WO2014170806A2 - Device for controlling a no‑current brake - Google Patents

Device for controlling a no‑current brake Download PDF

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WO2014170806A2
WO2014170806A2 PCT/IB2014/060627 IB2014060627W WO2014170806A2 WO 2014170806 A2 WO2014170806 A2 WO 2014170806A2 IB 2014060627 W IB2014060627 W IB 2014060627W WO 2014170806 A2 WO2014170806 A2 WO 2014170806A2
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load
brakes
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Benoît VINCENT
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Moteurs Leroy-Somer
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
    • B66B5/027—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions to permit passengers to leave an elevator car in case of failure, e.g. moving the car to a reference floor or unlocking the door

Definitions

  • the present invention relates to electric motors and in particular those intended for driving a load, and more particularly but not exclusively those intended for driving an elevator car.
  • Electric motors whether used for lifting or driving an elevator car, are generally equipped with one or more brakes with no power, that is to say that the brake blocks the rotation of the rotor in the absence of power supply.
  • the brake comprises an armature which is biased in the braking position by an elastic bias, the armature being moved when the brake is energized under the effect of an electromagnet.
  • FR 2563642 describes an escalator whose stop is controlled by a comparator measuring the difference between a reference speed signal and a real speed signal, so as to avoid a sudden stop of the escalator.
  • EP 1674417 discloses an elevator control device for opening a brake system with no current until the speed reaches a certain threshold, at which point the brakes are then closed, the elevator stops then the brakes are reopened. The sequence is repeated until the arrival on a floor.
  • a certain threshold at which point the brakes are then closed, the elevator stops then the brakes are reopened. The sequence is repeated until the arrival on a floor.
  • Such a device allows the speed of the cabin to remain below a certain threshold but does not prevent jolts. Indeed, the brakes are either fully closed position or fully open position: this system does not incorporate fine regulation and therefore poses problems of comfort to passengers cabin.
  • the present invention aims to further improve a device for controlling at least one current-canceling brake fitted to a rotor, in particular a rotor belonging to an electric motor, and it achieves this by virtue of the fact that the control device comprises a control system for bringing the brake, by controlling its supply, in a state which reduces the friction torque applied, so as to allow sliding and driving of the rotor under the effect of a load, the regulation being effected at least according to a return representative of the speed of the load, so as to maintain the speed of the load below a predefined threshold.
  • the movement of the load can be smoothly performed up to for example the arrival to the floor in the case of an elevator car.
  • the invention avoids if desired the use of a manual unlocking lever with the associated disadvantages.
  • the control system can implement a control of the current and / or the supply voltage of the brake at one or more setpoint values of the speed of the load, in particular when the brake is powered by a rectified voltage from a sinusoidal network or inverter voltage, for example via a controlled rectifier.
  • This slaving can include, but not limited to, the addition or deletion of one or more rectifying voltage arches, depending on a difference observed between the speed of the load and the setpoint or values.
  • the power supply can also be alternatively via a voltage chopper, the servocontrol then being able to implement a modification of the frequency and / or of the cyclic ratio of the voltage delivered to the (x) brake ( s) as a function of a difference observed between the speed of the load and the setpoint (s).
  • the measurement of the speed of the charge can be carried out on the basis of signals produced by at least two inductive sensors, in particular in phase quadrature, matching a frequency to the measured speed, the control system being preferably arranged to determine from the phase shift of the signals from these sensors the direction of rotation of the rotor, the inductive sensors in phase quadrature each preferably delivering a square signal with for example a duty cycle of 50%.
  • control device is arranged to take the power supply of the brake or brakes on several sources, for example on a network or on a backup battery, in particular via an inverter.
  • the subject of the invention is also a method for controlling the displacement of a load driven by an electric motor comprising a rotor equipped with a break brake. current, using the control device according to the invention, this method comprising the following steps:
  • FIG. 1 is a schematic representation of an exemplary control system
  • FIG. 2 is a perspective view of an example of a brake motor to which the invention can be applied;
  • FIG. 3 is. a block diagram illustrating an example of a regulation loop
  • FIG. 4 is a graph showing an example of evolution of the speed as a function of time.
  • FIG. 5 illustrates different rectification patterns that can be generated for the supply of the brake or brakes.
  • FIG. 1 shows an example of a control device 10 produced according to the invention.
  • This control device 10 is associated with an electric motor M equipped with one or more electromagnetic brakes 1 1 with no current, for example at least two brakes as shown.
  • One or more sensors 12 can provide information representative of the speed of rotation of the motor shaft M and its direction of rotation.
  • the information making it possible to know the speed of the cabin can also be provided by at least one electrical quantity of the motor, in particular the remanent voltage. This can avoid the need for a specific sensor and can increase reliability while reducing the cost of the security device.
  • the control device 10 can be arranged to analyze the amplitude of the remanent voltage induced by the rotation of the rotor and the frequency of this voltage and, in case of non-coherence, generate an error signal.
  • the control device 10 comprises a regulation system formed of any suitable electronic circuit 13, some of whose functionalities are described below, this electronic circuit 13 being for example directly connected to the (x) brake (s) 11 and the (x) sensor (s) 12.
  • the control system is preferably arranged to receive, through an input 15, information A representative of the arrival of the cabin at the evacuation stage and automatically interrupt the supply of the brake or brakes 11 when this information is received. .
