CN1021426C

CN1021426C - 电梯制动故障检测装置

Info

Publication number: CN1021426C
Application number: CN89100460A
Authority: CN
Inventors: 米本正志
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-01-28
Filing date: 1989-01-27
Publication date: 1993-06-30
Anticipated expiration: 2004-01-27
Also published as: US4928021A; KR890011771A; JPH075251B2; CN1037488A; JPH01192689A; KR920004309B1

Abstract

一种电梯制动故障检测装置。其具有：能够对电梯间提升电动机执行转矩指令的转矩控制装置；能够按照制动指令产生动作；控制电动机的制动器，当其前述转矩指令的最大值与最小值之差小于设定值时，产生动作的制动器故障检测装置；通过上述控制器故障检测装置的动作，以检测出前述制动器松开不良故障，然后输出报警信号的制动器故障输出电路。

Description

本发明涉及电梯控制装置，特别是关于电梯制动器故障检测器。

图9为特公昭60-42151号公报中所登载的从前的制动装置。图中（1）为制动瓦、（2）为外壳、（3）为固定在外壳（2）上可使制动瓦（1）移动的弹簧引导棒、（4）为套装在弹簧引导棒（3）上，朝着使制动瓦（1）的上端相互靠近的方向施加推压力的推压弹簧、（5）为旋入到制动瓦（1）中的螺栓、（6）为被Z字形销钉（7）栓在外壳（2）上的动作柄，它的一端由螺栓（5）的前端定位。（8）为与动作柄（6）的另一端相对接面竖立着的棒式铁芯支杆、（9）为与棒式铁芯支杆（8）相连接的棒式铁芯、（10）为在其底部具有棒式铁芯支杆（8）能穿过的孔的圆筒形磁性体构成的铁芯罩，该铁芯罩（10）被外壳（2）支撑着。（11）为装配在铁芯罩（10）外面的制动线圈、（12）为安装在外壳（2）上的依靠棒式铁芯（9）而产生动作的制动器的动作检测开关。

下面说明动作情况。制动线圈（11）一旦被励磁，则棒式铁芯（9）将会向下移动，棒式铁芯支杆（8）将会把动作柄（6）推向下方。这样一来，动作柄（6）将以销钉（7）为中心旋转，通过螺栓（5），克服推压弹簧（4）的阻力，使制动瓦（1）松开。结果，图中未标出的电动机就将从制动瓦（1）的制动下脱开。

另一方面，棒式铁芯（9）的动作受到动作检测开关（12）的监视。一旦由于某种原因而使得棒式铁芯（9）的动作出现故障时，动作检测开关（12）将对故障进行检测，从而发现制动器的故障。

从前的电梯制动装置中的制动器，由于采用了上述机构，因此，为了正确地检测出棒式铁芯（9）的动作状况，必须调整检测开关（12）的安装位置。

另外，从检测开关（12）到控制盘必须进行布线，因此，在人工和材料方面都不合算。

本发明就是为克服上述问题而提出的，其目的在于提供这样一种电梯控制装置，即使不像先有技术那样进行棒式铁芯动作的检测，也能够检测出制动器的故障，特别是可以检测不能很好松开的故障。

本发明的电梯控制装置设有运算电梯间提升用电动机的转矩指令的转矩控制装置，根据制动指令而制动前述电动机的制动器、在前述转矩指令的最大值与最小值之差小于设定值时而动作的制动器故障检测装置，根据此制动器故障检测装置的动作而检测前述制动器的松开动作不良故障并输出报警信号的制动器故障输出电路。

本发明的电梯控制装置在制动器出现松开动作不良故障时，由于运行中的转矩指令值的最大值与最小值之差（转矩差）小于正常动作时的数值，因此，通过制动器故障检测装置检测出上述故障后便可利用制动器故障输出电路而输出报警信号。

图1为本发明实例中的电梯控制装置方框图、图2为适用于本发明的控制装置的总体电路图、图3为电梯间提升运行时的电梯间速度和转矩指令的特性图、图4为表示电梯间下降运行时的电梯间速度和转矩指令的特性图、图5为表示电动机制动运转时的提升运行时的电梯间速度和转矩指令特性图、图6为表示电动机制动运行中的下降运行时的电梯间速度和指令特性图、图7和图8为微型计算机所执行的程序的操作图、图9为前的制动装置简略剖面图。

（21）为速度指令装置、（21a）为速度指令、（22）为转矩控制装置、（22a）为转矩指令、（23）为电流指令装置、（29）为制动器故障检测装置、（30）为制动器故障输出电路、（35）为感应电动机、（42）为微型计算机。

