BR112014029581B1 - Disposição de segurança de um elevador - Google Patents

Abstract

ARRANJO DE SEGURANÇA DE UM ELEVADOR. A invenção se refere a um arranjo de segurança de um elevador, que compreende sensores (27, 28) configurados para indicar as funções que são cruciais do ponto de vista da segurança do elevador, e também um circuito de segurança (20, 34) com os quais são lidos os dados formados pelos sensores anteriormente mencionados (27, 28) indicando a segurança do elevador. O arranjo de segurança compreende um dispositivo de acionamento (1) para acionar a máquina de elevação do elevador. O dispositivo de acionamento (1) compreende um barramento de CD (2A, 2B) e também um a ponte de motor (3) conectada ao barramento de CD para o fornecimento de eletricidade do motor de elevador (6). A ponte de motor (3) compreende comutadores de lado-alto (4A) e de lado-baixo (4B) para fornecer energia elétrica a partir do barramento de CD (2A, 2B) para o motor de elevador (6) quando do acionamento com o motor de e levador (6), e também a partir do motor de elevador (6) para o barramento de CD (2A, 2B) quando da frenagem com o motor de elevador (6). O dispositivo de acionamento também compreende um circuito de controle (5) da ponte de motor, com cujo circuito de controle a operação da ponte de motor (3) é controlada (...).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A invenção se refere às disposições de segurança 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, mediante auxílio de cujo sistema de segurança a operação dosistema de elevador pode ser interrompida, por exemplo, como uma consequência de um defeito ou de um erro de operação. Osistema 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 perigo. 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 máquina são ativados mediante desconexão com um contator do fornecimento de corrente para o eletroímã de um freio de máquina.

[0003] Contatores, como componentes mecânicos, não são confiáveis porque eles resistem apenas a certo número de desconexões de corrente. Os contatos de um contator também podem fechar por solda se eles forem excessivamente carregados, 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, por esse motivo os dispositivos contendo os contatores se tornam grandes. Por outro lado, é um objetivo geral utilizar espaço construído o mais eficientemente possível, em cujo caso a colocação de componentes de elevador de tamanho grande contendo contatores pode causar problemas.

[0005] Consequentemente haveria 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 uma disposição de segurança de um elevador, cuja disposição de segurança compreende um dispositivo de acionamento de um elevador, cujo dispositivo de acionamento é implementado sem os contatores. Um objetivo da invenção é o de descrever uma disposição de segurança de um elevador, cuja disposição de segurança compreende um dispositivo de acionamento de um elevador, cuja conexão como uma parte da disposição de segurança do elevador é implementada apenas com os componentes de estado sólido.

[0007] Para alcançar esse objetivo, a invenção descreve uma disposição de segurança 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] A disposição de segurança de um elevador de acordo com um primeiro aspecto da invenção compreende sensores configurados para indicar as funções que são cruciais 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 indicando a segurança do elevador, e também um dispositivo de acionamento para acionar a máquina de levantamento do elevador. O dispositivo de acionamento compreende um barramento de DC e também uma ponte de motor (tradução livre de “motor bridge”) conectada ao barramento de DC para o fornecimento de eletricidade do motor de elevador. A ponte de motor compreende os comutadores superior e inferior, para fornecer energia elétrica do barramento de DC para o motor de elevador ao acionar com o motor de elevador, e também do motor de elevador para o barramento de DC ao frear com o motor de elevador. O dispositivo de acionamento compreende também 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 decontrole nos polos de controle dos comutadores superior e inferior da ponte de motor, um circuito de entrada para umsinal de segurança, cujo sinal de segurança pode ser desconectado/conectado de fora do dispositivo de acionamento e também lógica de prevenção de acionamento, a qual é conectada ao circuito de entrada e é configurada para impedir a passagem dos pulsos de controle para os polos de controle dos comutadores superior e/ou inferior da ponte de motor quando o sinal de segurança é desconectado. O condutor dosinal de segurança é ligado fisicamente por cabo da unidade de supervisão eletrônica para o dispositivo de acionamento, e a unidade de supervisão eletrônica compreende meio para desconectar/conectar o sinal de segurança. A unidade de supervisão eletrônica é arranjada para colocar o elevador em um estado impedindo um curso mediante desconexão do sinal de segurança e também para remover o estado que impede um curso mediante conexão do sinal de segurança.

[0009] O dispositivo de acionamento de acordo com a invenção compreende mais preferivelmente 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; 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.

[0010] Consequentemente, a invenção possibilita que um elevador seja colocado em um estado de segurança mediante desconexão do sinal de segurança com uma unidade de supervisão eletrônica, em cujo caso quando o sinal de segurança é desconectado o fornecimento de energia do barramento de DC para o motor de elevador é interrompido e os freios de máquina são ativados para interromper o movimento da roldana de tração da máquina de levantamento do elevador. Um barramento de DC se refere aqui a um barramento de energia de tensão de DC, isto é, uma parte da energia elétrica de condução/transmissão de circuito principal, tal como os barramentos do circuito intermediário de DC de um conversor de frequência.

