CN102050389A - 用于检查由变频器或其它控制器控制的机构的制动器的状态的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的方法允许检查由变频器(9)控制的机构(6)的制动器(11)的状态，变频器(9)控制该机构(6)的电动机(7)。该方法包括：电动机(7)的起动或停止；控制由变频器(9)提供的力偶(C)；以及在经过与制动器(11)的断开或闭合正常需要的时间相对应的预定时间后，将所提供的力偶与根据机构(6)预定的最小或最大力偶值进行比较。比较结果则表示制动器(11)的状态。该方法可应用于例如塔式起重机的起重设备，其机构(6)可以例如是载荷(4)的提升绞盘或者起重臂(3)的升降绞盘。

Description

用于检查由变频器或其它控制器控制的机构的制动器的状态的方法
技术领域
本发明涉及一种用于检查属于由与电动机相连的变频器或其它模拟控制器控制的机构的制动器的锁定或解锁状态的方法。本发明更具体地涉及一种用于检查这种属于起重设备(例如塔式起重机)的机构的制动器的状态的方法。
背景技术
塔式起重机通常配备有电动机，以用于控制塔式起重机的不同运动，近几年来，该电动机由变频器或别的控制器或电子控制模块控制，它们允许获得机构例如绞盘的速度的连续变化，例如参见专利EP 1094594和FR2858490。这里，电动机或由所述电动机控制的机构配备有机电制动器或液压制动器。当控制电动机的起动以用于开始起重机的运动时，应该同时控制属于该电动机或者与该电动机相连的制动器的释放。反之，当控制发电机的停止以用于中断由该电动机控制的运动时，应该同时控制相应制动器的闭合。
如果在所考虑的制动器的控制中或者在制动器自身中存在故障，则制动器很可能不能正常断开或闭合，这种情况的后果对于起重机及其环境来说可能是灾难性的。这就是为什么检查是否正确执行了制动或解除制动的所有控制是合适的缘故。
对于安装在电动机自身上从而各自构成“制动电动机”的一般电磁制动器来说，通常使用设置在制动器自身上的传感器，该传感器直接检测并发送制动器的断开或闭合状态。
在制动器未设置于电动机上，而是位于另一位置，特别是在机构例如由该电动机控制的绞盘上(制动器例如位于绞盘的快轴、慢轴或鼓轮上)的情况下，并不总是能具有以可靠方式表示制动器的状态的传感器。该困难尤其是对于由多个夹钳构成的制动器会遇到，对该多个夹钳分别进行监控是复杂的。
在液压制动器的情况下，一种已知的解决方案是，借助设置在制动器的液压控制回路内的恒压器来测试制动器的夹钳是否处于断开或闭合位置。然而，总是存在这样的危险：恒压器工作不良或者不工作，或者其中一个夹钳发生故障(在具有多个夹钳的制动器的情况下)，其中一个夹钳不再断开，而这借助恒压器检测不到。
发明内容
本发明旨在消除上述缺点，因此本发明的目的是，以良好的可靠性且不追加补充部件(例如传感器或恒压器)来检查与电动机相连或者与由该电动机控制的机构相连的制动器是否处于工作状态，特别是检查制动器的解锁控制是否正确释放该制动器，从而使电动机和/或相关机构例如绞盘正常转动，这是通过利用由变频器和其它模拟控制器提供的能力来实现的。
为此，本发明的目的是提供一种用于检查由变频器或其它控制器来控制的机构的制动器的状态的方法，所述变频器或其它控制器控制该机构的电动机，所述方法主要包括：电动机的起动或停止；控制由所述变频器或其它控制器提供的力偶(couple)；以及在经过与制动器的断开或闭合需要的时间相对应的预定时间后，将所提供的力偶与根据所述机构预定的最大或最小力偶值进行比较，比较结果表示所述制动器的状态。
因此，本发明的方法使用变频器或其它模拟控制器的能力，该变频器或其它模拟控制器将关于其控制的机构的信息，特别是提供的力偶发给电动机，用于检测制动器的状态，这不用追加附加部件，而是通过在经过一时间后进行的简单检查来实现，该时间被选择成使其与制动器的一个夹钳或多个夹钳的断开、或者相同制动器的一个夹钳或多个夹钳的闭合正常需要的时间相当。
根据由所考虑的机构控制的运动的类型，本发明的方法可以以各种方式实施。
