CN101492138A - 电梯制动系统的控制电路及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电梯制动系统的控制电路及控制方法，所述控制电路包括有抱闸信号发生电路、抱闸信号处理电路和隔离控制开关CK。在抱闸信号发生电路中串接有门锁继电器DJ和抱闸接触器ZJ；抱闸信号处理电路产生高低电平变换以触发制动控制器；隔离控制开关CK共接在抱闸信号发生电路与抱闸信号处理电路上。本发明控制电路及控制方法用于电梯制动系统中，可以改善电梯制动系统的抱闸回路所常发生的触点粘连故障，防止由此引发的电梯溜车、冲顶或蹲底等严重安全事故，提高电梯运行的安全性及稳定性。

Description

电梯制动系统的控制电路及控制方法
技术领域
本发明涉及一种电磁铁的控制电路及控制方法，具体地说是一种电梯制动系统的控制电路及控制方法。
背景技术
随着电子科学技术的飞跃，电梯技术得到了迅速发展，其中驱动技术和控制技术经过了几代升级已经做到了永磁同步调速和微机全智能控制，提高了整机的可靠性和稳定性。但是作为电梯最主要的工作电路之一的制动器控制电路(又称“抱闸回路”)却始终沿用传统的设计方法。
近年来，随着电梯用量的急剧上升，电梯安全事故也呈逐渐上升的态势，其中制动器故障约占80％。这里面除机械故障之外，导致制动器故障的一个重要原因就是电梯制动系统中抱闸回路的切换开关的触点发生粘连，使制动器无法上闸。而导致切换开关的触点发生粘连的最根本的原因，就在于制动器的激磁线圈是串接在这个抱闸回路中，致使流过切换开关触点的电流过大，而且制动器激磁线圈的续流电流也都流经切换开关触点。因此，现有电梯制动系统的抱闸回路无法解决这种开关触点发生粘连的问题。
现有电梯制动系统的抱闸回路大体分为以下几种类型：1、利用限流电阻完成制动器激磁线圈的激磁与保持电压的切换；2、在电压切换触点上加装灭弧电路，以延长触点寿命；3、利用整流二极管完成制动器激磁线圈的激磁与保持电压的全波/半波整流切换。
在图1的典型抱闸回路中，全波整流电路D1-D4之后串接了运行接触器CJ、门锁继电器DJ、经济电阻R、抱闸接触器ZJ和制动器激磁线圈L，在经济电阻R的两端并联有用于实现激磁/保持电压转换的切换开关K。
在该抱闸回路中，由于各开关器件与制动器激磁线圈L是串联连接的，所以流过抱闸回路的激磁电流一般可达数个安培。当切换开关K在断开的瞬间，制动器激磁线圈L的续流电流将经过全波整流电路中的二极管D3、D4，与切换开关K形成回路，由此造成开关触点的拉弧现象。
在图2的全波/半波整流电压切换式抱闸回路中，虽然制动器激磁线圈L的续流电流不流过切换开关K，但是由于切换开关K断开的时间是随机的，所以，如果是在流过制动器激磁线圈L的电流达到最大值时进行开关切换，则切换开关K的触点拉弧现象就最为严重。一旦切换开关K的触点发生粘连，就会造成制动器无法上闸，电梯制动系统失灵，使电梯发生溜车、冲顶或蹲底等重大安全事故。
发明内容
本发明的目的就是提供一种电梯制动系统的控制电路和一种电梯制动系统的控制方法，以从根本上解决抱闸回路中的触点粘连问题，提高电梯运行的安全性和稳定性。
本发明电梯制动系统的控制电路是这样实现的：
一种电梯制动系统的控制电路，该控制电路包括：
一个抱闸信号发生电路，在该电路中串联有用以发出抱闸/松闸指令的门锁继电器DJ和抱闸接触器ZJ；
一个抱闸信号处理电路，用以接收并向制动控制器发出抱闸/松闸指令信号；以及
一个共接在所述抱闸信号发生电路与所述抱闸信号处理电路上的隔离控制开关CK，用以根据所述抱闸信号发生电路的指令信号控制所述抱闸信号处理电路产生高低电平变换。
所述抱闸信号处理电路为一条电平变换电路，其一端接直流电源，中部串联限流电阻，另一端接地线G；在该电路的一个节点上接有一条用于连接制动控制器的控制信号输出线C。
所述隔离控制开关CK为双向光电耦合器、电压变换器、变压器或继电器中的一种。
在所述抱闸信号处理电路中还可串联运行接触器CJ。
本发明控制电路的设计思想就是在串联门锁继电器DJ、运行接触器CJ等电梯运行所需的安全器件与抱闸接触器ZJ等抱闸指令设置器件的抱闸回路中将制动器激磁线圈分离出去，使制动器激磁线圈直接连接并受控于制动控制器。当抱闸信号发生电路发出抱闸或松闸的指令信号后，抱闸信号处理电路即可据此向制动控制器发送一个与TTL电路或CMOS门电路相兼容的电平信号，使制动控制器动作，控制制动器激磁线圈的电源通断，从而实施抱闸或松闸操作。
