BR112014029067B1 - Dispositivo de acionamento de um elevador - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO DE ACIONAMENTO DE UM ELEVADOR. Um método e aparelho para fornecer energia do tipo para soldagem inclui receber uma entrada que pode ser uma voltagem de entrada monofásica ou trifásica. Três módulos de energia, cada um deles tendo um circuito de energia de intensificação monofásico, e um circuito de saída processam a energia de entrada. O circuito de saída de soldagem recebe e combina as saídas dos três módulos de energia. Um módulo de distribuição de energia de entrada conecta os três módulos de energia de tal modo que cada um deles recebe um sinal de energia de fase única, singular. Um controlador controla os três módulos de energia e o módulo de distribuição de energia de entrada.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A invenção se refere aos sistemas de segurança dos dispositivos de acionamento de um elevador.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0002] Em um sistema de elevador, deve haver um sistema de segurança de acordo com as normas de segurança, através de cujo sistema de segurança a operação do sistema de elevador pode ser interrompida, por exemplo, como uma consequência de um defeito ou de um erro de operação. O sistema de segurança anteriormente mencionado compreende um circuito de segurança, o qual compreende comutadores de segurança em série, cujos comutadores medem a segurança do sistema. A abertura de um comutador de segurança indica que a segurança do sistema de elevador foi colocada em risco. Nesse caso, a operação do sistema de elevador é interrompida e o sistema de elevador é colocado em um estado de segurança mediante desconexão com contatores do fornecimento de energia da rede de eletricidade para o motor do elevador. Além disso, os freios de maquinismo são ativados mediante desconexão com um contator do fornecimento de corrente para o eletroímã do freio de maquinismo.

[0003] Contatores, como componentes mecânicos, não são seguros porque eles resistem apenas a certo número de conexões de corrente. Os contatos de um contator também poderiam fechar se fossem sobrecarregados, em cujo caso cessa a capacidade do contator em desconectar a corrente. Uma falha de um contator poderia resultar consequentemente em segurança prejudicada no sistema de elevador.

[0004] Como componentes, os contatores são de tamanho grande, motivo pelo qual os dispositivos que contêm os contatores também se tornam grandes. Por outro lado, é um objetivo geral utilizar o espaço construído da forma mais eficiente possível, em cujo caso a disposição de componentes de elevador de tamanho grande contendo os contatores poderia causar problemas.

[0005] Consequentemente haveria a necessidade de encontrar uma solução para reduzir o número de contatores em um sistema de elevador sem prejudicar a segurança do sistema de elevador.

OBJETIVO DA INVENÇÃO

[0006] O objetivo da invenção é o de resolver um ou mais dos empecilhos descritos acima. Um objetivo da invenção é o de descrever um dispositivo de acionamento de um elevador, o qual é implementado sem os contatores.

[0007] Para alcançar esse objetivo a invenção define um dispositivo de acionamento de um elevador de acordo com a reivindicação 1. As modalidades preferidas da invenção são descritas nas reivindicações dependentes. Algumas modalidades inventivas e combinações inventivas das várias modalidades também são apresentadas na seção descritiva e nos desenhos do presente pedido.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0008] O dispositivo de acionamento de um elevador de acordo com a invenção compreende um barramento de CC (“DC bus”) e também uma ponte de motor (“motor bridge”) conectada ao barramento de CC para o fornecimento de eletricidade do motor de elevador. A ponte de motor compreende comutadores superiores (“high-side switch”), e inferiores (“low-side switch”) para fornecer energia elétrica do barramento de CC para o motor de elevador ao acionador o motor de elevador, e também do motor de elevador para o barramento de CC ao frear com o motor de elevador. O dispositivo de acionamento compreende um circuito de controle da ponte de motor, com cujo circuito de controle a operação da ponte de motor é controlada mediante produção de pulsos de controle nos polos de controle dos comutadores superiores e inferiores da ponte de motor, um controlador de freio, o qual compreende um comutador para fornecer energia elétrica à bobina de controle de um freio eletromagnético, um circuito de controle de freio, com o qual a operação do controlador de freio é controlada mediante produção de pulsos de controle no polo de controle do comutador do controlador de freio, um circuito de entrada para o sinal de segurança, cujo sinal de segurança pode ser desconectado e conectado ao circuito de entrada de fora do dispositivo de acionamento, lógica de prevenção de acionamento, que é conectada ao circuito de entrada e é configurada para impedir a passagem de pulsos de controle para os polos de controle dos comutadores superiores e/ou inferiores da ponte de motor quando o sinal de segurança é desconectado; e também lógica de desligamento de freio, a qual é conectada ao circuito de entrada e é configurada para impedir a passagem dos pulsos de controle para o polo de controle do comutador do controlador de freio quando o sinal de segurança é desconectado. Um barramento de CC se refere aqui a um barramento de energia de tensão de CC, isto é, uma parte da energia elétrica de condução/transmissão de circuito principal, tal como os barramentos do circuito intermediário de CC de um conversor de frequência.

[0009] O fornecimento de energia do barramento de CC por intermédio da ponte de motor para o motor de elevador pode consequentemente ser desconectado sem contatores mecânicos, mediante prevenção da passagem de pulsos de controle para os polos de controle dos comutadores superiores e/ou inferiores com a lógica de prevenção de acionamento de acordo com a invenção. Similarmente, o fornecimento de energia para a bobina de controle de cada freio eletromagnético pode ser desconectado sem contatores mecânicos, mediante prevenção da passagem de pulsos de controle para o polo de controle do comutador do controlador de freio com a lógica de desligamento de freio de acordo com a invenção. O comutador do controlador de freio, e também os comutadores superiores e inferiores da ponte de motor, são mais preferivelmente comutadores de estado sólido, tal como os transistores IGBT, transistores MOSFET ou transistores bipolares.

[0010] Em uma modalidade preferida da invenção o controlador de freio anteriormente mencionado é conectado ao barramento de CC, e o controlador de freio compreende o comutador anteriormente mencionado para fornecer energia do barramento de CC para a bobina de controle do freio eletromagnético. Consequentemente, também a energia retornando ao barramento de CC em conexão com a frenagem do motor de elevador pode ser utilizada no controle de freio, o que melhora a relação de eficiência do dispositivo de acionamento de um elevador. Além disso, o circuito principal do dispositivo de acionamento de um elevador é simplificado quando um fornecimento de energia separado para o controlador de freio não precisa ser disposto no dispositivo de acionamento.

[0011] A invenção possibilita a integração do dispositivo de fornecimento de energia para o motor de elevador e do controlador de freio para o mesmo dispositivo de acionamento, preferivelmente para o conversor de frequência da máquina de levantamento do elevador. Isso é de fundamental importância porque a combinação do dispositivo de fornecimento de energia para o motor de elevador e do controlador de freio é indispensável do ponto de vista de operação segura da máquina de levantamento do elevador e, consequentemente, do ponto de vista da operação segura do elevador como um todo. O dispositivo de acionamento de acordo com a invenção também pode ser conectado como uma parte do arranjo de segurança de um elevador por intermédio de um sinal de segurança, em cujo caso o arranjo de segurança do elevador é simplificado e pode ser facilmente implementado de várias formas diferentes. Adicionalmente, a combinação do sinal de segurança, combinação de lógica de prevenção de acionamento e lógica de desligamento de freio de acordo com a invenção possibilitam que o dispositivo de acionamento seja implementado completamente sem contatores mecânicos, utilizando apenas componentes de estado sólido. Mais preferivelmente o circuito de entrada do sinal de segurança, a lógica de prevenção de acionamento, e a lógica de desligamento de freio são implementados apenas com componentes de estado sólido, discretos, isto é, sem circuitos integrados. Nesse caso, a análise do efeito de diferentes situações de falha assim como de, por exemplo, interferência EMC relacionadas ao circuito de entrada do sinal de segurança de fora do dispositivo de acionamento é facilitada, o que também facilita a conexão do dispositivo de acionamento aos diferentes arranjos de segurança do elevador.

