制动器控制器和电梯系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明一般涉及用于电磁制动器的制动器控制器的领域，并且具体地涉及这样的制动器控制器的固态开关的控制解决方案。
【背景技术】
[0002]电磁制动器可以例如用于电梯的提升机的制动，用于电梯轿厢的制动，或者用于自动扶梯或运输机的制动。
[0003]电磁制动器通常包括固定的制动器主体以及被布置为相对于制动器主体移动的电枢。在制动器主体和电枢之间装配弹簧或相应装置，以便在它们之间施加推力。另外，在制动器主体的内部装配具有磁化线圈的电磁体。将制动器布置在诸如电梯的导轨或提升机的牵引滑轮这样的要被制动的对象的附近。借助于弹簧的推力、相对于(against)对象来驱动电枢，由此应用制动器。通过对磁化线圈通电(energize)来打开制动器。在通电时，磁化线圈导致制动器主体和电枢之间的吸引，其进一步使电枢通过抵抗弹簧的推力而脱离被制动的对象。
[0004]通过向磁化线圈馈送电流对磁化线圈通电/打开制动器。制动器控制器可以被用于根据来自电梯控制的命令来选择性地打开或关闭制动器。因此，制动器控制器具有用于选择性地向磁化线圈馈送电流或切断磁化线圈的电流的主电路。在正常操作中，在开始新的电梯运行时打开制动器，并且在运行的结束时应用制动器。
[0005]为了改进制动器操作，例如为了减少制动器噪声、减少磁化线圈的发热、调节制动器操作时间等，制动器控制器可以具有可调节的输出。例如，已经建议在制动器控制器主电路中使用诸如绝缘栅双极型晶体管(igbt transistor)、金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet transistor)或碳化娃(SiC)mosfet晶体管这样的可控固态开关，以调节磁化线圈的电流。然而，还至少需要改进这样的制动器控制器的可靠性和寿命。
[0006]发明目的
[0007]本发明的目的是引入一种具有提高的寿命和可靠性的新的制动器控制器。因此，本发明公开了根据权利要求1的制动器控制器以及根据权利要求14的电梯系统。在从属权利要求中描述本发明的一些优选实施例。在本申请的说明书和附图中呈现本发明的一些实施例和本发明的多个实施例的组合。
【发明内容】
[0008]本发明的一方面是一种制动器控制器，其包括:直流链路(DC link)，用于供应功率，所述直流链路包括正直流链路轨道(positive DC link rail)和负直流链路轨道(negative DC link rail);输出端子，用于将电磁制动器的磁化线圈親合到制动器控制器；电流路径，建立在直流链路与输出端子之间，用于向磁化线圈传导直流链路功率；以及被装配(fit)到电流路径中的两个固态开关。两个固态开关被配置为通过调制直流链路电压来调节输出端子电压。用语“固态开关被装配到电流路径中”意味着电流路径中的电流经由固态开关运行(run)。
[0009]本发明的另一方面是一种电梯系统，其包括被配置为根据服务请求在停止楼层之间的电梯竖井的内部垂直运动的电梯轿厢以及用于驱动电梯轿厢的提升机。电梯系统包括用于制动提升机和/或电梯轿厢的移动的一个或多个电磁制动器。电梯系统包括用于控制一个或多个电磁制动器的根据本公开的制动器控制器。
[0010]这意味着可以利用至少两个分开的固态开关、通过调节输出端子电压来切断以及调节磁化线圈的电流。在这种情形下，还可以根据调制方案在固态开关之间划分由调制造成的开关损耗。这增加了制动器控制器的可靠性以及寿命。
[0011]根据一个实施例，固态开关中的一个与正直流链路轨道相关联，而另一个与负直流链路轨道相关联。
[0012]根据一个实施例，制动器控制器包括交流功率输入端子以及在直流链路与交流功率输入端子之间装配的整流器。
