CN103201205B - 电梯安全电路 - Google Patents

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Abstract

一种备选的电梯安全电路可以被用于一种方法，从而以更受控制的方式在紧急停止期间使电梯轿厢减速。所述安全电路包括具有与电源(PS)连接的输入部(T1)的安全触头(S1-Sn)的串联链；以及从安全触头(S1-Sn)的串联链的输出部(T2)导出电力的第一安全继电器(7)。延迟电路(13)被布置在所述安全触头(S1-Sn)的串联链的输出部(T2)与所述第一安全继电器(7)之间。因此，如果安全触头中的任何一个断开以启动紧急停止，那么由第一安全继电器的操作控制的任何过程都被延迟。

Description

电梯安全电路
技术领域
在电梯设备中，电梯轿厢和平衡块通常被支撑在牵引装置上并且与其互相连接。牵引装置通过带有马达驱动牵引轮盘的接合件被驱动以沿着电梯竖井沿相对的方向移动轿厢和平衡块。包括马达的驱动单元、关联制动器和牵引轮盘通常位于电梯竖井的上端或者备选地位于直接在竖井上方的机房中。
背景技术
电梯的安全性借助于包含多个触头或传感器的安全电路或者安全链被监测和管理。这样的系统在US6，446，760中公开。如果在电梯的常规运行期间安全触头中的一个断开或安全传感器中的一个指示不安全状态，那么安全电路内的安全继电器传输信号到电梯控制器，其指示驱动器通过立即使马达断电和运用制动器而执行紧急停止。在安全电路切断的理由已经被调查并且相关安全触头/传感器复位之前，电梯不能返回常规运行。EP-A1-1864935中描述了一种类似的电路，但是不是通过控制器利用信号进行紧急停止，而是驱动继电器和制动继电器串联连接到安全链，以使得如果安全触头中的一个断开则驱动继电器和制动继电器立即断开以分别使驱动器断电并且释放制动器。
传统地，钢缆索已经被用作牵引装置。近年来，已经发展了合成缆索以及包括被包覆在合成材料中的相对小直径的钢或芳纶帘线的带状牵引装置。这些合成牵引装置的一个重要方面是，与传统的钢缆索相比，它们通过接合件与牵引轮盘呈现的摩擦系数增大。由于摩擦力相关系数的这一增大，因此当对于采用合成牵引装置的电梯在紧急停止中运用制动器时，轿厢的减速会显著增大，这严重地降低了乘客的舒适性并且甚至可能引起对乘客的伤害。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种备选的电梯安全电路，其可以用于以更受控制的方式在紧急停止期间使电梯轿厢减速。这一目的通过包括安全触头的串联链的电梯安全电路实现，所述串联链具有与电源连接的输入部和从安全触头的串联链的输出部导出电力的第一安全继电器。延迟电路被布置在安全触头的串联链的输出部和第一安全继电器之间。因此，如果安全触头中的任何一个断开以启动紧急停止，那么由第一安全继电器的操作控制的任何过程都被延迟。
延迟电路可以包括布置在安全触头的串联链的输出部和第一安全继电器之间的二极管和电阻器，并且还可以包括与电阻器和第一安全继电器并联的电容器。因此，延迟量可以通过为延迟电路选择适当的R-C常数而被设定。
优选地，电梯安全电路还包括被布置为选择性地绕过第一安全继电器的监视计时器。因此，第一安全继电器可以在安全触头的串联链中不间断地由监视计时器立即地并且独立地运行。监视计时器可以被布置成与第一安全继电器并联。备选地，监视计时器可以布置成与电容器并联。
电梯安全电路还可以包括布置成与延迟电路和第一安全继电器并联的第二安全继电器。因此，如果安全触头中的任何一个断开以启动紧急停止，那么由第二安全继电器的操作控制的任何过程都立即进行。