[0011] Em uma modalidade preferida da invenção, o dispositivo de acionamento compreende lógica de indicador para formar um sinal que permite o início de um curso. A lógica de indicador é configurada para ativar o sinal permitindo o início de um curso quando a lógica de prevenção de acionamento e também 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 pelo menos uma dentre a lógica de prevenção de acionamento e a lógica de desligamento de freio estiver 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.

[0012] Em uma modalidade preferida da invenção, o sinal que permite o início de um curso é conduzido do dispositivo de acionamento para a unidade de supervisão eletrônica, e unidade de supervisão eletrônica é configurada para ler o status do sinal permitindo o início de um curso quando o sistema de segurança estiver desconectado. A unidade de supervisão eletrônica é arranjada para impedir um curso com o elevador, se o sinal que permite o início de um curso não for ativado quando o sinal de segurança for 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 desligamento de freio com base no sinal permitindo o início de um curso. A unidade de supervisão eletrônica pode, por exemplo, deduzir que ao menos uma ou outra dentre a lógica de prevenção de acionamento e a lógica de desligamento de freio está defeituosa se o sinal que permite o início de um curso não for ativado.

[0013] Em uma modalidade preferida da invenção, um barramento de transferência de dados é formado entre a unidade de supervisão eletrônica e o dispositivo de acionamento. O dispositivo de acionamento compreende uma entrada para os dados de medição do sensor medindo o estado de movimento do elevador, e a unidade de supervisão eletrônica é 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 da eletrônica 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 a frenagem de emergência, em cujo caso a frenagem de emergência pode ser realizada sob a supervisão da unidade de supervisão eletrônica em uma desaceleração controlada com a 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 sensações desagradáveis nos passageiros do elevador ou até mesmo resultar em uma situação de perigo real.

[0014] A disposição de segurança de um elevador de acordo com um segundo aspecto da invenção compreende um circuito de segurança, o qual compreende comutadores de segurança mecânicos montados em série entre si, cujos comutadores de segurança são configurados para indicar funções que são cruciais do ponto de vista da segurança do elevador. A disposição de segurança compreende também um dispositivo de acionamento para acionar a máquina de levantamento do elevador, cujo dispositivo de acionamento compreende um barramento de DC e também uma ponte de motor conectada ao barramento de DC para o fornecimento de eletricidade do motor de elevador. A ponte de motor compreende comutadores superior e inferior para fornecer energia elétrica do barramento de DC para o motor de elevador ao acionador o motor de elevador, e também do motor de elevador para o barramento de DC ao frear com o motor de elevador. O dispositivo de acionamento compreende também 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 superior e inferior da ponte de motor, um circuito de entrada para um sinal de segurança, cujo sinal de segurança pode ser desconectado/conectado de fora do dispositivo de acionamento, e também lógica de prevenção de acionamento, a qual é conectada ao circuito de entrada e é configurada para impedir a passagem dos pulsos de controle para os polos de controle dos comutadores superior e/ou inferior da ponte de motor quando o sinal de segurança é desconectado. O condutor do sinal de segurança é ligado por fio do circuito de segurança para o dispositivo de acionamento, e o circuito de segurança compreende meio para desconectar/conectar o sinal de segurança. O sinal de segurança é configurado para ser desconectado mediante abertura de um comutador de segurança no circuito de segurança. Consequentemente, a invenção permite que o dispositivo de acionamento de acordo com a invenção seja conectado como uma parte de uma disposição de segurança de elevador que tem um circuito de segurança mediante conexão do dispositivo de acionamento por intermédio do sinal de segurança ao circuito de segurança.

[0015] Por intermédio da invenção, o fornecimento de energia do barramento de DC por intermédio da ponte de motor para o motor de elevador pode ser desconectado sem contatores mecânicos, mediante a prevenção da passagem dos pulsos de controle para os polos de controle dos comutadores superior e/ou inferior 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 dos 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 superior e inferior da ponte de motor, são mais preferivelmente comutadores de estado sólido, tais como transistores IGBT, transistores MOSFET ou transistores bipolares.

[0016] Em uma modalidade preferida da invenção, o controlador de freio anteriormente mencionado é conectado ao barramento de DC, e o comutador anteriormente mencionado é configurado para fornecer energia elétrica do barramento de DC para a bobina de controle de um freio eletromagnético. Consequentemente, também a energia retornando ao barramento de DC em conexão com a frenagem do motor de elevador pode ser utilizada no controle de freio, o que aperfeiçoa 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 eletricidade separado para o controlador de freio não precisar ser arranjado no dispositivo de acionamento.

