闭指令起到所述制动器检查开关开始动作为止的时间;存储单元,其存储通过该时间测量单元测量到的所述制动器检查开关动作时的正常时的时间;以及诊断单元,其将通过所述时间测量单元测量到的所述制动器检查开关动作时的异常时的时间与所述被存储的正常时的时间进行比较,以诊断所述直流电磁制动器的状态。
根据技术方案2,由于能够根据至制动器检查开关开始动作为止的时间进行检测,所以能够以简单的结构来检测异常。
并且,在本发明的技术方案3中公开了一种电梯制动器控制装置,其具有:至少两个以上的直流电磁制动器;制动器检查开关,其分别设置在各个所述直流电磁制动器中,用于检测制动器的开闭状态;主控制单元,其指令所述直流电磁制动器进行开闭;电流检测单元,其检测流过所述直流电磁制动器的制动器绕组的励磁电流;以及制动器电路,其通过所述主控制单元使励磁电流流过所述制动器绕组,该电梯制动器控制装置的特征在于,进一步具有:时间测量单元,其测量从所述主控制单元发出制动器开闭指令起到所述制动器检查开关开始动作为止的时间;存储单元,其存储通过该时间测量单元测量到的正常时的时间以及通过所述电流检测单元检测到的正常时的电流值;以及诊断单元,其将通过所述时间测量单元测量到的所述制动器检查开关动作时的异常时的时间以及电流值与所述被存储的正常时的时间以及电流值进行比较,以诊断所述直流电磁制动器的状态。
根据技术方案3,能够更为精确地进行异常检查。
此外,根据技术方案1至3中的任意一项,本发明技术方案4的电梯制动器控制装置的特征在于,通过使所述直流电磁制动器的行程与所述制动器检查开关动作时流过所述制动器绕组的电流值之间的关系形成线性近似的关系,来推断行程的长度。
根据技术方案4,由于能够推断制动器装置的行程,所以在检测到制动器装置的异常时,能够判断该异常是何种异常(如制动垫磨耗或者混入了异物等)。
此外,根据技术方案1至3中的任意一项,本发明技术方案5的电梯制动器控制装置的特征在于,通过控制制动电流,使得其上升时间晚于所述制动器绕组的时间常数,以此检测和测量所述制动器检查开关动作时的电流值和动作时间。
根据技术方案5,由于不会受到制动器绕组的时间常数的影响,所以能够更为精确地对制动器检查开关动作时的励磁电流进行检测,从而不仅能够更为精度地推断行程的变化,而且还能够从容地在较长的时间内发出制动电流指令,如此,由于电流变化缓慢,所以不需要高速的电流检测装置。
此外,根据技术方案1至3中的任意一项,本发明技术方案6的电梯制动器控制装置的特征在于,具有通信单元,其诊断所述直流电磁制动器装置的状态,并将经时性变化或者异常状态发送到管制中心。
根据技术方案6,由于能够在检测到制动器装置的异常时,通过通信单元发送检测到的异常信息,所以能够做到防止制动器装置的故障于未然,从而能够避免电梯因制动器装置发生故障而停止服务。
发明效果
根据本发明,不需要增设特殊的装置就能够对直流电磁制动器的异常进行检测,并且不会受到制动器动作时的电流应变和制动器检查开关的动作位置的影响。
附图说明
图1是设置有制动器检查开关的制动器装置的结构(释放时)说明图;
图2是设置有制动器检查开关的制动器装置的结构(吸引时)说明图;
图3是本发明的整体结构图;
图4是制动器装置的电气电路图;
图5是表示制动电流响应和制动器检查开关的动作定时的示例图;
图6是制动垫产生了磨损时的直流电磁制动器图;
图7是表示制动电流和行程之间关系的图;
图8是表示制动器检查开关启动时的制动器启动电流和行程之间关系的图。
符号说明
1电动机轴
2制动鼓
3a、3b制动垫
4a、4b制动靴
5a、5b电枢
6a、6b弹簧
7a、7b铁芯
8a、8b制动器绕组
9a、9b制动器检查开关
10电梯控制装置
11制动器控制器
12主控制手段
13电源
14开关元件
15直流电磁制动器
