专利名称：电梯制动器控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电梯制动器控制装置，在该电梯制动器控制装置的直 流电磁制动器中，根据制动用电磁铁的励磁电路电流，进行直流电磁制动 器的异常检测。
背景技术：
作为该种装置，例如在专利文献l的日本国第2795152号发明专利中 公开了一种装置，其中，作为直流电磁制动器的异常检测方法，连续地测 量制动器动作时的电流的经时性变化，并将从通电开始起到可动铁芯开始 移动为止的电流值的上升速度与正常时的上升速度进行比较，以此检测异 常。此外，例如专利文献2的日本国发明专利特开平3 — 55342号公报中 公开了一种装置，其检测制动器动作时的励磁电流的下降发生的时间，并 通过将该时间与预先设定的正常时和异常时的下降发生时间的范围进行 比较，由此检测出异常。专利文献l:日本第2795152号发明专利专利文献2:日本特开平3—55342号公报在直流电磁制动器中，当制动器绕组通电而产生电磁力时，制动垫开 始被制动鼓制动面吸引，并且制动电流开始产生应变。为此，如果将装置 结构设置成使用一个电流检测装置来检测流过多个制动器绕组的电流时， 电流的变化点可能不会出现明显的下降。此外，在间隙很小时，由于启动 时的电流的下降量很小，所以也很难进行检测。在现有的连续检测电流经时性变化的电流检测方法中，为了能够捕捉 到间隙很小时的短时间的电流变化，需要设置高精度和高速的电流检测装 置，并且作为检测下降的方法，也需要采用高速的检测方法。此外，如果制动器检查开关的动作位置没有设置在与制动电流的下降122:导管，123， 124:联结部件， 140:自攻螺丝， G:间隙， S:空间， W:行驶风具体实施方式
下面，参考附图描述根据本发明的跨骑式车辆的实施例。注意， 在下面的附图中，相同的或者相似的结构部件利用相同的或相似的参 考数字标注。也注意附图是示意性的，并且因此读者应该明白尺寸的 相对比例等可以不同于真实物体。然而，能够基于参考下面的描述确定具体尺寸等。此外，很明显 的是各个附图包括其中各个尺寸的关系和比例等不同的部分。(跨骑式车辆的结构)图1是作为根据本实施例的跨骑式车辆的摩托车io的左侧视图。 图2是当车体护罩已被移除时摩托车10的左侧视图。如从图l和图2可见，摩托车IO是具有与标准鞍式摩托车相比更 加向下设置的车体框架40并且尤其是下管42的低骨车架摩托车。摩托车10具有前轮20和后轮90。由发动机50产生的驱动力驱 动后轮90。摩托车10由多个车体护罩覆盖。更具体地，摩托车10由主体机 罩31、护腿罩32、下罩33、座下罩34和侧罩35覆盖。主体机罩31设置在转向头管41的前面并且向下延伸。护腿罩32在于，进一步具有时间测量单元，其测量从所述主控制单元发出制动器 开闭指令起到所述制动器检査开关开始动作为止的时间；存储单元，其存 储通过该时间测量单元测量到的所述制动器检查开关动作时的正常时的 时间；以及诊断单元，其将通过所述时间测量单元测量到的所述制动器检查开关动作时的异常时的时间与所述被存储的正常时的时间进行比较，以 诊断所述直流电磁制动器的状态。根据技术方案2，由于能够根据至制动器检查开关开始动作为止的时 间进行检测，所以能够以简单的结构来检测异常。并且，在本发明的技术方案3中公开了一种电梯制动器控制装置，其 具有至少两个以上的直流电磁制动器；制动器检查开关，其分别设置在 各个所述直流电磁制动器中，用于检测制动器的开闭状态；主控制单元， 其指令所述直流电磁制动器进行开闭；电流检测单元，其检测流过所述直 流电磁制动器的制动器绕组的励磁电流；以及制动器电路，其通过所述主 控制单元使励磁电流流过所述制动器绕组，该电梯制动器控制装置的特征 在于，进一步具有时间测量单元，其测量从所述主控制单元发出制动器 开闭指令起到所述制动器检查开关开始动作为止的时间；存储单元，其存 储通过该时间测量单元测量到的正常时的时间以及通过所述电流检测单 元检测到的正常时的电流值；以及诊断单元，其将通过所述时间测量单元 测量到的所述制动器检查开关动作时的异常时的时间以及电流值与所述 被存储的正常时的时间以及电流值进行比较，以诊断所述直流电磁制动器 的状态。