[0012] Consequentemente, a solução de acordo com a invenção simplifica a estrutura do dispositivo de acionamento, reduz o tamanho do dispositivo de acionamento e aumenta a confiabilidade. Adicionalmente, ao eliminar os contatores também é eliminado o ruído perturbador produzido pela operação dos contatores. A simplificação dos dispositivos de acionamento e a redução do tamanho do dispositivo de acionamento possibilitam a colocação de um dispositivo de acionamento no mesmo local no sistema de elevador que a máquina de levantamento do elevador. Como a corrente elétrica de alta potência flui nos condutores de corrente entre o dispositivo de acionamento e a máquina de levantamento do elevador, a disposição do dispositivo de acionamento no mesmo local que a máquina de levantamento do elevador possibilita redução, ou até mesmo eliminação dos condutores de corrente, em cujo caso também diminui a interferência EMC produzida pela operação do dispositivo de acionamento e da máquina de levantamento do elevador.

[0013] Em uma modalidade preferida da invenção a lógica de prevenção de acionamento é configurada para permitir a passagem dos pulsos de controle para os polos de controle dos comutadores superiores e inferiores da ponte de motor quando o sinal de segurança é conectado, e a lógica de desligamento de freio é configurada para permitir a passagem dos pulsos de controle para o polo de controle do comutador do controlador de freio quando o sinal de segurança é conectado. Consequentemente, um funcionamento do elevador pode ser habilitado exatamente mediante conexão do sinal de segurança, em cujo caso o arranjo de segurança do elevador é simplificado.

[0014] Em uma modalidade preferida da invenção, o dispositivo de acionamento compreende lógica de indicador para formar um sinal permitindo o início de um curso. A lógica de indicador é configurada para ativar o sinal permitindo o início de um curso quando ambas, a lógica de prevenção de acionamento e a lógica de desligamento de freio estiverem em um estado impedindo a passagem dos pulsos de controle, e a lógica de indicador é configurada para desconectar o sinal permitindo o início de um curso se ao menos qualquer uma dentre a lógica de prevenção de acionamento e a lógica de desligamento de freio estiverem em um estado permitindo a passagem dos pulsos de controle. O dispositivo de acionamento compreende uma saída para indicar o sinal permitindo o início de um curso para uma lógica de supervisão externa ao dispositivo de acionamento.

[0015] Em uma modalidade preferida da invenção, o fornecimento de eletricidade para a lógica de prevenção de acionamento é disposto por intermédio do percurso do sinal de segurança e o percurso de sinal dos pulsos de controle do circuito de controle da ponte de motor para a lógica de prevenção de acionamento é disposta por intermédio de um isolador.

[0016] Em uma modalidade preferida da invenção, o fornecimento de eletricidade para a lógica de desligamento de freio é arranjado por intermédio do percurso do sinal de segurança, o percurso de sinal dos pulsos de controle do circuito de controle de freio para a lógica de desligamento de freio é arranjado por intermédio de um isolador.

[0017] Mediante arranjo do fornecimento de energia para a lógica de prevenção de acionamento/lógica de desligamento de freio por intermédio do percurso do sinal de segurança, se pode garantir que o fornecimento de eletricidade para a lógica de prevenção de acionamento/lógica de desligamento de freio seja desconectado, e que a passagem dos pulsos de controle para os polos de controle selecionados dos comutadores da ponte de motor e o controlador de freio consequentemente seja interrompida, quando o sinal de segurança é desconectado. Nesse caso, mediante desconexão do sinal de segurança, o fornecimento de energia para o motor elétrico assim como para a bobina de controle do freio eletromagnético pode ser desconectado de uma forma segura contra falha sem contatores mecânicos separados.

[0018] Nesse contexto um isolador significa um componente que desconecta a passagem de uma carga elétrica ao longo de um percurso de sinal. Em um isolador o sinal é transmitido consequentemente, por exemplo, como irradiação de eletroímã (opto-isolador) ou por intermédio de um campo magnético ou campo elétrico (isolador digital). Com o uso de um isolador, a passagem de portadores de carga do circuito de controle da ponte de motor para a lógica de prevenção de acionamento assim como do circuito de controle de freio para a lógica de desligamento de freio é impedida, por exemplo, quando o circuito de controle do circuito de controle de freio/ponte de motor falha em um curto- circuito.

[0019] Na modalidade mais preferida da invenção a lógica de prevenção de acionamento compreende um comutador de sinal bipolar ou multipolar, através do qual os pulsos de controle se deslocam para o polo de controle de um comutador da ponte de motor, e ao menos um polo do comutador de sinal é conectado ao circuito de entrada (isto é, ao percurso do sinal de segurança) de tal modo que o percurso de sinal dos pulsos de controle através do comutador de sinal é rompido quando o sinal de segurança é desconectado.

[0020] Em uma modalidade preferida da invenção o comutador de sinal anteriormente mencionado da lógica de prevenção de acionamento/lógica de desligamento de freio é um transistor, por intermédio do polo de controle (porta) de cujo controle os pulsos se deslocam para o fotodiodo do opto-isolador do controlador de um transistor IGBT. Nesse caso, o percurso de sinal do pulso de controle para a porta do transistor é configurado para deslocamento por intermédio de um resistor de película de metal (resistor MELF). O transistor anteriormente mencionado pode ser, por exemplo, um transistor bipolar ou um transistor MOSFET.

[0021] Em uma modalidade preferida da invenção, o comutador de sinal anteriormente mencionado é montado em conexão com o polo de controle de cada comutador superior da ponte de motor e/ou em conexão com o polo de controle de cada comutador inferior da ponte de motor.

[0022] Em uma modalidade preferida da invenção, o fornecimento de eletricidade anteriormente mencionado que ocorre por intermédio do sinal de segurança é configurado para ser desconectado mediante desconexão do sinal de segurança.

[0023] Em uma modalidade preferida da invenção, o dispositivo de acionamento compreende um retificador conectado entre a fonte de eletricidade de CA e o barramento de CC.

[0024] Em uma modalidade preferida da invenção, o dispositivo de acionamento é implementado completamente sem contatores mecânicos.

[0025] O dispositivo de acionamento, de acordo com a invenção, é adequado para uso em um arranjo de segurança de elevador, o qual compreende sensores configurados para monitorar as funções que são importantes do ponto de vista da segurança do elevador, uma unidade de supervisão eletrônica a qual compreende uma entrada para os dados formados pelos sensores anteriormente mencionados monitorando a segurança do elevador, e também um dispositivo de acionamento de acordo com a invenção para acionar a máquina de levantamento do elevador. O condutor do sinal de segurança é conduzido da unidade de supervisão eletrônica para o dispositivo de acionamento. A unidade de supervisão eletrônica compreende meio para desconectar o sinal de segurança do sinal de entrada do dispositivo de acionamento para conectar o sinal de segurança ao circuito de entrada do dispositivo de acionamento. A unidade de supervisão eletrônica é disposta para colocar o elevador em um estado impedindo o funcionamento mediante desconexão do sinal de segurança e para remover o estado impedindo um funcionamento mediante conexão do sinal de segurança. Consequentemente, o elevador pode ser colocado em um estado de segurança mediante desconexão do sinal de segurança com a unidade de supervisão eletrônica, em cujo caso quando o sinal de segurança é desconectado o fornecimento de energia do barramento de CC para o motor de elevador é interrompido e os freios de maquinismo são ativados para frear o movimento da roldana de tração da máquina de levantamento do elevador.

