CN101360676A - 电梯制动装置 - Google Patents

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CN101360676A CNA2006800514494A CN200680051449A CN101360676A CN 101360676 A CN101360676 A CN 101360676A CN A2006800514494 A CNA2006800514494 A CN A2006800514494A CN 200680051449 A CN200680051449 A CN 200680051449A CN 101360676 A CN101360676 A CN 101360676A
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田中敏则
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Abstract

一种电梯制动装置，其具备具有制动线圈的制动装置主体和与制动线圈并联连接的放电电路。制动装置主体通过停止对制动线圈的供电来对轿厢施加制动力，通过对制动线圈进行供电来解除提供给轿厢的制动力。在停止了对制动线圈的供电时，放电电路使制动线圈的电流衰减。另外，放电电路具有放电并列部，该放电并列部包括电阻和过电压吸收元件，该过电压吸收元件与电阻并联连接，用于把施加给电阻的电压维持在规定的范围内。

Description

电梯制动装置
技术领域
本发明涉及用于对轿厢施加制动力的电梯制动装置。
背景技术
以往，为了防止制动器的动作延迟，提出了将用于使制动线圈的电流衰减的放电电路与制动线圈并联连接的电梯制动控制装置。放电电路由电阻和电容器的并联电路而构成。停止对制动线圈的供电时，在包括制动线圈、电容器和电阻的电路中产生谐振。由此，与放电电路内不包含电容器的情况相比，制动线圈的电流会在更短时间内衰减(参见专利文献1)。
专利文献1：日本特开2003-81543号公报
但是，由于制动线圈的电流衰减率是由制动线圈的阻抗和电阻来确定的，所以随着制动线圈的电流变小，电流的衰减速度也会变缓。因此，难以进一步实现防止制动器的动作延迟。
发明内容
本发明就是为了解决上述课题而完成的，其目的在于获得一种可以缩短从停止对制动线圈的供电时起到轿厢被施加制动力为止的时间的电梯制动装置。
本发明的电梯制动装置具有：制动装置主体，其具有制动线圈，通过停止对制动线圈的供电来对轿厢施加制动力，通过进行对制动线圈的供电来解除施加给轿厢的制动力；以及放电电路，其与制动线圈并联连接，用于当停止了对制动线圈的供电时使制动线圈的电流衰减，放电电路具有放电并列部，该放电并列部包括电阻和过电压吸收元件，该过电压吸收元件与电阻并联连接，用于把施加给电阻的电压维持在规定范围内。
附图说明
图1是表示设有本发明第1实施方式的制动装置的电梯的示意结构图。
图2是表示图1的制动控制装置和制动线圈的电路图。
图3是表示图2的恒压二极管的电气特性的曲线图。
图4是表示在停止对图2的制动线圈的供电之后在电阻上产生的电压的时间上的变化的曲线图。
图5是表示停止对图2的制动线圈的供电之后的电流的时间上的变化的曲线图。
图6是表示停止对图2的制动线圈的供电之后的轿厢速度的时间上的变化的曲线图。
图7是表示设有本发明第2实施方式的制动装置的电梯的示意结构图。
图8是表示图7的各制动线圈和第1及第2制动控制装置的电路图。
图9是表示停止对图8的各制动线圈的供电之后在第1和第2电阻中分别产生的各电压的时间上的变化的曲线图。
