KR20000049857A - 엘리베이터의 제동력 및 견인력 검출장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엘리베이터에 작용되는 제동력 및 견인력을 비교적 간편하고 정확하게 검출할 수 있도록 된 새로운 구조의 엘리베이터 제동력 및 견인력 검출장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 구동모터(10)와, 상기 구동모터(10)를 정지시키는 제동기(20)와, 상기 구동모터(10)에 의해 회전되는 로프풀리(30)와, 이 로프풀리(30)에 걸려진 로프(40)에 연결되어 승강되는 카(43) 및 균형추(45)를 포함하여 구성된 엘리베이터에 있어서, 상기 제동기(20)의 전원선(25) 또는 제동기(20)에 설치되어 제동시점을 검출하는 제동감지부(50)와, 상기 구동모터(10)와 연결된 회전축(15)에 설치되어 제동시의 슬립거리와 제동속도를 감지하는 회전감지센서(59)와, 상기 제동감지부(50) 및 회전감지센서(59)와 각기 연결되며 메모리부(58)가 내장되어 제동거리 또는 제동속도 또는 제동가속도 등을 산출하여 디스플레이 하는 표시기(57)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 엘리베이터 제동력 검출장치가 제공된다.

Description

엘리베이터의 제동력 및 견인력 검출장치 {brake and traction force detector for elevator}
본 발명은 엘리베이터의 제동력 및 견인력 검출장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엘리베이터에 작용되는 제동력 및 견인력을 비교적 간편하고 정확하게 검출할 수 있도록 된 새로운 구조의 엘리베이터 제동력 및 견인력 검출장치에 관한 것이다.
일반적으로 엘리베이터는 건물에 수직 형성된 승강로를 따라 승하강되면서 승객을 실어 나르는 기계장치로서, 카를 유압식으로 승하강시키는 것도 있으나, 와이어 로프를 이용한 권상방식이 주류를 이룬다.
이러한 권상방식의 엘리베이터는 도 1에서와 같이, 승강로(1) 상부의 기계실(3)에 설치되는 모터(10)와, 이 모터(10)를 정지시키는 제동기(20)와, 상기 모터(10)와 연동되는 로프풀리(30)와, 이 로프풀리(30)에 걸려진 로프(40)에 일체로 연결된 카(43) 및 균형추(45)로 이루어진다.
따라서, 상기 구동모터(10)를 작동시키면 로프풀리(30)가 회전되면서 이 로프풀리(30)에 걸려진 로프(40)와, 로프(40)에 매달린 카(43) 및 균형추(45)가 승하강되며, 카(43)가 원하는 층에 근접되면 상기 제동기(20)에 의해 이를 정지시키게 된다.
그러나, 이러한 엘리베이터를 장기간 운행하다보면 제동기(20)와 로프풀리(30) 등이 마모되어 제동력과 견인력이 감소되므로, 안전운행을 위해서는 이를 적절히 조절해주거나 교체 설치할 필요가 있게 된다. 이러한 조절작업이나 교체시기 판단을 위해서는 엘리베이터에 작용되는 제동력과 견인력 측정이 선행되어야 한다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 엘리베이터에 작용되는 제동력 및 견인력을 비교적 간편하고 정확하게 검출할 수 있도록 된 새로운 구조의 엘리베이터 제동력 및 견인력 검출장치를 제공하는 것이다.