由于本发明控制电路的设计和使用，使相当于抱闸回路的抱闸信号发生电路与制动器激磁线圈回路实现了相互分离，这样，抱闸信号发生电路就仅需几十毫安的工作电流，由此就可有效地避免因电流过大而导致的抱闸回路中的触点拉弧现象，因而也就从根本上解决了抱闸回路的开关触点粘连问题，提高了电梯制动系统的工作安全性，提高了电梯的运行安全。
本发明电梯制动系统的控制方法是这样实现的：
一种电梯制动系统的控制方法，该控制方法是：
设置一个抱闸信号发生电路，在该电路中串联有用于发出抱闸/松闸指令的门锁继电器DJ和抱闸接触器ZJ；
设置一个抱闸信号处理电路，用以接收并向制动控制器发出抱闸/松闸指令信号；并且还
设置一个共接在所述抱闸信号发生电路与所述抱闸信号处理电路上的隔离控制开关CK，用以根据所述抱闸信号发生电路的指令信号控制所述抱闸信号处理电路产生高低电平变换。
所述抱闸信号处理电路为一条电平变换电路，其一端接直流电源，中部串联限流电阻，另一端接地线G；在该电路的一个节点上接有一条用于连接制动控制器的控制信号输出线C。
所述隔离控制开关CK为双向光电耦合器、电压变换器、变压器或继电器。
在所述抱闸信号处理电路中还可串联运行接触器CJ。如果需要将运行接触器CJ改接在制动控制器的电源回路中，就不在所述抱闸信号处理电路中串联运行接触器CJ了。
采用本发明电梯制动系统的控制方法，由于制动控制器仅从抱闸信号发生电路和抱闸信号处理电路中提取控制信号，流过制动器激磁线圈的电流与抱闸回路无关，所以在制动器激磁线圈从抱闸回路中分离后，流过抱闸回路的电流就可由原来的数安培大幅下降至数十毫安，这样就解决了抱闸回路中触点粘连的技术难题，提高了电梯制动系统的安全性和电梯工作的安全性；并且，采用本发明控制电路及控制方法，制动器的功耗降低，与同等规格的传统产品相比，节能大于75％。
附图说明
图1、图2是电梯制动系统中两种现有的抱闸回路的电原理图。
图3是本发明控制电路的电原理图。
图4是一种制动控制器实施例的电原理图。
具体实施方式
如图3所示，本发明控制电路包括有抱闸信号发生电路、抱闸信号处理电路和隔离控制开关CK。
在所述抱闸信号发生电路中串联有门锁继电器DJ、运行接触器CJ、抱闸接触器ZJ和限流电阻R1，电路两端的A、B端点接110V/220V交流电源。
所述抱闸信号处理电路为一条直流的电平变换电路，其一端接15V直流电源，中部串联限流电阻R2，另一端接地线G；在该电路串联限流电阻R2之后的一个节点上连接一条控制信号输出线C，该控制信号输出线连接至制动控制器1。制动器激磁线圈L连接在制动控制器1上，110V/220V交流电源为制动控制器1供电。
隔离控制开关CK采用双向光电耦合器OPT，该双向光电耦合器OPT中的正、反向发光二极管部分串联在所述抱闸信号发生电路中，该双向光电耦合器OPT的光接收管部分串联在所述抱闸信号处理电路中的地线接线端G之前。
与抱闸信号处理电路中的控制信号输出线C所连接的制动控制器1可采用图4所示的一种配套的电路结构。
在该制动控制器中，单相半控桥式整流电路的负载是制动器激磁线圈L，可控硅触发电路是一个带有电压反馈的压控移相器2。单相半控桥式整流电路能输出可调的制动器线圈激磁电压和可调并稳定的制动器线圈保持电压。在电网电压波动的情况下，仍可向制动器激磁线圈L提供稳定的直流保持电压，使制动器的保持力处于一个恒定值，以保证制动器具有足够的制动力，实现制动器的低能耗、低温升和大推力。
在该制动控制器中，单相半控桥式整流电路的主电源与电网电压直接相连，电梯得电后即处于待机状态，其信号输入端(A1、B1)与本发明控制电路的抱闸信号处理电路的控制信号输出线C及接地端相连接；单相半控桥式整流电路的电压输出端直接与制动器激磁线圈L两端相接。
制动器激磁线圈L可以是一组线圈，也可以是两租或两组以上的线圈；可以并联连接，也可以串联连接。
本发明控制电路由于流过制动器激磁线圈L的电流与抱闸回路无关，因而减轻了抱闸回路的电流负载，提高了抱闸回路所有机械式触点开关的可靠性。
电梯制动系统的运行工作过程是：