  • the interruption of the supply of the brake (s) 1 1 is preferentially made so as to avoid jolts, for example by applying a downward current ramp.
  • the evacuation stage may be other than those between which the cabin was initially located.
  • the evacuation stage may, in particular be a predefined floor, for example the ground floor.
  • the control device 10 advantageously comprises a battery (not shown) for supplying the brake or brakes 1 1 in the absence of current on the network.
  • the control device 10 may then include, if necessary, a voltage booster device to raise the voltage delivered by the battery to a value compatible with the supply of the brake or brakes 1 January.
  • the battery is for example a Pb battery, -NiCd, NiMH, lithium ion or lithium polymer voltage 12 V or 24 V and the lifting device is for example arranged to deliver 200 V continuous.
  • motor M has been shown in FIG. 2. Such a motor is described for example in publication FR 2 949 625.
  • the motor M which is for example induction or permanent magnets, comprises a rotor which drives a pulley 5 on which elevator cables are mounted.
  • the invention is not limited to one type of brake in particular and these are for example only axial brakes as described in the application FR 2 800 528.
  • the brakes can still be of different types, for example. example as described in the application FR 2 894 731.
  • the motor M comprises an axial service brake 1 1, located at the rear of the engine.
  • the service brake 11 at the front of the engine 1, there are two caliper emergency brakes 11 acting on a brake disk 4 of the pulley 5.
  • the control device can act on the brake of service and emergency brakes.
  • the or each brake 1 1 comprises a movable armature carrying a brake lining, this armature being driven in displacement by an electromagnet and biased into a braking position by elastic biasing, thanks to the use of a or more springs.
  • the electromagnet moves the armature against the spring (s), which releases the rotor.
  • the brake lining is applied to the braking surface of the rotor, which is thus locked in rotation.
  • the regulation system of the control device 10 implements a regulation in which the supply of the brake or brakes 11 is controlled so as to allow a braking surface sliding relative to the brake lining, and a controlled rotation of the rotor.
  • the brake lining is not totally removed from the braking surface during this regulation and a contact can be maintained between the brake lining and the braking surface, so as to maintain a certain braking torque while still permitting rotation.
  • rotor under the effect of driving the load, for example because of its weight or the presence of a counterweight.
  • the power supply of the brake (s) 1 1 can be done by a rectified voltage with a variable number of sinusoidal arches, this makes it possible to avoid the voltage fronts and thus to prevent the possible propagation of an amplification surge.
  • the sensors 12 used can be of several types. When the use of two inductive sensors in phase quadrature, the signals of the two sensors are combined to obtain a number of edges per turn for the measurement of the speed V.
  • the phase shift signal is used for measuring the direction rotation of the rotor.
  • Each sensor 12 delivers for example a square signal of 16 periods per revolution, duty cycle of 50%; the signals of the two sensors 12 are combined to obtain 64 fronts per revolution for the measurement of the speed.
  • the rotation speed of the rotor can be measured by other means, in particular using an optical or magnetic Hall effect encoder and / or by using the voltage induced across the phases of the motor.
  • the voltage regulation system At the beginning of the regulation (step 20), the voltage regulation system generates a ramp of current to progressively loosen the brakes 11, by monitoring (step 21) the appearance of a first signal representative of a rotation of the rotor, in this case the appearance of a first voltage front of the inductive sensors 12 testifying to the setting in motion of the equipment.
  • the control system can for example make the following current ramp at the input of the supply of the brakes 11, generating a rectification pattern consisting of 2 arches on 8 for 2s, then 4 arches on 8 for 2s, 6 arches on 8 for 2s, and a complete recovery thereafter.
  • the control system is arranged to increment or decrement the amount of current supplying the brake or brakes 11 as long as the signal representative of the speed V is not in the desired range (step 24), in this case as long as we do not have the number n of edges corresponding to the reference speed VC.
  • the rectification pattern applied is preferably one that best distributes the arches temporally. as shown in Figure 5.
  • This operation makes it possible to slide the one or more brakes 11 onto the braking surface without opening them, in order to avoid as much as possible the jerking of the on / off sequences produced by the total opening of the brake (s) 1 1 .
  • step 28 The sequence stops (step 28) and the current in the brakes 11 is then cut off if an external variable is activated, for example the reception of the information A signaling the arrival on a floor or the return of the normal operation of the elevator, or if there is a number of fronts greater than a predefined number over a sampling period. In the latter case the sequence restarts automatically as soon as there is no more front on the sampling period.
  • an external variable for example the reception of the information A signaling the arrival on a floor or the return of the normal operation of the elevator, or if there is a number of fronts greater than a predefined number over a sampling period. In the latter case the sequence restarts automatically as soon as there is no more front on the sampling period.
  • the invention can also be applied to other devices than lifts, in particular to other lifting devices such as cranes or forklifts.
  • the regulation can be of any type and for example of corrector type PID, or corrector in advance and phase delay.
  • the rotor may not be part of an electric motor, being for example simply mounted on bearings and driven indirectly by any driving machine by means of cables or gears, for example.

Landscapes

  • Cage And Drive Apparatuses For Elevators (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

The present invention relates to a device (30) for controlling at least one no‑current brake (11) with which a rotor is equipped, comprising a regulating system for bringing the brake (11) by controlling the supply of power thereto, in to a state reducing the frictional torque applied, so as to allow the rotor to slip and be driven under the effect of a load, the regulation taking place at least as a function of feedback indicative of the speed of the load so as to keep the speed of the load below a predefined threshold.

