CN102381602B - 升降机缓降装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种升降机缓降装置，其包括一电动机，通过所述升降机的运动产生交流电；一整流单元，用于将所述电动机产生的交流电转化为直流电；一电压检测单元，用于检测所述直流电的电压；以及一放电单元，用于将所述直流电放电；其中所述电压检测单元中还预设有一阈值电压，当所述直流电的电压大于所述阈值单元，所述放电单元将所述直流电放电。本发明的升降机缓降装置通过检测和控制一电动机中交流电，从而实现电动机的匀速运动，因此在升降机故障停机时，无论轿厢负载轻重，均可达到恒速下降，从而使救出过程安全平稳，解决了传统方法中救出时间过长、轿厢重载时的安全隐患以及使用抱闸导致的抱闸寿命缩短等问题。

Description

升降机缓降装置

技术领域

本发明涉及一种升降机缓降装置，特别是涉及一种恒速缓降升降机的装置。

背景技术

现有的升降机中，尤其是风塔的升降机，在升降机运行中发生停电或其他故障时，所述升降机的轿厢很有可能停在非平层的位置，所以人员就会被困在轿厢中，这时需要通过人为方式释放升降机中的主机抱闸，利用轿厢自重滑降到底层，实现人员救援。

在轿厢下滑过程中，为了让轿厢下滑的同时还能够保证人员及设备安全，要求轿厢的下滑速度在安全的速度以下。

在现有技术中通过采用机械式的摩擦装置实现以上要求。即当主机抱闸被松开时，轿厢会在重力作用下加速下滑，随着轿厢的速度加大，摩擦装置的摩擦力增加。当所述重力与摩擦力相等时，轿厢恒速下降。

采用这种下降方式时，由于当轿厢接近空载时，下降速度比较慢，因此实现人员救援的时间过长；而当轿厢接近满载时，可能无法实现所述重力与摩擦力相等，并且下降速度比较快，所以会带来安全隐患。若此时再利用抱闸减速，会加剧抱闸部件的磨损，因而缩短抱闸的使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中升降机的缓降操作中下降速度慢和下降速度不稳定，而且对升降机的轿厢负载有要求的缺陷，提供一种升降机缓降装置，在下降过程中通过检测和控制一电动机中交流电，从而实现电动机的匀速运动。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供了一种升降机缓降装置，其特点是所述升降机缓降装置包括：一电动机，通过所述升降机的运动产生交流电；一整流单元，用于将所述电动机产生的交流电转化为直流电；一电压检测单元，用于检测所述直流电的电压；以及一放电单元，用于将所述直流电放电；

其中所述电压检测单元中还预设有一阈值电压，当所述直流电的电压大于所述阈值单元，所述放电单元将所述直流电放电。

较佳地，所述升降机缓降装置还包括一开关单元，用于开启或关断所述电动机与所述整流单元之间的连接通路。

较佳地，所述电压检测单元包括：一电压采样模块，用于采样所述直流电的电压；一电压比较模块，预设有一阈值电压并用于比较所述阈值电压和所述直流电的电压；

其中当所述直流电的电压大于所述阈值电压，所述电压比较模块控制所述放电单元将所述直流电放电。

较佳地，所述电压检测单元还包括用于滤除所述直流电中的电流或电压波动的一滤波模块。

较佳地，所述电压检测单元还包括用于保持所述整流单元输出的所述直流电的电压的一第一稳压模块。

较佳地，其特征在于，所述放电单元包括：一放电模块，用于将所述直流电放电；一驱动保护模块，用于限制所述电压检测单元输出至所述放电模块的电流。

较佳地，所述放电单元还包括用于保持所述电压检测单元输出的电压的一第二稳压模块。

较佳地，所述整流单元具有一第一输出端和一第二输出端，所述放电模块包括一电阻以及一开关晶体管，其中所述电阻、所述第一输出端和所述开关晶体管依次电连接，所述开关晶体管还分别与所述电压检测单元和所述第二输出端电连接。

本发明的积极进步效果在于：

本发明的升降机缓降装置通过检测和控制一电动机中交流电，从而实现电动机的匀速运动，因此在升降机故障停机时，无论轿厢负载轻重，均可达到恒速下降，从而使救出过程安全平稳，解决了传统方法中救出时间过长、轿厢重载时的安全隐患以及使用抱闸导致的抱闸寿命缩短等问题。

