TW202229150A - 具自動救出功能的電梯控制模組 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種電梯控制模組，包含有一開關、一第一偵測器及一處理器。該處理器判斷電梯變頻器符合一預定狀態時，控制該開關由一一般模式切換至一短路模式，接著關閉電梯制動件，再依據該第一偵測器產生之一第一訊號啟動電梯制動件，從而於執行自動救出時，確保電梯車廂能準確到達目的位置，並兼顧乘客安全性與舒適性。

Description

具自動救出功能的電梯控制模組

本發明是關於一種電梯控制模組，特別是一種可執行自動救出的電梯控制模組。

電梯系統在遇有變頻器損壞或發生過電流故障等緊急情況時，因變頻器失去對馬達轉子的控制，故需以制動件制動該轉子，避免電梯車廂發生暴衝或墜落。此時，由於電梯車廂無法移動，乘客將受困於車廂內，等待救援人員以人工方式將其救出。

面對乘客受困的緊急情況，若以習知技術執行救援，可能因電梯車廂未能準確地到達目的位置，致乘客離開電梯車廂時發生跌落等危險；此外，若以習知技術執行救援，還可能因電梯車廂移動速度過快，致乘客於電梯車廂內跌倒或碰撞而受傷，或使乘客感到難受、恐懼。

有鑒於此，本發明之目的之一，在於提供一種電梯控制模組，在遇有變頻器損壞或發生過電流故障等緊急狀況時，能夠自動救出電梯車廂內乘客。

本發明之另一目的，在於確保其所提供的電梯控制模組，在執行自動救出時，電梯車廂能準確到達目的位置，避免發生乘客跌落等危險。

本發明之另一目的，在於確保其所提供的電梯控制模組，在執行自動救出時，避免電梯車廂移動速度過快，以兼顧乘客的安全性與舒適性。

為達到上述目的，本發明提供了一種電梯控制模組，用以控制一電梯系統，該電梯系統包含有一車廂、一馬達、一變頻器及一制動件，該馬達包含有一轉子、一定子及設置於該定子之複數繞阻，用以驅動該車廂，該變頻器耦接於各該繞阻，用以驅動該轉子，該制動件用以制動該轉子，該電梯控制模組包含有：一開關，耦接於各該繞阻，用以在一一般模式與一短路模式間進行切換；一第一偵測器，用以偵測該車廂之運動狀態，並依據偵測結果產生一第一訊號；一處理器，耦接於該變頻器、該制動件、該開關及該第一偵測器，該處理器判斷該變頻器符合一預定狀態時，控制該開關由該一般模式切換至該短路模式，接著關閉該制動件，再依據該第一訊號啟動該制動件。

藉此，本發明提供之電梯控制模組，能夠執行自動救出；又，該處理器在關閉該制動件後，係依據該第一訊號啟動該制動件，故在執行自動救出時該車廂能準確地到達目的位置，從而避免乘客發生跌落等危險；又，該處理器於關閉該制動件前，已先控制該開關由該一般模式切換至該短路模式，故可避免該車廂之移動速度過快，以兼顧乘客的安全性與舒適性。

關於本說明書所使用之『耦接』，若無進一步限定，係指二或多個元件之間，直接地或是間接地，以實體方式連接或是以包含有線或無線而可供訊號傳遞之方式連接。

請參閱第1圖，其為根據本發明之第一實施例所繪示的電梯控制模組示意圖。

在本發明之第一實施例中，一電梯控制模組100所控制之電梯系統包含有一車廂200、一馬達300、一曳引輪201、一配重塊203、一變頻器205及設置於該馬達周遭之二制動件400。

該馬達300係一永磁同步馬達，包含有一轉子301、一定子303及設置於該定子303的複數繞阻305。該曳引輪201上設有一鋼索207，該鋼索207的兩端分別連結該車廂200與該配重塊203，該馬達300透過驅動該曳引輪201以牽引該鋼索207的方式，達到驅動該車廂200的功能。各該繞阻305係以三相對稱方式設置於該定子303。該變頻器205耦接於各該繞阻305，透過改變輸入電源頻率的方式控制該轉子301的轉速與轉矩。各該制動件400係一電磁剎車器，用以制動該轉子301。

在本發明之第一實施例中，該電梯控制模組100包含有一處理器101、一開關103及一第一偵測器105。

請一併參閱第2圖，其為根據本發明之第一實施例所繪示的該開關103、該馬達300及該變頻器205間的耦接關係示意圖。

該開關103耦接於各該繞阻305，用以在一般模式與短路模式間進行切換。該開關103係一種利用線圈電流所生磁場來控制切換的裝置，例如可以係一封星接觸器。在一般模式下，該開關103閉合，各該繞阻305於該開關103側彼此互不導通；在短路模式下，該開關103開放，各該繞阻305於該開關103側彼此短路。