Description

« Dispositif de contrôle d'un frein à manque de courant »  "Device for controlling a brake with no current"
La présente invention concerne les moteurs électriques et notamment ceux destinés à l'entraînement d'une charge, et plus particulièrement mais non exclusivement ceux destinés à l'entraînement d'une cabine d'ascenseur. The present invention relates to electric motors and in particular those intended for driving a load, and more particularly but not exclusively those intended for driving an elevator car.
Les moteurs électriques, qu'ils soient utilisés pour le levage ou l'entraînement d'une cabine d'ascenseur, sont généralement équipés d'un ou plusieurs freins à manque de courant, c'est-à-dire que le frein bloque la rotation du rotor en l'absence d'alimentation électrique. Pour ce faire, le frein comporte une armature qui est rappelée en position de freinage par une sollicitation élastique, l'armature étant déplacée lorsque le frein est alimenté sous l'effet d'un électroaimant.  Electric motors, whether used for lifting or driving an elevator car, are generally equipped with one or more brakes with no power, that is to say that the brake blocks the rotation of the rotor in the absence of power supply. To do this, the brake comprises an armature which is biased in the braking position by an elastic bias, the armature being moved when the brake is energized under the effect of an electromagnet.
En cas de panne, la remise en service suppose d'utiliser un système auxiliaire pour desserrer le ou les freins. Ce système auxiliaire est souvent contrôlé manuellement par un levier mécanique, ce qui pose un certain nombre de problèmes techniques. En effet, cela demande des réglages très fins et fréquents, qui peuvent souffrir d'un certain jeu, peu souhaitable. Par ailleurs, l'actionnement du levier se faisant manuellement, il est difficile de garantir une vitesse confortable et sans à-coups de la charge jusqu'à sa position d'arrivée.  In the event of a breakdown, restarting requires the use of an auxiliary system to release the brake (s). This auxiliary system is often manually controlled by a mechanical lever, which poses a number of technical problems. Indeed, it requires very fine and frequent settings, which can suffer from some play, undesirable. Furthermore, the operation of the lever being done manually, it is difficult to ensure a comfortable and smooth speed of the load to its arrival position.
FR 2563642 décrit un escalier roulant dont l'arrêt est contrôlé par un comparateur mesurant l'écart entre un signal de vitesse de référence et un signal de vitesse réelle, de façon à éviter un arrêt brutal de l'escalier roulant.  FR 2563642 describes an escalator whose stop is controlled by a comparator measuring the difference between a reference speed signal and a real speed signal, so as to avoid a sudden stop of the escalator.
EP 1674417 décrit un dispositif de contrôle pour ascenseur permettant d'ouvrir un système de freins à manque de courant jusqu'à ce que la vitesse atteigne un certain seuil, à ce moment-là les freins sont alors refermés, l'ascenseur s'arrête, puis les freins sont rouverts. La séquence est répétée jusqu'à l'arrivée à un étage. Un tel dispositif permet à la vitesse de la cabine de rester en dessous d'un certain seuil mais n'empêche pas les à-coups. En effet, les freins sont soit en position complètement fermée, soit en position complètement ouverte : ce système n'intègre pas de régulation fine et pose donc des problèmes de confort aux passagers de la cabine.  EP 1674417 discloses an elevator control device for opening a brake system with no current until the speed reaches a certain threshold, at which point the brakes are then closed, the elevator stops then the brakes are reopened. The sequence is repeated until the arrival on a floor. Such a device allows the speed of the cabin to remain below a certain threshold but does not prevent jolts. Indeed, the brakes are either fully closed position or fully open position: this system does not incorporate fine regulation and therefore poses problems of comfort to passengers cabin.
La présente invention vise à perfectionner encore un dispositif de contrôle d'au moins un frein à manque de courant équipant un rotor, notamment un rotor appartenant à un moteur électrique, et elle y parvient grâce au fait que le dispositif de contrôle comporte un système de régulation pour amener le frein, en contrôlant son alimentation, dans un état diminuant le couple de friction appliqué, de façon à permettre un glissement et l'entraînement du rotor sous l'effet d'une charge, la régulation s 'effectuant au moins en fonction d'un retour représentatif de la vitesse de la charge, de façon à maintenir la vitesse de la charge en dessous d'un seuil prédéfini. The present invention aims to further improve a device for controlling at least one current-canceling brake fitted to a rotor, in particular a rotor belonging to an electric motor, and it achieves this by virtue of the fact that the control device comprises a control system for bringing the brake, by controlling its supply, in a state which reduces the friction torque applied, so as to allow sliding and driving of the rotor under the effect of a load, the regulation being effected at least according to a return representative of the speed of the load, so as to maintain the speed of the load below a predefined threshold.
Grâce à l'invention, le déplacement de la charge peut s'opérer sans à-coups jusqu'à par exemple l'arrivée à l'étage dans le cas d'une cabine d'ascenseur. De plus, l'invention permet d'éviter si on le souhaite l'emploi d'un levier de déverrouillage manuel avec les inconvénients associés.  Thanks to the invention, the movement of the load can be smoothly performed up to for example the arrival to the floor in the case of an elevator car. In addition, the invention avoids if desired the use of a manual unlocking lever with the associated disadvantages.