附图说明

图1为本发明的升降机缓降装置的第一实施例的结构图。

图2为本发明的升降机缓降装置的第二实施例的结构图。

图3为本发明的升降机缓降装置的第三实施例的电路结构图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

第一实施例：

如图1所示的本发明的升降机缓降装置的结构图，其中包括一电动机1、一整流单元2、一电压检测单元3以及一放电单元4。

其中所述电动机1通过所述升降机的运动产生交流电，即当所述升降机下降时，通过带动所述电动机1的转动，从而使得所述电动机1产生交流电。

所述整流单元2用于将所述电动机1产生的交流电转化为直流电，所述整理单元可以采用全桥整流或半桥整流等方式来实现交流电到直流电的转换。

所述电压检测单元3用于检测所述整流单元2转换得到的所述直流电的电压。其中所述电压检测单元3中还预设有一阈值电压，当所述直流电的电压大于所述阈值单元，所述放电单元4进行放电，从而将所述直流电通过放电来消耗掉。

本实施例的工作原理如下：

当升降机故障后，当所述升降机开始自由下降后，所述升降机的轿厢的运动带动所述电动机1的运动，从而所述电动机1产生交流电。

然后所述整流单元2将所述交流电转换为直流电，同时所述电压检测单元3实时地检测所述直流电的电压是否超过预先设置的阈值电压。

若所述直流电的电压大于所述阈值电压，所述放电单元4将所述直流电放电，从而消耗掉所述直流电。

与此同时，由于此时直流电的减少导致了输入所述整流单元2的交流电的减少，即相当于所述电动机1中产生反向的交流电，从而使得所述电动机1减速，因此所述电动机1带动所述升降机的轿厢减速，从而实现了对轿厢下降速度的限制。

当所述直流电的电压小于所述阈值电压，所述放电单元4关闭，从而轿厢再次自由下降。

此后，重复上述各个检测电压以及放电等动作，从而使得所述轿厢的下降速度维持在所述阈值电压所对应的下降速度，所以实现了升降机恒速的下降。

因此本发明中只需要调整所述阈值电压来调节升降机的下降速度，从而可以自定义升降机下降所需要的时间，所以可以有效的根据楼高或塔高等来设计具体的下降速度，解决了传统方法中救出时间过长的安全隐患。

此外由于所述升降机的下降速度与所述轿厢负载无关，而且不需要使用升降机的抱闸来实现减速，所以解决了轿厢重载时的安全隐患以及抱闸寿命缩短等问题。

而且本发明实现了升降机的恒速运动，从而使救出过程安全平稳。

第二实施例：

如图2所示，本实施例与第一实施例的区别在于，本实施例中所述升降机缓降装置还包括一开关单元5，所述开关单元5用于开启或关断所述电动机1与所述整流单元2之间的连接通路。当升降机处于停电等故障时，可以人为地手动地开启本实施例中的升降机缓降装置。从而赋予用户更大的操作空间以及防止***失灵导致所述升降机升降装置不工作。

此外，本实施例中所述电压检测单元3包括一电压采样模块31和一电压比较模块32。所述放电单元4包括一放电模块41和一驱动保护模块42。其中所述电压采样模块31采样所述整流单元2输出的直流电的电压，所述电压比较模块32中预设有阈值电压并用于比较所述阈值电压和所述直流电的电压。其中当所述直流电的电压大于所述阈值电压时，所述电压比较模块32控制所述放电单元4的放电模块41将所述直流电放电。此外所述驱动保护模块42用于限制所述电压检测单元2输出至所述放电模块41的电流，从而防止过大的所述电压检测单元2的输出电流对所述放电模块41的损坏。

第三实施例：

如图3所示的本发明的升降机缓降装置的电路结构图，其中包括一永磁同步马达1，、一开关5、一整流桥2、一电压检测单元3以及一放电单元4。

其中本实施例中采用所述永磁同步马达1作为电动机，并通过与升降机的运动产生交流电。

本实施例中所述整流桥2采用全桥整流的形式将所述永磁同步马达1产生的交流电转化为直流电。此外还可以根据需要采用了半桥整流等转化方式。其中所述整流桥2具有正极输出端21和负极输出端22，并分别输出正极性直流电和负极性直流电。