图10是表示停止对图8的各制动线圈的供电之后的各制动线圈各自的电流的时间上的变化的曲线图。
图11是表示停止对图8的各制动线圈的供电之后的轿厢速度的时间上的变化的曲线图。
图12是表示在本发明的第3实施方式的电梯制动装置中，停止对各制动线圈的供电之后在第1和第2电阻上分别产生的各电压的时间上的变化的曲线图。
图13是表示在本发明的第3实施方式的电梯制动装置中，停止对各制动线圈的供电之后的各制动线圈各自的电流的时间上的变化的曲线图。
图14是表示本发明的第4实施方式的电梯制动装置的主要部分电路图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的优选实施方式。
第1实施方式
图1是表示设有本发明第1实施方式的制动装置的电梯的示意结构图。在图中，井道1内可升降地设有轿厢2和对重3。在井道1的上部设有用于使轿厢2和对重3升降的卷扬机(驱动装置)4。卷扬机4具有包括电动机的卷扬机主体5和通过卷扬机主体5而旋转的驱动滑轮6。驱动滑轮6上缠绕有悬吊轿厢2和对重3的多根主绳索7。轿厢2和对重3通过驱动滑轮6的旋转而在井道1内升降。
驱动滑轮6的旋转是通过制动装置8来制动的。制动装置8具有与驱动滑轮6一起旋转的旋转体9、安装在卷扬机主体5上用于对旋转体9施加制动力的制动装置主体10、以及用于控制制动装置主体10的动作的制动控制装置11。制动控制装置11安装在设置于井道1内的电梯控制盘12上。
制动装置主体10具有可与旋转体9接合/离开的制动体13、朝与旋转体9接合的方向对制动体13施力的作用弹簧14、克服作用弹簧14的施力而使制动体13朝离开旋转体9的方向移位的电磁铁15。
电磁铁15具有磁铁主体(铁芯)16和组装在磁铁主体16中的制动线圈17。电磁铁15通过对制动线圈17的供电来产生电磁吸引力。
当停止了对制动线圈17的供电时，借助作用弹簧13的施力，制动体13朝与旋转体9接合的方向移位。通过制动体13与旋转体9接合，轿厢2和对重3被施加制动力。另外，当对制动线圈17进行供电时，通过电磁铁15的电磁吸引力的产生，制动体13朝离开旋转体9的方向移位。施加给轿厢2和对重3的制动力通过制动体13离开旋转体9而被解除。
图2是表示图1的制动控制装置11和制动线圈17的电路图。图中，制动控制装置11控制从电源18向制动线圈17的供电。另外，制动控制装置11具有：与制动线圈17并联连接，当停止了对制动线圈17的供电时用于使制动线圈17的电流衰减的放电电路19；对制动线圈17和放电电路19各自与电源18的正极之间的电连接进行开闭的第1接点20；以及对制动线圈17和放电电路19各自与电源18的负极之间的电连接进行开闭的第2接点21。
放电电路19具有放电并列部22和与放电并列部22串联连接、用于使电流朝规定的方向流过的二极管23。放电并列部22具有电阻24和与电阻24并联连接、用于将施加给电阻24的电压维持在规定范围内的恒压二极管(过电压吸收元件)25。
此处，图3是表示图2的恒压二极管25的电气特性的曲线图。如图所示，当对恒压二极管25施加了反向电压的情况下，如果反向电压小于规定的下降电压，则流过恒压二极管25的电流量为极少的量；如果反向电压在规定的下降电压以上，则流过恒压二极管25的电流量急剧增多。即，恒压二极管25具有如下特性，当反向电压小于规定的下降电压时不易流过电流，而当反向电压在规定的下降电压以上时急剧地使电流变得易于流过。另外，恒压二极管25被设定为当反向电压成为高于下降电压的规定的钳位电压值(clamp voltage value)时，为最大允许电流。恒压二极管25的钳位电压值作为制动装置8的电路保护上所能允许的上限值。
