CN101090854A - 电梯装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电梯装置。在该电梯装置中，制动器控制装置具有第1～第3制动器控制部。当检测出异常时，第1制动器控制部使卷扬机制动器动作而使升降体紧急停止。当在卷扬机制动器的紧急制动动作时升降体的减速度变为规定值以上时，第2制动器控制部使卷扬机制动器的制动力降低。在卷扬机制动器的紧急制动动作时，第3制动器控制部监视上述主绳索相对于驱动滑轮的滑动速度，当主绳索的滑动速度变为规定值以上时，使卷扬机制动器的制动力降低。

Description

电梯装置

技术领域

本发明涉及具有控制卷扬机制动器的制动器控制装置的电梯装置。

背景技术

在以往的电梯制动器装置中，当紧急制动时，根据减速指令值以及速度信号，控制电磁制动器的制动力，以使轿厢的减速度成为规定值(例如，参照专利文献1)。

并且，在以往的电梯制动控制装置中，当紧急制动时作为滑轮速度和轿厢速度之差而求出的绳索滑动速度变为规定值以上的情况下，赋予与全制动力相比较弱的制动力(例如，参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开平7-157211号公报

专利文献2：日本特开2004-231355号公报

但是，在上述那样以往的制动器装置以及制动控制装置中，由1个制动力控制单元进行基本的紧急制动动作和制动力的控制双方，所以用于制动力控制的运算花费时间，制动力的产生较慢。

发明内容

本发明就是为了解决上述那样的课题而提出的，其目的在于提供一种电梯装置，该电梯装置能够在抑制紧急制动时的减速度同时，抑制主绳索产生滑动，并且更可靠且迅速地开始紧急制动的动作。

本发明的电梯装置具备：卷扬机，其具有驱动滑轮、对驱动滑轮的旋转进行制动的卷扬机制动器；主绳索，其卷挂在驱动滑轮上；升降体，其由主绳索悬吊且由卷扬机进行升降；以及制动器控制装置，其控制卷扬机制动器，其中，制动器控制装置具有：第1制动器控制部，当检测出异常时，该第1制动器控制部使卷扬机制动器动作而使升降体紧急停止；第2制动器控制部，当在卷扬机制动器的紧急制动动作时升降体的减速度变为规定值以上时，该第2制动器控制部使卷扬机制动器的制动力降低；以及第3制动器控制部，当卷扬机制动器的紧急制动动作时，该第3制动器控制部监视主绳索相对于驱动滑轮的滑动速度，当主绳索的滑动速度变为规定值以上时，使卷扬机制动器的制动力降低，第2以及第3制动器控制部与第1制动器控制部独立地控制卷扬机制动器。

附图说明

图1是示出本发明实施方式1的电梯装置的结构图。

图2是示出图1的制动器控制装置的电路图。

图3是用于说明图2的第2以及第3制动器控制部的动作的时序图。

图4是示出图1的紧急停止装置的结构图。

图5是示出图4的凸轮板旋转状态的结构图。

图6是示出轿厢速度以及滑动速度的检测方法的多个变形例的结构图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的优选实施方式。

图1是示出本发明实施方式1的电梯装置的结构图。作为升降体的轿厢1以及对重2在井道内进行升降。在井道内设置有引导轿厢1的升降的轿厢导轨3和引导对重2的升降的对重导轨(未图示)。

在井道的上部，设置有使轿厢1以及对重2升降的卷扬机4。卷扬机4具有驱动滑轮5、使驱动滑轮5旋转的电动机6、对驱动滑轮5的旋转进行制动的卷扬机制动器7、以及检测驱动滑轮5的转速(电动机6的旋转轴的转速)的滑轮速度检测器8。作为滑轮速度检测器8，例如使用产生与电动机6的旋转轴的转速对应的脉冲信号的电动机编码器。

卷扬机制动器7具有：与电动机6的旋转轴以及驱动滑轮5一起旋转的制动鼓(brake drum)等制动旋转体9、与制动旋转体9接触或离开的制动靴10、将制动靴10按压到制动旋转体9上的制动弹簧(未图示)、以及克服制动弹簧而使制动靴10从制动旋转体9离开的电磁铁(未图示)。

在驱动滑轮5的附近配置有偏导器轮11。在驱动滑轮5以及偏导器轮11上，卷挂有多根(图中仅示出1根)主绳索12。在井道内，由主绳索12悬吊轿厢1以及对重2。并且，在井道内，利用卷扬机4经由主绳索12使轿厢1以及对重2进行升降。