本实施例中采用开关5作为开启或关闭所述永磁同步马达1与所述整流桥2之间连接的开关单元。

本实施例中所述电压检测单元3除了包含第二实施例中的电压采样模块31和电压比较模块32之外，还包括一滤波模块33和一稳压模块34。

其中如图3所示本实施例中所述比较模块32为一NE555型8脚时基集成电路芯片，此外用户还可以根据实际的设计需要采用其他型号的芯片。所述NE555型8脚时基集成电路芯片中将比较所述预设的阈值电压和检测到所述直流电的电压。

所述电压采样模块31包含可变电阻311和313以及电阻312和314，所述电阻311和312串联连接与所述正极输出端21和负极输出端22之间，所述电阻313和314也串联连接与所述正极输出端21和负极输出端22之间。此外所述可变电阻311和313还分别与所述NE555型8脚时基集成电路芯片电连接，从而为所述NE555型8脚时基集成电路芯片提供采样的直流电电压，其中可以调节所述可变电阻311和313来将所述采样电压与阈值电压匹配，从而保证所述NE555型8脚时基集成电路芯片的电压比较的正确性。

如图3所示所述稳压模块34包括一电阻341、一稳压二极管342和一电容343，其中所述稳压二极管342的正极通过所述电阻341与所述正极输出端21电连接，所述稳压二极管342的负极与所述负极输出端22电连接，并且所述电容与所述稳压二极管342并联。本实施例中所述稳压模块34保持所述整流桥2输出的所述直流电的电压，防止所述直流电的自然压降导致的后续模块的误判断和误操作。此外还可以采用其他形式的稳压电路来实现相同的稳压功能。

所述滤波模块33为一电解电容，其中所述电解电容的正极与所述正极输出端21电连接，所述电解电容的负极与所述负极输出端22电连接。本实施例中所述电解电容可以滤除所述直流电中的电流或电压波动，防止电压波动导致的后续模块误判断和误操作，以及电流波动对后续模块的损坏。此外本实施例中还可以采用其他种类或构成的滤波电路。

此外，如图3所示本实施例中所述放电单元4除了包含第二实施例中的放电模块41和驱动保护模块42之外，还包括一稳压模块43。

其中所述驱动保护模块42为一电阻，本实施中通过一电阻来限制流入所述放电模块41的电流，从而防止大电流或电流波动对所述放电模块41的损坏。

如图3所示所述稳压模块43包括一电阻431、一稳压二极管432和一电容433，其中所述稳压二极管432的正极与所述放电模块41电连接，所述稳压二极管432的负极与所述负极输出端22电连接。所述电阻431与电容433均与所述稳压二极管432并联。本实施例中所述稳压模块43保持所述电压检测单元3输出的所述直流电的电压，防止所述直流电的自然压降导致的后续模块的误判断和误操作。此外还可以采用其他形式的稳压电路来实现相同的稳压功能。

此外所述放电模块41如图3所示包括一电阻411和一NMOS管412。其中所述NMOS管作为连通所述正极输出端21和负极输出端22的开关，并且所述NMOS管412的漏极通过所述电阻411与所述正极输出端21电连接，所述NMOS管412的源极与所述负极输出端22电连接，此外所述NMOS管412的栅极与所述稳压模块43电连接。其中所述电阻411为一大电阻，从而当NMOS管412导通时，即进行放电时，所述电阻411消耗流经所述正极输出端21和负极输出端22的直流电。

本实施例的工作原理如下：

首先当升降机故障后，用户开启所述开关5将所述永磁同步马达1与所述整流桥2电连接。

然后，所述升降机开始自由下降后，所述升降机的轿厢的运动带动所述永磁同步马达1的运动，从而所述永磁同步马达1产生交流电。

然后所述整流桥2通过全桥整流的形式将所述交流电转化为直流电。

此后所述滤波模块33的电解电容滤除所述直流电中的电流或电压波动。并且所述稳压模块34中的电阻341、稳压二极管342和电容343共同保持所述正极输出端21和负极输出端22中的电压。