备选地，第二安全继电器可以布置在安全触头的串联链的输出部和延迟电路之间。利用这一串联布置，第二二极管可以布置在安全触头的串联链的输出端子与监视计时器之间，以确保第一和第二安全继电器都可以由监视计时器立即运行。
延迟电路和第一安全继电器可以集成到一起作为延时继电器。延时继电器可以是常开的定时断开式继电器或常闭的定时断开式继电器。
优选地，第一安全继电器是制动触头以使得如果启动了紧急停止，则并不是立即而是在延迟之后运用制动器。如果制动触头是延时继电器，那么第二监视计时器可以布置在制动电路中以选择性地绕过制动器的线圈。
优选地，第二安全继电器是驱动继电器，以使得如果启动了紧急停止，则驱动继电器立即通知电梯驱动器，或者主动控制马达使电梯减速，或者使马达断电。
本发明还提供了一种用于控制电梯运动的方法，其包括检测安全触头是否断开的步骤以及在安全触头断开之后以预定时间间隔运行第一安全继电器的步骤。
优选地，所述方法还包括监测电梯的驱动器的步骤以及当驱动器经历软件问题、硬件故障时或者如果供给驱动器的电源处于允许的容差之外就运行第一安全继电器的步骤。因此，第一安全继电器可以独立于安全触头被运行。
附图说明
在此参考附图经由具体的示例描述本发明，在附图中：
图1是根据本发明的第一实施方式的电梯安全电路的示意图；
图2根据本发明的第二实施方式的电梯安全电路的示意图；
图3示出了传输到应用于图1和2中示出的电路的监视继电器的控制信号的图形表示，以及所述监视继电器的相关响应的图形表示；
图4是根据本发明的第三实施方式的电梯安全电路的示意图；
图5说明了在图4的电路中使用的一个典型的延时继电器；以及
图6示出了图5的延时继电器的线圈功率的图形表示，以及所述延时继电器的相关响应的图形表示。
具体实施方式
根据本发明的第一电梯安全电路1在图1中示出，其中电源PS与安全触头S1-Sn的串联链的输入端子T1连接。触头S1-Sn监测电梯的各种状态并且在常规运行下保持闭合。例如，触头S1可以是层门(landing door)触头，只要该特定的层门关闭，所述层门触头将保持闭合。如果层门打开而在该特定层处电梯轿厢却没有同时到达，这表示一种可能的危险状态，那么触头S1将断开并且由此切断安全链1启动紧急停止，这将在下面更详细地讨论。
驱动继电器3连接在安全触头S1-Sn的串联链的输出端子T2与共同参考点0V之间。共同参考点在下文中被称为地并且被认为具有零电压。
电力还被输出端子T2通过延迟电路13提供给制动接触器7。延迟电路13包括二极管D1、电阻器R和电容器C。二极管D1和电阻器R被串联布置在输出端子T2和连到制动接触器7的输入端子T4之间，由此二极管D1偏置以允许电流沿该特定方向流通，并且电容器C被布置在地0V与第一二极管D1和电阻器R的接合点T3之间。
因此，在常规运行下，所有安全触头S1-Sn在串联链上闭合，电流从电源PS流通通过串联链S1-Sn并且通过都保持在它们的闭合位置中的驱动继电器3和制动接触器7的各自的线圈。此外，电流还将对延迟电路13的电容器C充电。利用处于其闭合位置的驱动继电器3，电梯驱动器5继续控制马达11以根据电梯控制器收到的乘客请求而升高和降低电梯轿厢。类似地，利用制动接触器7闭合，电流流通通过制动电路19以电磁地保持电梯制动器9克服传统制动弹簧的偏压力而打开。
然而，如果检测到紧急情况并且安全触头S1-Sn中的一个断开，那么电路1被中断并且电流不再流通通过驱动继电器3的线圈。因此，驱动继电器3立即断开并发信号到驱动器7要求紧急停止，于是驱动器7主动控制马达11以立即使电梯减速。备选地，驱动继电器3可以布置成使马达11断电。