[0026] O sinal permitindo o início de um curso pode ser conduzido do dispositivo de acionamento para a unidade de supervisão eletrônica, e a unidade de supervisão eletrônica pode ser configurada para leitura do status do sinal permitindo início de um curso quando o sinal de segurança é desconectado. A unidade de supervisão eletrônica pode ser arranjada para evitar um funcionamento com o elevador, se o sinal permitindo início de um curso não for ativado quando o sinal de segurança é desconectado. Nesse caso a unidade de supervisão eletrônica pode monitorar a condição de operação da lógica de prevenção de acionamento assim como da lógica de desconexão de freio com base no sinal permitindo o início de um curso. A unidade de supervisão eletrônica pode, por exemplo, deduzir que pelo menos uma ou outra da lógica de prevenção de acionamento e lógica de desligamento de freio está defeituosa e se o sinal permitindo o início de um curso não for ativado.

[0027] Um barramento de transferência de dados pode ser formado entre a unidade de supervisão eletrônica e o dispositivo de acionamento, e o dispositivo de acionamento pode compreender uma entrada para os dados de medição do sensor medindo o estado de movimento do elevador. A unidade de supervisão eletrônica pode ser arranjada para receber os dados de medição do sensor medindo o estado de movimento do elevador por intermédio do barramento de transferência de dados entre a unidade de supervisão eletrônica e o dispositivo de acionamento. Consequentemente, a unidade de supervisão eletrônica rapidamente detecta uma falha do sensor medindo o estado de movimento do elevador ou do meio eletrônico de medição, em cujo caso o sistema de elevador pode ser transferido com o controle da unidade de supervisão eletrônica para um estado seguro o mais rapidamente possível. A unidade de supervisão eletrônica também pode, nesse caso, monitorar a operação do dispositivo de acionamento sem meio de monitoramento separado, por exemplo, durante frenagem de emergência, em cujo caso a frenagem de emergência pode ser realizada sujeita à supervisão da unidade de supervisão eletrônica em uma desaceleração controlada com frenagem de motor, o que reduz as forças exercidas sobre os passageiros do elevador durante uma parada de emergência. Isto é, as forças durante uma parada de emergência que são muito grandes poderiam causar a um passageiro do elevador sensações desagradáveis ou até mesmo resultar em uma situação de real perigo.

[0028] O dispositivo de acionamento, de acordo com a invenção, é adequado para uso também em um arranjo de segurança de elevador que compreende um circuito de segurança, o qual compreende comutadores mecânicos de segurança montados em série entre si, cujos comutadores de segurança são configurados para monitorar as funções que são importantes do ponto de vista da segurança do elevador. O condutor do sinal de segurança pode ser conduzido do circuito de segurança para o dispositivo de acionamento. O circuito de segurança pode compreender meio para desconectar o sinal de segurança do circuito de entrada do dispositivo de acionamento e para conectar o sinal de segurança ao circuito de entrada do dispositivo de acionamento. O sinal de segurança pode ser configurado para ser desconectado do circuito de entrada do dispositivo de acionamento mediante abertura de um comutador de segurança no circuito de segurança. Consequentemente, o dispositivo de acionamento de acordo com a invenção pode ser conectado como parte de um arranjo de segurança do elevador que tem um circuito de segurança mediante conexão do dispositivo de acionamento por intermédio do sinal de segurança ao circuito de segurança.

[0029] O arranjo de segurança pode compreender um dispositivo de acionamento de emergência, o qual é conectado ao barramento de CC do dispositivo de acionamento. O dispositivo de acionamento de emergência pode compreender uma fonte de energia secundária, através da qual a energia elétrica pode ser fornecida ao barramento de CC durante uma falha da fonte de energia principal do sistema de elevador. O dispositivo de acionamento de emergência, e também o dispositivo de acionamento, podem ser implementados integralmente sem contatores mecânicos. No arranjo de segurança, a estrutura e colocação da lógica de prevenção de acionamento e da lógica de desligamento de freio também permitem que o fornecimento de energia que ocorre de uma fonte de energia secundária por intermédio do barramento de CC para o motor de elevador e para um freio eletromagnético seja interrompido sem um contator mecânico.

[0030] A fonte de energia secundária anteriormente mencionada pode ser, por exemplo, um gerador, célula de combustível, acumulador, super capacitor ou volante. Se a fonte de energia secundária for recarregável (por exemplo, um acumulador, super capacitor, volante, alguns tipos de células de combustível), a energia elétrica retornando para o barramento de CC por intermédio da ponte de motor durante frenagem do motor de elevador pode ser carregada para a fonte de energia secundária, em cujo caso melhora-se a relação de eficiência do sistema de elevador.

[0031] Em uma modalidade preferida da invenção, a lógica de prevenção de acionamento é configurada para impedir a passagem de pulsos de controle para os polos de controle apenas dos comutadores superiores, ou alternativamente para os polos de controle apenas dos comutadores inferiores, da ponte de motor quando o sinal de segurança é desconectado. No mesmo contexto, frenagem dinâmica do motor de elevador é implementada sem quaisquer contatores mecânicos utilizando uma seção de ponte controlando a ponte de motor da forma descrita no Pedido de Patente Internacional N° WO 2008031915 A1, em cujo caso a frenagem dinâmica do motor de elevador para o barramento de CC é possível embora o sinal de segurança esteja desconectado e o fornecimento de energia do barramento de CC para o motor de elevador é consequentemente prevenido. O retorno de energia em frenagem dinâmica também pode ser carregado para a fonte de energia secundária do dispositivo de acionamento de emergência, o que melhora a relação de eficiência do sistema de elevador.

[0032] Na modalidade mais preferida da invenção, a lógica de prevenção de acionamento e a lógica de desligamento de freio são implementadas no dispositivo de acionamento do elevador apenas com componentes de estado sólido. Em uma modalidade preferida da invenção a lógica de indicador é implementada no dispositivo de acionamento do elevador apenas com componentes de estado sólido. O uso de componentes de estado sólido em vez de componentes mecânicos, tais como relés, e contatores, é preferido devido, dentre outras coisas, à sua maior confiabilidade e menos ruído de operação. À medida que diminui o número de contatores, também se torna mais simples a fiação do sistema de segurança do elevador porque os contatores de conexão normalmente requerem cabeamento separado.

[0033] Em algumas modalidades da invenção, o dispositivo de acionamento e o arranjo de segurança de um elevador podem ser implementados sem lógica de indicador, porque com a lógica de desligamento de freio e a lógica de prevenção de acionamento, projetadas de acordo com a invenção, nelas próprias, um Nível de Integridade de Segurança extremamente elevado pode ser obtido, até mesmo Nível de Integridade de Segurança SIL 3, de acordo com o padrão EM IEC 61508, em cujo caso o retorno de medição separada (um sinal permitindo o início de um curso) sobre a operação da lógica de prevenção de acionamento e da lógica de desligamento de freio não seja necessariamente preciso.

[0034] De acordo com a invenção o sinal de segurança é desconectado mediante desconexão/prevenção da passagem do sinal de segurança para um circuito de entrada com meio a ser disposto fora do dispositivo de acionamento, e o sinal de segurança é conectado mediante a passagem do sinal de segurança para um circuito de entrada com meio a ser disposto fora do dispositivo de acionamento.

[0035] Em uma modalidade preferida da invenção, o sinal de segurança é dividido em dois sinais de segurança, separados, os quais podem ser desconectados/conectados independentemente um do outro, e o dispositivo de acionamento compreende dois circuitos de entrada, cada um deles para os dois sinais de segurança. O primeiro dos circuitos de entrada nesse caso conectado à lógica de prevenção de acionamento de tal modo que a passagem dos pulsos de controle para os polos de controle dos comutadores superiores e/ou dos comutadores inferiores da ponte de motor é impedida quando o primeiro dos sinais de segurança anteriormente mencionados é desconectado, e o segundo dos circuitos de entrada é conectado à lógica de desligamento de freio de tal modo que a passagem dos pulsos de controle para o polo de controle do comutador do controlador de freio é impedido quando o segundo dos sinais de segurança anteriormente mencionados é desconectado. Nesse caso a unidade de supervisão eletrônica pode compreender meio para desconectar os sinais de segurança anteriormente mencionados independentemente um do outro, em cujo caso a ativação do freio e a desconexão do fornecimento de energia do motor elétrico pode ser realizada como dois procedimentos separados, até mesmo em dois momentos diferentes.