도 1은 종래 엘리베이터의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 제동력 검출장치의 구성도
도 3은 본 발명에 따른 견인력 검출장치의 구성도
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
10 : 구동모터 15 : 회전축
20 : 제동기 25 : 전원선
30 : 로프풀리 40 : 로프
43 : 카 45 : 균형추
50 : 제동감지부 55 : 슬립감지센서
57 : 표시기 58 : 메모리부
59 : 회전감지센서
본 발명에 따르면, 구동모터(10)와, 상기 구동모터(10)를 정지시키는 제동기(20)와, 상기 구동모터(10)에 의해 회전되는 로프풀리(30)와, 이 로프풀리(30)에 걸려진 로프(40)에 연결되어 승강되는 카(43) 및 균형추(45)를 포함하여 구성된 엘리베이터에 있어서, 상기 제동기(20)의 전원선(25) 또는 제동기(20)에 설치되어 제동시점을 검출하는 제동감지부(50)와, 상기 구동모터(10)와 연결된 회전축(15)에 설치되어 제동시의 슬립거리와 제동속도를 감지하는 회전감지센서(59)와, 상기 제동감지부(50) 및 회전감지센서(59)와 각기 연결되며 메모리부(58)가 내장되어 제동거리 또는 제동속도 또는 제동가속도 등을 산출하여 디스플레이 하는 표시기(57)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 엘리베이터 제동력 검출장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 구동모터(10)와, 상기 구동모터(10)를 정지시키는 제동기(20)와, 상기 구동모터(10)에 의해 회전되는 로프풀리(30)와, 이 로프풀리(30)에 걸려진 로프(40)에 연결되어 승강되는 카(43) 및 균형추(45)를 포함하여 구성된 엘리베이터에 있어서, 상기 구동모터(10)와 연결된 회전축(15)에 설치되어 제동시 구동모터(10)의 정지시점을 감지하는 회전감지센서(59)와, 상기 로프(40)의 둘레부에 설치되어 구동모터(10) 정지시점으로부터 로프풀리(30)와 로프(40) 사이의 슬립거리 및 슬립속도를 측정하는 슬립감지센서(55)와, 상기 회전감지센서(59) 및 슬립감지센서(55)에 각기 연결되며 메모리부(58)가 내장되어 로프(40)와 로프풀리(30) 사이의 슬립거리 또는 슬립속도 또는 슬립가속도를 산출하여 디스플레이 하는 표시기(57)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 엘리베이터 견인력 검출장치가 제공된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 제동력 검출장치의 일실시예를 도시한 구성도이다. 이를 참조하면, 상기 엘리베이터 제동력 검출장치는 제동기(20)의 전원선(25)에 연결되어 제동시점을 검출하는 제동감지부(50)와, 구동모터(10)와 연결된 회전축(15)에 설치되어 제동시 슬립거리와 제동속도를 감지하는 회전감지센서(59)와, 상기 제동감지부(50) 및 회전감지센서(59)와 각기 연결되어 제동거리 또는 제동시점의 속도 또는 제동가속도 등을 검출하는 표시기(57)로 구성된다.
상기 제동기(20)는 전원이 공급되는 동안 제동 해제되어 엘리베이터의 승강 작동이 이루어지며, 전원이 공급되다가 끊어지는 순간 제동력이 작용되어 엘리베이터를 정지시키게 된다. 이때, 상기 엘리베이터에는 도 1에서와 같이, 그 하중이 매우 큰 카(43)와 균형추(45)가 매달려 승강되므로, 제동기(20)에 의해 이를 정지시키려고 해도 그 관성력에 의해 바로 정지되지 않고 슬립이 발생된다.
이때, 상기 제동력 검출장치는 제동감지부(50)가 제동기의 전원선(25)에 연결되어 제동기(20)에 전원이 공급되다가 끊어지는 시점을 감지하므로써, 제동시점을 정확하게 감지할 수 있으며, 상기 구동모터(10)와 연결된 회전축(15)에 회전감지센서(59)가 설치되어 제동시의 슬립거리와 제동속도를 측정할 수 있게 된다. 이때, 상기 제동감지부는 제동기에 설치되어 브레이크 플런저의 동작을 감지하는 리미트 스위치 등이 적용될 수도 있다.
또한, 상기 표시기(57)는 제동감지부(50)와 회전감지센서(59)에 각기 연결되고, 메모리부(58)와 메모리스위칭회로가 내장되어, 상기 제동감지부(50)에 의해 제동시점이 감지되면, 회전감지센서(59)가 작동되어 제동시점의 속도를 메모리부(58)에 저장하며 이를 외부로 디스플레이해 주고, 제동시의 슬립거리를 검출해 내어 디스플레이하게 된다.