Le système de régulation peut mettre en œuvre un asservissement du courant et/ou de la tension d'alimentation du frein à une ou plusieurs valeurs de consigne de la vitesse de la charge, notamment lorsque le frein est alimenté par une tension redressée à partir d'une tension de réseau ou d'onduleur sinusoïdale, par exemple par l'intermédiaire d'un redresseur commandé. Cet asservissement peut notamment, mais non exclusivement, comprendre l'ajout ou la suppression d'une ou plusieurs arches de tension de redressement, en fonction d'un écart observé entre la vitesse de la charge et la ou les valeurs de consigne. L'alimentation peut également se faire en variante par l'intermédiaire d'un hacheur de tension, l'asservissement pouvant alors mettre en œuvre une modification de la fréquence et/ou du rapport, cyclique de la tension délivrée au(x) frein(s) en fonction d'un écart observé entre la vitesse de la charge et la ou les valeurs de consigne.  The control system can implement a control of the current and / or the supply voltage of the brake at one or more setpoint values of the speed of the load, in particular when the brake is powered by a rectified voltage from a sinusoidal network or inverter voltage, for example via a controlled rectifier. This slaving can include, but not limited to, the addition or deletion of one or more rectifying voltage arches, depending on a difference observed between the speed of the load and the setpoint or values. The power supply can also be alternatively via a voltage chopper, the servocontrol then being able to implement a modification of the frequency and / or of the cyclic ratio of the voltage delivered to the (x) brake ( s) as a function of a difference observed between the speed of the load and the setpoint (s).
La mesure de la vitesse de la charge peut être effectuée à partir de signaux produits par au moins deux capteurs inductif, notamment en quadrature de phase, faisant correspondre une fréquence à la vitesse mesurée, le système de régulation étant de préférence agencé pour déterminer à partir du déphasage des signaux provenant de ces capteurs le sens de rotation du rotor, les capteurs inductifs en quadrature de phase délivrant chacun de préférence un signal carré avec par exemple un rapport cyclique de 50%.  The measurement of the speed of the charge can be carried out on the basis of signals produced by at least two inductive sensors, in particular in phase quadrature, matching a frequency to the measured speed, the control system being preferably arranged to determine from the phase shift of the signals from these sensors the direction of rotation of the rotor, the inductive sensors in phase quadrature each preferably delivering a square signal with for example a duty cycle of 50%.
Avantageusement, le dispositif de contrôle est agencé pour prélever l'énergie d'alimentation du ou des freins sur plusieurs sources, par exemple sur un réseau ou sur une batterie de secours, notamment via un onduleur.  Advantageously, the control device is arranged to take the power supply of the brake or brakes on several sources, for example on a network or on a backup battery, in particular via an inverter.
L'invention a encore pour objet un procédé pour contrôler le déplacement d'une charge entraînée par un moteur électrique comportant un rotor équipé d'un frein à manque de courant, en utilisant le dispositif de contrôle selon l'invention, ce procédé comportant les étapes suivantes : The subject of the invention is also a method for controlling the displacement of a load driven by an electric motor comprising a rotor equipped with a break brake. current, using the control device according to the invention, this method comprising the following steps:
- augmentation progressive du courant d'alimentation du frein jusqu'à la détection d'une vitesse de glissement non nulle, le moteur étant entraîné par la charge, notamment sous l'effet du poids de celle-ci.  - Gradual increase of the brake supply current until the detection of a non-zero sliding speed, the motor being driven by the load, in particular under the effect of the weight thereof.
- régulation de l'alimentation du ou des freins de façon à maintenir la vitesse de déplacement de la charge entre des valeurs prédéfinies, - regulating the supply of the brake or brakes so as to maintain the speed of movement of the load between predefined values,
- coupure de l'alimentation du frein lorsque la charge a atteint une position finale voulue. L'invention poun'a être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'un exemple de mise en œuvre non limitatif de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel : - Disconnection of the brake supply when the load has reached a desired end position. The invention may be better understood on reading the following detailed description of an example of non-limiting implementation thereof, and on examining the appended drawing, in which:
- la figure 1 représente de façon schématique un exemple de système de régulation, - la figure 2 est une vue en perspective d'un exemple de moteur à freins auquel peut s'appliquer l'invention,  FIG. 1 is a schematic representation of an exemplary control system; FIG. 2 is a perspective view of an example of a brake motor to which the invention can be applied;
- la figure 3 est. un schéma en blocs illustrant un exemple de boucle de régulation, - Figure 3 is. a block diagram illustrating an example of a regulation loop,
- la figure 4 est un graphique représentant un exemple d'évolution de la vitesse en fonction du temps, et FIG. 4 is a graph showing an example of evolution of the speed as a function of time, and
- la figure 5 illustre différents motifs de redressement pouvant être générés pour l'alimentation du ou des freins. - Figure 5 illustrates different rectification patterns that can be generated for the supply of the brake or brakes.
On a représenté à la figure 1 un exemple de dispositif de contrôle 10 réalisé conformément à l'invention. FIG. 1 shows an example of a control device 10 produced according to the invention.
Ce dispositif de contrôle 10 est associé à un moteur électrique M équipé d'un ou plusieurs freins électromagnétiques 1 1 à manque de courant, par exemple au moins deux freins comme illustré.  This control device 10 is associated with an electric motor M equipped with one or more electromagnetic brakes 1 1 with no current, for example at least two brakes as shown.