[0017] 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 extrema 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 inteiro. O dispositivo de acionamento de acordo com a invenção também pode ser conectado como uma parte da disposição de segurança de um elevador por intermédio de um sinal de segurança, em cujo caso a disposição de segurança do elevador é simplificado e pode ser implementado facilmente de muitas diferentes. Adicionalmente, a combinação do sinal de segurança, lógica de prevenção de acionamento e lógica de desligamento de freio de acordo com a invenção possibilita que o dispositivo de acionamento seja implementado completamente sem contatores mecânicos, utilizando apenas os 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 os componentes discretos de estado sólido, isto é, sem circuitos integrados. Nesse caso, a análise do efeito das diferentes situações de falha assim como, por exemplo, de interferência EMC conectando o 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 com diferentes disposições de segurança de elevador.

[0018] Consequentemente, a disposição de segurança 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 o ruído perturbador produzido pela operação dos contatores é removido. A simplificação do dispositivo de acionamento e a redução do tamanho do dispositivo de acionamento permitem 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 elevada potência flui nos condutores de corrente entre o dispositivo de acionamento e a máquina de levantamento do elevador, a colocação do dispositivo de acionamento no mesmo local que a máquina de levantamento do elevador possibilita a redução, ou até mesmo a eliminação dos condutores de corrente, em cujo caso também a interferência EMC produzida pela operação do dispositivo de acionamento e da máquina de levantamento do elevador é diminuída.

[0019] 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 superior e inferior 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 curso com o elevador pode ser habilitado apenas mediante conexão do sinal de segurança, em cujo caso a disposição de segurança do elevador é simplificada.

[0020] Em uma modalidade preferida da invenção, o fornecimento de eletricidade para a lógica de prevenção de acionamento é arranjado 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 arranjado por intermédio de um isolador.

[0021] Em uma modalidade preferida da invenção, o fornecimento de eletricidade para a lógica de desligamento de freio é arranjado por intermédio de percurso do sinal de segurança, e 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.

[0022] Mediante disposição do fornecimento de eletricidade 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 do 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 maneira segura contra falha sem contatores mecânicos separados.

[0023] 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 radiação de eletroímã (opto - isolador) ou por intermédio de um campo magnético ou de um 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 da ponte de motor/circuito de controle de freio falhar em um curto- circuito.

[0024] 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 pelo 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 interrompido quando o sinal de segurança é desconectado.

[0025] 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, através de cujo polo de controle (porta), os pulsos de controle 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 se deslocar 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.

[0026] 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.

[0027] Em uma modalidade preferida da invenção, o fornecimento de eletricidade anteriormente mencionado ocorrendo por intermédio do sinal de segurança é configurado para ser desconectado mediante desconexão do sinal de segurança.

[0028] 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 DC.

[0029] Em uma modalidade preferida da invenção, o dispositivo de acionamento é implementado completamente sem contatores mecânicos.

[0030] Em uma modalidade preferida da invenção, a disposição de segurança compreende um dispositivo de acionamento de emergência, o qual é conectado ao barramento de DC do dispositivo de acionamento. O dispositivo de acionamento de emergência compreende uma fonte de energia secundária, através da qual a energia elétrica pode ser fornecida ao barramento de DC durante um mau funcionamento da fonte de energia principal do sistema de elevador. O dispositivo de acionamento de emergência e o dispositivo de acionamento são implementados completamente sem contatores mecânicos. Na disposição de segurança de acordo com a invenção, a estrutura e a colocação da lógica de prevenção de acionamento e da lógica de desligamento de freio também possibilitam que o fornecimento de energia ocorra de uma fonte de energia secundária por intermédio do barramento de DC para o motor de elevador e que um freio eletromagnético seja desconectado sem um contator mecânico.

[0031] A fonte de energia secundária anteriormente mencionada pode ser, por exemplo, um gerador, célula de combustível, acumulador, super capacitor ou pêndulo. A fonte de energia secundária é recarregável (por exemplo, um acumulador, super capacitor, pêndulo, alguns tipos de células de combustível), a energia elétrica retornando ao barramento de DC por intermédio da ponte de motor durante a frenagem do motor de elevador pode ser carregada na fonte de energia secundária, em cujo caso é aperfeiçoada a relação de eficiência do sistema de elevador.

[0032] Em uma modalidade preferida da invenção, a lógica de prevenção de acionamento é configurada para prevenir 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, a 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 WO 2008031915 A1, em cujo caso a frenagem dinâmica do motor de elevador para o barramento de DC é possível embora o sinal de segurança seja desconectado e o fornecimento de energia do barramento de DC para o motor de elevador seja consequentemente impedido. A energia retornando na frenagem dinâmica também pode ser carregada na fonte de energia secundária do dispositivo de acionamento de emergência, o que aperfeiçoa a relação de eficiência do sistema de elevador.

[0033] 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 utilizando apenas componentes de estado sólido. Em uma modalidade preferida da invenção, a lógica de indicador é implementada no dispositivo de acionamento do elevador utilizando apenas os componentes de estado sólido. O uso de componentes de estado sólido em vez de componentes mecânicos, tais como relés e contatores, é preferido devido, entre outras coisas, a sua melhor confiabilidade e menos ruído de operação. À medida que diminui o número de contatores, também a fiação do sistema de segurança do elevador se torna mais simples porque os contatores de conexão normalmente requerem cabeamento separado.