또, 이러한 슬립거리와 제동속도를 이용하게 되면 아래의 ??식에 의해 슬립가속도를 연산해낼 수 있게 되며, 이러한 슬립가속도를 이용하면 ??식에 의해 제동토크를 산출해낼 수 있게 된다.
2as=v1 2-v2 2(v1=나중속도, v2=처음속도)
a=(v1 2-v2 2)/2s ,,,,,,,,,①식
제동력(제동토크)=(M균형추-M카)×a슬립×R로프풀리,,,,,,,,②식
여기서 a=슬립가속도, R=로프풀리의 반지름
한편, 본 발명에 따른 견인력 검출장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 구동모터(10)에 연결된 회전축(15)상에 설치되어 구동모터(10)의 정지시점을 감지하는 회전감지센서(59)와, 도 1의 카(43) 및 균형추(45)와 연결된 로프(40)의 둘레부에 설치되어 구동모터(10) 정지후 로프풀리(30)와 로프(40) 사이의 슬립거리 및 슬립속도를 측정하는 슬립감지센서(55)와, 상기 회전감지센서(59) 및 슬립감지센서(55)에 각기 연결되며 메모리부(58)와 메모리스위칭회로가 내장되어 로프(40)와 로프풀리(30) 사이의 슬립거리 또는 슬립발생시의 속도나 가속도 등을 검출해내는 표시기(57)로 구성된다.
상기 로프(40)는 로프풀리(30)에 걸쳐진 상태에서 그 양측에 도1에서와 같이, 매우 큰 하중의 카(43)와 균형추(45)가 매달려 승강되므로 구동모터(10) 및 로프풀리(30)가 제동기(20)에 의해 정지되더라도 로프(40)가 로프풀리(30)로부터 슬립된다. 또한, 이러한 슬립현상은 구동모터(10)에 의해 카(43)를 승강시킬 때에도 그대로 발생되기 때문에 카(43)의 승강슬립과 동일하고 따라서 이에 의해 엘리베이터의 견인력을 측정할 수 있다.
특히, 이러한 슬립현상은 로프풀리(30)를 장기간 사용함에 따라 마모되어 마찰력이 감소될 때 더욱 심화되기 때문에 일정주기마다 로프(40)와 로프풀리(30)의 마찰력을 측정하여 마모된 로프풀리(30)를 교체 설치하여야 한다.
이때, 상기 견인력 검출장치는 회전감지센서(59)가 구동모터(10)와 일체로 연결된 회전축(15)상에 설치되어 구동모터(10) 및 로프풀리(30)의 정지시점을 검출해내고, 슬립감지센서(55)가 로프(40)의 둘레부에 설치되어 로프풀리(30) 정지시점의 로프(40) 슬립속도 및 로프(40)의 총 슬립거리를 검출해내게 된다.
또한, 상기 표시기(57)는 회전감지센서(59) 및 슬립감지센서(55)에 각기 연결되어 상기 회전감지센서(59)에 의해 구동모터(10)와 로프풀리(30)가 정지되었음이 감지되면, 상기 슬립감지센서(55)를 작동시켜 로프(40)와 로프풀리(30) 사이의 슬립거리와 슬립속도를 검출해내게 된다. 또한, 상기 표시기(57)에는 메모리부(58)와 메모리스위칭회로가 내장되어 슬립이 발생되는 시점의 속도를 검출해내어 이를 메모리하고 외부로 디스플레이하며, 이를 상기 ??식에 대입하면 가속도를 연산해낼 수 있게 되고, 이를 이용하면 후술한 ??식에 의해 견인력(견인마찰력)을 산출해 낼 수 있게 된다.