在轿厢1的下部，安装有与轿厢导轨3卡合而使轿厢1停止的紧急停止装置(轿厢制动器)13。在井道的上部设置有调速器14。在调速器14中，设置有调速器滑轮、过速探测(全文统一)开关以及绳索捕捉器等。在调速器滑轮上，卷挂有调速器绳索15。调速器绳索15的两端部与紧急停止装置13的操作机构连接。调速器绳索15的下端部卷挂在配置于井道下部的张紧轮16上。

当轿厢1升降时，调速器绳索15循环，调速器滑轮以与轿厢1的行进速度对应的转速来进行旋转。在调速器14中，机械地检测轿厢1的行进速度是否达到过速。作为所检测的过速，设定有比额定速度高的第1过速、和比第1过速高的第2过速。

当轿厢1的行进速度达到第1过速时，调速器14的过速检测开关被操作。当过速检测开关被操作时，断开向电动机6的电力供给，并且由卷扬机制动器7对驱动滑轮5的旋转进行制动，轿厢1停止。当轿厢1的行进速度达到第2过速时，由调速器14的绳索捕捉器抓住调速器绳索15，停止调速器绳索15的循环。当调速器绳索15的循环停止时，紧急停止装置13被操作而进行制动动作。

在调速器14中，设置有作为产生与调速器滑轮的转速即轿厢1的行进速度对应的信号的升降体速度检测器的轿厢速度检测器17。作为轿厢速度检测器17，例如使用产生与调速器滑轮的转速对应的脉冲信号的调速器编码器。

在井道内的下部(底坑)设置有轿厢缓冲器18以及对重缓冲器19。轿厢缓冲器18配置在轿厢1的正下方，缓冲轿厢1与井道的底部冲突时的冲击。对重缓冲器19配置在对重2的正下方，缓冲对重2与井道的底部冲突时的冲击。

在井道内的上部终端楼层附近，设置有上部终端探测开关20。在井道内的下部终端楼层附近，设置有下部终端探测开关21。在轿厢1中，安装有操作终端探测开关20、21的操作部件22。

卷扬机制动器7由制动器控制装置23控制。来自滑轮速度检测器8、轿厢速度检测器17、以及终端探测开关20、21的信号输入到制动器控制装置23中。

图2是示出图1的制动器控制装置23的电路图。制动器控制装置23具有分别独立的控制卷扬机制动器7的第1～第3制动器控制部24～26、和控制紧急停止装置13的制动动作时间的第4制动器控制部27。

在卷扬机制动器7的电磁铁上，设置有制动器线圈(电磁线圈)31。通过向该制动器线圈31通电而对电磁铁进行励磁，使制动靴10从制动旋转体9离开。并且，通过控制制动器线圈31的电流值，控制卷扬机制动器7的释放程度。

串联连接了放电电阻32和第1放电二级管33的电路与制动器线圈31并联连接。并且，在制动器线圈31的两端，经由第1以及第2电磁继电器34a、34b并联连接有第2放电二级管35。而且，制动器线圈31的第1继电器34a侧与电源36连接。并且，制动器线圈31的第2继电器34b侧经由第1半导体开关37与电源36的接地38连接。

由第1判定单元39控制第1半导体开关37的闭合/断开。当轿厢1升降时，第1判定单元39闭合第1半导体开关37而激励制动器线圈31，解除卷扬机制动器7的制动力。并且，当轿厢1停止时，第1判定单元39断开第1半导体开关37而不激励制动器线圈31，使卷扬机制动器7产生制动力(静止保持)。

而且，当在电梯装置中检测到某种异常时，第1判定单元39断开第1半导体开关37，并且释放电磁继电器34a、34b，不激励制动器线圈31，使卷扬机制动器7进行制动动作。由此，紧急停止轿厢1。

由例如控制轿厢1的运行的电梯控制装置的第1计算机(未图示)来实现第1判定单元39的功能。即，在第1计算机中，存储有用于实现第1判定单元39的功能的程序。

第1制动器控制部(主控制部)24具有电磁继电器34a和34b、第2放电二极管35、第1半导体开关37、以及第1判定单元39。并且，在第1制动器控制部24中，还包括根据电梯装置的异常来释放电磁继电器34a、34b的安全电路(未图示)。

并且，制动器线圈31的第1继电器34a侧经由上部终端探测开关20与电源36连接。制动器线圈31的第2继电器34b侧经由下部终端探测开关21、第2半导体开关40以及限流电阻41与接地38连接。限流电阻41限制流过制动器线圈31的电流的大小。