根据技术方案3，能够更为精确地进行异常检查。此外，根据技术方案1至3中的任意一项，本发明技术方案4的电梯 制动器控制装置的特征在于，通过使所述直流电磁制动器的行程与所述制 动器检査开关动作时流过所述制动器绕组的电流值之间的关系形成线性 近似的关系，来推断行程的长度。根据技术方案4，由于能够推断制动器装置的行程，所以在检测到制 动器装置的异常时，能够判断该异常是何种异常(如制动垫磨耗或者混入了 异物等)。此外，根据技术方案1至3中的任意一项，本发明技术方案5的电梯制动器控制装置的特征在于，通过控制制动电流，使得其上升时间晚于所 述制动器绕组的时间常数，以此检测和测量所述制动器检查开关动作时的 电流值和动作时间。根据技术方案5，由于不会受到制动器绕组的时间常数的影响，所以 能够更为精确地对制动器检査开关动作时的励磁电流进行检测，从而不仅 能够更为精度地推断行程的变化，而且还能够从容地在较长的时间内发出 制动电流指令，如此，由于电流变化缓慢，所以不需要高速的电流检测装 置。此外，根据技术方案1至3中的任意一项，本发明技术方案6的电梯 制动器控制装置的特征在于，具有通信单元，其诊断所述直流电磁制动器 装置的状态，并将经时性变化或者异常状态发送到管制中心。根据技术方案6，由于能够在检测到制动器装置的异常时，通过通信 单元发送检测到的异常信息，所以能够做到防止制动器装置的故障于未 然，从而能够避免电梯因制动器装置发生故障而停止服务。发明效果根据本发明，不需要增设特殊的装置就能够对直流电磁制动器的异常 进行检测，并且不会受到制动器动作时的电流应变和制动器检查开关的动 作位置的影响。
图1是设置有制动器检查开关的制动器装置的结构(释放时)说明图；图2是设置有制动器检查开关的制动器装置的结构(吸引时)说明图；图3是本发明的整体结构图；图4是制动器装置的电气电路图；图5是表示制动电流响应和制动器检查开关的动作定时的示例图； 图6是制动垫产生了磨损时的直流电磁制动器图； 图7是表示制动电流和行程之间关系的图；图8是表示制动器检查开关启动时的制动器启动电流和行程之间关系 的图。符号说明1电动机轴 2制动鼓3a、 3b制动垫4a、 4b制动靴5a、 5b电枢6a、 6b弹簧7a、 7b铁芯8a、 8b制动器绕组9a、 9b制动器检查开关10电梯控制装置11制动器控制器12主控制手段13电源14开关元件15直流电磁制动器16电流检测单元17时间测量单元18存储单元19诊断单元20通信单元21管制中心22a,22b行程长度具体实施方式
以下参照附图对本发明的一实施方式进行说明。图1是设置有制动器检査开关的制动器装置的结构(释放时)说明图， 图2是设置有制动器检查开关的制动器装置的结构(吸引时)说明图，图3 是本发明的整体结构图，图4是制动器装置的电气电路图，图5是表示制 动电流响应和制动器检査开关的动作定时的示例图，图6是制动垫产生了 磨损时的直流电磁制动器图，图7是表示制动电流和行程之间关系的图，图8是表示制动器检査开关启动时的制动器启动电流和行程之间关系的 图。如图1所示，直流电磁制动器15具有与电动机轴1连接的制动鼓2;安装在铁芯7a、 7b上的用于产生吸引力的制动器绕组8a、 8b;在该制动 器绕组8a、 8b通电时被吸引的电枢5a、 5b;由于该电枢5a、 5b被吸引而 朝从制动鼓2离开的方向移动的制动靴4a、 4b;安装在该制动靴4a、 4b 上的制动垫3a、 3b;赋予电枢5a、 5b以复原力的弹簧6a、 6b;以及检测 电枢5a、 5b是否被吸引的制动器检查开关9a、 9b。