CN1625519A - 电梯控制*** - Google Patents

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Abstract

在包含使卷绕悬吊轿厢及对重的主钢丝绳的曳引轮旋转并使轿厢运动的电动机、驱动电动机的控制装置、使轿厢停止并静止保持的电磁制动器、以及检测电动机旋转的编码器的电梯中，在轿厢停在某层站、并且为了乘客上下而轿厢门打开的状态下，前述控制装置在电动制动器正在动作中而电动制动器的静止保持力不足，轿厢开始微微移动，用前述编码器检测出电动机的旋转角度时，驱动控制前述电动机，使其产生阻止前述电动机旋转的转矩。

Description

电梯控制***
技术领域
本发明涉及电梯控制***，该电梯控制***在电梯的轿厢停在某一楼层、乘客上下电梯的情况下，当电磁制动器发生不正常而轿厢移动时对电动机进行控制，使其产生阻止轿厢移动用的转矩，通过这样使电梯轿厢的移动停止，更提高乘客的安全性。
背景技术
以往的电梯控制***在电磁制动器发生不正常时，就重新开始电动机的驱动控制，使轿厢或对重以安全的速度运行到缓冲器为止，然后停止。在这种情况下，对因电磁制动器的不正常而造成轿厢移动的检测是采用测量电动机转速的测速发电机，没有采用编码器那样的可测量旋转角度的检测器(例如参照特开平61-86380号公报(第2页至第3页，第1图)。
以往的电梯控制***在电磁制动器发生不正常时，目的在于使包括乘客在内的轿厢移动到安全的位置，完全没有考虑为了确保轿厢上下中的乘客的安全而使轿厢不运动。另外，为了不使轿厢运动，必须不是对电动机的速度、而是对旋转位置进行测量并控制，这一点也没有考虑到。
在以往的电梯控制***中，存在的问题是在轿厢停在某一楼层的开门的状态下，万一电磁制动器发生制动力不足的不正常的情况，则轿厢在保持门开状态下移动，对正在上下的乘客造成极大的危险。
发明内容
本发明是为解决前述的问题而提出的，目的在于得到即使电磁制动器在动作时发生制动力不足的不正常时也利用电动机来增强制动力、不使乘客有危险的电梯控制***。
本发明的目的在于，在轿厢停止时，即使万一电磁制动器发生不正常的情况下，也通过同时采用电动机的驱动转矩控制，确保必需的静止保持力，更进一步提高安全性。
本发明有关的电梯控制***，是在包含悬吊轿厢及对重的主钢丝绳、卷绕主钢丝绳的曳引轮、使曳引轮旋转并使轿厢运动的电动机、驱动电动机的控制装置、使轿厢停止并静止保持的电磁制动器、以及检测电动机旋转的编码器的电梯中，在轿厢停在某层站、并且为了乘客上下而轿厢门打开的状态下，尽管电磁制动器正在动作中，但由于某种不正常而电磁制动器的静止保持力不足，轿厢开始微微移动，用前述编码器检测出电动机的旋转角度时，为了使轿厢静止在前述层站的位置，前述控制装置驱动控制前述电动机，使其产生阻止该电动机旋转的转矩。
附图说明
图1所示为本发明实施例1有关的电梯控制***的简要构成图。
图2所示为本发明实施例1有关的电梯控制***的简要构成图。
图3所示为本发明实施例1有关的电梯控制***的详细构成图。
图4所示为本发明实施例1有关的电梯控制***中电梯所需要的电磁制动器的制动力大小。
图5所示为本发明实施例1有关的电梯控制***中为了阻止电动机旋转而电动机产生的转矩图。
图6所示为本发明实施例1有关的电梯控制***中为了阻止电动机旋转而电动机产生的转矩图。(在对电动机过载采取措施时)。
具体实施方式
以下根据附图说明本发明的实施例。
实施例1
下面参照附图说明本发明实施例1有关的电梯控制***。图1及图2所示为本发明实施例1有关的电梯控制***的简要构成图。另外，各图中的同一标号表示同一或相当部分。
图1所示为用1∶1绕绳方式的实施例，图2所示为用2∶1绕绳方式的实施例。两者的称重装置10的位置虽不同，但除此以外没有大的不同。另外，称重装置10不一定必须安装在各图的位置，只要安装在能够直接或间接测量轿厢1内的乘客及货物的总重量的位置即可。以下说明图1。