[0036] Na modalidade mais preferida da invenção, o sinal de segurança é conectado quando um sinal de tensão direta se desloca por intermédio do contato do relé de segurança que está na unidade de supervisão eletrônica para o circuito de entrada que está no dispositivo de acionamento, e o sinal de segurança é desconectado quando a passagem do sinal de tensão direta para o dispositivo de acionamento é desconectada mediante controle de abertura do contato anteriormente mencionado do relé de segurança. Consequentemente, também o desprendimento ou corte do condutor do sinal de segurança resulta em desconexão do sinal de segurança, impedindo a operação do sistema de elevador em uma forma segura contra falha. Além disso, um transistor pode ser usado na unidade de supervisão eletrônica em vez de um relé de segurança para desconectar o sinal de segurança, preferivelmente dois ou mais transistores conectados em série entre si, em cujo caso um curto-circuito de um transistor ainda não impede a desconexão do sinal de segurança. Uma vantagem no uso de um transistor é que o que com os transistores o sinal de segurança, se necessário, pode ser desconectado por um tempo muito curto, por exemplo, por um período de aproximadamente 1 milissegundo, em cujo caso uma curta interrupção pode ser filtrada do sinal de segurança no circuito de entrada do dispositivo de acionamento sem que isso tenha um efeito sobre a operação da lógica de segurança do dispositivo de acionamento. Consequentemente, a capacidade de ruptura dos transistores pode ser monitorada regularmente, e mesmo durante um curso com o elevador, mediante produção na unidade de supervisão eletrônica de curtas interrupções no sinal de segurança e mediante medição da capacidade de ruptura dos transistores em conexão com a desconexão do sinal de segurança.

[0037] O sumário precedente, e também as características e vantagens adicionais da invenção apresentadas abaixo, serão mais bem entendidos mediante auxílio da descrição seguinte de algumas modalidades, a descrição não limitando o escopo da aplicação da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0038] A Figura 1 apresenta como um diagrama de blocos um arranjo de segurança de um elevador de acordo com a invenção.

[0039] A Figura 2 apresenta um diagrama de circuito da ponte de motor e da lógica de prevenção de acionamento.

[0040] A Figura 3 apresenta um diagrama de circuito do controlador de freio e da lógica de desligamento de freio.

[0041] A Figura 4 apresenta um diagrama de circuito alternativo do controlador de freio e da lógica de desligamento de freio.

[0042] A Figura 5 apresenta outro diagrama de circuito alternativo do controlador de freio e da lógica de desligamento de freio.

[0043] A Figura 6 apresenta o circuito do sinal de segurança em um arranjo de segurança de um elevador de acordo com a Figura 1.

[0044] A Figura 7 apresenta como um diagrama de blocos a montagem de um dispositivo de acionamento de emergência para o arranjo de segurança de um elevador de acordo com a Figura 1.

[0045] A Figura 8 apresenta como um diagrama de circuito a montagem de um dispositivo de acionamento de acordo com a invenção para conexão com o circuito de segurança de um elevador.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES PREFERIDAS DA INVENÇÃO

[0046] A Figura 1 apresenta como um diagrama de blocos um arranjo de segurança em um sistema de elevador, no qual uma cabine de elevador (não mostrado na figura) é acionada em uma via de levantamento de elevador (não mostrada na figura) com a máquina de levantamento do elevador por intermédio de fricção de cabo ou fricção de correia. A velocidade da cabine de elevador é ajustada de acordo com o valor alvo para a velocidade da cabine de elevador, isto é, a referência de velocidade, calculada pela unidade de controle de elevador 35. A referência de velocidade é formada de tal modo que a cabine de elevador pode transferir os passageiros de um andar para outro com base nas chamadas de elevador feitas pelos passageiros do elevador.

[0047] A cabine do elevador é conectada ao contrapeso com cabos ou com uma correia que se desloca por intermédio da roldana de tração da máquina de levantamento. Várias soluções de cabos conhecidas na técnica podem ser usadas em um sistema de elevador, e elas não são apresentadas em mais detalhe nesse contexto. A máquina de levantamento compreende também um motor de elevador, o qual é um motor elétrico 6, com o qual a cabine de elevador é acionada mediante giro da roldana de tração, assim como dois freios de eletroímã 9, com os quais a roldana de tração é freada e é mantida em sua posição. A máquina de levantamento é acionada mediante fornecimento de energia elétrica com o conversor de frequência 1 da rede de eletricidade 25 para um motor elétrico 6. O conversor de frequência 1 compreende um retificador 26, com o qual a voltagem da rede de CA 25 é retificada para o circuito intermediário de CC 2A, 2B do conversor de frequência. A voltagem de CC do circuito intermédio de CC 2A, 2B é convertida ainda pela ponte de motor 3 em voltagem de fornecimento de amplitude variável e de frequência variável do motor elétrico 6. O diagrama de circuito da ponte de motor 3 é apresentado na Figura 2. A ponte de motor compreende transistores IGBT superiores 4A e inferiores 4B, que são conectados mediante produção com o circuito de controle 5 da ponte de motor, preferivelmente pulsos modulados PWM (modulação de largura de pulso) nas portas dos transistores IGBT. O circuito de controle 5 da ponte de motor pode ser implementado, por exemplo, com um processador DSP. Os transistores IGBT 4A do lado alto são conectados ao barramento de alta voltagem 2A do circuito intermediário de CC e os transistores IGBT 4B do lado baixo são conectados ao barramento de baixa voltagem 2B no circuito intermediário de CC. Mediante conexão alternadamente dos transistores IGBT do lado alto 4A e do lado baixo 4B, é formado um padrão de pulso modulado PWM das voltagens de CC do barramento de alta voltagem 2A e do barramento de baixa voltagem 2B nas saídas R, S, T do motor, a frequência dos pulsos cujo padrão de pulso é essencialmente maior do que a frequência da frequência fundamental da voltagem. A amplitude e a frequência da frequência fundamental das voltagens de saída R, S, T do motor podem, neste caso, ser mudadas continuamente mediante ajuste do índice de modulação da modulação PWM.

[0048] O circuito de controle 5 da ponte de motor compreende também um regulador de velocidade, através do qual a velocidade de rotação do rotor do motor elétrico 6, e simultaneamente a velocidade da cabine de elevador, são ajustadas no sentido da referência de velocidade calculada pela unidade de controle de elevador 35. O conversor de frequência 1 compreende uma entrada para o sinal de medição de um codificador de pulso 27, com cujo sinal a velocidade de rotação do rotor do motor elétrico 6 é medida para ajustar a velocidade.

[0049] Durante a frenagem do motor a energia elétrica também retorna do motor elétrico 6 por intermédio da ponte de motor 3 de volta para o circuito intermediário de CC 2A, 2B de onde ela pode ser fornecida de volta para a rede de eletricidade 25 com um retificador 26. Por outro lado, a solução de acordo com a invenção também pode ser implementada com um retificador 26, o qual não é de um tipo de ruptura para rede, tal como, por exemplo, uma ponte de diodo. Nesse caso durante frenagem do motor a energia retornando para o circuito intermediário de CC pode ser convertida, por exemplo, em calor em um resistor de energia ou pode ser fornecida a um armazenamento temporário separado para energia elétrica, tal como para um acumulador ou capacitor. Durante frenagem do motor o efeito da força do motor elétrico 6 está na direção oposta com relação à direção de movimento da cabine do elevador. Consequentemente, a frenagem do motor ocorre, por exemplo, ao acionar uma cabine de elevador vazio para cima, em cujo caso a cabine de elevador é freada com o motor elétrico 6, de modo que o contrapeso puxa no sentido para cima com a sua força gravitacional.