Un ou plusieurs capteurs 12 peuvent fournir une information représentative de la vitesse de rotation de l 'arbre du moteur M et de son sens de rotation. L'information permettant de connaître la vitesse de la cabine peut également être fournie par au moins une grandeur électrique du moteur, notamment la tension rémanente. Cela peut permettre d'éviter de prévoir un capteur spécifique et peut accroître la fiabilité tout en diminuant le coût du dispositif de sécurité. One or more sensors 12 can provide information representative of the speed of rotation of the motor shaft M and its direction of rotation. The information making it possible to know the speed of the cabin can also be provided by at least one electrical quantity of the motor, in particular the remanent voltage. This can avoid the need for a specific sensor and can increase reliability while reducing the cost of the security device.
Le dispositif de contrôle 10 peut être agencé pour analyser l'amplitude de la tension rémanente induite par la rotation du rotor et la fréquence de cette tension et, en cas de non-cohérence, générer un signal d'erreur.  The control device 10 can be arranged to analyze the amplitude of the remanent voltage induced by the rotation of the rotor and the frequency of this voltage and, in case of non-coherence, generate an error signal.
Le dispositif de contrôle 10 comporte un système de régulation formé de tout circuit électronique 13 adapté, dont certaines fonctionnalités sont décrites ci-après, ce circuit électronique 13 étant par exemple directement relié au(x) frein(s) 11 et au(x) capteur (s) 12.  The control device 10 comprises a regulation system formed of any suitable electronic circuit 13, some of whose functionalities are described below, this electronic circuit 13 being for example directly connected to the (x) brake (s) 11 and the (x) sensor (s) 12.
Le système de régulation est de préférence agencé pour recevoir grâce à une entrée 15 une information A représentative de l'arrivée de la cabine à l'étage d'évacuation et interrompre automatiquement l'alimentation du ou des freins 1 1 lorsque cette information est reçue.  The control system is preferably arranged to receive, through an input 15, information A representative of the arrival of the cabin at the evacuation stage and automatically interrupt the supply of the brake or brakes 11 when this information is received. .
L'interruption de l'alimentation du ou des freins 1 1 se fait préférentiellement de façon à éviter les à-coups, par exemple en appliquant une rampe de courant descendante.  The interruption of the supply of the brake (s) 1 1 is preferentially made so as to avoid jolts, for example by applying a downward current ramp.
L'étage d'évacuation peut être autre que ceux entre lesquels la cabine se situait initialement. L'étage d'évacuation peut, notamment être un étage prédéfini, par exemple le rez-de-chaussée.  The evacuation stage may be other than those between which the cabin was initially located. The evacuation stage may, in particular be a predefined floor, for example the ground floor.
Le dispositif de contrôle 10 comporte avantageusement une batterie (non représentée) pour alimenter le ou les freins 1 1 en l'absence de courant sur le réseau. Le dispositif de contrôle 10 peut alors comporter, si nécessaire, un dispositif élévateur de tension pour élever la tension délivrée par la batterie à une valeur compatible avec l'alimentation du ou des freins 1 1.  The control device 10 advantageously comprises a battery (not shown) for supplying the brake or brakes 1 1 in the absence of current on the network. The control device 10 may then include, if necessary, a voltage booster device to raise the voltage delivered by the battery to a value compatible with the supply of the brake or brakes 1 January.
La batterie est par exemple une batterie Pb, -NiCd, NiMH, lithium ion ou lithium polymère de tension 12 V ou 24 V et le dispositif élévateur est par exemple agencé pour délivrer 200 V continu.  The battery is for example a Pb battery, -NiCd, NiMH, lithium ion or lithium polymer voltage 12 V or 24 V and the lifting device is for example arranged to deliver 200 V continuous.
Un exemple non limitatif de moteur M a été représenté à la figure 2. Un tel moteur est décrit par exemple dans la publication FR 2 949 625. Le moteur M, qui est par exemple à induction ou à aimants permanents, comporte un rotor qui entraîne une poulie 5 sur laquelle sont montés des câbles d'ascenseur. A non-limiting example of motor M has been shown in FIG. 2. Such a motor is described for example in publication FR 2 949 625. The motor M, which is for example induction or permanent magnets, comprises a rotor which drives a pulley 5 on which elevator cables are mounted.
Bien entendu, l'invention n'est pas limité à un type de frein en particulier et ceux-ci sont par exemple uniquement des freins axiaux tels que décrits dans la demande FR 2 800 528. Les freins peuvent encore être de types différents, par exemple tels que décrit dans la demande FR 2 894 731.  Of course, the invention is not limited to one type of brake in particular and these are for example only axial brakes as described in the application FR 2 800 528. The brakes can still be of different types, for example. example as described in the application FR 2 894 731.
Dans l'exemple de la figure 2, le moteur M comporte un frein de service axial 1 1 , situé à l'arrière du moteur. A l'opposé du frein de service 11, à l'avant du moteur 1 , figurent deux freins d'urgence à étrier 11 , agissant sur un disque de frein 4 de la poulie 5. Le dispositif de contrôle peut agir sur le frein de service et les freins d'urgence.  In the example of Figure 2, the motor M comprises an axial service brake 1 1, located at the rear of the engine. In contrast to the service brake 11, at the front of the engine 1, there are two caliper emergency brakes 11 acting on a brake disk 4 of the pulley 5. The control device can act on the brake of service and emergency brakes.