在图1中，电梯的轿厢1及对重2通过曳引轮4用主钢丝绳3悬吊。然后，在轿厢1的重量上加上定员乘客近似半数的重量所得的重量与对重2的重量平衡，但在通常的运行状态下，轿厢1内的乘客从无人至定员乘坐一直在发生变化，两个重量不会平衡。因此，在轿厢1停在某一楼层时，由电动机5对曳引轮4作用了与不平衡重量即不平衡负载相对应的转矩，然后电磁制动器6动作，不使轿厢1自行移动，处于静止保持状态。
编码器(旋转检测器)7与电动机5的轴直接联结，只要是能够检测电动机5或曳引轮4旋转的地方，则也可以安装在曳引机8的任何地方。另外，最后也可以用检测轿厢1的移动的检测器，安装在轿厢上，检测其运动。再有，对于编码器7，只要是能够检测电动机5或曳引轮4的旋转角度的装置，则也可以用分解器等其它的检测器。
控制装置9驱动电动机5，控制电梯的轿厢1的升降。另外，该控制装置9是实现本申请的目的的装置，即在轿厢1停在某层站12、并且为了乘客上下而轿厢1的门13及层站12的门14打开的状态下，尽管电磁制动器6正在动作中，但由于某种不正常而使电磁制动器6的静止保持力不足，轿厢1开始微微移动，用编码器7检测出电动机5的旋转角度时，为了使轿厢1静止在层站12的位置，则驱动控制电动机5，使其产生阻止该电动机5旋转的转矩。另外，在层站12及轿厢1的下部安装轿厢位置传感器(位置检测器)11。
图3所示为本发明实施例1有关的电梯控制***的详细构成图。另外，在图3中，与图1及图2比较，虽然称重装置10及轿厢位置传感器11等的安装位置不同，但基本构成相同。
在图3中，作为旋转检测器之一例使用的编码器7与电动机5的旋转相对应产生脉冲信号(旋转信号)。因而，通过对该脉冲计数，能够求得电动机5或曳引轮4的旋转量、即轿厢1的移动量的换算值，另外也可以根据脉冲的发生间隔求得移动速度。
称重装置10是测量轿厢1内的乘客等的载重量的装置，在本例的情况下所示为设置在用主钢丝绳3悬吊的轿厢框架与轿厢1之间的装置。即，采用轿厢1内的荷重通过称重装置10传递给轿厢框架的结构。(另外，功能与图1所示的设置在主钢丝绳3与轿厢1之间的装置相同)
作为位置检测器之一例使用的轿厢位置传感器11是检测在电梯的井道中的轿厢1的位置的传感器，将在层站12正确停止时(称为平层)的位置作为基准，检测轿厢1的停止位置在井道的上升或下降方向上偏移时的偏移量等。
门开传感器15设置在轿厢1上，是检测轿厢1的门13打开的传感器。
通报器16在本例的情况下表示设置在轿厢1的通报器，采用显示装置通过文字或图形等模式利用乘客的视觉来通报，或者用蜂鸣器通过报警声音来通报，或者通过广播装置用语音告知乘客等，有各种各样的通报手段。
再有，在图3中，控制装置9由运行控制部901、驱动控制部902、轿厢位置运算部903、轿厢速度运算部904、辅助转矩量运算部905、限制手段906、制动辅助转矩控制部907、制动辅助转矩指令部908、电池909、以及通报控制部910构成。
运行控制部901进行电梯的通常运行控制。该运行控制部901根据运行指示，输出电磁制动器6的释放指令，同时按照根据基准的运行速度模式及来自编码器7的旋转信号而计算的速度指令，输出电动机5应该发生的转矩的转矩指令。另外，在电梯停止时，发出速度为零的停止转矩的指令，输出电磁制动器6的动作指令，在停止之后输出停止信号。
驱动控制部902根据来自运行控制部901的转矩指令，输出要使电动机5产生指定转矩的电动机驱动电流。
轿厢位置运算部903根据来自编码器7的旋转信号，检测偏离基准值的移动量(大小)，例如检测偏离轿厢1停止时的位置的移动量。
轿厢速度运算部904根据来自编码器7的旋转信号，检测轿厢1的移动速度。
辅助转矩量运算部905根据来自称重装置10的称重信号或来自轿厢位置运算部903的轿厢1的偏移位置移动量、来自轿厢速度运算部904的轿厢1的移动速度，计算使电动机5产生的转矩量作为辅助转矩(参照图5及图6)。另外，该辅助转矩量运算部905为了进行限制以便不产生超过需要的转矩，或者由于在本制动辅助转矩作用下不释放电磁制动器6，而在电动机5中持续流过电流，因此具有防止电动机5烧坏用的对电动机驱动电流加以限制即加以转矩限制的限制手段906。