即，当分别施加给电阻24和恒压二极管25的反向电压即将超过钳位电压值时，电流从恒压二极管25流过。由此，施加给电阻24的电压被维持在钳位电压值以下的规定范围内。即，恒压二极管25防止施加给电阻24和恒压二极管25的反向电压超过钳位电压值。
轿厢2和对重3进行移动时，第1和第2接点20、21闭合，进行对制动线圈17的供电。另外，在进行轿厢2和对重3的停止保持和紧急停止时，第1和第2接点20、21断开而停止对制动线圈17的供电。
下面说明动作。当轿厢2和对重3进行移动时，通过制动控制装置11来进行由电源18对制动线圈17的供电。此时，制动体13离开旋转体9，施加给轿厢2和对重3的制动力得以解除。
例如当轿厢2紧急停止时，通过制动控制装置11来停止由电源18对制动线圈17的供电。此时，电阻24中产生浪涌电压，制动线圈17的电流流向放电电路19。
图4是表示在停止对图2的制动线圈17的供电之后在电阻24上产生的电压的时间上的变化的曲线图。另外，图5是表示停止对图2的制动线圈17的供电之后制动线圈17的电流的时间上的变化的曲线图。
如图所示，当从停止对制动线圈17的供电时(供电停止时刻A)起直至经过了时间X为止，产生于电阻24的浪涌电压31通过恒压二极管25被维持在规定的钳位电压值。即，当浪涌电压31即将超过钳位电压值时，通过自动调节流经恒压二极管25的电流，从而浪涌电压31被维持在规定的钳位电压值(图4)。由此，可防止第1和第2接点20、21和电源18等的损伤。此时，电阻24流过较多的电流，制动线圈17的电流(下面简称为“制动电流”)32急剧衰减(图5)。
之后，浪涌电压31从钳位电压值起连续降低，制动电流32也流过电阻24而连续衰减。由此，电磁铁15的电磁吸引力降低。此后，当电磁铁15的电磁吸引力低于作用弹簧14的施力时，则控制体13离开电磁铁15，向旋转体9侧移位。之后，当到达制动体抵接时刻(图5)时，制动体13与旋转体9抵接。
然后，制动电流32进一步衰减，制动器13对旋转体9的按压力变大。由此，旋转体9被施加制动力，从而对轿厢2和对重3施加制动力。
并且，图4还表示了图2的放电并列部22仅具有电阻的情况下产生于电阻的浪涌电压(以下称之为“比较用浪涌电压”)33的时间上的变化。另外，图5还表示了图2的放电并列部22仅具有电阻的情况下的制动线圈17的电流(以下称之为“比较用制动电流”)34的时间上的变化。
在放电并列部22仅具有电阻的情况下，为了防止产生过大的浪涌电压，电阻的电阻值被设定为低于与恒压二极管25并联连接时的电阻24的电阻值。
从供电停止时刻A起到浪涌电压31衰减完毕为止的时间短于从供电停止时刻A起到比较用浪涌电压33衰减完毕为止的时间。另外，从供电停止时刻A起到制动电流32衰减完毕为止的时间短于从供电停止时刻A起到比较用制动电流34衰减完毕为止的时间。因此，制动体13中应用了图2所示的放电并列部22的情况相比于应用了仅具有电阻的放电并列部的情况，能更早地与旋转体9抵接，可以迅速地产生施加给轿厢2的制动力。
另外，图6是表示停止对于图2的制动线圈17的供电之后的轿厢2的速度(以下简称为“轿厢速度”)35的时间上的变化的曲线图。如图所示，在供电停止时刻A，由于对卷扬机主体5(图1)的电动机的供电也停止，所以轿厢速度35会暂时上升。之后通过制动装置主体10的动作，轿厢2被施加制动力。由此，轿厢速度35连续降低，轿厢2停止。
为了比较到轿厢2停止为止的时间，图6还表示了图2的放电并列部22仅具有电阻的情况下的轿厢2的速度(以下称之为“比较用轿厢速度”)36的时间上的变化。如图所示可知，轿厢速度35相比于比较用轿厢速度36，会在更早的时刻切换为减速。因此，关于从供电停止时刻A到轿厢2停止为止的时间，应用了图2所示的放电并列部22的情况相比于应用了仅具有电阻的放电并列部的情况要短。