[0034] Em algumas modalidades da invenção, o dispositivo de acionamento e a disposição 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, em si próprias, um Nível de Integridade de Segurança extremamente elevado pode ser obtido, até mesmo o Nível de Integridade de Segurança SIL 3 de acordo com o padrão EN IEC 61508, em cujo caso não é necessariamente, exigido o retorno de medição separado (um sinal permitindo o início de um curso) sobre a operação da lógica de prevenção de acionamento e da lógica de desligamento de freio.

[0035] De acordo com a invenção, o sinal de segurança é desconectado mediante desconexão/prevenção da passagem do sinal de segurança para o circuito de entrada com meios que devem ser dispostos fora do dispositivo de acionamento, e o sinal de segurança é conectado ao se permitir a passagem do sinal de segurança para o circuito de entrada com meios que devem ser dispostos fora do dispositivo de acionamento.

[0036] 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 é conectado à lógica de prevenção de acionamento de tal modo que a passagem dos pulsos de controle para os polos de controle dos comutadores superior e/ou comutadores inferior da ponte de motor é prevenida 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 prevenida 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 de forma independente entre si, em cujo caso a ativação do freio e a desconexão do fornecimento de energia do motor elétrico podem ser realizadas como dois procedimentos separados, até mesmo em dois momentos diferentes.

[0037] Na modalidade mais preferida da invenção, o sinal de segurança é conectado quando o sinal de voltagem 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 voltagem direta para o dispositivo de acionamento é desconectado mediante controle do contato anteriormente mencionado do relé de segurança no estado aberto. Consequentemente, também o desligamento ou corte do condutor do sinal de segurança resulta em desconexão do sinal de segurança, impedindo a operação do sistema de elevador de uma maneira 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 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 ter um efeito sobre a operação da lógica de segurança do dispositivo de acionamento. Consequentemente, a capacidade de interrupção dos transistores pode ser monitorada regularmente, e até 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 interrupção dos transistores em conexão com uma desconexão do sinal de segurança.

[0038] O sumário precedente, as características adicionais e as vantagens adicionais da invenção apresentadas abaixo, serão melhor entendidos por intermédio da descrição a seguir de algumas modalidades, a descrição não limitando o escopo de aplicação da invenção.

BREVE EXPLANAÇÃO DAS FIGURAS

[0039] A Figura 1 ilustra um diagrama de blocos de uma disposição de segurança de um elevador de acordo com a invenção.

[0040] A Figura 2 ilustra um diagrama de circuito da ponte de motor e da lógica de prevenção de acionamento.

[0041] A Figura 3 ilustra um diagrama de circuito do controlador de freio e da lógica de desligamento de freio.

[0042] A Figura 4 ilustra um diagrama de circuito alternativo do controlador de freio e da lógica de desligamento de freio.

[0043] A Figura 5 ilustra outro diagrama de circuito alternativo do controlador de freio e da lógica de desligamento de freio.

[0044] A Figura 6 ilustra o circuito do sinal de segurança na disposição de segurança de um elevador de acordo com a Figura 1.

[0045] A Figura 7 ilustra como um diagrama de blocos da montagem de um dispositivo de acionamento de emergência na disposição de segurança e um elevador de acordo com a Figura 1.

[0046] A Figura 8 ilustra como um diagrama de circuito a montagem de um dispositivo de acionamento de acordo com a invenção em conexão com o circuito de segurança de um elevador.

DESCRIÇÃO MAIS DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS DA INVENÇÃO

[0047] A Figura 1 ilustra como um diagrama de blocos uma disposição de segurança em um sistema de elevador, no qual uma cabine de elevador (não mostrada na figura) é acionada em um poço de elevador (não mostrado na figura) com a máquina de elevação do elevador por intermédio de fricção de cabo ou fricção de correia. A velocidade da cabine de elevador é ajustada de modo a ser 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 realizadas pelos passageiros de elevador.

[0048] A cabine de elevador é conectada ao contrapeso com cabos ou com correia se deslocando por intermédio de roldana de tração da máquina de elevação. Várias soluções de cabos conhecidas na arte podem ser usadas no sistema de elevador, e não são apresentadas em mais detalhe nesse contexto. A máquina de elevação compreende também um motor de elevador, o qual é um motor elétrico 6 com o qual a cabine de elevador é acionada mediante giro daroldana de tração, assim como dois freios eletromagnéticos 9, com os quais a roldana de tração é freada, e é mantida em sua posição. A máquina de elevação é acionada mediante fornecimento de energia elétrica com o conversor de frequência 1 da rede de eletricidade 25 para o 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 ocircuito intermediário de DC 2A, 2B do conversor de frequência. A voltagem de DC do circuito intermediário de DC 2A, 2B é convertida adicionalmente pela ponte de motor 3 emtensão de fornecimento de amplitude variável e de frequência variável do motor elétrico 6. O circuito de diagrama da pontede motor 3 é apresentado na Figura 2. A ponte de motor compreende transistores IGBT superior 4A, e inferior 4B, osquais são conectados mediante produção com o circuito de controle 5 de pulsos modulados preferivelmente PWM (modulação de largura de pulso) curtos de ponte de motor,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 superior são conectados ao barramento de alta tensão 2A do circuito intermediário de DC e os transistores IGBT 4B inferior são conectados ao barramento de baixa tensão 2B do circuito intermediário de DC. Mediante conexão alternativamente dos transistores IGBT superior 4A e inferior 4B, é formado um padrão de pulso modulado PWM das tensões de DC do barramento de alta tensão 2A e do barramento de baixa tensão 2B nas saídas R, S, T do motor, a frequência dos pulsos de cujo padrão de pulso é essencialmente maior do que a frequência fundamental da tensão. A amplitude e frequência das tensões de saída R, S, T do motor nesse caso podem ser mudadas ininterruptamente mediante ajuste do índice de modulação da modulação PWM.