[0013]根据一个实施例，制动器控制器包括:控制电路，被耦合到固态开关的控制极，并且被配置为将调制交替地应用于开关中的每一个。这意味着在持续地调节输出端子电压的同时，仍然可以将由调制造成的开关损耗轮流划分给开关的任何一个，从而降低单个开关的压力。
[0014]根据一个实施例，基于开关的瞬时温度或温度的改变来确定单个开关的调制的开始和停止时刻。因此，可以确定调制期间的持续时间和发生，使得可以减少单个开关的温度变化和/或最大温度。
[0015]根据一个实施例，控制电路被配置为控制固态开关中的一个在另一个正在调制时持续地传导。这意味着仅传导损耗(例如，没有开关损耗)被施加于连续传导的开关。
[0016]根据一个实施例，制动器控制器包括:安全输入，用于接收安全信号；以及继电器，具有与在交流功率输入端子和整流器之间的电流线中的每一个串联的继电器触点。安全输入耦合到继电器的控制线圈。这意味着可以在安全信号指示必须被跟踪(follow)的操作异常(operat1nal anomaly)时，使用高安全级别来切断对磁化线圈的电流供应。
[0017]根据一个实施例，制动器控制器包括:直流链路电容器(DC link capacitor)，连接在正直流链路轨道和负直流链路轨道之间，以拉平(even out)直流链路中的电压变化。这也意味着可以在直流链路电容器中存储从磁化线圈返回给直流链路的能量以便重用。
[0018]根据一个实施例，制动器控制器包括两个电流箝位二极管，其中一个连接在第一输出端子和负直流链路轨道之间，另一个连接在第二输出端子和正直流链路轨道之间。这意味着可以将磁能经由电流箝位二极管从磁化线圈返回给直流链路。
[0019]根据一个实施例，调制期间的长度对于两个固态开关基本相同。因此，在使用具有相同调制频率的相似的固态开关时，固态开关之间的功率损耗也基本上相同。
[0020]根据一个实施例，固态开关是相似的。这是有利的，因为当它们具有完全相同的操作特征时，更容易设计出相同寿命的固态开关。这也与固态开关的所公开的调制方法相一致。
[0021]根据一个实施例，制动器控制器具有:输出端子的两个分开的集合，用于向两个分开的磁化线圈传导直流链路功率；并且制动器控制器包括:分开的电流路径，建立在直流链路和端子的第一集合之间以及直流链路(I)和端子的第二集合之间，用于向对应的磁化线圈传导直流链路功率。制动器控制器包括在直流链路和对应的输出端子之间的两个电流路径中的两个固态开关。在两个电流路径中，两个固态开关均被配置为通过调制直流链路电压来调节对应的输出端子电压。
[0022]根据一个实施例，在两个电流路径中，固态开关中的一个连接到正直流链路轨道，并且另一个连接到负直流链路轨道。控制电路耦合到两个电流路径的固态开关的控制极。控制电路被配置为将调制交替地应用于第一电流路径的固态开关中的每一个。控制电路还被配置为将调制轮流地应用于第二电流路径中的两个固态开关。
【附图说明】
[0023]下面将参考附图、借助于本发明的实施例的一些例子(其本身不限制本发明的应用范围)更详细地描述本发明，附图中:
[0024]图1表示根据实施例的制动器控制器的主电路的示意图；
[0025]图2例示根据实施例的制动器控制器的控制原理；以及
[0026]图3表示根据实施例的电梯系统。
【具体实施方式】
[0027]为了可理解性，在图1至3中仅表示被认为对于理解本发明所必要的那些特征。因此，例如，广为人知地存在于对应领域中的某些部件/功能可能未被表示。
[0028]在描述中，相同的参考符号总是用于相同的项目。
[0029]图1是根据示例性实施例的制动器控制器的主电路的示意图。制动器控制器具有用于将制动器控制器连接到电源缆线L、N的交流功率输入端子7A、7B