当轿厢1位于终端楼层附近且通过操作部件22进行操作时，终端探测开关20、21断开，除此之外的时刻终端探测开关20、21关闭。从而，当轿厢1位于终端楼层附近以外时，如果第2半导体开关40闭合，则即使电磁继电器34a、34b以及第1半导体开关37断开，制动器线圈31也被励磁。此时，由限流电阻41限制流过制动器线圈31的电流的大小，所以与由第1制动器控制部24进行制动器释放时相比，在制动器线圈31中产生的电磁力较小。

由或逻辑单元42控制第2半导体开关40的闭合/断开。将来自第2判定单元43的信号输入到或逻辑单元42的一侧。将来自滑轮速度检测器8的输出信号输入到第2判定单元43。第2判定单元43根据来自滑轮速度检测器8的信号，求出轿厢速度(准确地说是滑轮速度)，并且通过对轿厢速度微分来求出轿厢减速度(负的过速的绝对值)。

并且，将由目标减速度设定单元44设定的目标减速度(阈值)输入到第2判定单元43。然后，第2判定单元43比较根据来自滑轮速度检测器8的信号求出的轿厢减速度和目标减速度，当轿厢减速度达到目标减速度时，向或逻辑单元42输出ON信号。即，当轿厢减速度成为规定值以上时，第2判定单元43接通第2半导体开关40而激励制动器线圈31，降低卷扬机制动器7的制动力。

第2制动器控制部(减速度抑制部)25具有第2半导体开关40、限流电阻41、或逻辑单元42、第2判定单元43以及目标减速度设定单元44。例如通过与第1判定单元39独立的第2计算机(未图示)来实现或逻辑单元42、第2判定单元43以及目标减速度设定单元44的功能。即，在第2计算机中，存储有用于实现或逻辑单元42、第2判定单元43以及目标减速度设定单元44的功能的程序。

将来自第3判定单元45的信号输入到或逻辑单元42的另一侧。将来自轿厢速度检测器17的输出信号与来自滑轮速度检测器8的输出信号之间的差分信号输入到第3判定单元45。然后，第3判定单元45检测主绳索12相对于驱动滑轮5的滑动速度，当滑动速度达到预先设定的值(阈值)时，向或逻辑单元42输出ON信号。即，当主绳索12的滑动速度变为规定值以上时，第3判定单元45接通第2半导体开关40而激励制动器线圈31，降低卷扬机制动器7的制动力。

第3制动器控制部(滑动抑制部)26具有第2半导体开关40、限流电阻41、或逻辑单元42以及第3判定单元45。通过例如与第2判定单元43共用的第2计算机来实现第3判定单元45的功能。即，在第2计算机中，存储有用于实现第3判定单元45的功能的程序。

并且，也向第4制动器控制部27输入滑动速度达到规定值时的来自第3判定单元45的ON信号。当第4制动器控制部27被输入来自第3判定单元45的ON信号时，向紧急停止装置13输出用于缩短制动动作时间的指令信号。例如由第2计算机实现该第4制动器控制部(紧急停止控制部)27的功能。

接下来，图3是用于说明图2的第2以及第3制动器控制部25、26的动作的时序图。当紧急停止时，第1制动器控制部24断开电磁继电器34a、34b以及第1半导体开关37(时刻T1)。此时，电动机6的转矩消失，所以驱动滑轮5以及轿厢1与轿厢1和对重2之间的重量差相应地暂时进行增速或减速之后，通过向驱动滑轮5作用卷扬机制动器7的制动力而开始减速(时刻T1～T2)。

在驱动滑轮5以及轿厢1的减速中，由第2制动器控制部25监视驱动滑轮5的减速度。而且，当驱动滑轮5的减速度达到目标减速度以上时，接通第2半导体开关40，当未达到目标减速度时，断开第2半导体开关40(时刻T2～T3)。在图3中，仅在时刻T2～T3时间内，重复闭合/断开第2半导体开关40控制驱动滑轮5的减速度(断续开关控制)。

并且，在驱动滑轮5以及轿厢1的减速中，由第3制动器控制部26监视主绳索12相对于驱动滑轮5的滑动速度。当滑动速度超过规定值时接通第2半导体开关40(时刻T3)。由此，减少主绳索12的滑动速度(时刻T4～T5)，来自第3判定单元45的输出变为OFF(时刻T5)。此后，由第2以及第3制动器控制部25、26继续进行监视(时刻T5～T6)，直到驱动滑轮5以及轿厢1停止。