[0049] O circuito de controle 5 da ponte de motor também compreende um regulador de velocidade, através do qual a velocidade de rotação 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 motor elétrico 6 é medida para ajuste da velocidade.

[0050] 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 DC 2A, 2B de onde ela pode ser fornecida em seguida de volta para a rede de eletricidade 25 com o 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 frenagem para a rede, tal como, por exemplo, com uma ponte de diodo. Nesse caso, durante frenagem do motor a energia retornando para o circuito intermediário de DC pode ser convertida, por exemplo, em calor em um resistor de energia ou pode ser fornecida a um meio de armazenamento temporário separado para energia elétrica, tal como para um acumulador ou capacitor. Durante a frenagem do motor o efeito da força do motor elétrico 6 ocorre na direção oposta com relação à direção de movimento da cabine de elevador. Consequentemente, a frenagem de motor ocorre, por exemplo, ao acionar a cabine de elevador vazia no sentido 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.

[0051] O freio eletromagnético 9 da máquina de elevação de um elevador compreende uma parte de armação fixada na armação da máquina de elevação e também uma parte de induzido sustentada de forma móvel na parte de armação. O freio 9 compreende molas de impulsão, as quais se apoiam na parte de armação e ativam o freio mediante ação de prensar a parte de induzido para engate com a superfície de frenagem no eixo do motor da máquina de elevação ou, por exemplo, na roldana de tração para frear o movimento da roldana de tração. A parte de armação do freio 9 compreende um eletroímã, o qual exerce uma força de atração entre a parte de armação e a parte de induzido. 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 induzido para fora da superfície de frenagem e o efeito da força de frenagem é interrompido. Correspondentemente, o freio é ativado mediante desligamento do freio mediante desconexão do fornecimento de corrente para a bobina de controle do freio.

[0052] Um controlador de freio 7 é integrado no conversor de frequência 1, por intermédio de cujo controlador de freio os dois freios eletromagnéticos 9 da máquina de elevação são controlador 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 DC 2A, 2B, e ocorre o fornecimento de corrente, para as bobinas de controle dos freios eletromagnéticos 9, do circuito intermediário de DC 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 DC mediante conexão dos transistores IGBT 8A, 8B. Os transistores IGBT são conectados mediante produção de curto de circuito de controle de freio 11, preferivelmente pulsos modulados PWM 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 conectar o mesmo processador como o circuito de controle 5 da ponte de motor. O circuito secundário do transformador 36 compreende um retificador 37, através do qual a tensão induzida ao conectar o circuito principal ao circuito secundário é retificada e fornecida para a bobina de controle 10 do freio eletromagnético, cuja bobina de controle 10 é, assim, conectada com o lado secundário do retificador 36. Além disso, um circuito de amortecimento de corrente 38 é conectado em paralelo com a bobina de controle 10 no 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 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 é comutada 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 DC 2A, 2B para os dois condutores de corrente da bobina de controle 10 do freio é desconectado quando a modulação dos transistores IGBT 8A, 8B no lado primário do transformador 36 é interrompido.

[0053] A disposição de segurança de um elevador de acordo com a Figura 1 compreende comutadores de segurança normalmente fechados mecânicos 28 que são configurados para supervisionar a posição/bloqueio das entradas para o poço de elevador assim como, por exemplo, a operação do controlador de velocidade excessiva da cabine de elevador. Os comutadores de segurança das entradas do poço de 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 o poço de elevador, a chegada de uma cabine de elevador em um comutador de limite extremo para movimento permitido, ativação do controlador de velocidade excessiva, etc.

[0054] A disposição de segurança do elevador compreende uma unidade de supervisão eletrônica 20, o qual é um dispositivo de segurança controlado por microprocessador especial que atende às normas de segurança EN IEC 61508 e projetado para estar em conformidade com o nível de integridade de segurança SIL 3. Os comutadores de segurança 28 são cabeados para a 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 no 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 máquina 9 para frear o movimento da roldana de tração da máquina de elevação. Consequentemente, a unidade de supervisão eletrônica 20 impede um curso com o elevador, por exemplo, ao detectar que uma entrada para o poço 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 outros, com um limitador de emergência com base nos dados de medição do codificador de pulso 27 que ele recebe do conversor de frequência 1.

