CN102858669B - 安全电路和操作安全电路的方法 - Google Patents

Abstract

一种实例性安全电路包括多个接点，这些接点配置成在接点彼此导电接触时在接点上建立导电通路。当接点分离时，接点选择性地中断它们上的导电通路。控制器在接点上选择性地引入处于有效地克服接点中的至少一个接点上的任何污染物的电阻的电压电平的电压脉冲。控制器至少在期望接点接触以建立导电通路时引入电压脉冲。

Description

安全电路和操作安全电路的方法

背景技术

在各种应用中都会用到安全电路。例如，安全电路通常提供对负载的功率供应控制。安全电路的一种使用是在电梯系统内。沿竖井(hoistway)菊花链式地布置安全开关提供了控制是否向升降机供电以使电梯车厢移动的能力。沿菊花链的安全电路的开关与诸如竖井门锁的电梯门组件相关联。只要门组件未处于正确关闭位置，安全开关则保持断开，并且中断沿安全链的导电通路。在这些状况下，不向升降机供电，以使得电梯车厢不能移动。因此，安全链提供了在竖井门没有关闭或正确锁定的情况下防止电梯车厢移动的能力。

电梯系统中的已知安全链基于110伏AC功率操作。尽管这些系统经多年证实是可靠且有用的，但还是希望能降低电梯系统中的功耗。降低功耗的一个机会是引入低功率安全链电路。但是，在不引入新的设计挑战和复杂度的情况下，这无法做到。

发明内容

一种实例性安全电路包括多个接点，这些接点配置成在接点彼此导电接触时在接点上建立导电通路。当接点分离时，接点选择性地中断它们上的导电通路。控制器在接点上选择性地引入处于有效地克服接点中的至少一个接点上的任何污染物的电阻的电压电平的电压脉冲。控制器至少在期望接点接触以建立导电通路时引入电压脉冲。

一种操作安全电路的实例性方法，该安全电路包括多个接点，这些接点配置成在接点彼此导电接触时在接点上建立导电通路，并在接点分离时选择性地中断导电通路，该方法包括在接点上选择性地引入处于有效地克服接点中的至少一个接点上的任何污染物的电阻的电压电平的电压脉冲。可在期望接点接触以建立导电通路时引入电压脉冲。

通过以下详细描述，所公开的实例的各种特征和优点对于本领域技术人员来说将变得显而易见。如下简短地描述以下详细描述的随附附图。

附图说明

图1示意性地示出根据本发明实施例设计的实例安全电路。

图2是电压脉冲施加技术的图形表示。

图3示意性地示出可与本发明的实例实施例一起使用的实例电梯系统的选定部分。

具体实施方式

图1示意性地示出安全电路20的选定部分。多个接点22和24配置成在接点22和24彼此导电接触时在接点22和24上建立导电通路。当接点22和24分离时，它们选择性地中断它们上的导电通路。在图1的实例中，接点22和24示为处于分离或断开状况。

实例安全电路20包括配置成选择性地彼此耦合或相互分离的额外的接点26和28以及配置成彼此耦合或相互分离的电接点30和32。

实例安全电路20包括能量流控制装置40，它响应接点22-32的状况或位置而控制是否向负载供电。在一个实例中，只要各组接点中的任一组接点分离而使得它们上的导电通路中断，能量流控制元件40将不允许向相关联的负载供电。

在图1的实例中，至少一个导体42与各组接点22-32相关联。电源44提供的电功率沿导体42传导，并且在各组接点处于闭合位置以彼此接触时在各组接点上传导。在该实例中，电源44是低电压DC电源。在一个实例中，电源44提供48伏DC功率电平。

利用低电压DC电源的一个优点是较低的功耗。因利用低电压DC电源以替代高电压AC电源而引入的一个挑战是，例如，存在在沿安全电路20的接点中的任何一个接点上堆积污染物或腐蚀物的可能性。这种污染物或腐蚀物可能会干扰相关联的接点之间的导电耦合，即使它们处于它们否则会彼此电接触的位置。接点中的至少一个接点上的腐蚀物或污染物可引入电阻，该电阻对于低电压电源44的相对较低的电压来说过高而无法克服(overcome)，从而使得接点看起来不像是闭合或彼此接触。在这样的情况下，能量流控制装置40会做出错误的判断。即使接点可能全都闭合，它们中的至少一个接点上的腐蚀物或污染物也会妨碍来自低电压电源的功率流过那些接点，能量流控制装置40会将这理解为是各组接点中的至少一组接点断开。

