电梯的制动控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种电梯的制动控制系统，包括电动机和用于阻止电动机轴转动的至少两个弹簧加载式电磁制动器，该系统包括：端，用于连接到制动器、电源和各种输入，这些是用于指示电梯和/或电动机的状态的控制输入和/或输入，和电子电路，其被电连接到端，被设计成根据如下各种运行模式控制制动器的运行：正常运行模式，其中所述制动器由所述电源供电，通过相应的控制输入来控制制动器的开启，测试模式，其中通过在相应的测试输入处进行干预，一个制动器或另一个制动器可以被持久供电而保持开启，而另一个制动器的状态由控制输入控制，紧急模式，通过在称为紧急输入的输入处进行干预来触发紧急模式，到紧急模式的切换抑制控制输入和测试输入。
【专利说明】电梯的制动控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电梯的制动控制系统。
【背景技术】
[0002]当前的电梯包括配有弹簧加载式制动器的电动机，在正常运行期间当升降车移动时弹簧加载式制动器被供电。
[0003]提供了测试和紧急功能。
[0004]目前分开执行正常运行模式、测试模式和紧急模式功能。每个功能都有线缆，因此需要这些线缆之间的互连。有时还需要提供三或四个电源。此外，不总是覆盖一些紧急情况。
[0005]这些功能的设计、合格证明和可靠性仍是棘手的任务。一般而言，使用继电器。在正常运行、测试模式和紧急模式期间，开启制动器的命令之间涉及相当复杂的控制组合。此夕卜，制动器必须被灵敏地控制，因为在紧急测试模式的情况下，如果来自连续电路的制动器供电电流被切断，那么制动器会产生过电压。因此，会相当有规律地观察到电源模块的故障。
[0006]还需要除去控制制动器电源的接触器，从而减少噪音和去除接触器的潜在故障。实用新型内容
[0007]本实用新型的目的是克服公知系统遇到的全部或部分缺点。
[0008]根据本实用新型的一个方面，本实用新型涉及一种电梯的制动控制系统，包括驱动升降车的电动机和用于阻止电动机轴转动的至少两个弹簧加载式电磁制动器，所述系统包括:
[0009]-用于连接到制动器、制动器的电源以及各种输入的端，这些是用于指示电梯和/或电动机的状态的控制输入和/或输入，以及
[0010]-电子电路，其被电连接到所述端，所述电子电路被设计成根据各种运行模式来控制制动器的运行，所述模式如下:
[0011]-正常运行模式，在该模式中，所述制动器由所述电源供电，通过相应的控制输入来控制制动器的开启，
[0012]-测试模式，在该模式中，通过在相应的测试输入处进行干预，一个制动器或另一个制动器可以被持久供电而保持开启，而另一个制动器的状态由所述控制输入控制，
[0013]-紧急模式，通过在称为紧急输入的输入处进行干预来触发所述紧急模式，到紧急模式的切换抑制所述控制输入和所述测试输入。
[0014]在紧急模式中，有利地监控电动机的速度和/或电压，且在检测到电动机故障的情况下，制动器被间歇地供电，从而允许升降车位移。可以通过对电动机供电的端和电子电路之间的电连接来监控电压。可以从电动机端处的电压的频率计算速度。还可以通过连接到速度传感器如感应传感器经由电子电路来确定该速度。[0015]根据本实用新型的制动控制系统汇集了控制制动器所需的所有功能。避免了系统外面的复杂线缆。该系统可以进行合格性证明和经批准，从而确保以最大可靠性满足所有功能。
[0016]大大便利了根据本实用新型的系统在电梯内的集成。此外，能够结合三个功能必需的组件，因此能够受益于成本的降低。特别是，如果需要的话，可以使用单个电源。
[0017]在诸如电源切断、操纵故障、电动机编码器故障或对电动机供电的变换器的故障等的大量情况下可以根据需要确保紧急模式运行，上述情况中的一些情况当前没有被一些
线缆覆盖。
[0018]通过根据本实用新型的控制系统在紧急模式中实施的紧急运行优选地不会通过电动机相的短路干扰电动机制动转矩。在升降车的负荷接近平衡的情况下，这确保了更加有效的紧急运行。
[0019]电子电路优选地被设计成使得在由操作者在制动器的测试输入处同时进行干预的情况下，不对制动器供电。