[0055] O conversor de frequência 1 é provido com uma lógica de segurança especial 15, 16 a ser conectada com o percurso do sinal de segurança 13, 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 máquina podem ser realizadas sem contatores mecânicos, usando apenas componentes de estado sólido, os quais aperfeiçoam a segurança e a confiabilidade do sistema de elevador em comparação com uma solução implementada com 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, 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 Figura 6 ilustra como as funções de segurança da unidade de supervisão eletrônica anteriormente mencionada 20 e do conversor de frequência 1 são conectadas em conjunto em um circuito de segurança do elevador.

[0056] 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 energia para a lógica de prevenção de acionamento 15 ocorre da fonte de tensão de DC 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 DC 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 mutuamente, com os quais é realizado esforço para garantir a confiabilidade da desconexão. Quando se abrem os contatos 14 do relé de segurança, 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 superior 4A da ponte de controle é desconectado ao mesmo tempo, em cujo caso os transistores IGBT superior 4A são abertos e o fornecimento de energia do circuito intermediário de DC 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 ilustrado 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.

[0057] O fornecimento de energia para o motor elétrico 6 é impedido desde que o sinal de segurança 13 esteja desconectado, isto é, esteja aberto o contato do relé de segurança 14. A unidade de supervisão eletrônica 20 conecta o sinal de segurança 13 mediante controle do contato do relé de segurança 14 no estado fechado, em cujo caso a tensão de DC é conectada da fonte de tensão de DC 40 para o emissor do transistor PNP 23. Nesse caso, os pulsos de controle podem se deslocar do circuito 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 superior 4A, o que possibilita um curso com o motor. Como uma falha do transistor PNP 23 poderia de outro modo fazer com que os pulsos de controle se desloquem para os transistores IGBT superior 4A embora o fornecimento de voltagem para o emissor do transistor PNP tenha na realidade sido cortado (os sinais de segurança foram desconectados), 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 é arranjado para deslocamento por intermédio de um opto - isolador 21.

[0058] De acordo com a Figura 2, o circuito do transistor PNP 23 também tem boa tolerância à interferência EMC em conexão com os condutores de sinal do sinal de segurança 13 se deslocando fora do conversor de frequência, impedindo seu acesso para a lógica de prevenção de acionamento 15.

[0059] 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. Também 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 15. Consequentemente, o fornecimento de eletricidade da fonte de voltagem de DC 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 17 é desconectado, em cujo caso os transistores IGBT 8A, 8B se abrem e o fornecimento de energia do circuito intermediário de DC 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 a finalidade de simplicidade, é ilustrado apenas com relação ao transistor IGBT 8B se conectando ao barramento de baixa tensão 2B do circuito intermediário de DC, 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 tensão 2A do circuito intermediário de DC.

[0060] O fornecimento de energia do circuito intermediário de DC 2A, 2B para a bobina do freio é outra vez possível após a unidade de supervisão eletrônica 20 conectar o sinal de segurança 13 mediante controle de forma fechada do contato do relé de segurança 14, em cujo caso a voltagem de DC é conectada da fonte de voltagem de DC 40 para o emissor do transistor PNP 23 da lógica de desligamento de freio 16. Também o percurso de sinal dos pulsos de controle formados pelo circuito de controle de freio 11 para a lógica de desligamento de freio 16 é arranjado para se deslocar por intermédio de um opto - isolador 21, pelas mesmas razões que aquelas declaradas 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 quilohertzes ou superior, o opto - isolador 21 deve ser selecionado de tal modo que a latência dos pulsos de controle através do opto - isolador 21 seja minimizada.

[0061] 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 tensão de operação para o lado secundário de uma fonte de tensão de DC 40 por intermédio do contato 14 do relé de segurança, em cujo caso a saída do isolador digital 21 para de modular quando o contato 14 se abre.

[0062] 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 levada diretamente para a porta do transistor 46. Um resistor MELF 45 é conectado ao coletor do transistor 46. Instrução de segurança de elevador EN 8120 especifica que a falha de um resistor MELF em um curto- circuito não precisa ser considerada ao se fazer uma análise de falha, e de modo que mediante seleção do valor do resistor MELF para 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 prevenida quando se abre o contato de segurança 14. Com a solução da Figura 5 se obtém uma lógica de desligamento simples e barata.

[0063] 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 transmissão 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.

[0064] De acordo com a Figura 6, o sinal de segurança 13 é conduzido da fonte de tensão de DC 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 o de prevenir o fornecimento de tensão 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 falha, tal como um curto-circuito, etc., ocorrendo na lógica de prevenção de acionamento 15 ou na lógica de desligamento de freio 16.

