用于电梯制动装置的自检测装置和方法及电梯系统与流程

1.本发明涉及电梯领域，更具体地，本发明涉及电梯制动装置的自检测装置和方法。


背景技术：

2.为保证电梯安全性，标准规定电梯系统的制动装置需要设置有制动开关以反馈制动装置的动板的位置状态。当动板位置从制动位置移动至非制动位置或相反地移动时，动板将按住或松开制动开关，由此通过制动开关的切换来反馈动板是否处于制动位置。由于制动开关安装在静板上，其在由动板反复接触后位置可能改变。当其位置改变达到一定程度时，则无法准确反馈动板的状态，此时，电梯系统在无法获知动板位置状态时出于安全考虑将无法正常运行。
3.在制动装置的故障紧急报修中，很大的比例与制动开关位置相关。维持制动开关处于适当位置对于电梯系统的正常运行非常重要。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于解决或至少缓解现有技术中所存在的问题；一方面，提供了一种用于电梯制动装置的自检测装置，包括：控制器，所述控制器控制施加至所述电梯制动装置的电磁线圈电压，所述控制器配置成使电梯进入测试模式，并且，在制动装置处于制动状态时以预定模式逐步增加施加至制动装置的电磁线圈的电压，或者在所述制动装置处于非制动状态时以预定模式逐步减小施加至所述制动装置的电磁线圈的电压；以及处理器，所述处理器配置成接收并记录所述制动装置的制动开关被触发的第一时间t1；并且基于所述第一时间t1判断所述制动开关是否处于适当位置。
5.可选地，在所述自检测装置的实施例中，所述处理器还配置成：监测所述电磁线圈的电流；记录所述电磁线圈的电流的波动，并记录所述电流的波动的开始时的第二时间t2和所述电流的波动的波谷时的第三时间t3；以及基于所述第一时间t1和所述第二时间t2及所述第三时间t3之间的相对关系来确定所述制动开关是否处于适当位置,或者基于所述第一时间t1的电流i1和所述第二时间t2的电流i2及所述第三时间t3的电流i3之间的相对关系来确定所述制动开关是否处于适当位置。
6.可选地，在所述自检测装置的实施例中，所述处理器配置成在（t
1-t2）处于a1（t
3-t2）至a2（t
3-t2）的范围内时确定所述制动开关处于适当位置，而在（t
1-t2）处于a1（t
3-t2）至a2（t
3-t2）的范围外时确定所述制动开关处于非适当位置，其中a1选自0.2-0.5并且a2选自0.5-0.8。
7.可选地，在所述自检测装置的实施例中，所述处理器还配置成：基于制动开关在调试时的正确安装位置确定所述制动开关的基准触发时间t0；以及基于所述第一时间t1与所述基准触发时间t0之间的差异来确定所述制动开关是否处于适当位置。
8.可选地，在所述自检测装置的实施例中，所述控制器配置成使所述电压在所述波
动位置前的第一区段以第一速率升高或降低，在包括所述波动位置的第二区段以第二速率升高或降低，并且在所述波动位置后的第三区段以第三速率升高或降低，其中，所述第二速率低于所述第一速率和所述第三速率。
9.可选地，在所述自检测装置的实施例中，所述控制器配置成以脉冲宽度调制占空比方式从0%逐步升高至100%地施加所述电压，或从100%逐步降低至0%地施加所述电压。
10.可选地，在所述自检测装置的实施例中，所述控制器配置成以特定时间间隔重复进行自检测。
11.可选地，在所述自检测装置的实施例中，所述处理器配置成在所述制动开关未适当安装时发送通知。
12.另一方面，提供了一种电梯系统，所述电梯系统包括根据各个实施例所述的自检测装置。
13.另一方面，提供了一种用于电梯制动装置的自检测方法，所述方法包括：使电梯进入测试模式；在制动装置处于制动状态时以预定模式逐步增加施加至制动装置的电磁线圈的电压，或者在所述制动装置处于非制动状态时以预定模式逐步减小施加至所述制动装置的电磁线圈的电压；记录所述制动装置的制动开关被触发的第一时间t1；以及基于所述第一时间t1判断所述制动开关是否处于适当位置。