此外，图中的相同符号表示相同或相当的部分。

以下，参照图1，介绍本发明的一个实施例。

图1为表示本发明的一个实施例的方框图。图中，（21）为产生电梯间速度指令（21a）的速度指令装置、（22）内按照速度指令（21a）和后述的速度反馈信号（27a）运算电机的转矩指令（22a）的转矩控制装置，（23）是根据转矩指令（22a）和速度反馈信号（27a）运算应流过电动机的电流值的电流指令装置、（24）为将电流指令装置（23）的数字化输出值转换成可模拟值的数/模变换器（以下称为D/A变换器）、（25）为熟知的按照电流指令调制并控制方波脉冲的脉冲宽度的脉冲宽度调制电路、（26）由脉冲宽度调制电路（25）控制的将直流电变换成为电压可变和频率可变的交流电的转换器。（27）为计数器，它计数后述脉冲发生器（37）产生的脉冲，并产生速度反馈信号（27a）（28）为电流反馈电路。它能将电动机电流反馈到脉冲调制电路（25）中，（29）为下面将要详细说明的制动器故障检测装置，（30）为将制动器故障通知外部的制动器故障检测输出电路。

图2为本发明所适用的电梯控制装置的总体电路构成图。图中，（31）为三相交流电源、（32）为熔断器、（33）为将三相交流电源（31）变换成直流的变换器、（34）为使变换之后的直流电变得平滑的电容器、（35）为电梯间提升用的感应电动机，（36A）-（36C）为检测感应电动机（35）各相电流的变流器、（37）为检测感应电动机（35）转数的脉冲发生器、（36）为缆车、（39）为电梯间、（40）为平衡重物、（41）为缆绳。（42）为微型计算机，它执行转矩控制装置（22）。电流指令装置（23）和制动器故障检测装置（29）用的程序、（42A）为中央处理器（CPU）、（42B）可只读存储器（ROM）、（42C）为随机存取存储器（RAM）、（42D）为地址和数据点线。

下面说明图1和图2所示的电路工作情况。三相交流电源（31）被变换器（33）整流，变换成直流电。该直流电被电容器滤波，从而变得平滑，并供给变换电路（26）。

当其执行图中未标示的启动指令时，图9所示的制动器线图（11）被励磁，制动瓦（1）被松开。由此，感应电动机（35）的制动被解除。同时，速度指令装置（21）动作，向转矩控制装置（22）提供速度指令（21a）。转矩控制装置（22）在速度指令（21a）和速度反馈信号（27a）的作用下，执行转矩指令（22a），并将此供给电流指令装置（23）。电流指令装置（23）根据转矩指令（22a）和速度反馈信号（27a）运算电动机（35）中应流过的电流值。

然后，利用D/A变换器（24）将以数字量运算的上述电流值变换成为模拟量。脉冲调制电流（25）根据上述电流值调制方波脉冲的宽度，使转换器（26）产生动作。这样，转换器（33）中输出的直流电流通过转换器（26）变换成为电压可变和频率可变的交流电流，并提供给感应电动机（35）。据此，感应电动机（35）转动，使电梯间开始运行。

另外，利用变流器（36A）～（36C）检测感应电动机（35）中所流过的电流，经过电流反馈电路（28）进行波形处理之后，反馈到脉冲调制电路（25）中，由此控制感应电动机（35）中流过的电流，使之正确地遵循电流指令装置（23）的指令值。

并且，由脉冲发生器（37）检测出感应电动机（35）的转动情况，由计数器（27）计数出转数，并作为速度反馈信号（27a）反馈到转矩控制装置（22）和电流指令装置（23）中。通过这些控制措施，可以高精度准确地控制电梯间（39）。

下面说明电梯运行时的转矩指令（22a）。图3表示电梯间提升运行时的电梯间速度和转矩指令。图3（a）为提升运行时的电梯间速度、（b）为电梯间上加有额定负载，并处于提升运行时的转矩指令（22a）、（c）为电梯间上加有平衡负载，并处于提升运行时的转矩指令（22a）、（d）为在电梯间内无负载情况下，提升运行时的转矩指令（22a）。转矩指令（22a）为电梯间（39）与平衡重物（40）的重量之差所造成的不平衡转矩与惯性系统加速所必须的加速转矩之和。提升时，当其加速时，转矩达到最大值TMAX;当其减速时，则变为最小值TMIN。严格地讲，在无负载时，惯性力矩要比额定负载时小，其结果，加速转矩也减小，大致可以认为，一次运行中的转矩之差△T＝TMAX-TMIN几乎是一定的。

图4所示为下降运行时的电梯间速度和转矩指令。（a）为电梯间速度、（b）、（c）、（d）分别为额定负载时，平衡负载时以及无负载时的转矩指令（22a）变化情况。下降运行时，当处于减速时，转矩指令（22a）为最大值TMAX;当处于加速时，则转矩指令（22a）成为最小值TMIN，而转矩之差△T与提升运行时的数值相同。