但是，当在轿厢1的减速中，轿厢1到达终端楼层附近并且操作了终端探测开关20、21的情况下，第2以及第3制动器控制部25、26的控制被设为无效，轿厢1直接停止。

接下来，图4是示出图1的紧急停止装置13的结构图。紧急停止装置13具有配置在轿厢导轨3的两侧的第1以及第2制动片(楔部件)51、52、引导制动片51、52的移位的导向体53、使第1制动片51进行制动动作的工作片54、以及使第2制动片52移位的椭圆形的凸轮板55。

工作片54与调速器绳索15连接。当轿厢1的下降速度达到第2过速而停止调速器绳索15的循环时，通过使轿厢1继续下降，工作片54以轴54a为中心向图4的逆时针方向旋转。由此，第1工作片51相对于轿厢1向上方移位。

在导向体53上，设有互相相向的第1以及第2导向面53a、53b。导向面53a、53b的间隔越向上则变得越窄。从而，当第1制动片51被工作片54顶上去时，靠近轿厢导轨3，最终被打入到第1导向面53a和轿厢导轨3的第1侧面之间。由此，轿厢1仅向图4的右方向稍稍移位，即变为在第1以及第2制动片51、52之间夹持轿厢导轨3的状态，轿厢1被摩擦制动。

凸轮板55根据来自第4制动器控制部27的指令信号，以轴55a为中心旋转大约90度，从图4的状态变化到图5的状态。由此，第2制动片52相对于轿厢1向上方移位，第2制动片52和轿厢导轨3的第2侧面之间的间隔(制动动作开始前的间隔)从图的C0变窄到C1(C0＞C1)。其结果，缩短了紧急停止装置13的制动动作时间、即从调速器绳索15的循环停止到产生制动力的时间。另外，例如由设在轿厢1上的伺服电动机(未图示)使凸轮板55旋转。

在这样的电梯装置中，能够在抑制紧急制动时的减速度的同时，抑制主绳索12产生滑动，并且更可靠且迅速地开始紧急制动的动作。即，由第2制动器控制部25抑制紧急制动时的减速度，所以能够改善紧急制动时的乘梯感受。并且，由第3制动器控制部26抑制紧急制动时的主绳索12的滑动，所以能够缩短轿厢1的停止距离，能够缩短井道的上下尺寸。而且，即使在主绳索12的滑动变得过大的情况下，由调速器14对轿厢1的速度进行监视，所以能够使轿厢1更可靠地停止。

并且，当主绳索12的滑动速度变为规定值以上时，由第4制动器控制部27输出用于缩短紧急停止装置13的制动动作时间的指令信号，所以能够更可靠地缩短轿厢1的停止距离。

而且，在紧急停止装置13中，设置有根据来自第4制动器控制部27的指令信号进行旋转而使制动片52移位的凸轮板55，所以能够以简单的结构来改变紧急停止装置13的制动动作时间。

进而，由第2以及第3制动器控制部25、26控制的第2半导体开关40具有的电源系统与由第1制动器控制部24控制的第1半导体开关37的电源系统为不同系统，且第2半导体开关40与限流电阻41串联连接，所以能够适当地限制流过制动器线圈31的电流的大小，能够适当地设定第2以及第3制动器控制部25、26对卷扬机制动器7的控制量。

并且，当在卷扬机制动器7的紧急制动动作时轿厢1到达终端楼层附近的情况下，基于第2以及第3制动器控制部25、26的控制被设为无效，所以能够在终端楼层附近更可靠地使轿厢1停止。

另外，第2判定单元43可以根据来自轿厢速度检测器17的信号来求出轿厢减速度，而不是根据来自滑轮速度检测器8的信号。

并且，在上述的例子中，将轿厢速度检测器17设置在调速器14中，但例如如图6所示，也可以将产生与偏导器轮11的转速对应的信号的偏导器轮旋转检测器70作为轿厢速度检测器来使用。

进而，例如如图6所示，也可以将产生与主绳索12的速度对应的信号的主绳索速度检测器71作为轿厢速度检测器来使用。作为主绳索速度检测器71，可以使用如下的测定装置，其根据通过使用特殊照相机对在主绳索12的表面照射激光而产生的漫反射光进行拍摄而取得的散斑(speckle pattern)，来测定主绳索12的移动速度。

进而，例如如图6所示，也可以将对主绳索12进行拍摄的照相机装置73用作轿厢速度检测器。

如上所述，通过除调速器14以外设置轿厢速度检测器，可以提高轿厢速度的检测精度，而不依赖于调速器绳索15的柔软性(钢性)。

而且，在上述的例子中，根据滑轮速度和轿厢速度之差求出了主绳索12的滑动速度，但例如如图6所示，也可以根据来自检测主绳索12的滑动声音的麦克风装置73的信号来估计滑动速度。