14.可选地，所述方法还包括：监测所述电磁线圈的电流；记录所述电磁线圈的电流的波动，并记录所述电流的波动的开始时的第二时间t2和所述电流的波动的波谷时的第三时间t3；以及基于所述第一时间t1和所述第二时间t2及所述第三时间t3之间的相对关系来确定所述制动开关是否处于适当位置,或者基于所述第一时间t1的电流i1和所述第二时间t2的电流i2及所述第三时间t3的电流i3之间的相对关系来确定所述制动开关是否处于适当位置。
15.可选地，所述方法还包括：在（t
1-t2）处于a1（t
3-t2）至a2（t
3-t2）的范围内时确定所述制动开关处于适当位置，而在（t
1-t2）处于a1（t
3-t2）至a2（t
3-t2）的范围外时确定所述制动开关处于非适当位置，其中a1选自0.2-0.5并且a2选自0.5-0.8。
16.可选地，所述方法还包括：基于在调试时制动开关的正确安装位置确定所述制动开关的基准触发时间t0；以及基于所述第一时间t1与所述基准触发时间t0之间的差异来确定所述制动开关是否处于适当位置。
17.可选地，所述方法还包括：所述电压在所述波动位置前的第一区段以第一速率升高或降低，在包括所述波动位置的第二区段以第二速率升高或降低，并且在所述波动位置后的第三区段以第三速率升高或降低，其中，所述第二速率低于所述第一速率和所述第三速率。
18.可选地，所述方法还包括：所述电压通过脉冲宽度调制占空比方式从0%逐步升高
至100%地施加，或从100%逐步降低至0%地施加。
19.可选地，所述方法还包括：以特定时间间隔重复执行所述自检测方法。
20.可选地，所述方法还包括：在所述制动开关未适当安装时发送通知。
21.另一方面，提供了一种计算机程序，所述计算机程序在被执行时执行根据各个实施例所述的方法。
22.另一方面，提供了一种计算机可读介质，所述计算机可读介质存储有计算机程序，所述计算机程序在被执行时执行根据各个实施例所述的方法。
23.根据本发明的实施例的装置和方法可监测制动开关位置。
附图说明
24.参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围组成限制。此外，图中类似的数字用以表示类似的部件，其中：图1示出了示例性制动装置的立体图；图2和图3分别示出了图1中的示例性制动装置处于制动状态时和非制动状态时的截面图；图4示出了根据本发明的实施例的方法的电流随时间变化的曲线；以及图5是图4的曲线的d区域的局部放大视图。
具体实施方式
25.参考图1至图3，分别示出了示例性的用于电梯系统的制动系统的立体图和制动状态和非制动状态的截面图。制动装置包括支架11，固定至支架11的机架12，制动盘13，其联接至电梯系统的驱动轴，动板14和静板15。动板14和机架12位于制动盘13的两侧，并且在面对制动盘13的一侧上均设置有摩擦片。如图2所示，弹簧16位于动板14和静板15之间，其被压缩以趋于使动板14和机架12上的制动片接触驱动轴上的制动盘13并与制动盘13产生摩擦，以抑制驱动轴的转动。静板15处还设置有电磁线圈17，其在通电时能够产生磁场，由此吸引动板14靠近静板15并远离制动盘13地移动，由此释放制动盘13，使得连接至制动盘13的驱动轴能够自由转动并驱动电梯轿厢的升降。制动开关18可位于静板15和动板14之间，在动板14被吸引而靠近静板15或由弹簧16驱动而远离静板15的过程中将接触并使制动开关18状态切换。因此，可通过制动开关18的信号判断动板14的位置，即制动装置的状态。制动开关18一般通过支架固定至静板15。在初始安装时，工作人员将设置制动开关18的位置，使其能够准确反馈动板处于图2所示的制动位置或图3所示的非制动位置。然而，在使用过程中制动开关18的位置将偏移，而其偏移达到一定程度时，可能导致无法识别或错误识别动板14的位置状态，由此导致电梯系统的安全系统无法获知动板状态而出于安全考虑使电梯系统停止运行。此时用户会报修，而技术人员需紧急赶往现场进行维修，重新调节制动开关18的位置，由于制动开关18位置造成的紧急报修可能占到了总报修很大比例。因此，期望的是提供一种装置和方法，其能够监测到制动开关18偏移，并在制动开关18发生偏移时通知维护就人员以便在常规维护时调整其至恰当位置。