在图l的实施例中，制动器被设置在左右2处，并且各个制动器分别 具有制动器检査开关9a， 9b。该直流电磁制动器15在电流流过制动器绕组8a、 8b时，克服弹簧6a、 6b的制动力而吸引各个电枢5a、 5b，使制动垫3a、 3b离开制动鼓2，从 而使电梯轿厢处于能够行驶的状态。如图2所示，当电枢5a、 5b被完全吸引后，各个制动器检査开关9a、 9b通过机械作用独立进行工作。此外，在电梯轿厢停止时，通过切断电流 而使电枢5a、 5b复原，使制动垫3a、 3b与制动鼓2接触而产生制动力。图3的结构包括连接在直流电磁制动器15内的制动器绕组8a、 8b 上的电流检测单元16;从该电流检测单元16获取电流反馈值的制动控制 器11内的主控制单元12;将电流指令值输入到该主控制单元12中的电梯 控制装置10;根据从主控制单元12输出的电压指令值对电源13的电压进 行变换并将其施加到制动器绕组8a、 8b上的幵关元件14;根据制动器检 查开关9a、 ％的信号测量动作时间的时间测量单元17;存储该动作时间 以及由电流检测手段16检测出的电流值的存储装置18;根据该动作时间 和电流值诊断制动器装置的状态的诊断单元19;以及与管制中心21进行 通信的通信单元20。在图4中，图中的R是制动器电路的电阻部分，制动器绕组8a、 8b 相对于电源13并列连接，电流检测单元16相对于电源13串联连接。所以，电流检测单元16所检测的是流过各个制动器绕组8a、 8b的励 磁电流的合计值。并且，在电流检测单元16中，能够使用采用了普通霍耳元件的非接触式电流传感器，使绕组贯穿传感器而进行电流检测。在图5(a)中的实线例示了直流电磁制动器15正常时的制动电流的响 应以及制动器检查开关9a、 9b的动作定时。相对于阶梯状的电流指令P，制动器绕组8a、 8b的励磁电流在正常 时如图5(a)的实线所示，其由于起因于制动器绕组8a、 8b的电感的时间常 数而滞后地跟随电流指令。但是，当制动垫3a、 3b开始从制动鼓2的制动面被吸引时，如图5(a) 的t'时间点所示，电流开始产生应变，当完全吸引后，制动器检査开关9a、 9b动作，电流增加而再次跟随指令值。此时，在2个制动器检査开关9a、 9b的动作定时中有时会产生偏差， 这是由于各个制动器中的制动器检查开关的微小的安装误差等引起的机 械动作的滞后而产生的。各个制动器检查开关9a、 9b的信号被输入到制动器控制器11内的时 间测量单元17中，通过获取该定时与制动器开关信号输入时的时间差， 得到制动器检查开关9a、 9b的启动时间tK b，并且与此时的制动器启动 电流L、 12—起被存储在存储装置18中。图6表示在图1的直流电磁制动器15中，只有制动垫3b发生了磨损 时的情况，如图6所示，制动垫3b发生了磨损的右侧制动器的电枢5b与 铁芯7b之间的行程22b与制动垫3a处于正常状态的左侧制动器的电枢5a 与铁芯7a之间的行程22a相比变长。如此，当行程22b变长时，电枢5b与铁芯7b之间的磁路常数发生变 化，其结果，时间常数变大，因此需要更大的电磁吸引力，在制动器检查 开关动作时流过制动器绕组8b的电流与正常时相比变大，并且由于时间 常数变大，而导致制动电流的上升滞后。所以，要吸引制动器就需要更大 的电流，制动电流的响应时间产生变化。制动垫3b发生了磨损的右侧制动器的制动器检查开关9b的动作时间 t'2与正常时的动作时间t2之间出现较大的差异，制动器检查开关9a、 9b 的动作定时形成如图5(a)的异常时的虚线所示的状态。其原因是，如上所 示，因行程22b变长，到电枢5b开始被吸引为止需要更长的时间，由此， 制动器启动电流1'2也比正常时的制动器启动电流1，2更大。