然后所述电压采样模块31采集所述正极输出端21和负极输出端22之间的电压，并将采集到电压输送至所述NE555型8脚时基集成电路芯片，其中通过实际需要预先调节所述可变电阻311和313，从而使得采集的电压与预先设置与所述NE555型8脚时基集成电路芯片的阈值电压匹配。

此后所述NE555型8脚时基集成电路芯片将所述检测电压与所述阈值电压进行比较，若所述检测电压大于所述阈值电压，则所述NE555型8脚时基集成电路芯片输出一低电平至所述放电单元4。

此时所述NMOS管412导通，从而正极输出端21和负极输出端22通过电阻411电连接，并且由于所述电阻411为一大电阻，所以通过所述正极输出端21和负极输出端22的直流电消耗在所述电阻411上。

由于所述直流电的减少，所述交流电也相应地减少，即相当于所述永磁同步马达1中产生反向的交流电，从而使得所述永磁同步马达1产生反向的转矩，进而对所述永磁同步马达1进行了减速，因此所述永磁同步马达1带动所述升降机的轿厢减速，从而实现了对轿厢下降速度的限制。

此后若所述NE555型8脚时基集成电路芯片检测电压小于所述阈值电压，则所述NE555型8脚时基集成电路芯片输出一高电平至所述放电单元4。

然后所述高电平通过驱动保护模块42的电阻进行限流，防止所述NE555型8脚时基集成电路芯片输出过大电流并对NMOS管412造成损害。此后通过由电阻431、稳压二极管432和电容433构成的稳压模块43保持所述高电平，从而保持了所述NMOS管412的关闭。因此此时永磁同步马达1和升降机的轿厢一同保持自由落体运动。

此后所述永磁同步马达1产生的交流电所对应的直流电的电压逐步上升。然后不断重复上述各个检测电压以及放电等动作，从而使得所述升降机的轿厢维持在一稳定的下降速度，所以实现了升降机恒速的下降。

本实施例中的升降机缓降装置相对于第一实施例和第二实施例通过加入滤波模块以及稳压模块，从而保持了所述升降机缓降装置中各个单元之间传输的信号稳定并滤除了所述信号中的电流和电压的波动，因而防止了所述各个单元中潜在的误判断和误操作。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种升降机缓降装置，其特征在于，所述升降机缓降装置包括：

一电动机，通过所述升降机的运动产生交流电；

一整流单元，用于将所述电动机产生的交流电转化为直流电；

一电压检测单元，用于检测所述直流电的电压；以及

一放电单元，用于将所述直流电放电；

其中所述电压检测单元中还预设有一阈值电压，当所述直流电的电压大于所述阈值电压，所述放电单元将所述直流电放电。

2.如权利要求1所述的升降机缓降装置，其特征在于，所述升降机缓降装置还包括一开关单元，用于开启或关断所述电动机与所述整流单元之间的连接通路。

3.如权利要求1或2中所述的升降机缓降装置，其特征在于，所述电压检测单元包括：

一电压采样模块，用于采样所述直流电的电压；

一电压比较模块，预设有一阈值电压并用于比较所述阈值电压和所述直流电的电压；

其中当所述直流电的电压大于所述阈值电压，所述电压比较模块控制所述放电单元将所述直流电放电。

4.如权利要求3所述的升降机缓降装置，其特征在于，所述电压检测单元还包括用于滤除所述直流电中的电流或电压波动的一滤波模块。

5.如权利要求4所述的升降机缓降装置，其特征在于，所述电压检测单元还包括用于保持所述整流单元输出的所述直流电的电压的一第一稳压模块。

6.如权利要求5所述的升降机缓降装置，其特征在于，所述放电单元包括：

一放电模块，用于将所述直流电放电；

一驱动保护模块，用于限制所述电压检测单元输出至所述放电模块的电流。

7.如权利要求6所述的升降机缓降装置，其特征在于，所述放电单元还包括用于保持所述电压检测单元输出的电压的一第二稳压模块。

8.如权利要求6所述的升降机缓降装置，其特征在于，所述整流单元具有一第一输出端和一第二输出端，所述放电模块包括一电阻以及一开关晶体管，其中所述电阻、所述第一输出端和所述开关晶体管依次电连接，所述开关晶体管还分别与所述电压检测单元和所述第二输出端电连接。

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