制动辅助转矩控制部907将来自运动控制部901的表示电梯停止的停止信号输入作为开始，在持续接受来自门开传感器15的表示轿厢1的门13打开的门开信号的期间，根据轿厢位置运算部903或轿厢位置传感器11的输出，判断轿厢1的位置从停止时的位置产生偏离，则对制动辅助转矩指令部908输出使电动机5产生制动辅助转矩的指令。该制动辅助转矩控制部907在即使轿厢1的移动停止时也可以输出该指令，直到此后轿厢1开始运行，或者直到轿厢1的门13关闭。即，它至少是防止在停止模式中门开着偏离停止位置用的指令。制动辅助转矩指令部908接受制动辅助转矩发生指令，使驱动控制部902输出产生必需的辅助转矩用的电动机驱动电流。
电池909是为了在即使停电时也能维持基本功能而具备的蓄电装置，不仅可用所谓的铅蓄电池，也可以用二次电池或燃料电池等构成。该电池909利用来自制动辅助转矩控制部907的电池连接信号，与驱动控制部902连接，供给电源。
通报控制部910使轿厢1上设置的通报器16工作。在制动辅助转矩的基本功能起作用的情况下，在门开着的状态下轿厢1动作时，该通报控制部910对通报器16进行控制，通知轿厢1的乘客，告知轿厢地面与层站地面发生偏移，或者通报正利用基本功能。另外，这种状态由于有时在轿厢1内超过定员的乘客乘入等情况下会发生，因此还具有进行通报使乘客从轿厢1退出的效果。
下面参照附图说明本实施例1有关的电梯控制***的动作。
在以下的说明中，以对重2的重量与轿厢1的定员的50％载荷相平衡的情况为例。
图4所示为载荷及不平衡载荷(对重补偿50％)与电磁制动器所必需的制动力的关系图。
在图4中，％载荷是以轿厢1的定员(例如图中为10人)乘电梯时的重量为基准(100％载荷)，表示轿厢1中载有多少％的载荷的值，它成为表示电磁制动器6的制动力的基准。按照日本标准，电磁制动器6必须具有对多至125％的载荷能使轿厢1安全减速并静止保持的能力。另外，按照欧洲标准，作为电磁制动器6的机械式制动器必须有两套，作为能力，必须具有用两套制动器在以额定速度使125％载荷下降时能使曳引机8停止的能力，另外在1套制动器失去能力的情况下，必须具有用单套制动器在以额定速度使100％载荷下降时能使曳引机8停止的能力。
这样的电磁制动器6对于电梯的安全是极其重要的装置，要采用无故障或不正常那样的高可靠性方式，定期维护保养是不可缺少的。但是，虽然是非常稀少的情况，但也要设想有电磁制动器6产生故障或不正常而制动力不足的情况。
本发明提供一种控制装置9，其特征在于，在轿厢1停在某层站12、并且为了乘客上下而轿厢1的门13打开的状态下，尽管电磁制动器6正在动作中，但由于某种不正常而使电磁制动器6的静止保持力不足，轿厢1开始微微移动，用编码器7检测出电动机5的旋转角度时，为了使轿厢1静止在层站12的位置，则驱动控制电动机5，使其产生阻止该电动机5旋转的转矩。
另外，本发明提供一种控制装置9，该控制装置9在轿厢1停在某层站12、并且为了乘客上下而轿厢1的门13打开的状态下，尽管电磁制动器6正在动作中，但由于某种不正常而使电磁制动器6的静止保持力不足，轿厢1开始微微移动，用编码器7检测出电动机5的旋转角度时，首先进行电动机驱动控制，使轿厢1返回移动至开始微微移动之前的位置，然后为了使轿厢1维持静止状态，进行电动机驱动控制，使电动机5产生阻止旋转的转矩。
再有，本发明提供一种控制装置9，该控制装置9在轿厢1停在某层站12、并且为了乘客上下而轿厢1的门13打开的状态下，因电磁制动器6的不正常而轿厢1开始微微移动，则通过电动机5的转矩控制来阻止轿厢1的移动，然后在轿厢1的门13关闭时，解除电动机5的转矩控制，在轿厢1的总重量小于对重2的总重量时，使轿厢1移动至井道最上部后使电梯的运行停止，反之使轿厢1移动至井道最下部后使电梯的运行停止。
再有，本发明是具有通报器16，该通报器16在轿厢1停在某层站12、并且轿厢1的门13打开的状态下，因电磁制动器6的不正常而轿厢1开始微微移动，起动阻止它微微移动的电动机5的转矩控制，则在轿厢1停止的阶段对轿厢1内的乘客利用显示装置或广播装置或蜂鸣器进行通报，让他们从轿厢1退出到层站12。