如此，当制动器装置产生了异常时，制动器启动电流L、 12和制动器检查开关9a、 9b的动作时间t、b将发生变化。所以，在诊断单元19中，对预先根据设计值或者正常状态下的测量 值求出的规定的动作时间和电流值进行比较，以及对经时性变化进行监 视，由此能够检测到制动器装置的异常。如果需要更为精确地检测制动器装置的异常，可以将制动电流指令设 定成灯泡形状来检测制动电流和制动器检查开关动作时间。图5(b)中的实线例示了制动电流指令被设定成灯泡形状时的、正常时 的制动电流响应和制动器检査开关9a、 9b的动作定时。此时，将制动电流指令设定成灯泡形状，使得上升时间晚于制动器绕 组8a、 8b的时间常数，由此，如果弹簧6a、 6b的弹簧常数没有发生变化， 则电枢5a、 5b开始被吸引时所发生的电流的应变小，与阶梯状的制动电 流指令相比，能够更为精确地对制动器检査开关9a、 9b动作时的制动器 启动电流In、 L2进行检测。图5(b)的虚线例示了将制动电流指令设定为灯泡形状时的异常(制动 垫3b发生了磨损)时的制动电流响应以及制动器检查开关9a、9b的动作定 时。此时，制动电流指令晚于制动器绕组8a、 8b的时间常数，并且异常 侧的制动器绕组8b中也没有过多的电流流动，所以，制动器检查开关9a 动作时的制动器启动电流I'n与正常时的值相同。图7是制动电流与行程的关系图，在图7中，正常时的关系以实线进 行表示，为了吸引电枢5a、 5b而使制动器绕组8a、 8b通电后，在一段时 间内，在弹簧6a、 6b的弹簧力的作用下，电枢5a、 5b不移动，而从某一 时间点起，电枢5a、 5b开始移动，通过制动器检查开关9a、 9b的动作位 置，与铁芯7a、 7b接触。释放时的电流与行程之间的关系与吸引时的关 系相反，表现出如图7所示的磁滞特性。图7的虚线表示行程变长时的情况。由于使电枢5a、 5b移动的能量 增大，所以流过的电流更多。点划线表示行程变短时的情况，与行程变长 时的情况相反，能够以更小的电流使制动器检査开关9a、 9b动作。因此，制动器检査开关9a、 9b动作时的制动器启动电流与行程之间的关系如图8所示，将行程的长度设定为l，将电流值设定为i时，可以形成如公式l二ai+b所示的线性近似的关系。式中的a、 b为常数。根据上述正常的制动器装置，预先使制动器检查开关启动时的电流值 与行程的关系形成公式化，则能够根据所测量的电流值推断出行程。此外，预先将图8所示的行程的阈值设定为Xmin Xmax，由此，电 流值的阈值也被确定为Imin Imax，如此，当制动器检查开关动作时的电 流值超出了该范围时，可以将其检测为异常。其结果，在将制动电流指令设定为阶梯状时，能够将制动器检查开关 9a、 9b的动作时间以及此时的制动器启动电流与预先根据设计值或者正常 状态下的测量值求出的规定的动作时间和电流值进行比较，以及对经时性 变化进行监视，由此能够检测到制动器装置的异常。此外，通过将制动电流指令设定为灯泡形状，能够更为精确地检测制 动器启动电流，能够根据行程与制动器启动电流之间的关系来推断行程。上述的制动器装置的诊断工作由诊断单元19进行，在检测到异常时， 由通信单元20向管制中心21发送该异常情况。此外，通过在平时也对数 据进行监视，所以能够对经时性变化进行远程监视。其结果，能够在制动垫交换方面设定适当的维护保养周期，能够做到 防止制动器装置的故障于未然，从而能够避免电梯因制动器装置发生故障 而停止服务。
权利要求
1.一种电梯制动器控制装置，具有至少两个以上的直流电磁制动器；制动器检查开关，其分别设置在各个所述直流电磁制动器中，用于检测制动器的开闭状态；主控制单元，其指令所述直流电磁制动器进行开闭；电流检测单元，其检测流过所述直流电磁制动器的制动器绕组的励磁电流；以及制动器电路，其通过所述主控制单元使励磁电流流过所述制动器绕组，该电梯制动器控制装置的特征在于，进一步具有存储单元，其预先存储通过所述电流检测单元检测到的正常时的电流值，并且还具有诊断单元，其将所述制动器检查开关动作时的正常时的电流值与异常时的电流值进行比较，以诊断所述直流电磁制动器的状态。