[0065] 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 em condição operacional e o início do próximo curso consequentemente é 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 seguir para zero, isto é, o fornecimento dos pulsos de controle para os transistores IGBT superior 4A da ponte de motor e para os transistores IGBT 8A, 8B do controlador de freio são impedidos. Se isso acontecer, a lógica de indicador 17 ativa o sinal 18 permitindo o início de um curso mediante controle do transistor 42 de modo a ser condutivo. A saída do transistor 42 é ligada por fio 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 estiver conduzindo, e o opto - isolador indica para a unidade de supervisão eletrônica 20 que o início de um curso está autorizado. Se pelo menos um dos fornecimentos de energia 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 se abrir na unidade de supervisão eletrônica 20, o transistor 42 não começa a conduzir e a unidade de supervisão eletrônica 20 deduz com base em que a lógica de segurança do conversor de frequência 11 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.

[0066] A Figura 7 apresenta uma modalidade da invenção, na qual um aparelho de acionamento de emergência 32 foi adicionado à disposição de segurança de acordo com a Figura 1, por intermédio de cujo aparelho a operação do elevador pode ser continuada durante uma não conformidade funcional da rede de eletricidade 25, tal como durante uma sobrecarga ou uma falta de eletricidade. O aparelho de acionamento de emergência compreende um módulo de bateria 33, preferivelmente um módulo de bateria de lítio-ferro que é conectado ao circuito intermediário de DC 2A, 2B com um transformador de DC/DC 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 DC 2A, 2B. 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 quando do acionamento com o motor elétrico 6. De acordo com a invenção, também o fornecimento de eletricidade ocorrendo do módulo de bateria 33 por intermédio do circuito intermediário de DC 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 adicionar um único contator mecânico ao aparelho de acionamento de emergência 32/conversor de frequência 1.

[0067] 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 que tem um circuito de segurança convencional 34. O circuito de segurança 34 é formado dos comutadores de segurança 28, tal como, por exemplo, os comutadores de segurança das portas de entrada para o poço de 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 é aberto. Consequentemente, o contato do relé de segurança 44 se abre, por exemplo, quando um encarregado de manutenção abre a porta de uma entrada para o poço de elevador com uma chave de serviço. O contato do relé de segurança 44 é ligado por fio da fonte de tensão de DC 40 do conversor de frequência 1 para o 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 lógica de desligamento de freio 16 é interrompido quando o contato do relé de segurança 44 é aberto. 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 superior 4A da ponte de motor 3 do conversor de frequência 1 é interrompida, e o fornecimento de energia para o motor elétrico 6 da máquina de elevação 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 elevação são ativados para frear o movimento da roldana de tração da máquina de elevação.

[0068] 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 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, conjuntos secundários que são claramente distintos entre si, de modo que a arquitetura do aparelho seguro contra falha de acordo com a invenção não é fragmentada.

[0069] A invenção é descrita acima com o 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 anexas.

Claims (20)

1. Disposição de segurança de um elevador, compreendendo:sensores (27, 28) configurados para indicarfunções que são cruciais do ponto de vista da segurança do elevador;uma unidade de supervisão eletrônica (20), a qual compreende uma entrada para os dados formados pelos sensores (27, 28) indicando a segurança do elevador;um dispositivo de acionamento (1) para acionar a máquina de elevação do elevador, o dispositivo de acionamento (1) compreende:um barramento de CC (2A, 2B);uma ponte de motor (3) conectada ao barramento de CC para o fornecimento de eletricidade do motor de elevador (6), a ponte de motor (3) compreende comutadores superior (4A) e inferior (4B) para fornecer energia elétrica do barramento de CC (2A, 2B) para o motor de elevador (6) aoacionar com o motor de elevador (6), e também do motor de elevador (6) para o barramento de CC (2A, 2B) quando dafrenagem com o motor de elevador (6);um circuito de controle (5) da ponte de motor, o circuito de controle com o qual a operação da ponte de motor (3) é controlada mediante produção de pulsos de controle nos polos de controle dos comutadores superior (4A) e inferior (4B) da ponte de motor;um circuito de entrada (12) para um sinal de segurança (13), o sinal de segurança (13) pode ser desconectado/conectado de fora do dispositivo de acionamento (1); lógica de prevenção de acionamento (15), a qual é conectada ao circuito de entrada (12) e é configurada para prevenir a passagem de pulsos de controle para os polos de controle dos comutadores superior (4A) e/ou inferior (4B) da ponte de motor quando o sinal de segurança (13) é desconectado;em que o condutor do sinal de segurança (13) é ligado por fio da unidade de supervisão eletrônica (20) ao dispositivo de acionamento (1);em que a unidade de supervisão eletrônica (20) compreende um mecanismo (14) para desconectar/conectar o sinal de segurança (13);em que a unidade de supervisão eletrônica (20) é disposta para colocar o elevador em um estado impedindo um curso mediante desconexão do sinal de segurança (13);em que a unidade de supervisão eletrônica (20) é disposta para remover o estado impedindo um curso mediante conexão do sinal de segurança (13);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), com o qual 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;lógica de desligamento de freio (16), a qual é conectada ao circuito de entrada (12) e é configurada para prevenir 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) é desconectado; a disposição de segurança do elevador sendo caracterizada 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) sendo configurada para ativar o sinal (18) permitindo o início de um curso quando 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) sendo configurada para desconectar o sinal (18) permitindo o início de um curso se qualquer uma dentre a lógica de prevenção de acionamento (15) e a lógica de desligamento de freio (16) estiverem em um estado permitindo a passagem dos pulsos de controle; eo dispositivo de acionamento (1) compreendendo 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.