以上为制动装置处于正常动作时的情况，下面说明由于制动线圈电路断线等原因造成制动瓦（1）不能松开情况下，电梯运行时的情况。

图5所示为制动器保持动作状态下，电梯提升运行时的情况，此时与图3相对应。电梯运行时，若设额定负载提升运行时的转矩为100%，则此时一般必须具有200～250%的最大转矩，因此，在正常运转时，转矩控制装置（22）不动作，在转矩指令（22a）中设计有极限值，以使转矩不会大于必须的数值。并且，电梯的制动器转矩一般为200%。当处于拉动制动器的情况下运行时，电动机必须产生为使电梯间运行的转矩，此处，还需为了克服制动转矩所需的转矩，因此转矩变得相当大。

因此，如图5（b）所示，在整个范围内，全负载提升运行时的转矩指令（22a）均超过限制值而达到极限，转矩差△T＝TMAX-TMIN，其值变得非常小。在平衡负载提升运行时，如图5（c）所示，转矩差△T要比至常值更小。然而，在无负载提升运行时，如图5（d）所示，与正常值相差无几。

图6所示为制动器保持不松开的情况下，电梯下降运行时的情况，图6（a）～（d）分别与图4所示情况相对应。在下降运行的情况下，当其无负载时，转矩之差△T极小;当其平衡时，转矩差△T值比正常值小;当其为额定负载时，则与正常时的数值几乎相同。

如上所述，通过对一次运行中的转矩差△T的监视，即可检测出制动器的松开不良故障，并且，如果为无负载提升运行和额定负载下降运行时，即使电梯在拉动制动器的情况下运行，转矩之差△T也与正常时的数值相差不大。然而，由于长时间仅仅反复进行这样的运行是完全不同的，因此，在进行其它方式的运行时，能够发现制动器的松开故障。

图7和图8所示为微型计算机（42）执行的程序操作图。在步骤（101）处，电源接通;在步骤（102）处，将表示是否需要检查转矩差△T的检测标志设定在“0”位置。然后，在步骤（103）处，执行采用转矩控制装置（22）的转矩程序。在步骤（104）处，执行采用电流指令装置（23）的电流指令程序。在步骤（105）处，执行采用制动器故障检测装置（29）的制动器故障检测程序，再回到步骤（103）。微型计算机（42）按照设定的周期反复执行上述程序。

图8为表示步骤（105）的制动器故障检测程序细节的操作程序图。在步骤（106）处，判断电梯间是否处于运行之中，如果处于停止状态，则进入步骤（107）。检查标志在步骤（102）处被设定为“0”，因此，进入步骤（108），将转矩指令的最大值TMAX设定为T₁。T₁的数值作为微型计算机（42）可以运算的最小值。然后，在步骤（109）处，将转矩指令的最小值TMIN设定为T₂。T₂值定为可运算的最大值。电梯间停止运行时，反复执行上述步骤。然后，在电梯间开始运行后，如果读出本程序，则步骤（106）判定可运行中，然后进入步骤（110）。在步骤（110）处，将检查标志设定为“1”，在步骤（111）处，转矩指令的最大值TMAX与现在的转矩指令（22a）相比较，如果TMAX更小时，在步骤（112）处，将TMAX变换成为现在的转矩指令（22a）相比较，如果TMIN更大时，在步骤（114）处，将TMIN变换成为现在的转矩指令（22a）;如果TMIN更小时，则脱离本程序。在电梯间运行时，通过反复操作上述步骤，分别将转矩指令（22a）的最大值设定为TMAX，将最小值设定为TMIN。

电梯间停止运行后，如果读出本程序，则在步骤（106）处，判定为停止运行中，而进入步骤（107）。由于检查标志在步骤（110）处设定为“1”，于是进入步骤（115）。在步骤（115）中，将TMAX-TMIN与设定值T₀相比较，当其TMAX-TMIN Y₀时，制动器被判断为正常状态，在步骤（117）处，使检查标志回到“0”，然后从本程序中脱离。当其TMAX-TMIN＜T₀时，如前所述，可制动器松开不良故障，因此，随着在步骤（116）处，阻止电梯间再次启动，向制动器故障输出电路（30）输出故障信号。据此，制动器故障输出电路（30）发出报警，或者向外界通报不能运转。

另外，在以上说明的实例中，根据转矩指令（22a）的最大值与最小值之差，检测出制动器松开故障，然而，即使根据与转矩指令大致成比例的电流指令或者电流反馈信号，也同样能检测出制动器松开故障。

如上所述，采用此发明，由于当电梯间一次运行中电动机转矩指令最大值与最小值之差小于设定值时，检测出制动器松开不良故障，所以不需要检测制动器动作的开关和布线，也不需要调整开关安装位置，在节省人力和材料方面，能够得到明显的效果。

Claims

1、一种电梯制动故障检测装置，具有能够按照制动指令产生动作，控制电动机的制动器；制动器故障检测装置；和通过制动器故障检测装置的动作，以检测出前述制动器松开不良故障，然后输出报警信号的制动器故障输出电路；其特征为还具有能够对电梯间提升电动机执行转矩指令的转矩控制装置；当前述转矩指令的最大值与最小值之差小于设定值时，制动器故障检测装置产生动作。