在这种电梯制动装置中，与制动线圈17并联连接的放电电路19具有放电并列部22，放电并列部22具有彼此相连的电阻24和恒压二极管25，因此当停止了对制动线圈17的供电时，可以通过恒压二极管25把产生于电阻24的浪涌电压维持在规定范围内。因此可以把电阻24的电阻值设定得较大，可以在更为短的时间内使制动线圈17的电流衰减。由此可以更早地使制动体13移位。因而可以缩短从停止对制动线圈17的供电起到轿厢2被施加制动力为止的时间。
第2实施方式
图7是表示设有本发明第2实施方式的制动装置的电梯的示意结构图。图中，制动装置8具有：与驱动滑轮6一起旋转的旋转体9；分别安装在卷扬机主体5上，用于分别对公共的旋转体9施加制动力的第1和第2制动装置主体(即多个制动装置主体)41、42；用于控制第1制动装置主体41的第1制动控制装置43；以及用于控制第2制动装置主体42的第2制动控制装置44。第1和第2制动装置主体41、42与第1实施方式的制动装置主体10(图1)的结构相同。另外，第1和第2制动控制装置43、44安装在控制盘12上。
图8是表示图7的各制动线圈17以及第1和第2制动控制装置43、44的电路图。图中，第1和第2制动控制装置43、44与公共的电源18连接。第1和第2制动控制装置43、44独立控制从电源18对各制动线圈17的供电。除去各放电并列部22之外，第1和第2制动控制装置43、44的结构与第1实施方式的制动控制装置11(图2)相同。
第1制动控制装置43的放电电路19与一个制动线圈17并联连接，第2制动控制装置44的放电电路19与另一个制动线圈17并联连接。即，各制动控制装置43、44的放电电路19各自与各制动线圈17分别并联连接。
第1制动控制装置43的放电并列部22具有第1电阻45和与第1电阻45并联连接的第1恒压二极管(过电压吸收元件)46。另外，第2制动控制装置44的放电并列部22具有第2电阻47和与第2电阻47并联连接的第2恒压二极管(过电压吸收元件)48。
第1和第2电阻45、47的各电阻值相同。另外，第1和第2恒压二极管46、48各自的钳位电压值互不相同。即，通过第1和第2恒压二极管46、48所分别维持的电压的规定范围互不相同。在本例子中，第1恒压二极管46的钳位电压值V1被设定为低于第2恒压二极管48的钳位电压值V2。其他结构与第1实施方式相同。
下面说明动作。当移动轿厢2和对重3时，通过第1和第2制动控制装置43、44分别进行由电源18对各制动线圈17的供电。由此，所有制动体13都离开旋转体9，施加给轿厢2和对重3的制动力被解除。
例如当轿厢2紧急停止时，通过各制动控制装置11的第1和第2接点20、21的动作，同时停止由电源18对各制动线圈17的供电。此时，在第1和第2电阻45、47上分别产生浪涌电压，各制动线圈17的电流分别流向各放电电路19。
图9是表示停止对图8的各制动线圈17的供电之后的在第1和第2电阻45、47分别产生的各电压的时间上的变化的曲线图。另外，图10是表示停止对图8的各制动线圈17的供电之后的各制动线圈17中各自的电流的时间上的变化的曲线图。
如图所示，当在供电停止时刻A同时停止对各制动线圈17的供电时，产生于第1电阻45的浪涌电压(以下称之为“第1浪涌电压”)49通过第1恒压二极管46被维持在钳位电压值V1，产生于第2电阻47的浪涌电压(以下称之为“第2浪涌电压”)50通过第2恒压二极管48被维持在钳位电压值V2(图9)。此时，一个制动线圈17的电流(以下称之为“第1制动电流”)51流过第1电阻45，另一个制动线圈17的电流(以下称之为“第2制动电流”)52流过第2电阻47。由此，第1和第2制动电流51、52急剧衰减(图10)。之后，第1和第2浪涌电压49、50连续降低，第1和第2制动电流51、52也连续衰减。