[0050] O freio eletromagnético 9 da máquina de levantamento de um elevador compreende uma parte de armação fixada à armação da máquina de levantamento e também uma parte de armadura sustentada de forma móvel na parte de armação. O freio 9 compreende molas de impulsão, as quais se apóiam sobre a parte de armação para ativar o freio mediante ação de pressionar a parte de armadura para engate com a superfície de frenagem no eixo do rotor da máquina de levantamento ou, por exemplo, sobre a roldana de tração para frear o movimento da roldana de tração. A parte de induzido do freio 9 compreende um eletroímã, o qual exerce uma força de atração entre a parte de armação e a parte de armadura. O freio é aberto mediante fornecimento de corrente à bobina de controle do freio, em cujo caso a força de atração do eletroímã puxa a parte de armadura para fora da superfície de frenagem e cessa o efeito da força de frenagem. Correspondentemente, o freio é ativado mediante desligamento do freio mediante desconexão do fornecimento de corrente para a bobina de controle do freio.

[0051] O controlador de freio 7 é integrado no conversor de frequência 1, por intermédio do qual o controlador de freio dos freios eletromagnéticos 9 da máquina de levantamento são controlados mediante fornecimento de corrente separadamente para a bobina de controle 10 dos dois freios eletromagnéticos 9. O controlador de freio 7 é conectado ao circuito intermediário de CC 2A, 2B e o fornecimento de corrente para as bobinas de controle dos freios eletromagnéticos 9 ocorre do circuito intermediário de CC 2A, 2B. O diagrama de circuito do controlador de freio 7 é apresentado em mais detalhe na Figura 3. Com o propósito de clareza a Figura 3 apresenta um diagrama de circuito com relação ao fornecimento de eletricidade apenas de um freio, porque os diagramas de circuito são similares para os dois freios. Consequentemente, o controlador de freio 7 compreende um transformador separado 36 para os dois freios, com o circuito principal de cujo transformador dois transistores IGBT 8A, 8B são conectados em série de tal modo que o circuito principal do transformador 36 pode ser conectado entre os barramentos 2A, 2B do circuito intermediário de CC mediante conexão dos transistores IGBT 8A, 8B. Os transistores IGBT são conectados mediante produção com o circuito de controle de freio 11 de pulsos preferivelmente modulados PWM curtos nas portas dos transistores IGBT 8A, 8B. O circuito de controle de freio 11 pode ser implementado, por exemplo, com um processador DSP, e também pode se conectar ao mesmo processador como o circuito de controle 5 da ponte de motor. O circuito secundário do transformador 36 compreende um retificador 37, por intermédio do qual a voltagem induzida ao se conectar o circuito primário ao circuito secundário é retificada e fornecida à bobina de controle 10 do freio eletromagnético, cuja bobina de controle 10 conecta-se assim ao lado secundário, do retificador 36. Além disso, um circuito amortecedor de corrente 38 é conectado em paralelo com a bobina de controle 10 ao lado secundário do transformador, cujo circuito de amortecimento de corrente compreende um ou mais componentes (por exemplo, um resistor, capacitor, varistor, etc.), o qual recebe a energia armazenada na indutância da bobina de controle do freio em conexão com a desconexão da corrente da bobina de controle 10, e consequentemente acelera a desconexão da corrente da bobina de controle 10 e a ativação do freio 9. A desconexão acelerada da corrente ocorre mediante abertura do transistor MOSFET 39 no circuito secundário do controlador de freio, em cujo caso a corrente da bobina 10 do freio se acumula para deslocamento por intermédio do circuito de amortecimento de corrente 38. O controlador de freio a ser implementado com o transformador aqui descrito é particularmente seguro contra falha, especialmente do ponto de vista de falhas de aterramento, porque o fornecimento de energia do circuito intermediário de CC 2A, 2B para os dois condutores de corrente da bobina de controle 10 do freio é desconectado quando é interrompida a modulação dos transistores IGBT 8A, 8B no lado primário do transformador 36.

[0052] O arranjo de segurança de um elevador de acordo com a Figura 1 compreende comutadores de segurança mecânicos normalmente fechados 28, os quais são configurados para supervisionar a posição/bloqueio de entradas para a via de levantamento do elevador assim como, por exemplo, a operação do controlador de excesso de velocidade da cabine do elevador. Os comutadores de segurança das entradas da via de levantamento do elevador são conectados entre si, em série. A abertura de um comutador de segurança 28 consequentemente indica um evento que afeta a segurança do sistema de elevador, tal como a abertura de uma entrada para a via de levantamento do elevador, a chegada da cabine de elevador em um comutador de limite extremo para movimento permitido, ativação do controlador de acesso de velocidade, etc.

[0053] O arranjo de segurança do elevador compreende uma unidade de supervisão eletrônica 20, a qual é um dispositivo de segurança controlado por microprocessador especial em conformidade com as normas de segurança EM IEC 61508 e projetado para obedecer ao nível de integridade de segurança SIL 3. Os comutadores de segurança 28 são ligados à unidade de supervisão eletrônica 20. A unidade de supervisão eletrônica 20 também é conectada com um barramento de comunicação 30 ao conversor de frequência 1, à unidade de controle de elevador 35 e à unidade de controle da cabine de elevador, e a unidade de supervisão eletrônica 20 monitora a segurança do sistema de elevador com base nos dados que ela recebe dos comutadores de segurança 28 e do barramento de comunicação. A unidade de supervisão eletrônica 20 forma um sinal de segurança 13, com base na qual um curso com o elevador pode ser permitido ou, por outro lado, impedido mediante desconexão do fornecimento de energia do motor de elevador 6 e mediante ativação dos freios de maquinismo 9 para frear o movimento da roldana de tração da máquina de levantamento. Consequentemente, a unidade de supervisão eletrônica 20 impede um curso com o elevador, por exemplo, ao detectar que uma entrada para a via de levantamento do elevador se abriu, ao detectar que uma cabine de elevador chegou ao comutador de limite extremo para movimento permitido, e ao detectar que o controlador de velocidade excessiva foi ativado. Além disso, a unidade de supervisão eletrônica recebe os dados de medição de um codificador de pulso 27 do conversor de frequência 1 por intermédio do barramento de comunicação 30, e monitora o movimento da cabine de elevador em conexão, dentre outras coisas, com um limitador de emergência com base nos dados de medição do codificador de pulso 27 que ele recebe do conversor de frequência 1.

[0054] O conversor de frequência 1 é provido com uma lógica de segurança especial 15, 16 a ser conectada ao percurso do sinal de segurança, por intermédio do qual a desconexão da lógica de segurança do fornecimento de energia do motor de elevador 6 assim como a ativação dos freios de maquinismo podem ser realizadas sem contatores mecânicos, usando apenas os componentes de estado sólido, o que aperfeiçoa a segurança e a confiabilidade do sistema de elevador em comparação com uma solução implementada com os contatores mecânicos. A lógica de segurança é formada da lógica de prevenção de acionamento 15, cujo diagrama de circuito é apresentado na Figura 2 e também da lógica de desligamento de freio 16, cujo diagrama de circuito é apresentado na Figura 3. Além disso, o conversor de frequência 1 compreende lógica de indicador 17, que forma os dados sobre o estado de operação da lógica de prevenção de acionamento 15 e da lógica de desligamento de freio 16 para a unidade de supervisão eletrônica 20. A Figura 6 apresenta como as funções de segurança da unidade de supervisão eletrônica 20, anteriormente mencionada do conversor de frequência 1 são conectadas em conjunto em um circuito de segurança do elevador.