26.根据一方面，提供了一种用于电梯制动装置的自检测装置和方法。该方法包括：使
电梯进入测试模式；在制动装置处于如图2所示的制动状态时以预定模式逐步增加施加至制动装置的电磁线圈17的电压，或者在制动装置处于如图3所示的非制动状态时以预定模式逐步减小施加至制动装置的电磁线圈17的电压；记录制动装置的制动开关18被触发的第一时间t1；以及基于第一时间t1判断制动开关18是否处于适当位置。所谓“适当位置”可以指制动开关18在预安装位置附近可允许的偏移量内能够正常运行的位置范围。自检测方法可基于时间执行，例如以固定的时间间隔，如每隔一周，十天或一个月执行一次，或在常规检修前执行等。自检测方法可在电梯系统非制动时执行，例如在夜间执行。一般而言，自检测方法在制动装置处于制动状态且电梯停靠时开始执行。首先，使电梯进入测试模式，例如由控制装置操控进入测试模式。控制装置例如可基于时间、电梯当前负载、当前电梯数量等因素判断是否适合进入测试模式。在进入测试模式后，在电梯完成自检测之前，控制装置将不再接受呼梯指令等其他指令。随后，控制装置可以控制例如制动装置的电压施加装置以预定模式逐步增加施加至制动装置的电磁线圈17的电压，与此同时，电梯的控制系统将提供转矩以保持轿厢位置不变。其中，以“预定模式”指的是指以预定的电压波形或电压曲线逐渐增加地施加至电磁线圈17的电压，例如如图4所示，电压以三个不同斜率的区段线性地增加，其中包括第一区段0至a，第二区段a至b和第三区段b至c，各个区段的电压增加速率(即各区段曲线的斜率)不同。在备选实施例中，电压的增加模式或图形可与所示的实施例不同，例如仅存在两个线性区段或仅存在一个线性区段。随后，可例如由处理器记录制动装置的制动开关18被触发的第一时间t1；以及基于该第一时间t1判断制动开关18是否处于适当位置。
27.制动开关18被触发的第一时间t1与制动开关18所处的位置相关联，当制动开关18所处的位置开始发生偏移时，该第一时间t1也将发生变化。因此，可基于该第一时间t1的差异或偏移来判断制动开关18是否处于适当位置。例如，在一些实施例中，所述方法可包括基于调试时制动开关18的正确安装位置确定制动开关的基准触发时间t0；以及基于第一时间t1与基准触发时间t0之间的差异来确定制动开关18是否处于适当位置。举例而言，可在电梯系统安装调试期间测定基准触发时间t0，并在实际测试中比较第一时间t1与基准触发时间t0之间的差异，当两者差异达到一定程度时认为制动开关18位置需要调整，否则有可能将影响电梯正常运行。
28.在一些实施例中，所述方法还包括：监测电磁线圈的电流，如图4所示，电流曲线与电压曲线存在对应关系。进步一地，记录电磁线圈的电流的波动，并记录电流的波动的开始的第二时间t2和电流的波动的波谷的第三时间t3；以及基于第一时间t1和第二时间t2及第三时间t3之间的相对关系来确定制动开关18是否处于适当位置。应当理解，电流曲线中的波动w可由楞次定律解释，其波动的开始时的第二时间t2例如对应于电磁线圈17所产生的电磁力刚刚超过弹簧16所施加弹性力时，动板14刚刚开始与制动盘13分开的时间，而电流的波动的波谷时的第三时间t3则对应于动板14刚刚与静板15接合的时间。应当理解，制动开关18被触发的第一时间t1应当处于该第二时间t2及第三时间t3之间，因为动板14在与制动盘13分开后首先触发制动开关18再接触静板15。因此，可基于第一时间t1和第二时间t2及第三时间t3之间的相对关系来确定制动开关18是否处于适当位置。例如，在一些实施例中，可以设置与第一时间t1，第二时间t2和第三时间t3相关的函数，则当实际检测到的第一时间t1，第二时间t2和第三时间t3符合函数时，则认为制动开关18适当地定位，否则则认为制动