图5所示为电磁制动器产生的制动力与轿厢承载重量的关系图。
在图5中，实线I表示轿厢1停在层站12时、电磁制动器6产生的制动力与轿厢1的承载重量(％载荷)的关系。在轿厢1的承载重量不到50％(M点)时，由于对重2的重量重，因此对轿厢1作用了上升方向的力，该上升方向的力与电磁制动器6的下降方向的制动力平衡，则轿厢1保持静止。电磁制动力6的下降方向的制动力为最大是在轿厢1为空轿厢的情况。反之，轿厢1的承载重量为50％(M点)以上时，对轿厢1作用了下降方向的力，该下降方向的力与电磁制动器6的上升方向的制动力平衡。
下面以轿厢1的乘客接近定员数时万一电磁制动器6发生不正常的情况为例来说明本实施例1的动作。
在因电磁制动器6不正常而使其制动力处于图54实线I的值以下时，轿厢1开始向下降方向运动。这时，曳引机8的曳引轮4(或电动机5)仅旋转了由轿厢1的移动量决定的角度，该旋转量能用编码器7检测出。
尽管电磁制动器6正在动作中，但在用编码器7检测出曳引轮4的旋转时，本实施例1的控制装置判断电磁制动器6发生了不正常，并开始电动机5的转矩控制，根据承载重量，使其产生图5所示的直线(点线II)、折线(虚线)III或折线(点划线)IV那样的制动力(电动机5产生的转矩)。为了判断电磁制动器6的不正常，若不仅利用编码器7的旋转，还使用轿厢位置传感器11的输出，则能够提高判断精度。
其结果，电磁制动器6只要产生直线I与这些线II、III、IV之差的制动力，就能够使轿厢1静止保持。因电磁制动器6的不正常而造成的制动力下降若小于本实施例1的电动机转矩控制产生的制动力，则能够阻卡轿厢1的移动。
电动机转矩控制产生的转矩值采用怎样的值，可以考虑有各种各样的方式。
在用编码器7检测出电动机5有微微旋转的阶段，根据其旋转方向能够判断是上升还是下降的哪一个方向的制动力不足。另外，若从称重装置10的输出值减去对重2的重量，则由于求出不平衡载荷的值，所以能够以相当高的精度推定为了静止保持轿厢1所必需的制动力的方向与大小。
也可以不使用编码器7的输出，若并用测量轿厢1在井道内的上升下降位置的轿厢位置传感器11的输出，则能够提高精度及冗余度。
为了阻止电动机5的旋转而加给电动机5的转矩值是根据用称重装置10测量的不平衡载荷的值，有如图5的直线II那样用电动机5产生相当于不平衡载荷部分的制动力的方法；如折线III那样在承载载荷处于点A与点B之间的不灵敏区时不产生制动力、在除此以外的区域根据不平衡载荷用电动机5产生制动力的方法；或者用如折线IV那样在不灵敏区以外的区域用电动机5产生正负各一定值的制动力(C点)的方法等。
即使在没有称重装置10时，也能够根据用编码器7检测出的轿厢1微微移动的方向、大小(移动量)及移动速度进行运算，用电动机5产生图5的折线IV那样的制动力。当然，并用称重装置10的输出及编码器7的输出的方法最好。
图6所示为电磁制动器产生的制动力与轿厢的承载重量的关系图。
在用电动机5产生制动力时，为了不使电动机5过载，利用控制装置9的限制手段906加以限制，使得如图6所示那样产生的制动力不处于点P以上或点Q以下。
利用本实施例的电动机转矩控制在能够确认轿厢1处于安全的门开停止状态时，也可以在控制装置9的通报控制部910的控制之下，利用通报器16，通知乘客提前从轿厢1退出。
在利用电动机5的转矩控制来阻止轿厢1移动之后，若确认轿厢1的门13关闭，则为了对电磁制动器6的不正常进行处理，即使解除电动机5的转矩控制，也要使轿厢1移动至轿厢1的安全位置为止，这一点是很重要的。然后，当然应该使电梯停止运行。
本实施例在控制装置9的电源停电时就不具备该功能。为了避免这种情况，控制装置9具有预防停电措施的电池909，采取措施使其在停电时也具有该功能。
工业应用性