[0020]电子电路有利地包括单个印刷电路板。
[0021]制动器的电源有利地是IlOV或230V的单相电源网络，可能通过逆变器。
[0022]电子电路优选地被设计成在紧急模式中从电动机端处的电压测量电动机的速度，并且如果超过了代表超速的阈值电压则中断对制动器的供电。在一种变型中，电动机包括连接到电子电路的感应传感器，其能使所述电路被告知电动机的速度。如果检测到超速，那么中断对制动器的供电。
[0023]在紧急模式中制动器的间歇启动优选地包括在二和八秒之间包括的时段上对制动器供电的阶段。在紧急模式中制动器的间歇启动优选地还包括在二秒和八秒之间包括的时段上不对制动器供电的阶段。
[0024]在正常运行模式中，制动器优选地通过内部串联电连接到紧急切断的电源端被供电。该紧急切断因此可以在紧急情况下中断对制动器的供电。制动器优选地通过强制关闭该紧急切断在紧急模式中被并行地供电。
[0025]通过内部串联地电连接到紧急切断器和服务切断器的电源端子对所述制动器供电，其中所述紧急切断器特别是电磁状态复制继电器，所述服务切断器特别是由用于整流送到制动器的电压的电子单元形成。
[0026]系统可以包括逻辑输出，其复制所述紧急切断器的匹配状态或非匹配状态。
[0027]系统可以包括逻辑输出，其复制所述服务切断器的匹配状态或非匹配状态。
[0028]通过替代外部接触器的内部紧急切断的优点是通过改变接触器正常所处的位置来降低由接触器的状态改变产生的噪音。
[0029]系统可以包括用于检测升降车到达楼层的输入，所述输入在升降车到达楼层时改变状态；如果用于检测到达楼层的所述输入处于与升降车到达楼层相对应的状态，那么可以修改紧急模式中的运行以中断制动器的开启。
[0030]系统有利地包括电压削波电路，其具有二极管、电阻器以及变阻器，其与对制动器供电的每个输出并联。
[0031 ] 电子电路有利地包括微处理器/微控制器自控单元，其监控不同输入和输出的状态的一致性，并且如果电子电路的运行被认为是正常的，则启动电磁继电器。该继电器的输出可以被用于电梯的安全链。
[0032]系统可以包括微处理器或微控制器自控单元以及继电器，所述微处理器或微控制器自控单元特别是用于监控不同输入和输出的状态的一致性，在检测到异常运行的情况下，通过所述自控单元来停止对所述继电器的供电。
[0033]本实用新型还涉及配有根据本实用新型的控制系统的电梯。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]在阅读本实用新型的非限制性实施例的以下描述和检查附图之后，将更好地理解本实用新型，其中:
[0035]-图1示出了根据本实用新型形成的控制系统的示意图。
【具体实施方式】
[0036]图1示出了制动控制系统I。
[0037]该系统I包括电子电路板，优选地是一个电子电路板，其带有一定数量的被设计成实现所需功能的组件。
[0038]电子电路可以包括微控制器20和接口以及适当功率的继电器。
[0039]电子电路包括端子，其使所述电路电连接到由系统控制的不同元件或控制制动器运行的不同元件。
[0040]对应于电源网络或逆变器的例如230V50HZ单相电源的电源2连接到电路。
[0041]制动器4和5分别连接到电路的端子对“Brakel (制动器I) ”和“Brake2 (制动器2)，，。
[0042]当系统开启制动器4或5时，开启制动器的命令优选地根据下面的顺序给出:
[0043]Is的207V(呼叫电压)，例如通过全桥整流获得的电压，
[0044]其余时间103.5V(维持电压)，例如通过半波整流获得的电压。
[0045]制动器4和5是弹簧加载式的，也就是说，在无动力的状态下其阻止电动机轴的转动。
[0046]在正常模式中，两个制动器4和5同时被供电，供电所需的能量取自电源2。通过逻辑输入10，由系统I接收开启制动器的命令。该输入10被连接到对电动机供电的变换器，或连接到控制电梯运行的控制器。
[0047]在测试模式中，为了连续地独立地测试制动器4和5，对一个制动器持久供电，而另一个正常运行。
[0048]在正常模式或测试模式中，跨电子电路的电动机控制端25到27存在变换器的输出电压。