开关18位置已有所偏移，且需要调整。具体函数可根据对于实际安装情况和对于开关位置偏移的容忍度等因素来设置。例如，举例而言，例如在非限制性示例中，可在（t
1-t2）处于a1（t
3-t2）至a2（t
3-t2）的范围内时确定制动开关18处于适当位置，而在（t
1-t2）处于a1（t
3-t2）至a2（t
3-t2）的范围外时确定制动开关处于非适当位置，其中a1例如选自0.2-0.5并且a2选自0.5-0.8，即认为t1处于t2和t3之间的中部区域或更靠近t2的区域时，则认为制动开关18适当地定位，否则则认为制动开关18位置已有所偏移，且需要调整。在另一些实施例中，也可根据第一时间t1、第二时间t2及第三时间t3时的电流曲线上的电流大小关系来作为判断依据。更具体地，可基于所述第一时间t1的电流i1和所述第二时间t2的电流i2及所述第三时间t3的电流i3之间的相对关系来确定所述制动开关是否处于适当位置。例如，在一些实施例中，可以设置与第一时间t1的电流i1，第二时间t2的电流i2和第三时间t3的电流i3相关的函数，则当实际检测到的第一时间t1的电流i1，第二时间t2的电流i2和第三时间t3的电流i3符合函数时，则认为制动开关18适当地定位，否则则认为制动开关18位置已有所偏移，且需要调整。在一些实施例中，可基于基准测试时的基准触发时间t0与基准第二时间t2'及第三时间t3'之间的关系来确定判断基准函数，并判断实际测试时的第一时间t1和第二时间t2及第三时间t3是否符合判断基准函数，并由此判断制动开关18的位置是否需要调整，类似地，基准函数也可根据测试时的基准电流i1，i2，i3来设置。
29.在一些实施例中，施加的电压在波动位置前的第一区段0-a以第一速率升高，在包括波动位置的第二区段a-b以第二速率升高，并且在波动位置后的第三区段以第三速率升高或降低，其中，第二速率低于第一速率和第三速率。应当理解，在波动将产生的第二区段中以降低的速率升高电压可放大波动，使能够更容易且更准确地检测到第一时间t1和第二时间t2及第三时间t3之间的关系。另外，在第一区段和第三区段中应当以尽可能大的速率增加电压，由此缩短整个测试的周期，避免长时间测试而影响电梯正常运行。应当理解，整个测试过程中，除了由于动板移动而产生的波动外，电流可能由于其他因素而发生扰动，此时，由于在波动的时间区间内没有接受到制动开关18被触发的信号，处理器将忽略该电流波动。应当理解，在图4所示的曲线的上升区段中存在两个波动d和e，它们分别对应于两个线圈所驱动的动板的移动，而两个波谷部分可作为独立的曲线对对应于各个动板的制动开关位置进行判断。如果采用每次测试只提起一个制动器的模式，即另一个制动器在检试时始终处于制动状态，将会看到只有一个波谷来对应开关信号。此外，尽管在所示的曲线中未见到，但曲线中还可能存在例如由于制动器动板倾斜或气隙不均等其他因素而产生的干扰波谷，这些干扰波谷可通过判断是否有对应的开关信号来排除。另外，在图4的曲线中还示出了下降区段中的波动f和g，其可以用以类似的方式来判断制动开关的安装位置。
30.在一些实施例中，电压可通过脉冲宽度调制占空比方式从0%逐步升高至100%地施加，或从100%逐步降低至0%地施加。在一些实施例中，在制动开关未适当安装时可发送通知给维护人员。维护人员例如可在下次日常维护中调整制动开关至适当位置，由此预防由于制动开关位置偏移而导致的电梯系统停止运行的情况。
31.根据本发明的装置和方法可对制动开关位置偏移进行预警，以提示工作人员在日常维护时调整制动开关至适当位置，由此避免由于致动开关位置偏移造成的故障。
32.以上所描述的具体实施例仅为了更清楚地描述本发明的原理，其中清楚地示出或描述了各个部件而使本发明的原理更容易理解。在不脱离本发明的范围的情况下，本领域
的技术人员可容易地对本发明进行各种修改或变化。故应当理解的是，这些修改或者变化均应包含在本发明的专利保护范围之内。