电梯防护装置的制作方法

本实用新型属于显示技术领域，具体涉及一种电梯防护装置。

背景技术：

随着高层建筑的逐渐增多，为方便人们，电梯作为高层建筑物中重要的载人运输机电设备，其安全性是人们关注的重中之重。当电梯控制失灵，制动器失灵或者钢丝绳断裂时都会造成轿厢超速和坠落，为此，需要可靠的保护措施。

现有技术中存在一种机械保护装置，该机械保护装置包括限速器和安全钳，其中，限速器限制电梯运行速度，一般安装在机房，当轿厢上行或下行超速时，通过电气触电使电梯停止运行，当下行超速电气触点动作仍不能使电梯停止，速度达到一定值后，限速器机械动作，拉动安全钳夹住导轨将轿厢制停；当断绳造成轿厢(或对重)坠落时，也由限速器的机械动作拉动安全钳，使轿厢制停在导轨上。

然而，在实际应用中，会存在以下问题：机械保护装置的响应时间过长，存在安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种电梯防护装置。

为解决上述问题之一，本实用新型提供了一种电梯防护装置，包括：闭合感应线圈、磁体和控制单元，其中所述闭合感应线圈和所述磁体中的一个沿着轿厢的运动轨迹依次间隔设置，另一个设置在所述电梯的轿厢上；所述控制单元，与所述闭合感应线圈和/或所述磁体相连；所述控制单元用于在接收到防护信号或满足预设条件时控制所述闭合感应线圈和所述磁体开始工作，以在所述轿厢运动过程中产生阻碍所述轿厢运动的作用力进行防护。

优选地，所述闭合感应线圈沿所述轿厢的运动轨迹依次间隔设置；所述磁体设置在所述轿厢上；每个所述闭合感应线圈围绕所述轿厢设置。

优选地，所述磁体为电磁体；所述电梯防护装置还包括：速度相关检测单元和电源；所述速度相关检测单元，与所述轿厢和所述控制单元相连；所述速度相关检测单元用于检测所述轿厢的运行速度相关信息，并将该运行速度相关信息发送至所述控制单元；所述控制单元，与所述电源相连，所述电源与所述电磁体相连；所述控制单元，用于在所述轿厢的运行速度相关信息达到预设条件时控制所述电源向所述电磁体上电。

优选地，所述磁体为电磁体；所述电梯防护装置包括：防护信号输入单元和电源；所述防护信号输入单元，与所述控制单元相连；所述防护信号输入单元用于接收指令生成所述防护信号并将该防护信号发送至所述控制单元；所述控制单元，与所述电源相连，所述电源与所述电磁体相连；所述控制单元，用于在接收到防护信号时控制所述电源向所述电磁体上电。

优选地，所述电梯防护装置还包括：电源自检单元和充电单元；所述电源自检单元，与所述电源和所述控制单元相连；所述电源自检单元用于检测所述电源的剩余电源是否满足要求；所述控制单元，与所述充电单元相连，所述充电单元与所述电源相连；所述控制单元，还用于在所述电源自检单元检测出所述电源的剩余电源不满足要求时，控制所述充电单元向所述电源充电。

优选地，所述防护信号输入单元设置在所述轿厢内。

优选地，所述防护信号输入单元为按键。

优选地，所述轿厢采用金属材料制成。

优选地，所述速度相关检测单元为加速度检测单元。

优选地，所述电源为直流电源。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的电梯防护装置，在轿厢沿其运动轨迹发生下坠时，控制单元在接收到防护信号或满足预设条件时控制所述闭合感应线圈和所述磁体开始工作，此时，闭合感应线圈和磁体相对运动，使得闭合感应线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电流，根据楞次定律，该感应电流向轿厢施加一个阻止电梯运动的反作用力，因此，不仅可以在电梯下坠时限制轿厢以安全速度趋于匀速下降，另外，还可以在电梯上升速度过快时，限制轿厢以安全速度趋于匀速上升，这与现有技术相比：第一，可以给机械保护装置足够的相应时间，从而保证了乘梯人员的安全和避免了公共财产的损坏；第二，结构简单，不需要改变原有电梯的机械结构，方便老旧电梯的改装升级。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种电梯防护装置的原理框图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种电梯防护装置的原理框图；

图3为图2所示的电梯防护装置中闭合感应线圈和磁体位置关系示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图来对本实用新型提供的电梯防护装置进行详细描述。