T=μ×(M균형추+M카)×g=(M균형추-M카)×g+(M균형추+M카)×a,,,,,,,③식
여기서 μ=로프와 로프풀리 사이의 운동마찰계수
따라서, 이러한 슬립거리와 속도, 가속도 등이 검출되면, 엘리베이터의 견인력을 산출할 수 있고, 이에 따라 고비용이 소요되는 로프풀리(30)와 로프(40)의 교체시기를 정확히 예측하여 체계적으로 관리할 수 있게 된다.
한편, 상기 슬립감지센서(55) 또는 회전감지센서(59)를 전술한 바와 같이 설치하고, 제동기(20)를 임의로 개방하게 되면, 로프(40)에 매달린 카(43)와 균형추(45)의 하중차에 의해 카(43)와 균형추(45)가 승강되는데, 이때의 식??에 의한 이론 가속도와 실제 가속도를 비교하면, 엘리베이터 전체의 마찰력 특히, 기어박스(35) 내의 마찰력이 용이하게 산출되므로, 기어박스(35)의 교체시기를 예측하여 체계적으로 관리할 수 있게 된다.
(M1-M2)g/(M1+M2)=ath
(M1=균형추의 질량, M2=카의 질량)
η(효율)=a실제/ath ,,,,,,,,,,,,④식
또한, 상기 슬립감지센서(55) 또는 회전감지센서(59)를 이용하면, 승강기의 행정거리를 용이하게 검출할 수 있기 때문에 이를 ??식에 대입하여 승강기의 견인력에 영향을 미치는 로프(40)의 무게를 산출할 수 있다.
Wr=L1×ω×N,,,,,,,,,⑤식
(여기서, Wr: 로프풀리와 카 또는 균형추 사이의 로프의 무게,
L1:로프풀리와 카 또는 균형추 사이의 거리,
ω:로프의 단위무게, N:로프의 본수)
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 상기 엘리베이터의 제동력 및 견인력 검출장치는 비교적 간단한 구조로 이루어지면서도 정확하고 편리하게 상기의 자료를 얻을 수 있으므로, 엘리베이터를 효율적이고 안전하게 관리할 수 있는 장점이 있다.

Claims (2)

  1. 구동모터(10)와, 상기 구동모터(10)를 정지시키는 제동기(20)와, 상기 구동모터(10)에 의해 회전되는 로프풀리(30)와, 이 로프풀리(30)에 걸려진 로프(40)에 연결되어 승강되는 카(43) 및 균형추(45)를 포함하여 구성된 엘리베이터에 있어서, 상기 제동기(20)의 전원선(25) 또는 제동기(20)에 설치되어 제동시점을 검출하는 제동감지부(50)와, 상기 구동모터(10)와 연결된 회전축(15)에 설치되어 제동시의 슬립거리와 제동속도를 감지하는 회전감지센서(59)와, 상기 제동감지부(50) 및 회전감지센서(59)와 각기 연결되며 메모리부(58)가 내장되어 제동거리 또는 제동속도 또는 제동가속도 등을 산출하여 디스플레이 하는 표시기(57)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 엘리베이터 제동력 검출장치.
  2. 구동모터(10)와, 상기 구동모터(10)를 정지시키는 제동기(20)와, 상기 구동모터(10)에 의해 회전되는 로프풀리(30)와, 이 로프풀리(30)에 걸려진 로프(40)에 연결되어 승강되는 카(43) 및 균형추(45)를 포함하여 구성된 엘리베이터에 있어서, 상기 구동모터(10)와 연결된 회전축(15)에 설치되어 제동시 구동모터(10)의 정지시점을 감지하는 회전감지센서(59)와, 상기 로프(40)의 둘레부에 설치되어 구동모터(10) 정지시점으로부터 로프풀리(30)와 로프(40) 사이의 슬립거리 및 슬립속도를 측정하는 슬립감지센서(55)와, 상기 회전감지센서(59) 및 슬립감지센서(55)에 각기 연결되며 메모리부(58)가 내장되어 로프(40)와 로프풀리(30) 사이의 슬립거리 또는 슬립속도 또는 슬립가속도를 산출하여 디스플레이 하는 표시기(57)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 엘리베이터 견인력 검출장치.
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