D'une façon générale, le ou chaque frein 1 1 comporte une armature mobile portant une garniture de frein, cette armature étant entraînée en déplacement par un électroaimant et rappelée dans une position de freinage par sollicitation élastique, grâce à l'emploi d'un ou plusieurs ressorts. Lorsque le frein 11 est alimenté, Γ électroaimant déplace l'armature à l 'encontre du ou des ressort, ce qui libère le rotor. Lorsque l'alimentation est coupée, la garniture de frein s'applique sur la surface de freinage du rotor, qui est ainsi bloqué en rotation.  In a general manner, the or each brake 1 1 comprises a movable armature carrying a brake lining, this armature being driven in displacement by an electromagnet and biased into a braking position by elastic biasing, thanks to the use of a or more springs. When the brake 11 is energized, the electromagnet moves the armature against the spring (s), which releases the rotor. When the power is cut off, the brake lining is applied to the braking surface of the rotor, which is thus locked in rotation.
Conformément à l'invention, le système de régulation du dispositif de contrôle 10 met en œuvre une régulation dans laquelle l'alimentation du ou des freins 1 1 est contrôlée de manière à permettre un glissement de surface de freinage relativement la garniture de frein, et une rotation contrôlée du rotor.  According to the invention, the regulation system of the control device 10 implements a regulation in which the supply of the brake or brakes 11 is controlled so as to allow a braking surface sliding relative to the brake lining, and a controlled rotation of the rotor.
La garniture de frein n'est pas totalement éloignée de la surface de freinage durant cette régulation et un contact peut être maintenu entre la garniture de frein et la surface de freinage, de façon à maintenir un certain couple de freinage tout en permettant néanmoins une rotation du rotor sous l'effet de l'entraînement de la charge, par exemple en raison de son poids ou de la présence d'un contrepoids.  The brake lining is not totally removed from the braking surface during this regulation and a contact can be maintained between the brake lining and the braking surface, so as to maintain a certain braking torque while still permitting rotation. rotor under the effect of driving the load, for example because of its weight or the presence of a counterweight.
Plusieurs types de régulation peuvent être utilisés pour contrôler l'alimentation électrique du ou des freins 1 1, de façon à asservir cette alimentation à la vitesse de déplacement recherchée pour la charge.  Several types of regulation can be used to control the power supply of the brake or brakes 1 1, so as to slave this power supply to the desired traveling speed for the load.
De préférence, la régulation s'effectue de sorte que la vitesse de la charge puisse croître jusqu'à une certaine valeur puis évoluer entre des valeurs VCmjn et VCinax autour d'une valeur consigne VC, avec par exemple VC=0,2 m/s, sans revenir à 0, comme illustré sur la figure 4. Preferably, the regulation is carried out so that the speed of the charge can increase to a certain value and then evolve between values VC m j n and VC inax around a target value VC, with for example VC = 0.2 m / s, without going back to 0, as illustrated in FIG. 4.
L'alimentation du ou des freins 1 1 peut se faire par une tension redressée avec un nombre d'arches sinusoïdales variable, cela permet d'éviter les fronts de tension et donc de prévenir la propagation éventuelle d'une surtension par amplification.  The power supply of the brake (s) 1 1 can be done by a rectified voltage with a variable number of sinusoidal arches, this makes it possible to avoid the voltage fronts and thus to prevent the possible propagation of an amplification surge.
Les capteurs 12 utilisés peuvent être de plusieurs types. Lors de l'utilisation de deux capteurs inductifs en quadrature de phase, les signaux des deux capteurs sont combinés pour obtenir un certain nombre de fronts par tour pour la mesure de la vitesse V. , Le déphasage des signaux est utilisé pour la mesure du sens de rotation du rotor. Chaque capteur 12 délivre par exemple un signal carré de 16 périodes par tour, rapport cyclique de 50% ; les signaux des deux capteurs 12 sont combinés pour obtenir 64 fronts par tour pour la mesure de la vitesse. The sensors 12 used can be of several types. When the use of two inductive sensors in phase quadrature, the signals of the two sensors are combined to obtain a number of edges per turn for the measurement of the speed V. The phase shift signal is used for measuring the direction rotation of the rotor. Each sensor 12 delivers for example a square signal of 16 periods per revolution, duty cycle of 50%; the signals of the two sensors 12 are combined to obtain 64 fronts per revolution for the measurement of the speed.
Bien entendu la vitesse de rotation du rotor peut être mesurée par d'autres moyens, notamment à l'aide d'un codeur optique ou magnétique à effet Hall et/ou en utilisant la tension induite aux bornes des phases du moteur.  Of course the rotation speed of the rotor can be measured by other means, in particular using an optical or magnetic Hall effect encoder and / or by using the voltage induced across the phases of the motor.
On va maintenant décrire un exemple de boucle de régulation en se référant à la figure 3. On suppose l'équipement à l'arrêt.  An example of a control loop will now be described with reference to FIG. 3. The equipment is assumed to be stopped.