由于钳位电压值V1被设定为低于钳位电压值V2，所以第1浪涌电压49被维持在钳位电压值V1的时间X1比第2浪涌电压50被维持在钳位电压值V2的时间X2要长。由此，第2制动电流52比第1制动电流51在更短时间内衰减。
因此，当第2制动装置主体42的制动体13离开电磁铁15之后，第1制动装置主体41的制动体13才离开电磁铁15。然后，各制动体13在互不相同的制动体抵接时刻B、B’分别与旋转体9抵接。即，各制动体13错开时间地与公共的旋转体9抵接。此后，第1和第2制动电流51、52也衰减，轿厢2被施加制动力。
并且，图9还表示了图8的各放电并列部22仅具有电阻的情况下产生于各电阻中的浪涌电压(以下称之为“比较用浪涌电压”)53的时间上的变化。另外，图10还表示了图8的各放电并列部22仅具有电阻的情况下的各制动线圈17的电流(以下称之为“比较用制动电流”)54的时间上的变化。放电并列部22仅具有电阻的情况下的电阻的电阻值设为与第1和第2电阻45、47的电阻值相同。因此，在放电并列部22仅具有电阻的情况下，在供电停止时刻A，施加给电阻的电压成为高于各钳位电压值V1、V2的电压值V3。
如图所示，从供电停止时刻A起到第1和第2制动电流51、52衰减完毕为止的时间短于从供电停止时刻A起到比较用制动电流54衰减完毕为止的时间。因此，制动体13中应用了图8所示的放电并列部22的情况相比于应用了仅具有电阻的放电并列部的情况，能更早地与旋转体9抵接，可以迅速地产生施加给轿厢2的制动力。
另外，图11是表示停止对于图8的各制动线圈17的供电之后的轿厢2的速度(以下简称为“轿厢速度”)55的时间上的变化的曲线图。如图所示，轿厢速度55在暂时上升之后，由于对轿厢2施加制动力，因而连续降低。
为了比较到轿厢2停止为止的时间，图11还表示了把图8的第1恒压二极管46的钳位电压值V1与第2恒压二极管48的钳位电压值V2设为相同的情况下的轿厢2的速度56、以及图8的放电并列部22仅具有电阻的情况下的轿厢2的速度57的各自的时间上的变化。
如图所示，从供电停止时刻A起到轿厢2停止的时间按照如下顺序从短到长：第1和第2恒压二极管46、48的钳位电压值都为V2的情况(速度波形56)；第1恒压二极管46的钳位电压值为V1，第2恒压二极管48的钳位电压值为V2的情况(速度波形55)；以及各放电并列部22仅具有电阻的情况(速度波形57)。
在这种电梯制动装置中，多个制动装置主体41、42的各制动线圈17上分别并联连接有放电电路19，各放电电路19的放电并列部22分别具有钳位电压互不相同的第1和第2恒压二极管46、48，因此可以将第1和第2制动装置主体41、42控制为使得制动线圈17的电流衰减速度互不相同。由此，可以在第1和第2制动装置主体41、42之间错开施加给旋转体9的制动力的产生时期，可以抑制对轿厢2的冲击。
第3实施方式
并且，在第2实施方式中，第1和第2电阻45、47的电阻值相同，然而也可以使第1和第2电阻45、47的电阻值互不相同。
在该例子中，第1电阻45的电阻值R1被设定为大于第2电阻47的电阻值R2。另外，第1和第2恒压二极管46、48被设定为相同的钳位电压值V。其他结构与第2实施方式相同。
图12是表示在本发明第3实施方式的电梯制动装置中，停止对各制动线圈17的供电之后的产生于第1和第2电阻45、47的各电压的时间上的变化的曲线图。另外，图13是表示在本发明第3实施方式的电梯制动装置中，停止对各制动线圈17的供电之后的各制动线圈17各自的电流的时间上的变化的曲线图。