定期地人工清洁接点并不现实。所示实例包括一种克服这些污染物或腐蚀物的影响的新方法。图1的实例包括控制器50，它在接点22-32上选择性地引入处于有效地克服接点中的至少一个接点上的任何污染物或腐蚀物的电阻的电压电平的电压脉冲。在一个实例中，控制器50引入具有是低电压电源44的电压的至少两倍高的电压电平的电压脉冲。在一个实例中，控制器50引入至少100伏的电压脉冲以克服接点22-32中的任何一个接点上的任何污染物的任何电阻。

在一些实例中，由控制器50引入的电脉冲有效地清洁接点并从接点移除任何腐蚀物或污染物，否则这些腐蚀物或污染物会干扰接点之间的电耦合。

图1的实例包括偏压元件52和54，以防止由控制器50提供的电压脉冲影响低电压电源44并防止低电压电源44的电压影响控制器50。

图2包括在一个实例中使用的功率控制策略的图形表示60。在62处示出监测电压电平，它对应于低电压电源44的正常电压电平。在一个实例中，该电压电平约为48伏。当想要引入电压脉冲以克服沿安全电路的接点中的任何接点上的任何污染物的电阻时，引入如64处所示的电压脉冲持续相对较短的时间周期。在该实例中，电压脉冲64具有约140伏的峰值电压值。一个实例包括利用由控制器50引入的脉冲的至少100伏幅度。在相对短暂的间隔之后，电压返回到62处所示的电压电平，它包括相对较低的DC电压监测电压。

在图1的实例中，导体42沿安全电路20延伸。在一些实例中，无需沿整个安全电路20的物理导体。在这样的实例中，沿安全电路20的一个或多个位置处的接点可沿安全电路从一个点到另一个点进行无线通信以提供那些接点是否闭合的指示。用于克服由接点中的任何接点上的任何污染物或腐蚀物引起的任何电阻的电压脉冲可在硬接线、无线或由两者组成的配置中使用。

如图1的实例中所示的安全电路有各种用途。一个这样的用途是控制载客装置中的功率供应。诸如电梯、乘客输送机和有轨电车的载客装置可包括根据本发明实施例设计的安全电路。

图3示意性地示出实例载客装置的选定部分。该特定实例是电梯系统。电梯系统包括控制电梯车厢移动的升降机70。多个电梯门72、74位于电梯系统内，包括公知的电梯车厢门和竖井门。图3中示出实例电梯系统门72和74。电梯门72采用将接点22和24配置成在门72处于正确关闭或锁定状况时彼此接触的方式使接点22和24与它们相关联。类似地，门74使接点30和32与它们相关联以便提供门74的合适组件何时处于正确关闭或锁定位置的指示。在一个实例中，接点与竖井门锁相关联以便提供相关联的门何时锁定的指示。能量流控制装置40（图1）将例如只采用在沿安全电路的所有接点都指示所有竖井门都正确锁定时允许电梯车厢移动的方式允许向升降机70供电。

在一个实例中，在电梯车厢将从停止位置加速时的电梯运行之前，控制器50沿安全电路引入电压脉冲以便从接点移除任何污染物或腐蚀物并克服与这些污染物或腐蚀物相关联的任何电阻。在另一个实例中，只要期望所有接点都将彼此耦合但至少一组接点看起来像是分离，控制器50引入电压脉冲以克服对应接点上的任何腐蚀物或污染物的影响。在引入电压脉冲之后，如果接点仍然看起来像是断开，那么例如做出对应门组件没有处于允许电梯车厢移动的正确位置或状况的判断。

在一个实例中，控制器50识别运输系统何时处于检查模式。在这样的实例中，控制器50防止在接点上引入脉冲。

在所示实例中，脉冲的能量限制为会在施加了脉冲的接点之间造成任何接触并且对个人无害的峰值电压。存在论述电流对人体的影响的标准。已知，人体可由500欧姆的电阻来表示。在150 V峰值电压和0.3安培峰值电流下，脉冲的能量为22.5 A²s，并且放电能量在45 μJ范围内。该能量电平可由接触接点的个人感知，但是它低于疼痛阈值。因此，当对脉冲设置了合适的极限时，即使在检查模式期间，限制脉冲的施加可能也不是必需的。