本发明有关的电梯控制***，如上所述，由于在轿厢停在某层站、并且为了乘客上下而轿厢门打开的状态下，尽管电磁制动器正在动作中，但由于某种不正常而使电磁制动器的静止保持力不足，轿厢开始微微移动，用编码器检测出电动机的旋转角度时，则利用控制装置驱动控制前述电动机，使其产生阻止前述电动机旋转的转矩，因此具有的效果是，能够得到一种即使电磁制动器产生制动力不足的不正常仍能利用前述电动机来增强制动力，不使乘客有危险的电梯控制***。

Claims (10)

1.一种电梯控制***，其特征在于，具有
使卷绕悬吊轿厢及对重的主钢丝绳的曳引轮旋转，以使所述轿厢运动的电动机；
检测所述电动机的旋转并输出旋转信号的旋转检测器；
使所述轿厢停止并静止保持的制动器；
在所述制动器正在动作中根据来自所述旋转检测器的旋转信号检测出所述电动机旋转时，驱动控制所述电动机使其产生阻止所述旋转的转矩的控制装置。
2.一种电梯控制***，其特征在于，具有
使卷绕悬吊轿厢及对重的主钢丝绳的曳引轮旋转，以使所述轿厢运动的电动机；
检测所述轿厢位置并输出位置信号的位置检测器；
使所述轿厢停止并静止保持的制动器；
在所述制动器正在动作中根据来自所述位置检测器的位置信号检测出因所述电动机的旋转而产生的所述轿厢位置的偏移时，驱动控制所述电动机使其产生阻止所述旋转的转矩的控制装置。
3.一种电梯控制***，其特征在于，具有
使卷绕悬吊轿厢及对重的主钢丝绳的曳引轮旋转，以使所述轿厢运动的电动机；
检测所述电动机旋转并输出旋转信号的旋转检测器；
检测所述轿厢位置并输出位置信号的位置检测器；
使所述轿厢停止并静止保持的制动器；
在所述制动器正在动作中根据来自所述旋转检测器的旋转信号检测出所述电动机旋转时或者根据来自所述位置检测器的位置信号检测出因所述电动机的旋转而产生的所述轿厢位置的偏移时，驱动控制所述电动机使其产生阻止所述旋转的转矩的控制装置。
4.如权利要求1～3的任一项所述的电梯控制***，其特征在于，
还具有所述轿厢上设置的、检测所述轿厢门打开并输出门开信号的门开传感器，
所述控制装置根据来自所述门开传感器的门开信号，判断所述轿厢停在规定层站，并且为了乘客上下而所述轿厢门打开，而且在所述制动器正在动作中所述轿厢开始微微移动时，驱动控制所述电动机，使其产生阻止所述电动机旋转的转矩。
5.如权利要求1～4的任一项所述的电梯控制***，其特征在于，
所述控制装置根据来自所述旋转检测器的旋转信号，求得所述轿厢的移动方向、移动量及移动速度中的至少1个量，并根据该值来计算阻止所述电动机旋转的转矩值。
6.如权利要求1～4的任一项所述的电梯控制***，其特征在于，
还具有测量所述轿厢的总载重量并输出称重信号的称重装置，
所述控制装置根据来自所述称重装置的称重信号，求得不平衡载荷值，并根据该不平衡载荷值来计算阻止所述电动机旋转的转矩。
7.如权利要求1～6的任一项所述的电梯控制***，其特征在于，
所述控制装置将阻止所述电动机旋转的转矩的绝对值限制在规定值以下，使所述电动机不会过载。
8.如权利要求6或7所述的电梯控制***，其特征在于，
所述控制装置在所述轿厢停在规定层站并且为了乘客上下而所述轿厢门打开的状态下，在所述制动器正在动作中而所述轿厢开始微微移动，并且通过所述电动机的转矩控制而阻止所述轿厢移动，然后所述轿厢门关闭时，解除所述电动机的转矩控制，在所述轿厢的总载重量小于所述对重的总重量时，使所述轿厢向井道的最上部移动，而在所述轿厢的总载重量大于所述对重的总重量时，使所述轿厢向井道的最下部移动，然后使电梯停止运行。
9.如权利要求1～8的任一项所述的电梯控制***，其特征在于，
还具有所述轿厢上设置的、在所述控制装置的控制之下阻止所述电动机旋转的转矩控制起动并且所述轿厢停止时对所述轿厢内的乘客输出规定的通报信息的通报器。
10.如权利要求1～9的任一项所述的电梯控制***，其特征在于，
所述控制装置具有停电时供给驱动控制所述电动机用的电源的蓄电装置。
CNA028288017A 2002-11-29 2002-11-29 电梯控制*** Pending CN1625519A (zh)

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