如图所示，当对各制动线圈17的供电在供电停止时刻A同时停止时，产生于第1电阻45的浪涌电压(以下称之为“第1浪涌电压”)61和产生于第2电阻47的浪涌电压(以下称之为“第2浪涌电压”)62都被维持在钳位电压值V。此时，一个制动线圈17的电流(以下称之为“第1制动电流”)63流过第1电阻45，另一个制动线圈17的电流(以下称之为“第2制动电流”)64流过第2电阻47。由此，第1和第2制动电流63、64急剧衰减。
由于第1电阻45的电阻值R1被设定为大于第2电阻47的电阻值R2，所以第1浪涌电压61被维持在钳位电压值V的时间Y1比第2浪涌电压62被维持在钳位电压值V的时间Y2要长。由此，第1制动电流63相比于第2制动电流64在更短时间内衰减。因此，当第1制动装置主体41的制动体13离开了电磁铁15之后，第2制动装置主体42的制动体13才离开电磁铁15。从电磁铁15离开的各制动体13在互不相同的制动体抵接时刻B、B’分别与旋转体9抵接。之后的动作与第2实施方式相同。
在这种电梯制动装置中，由于第1和第2电阻45、47的各电阻值R1、R2互不相同，因而可以在第1和第2制动装置主体41、42之间错开施加给旋转体9的制动力的产生时期，能够抑制对轿厢2的冲击。
并且，在上述例子中，虽然第1和第2恒压二极管46、48的各钳位电压值设定为相同，然而也可以如第2实施方式那样，使第1和第2恒压二极管46、48的各钳位电压值互不相同。
第4实施方式
图14是表示本发明的第4实施方式的电梯制动装置的主要部分电路图。图中，放电电路19具有彼此串联连接的多个放电并列部22和二极管23。各放电并列部22和二极管23各自的结构与第1实施方式的放电并列部22和二极管23各自的结构相同。其他结构与第1实施方式相同。
在这种电梯制动装置中，由于多个放电并列部22彼此串联连接，所以即使在各放电并列部22中的一部分受到损伤的情况下，也能通过剩余的正常的放电并列部22来使制动线圈17的电流衰减，这样可防止制动线圈17的电流衰减极度变缓的情况。即，当仅具有1个放电并列部22的情况下，例如如果恒压二极管25处于开启故障之中则会产生对电路施加较高的电压的不良情况，如果恒压二极管25处于短路故障中则会产生制动线圈17的电流衰减变缓这样的不良情况，然而通过设置多个放电并列部22，就可以实现防止这种不良情况的产生。

Claims (4)

1.一种电梯制动装置，其特征在于，该电梯制动装置具有：
制动装置主体，其具有制动线圈，通过停止对上述制动线圈的供电来对轿厢施加制动力，通过进行对上述制动线圈的供电来解除施加给上述轿厢的制动力；以及
放电电路，其与上述制动线圈并联连接，用于当停止了对上述制动线圈的供电时使上述制动线圈的电流衰减，
上述放电电路具有放电并列部，该放电并列部包括电阻和过电压吸收元件，该过电压吸收元件与上述电阻并联连接，用于把施加给上述电阻的电压维持在规定范围内。
2.根据权利要求1所述的电梯制动装置，其特征在于，该电梯制动装置具有：
多个上述制动装置主体；以及
多个上述放电电路，其独立地与各上述制动装置主体的上述制动线圈分别并联连接，
通过各上述过电压吸收元件将电压维持在内的上述规定范围互不相同。
3.根据权利要求1所述的电梯制动装置，其特征在于，该电梯制动装置具有：
多个上述制动装置主体；以及
多个上述放电电路，它们独立地与各上述制动装置主体的上述制动线圈分别并联连接，
各上述电阻的电阻值互不相同。
4.根据权利要求1所述的电梯制动装置，其特征在于，上述放电电路具有彼此串联连接的多个上述放电并列部。
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