16电流检测单元
17时间测量单元
18存储单元
19诊断单元
20通信单元
21管制中心
22a,22b行程长度
具体实施方式
以下参照附图对本发明的一实施方式进行说明。
图1是设置有制动器检查开关的制动器装置的结构(释放时)说明图,图2是设置有制动器检查开关的制动器装置的结构(吸引时)说明图,图3是本发明的整体结构图,图4是制动器装置的电气电路图,图5是表示制动电流响应和制动器检查开关的动作定时的示例图,图6是制动垫产生了磨损时的直流电磁制动器图,图7是表示制动电流和行程之间关系的图,图8是表示制动器检查开关启动时的制动器启动电流和行程之间关系的图。
如图1所示,直流电磁制动器15具有:与电动机轴1连接的制动鼓2;安装在铁芯7a、7b上的用于产生吸引力的制动器绕组8a、8b;在该制动器绕组8a、8b通电时被吸引的电枢5a、5b;由于该电枢5a、5b被吸引而朝从制动鼓2离开的方向移动的制动靴4a、4b;安装在该制动靴4a、4b上的制动垫3a、3b;赋予电枢5a、5b以复原力的弹簧6a、6b;以及检测电枢5a、5b是否被吸引的制动器检查开关9a、9b。
在图1的实施例中,制动器被设置在左右2处,并且各个制动器分别具有制动器检查开关9a,9b。
该直流电磁制动器15在电流流过制动器绕组8a、8b时,克服弹簧6a、6b的制动力而吸引各个电枢5a、5b,使制动垫3a、3b离开制动鼓2,从而使电梯轿厢处于能够行驶的状态。
如图2所示,当电枢5a、5b被完全吸引后,各个制动器检查开关9a、9b通过机械作用独立进行工作。此外,在电梯轿厢停止时,通过切断电流而使电枢5a、5b复原,使制动垫3a、3b与制动鼓2接触而产生制动力。
图3的结构包括:连接在直流电磁制动器15内的制动器绕组8a、8b上的电流检测单元16;从该电流检测单元16获取电流反馈值的制动控制器11内的主控制单元12;将电流指令值输入到该主控制单元12中的电梯控制装置10;根据从主控制单元12输出的电压指令值对电源13的电压进行变换并将其施加到制动器绕组8a、8b上的开关元件14;根据制动器检查开关9a、9b的信号测量动作时间的时间测量单元17;存储该动作时间以及由电流检测手段16检测出的电流值的存储装置18;根据该动作时间和电流值诊断制动器装置的状态的诊断单元19;以及与管制中心21进行通信的通信单元20。
在图4中,图中的R是制动器电路的电阻部分,制动器绕组8a、8b相对于电源13并列连接,电流检测单元16相对于电源13串联连接。
所以,电流检测单元16所检测的是流过各个制动器绕组8a、8b的励磁电流的合计值。
并且,在电流检测单元16中,能够使用采用了普通霍耳元件的非接触式电流传感器,使绕组贯穿传感器而进行电流检测。
在图5(a)中的实线例示了直流电磁制动器15正常时的制动电流的响应以及制动器检查开关9a、9b的动作定时。
相对于阶梯状的电流指令I*,制动器绕组8a、8b的励磁电流在正常时如图5(a)的实线所示,其由于起因于制动器绕组8a、8b的电感的时间常数而滞后地跟随电流指令。
但是,当制动垫3a、3b开始从制动鼓2的制动面被吸引时,如图5(a)的t1时间点所示,电流开始产生应变,当完全吸引后,制动器检查开关9a、9b动作,电流增加而再次跟随指令值。
此时,在2个制动器检查开关9a、9b的动作定时中有时会产生偏差,这是由于各个制动器中的制动器检查开关的微小的安装误差等引起的机械动作的滞后而产生的。
各个制动器检查开关9a、9b的信号被输入到制动器控制器11内的时间测量单元17中,通过获取该定时与制动器开关信号输入时的时间差,得到制动器检查开关9a、9b的启动时间t1、t2,并且与此时的制动器启动电流I1、I2一起被存储在存储装置18中。