[0055] De acordo com a Figura 2, a lógica de prevenção de acionamento 15 é montada no percurso de sinal entre o circuito de controle 5 da ponte de motor e a porta de controle de cada transistor IGBT superior 4A. A lógica de prevenção de acionamento 15 compreende um transistor PNP 23, cujo emissor é conectado ao circuito de entrada 12 do sinal de segurança 13 de tal modo que o fornecimento de eletricidade para a lógica de prevenção de acionamento 15 ocorre da fonte de voltagem de CC 40 por intermédio do sinal de segurança 13. O sinal de segurança 13 se desloca por intermédio de um contato do relé de segurança 14 da unidade de supervisão eletrônica 20, em cujo caso o fornecimento de eletricidade da fonte de voltagem de CC 40 para o emissor do transistor PNP 23 é desconectado, quando se abre o contato 14 do relé de segurança da unidade de supervisão eletrônica 20. Embora as Figuras, 2 e 3, apresentem apenas um contato 14 do relé de segurança, na prática a unidade de supervisão eletrônica 20 compreende dois relés/contatos de segurança 14 do relé de segurança conectado em série entre si, com os quais ela se empenha para garantir a confiabilidade da desconexão. Quando os contatos 14 do relé de segurança se abrem, o percurso de sinal dos pulsos de controle do circuito de controle 5 da ponte de motor para as portas de controle dos transistores IGBT superiores 4A da ponte de motor é desconectado ao mesmo tempo, em cujo caso os transistores IGBT superiores 4A se abrem e o fornecimento de energia do circuito intermediário de CC 2A, 2B para as fases R, S, T do motor elétrico é interrompido. O diagrama de circuito da lógica de prevenção de acionamento 15 na Figura 2 com o propósito de simplicidade é apresentado apenas com relação à fase R porque os diagramas de circuito da lógica de prevenção de acionamento 15 são similares também em conexão com as fases S e T.

[0056] O fornecimento de energia para o motor elétrico 6 é impedido desde que o sinal de segurança 13 esteja desconectado, isto é, o contato do relé de segurança 14 esteja aberto. A unidade de supervisão eletrônica 20 conecta o sinal de segurança 13 mediante controle do contato do relé de segurança 14 de forma fechada, em cujo caso a voltagem de CC é conectada da fonte de voltagem de CC 40 com o emissor do transistor PNP 23. No caso de os pulsos de controle poderem se deslocar da unidade de controle 5 da ponte de motor por intermédio do coletor do transistor PNP 23 e em seguida para as portas de controle dos transistores IGBT superiores 4A, o que possibilita um curso do motor. Como uma falha do transistor PNP 23 poderia de outro modo fazer com que os pulsos de controle se deslocassem para os transistores IGBT superiores 4A embora o fornecimento de energia para o emissor do transistor PNP tenha na realidade sido cortado (o sinal de segurança foi desconectado), o percurso de sinal dos pulsos de controle do circuito de controle 5 da ponte de motor para a lógica de prevenção de acionamento 15 também são arranjados para se deslocar por intermédio de um opto-isolador 21.

[0057] De acordo com a Figura 2, o circuito do transistor PNP 23 também tem boa tolerância à interferência EMC de conexão aos condutores do sinal de segurança 13 que se deslocam fora do conversor de frequência, impedindo seu acesso à lógica de prevenção de acionamento 15.

[0058] De acordo com a Figura 3, a lógica de desligamento de freio 16 é montada no percurso de sinal entre o circuito de controle de freio 11 e as portas de controle dos transistores IGBT 8A, 8B do controlador de freio 7. Além disso, a lógica de desligamento de freio 16 compreende um transistor PNP 23, cujo emissor é conectado ao mesmo circuito de entrada 12 do sinal de segurança 13 que a lógica de prevenção de acionamento. Consequentemente o fornecimento de eletricidade da fonte de voltagem de CC 40 para o emissor do transistor PNP 23 da lógica de desligamento de freio 16 é desconectado, quando se abre o contato 14 do relé de segurança da unidade de supervisão eletrônica 20. Ao mesmo tempo o percurso de sinal dos pulsos de controle do circuito de controle de freio 11 para as portas de controle dos transistores IGBT 8A, 8B do controlador de freio 7 é desconectado, em cujo caso os transistores IGBT 8A, 8B se abrem e o fornecimento de energia do circuito intermediário de CC 2A, 2B para a bobina 10 do freio é interrompido. O diagrama de circuito da lógica de desligamento de freio 16 na Figura 3 com o propósito de simplicidade é apresentado apenas com relação ao transistor IGBT 8B conectando-se ao barramento de baixa voltagem 2B do circuito intermediário de CC, porque o diagrama de circuito da lógica de desligamento de freio 16 é similar também em conexão com o transistor IGBT 8A se conectando ao barramento de alta voltagem 2A do circuito intermediário de CC.

[0059] O fornecimento de energia do circuito intermediário de CC 2A, 2B para a bobina do freio é outra vez possível após a unidade de supervisão eletrônica 20 se conectar ao sinal de segurança 13 mediante controle do contato do relé de segurança 14 de forma fechada, em cujo caso a voltagem de CC é conectada da fonte de voltagem de CC 40 para o emissor do transistor PNP 23 da lógica de desligamento de freio 16. Além disso, o percurso de sinal dos pulsos de controle formados pelo circuito de controle de freio 11 para a lógica de deslocamento de freio 16 é arranjado para deslocamento por intermédio de um opto- isolador 21, pelas mesmas razões como declarado em conexão com a descrição acima da lógica de prevenção de acionamento. Como a frequência de comutação dos transistores IGBT 8A, 8B do controlador de freio 7 é geralmente muito alta, até mesmo de 20 quilohertz ou mais, o opto-isolador 21 deve ser selecionado de tal modo que a latência dos pulsos de controle através do opto-isolador 21 seja minimizada.

[0060] Em vez de um opto-isolador 21, também um isolador digital pode ser usado para minimizar a latência. A Figura 4 apresenta um diagrama de circuito alternativo da lógica de desligamento de freio, que difere do diagrama de circuito da Figura 3 de tal modo que o opto-isolador 21 foi substituído por um isolador digital. Um possível isolador digital 21 da Figura 4 é aquele com uma marcação do tipo ADUM 4223 fabricado pela Analog Devices. O isolador digital 21 recebe a sua voltagem de operação para o lado secundário de uma fonte de voltagem de CC 40 por intermédio do contato 14 do relé de segurança, em cujo caso a saída do isolador digital 21 cessa a modulação quando o contato 14 se abre.

[0061] A Figura 5 apresenta ainda outro diagrama de circuito alternativo da lógica de desligamento de freio. O diagrama de circuito da Figura 5 difere do diagrama de circuito da Figura 3 de tal modo que o opto-isolador 21 foi substituído por um transistor 46, e a saída do circuito de controle de freio 11 foi realizada diretamente para a porta do transistor 46. Um resistor MELF 45 é conectado ao coletor do transistor 46. Instrução de segurança de elevador EM 81-20 especifica que a falha de um resistor MELF em um curto-circuito não precisa ser considerada ao se fazer uma análise de falha, de modo que mediante seleção do valor do resistor MELF de modo a ser suficientemente grande, um percurso de sinal da saída do circuito de controle de freio 11 para a porta de um transistor IGBT 8A, 8B pode ser impedido quando o contato de segurança 14 estiver aberto. Desse modo uma lógica de desligamento simples e barata para um freio é obtida.