当图3中的抱闸信号发生电路所串联的电梯门锁继电器DJ和运行接触器CJ等均已闭合后，便满足了电梯制动系统松闸的充分条件。若抱闸接触器ZJ此时受控闭合，则满足了电梯制动系统松闸的必要条件。这时，作为隔离控制开关CK的双向光电耦合器的1、2脚得电，3、4脚输出低电平，图4中，此低电平输出一路触发压控移相器2开始工作，另一路送激磁保持电路3，使压控移相器2按照设定的激磁移相电压工作0.8秒。之后，电路即自动切换到保持电压输出状态。此时，单相半控桥式整流电路的输出电压经电压取样电路4取样后，通过光电耦合器OPT1耦合到压控移相器2的电压输入端。电压取样反馈电路4根据输出电压的高低，自动调整压控移相器的移相角，以保证其输出电压的稳定。至此，电梯制动系统完成一次松闸动作。
压控移相器2通过内部电源5提供15V直流工作电压。
当抱闸信号发生电路中所有串联并且处于闭合状态的各开关器件中有任意一个断开，即满足电梯制动系统的上闸条件。此时，作为隔离控制开关CK的双向光电耦合器的3、4脚输出高电平，该高电平一方面使压控移相器2停止工作，同时又封锁可控硅触发电路，使单相半控桥式整流电路的输出电压为零，制动器即依靠装置内部的机械弹性部件的推动，完成抱闸动作。至此，制动控制器1恢复到待机状态，等待下一次指令。
配合本发明控制方法的制动控制器1所输出的激磁电压和保持电压都可以通过调整予以设定。当交流输入电压为220V时，电压可调范围为0-198V。通常单相半控桥式整流电路输出的激磁电压和保持电压视所用制动器的推力大小而定。当单相半控桥式整流电路的输入电压为交流220V时，一般激磁电压取全波整流电压的40-70％，保持电压取全波整流电压的20-30％。当单相半控桥式整流电路的输入电压为交流110V时，一般激磁电压取全波整流电压的70-80％，保持电压取全波整流电压的40-50％。
在上述制动控制器中，制动器激磁线圈回路是使用可控硅类的无触点开关进行电压切换和电压调控，这样可以保证电梯制动系统主电路的高可靠性；而制动器的保持电压采用稳压输出，则提高了制动器的工作稳定性。

Claims (8)

1、一种电梯制动系统的控制电路，其特征在于该控制电路包括有：
一个抱闸信号发生电路，在该电路中串联有用以发出抱闸/松闸指令的门锁继电器DJ和抱闸接触器ZJ；
一个抱闸信号处理电路，用以接收并向制动控制器发出抱闸/松闸指令信号；以及
一个共接在所述抱闸信号发生电路与所述抱闸信号处理电路上的隔离控制开关CK，用以根据所述抱闸信号发生电路的指令信号控制所述抱闸信号处理电路产生高低电平变换。
2、根据权利要求1所述的电梯制动系统的控制电路，其特征在于所述抱闸信号处理电路为一条电平变换电路，其一端接直流电源，中部串联限流电阻，另一端接地线G；在该电路的一个节点上接有一条用于连接制动控制器的控制信号输出线C。
3、根据权利要求1所述的电梯制动系统的控制电路，其特征在于所述隔离控制开关CK为双向光电耦合器、电压变换器、变压器或继电器。
4、根据权利要求1所述的电梯制动系统的控制电路，其特征在于在所述抱闸信号处理电路中串联有运行接触器CJ。
5、一种电梯制动系统的控制方法，其特征在于该控制方法是：
设置一个抱闸信号发生电路，在该电路中串联有用于发出抱闸/松闸指令的门锁继电器DJ和抱闸接触器ZJ；
设置一个抱闸信号处理电路，用以接收并向制动控制器发出抱闸/松闸指令信号；并且还
设置一个共接在所述抱闸信号发生电路与所述抱闸信号处理电路上的隔离控制开关CK，用以根据所述抱闸信号发生电路的指令信号控制所述抱闸信号处理电路产生高低电平变换。
6、根据权利要求5所述的电梯制动系统的控制方法，其特征在于所述抱闸信号处理电路为一条电平变换电路，其一端接直流电源，中部串联限流电阻R2，另一端接地线G；在该电路的一个节点上接有一条用于连接制动控制器的控制信号输出线C。
7、根据权利要求5所述的电梯制动系统的控制方法，其特征在于所述隔离控制开关CK为双向光电耦合器、电压变换器、变压器或继电器。
8、根据权利要求5所述的电梯制动系统的控制方法，其特征在于在所述抱闸信号处理电路中串联有运行接触器CJ。
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