图6表示在图1的直流电磁制动器15中,只有制动垫3b发生了磨损时的情况,如图6所示,制动垫3b发生了磨损的右侧制动器的电枢5b与铁芯7b之间的行程22b与制动垫3a处于正常状态的左侧制动器的电枢5a与铁芯7a之间的行程22a相比变长。
如此,当行程22b变长时,电枢5b与铁芯7b之间的磁路常数发生变化,其结果,时间常数变大,因此需要更大的电磁吸引力,在制动器检查开关动作时流过制动器绕组8b的电流与正常时相比变大,并且由于时间常数变大,而导致制动电流的上升滞后。所以,要吸引制动器就需要更大的电流,制动电流的响应时间产生变化。
制动垫3b发生了磨损的右侧制动器的制动器检查开关9b的动作时间t’2与正常时的动作时间t2之间出现较大的差异,制动器检查开关9a、9b的动作定时形成如图5(a)的异常时的虚线所示的状态。其原因是,如上所示,因行程22b变长,到电枢5b开始被吸引为止需要更长的时间,由此,制动器启动电流I’2也比正常时的制动器启动电流I’2更大。
如此,当制动器装置产生了异常时,制动器启动电流I1、I2和制动器检查开关9a、9b的动作时间t1、t2将发生变化。
所以,在诊断单元19中,对预先根据设计值或者正常状态下的测量值求出的规定的动作时间和电流值进行比较,以及对经时性变化进行监视,由此能够检测到制动器装置的异常。
如果需要更为精确地检测制动器装置的异常,可以将制动电流指令设定成灯泡形状来检测制动电流和制动器检查开关动作时间。
图5(b)中的实线例示了制动电流指令被设定成灯泡形状时的、正常时的制动电流响应和制动器检查开关9a、9b的动作定时。
此时,将制动电流指令设定成灯泡形状,使得上升时间晚于制动器绕组8a、8b的时间常数,由此,如果弹簧6a、6b的弹簧常数没有发生变化,则电枢5a、5b开始被吸引时所发生的电流的应变小,与阶梯状的制动电流指令相比,能够更为精确地对制动器检查开关9a、9b动作时的制动器启动电流Ir1、Ir2进行检测。
图5(b)的虚线例示了将制动电流指令设定为灯泡形状时的异常(制动垫3b发生了磨损)时的制动电流响应以及制动器检查开关9a、9b的动作定时。
此时,制动电流指令晚于制动器绕组8a、8b的时间常数,并且异常侧的制动器绕组8b中也没有过多的电流流动,所以,制动器检查开关9a动作时的制动器启动电流I’r1与正常时的值相同。
图7是制动电流与行程的关系图,在图7中,正常时的关系以实线进行表示,为了吸引电枢5a、5b而使制动器绕组8a、8b通电后,在一段时间内,在弹簧6a、6b的弹簧力的作用下,电枢5a、5b不移动,而从某一时间点起,电枢5a、5b开始移动,通过制动器检查开关9a、9b的动作位置,与铁芯7a、7b接触。释放时的电流与行程之间的关系与吸引时的关系相反,表现出如图7所示的磁滞特性。
图7的虚线表示行程变长时的情况。由于使电枢5a、5b移动的能量增大,所以流过的电流更多。点划线表示行程变短时的情况,与行程变长时的情况相反,能够以更小的电流使制动器检查开关9a、9b动作。
因此,制动器检查开关9a、9b动作时的制动器启动电流与行程之间的关系如图8所示,将行程的长度设定为l,将电流值设定为i时,
可以形成如公式l=ai+b所示的线性近似的关系。式中的a、b为常数。
根据上述正常的制动器装置,预先使制动器检查开关启动时的电流值与行程的关系形成公式化,则能够根据所测量的电流值推断出行程。
此外,预先将图8所示的行程的阈值设定为Xmin~Xmax,由此,电流值的阈值也被确定为Imin~Imax,如此,当制动器检查开关动作时的电流值超出了该范围时,可以将其检测为异常。
其结果,在将制动电流指令设定为阶梯状时,能够将制动器检查开关9a、9b的动作时间以及此时的制动器启动电流与预先根据设计值或者正常状态下的测量值求出的规定的动作时间和电流值进行比较,以及对经时性变化进行监视,由此能够检测到制动器装置的异常。