Au début de la régulation (étape 20), le système de régulation de tension génère une rampe de courant pour progressivement desserrer les freins 11 , en surveillant (étape 21) l'apparition d'un premier signal représentatif d'une rotation du rotor, en l'espèce l'apparition d'un premier front de tension des capteurs inductifs 12 témoignant de la mise en mouvement de l'équipement.  At the beginning of the regulation (step 20), the voltage regulation system generates a ramp of current to progressively loosen the brakes 11, by monitoring (step 21) the appearance of a first signal representative of a rotation of the rotor, in this case the appearance of a first voltage front of the inductive sensors 12 testifying to the setting in motion of the equipment.
Le système de régulation peut par exemple réaliser la rampe de courant suivante en entrée de l'alimentation des freins 11, en générant un motif de redressement composé de 2 arches sur 8 pendant 2s, puis 4 arches sur 8 pendant 2s, 6 arches sur 8 pendant 2s, et un redressement complet par la suite.  The control system can for example make the following current ramp at the input of the supply of the brakes 11, generating a rectification pattern consisting of 2 arches on 8 for 2s, then 4 arches on 8 for 2s, 6 arches on 8 for 2s, and a complete recovery thereafter.
Une fois le premier signal représentatif d'une rotation du rotor détecté (étape 22), en l'espèce l'apparition d'un premier front de tension des capteurs inductifs 12 témoignant de la mise en mouvement de l'équipement, la mesure de la vitesse V s'effectue par échantillonnage sur une période-étalon n/Fr, soit n fois la période 1/Fr représentative de la vitesse de consigne, avec par exemple n=10. Le système de régulation est agencé pour incrémenter ou décrémenter la quantité de courant alimentant le ou les freins 11 tant que le signal représentatif de la vitesse V n'est pas dans la plage recherchée (étape 24), en l'espèce tant que l'on n'a pas le nombre n de fronts correspondant à la vitesse de consigne VC. Once the first signal representative of a rotation of the detected rotor (step 22), in this case the appearance of a first voltage front of the inductive sensors 12 testifying to the setting in motion of the equipment, the measurement of the speed V is carried out by sampling over a standard period n / Fr, ie n times the period 1 / Fr representative of the set speed, with for example n = 10. The control system is arranged to increment or decrement the amount of current supplying the brake or brakes 11 as long as the signal representative of the speed V is not in the desired range (step 24), in this case as long as we do not have the number n of edges corresponding to the reference speed VC.
Le choix du nombre d'arches du motif de redressement appliqué à l'issue de chaque période d'échantillonnage peut par exemple être déterminé comme suit :  The choice of the number of arcs of the rectification reason applied at the end of each sampling period may for example be determined as follows:
Si NF est inférieur n fronts, on ajoute une arche au motif de redressement If NF is less than n fronts, we add an ark to the rectification reason
(étape 25). (step 25).
Si NF est supérieur à n fronts, on retire une arche au motif de redressement If NF is greater than n fronts, remove an arch with the recovery reason
(étape 26), (step 26)
Si NF vaut exactement n fronts, on conserve le motif de redressement (étape If NF is exactly n fronts, we keep the righting pattern (step
27). 27).
Le motif de redressement appliqué est de préférence celui qui répartit au mieux les arches temporellement. comme illustré sur la figure 5.  The rectification pattern applied is preferably one that best distributes the arches temporally. as shown in Figure 5.
Ce fonctionnement permet de faire glisser le ou les freins 11 sur la surface de freinage sans le ou les ouvrir, afin d'éviter autant que possible les à-coups des séquences marche/arrêt produits par l'ouverture totale du ou des freins 1 1.  This operation makes it possible to slide the one or more brakes 11 onto the braking surface without opening them, in order to avoid as much as possible the jerking of the on / off sequences produced by the total opening of the brake (s) 1 1 .
La séquence s'arrête (étape 28) et l'on coupe alors le courant dans les freins 1 1 si une variable extérieure s'active, par exemple la réception de l'information A signalant l'arrivée à un étage ou le retour du fonctionnement normal de l'ascenseur, ou si l'on compte un nombre des fronts supérieur à un nombre prédéfini sur une période d'échantillonnage. Dans ce- dernier cas la séquence redémarre automatiquement dès qu'il n'y a plus de front sur la période d'échantillonnage.  The sequence stops (step 28) and the current in the brakes 11 is then cut off if an external variable is activated, for example the reception of the information A signaling the arrival on a floor or the return of the normal operation of the elevator, or if there is a number of fronts greater than a predefined number over a sampling period. In the latter case the sequence restarts automatically as soon as there is no more front on the sampling period.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple qui vient d'être décrit.  Of course, the invention is not limited to the example just described.
On peut par exemple choisir une période d'échantillonnage différente, prévoir d'autres conditions d'arrêt de la séquence, d'autres types de capteurs de vitesse ou encore une autre valeur de consigne de la vitesse.  For example, it is possible to choose a different sampling period, to provide other conditions for stopping the sequence, other types of speed sensors or another setpoint value for the speed.
L'invention peut également s'appliquer à d'autres dispositifs que des ascenseurs, notamment à d'autres dispositifs de levage comme des grues ou des charriots élévateurs.  The invention can also be applied to other devices than lifts, in particular to other lifting devices such as cranes or forklifts.