在第一实施方式中，该方法可应用于控制水平运动的机构，在所述电动机起动后且无论该电动机的旋转方向如何，在经过与所述制动器的断开正常需要的时间相对应的选定时间后，将所提供的力偶与针对两个旋转方向的最大力偶的相同值进行比较，如果所述力偶大于或者必要时等于该最大值，则确认是所述制动器的“非断开”状态并自动停止电动机。
众所周知，重力不介入在纯粹水平运动，例如塔式起重机的起重臂的定向运动或者该起重机的小车的平移运动的情况中，这里针对电动机的两个旋转方向以相同方式进行监控。
在另一实施方式中，该方法可应用于控制竖直运动或具有竖直分量的运动的机构，在所述电动机起动后且在经过与所述制动器的断开正常需要的时间相当的选定时间后，将所提供的力偶：
-与在上升控制情况下的最大力偶值进行比较，如果所述力偶大于或者必要时等于该最大值，则确认是所述制动器的“非断开”状态并自动停止电动机，
-与在下降控制情况下的最小力偶值进行比较，如果所述力偶小于或者必要时等于该最小力偶值，则确认是所述制动器的“非断开”状态并自动停止电动机。
反之，如果力偶位于上述提到的适合于各机构的最大值和最小值之间的区间内，则确认是制动器的正常“断开”状态并使电动机转动，以用于根据情况，例如针对载荷的提升绞盘或者针对起重机的起重臂的升降绞盘控制上升运动或下降运动，更具体的一例是借助升降绞盘降低起重臂。
众所周知，特别是在下降运动的控制的情况下，本发明的方法还允许检测不是由于制动器或控制装置的故障而引起的锁定，而是由于任何一种这样的原因，例如升降索或控制件自身，例如在带有升降绞盘的机构的情况下的起重机的起重臂的卡住引起的锁定，所述升降绞盘用于提升或降低所述起重臂。
附图说明
不管怎样，参照例示出该用于检查由变频器或别的控制器控制的机构的制动器的状态的方法的若干实施方式的示意性附图，借助以下说明，将更好地了解本发明。
图1非常示意性地示出应用本发明的方法的带有配料起重臂的塔式起重机。
图2是说明本发明的方法的简化方框图。
图3非常示意性地示出应用该相同方法的带有可升降的起重臂的塔式起重机。
具体实施方式
图1非常示意性地示出由标号1整体表示的塔式起重机，起重机1包括支柱2和配送悬臂3，小车沿着配送悬臂3移动，在小车下方，提升的载荷4通过滑轮组和吊钩(未图示)悬挂在起重索5上。
起重机1还包括提升绞盘6，该提升绞盘6主要包括电动机7、减速器以及鼓轮8，围绕鼓轮8卷绕有起重索5；电动机7通过减速器驱动鼓轮8朝一方向或朝另一方向旋转，以用于卷绕或退绕起重索5，从而用于提升或降低载荷4。
绞盘6的电动机7由变频器9根据变速器来控制。该电动机7自身由供电装置10提供电能，该供电装置10特别是由配电网构成。
提升绞盘6还包括与电动机7相连的制动器11。制动器11的闭合使电动机7和鼓轮8停止旋转，而该制动器11的断开准许电动机7和鼓轮8自由旋转。通常，电动机7的起动伴随着制动器的断开，而该电动机7的停止伴随着制动器11的闭合。
变频器9与力偶控制功能12相关联，旨在检查制动器11的闭合或断开状态。图2详细示出该功能12，该功能12按如下介入：
在电动机7的起动或停止时，将由变频器9提供的力偶C与力偶基准值Cref进行比较，该力偶基准值Cref特别是力偶容许最大值。更具体地说，在起动即载荷4的提升开始时，如果力偶C小于值Cref，则制动器11被认为正常断开并且电动机7保持运转。反之，如果力偶C大于值Cref，则制动器11很有可能保持闭合，为了考虑制动器的该锁定状态，使电动机7停止并保持停止。
力偶C与基准值Cref的比较是在电动机7的起动控制后，在与制动器11的断开正常需要的时间相对应的预定时间To后进行。对于电动机7的停止也一样，考虑制动器11的闭合正常需要的时间。
在图1和图2所示的与竖直运动控制(载荷4的提升或降低)对应的应用例中，力偶基准值根据涉及到上升运动控制或者下降运动控制，换句话说根据电动机7的旋转方向而不同。相反，在水平运动例如起重臂3的定向运动或者小车沿着起重臂3的平移运动的控制的情况下，基准值针对电动机7的两个旋转方向可以是相同的。