所公开的引入电压脉冲以克服与污染物或腐蚀物相关联的电阻的实例方法允许有效地将低电压安全电路并入到各种情形中。可在避免与至少一个安全电路接点上的污染物或腐蚀物干扰正确地检测闭合接点的能力的可能相关联的缺陷的同时，实现具有较低功率安全电路的优点。

以上描述在本质上是实例性而不是限制性的。不一定背离本发明本质的对所公开的实例的改变和修改对于本领域技术人员来说可变得显而易见。赋予本发明的法律保护的范围只可通过研读随附权利要求来确定。

Claims (21)

1.一种安全电路，包括：

多个接点，所述多个接点配置成在所述多个接点彼此导电接触时在所述多个接点上建立导电通路并在所述多个接点分离时选择性地中断所述多个接点上的导电通路；以及

控制器，其在所述多个接点上选择性地引入处于有效地克服所述多个接点中的至少一个接点上的任何污染物的电阻的电压电平的电压脉冲，所述控制器至少在期望所述多个接点接触以建立所述导电通路时引入所述电压脉冲,

其中所述安全电路进一步包括偏压元件，用于防止电压脉冲影响供所述多个接点使用以用于建立导电通路的低电压DC电源。

2.如权利要求1所述的安全电路，其中所述电压脉冲电压电平有效地移除所述多个接点中的至少一个接点上的任何污染物中的至少一些污染物。

3.如权利要求2所述的安全电路，其中所述电压脉冲电压电平大于100伏DC。

4.如权利要求3所述的安全电路，其中所述电压脉冲电压电平约为140伏DC。

5.如权利要求3所述的安全电路，包括：

与所述多个接点耦合的DC电源，所述DC电源在所述多个接点上提供监测电压，所述监测电压小于50伏DC。

6.如权利要求1所述的安全电路，包括：

至少一个导体，其与所述多个接点耦合，以使得在所述多个接点分离时所述多个接点选择性地中断沿所述导体的导电通路；以及

与所述导体耦合的DC电源，所述DC电源沿所述导体提供监测电压，所述监测电压小于50伏DC。

7.如权利要求1所述的安全电路，其中所述多个接点与具有至少一个可移动部分的被监测装置相关联，所述多个接点配置成响应所述可移动部分的被监测状况而分离。

8.如权利要求7所述的安全电路，其中所述被监测装置包括门，并且所述多个接点配置成在所述门打开时分离。

9.如权利要求8所述的安全电路，其中所述被监测装置包括载客装置。

10.如权利要求9所述的安全电路，其中所述载客装置包括电梯，并且所述多个接点配置成在至少一个电梯门组件没有处于正确关闭状况时分离。

11.如权利要求9所述的安全电路，其中所述控制器配置成在所述载客装置从停止加速之前引入所述电压脉冲。

12.一种操作安全电路的方法，所述安全电路包括多个接点，所述多个接点配置成在所述多个接点彼此导电接触时在所述多个接点上建立导电通路并在所述多个接点分离时选择性地中断所述多个接点上的导电通路，所述方法包括：

在期望所述多个接点接触以建立所述导电通路时，在所述多个接点上选择性地引入处于有效地克服所述多个接点中的至少一个接点上的任何污染物的电阻的电压电平的电压脉冲，

其中所述安全电路进一步包括偏压元件，用于防止电压脉冲影响供所述多个接点使用以用于建立导电通路的低电压DC电源。

13.如权利要求12所述的方法，包括：

利用所述电压脉冲来移除所述多个接点中的至少一个接点上的任何污染物中的至少一些污染物。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述电压脉冲电压电平大于100伏DC。

15.如权利要求13所述的方法，其中所述电压脉冲电压电平约为140伏DC。

16.如权利要求12所述的方法，包括：

在所述多个接点上提供监测电压，所述监测电压小于50伏DC，并且其中所述电压脉冲电压电平是所述监测电压的至少两倍。

17.如权利要求12所述的方法，包括：

使所述多个接点与具有至少一个可移动部分的被监测装置相关联，以使得所述多个接点响应所述可移动部分的被监测状况而分离。

18.如权利要求17所述的方法，其中所述被监测装置包括门，并且所述多个接点在所述门打开时分离。

19.如权利要求18所述的方法，其中所述被监测装置包括载客装置。

20.如权利要求19所述的方法，其中所述载客装置包括电梯，并且所述多个接点在至少一个电梯门组件没有处于正确关闭状况时分离。

21.如权利要求19所述的方法，包括在所述载客装置从停止加速之前引入所述电压脉冲。