2. Disposição de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que um barramento de transferência de dados (30) é formado entre a unidade de supervisão eletrônica (20) e o dispositivo de acionamento (1),o dispositivo de acionamento (1) compreendendo uma entrada para os dados de medição de um sensor (27) medindo o estado de movimento do elevador;em que a unidade de supervisão eletrônica (20) é disposta para receber os dados de medição do sensor (27) medindo o estado de movimento do elevador por intermédio do barramento de transferência de dados (30) entre a unidade de supervisão eletrônica (20) e o dispositivo de acionamento (1).

3. Disposição de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o controlador de freio (7) é conectado ao barramento de CC (2A, 2B), eem que o comutador (8A, 8B) é configurado para fornecer energia elétrica do barramento de CC (2A, 2B) para a bobina de controle (10) de um freio eletromagnético (9).

4. Disposição de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada 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 quando o sinal de segurança (13) é conectado.

5. Disposição de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que 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) é conectado.

6. Disposição de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o sinal (18) permitindo o início de um curso é conduzido do dispositivo de acionamento (1) para a unidade de supervisão eletrônica (20);a unidade de supervisão eletrônica (20) sendo configurada para ler o status do sinal (18) permitindo o início de um curso quando o sinal de segurança (13) estiver desconectado, ea unidade de supervisão eletrônica (20) sendo disposta para prevenir um curso com o elevador, se o sinal (18) permitindo o início de um curso não for ativado quando o sinal de segurança (13) é desconectado.

7. Disposição de segurança, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o percurso de sinal dos pulsos de controle para os polos de controle dos comutadores superior (4A) da ponte de motor se deslocam por intermédio da lógica de prevenção de acionamento (15);o fornecimento de eletricidade para a lógica de prevenção de acionamento (15) sendo disposto por intermédio do percurso do sinal de segurança (13).

8. Disposição de segurança, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o percurso de sinal dos pulsos de controle para os polos de controle dos comutadores inferior (4B) da ponte de motor se deslocam por intermédio da lógica de prevenção de acionamento (15);o fornecimento de eletricidade para a lógica de prevenção de acionamento (15) sendo disposto por intermédio do percurso do sinal de segurança (13).

9. Disposição de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o percurso de sinal dos pulsos de controle do circuito de controle (5) da ponte de motor para a lógica de prevenção de acionamento (16) é disposto por intermédio de um isolador (21).

10. Disposição de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada 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), eo fornecimento de eletricidade para a lógica de desligamento de freio (16) sendo disposto por intermédio do percurso do sinal de segurança (13).

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

12. Disposição de segurança, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o isolador (21, 22) é um isolador digital.

13. Disposição de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a lógica de prevenção de acionamento (15) compreende um comutador de sinal bipolar ou multipolar (23), através do qual os pulsos de controle se deslocam para o polo de controle de um comutador (4A, 4B) da ponte de motor, eem que um polo do comutador de sinal (23) é conectado ao circuito de entrada (12) de tal 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.

14. Disposição de segurança, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada 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.

15. Disposição de segurança, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada 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.

16. Disposição de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a lógica de desligamento de freio (16) compreende um comutador de sinal bipolar ou multipolar (24), através do qual os pulsos de controle se deslocam para o polo de controle do comutador (8A, 8B) do controlador de freio, eum polo do comutador de sinal (24) sendo conectado ao circuito de entrada (12) de tal 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.

17. Disposição de segurança, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizada pelo fato de que o fornecimento de eletricidade ocorrendo por intermédio do percurso do sinal de segurança (13) é configurado para ser desconectado mediante desconexão do sinal de segurança (13).

18. Disposição de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de acionamento (1) compreende um retificador (26) conectado entre a fonte de eletricidade de CA (25) e o barramento de CC (2A, 2B).

19. Disposição de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de acionamento (1) é implementado sem um único contator mecânico.

20. Disposição de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a segurança compreende um dispositivo de acionamento de emergência (32), o qual é conectado ao barramento de CC (2A, 2B) do dispositivo de acionamento;o dispositivo de acionamento de emergência (32) compreendendo uma fonte de energia secundária (33), através da qual energia elétrica pode ser fornecida ao barramento de CC (2A, 2B) durante um mau funcionamento da fonte de energia principal (25) do sistema de elevador; eo dispositivo de acionamento de emergência (32) e o dispositivo de acionamento (1) sendo implementados sem quaisquer contatores mecânicos.

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