[0062] Em algumas modalidades o diagrama de circuito da lógica de prevenção de acionamento da Figura 2 foi substituído pelo diagrama de circuito da lógica de desligamento de freio de acordo com a Figura 4 ou 5. Desse modo, a latência de tempo de trânsito do sinal da saída do circuito de controle 5 da ponte de motor para a porta do transistor IGBT 4A, 4B pode ser reduzida na lógica de prevenção de acionamento.

[0063] De acordo com a Figura 6, o sinal de segurança 13 é conduzido da fonte de voltagem de CC 40 do conversor de frequência 1 por intermédio dos contatos 14 do relé de segurança da unidade de supervisão eletrônica 20 e em seguida de volta para o conversor de frequência 1, para o circuito de entrada 12 do sinal de segurança. O circuito de entrada 12 é conectado à lógica de prevenção de acionamento 15 e também à lógica de desligamento de freio 16 por intermédio dos diodos 41. O propósito dos diodos 41 é de impedir o fornecimento de voltagem da lógica de prevenção de acionamento 15 para a lógica de desligamento de freio 16 da lógica de desligamento de freio 16 para a lógica de prevenção de acionamento 15 como uma consequência de uma fala, tal como um curto-circuito, etc., ocorrendo na lógica de prevenção de acionamento 15 ou na lógica de desligamento de frio 16.

[0064] Adicionalmente, o conversor de frequência compreende lógica de indicador 17, a qual forma os dados sobre o estado de operação da lógica de prevenção de acionamento 15 e da lógica de desligamento de freio 16 para a unidade de supervisão eletrônica 20. A lógica de indicador 17 é implementada como lógica AND, cujas entradas são invertidas. Um sinal permitindo o início de um curso é obtido como a saída da lógica de indicador, cujo sinal informa que a lógica de prevenção de acionamento 15 e a lógica de desligamento de freio estão na condição operacional e o início do próximo curso é, consequentemente, permitido. Para ativar o sinal 18 permitindo o início de um curso, a unidade de supervisão eletrônica 20 desconecta o sinal de segurança 13 mediante abertura dos contatos 14 do relé de segurança, em cujo caso o fornecimento de eletricidade da lógica de prevenção de acionamento 15 e da lógica de desligamento de freio 16 deve ir para zero, isto é, o fornecimento de pulsos de controle para os transistores IGBT superiores 4A da ponte de motor e para o transistor IGBT 8A, 8B do controlador de freio é impedido. Se isso acontecer, a lógica de indicador 17 ativa o sinal 18 permitindo o início de um curso mediante controle do transistor 42 para estar condutivo. A saída do transistor 42 é ligada à unidade de supervisão eletrônica 20 de tal modo que a corrente flui no opto-isolador na unidade de supervisão eletrônica 20 quando o transistor 42 conduz, e o opto-isolador indica para a unidade de supervisão eletrônica 20 que o início de um curso é permitido. Se ao menos um dos fornecimentos de eletricidade da lógica de prevenção de acionamento e da lógica de desligamento de freio não seguir para zero após o contato 14 do relé de segurança ter se aberto na unidade de supervisão eletrônica 20, o transistor 42 não começa a conduzir e a unidade de supervisão eletrônica 20 deduz com base nisso que a lógica de segurança do conversor de frequência 1 falhou. Nesse caso a unidade de supervisão eletrônica impede o início do próximo curso e envia os dados sobre a prevenção do curso para o conversor de frequência 1 e para a unidade de controle de elevador 35 por intermédio do barramento de comunicação 30.

[0065] A Figura 7 apresenta uma modalidade da invenção, na qual um aparelho de acionamento de emergência 32 foi adicionado ao arranjo de segurança de acordo com a Figura 1, por intermédio de cujo aparelho a operação do elevador deve ser continuada durante uma imperfeição funcional da rede de eletricidade, tal como durante uma sobrecarga ou uma falta de energia. O aparelho de acionamento de energia compreende um módulo de bateria 33, preferivelmente um módulo de bateria de íon-lítio, o qual é conectado ao circuito intermediário de CC 2A, 2B com um transformador de CC/CC 43, por intermédio do qual a energia elétrica pode ser transmitida em ambas as direções entre o módulo de bateria 33 e o circuito intermediário de CC 2A, 28. O dispositivo de acionamento de emergência é controlado de tal modo que o módulo de bateria 33 é carregado com o motor elétrico 6 quando da frenagem e corrente é fornecida do módulo de bateria para o motor elétrico 6 ao se acionar com o motor elétrico 6. De acordo com a invenção também o fornecimento de energia ocorrendo do módulo de bateria 33 por intermédio do circuito intermediário de CC 2A, 2B para o motor elétrico 6 assim como para os freios 9 pode ser desconectado utilizando-se a lógica de prevenção de acionamento 15 e a lógica de desligamento de freio 16, em cujo caso também o aparelho de acionamento de emergência 32 pode ser implementado sem a adição de um único contator mecânico ao aparelho de acionamento de emergência 32/conversor de frequência 1.

[0066] A Figura 8 apresenta uma modalidade da invenção na qual a lógica de segurança do conversor de frequência 1 de acordo com a invenção é montada em um elevador tendo um circuito de segurança convencional 34. O circuito de segurança 34 é formado de comutadores de segurança 28, tal como, por exemplo, comutadores de segurança das portas de entradas para a via de levantamento do elevador, que são conectados em conjunto, em série. A bobina do relé de segurança 44 é conectada em série com o circuito de segurança 34. O contato do relé de segurança 44 se abre quando o fornecimento de corrente para a bobina é interrompido quando o comutador de segurança 28 do circuito de segurança 34 se abre. Consequentemente o contato do relé de segurança 44 se abre, por exemplo, quando um encarregado de manutenção abre a porta de uma entrada para a via de levantamento do elevador com uma chave de serviço. O contato do relé de segurança 44 é ligado da fonte de voltagem de CC 40 do conversor de frequência 1 ao circuito de entrada comum 12 da lógica de prevenção de acionamento 15 e da lógica de desligamento de freio 16 de tal modo que o fornecimento de energia para a lógica de prevenção de acionamento 15 e para a lógica de desligamento de freio 16 cessa quando o contato do relé de segurança 44 se abre. Consequentemente, quando o comutador de segurança 28 se abre no circuito de segurança 34, a passagem dos pulsos de controle para as portas de controle dos transistores IGBT superiores 4A da ponte de motor 3 do conversor de frequência 1 cessa, e o fornecimento de energia para o motor elétrico 6 da máquina de levantamento do elevador é desconectado. Ao mesmo tempo também a passagem dos pulsos de controle para os transistores IGBT 8A, 8B do controlador de freio 7 é interrompida, e os freios 9 da máquina de levantamento são ativados para frear o movimento da roldana de tração da máquina de levantamento.

[0067] É óbvio para aqueles versados na técnica que diferentemente do que é descrito acima, a unidade de supervisão eletrônica 20 também pode ser integrada no conversor de frequência 1, preferivelmente na mesma placa de circuito que a lógica de prevenção de acionamento 15 e/ou da lógica de desligamento de freio 16. Nesse caso a unidade de supervisão eletrônica 20 e a lógica de prevenção de acionamento 15/lógica de desligamento de freio 16 formam, contudo, montagens secundárias que podem ser claramente distinguidas entre si, de modo que a arquitetura do aparelho de segurança contra falha de acordo com a invenção não é fragmentada.

[0068] A invenção é descrita acima mediante auxílio de poucos exemplos de sua modalidade. É óbvio para aqueles versados na técnica que a invenção não é limitada apenas às modalidades descritas acima, mas que muitas outras aplicações são possíveis dentro do escopo do conceito inventivo definido pelas reivindicações.