該第一偵測器105可持續偵測該車廂200之運動狀態，並依據偵測結果產生一第一訊號S1。可選擇地，該第一偵測器105係一種光學式編碼感測器，包含有一光感測器109及一編碼器，該光感測器109係設置於該馬達300周遭並耦接於該編碼器，用以感測由該轉子301轉動而產生明暗變化的光訊號，並將感測到的光訊號傳送給該編碼器以進行編碼，該第一訊號S1包含有經過該編碼器編碼而產生的數位訊號流。

該處理器101耦接於該變頻器205、各該制動件400、該開關103及該第一偵測器105。可選擇地，該處理器101是一微控制器（MCU）。該處理器101判斷該變頻器205符合一預定狀態（例如：該變頻器205損壞或發生過電流故障情形）而需要執行自動救出時，為了避免該車廂200之移動速度過快，先控制該開關103由一般模式切換至短路模式，再關閉各該制動件400以暫時解除對該轉子301的制動，該轉子301也就可以轉動。

此時，該車廂200與該配重塊203之間因重量不平衡而移動，進一步驅使該轉子301轉動。同時，在短路模式下，各該繞阻305會產生反抗該轉子301當前轉向之一反抗磁場，達到減緩該車廂200之移動速度的效果。

接著，為了確保執行自動救出時該車廂200能準確地到達目的位置，該處理器101係依據該第一訊號S1開啟各該制動件400以恢復對該轉子301的制動，該轉子301也就無法轉動。

可選擇地，該處理器101先依據該第一訊號S1得到關於該車廂200位置、移動方向、速度或加速度之運動訊息，進而計算（將該車廂200之位置與一預設目的位置間之距離，除以該車廂200之移動速度）並更新預計抵達時間（即，該車廂200預計抵達該預設目的位置所需之時間）。當收到下一個第一訊號S1，該處理器101可再次計算並更新預計抵達時間，並依此反覆進行。當該處理器101計算出的預計抵達時間等於該電梯系統之制動遲延時間（為一預設值，即該處理器101在啟動該制動件400以恢復對該轉子301的制動上所需耗費之時間）時，該處理器101開啟各該制動件400以恢復對該轉子301的制動，該轉子301也就無法轉動。

在另一實施例中，該處理器101還可以先依據所收到的第一訊號S1得到關於該車廂200之位置、移動方向、速度或加速度之運動訊息，進而在判斷該車廂200之移動速度超出一預定範圍（例如：1公尺/分鐘至15公尺/分鐘之範圍）時，即開啟各該制動件400以恢復對該轉子301的制動，確保該車廂200移動速度不超過該預定範圍。

請參閱第3圖，其為根據本發明之第二實施例所繪示的電梯控制模組示意圖。

至於第二實施例與第一實施例中相同之元件實施方式，請先參閱圖1及第一實施例之說明，本說明書不再贅述。

在本發明之第二實施例中，一電梯控制模組100所控制之電梯系統除了包含有一車廂200、一馬達300、一曳引輪201、一配重塊203、一變頻器205及設置於該馬達周遭之二制動件400，更包含有至少一記號。該電梯控制模組100除了包含有一處理器101、一開關103及一第一偵測器105，更包含有一第二偵測器107。

該第一偵測器105用以偵測該車廂200之運動狀態，並依據偵測結果產生一第一訊號S1。可選擇地，該第一偵測器105係設置於該車廂200上之一絕對定位系統（Absolute Positioning System，APS）讀取頭，該至少一記號係設置於供該車廂200移動之軌道空間內之一APS代碼條207上，該第一訊號S1包含有該APS讀取頭讀取該APS代碼條207上之該至少一記號而產生之訊號。

該第二偵測器107係設置於該車廂200下方之一重量感測器，用以偵測該車廂200之載重，並依據偵測結果產生一第二訊號S2。

該處理器101耦接於該變頻器205、各該制動件400、該開關103、該第一偵測器105及該第二偵測器107，該處理器101於判斷該變頻器205符合一預定狀態（例如：該變頻器205損壞或發生過電流故障情形）時，為了避免該車廂200之移動速度過快，先控制該開關103由一般模式切換至短路模式，再關閉各該制動件400以暫時解除對該轉子301的制動，該轉子301也就可以轉動。此時，該車廂200與該配重塊203之間因重量不平衡而移動，進一步驅使該轉子301轉動，在短路模式下，各該繞阻305會產生反抗該轉子301當前轉向之一反抗磁場，達到減緩該車廂200之移動速度的效果。