另外，也可以根据来自检测由主绳索12的滑动引起的驱动滑轮5的温度上升的温度传感器(未图示)的信号来估计滑动速度。

而且，例如如图6所示，也可以根据来自检测由主绳索12的滑动引起的主绳索12的张力变化的张力检测装置74的信号来估计滑动速度。

此处，在图6中，示出了同时设置多个轿厢速度检测器以及多个滑动速度检测器的状态，但当然也可以选择性地分别设置1个轿厢速度检测器以及1个滑动速度检测器。

另外，在上述的例子中，在轿厢1中安装了紧急停止装置13，但紧急停止装置13安装在对重2上的情况下也可以应用本发明。

并且，在上述例子中，示出了当轿厢1向下方行进时进行工作的紧急停止装置13，但使用向上方行进时进行工作的紧急停止装置的情况下也可以应用本发明。

另外，在上述的例子中，由不同的计算机构成了第1判定单元39、第2以及第3判定单元43、45，但也可以由共用的计算机构成。并且，也可以由不同的计算机构成第2判定单元43和第3判定单元45。

而且，也可以由处理模拟信号的逻辑电路来实现第1～第3判定单元39、43、45的功能。

并且，在上述的例子中，将卷扬机4配置在井道的上部，但例如也可以配置在井道内的下部等其他位置。

而且，不特别限定主绳索的绕绳方式，例如可以是2∶1绕绳方式。

而且，主绳索可以是具有圆形截面的绳索，也可以是带状绳索。

另外，卷扬机制动器也可以是嵌入到驱动滑轮的内侧或电动机转子的内侧的类型。

Claims (7)

1.一种电梯装置，该电梯装置具备：

卷扬机，其具有驱动滑轮、对上述驱动滑轮的旋转进行制动的卷扬机制动器；

主绳索，其卷挂在上述驱动滑轮上；

升降体，其由上述主绳索悬吊且由上述卷扬机进行升降；以及

制动器控制装置，其控制上述卷扬机制动器，

其中，上述制动器控制装置具有：

第1制动器控制部，当检测出异常时，该第1制动器控制部使上述卷扬机制动器动作而使上述升降体紧急停止；

第2制动器控制部，当在上述卷扬机制动器的紧急制动动作时上述升降体的减速度变为规定值以上时，该第2制动器控制部使上述卷扬机制动器的制动力降低；以及

第3制动器控制部，在上述卷扬机制动器的紧急制动动作时，该第3制动器控制部监视上述主绳索相对于上述驱动滑轮的滑动速度，当上述主绳索的滑动速度变为规定值以上时，使上述卷扬机制动器的制动力降低，

上述第2以及第3制动器控制部与上述第1制动器控制部独立地控制上述卷扬机制动器。

2.根据权利要求1所述的电梯装置，该电梯装置还具备：

导轨，其引导上述升降体的升降；以及

紧急停止装置，其安装在上述升降体上、且当上述升降体的速度达到预先设定的过速时与上述导轨卡合而对上述升降体进行制动，

其中，上述制动器控制装置还具有第4制动器控制部，当上述主绳索的滑动速度变为规定值以上时，该第4制动器控制部输出用于缩短上述紧急停止装置的制动动作时间的指令信号。

3.根据权利要求2所述的电梯装置，其中，

在上述紧急停止装置中设有在制动动作时被按压到上述导轨上的制动片，

当来自上述第4制动器控制部的指令信号输入到上述紧急停止装置时，上述制动片和上述导轨之间的制动动作开始前的间隔变窄。

4.根据权利要求1所述的电梯装置，其中，上述第3制动器控制部根据来自检测上述驱动滑轮的转速的滑轮速度检测器的信号、和来自检测上述升降体的速度的升降体速度检测器的信号，求出上述主绳索的滑动速度。

5.根据权利要求1所述的电梯装置，其中，

上述卷扬机制动器具有产生用于解除制动力的电磁力的制动器线圈，

上述第2以及第3制动器控制部具有用于与上述第1制动器控制部独立地激励/不激励上述制动器线圈的开关。

6.根据权利要求5所述的电梯装置，其中，在上述开关上连接有用于限制流过上述制动器线圈的电流的大小的限流电阻。

7.根据权利要求1所述的电梯装置，其中，当在上述卷扬机制动器的紧急制动动作时上述升降体已到达终端楼层附近的情况下，基于上述第2以及第3制动器控制部的控制被设为无效。

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