Claims (17)

1. Dispositivo de acionamento (1) de um elevador, compreendendo: um barramento de CC (2A, 2B); uma ponte de motor (3) conectada ao barramento de CC para o fornecimento de energia do motor de elevador (6); a ponte de motor (3) compreende comutadores superiores (4A) e inferiores (4B) para fornecer energia elétrica do barramento de CC (2A, 2B) para o motor de elevador (6) ao acionador com o motor de elevador (6), e também do motor de elevador (6) para o barramento de CC (2A, 2B) ao frear com o motor de elevador (6); um circuito de controle (5) da ponte de motor (3), com o circuito de controle a operação da ponte de motor (3) é controlada mediante produção de pulsos de controle nos polos de controle dos comutadores superiores (4A) e inferiores (4B) da ponte de motor (3); um controlador de freio (7), o qual compreende um comutador (8A, 8B) para fornecer energia elétrica à bobina de controle (10) de um freio eletromagnético (9); um circuito de controle de freio (11), em que a operação do controlador de freio (7) é controlada mediante produção de pulsos de controle no polo de controle do comutador (8A, 8B) do controlador de freio; um circuito de entrada (12) para um sinal de segurança (13), em que o sinal de segurança (13) pode ser desconectado/conectado do exterior do dispositivo de acionamento (1); lógica de prevenção de acionamento (15), em que é conectada ao circuito de entrada (12) e é configurada para impedir a passagem de pulsos de controle para os polos de controle dos comutadores superiores (4A) e/ou inferiores (4B) da ponte de motor (3) quando o sinal de segurança (13) está desconectado; lógica de desligamento de freio (16), em que é conectada ao circuito de entrada (12) e é configurada para impedir a passagem dos pulsos de controle para o polo de controle do comutador (8A, 8B) do controlador de freio quando o sinal de segurança (13) está desconectado; caracterizado pelo fato de que o percurso de sinal dos pulsos de controle para os polos de controle dos comutadores superiores (4A) e/ou inferiores (4B) da ponte de motor (3) se desloca por intermédio da lógica de prevenção de acionamento (15); e o fornecimento de eletricidade para a lógica de prevenção de acionamento (15) está disposto por intermédio do percurso do sinal de segurança (13).

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador de freio (7) é conectado ao barramento de CC (2A, 2B); e o comutador (8A, 8B) é configurado para fornecer energia elétrica do barramento de CC (2A, 2B) à bobina de controle (10) de um freio eletromagnético (9).

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a lógica de prevenção de acionamento (15) é configurada para permitir a passagem dos pulsos de controle para os polos de controle dos comutadores (4A, 4B) da ponte de motor (3) quando o sinal de segurança (13) está conectado; e a lógica de desligamento de freio (16) é configurada para permitir a passagem dos pulsos de controle para o polo de controle do comutador (8A, 8B) do controlador de freio quando o sinal de segurança (13) está conectado.

4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de acionamento (1) compreende lógica de indicador (17) para formar um sinal (18) permitindo o início de um curso; a lógica de indicador (17) é configurada para ativar o sinal (18) permitindo o início de um curso quando ambas, a lógica de prevenção de acionamento (15) e a lógica de desligamento de freio (16) estiverem em um estado impedindo a passagem dos pulsos de controle; a lógica de indicador (17) é configurada para desconectar o sinal (18) permitindo início de um curso se pelo menos uma das lógicas de controle de acionamento (15) e de desligamento de freio (16) estiver em um estado permitindo a passagem dos pulsos de controle; e o dispositivo de acionamento (1) compreende uma saída (19) para indicar o sinal (18) permitindo o início de um curso para uma lógica de supervisão (20) externa ao dispositivo de acionamento (1).

5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o percurso de sinal dos pulsos de controle do circuito de controle (5) da ponte de motor (3) para a lógica de prevenção de acionamento (15) é disposto por intermédio de um isolador (21).

6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o percurso de sinal dos pulsos de controle se desloca para o polo de controle do comutador (8A, 8B) do controlador de freio por intermédio da lógica de desligamento de freio (16); e o fornecimento de eletricidade para a lógica de desligamento de freio (16) está disposto por intermédio do percurso do sinal de segurança (13).

7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o percurso de sinal dos pulsos de controle do circuito de controle de freio (11) para lógica de desligamento de freio (16) é disposto por intermédio de um isolador (22).

8. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a lógica de prevenção de acionamento (15) compreende um comutador de sinal (23) bipolar ou multipolar, por intermédio do qual os pulsos de controle se deslocam para o polo de controle de um comutador (4A, 4B) da ponte de motor (3); e pelo menos um polo do comutador (23) de sinal está conectado ao circuito de entrada (12) de modo que o percurso de sinal dos pulsos de controle através do comutador de sinal (23) é interrompido quando o sinal de segurança (13) é desconectado.

9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o comutador de sinal (23) é montado em conexão com o polo de controle de cada comutador superior (4A) da ponte de motor (3).

10. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o comutador de sinal (23) é montado em conexão com o polo de controle de cada comutador inferior (4B) da ponte de motor (3).

11. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a lógica de desligamento de freio (16) compreende um comutador de sinal (24) bipolar ou multipolar, pelo qual os pulsos de controle se deslocam para o polo de controle do comutador (8A, 8B) do controlador de freio; e pelo menos um polo do comutador de sinal (24) está conectado ao circuito de entrada (12) de modo que o percurso de sinal dos pulsos de controle através do comutador de sinal (24) é interrompido quando o sinal de segurança (13) é desconectado.

12. Dispositivo, de acordo a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o fornecimento de eletricidade ocorrer por intermédio do percurso do sinal de segurança (13) ser configurado para ser desconectado mediante desconexão do sinal de segurança (13).

13. Dispositivo, de acordo a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de acionamento (1) compreende um retificador (26) conectado entre a fonte de eletricidade (25) de CA e o barramento de CC (2A, 2B).

14. Dispositivo, de acordo a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de acionamento (1) é implementado sem quaisquer contatores mecânicos.

15. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a lógica de prevenção de acionamento (15) é configurada para permitir a passagem dos pulsos de controle para os polos de controle dos comutadores da ponte de motor (3) quando o sinal de segurança (13) está conectado; e a lógica de desligamento de freio (16) é configurada para permitir a passagem dos pulsos de controle para os polos de controle do comutador (8A, 8B) do controlador de freio quando o sinal de segurança (13) está conectado.

16. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de acionamento (1) compreender lógica de indicador (17) para formar um sinal (18) permitindo início de um curso; a lógica de indicador (17) é configurada para ativar o sinal (18) permitindo o início de um curso quando ambas, a lógica de prevenção de acionamento (15) e a lógica de desligamento de freio (16) estiverem em um estado prevenindo a passagem dos pulsos de controle; a lógica de indicador (17) é configurada para desconectar o sinal permitindo início de um curso se pelo menos uma das lógicas de prevenção de acionamento (15) e a lógica de desligamento de freio (16) estiver em um estado permitindo a passagem dos pulsos de controle; e o dispositivo de acionamento (1) compreendendo uma saída (19) para indicar o sinal (18) permitindo início de um curso a uma lógica de supervisão (20) externa ao dispositivo de acionamento (1).

17. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de acionamento (1) compreender lógica de indicador (17) para formar um sinal (18) permitindo início de um curso; a lógica de indicador (17) é configurada para ativar o sinal (18) permitindo o início de um curso quando ambas, a lógica de prevenção de acionamento (15) e a lógica de desligamento de freio (16) estiverem em um estado prevenindo a passagem dos pulsos de controle; a lógica de indicador (17) é configurada para desconectar o sinal permitindo início de um curso se pelo menos uma das lógicas de prevenção de acionamento (15) e a de desligamento de freio (16) estiver em um estado permitindo a passagem dos pulsos de controle; e o dispositivo de acionamento (1) compreendendo uma saída (19) para indicar o sinal (18) permitindo início de um curso a uma lógica de supervisão (20) externa ao dispositivo de acionamento (1).

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