另，為了確保該電梯控制模組100執行自動救出時該車廂200能準確地到達目的位置，該處理器101係先依據該第二訊號S2決定一目的位置，並於關閉各該制動件400後，再依據該目的位置及該第一訊號S1開啟各該制動件400。可選擇地，該處理器101先依據該第二訊號S2得到關於該車廂200載重之訊息，進而與一預定載重數值（例如：該車廂200之最大載重值50%）比較，於該車廂200之載重小於該預定載重數值時，決定該目的位置為一上方就近樓層（即，與該車廂200當前位置距離最近的上方樓層），於該車廂200之載重大於該預定載重數值時，則決定該目的位置為一下方就近樓層（即，與該車廂200當前位置距離最近的下方樓層）；可選擇地，該處理器101還可以依據該第一訊號S1得到關於該車廂200位置、移動方向、速度或加速度之訊息，進而於判斷該車廂200之移動方向並非指向該目的位置時，即開啟各該制動件400以恢復對該轉子301的制動。

於本發明之變化實施例中，可將第一實施例與第二實施例所述各元件實施方式，進一步相互組合或置換，本發明並不加以限制。

在本發明之變化實施例中，該處理器101可以係一可程式化邏輯控制器（PLC），或其他可以實現邏輯運算與控制功能的電子裝置，本發明並不加以限制。

在本發明之變化實施例中，該電梯控制模組可將全部或部分元件設置於一控制櫃內，或是以積體電路或系統等方式實現，本發明並不加以限制。

以上實施方式之說明均為解說性質，而非用以限制本發明。凡熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神範疇下所作之修飾或等效變化，仍應被包含於本發明申請專利範圍內。

100:電梯控制模組                              101:處理器                                          103:開關                                             105:第一偵測器                                  107:第二偵測器                                  109:光感測器                                      200:車廂                                             201:曳引輪                                          203:配重塊                                          205:變頻器                                          207:APS代碼條                                  207:鋼索                                             300:馬達                                             301:轉子                                             301:定子                                             305:繞阻                                             400:制動件                                         

100:電梯控制模組

101:處理器

103:開關

105:第一偵測器

109:光感測器

200:車廂

201:曳引輪

203:配重塊

205:變頻器

207:鋼索

300:馬達

400:制動件

Claims (9)

1. 一種電梯控制模組，用以控制一電梯系統，該電梯系統包含有一車廂、一馬達、一變頻器及一制動件，該馬達包含有一轉子、一定子及設置於該定子之複數繞阻，用以驅動該車廂，該變頻器耦接於各該繞阻，用以驅動該轉子，該制動件用以制動該轉子，該電梯控制模組包含有： 一開關，耦接於各該繞阻，用以在一一般模式與一短路模式間進行切換； 一第一偵測器，用以偵測該車廂之運動狀態，並依據偵測結果產生一第一訊號； 一處理器，耦接於該變頻器、該制動件、該開關及該第一偵測器，該處理器判斷該變頻器符合一預定狀態時，控制該開關由該一般模式切換至該短路模式，接著關閉該制動件，再依據該第一訊號啟動該制動件。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電梯控制模組，其中該處理器係依據該第一訊號計算並更新一預計抵達時間，於該預計抵達時間等於該電梯系統之一制動遲延時間時，啟動該制動件。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電梯控制模組，其中該處理器係依據該第一訊號得到該車廂之移動速度，於該車廂之移動速度超出一預定範圍時，啟動該制動件。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電梯控制模組，其更包含有： 一第二偵測器，用以偵測該車廂之載重，並依據偵測結果產生一第二訊號； 該處理器耦接於該第二偵測器，該處理器於判斷該變頻器符合該預定狀態時，依據該第二訊號決定一目的位置，並且該處理器於關閉該制動件後，依據該目的位置及該第一訊號啟動該制動件。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電梯控制模組，其中該處理器於該車廂之載重小於該車廂之一預定載重數值時，決定該目的位置為一上方就近樓層，該處理器於該車廂之載重大於該車廂之該預定載重數值時，決定該目的位置為一下方就近樓層。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電梯控制模組，其中該預定載重數值為該車廂最大載重值之50%。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電梯控制模組，其中該第一偵測器包含有至少一編碼器，該第一訊號包含有經該編碼器編碼之訊號。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電梯控制模組，其中該第一偵測器係設置於該車廂，用以偵測一記號，該記號係設置於一供該車廂移動之軌道空間內。
9. 如申請專利範圍第1項所述之電梯控制模組，其中該處理器控制該開關由該一般模式切換至該短路模式時，各該繞阻產生一反抗該轉子當前轉向之反抗磁場。

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