此外,通过将制动电流指令设定为灯泡形状,能够更为精确地检测制动器启动电流,能够根据行程与制动器启动电流之间的关系来推断行程。
上述的制动器装置的诊断工作由诊断单元19进行,在检测到异常时,由通信单元20向管制中心21发送该异常情况。此外,通过在平时也对数据进行监视,所以能够对经时性变化进行远程监视。
其结果,能够在制动垫交换方面设定适当的维护保养周期,能够做到防止制动器装置的故障于未然,从而能够避免电梯因制动器装置发生故障而停止服务。
Claims (6)
1.一种电梯制动器控制装置,具有:至少两个以上的直流电磁制动器;制动器检查开关,其分别设置在各个所述直流电磁制动器中,用于检测制动器的开闭状态;主控制单元,其指令所述直流电磁制动器进行开闭;电流检测单元,其检测流过所述直流电磁制动器的制动器绕组的励磁电流;以及制动器电路,其通过所述主控制单元使励磁电流流过所述制动器绕组,该电梯制动器控制装置的特征在于,
进一步具有存储单元,其预先存储通过所述电流检测单元检测到的正常时的电流值,并且还具有诊断单元,其将所述制动器检查开关动作时的正常时的电流值与异常时的电流值进行比较,以诊断所述直流电磁制动器的状态。
2.一种电梯制动器控制装置,具有:至少两个以上的直流电磁制动器;制动器检查开关,其分别设置在各个所述直流电磁制动器中,用于检测制动器的开闭状态;主控制单元,其指令所述直流电磁制动器进行开闭;电流检测单元,其检测流过所述直流电磁制动器的制动器绕组的励磁电流;以及制动器电路,其通过所述主控制单元使励磁电流流过所述制动器绕组,该电梯制动器控制装置的特征在于,
进一步具有:时间测量单元,其测量从所述主控制单元发出制动器开闭指令起到所述制动器检查开关开始动作为止的时间;存储单元,其存储通过该时间测量单元测量到的正常时的时间;以及诊断单元,其将通过所述时间测量单元测量到的所述制动器检查开关动作时的异常时的时间与所述被存储的正常时的时间进行比较,以诊断所述直流电磁制动器的状态。
3.一种电梯制动器控制装置,具有:至少两个以上的直流电磁制动器;制动器检查开关,其分别设置在各个所述直流电磁制动器中,用于检测制动器的开闭状态;主控制单元,其指令所述直流电磁制动器进行开闭;电流检测单元,其检测流过所述直流电磁制动器的制动器绕组的励磁电流;以及制动器电路,其通过所述主控制单元使励磁电流流过所述制动器绕组,该电梯制动器控制装置的特征在于,
进一步具有:时间测量单元,其测量从所述主控制单元发出制动器开闭指令起到所述制动器检查开关开始动作为止的时间;存储单元,其存储通过该时间测量单元测量到的正常时的时间以及通过所述电流检测单元检测到的正常时的电流值;以及诊断单元,其将通过所述时间测量单元测量到的所述制动器检查开关动作时的异常时的时间以及电流值与所述被存储的正常时的时间以及电流值进行比较,以诊断所述直流电磁制动器的状态。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电梯制动器控制装置,其特征在于,通过使所述直流电磁制动器的行程与所述制动器检查开关动作时流过所述制动器绕组的电流值之间的关系形成线性近似的关系,来推断行程的长度。
5.如权利要求1至3中任一项所述的电梯制动器控制装置,其特征在于,通过控制制动电流,使得其上升时间晚于所述制动器绕组的时间常数,以此检测和测量所述制动器检查开关动作时的电流值和动作时间。
6.如权利要求1至3中任一项所述的电梯制动器控制装置,其特征在于,具有通信单元,其诊断所述直流电磁制动器装置的状态,并将经时性变化或者异常状态发送到管制中心。
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