实施例1

图1为本实用新型实施例提供的一种电梯防护装置的原理框图。请参阅图1，本实用新型实施例提供的电梯防护装置，包括：闭合感应线圈10、磁体11和控制单元12。其中，所述闭合感应线圈10和所述磁体11中的一个沿着轿厢13的运动轨迹依次间隔设置，另一个设置在所述电梯的轿厢13上。所述控制单元12与闭合感应线圈10和/或磁体11相连，控制单元12用于在接收到防护信号或满足预设条件时控制所述闭合感应线圈10和所述磁体11开始工作，以在所述轿厢13运动过程中产生阻碍所述轿厢13运动的作用力进行防护。本实用新型实施例的控制单元可为控制电路，所述控制电路的控制信号接收端接收到防护信号时，使得所述闭合感应线圈10通上电，具体可为比较器电路、和继电器，当采用防护信号时，所述控制电路为继电器，所述防护信号接到所述继电器的控制端，当信号为高电平或者低电平时，使得所述继电器导通，使得闭合感应线圈10通电形成磁场，或者给磁体11供电，使磁体工作。当采用预设条件时，所述预设条件对应的电信号连接至所述比较器电路的第一输入端，所述比较器电路的第二输入端与检测信号连接，当所述检测信号对应的电压值大于预设条件对应的电压值时，所述比较器电路输出高电平，由于比较器电路的输出端与继电器的控制端连接，所述高电平触发继电器导通，使得闭合感应线圈10上电，或者使得所述磁体11开始工作。

本实用新型实施例提供的电梯防护装置，在轿厢13沿其运动轨迹发生下坠时，控制单元12在接收到防护信号或满足预设条件时控制所述闭合感应线圈10和所述磁体11开始工作，此时，闭合感应线圈10和磁体11相对运动，使得闭合感应线圈10的磁通量发生变化，从而产生感应电流，根据楞次定律，该感应电流向轿厢施加一个阻止电梯运动的反作用力，因此，不仅可以在电梯下坠时限制轿厢以安全速度趋于匀速下降，另外，还可以在电梯上升速度过快时，限制轿厢以安全速度趋于匀速上升，这与现有技术相比：第一，可以给机械保护装置足够的相应时间，从而保证了乘梯人员的安全和避免了公共财产的损坏；第二，结构简单，不需要改变原有电梯的机械结构，方便老旧电梯的改装升级。

具体地，在实际应用中，为实现轿厢13匀速下降或上升，来给机械防护装置足够的响应时间，基于以下速度调整电磁学原理：由于电磁铁磁场空间分布特性，可知沿轿厢运动轨迹设置(或沿电梯井)的所有的闭合感应线圈都做相同速度的切割磁感线运动。每一个闭合感应线圈内都产生感应电流。设第k个闭合线圈轴长为Lk，该闭合感应线圈截面积Ak，总共有n条闭合感应线圈。则第k个闭合感应线圈总电阻为：

$R_K=\frac{L_K\mathrm{\ρ}}{A_K}$

第k个闭合感应线圈产生的感应电动势为：E_k＝B_kL_kV；其中，V为预设的轿厢运行速度。

第k个闭合感应线圈产生的感应电流为：

$i_k=\frac{E_K}{R_K}$

则第k个闭合感应线圈产生的电磁力(即上述反作用力)为：

F_K＝B_KL_ki_k；

其中B_k为第k个闭合感应线圈的磁感强度。

根据牛顿第三定律和楞次定律，轿厢收到的反作用力等于所有闭合感应线圈之和，且方向与速度方向相反：

$F=\underset{k=1}{\overset{n}{\Σ}}{F}_k$

若要实现轿厢匀速下降运动时，有如下关系式，m为电梯厢工作时质量：

F＝mg

以上方程，B_k需要测量得出，其余物理量可根据所选材料和实际设计确定，并且，根据B_k可选定合适的电磁铁。

需要在此说明的是，在未接收到防护信号或满足预设条件时，控制单元12控制所述闭合感应线圈10和所述磁体11不工作，以在所述轿厢13运动过程中不会产生阻碍所述轿厢13运动的作用力，从而避免影响轿厢13的正常运动。

实施例2

图2为本实用新型实施例提供的另一种电梯防护装置的原理框图；图3为图2所示的电梯防护装置中闭合感应线圈和磁体位置关系示意图。请一并参阅图2和图3，本实用新型实施例提供的电梯防护装置与上述实施例1提供的电梯防护装置相类似，在此不再赘述。

下面仅描述本实施例和上述实施例的不同点。具体地，在本实施例中，如图3所示，优选地，所述闭合感应线圈10沿所述轿厢13的运动轨迹依次间隔设置；所述磁体11设置在所述轿厢13上，且有两个，分别设置在轿厢13的上方和下方；每个所述闭合感应线圈10围绕所述轿厢13设置。可以理解的是，借助每个所述闭合感应线圈10围绕所述轿厢13设置，在轿厢13相对磁体11运动时，能够实现闭合感应线圈10的磁通量最大程度的改变，因此，可最大程度地向轿厢13施加反向作用力，从而可以有效地提高防护性能。