La régulation peut être de tout type et par exemple de type correcteur PID, ou correcteur à avance et retard de phase. Le rotor peut dans une variante, ne pas faire partie d'un moteur électrique, étant par exemple simplement monté sur des paliers et entraîné indirectement par toute machine d'entraînement par l'intermédiaire de câbles ou d'engrenages par exemple. The regulation can be of any type and for example of corrector type PID, or corrector in advance and phase delay. In a variant, the rotor may not be part of an electric motor, being for example simply mounted on bearings and driven indirectly by any driving machine by means of cables or gears, for example.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de contrôle (10) d'au moins un frein (1 1) à manque de courant équipant un rotor, comportant un système de régulation pour amener le frein (11 ), en contrôlant son alimentation, dans un état diminuant le couple de friction appliqué, de façon à permettre un glissement et l'entraînement du rotor sous l'effet d'une charge, la régulation s 'effectuant au moins en fonction d'un retour représentatif de la vitesse de la charge, de façon à maintenir la vitesse de la charge en dessous d'un seuil prédéfini.  1. Control device (10) for at least one brake (1 1) for lack of current fitted to a rotor, comprising a regulation system for bringing the brake (11), by controlling its power supply, in a state which decreases the torque applied friction, so as to allow sliding and driving of the rotor under the effect of a load, the regulation being effected at least according to a return representative of the speed of the load, so as to maintain the speed of the load below a predefined threshold.
2. Dispositif selon la revendication 1 , le système de régulation mettant en œuvre un asservissement du courant et/ou de la tension d'alimentation du ou des freins (11) à une ou plusieurs valeurs de consigne de la vitesse de la charge. 2. Device according to claim 1, the control system implementing a control of the current and / or the supply voltage of the brake or brakes (11) to one or more set values of the speed of the load.
3. Dispositif selon la revendication 2, l'asservissement mettant en œuvre l'ajout ou la suppression d'une ou plusieurs arches de tension de redressement, en fonction d'un écart observé entre la vitesse de la charge et la ou les valeurs de consigne. 3. Device according to claim 2, the servocontrol implementing the addition or the removal of one or more arches of rectification voltage, as a function of a difference observed between the speed of the load and the value or values of setpoint.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, le système de régulation étant agencé pour mesurer la vitesse à partir des signaux produits par au moins deux capteurs inductifs (12), notamment en quadrature de phase, faisant correspondre une fréquence à la vitesse mesurée, le système de régulation étant agencé pour déterminer à partir du déphasage des signaux le sens de rotation du rotor, les capteurs inductifs (12) en quadrature de phase délivrant chacun de préférence un signal carré avec un rapport cyclique de 50%. 4. Device according to any one of the preceding claims, the control system being arranged to measure the speed from the signals produced by at least two inductive sensors (12), in particular in phase quadrature, matching a frequency to the speed. measured, the control system being arranged to determine from the phase shift of the signals the direction of rotation of the rotor, the inductive sensors (12) in quadrature phase each preferably delivering a square signal with a duty cycle of 50%.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, le rotor appartenant à un moteur électrique. 5. Device according to any one of claims 1 to 4, the rotor belonging to an electric motor.
6. Ascenseur équipé d'un moteur électrique (M) et d'un dispositif de contrôle (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes. An elevator equipped with an electric motor (M) and a control device (10) according to any one of the preceding claims.
7. Moteur électrique (M) équipé d'un frein (1 1) à manque de courant et d'un dispositif de contrôle (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5. 7. Electric motor (M) equipped with a brake (1 1) lack of power and a control device (10) according to any one of claims 1 to 5.
8. Procédé pour contrôler le déplacement d'une charge entraînée par un moteur électrique comportant un rotor équipé d'au moins un frein (1 1) à manque de courant, en utilisant un dispositif de contrôle (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, ce procédé comportant les étapes suivantes : - augmentation progressive du courant d'alimentation du ou des freins (1 1) jusqu'à la détection d'une vitesse de glissement non nulle, le moteur étant entraîné par la charge, notamment sous l'effet de son poids, 8. A method for controlling the displacement of a load driven by an electric motor having a rotor equipped with at least one brake (1 1) with no current, using a control device (10) according to any one of Claims 1 to 5, this method comprising the following steps: - Progressive increase of the supply current of the brake or brakes (1 1) until the detection of a non-zero sliding speed, the motor being driven by the load, in particular under the effect of its weight,
- régulation de l'alimentation de façon à maintenir la vitesse de déplacement de la charge entre des valeurs prédéfinies, - regulating the power supply so as to maintain the speed of movement of the load between predefined values,
- coupure de l'alimentation du ou des freins (1 1) lorsque la charge a atteint une position finale voulue. - Disconnection of the supply of the brake or brakes (1 1) when the load has reached a desired end position.
9. Procédé selon la revendication 8, la régulation de l'alimentation du ou des freins (11) se faisant selon un échantillonnage de période donnée, la quantité de courant fournie au(x) frein(s) étant incrémentée ou décrémentée toutes lesdites périodes, notamment par incrémentation ou décrémentation du nombre d'arche(s) de tension sinusoïdale(s) d'un motif de redressement. 9. The method of claim 8, the control of the supply of the brake or brakes (11) being according to a given period sampling, the amount of current supplied to the brake (s) being incremented or decremented all said periods. , in particular by incrementing or decrementing the number of sinusoidal voltage arcs (s) of a rectification pattern.
10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, la coupure de l'alimentation du ou des freins (1 1) se faisant de façon progressive, notamment selon une rampe de courant descendante  10. The method of claim 8 or 9, the cutting of the supply of the brake or brakes (1 1) being progressive, in particular according to a downward current ramp
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