[0049]借助于分别连接到例如按钮或其他开关的两个相应的逻辑输入T1和T2,选择保持开启的制动器。
[0050]保持在正常运行中的制动器由逻辑输入10控制，能量取自电源2。
[0051]电子电路被设计成使得如果输入T1和T2同时关闭，那么不对制动器供电。
[0052]借助于逻辑输入12使到紧急模式的切换生效(也称为“使能”)，逻辑输入12例如被连接到键操作开关或紧急链。如果输入12指示切换到紧急模式，控制输入10 (也称为“开启”)和测试输入T1和T2然后被抑制，两个制动器4和5被同时控制，对制动器供电的能量取自电源2。
[0053]在紧急模式中，制动器由逻辑输入14控制，逻辑输入14被连接到按钮或控制电梯运行的控制器。
[0054]如果由于输入14处强加的状态，制动器开启，那么同步电动机M有可能由升降车的负载驱动。借助于连接到电子电路的输入25到27的电动机端子处引起的电压，测量电动机的速度。如果相之间的电压达到阈值电压,例如280V峰值，系统I切断制动器4和5中的电流，从而使电动机停止转动。
[0055]控制电动机M的频率变换器(未示出)在紧急模式运行期间进入其输出不再供应任何电压到电动机的模式。因此在电动机转动期间在电动机端处引起的独立于变换器的电压是正弦形的。
[0056]如果在正常运行模式或测试模式中控制电动机，那么变换器的输出电压出现在端25到27处。
[0057]即使电动机有故障也必须能够可靠地实施紧急模式。在紧急情况下，不存在跨端25到27的电压的回复不意味着升降车没有移动，因为可能有例如断开的线缆或烧毁的电动机。系统I检测到没有电压，且在这种情况下制动器接连开启/关闭若干次，例如，制动器4和5开启5s且关闭5s，直到紧急命令停止，或直到在相应的输入16处给出到达楼层的命令。
[0058]分别由端子Brakel和端子Brake2对制动器4和5供电。为了满足标准EN81-1和A3§ 12.4.2.3.1的要求，电子电路具有两个独立的切断器用于切断到每个制动器的供电:例如通过一个或多个半导体组件如晶体管、晶闸管或三端双向可控硅开关元件由整流电子器件形成的被称为“服务切断器”的一个切断器，以及由状态复制电磁继电器(state-copy electromagnetic)形成的被称为“紧急切断器”的切断器。服务切断器由控制输入10控制，紧急切断器由输入12控制。逻辑输出CS复制服务切断器的匹配或非匹配状态，逻辑输出CU复制紧急切断器的匹配或非匹配状态。这允许控制电梯运行的控制器知道切断器的状态，如传统的机电接触器的情况那样。
[0059]为了取消在没有电源网络时开启的紧急切断器，系统I通过强制关闭紧急切断器经由Brakel和Brake2输出、直接在紧急模式中对制动器4和5供电。
[0060]紧急模式必须能够在正常模式中使用的电路上出现第一故障时运行。用于对制动器供电的电路的冗余因此可以用来确保出现第一故障时的紧急模式。
[0061]二极管/电阻器/变阻器组件被纳入每个输出Brakel和Brake2以便在电源切断的情况下消除制动器的磁能。在正常运行模式中的切断的情况下，单单在制动器的电阻器中消除能量。
[0062]电子电路包括继电器30，其由微处理器/微控制器自控单元35供电，继电器30的目的是检查电子电路的不同输入和输出状态的一致性。在异常情况下，停止对电磁继电器30供电，相应的输出40改变状态，这使得能够例如停止电梯设备的运行和/或用信号通知功能失常。
[0063]到逻辑输入或输出的连接有利地在具有安全装置(foolproof device)的可拆卸接线板内被重组。[0064]例如通过230V交流电源网络对电路供电的电源连接、到电动机的连接和到制动器的连接也有利地在具有安全装置的可拆卸接线板上被重组。
[0065]本实用新型不限于所呈现的示例。
[0066]例如，可以用模拟电路而不是数字电路实现不同的功能。
[0067]逻辑输入16是可选的。
[0068]在一种变型中，电子电路不接收电动机端子处的电压。在这种情况下，电动机可以配有感应传感器，其通过如图1中以点状方式所示的线路60提供关于轴转动速度的信息给电子电路。该感应传感器例如提供每转16周期的方波信号。