2. —种电梯制动器控制装置，具有..至少两个以上的直流电磁制动 器；制动器检查开关，其分别设置在各个所述直流电磁制动器中，用于检 测制动器的开闭状态；主控制单元，其指令所述直流电磁制动器进行开闭； 电流检测单元，其检测流过所述直流电磁制动器的制动器绕组的励磁电 流；以及制动器电路，其通过所述主控制单元使励磁电流流过所述制动器 绕组，该电梯制动器控制装置的特征在于，进一步具有时间测量单元，其测量从所述主控制单元发出制动器开 闭指令起到所述制动器检查开关开始动作为止的时间；存储单元，其存储 通过该时间测量单元测量到的正常时的时间；以及诊断单元，其将通过所 述时间测量单元测量到的所述制动器检查开关动作时的异常时的时间与 所述被存储的正常时的时间进行比较，以诊断所述直流电磁制动器的状 态。
3. —种电梯制动器控制装置，具有至少两个以上的直流电磁制动 器；制动器检查开关，其分别设置在各个所述直流电磁制动器中，用于检 测制动器的开闭状态；主控制单元，其指令所述直流电磁制动器进行开闭； 电流检测单元，其检测流过所述直流电磁制动器的制动器绕组的励磁电 流；以及制动器电路，其通过所述主控制单元使励磁电流流过所述制动器绕组，该电梯制动器控制装置的特征在于，进一步具有时间测量单元，其测量从所述主控制单元发出制动器开 闭指令起到所述制动器检查开关开始动作为止的时间；存储单元，其存储 通过该时间测量单元测量到的正常时的时间以及通过所述电流检测单元检测到的正常时的电流值；以及诊断单元，其将通过所述时间测量单元测 量到的所述制动器检查开关动作时的异常时的时间以及电流值与所述被 存储的正常时的时间以及电流值进行比较，以诊断所述直流电磁制动器的 状态。
4 .如权利要求1至3中任一项所述的电梯制动器控制装置，其特征 在于，通过使所述直流电磁制动器的行程与所述制动器检查开关动作时流 过所述制动器绕组的电流值之间的关系形成线性近似的关系，来推断行程 的长度。
5 .如权利要求1至3中任一项所述的电梯制动器控制装置，其特征 在于，通过控制制动电流，使得其上升时间晚于所述制动器绕组的时间常 数，以此检测和测量所述制动器检查开关动作时的电流值和动作时间。
6.如权利要求1至3中任一项所述的电梯制动器控制装置，其特征 在于，具有通信单元，其诊断所述直流电磁制动器装置的状态，并将经时 性变化或者异常状态发送到管制中心。
全文摘要
提供一种电梯制动器控制装置，该电梯制动器控制装置不需增设特殊装置就能够对直流电磁制动器的异常进行检测，且不会受到制动器动作时的电流应变和制动器检查开关的动作位置的影响。该电梯制动器控制装置具有至少两个以上的直流电磁制动器；制动器检查开关，其分别设置在各个所述直流电磁制动器中，用于检测制动器的开闭状态；主控制单元，其指令所述直流电磁制动器进行开闭；电流检测单元，其检测流过所述直流电磁制动器的制动器绕组的励磁电流，该电梯制动器控制装置还具有存储单元，其存储通过所述电流检测单元检测到的正常时的电流值，且还具有诊断单元，其将所述正常时的电流值与异常时的电流值进行比较，以诊断所述直流电磁制动器的状态。
文档编号B66B5/02GK101224831SQ20071016214
公开日2008年7月23日 申请日期2007年12月21日 优先权日2007年1月10日
发明者佐藤康一, 古桥昌也, 岩本晃, 松熊利治, 深田裕纪, 筱塚广树, 铃木靖孝, 高山直树 申请人:株式会社日立制作所;株式会社日立建筑系统;日立水户工程技术股份有限公司