图3在非常示意性的图示中示出另一塔式起重机1，该塔式起重机1是带有可升降的起重臂13的起重机。这里，所考虑的机构是升降绞盘14，其电动机由变频器9控制，升降绞盘14包括鼓轮15，围绕鼓轮15卷绕有升降索16，在升降索16上悬挂有起重臂13，该起重臂13围绕水平轴枢转地安装在起重机1的支柱2的顶部。
在本文中，根据上述过程，本发明的方法允许检查升降绞盘14内收纳的制动器的状态。
并且，如果在将绞盘14朝下降运动方向控制时，由于升降索16或起重臂13自身的卡住而使起重臂13不能降低时，升降索16可以松弛地退卷，如果卡住停止，则起重臂13将立即降低，同时突然拉紧升降索16；在这样形成的冲击下，存在升降索16断裂或者起重机1自身降落的危险。
为了补救这种其后果可能是特别严重的缺点，规定在起重臂13的下降阶段时，对由控制升降绞盘14的变频器9提供的力偶C进行测量，在时间To后检查该力偶C是否是非零，特别是，检查该力偶C是否大于适合于该机构的基准值Cref。如果该条件未实现，则停止升降绞盘14的电动机。
更一般地，该方法可以用于检测任一绞盘(提升绞盘、升降绞盘、...)上的缆索的松弛。
不言而喻且从上所知，本发明不限定于仅上述的该制动器状态检查方法的示例性的实施方式，相反，本发明包含遵守相同原理的所有实施和应用的变型例。
因此，通过将本方法应用于各种机构，并使所有类型的制动器位于任何合适位置，将不会背离本发明的范围，这些机构可以不仅由变频器控制，而且由别的电动机的控制器控制，或者更一般地由任何电动机控制用电气模块控制，它们可以提供相同的可利用数据。同样，本发明的方法可应用于除塔式起重机以外的其他起重设备，例如应用于移动式起重机或桥式起重机。

Claims (5)

1.一种用于检查由变频器(9)或其它控制器来控制的机构(6)的制动器(11)的状态的方法，所述变频器(9)或其它控制器控制所述机构(6)的电动机(7)，其特征在于，所述方法包括：电动机(7)的起动或停止；控制由所述变频器(9)或其它控制器提供的力偶(C)；以及在经过与制动器(11)的断开或闭合所需的时间相对应的预定时间(To)后，将所提供的力偶(C)与根据所述机构(6)预定的最大或最小力偶值(Cref)进行比较，比较结果表示所述制动器(11)的状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其能够应用于控制水平运动的机构(6)，其特征在于，在所述电动机(7)起动后且无论该电动机的旋转方向如何，在经过与所述制动器(11)的断开正常需要的时间相对应的选定时间(To)后，将所提供的力偶(C)与针对两个旋转方向的最大力偶的相同值(Cref)进行比较，如果所述力偶(C)大于或者必要时等于该最大值(Cref)，则确认是所述制动器(11)的“非断开”状态并自动停止电动机(7)。
3.根据权利要求1所述的方法，其能够应用于控制竖直运动或具有竖直分量的运动的机构(6)，其特征在于，在所述电动机(7)起动后且在经过与所述制动器(11)的断开正常需要的时间相对应的选定时间(To)后，将所提供的力偶(C)：
-与在上升控制情况下的最大力偶值进行比较，如果所述力偶(C)大于或者必要时等于该最大值，则确认是所述制动器(11)的“非断开”状态并自动停止电动机(7)，
-与在下降控制情况下的最小力偶值进行比较，如果所述力偶(C)小于或者必要时等于该最小力偶值，则确认是所述制动器(11)的“非断开”状态并自动停止电动机(7)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法应用于检查属于例如塔式起重机(1)的起重设备的机构(6)的制动器(11)的状态。
5.根据权利要求3和4的组合所述的方法，其特征在于，在下降运动的情况下，该方法还能够用于检测不是由于制动器(11)或控制装置的故障而引起的锁定，而是由于任何一种这样的原因，例如升降索(16)或控制件自身，例如在带有升降绞盘(14)的机构的情况下的起重机的起重臂(13)的卡住引起的锁定，所述升降绞盘(14)用于提升或降低所述起重臂(13)。
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