另外，在本实施例中，所述磁体11为电磁体；所述电梯防护装置还包括：速度相关检测单元14和电源18；速度相关检测单元14与轿厢13和控制单元12相连，所述速度相关检测单元14用于检测所述轿厢13的运行速度相关信息，并将该运行速度相关信息发送至所述控制单元12；所述控制单元12与所述电源18相连，所述电源18与所述电磁体相连；所述控制单元12用于在所述轿厢的运行速度相关信息达到预设条件时控制所述电源18向所述电磁体上电，从而实现控制闭合感应线圈10和磁体11开始工作。

具体地，速度相关检测单元14不仅可以设置电梯井内、还可以设置在轿厢13上；当然，在实际应用中，还可以根据实际情况进行设置，只要能检测轿厢与速度相关信息即可。

具体地，控制单元12接收该运行速度相关信息，并与预设条件设置的阈值范围进行比较，若满足该阈值范围，则控制电磁体上电控制电路控制电源18向电磁体上电。更具体地，可以但不限于借助比较器进行比较；电磁体上电控制电路可以但不限于继电器，若满足该阈值范围，则控制单元12向继电器的控制端输入一电平信号(高电平或低电平)，此时，借助继电器的输入端和输出端导通，来使得电源18和电磁体导通，从而实现向电磁体上电。

可以理解的是，借助速度相关检测单元14和控制单元12配合进行上述工作，可以根据电梯运行速度相关信息自动进行防护，可快速地进行反应，从而及时地进行防护。

具体地，上述所述速度相关检测单元14可以为但不限于加速度检测单元，用于检测轿厢13的运行的加速度，所谓加速度表征速度的变化的程度，具体地，控制单元12可在检测到的轿厢13的加速度大于预设阈值时控制电源18向所述电磁体上电，以避免发生轿厢13运行速度变化较大产生危险。

当然，在实际应用中，所述速度相关检测单元14还可以为速度检测单元，用于检测轿厢13的运行速度，具体地，控制单元12可在检测到的轿厢13的运行速度大于预设阈值时控制电源18向所述电磁体上电，以避免发生轿厢13运行速度较快产生危险。

在实际应用中，所述电梯防护装置还可以包括：防护信号输入单元15和电源18；所述防护信号输入单元15与所述控制单元12相连，防护信号输入单元15用于接收指令生成所述防护信号并将该防护信号发送至所述控制单元12；所述控制单元12与所述电源18相连，所述电源18与所述电磁体相连；控制单元12用于在接收到防护信号时控制电源18向所述电磁体上电，从而实现控制闭合感应线圈10和磁体11开始工作。

可以理解的是，借助防护信号输入单元15和控制单元12配合进行上述工作，可人为控制进行防护，从而增加了人为操作性。

优选地，所述防护信号输入单元15设置在所述轿厢13内，这样允许轿厢13内的乘梯人员操作，以便在电梯发生异常时乘梯人员及时的进行操作，从而及时的避免危险的发生。

进一步优选地，所述防护信号输入单元包括但不限于为按键，采用按键方式操作简单，便于人为操作。具体地，所述按键包括但不限于：开关、物理键盘、触摸板键盘等。

另外，优选地，所述电梯防护装置还包括：电源自检单元16和充电单元17；其中，所述电源自检单元16与所述电源18和所述控制单元12相连，电源自检单元16用于检测所述电源的剩余电源是否满足要求；所述控制单元12与所述充电单元17相连，所述充电单元17与所述电源18相连，控制单元12还用于在所述电源自检单元16检测出所述电源18的剩余电源不满足要求时，控制所述充电单元17向所述电源18充电。

可以理解的是，借助上述电源自检单元16和充电单元17与控制单元12配合工作，可以自动判断电源是否需要充电，因而可保证电梯防护装置的电源18供应，从而可以提高电梯防护装置的可靠性。

优选地，上述电源18为直流电源，即，该电磁体为直流电磁铁,其相对交流电磁铁而言，吸力稳定、寿命较长、噪音也小。

在实际应用中，为便于向电磁体供电，电源18一般设置在轿厢13上。

还优选地，所述轿厢13采用金属材料制成，这样，能够使得磁体产生的大部分磁感线经过轿厢13，空气中的漏磁相当小，不会对电梯中乘梯人员佩戴的金属产生作用，因而不会对乘梯人员的健康产生影响。

需要在此说明的是，在实际应用中，磁体11还可以为永磁体，而每个闭合感应线圈10上串接有电子开关，控制单元12还可以在满足预设条件时或接收到防护信号时控制该电子开关闭合，从而实现控制闭合感应线圈10和磁体11开始工作；在满足预设条件时或未接收到防护信号时控制该电子开关打开，从而实现控制闭合感应线圈10和磁体11停止工作，以避免影响轿厢13的正常运动。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。