[0069]在另一变型中，电子电路通过线路60接收电动机端处的电压和感应传感器传送的信息。
【权利要求】
1.一种电梯的制动控制系统(I)，包括驱动升降车的电动机和用于阻止电动机轴转动的至少两个弹簧加载式电磁制动器(4，5)，所述系统包括: -端子(Brakel，Brake2)，所述端子用于连接到所述制动器、制动器的电源(2)以及各种输入(10，Tl，T2，12，14，16，25，26，27)，这些输入是用于指示所述电梯和/或所述电动机的状态的输入和/或控制输入，以及 -电连接到所述端子的电子电路，所述电子电路被设计成根据如下各种运行模式来控制所述制动器的运行: -正常运行模式，在该模式中，所述制动器(4，5)由所述电源(2)供电，通过相应的控制输入(10)来控制所述制动器的开启， -测试模式，在该模式中，通过在相应的测试输入(Tl ；T2)处进行干预，一个制动器或另一个制动器可以通过被持久供电而保持开启，而另一个制动器的状态由所述控制输入(10)控制， -紧急模式，所述紧急模式通过在称为紧急输入的输入(12)处进行干预而被触发，到紧急模式的切换抑制所述控制输入(10)和所述测试输入(Tl ;Τ2)。
2.如权利要求1所述的系统，在所述紧急模式中监控所述电动机端子处的电压和/或速度，且在检测到所述电动机的故障的情况下，所述制动器(4，5)被间歇地供电，从而允许所述升降车的位移。
3.如权利要求1所述 的系统，所述电子电路被设计成使得在由操作者在所述制动器的两个测试输入(Τ1，Τ2)处同时进行干预的情况下，不对所述制动器供电。
4.如权利要求1所述的系统，所述电子电路包括单个印刷电路板。
5.如权利要求1所述的系统，所述制动器的电源(2)是IlOV或230V的单相电源网络。
6.如权利要求1所述的系统，所述电子电路被设计成在紧急模式中根据电动机端子处的电压测量所述电动机的速度，并且如果超过了代表超速的电压阈值则中断对所述制动器的供电。
7.如权利要求1所述的系统，所述电子电路被设计成接收用于感测电动机的速度的感应传感器的信号，并且在超速的情况下中断对制动器的供电。
8.如权利要求1所述的系统，在紧急模式中的所述制动器的间歇激活包括在2秒和8秒之间包括的时段上对所述制动器供电的阶段。
9.如权利要求1所述的系统，紧急模式中的所述制动器的间歇激活包括在2秒和8秒之间包括的时段上不对所述制动器供电的阶段。
10.如权利要求1所述的系统，通过内部串联地电连接到紧急切断器和服务切断器的电源端子对所述制动器供电。
11.如权利要求10所述的系统，其中所述紧急切断器是电磁状态复制继电器，所述服务切断器由用于整流送到制动器的电压的电子单元形成。
12.如权利要求10所述的系统，包括逻辑输出，其复制所述紧急切断器的匹配状态或非匹配状态。
13.如权利要求10所述的系统，包括逻辑输出，其复制所述服务切断器的匹配状态或非匹配状态。
14.如权利要求1所述的系统，在紧急模式中，所述制动器被并行地供电。
15.如权利要求1所述的系统，包括用于检测升降车到达楼层的输入(16)，所述输入在升降车到达楼层时改变状态，如果用于检测到达楼层的所述输入处于与升降车到达楼层相对应的状态，那么修改紧急模式中的运行，从而中断所述制动器(4，5)的开启。
16.如权利要求1所述的系统，包括电路，其具有二极管、电阻器以及变阻器，其与对制动器供电的每个输出并联。
17.如权利要求1所述的系统，包括微处理器或微控制器自控单元(35)以及继电器(30)，在检测到异常运行的情况下，通过所述自控单元(35)来停止对所述继电器(30)的供电。
18.如权利要求17所述的系统，所述微处理器或微控制器自控单元(35)用于监控不同输入和输出的状态的一致性。
19.一种电梯,其配 有由上述权利要求1-18中的任一项定义的系统。
【文档编号】B66B5/02GK203820214SQ201320723263
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2013年11月13日 优先权日:2013年3月1日
【发明者】伯努瓦·文森特, 斯特凡·蒙格朗 申请人:利莱森玛电机公司