同时，尽管没有电流流通通过二极管D1，延迟电路13的已充电的电容器C将通过电阻器R放电以保持电流流通通过制动接触器7的线圈。因此，制动接触器7将继续闭合制动电路19并且制动器9将保持打开或不工作，直到电容器C已经充分地放电为止。因此，尽管安全电路1已经中断，制动器9也将不会被立即运用，而是将被延迟一定的时间段，所述时间段由延迟电路13中所采用的R-C常数确定。因此，本发明提供了包括第一阶段和随后的第二阶段的两个阶段紧急停止次序，在第一阶段中驱动器5立即控制马达11以按照受控制的方式使电梯减速，在第二阶段中制动器9被运用。
电梯安全电路1还包含与制动接触器7两端并联连接、即处于端子T4和地0V之间的监视计时器15。备选地，如图2的实施方式所示，监视计时器15可以与延迟电路13的电容器C两端并联连接。监视计时器15从驱动器5接收信号DS。在常规运行状态下，这一信号DS如图3所示连续地交替开和关并且监视计时器15保持打开。如果驱动器5经历软件或硬件故障或者如果供给驱动器5的电源处于允许的容差之外，那么如电力失常的情况那样，来自驱动器5的信号DS停止循环并且在短时间段△t1之后监视计时器15超时且关闭。如果这一情况发生，则安全电路1通过监视计时器15放电以使得驱动继电器3和制动接触器7立即断开，如现有技术中那样。
根据本发明的备选电梯安全电路1′在图2中被示出。电路1′基本上包含与前一个实施方式相同的构件，但是在这一方案中驱动继电器3和制动接触器7被串联布置在安全触头S1-Sn的串联链的输出端子T2与地0V之间。同样，电路1′提供了包括第一阶段和随后的第二阶段的两个阶段紧急停止次序，在第一阶段中驱动器5立即控制马达11以按照受控制的方式使电梯减速，在第二阶段中制动器9被运用。
在本实施方式中，由于如果驱动器5有故障则电力也仍然会流通通过驱动继电器3，因此监视计时器15不足以如在前一个实施方式中那样刚好绕过制动接触器7。作为替代，第二二极管D2被插入在输出端子T2和监视计时器15之间以使电路1′放电(drain)并且确保如果存在驱动器故障则驱动继电器3和制动触头7都立即断开。
本发明的另一个实施方式在图4中示出。在这一电路1″中图1的延迟电路13和制动接触器7被延时继电器17替换。在本示例中，如图5所示，继电器17是常开的定时断开式继电器NOTO，其具有图6中所说明的转换特性。
在常规运行下，所有安全触头S1-Sn在串联链上闭合，电流从电源PS流通通过串联链S1-Sn并且通过都保持在它们的闭合位置中的驱动继电器3和延时继电器17的各自的线圈。利用延时继电器17闭合，电流流通通过制动电路19以电磁地保持电梯制动器9克服传统制动弹簧的偏压力而打开。
如果检测到紧急情况并且安全触头S1-Sn中的一个断开，那么电路1″被中断并且电流不再流通通过驱动继电器3或延时继电器17的线圈。因此，驱动继电器3立即断开并发信号到驱动器7要求紧急停止，于是驱动器7主动控制马达11以立即使电梯减速。另一方面，如图6所示，延时继电器17在其线圈已经断电之后保持闭合达预定时间段△t2，并且因此延时继电器17将继续闭合制动电路，并且在预定时间段△t2期间制动器9将保持打开或不工作。因此，尽管电路1″已经中断，制动器9也将不会被立即运用，而是将被延迟一定的时间段△t2。同样，这一实施方式提供了包括第一阶段和随后的第二阶段的两个阶段紧急停止次序，在第一阶段中驱动器5立即控制马达11以按照受控制的方式使电梯减速，在第二阶段中制动器9被运用。
如在图1中示出的所述第一实施方式中那样，电梯安全电路1″′包含与延时继电器17两端并联连接的第一监视计时器15。如先前描述的那样，第一监视计时器15从驱动器5接收信号DS。在常规运行状态下，这一信号DS如图3所示连续地交替开和关并且第一监视计时器15保持打开。如果驱动器5经历软件或硬件故障或者如果供给驱动器5的电源处于允许的容差之外，那么如电力失常的情况那样，来自驱动器5的信号DS停止循环并且在短时间段△t1之后第一监视计时器15超时且关闭。如果这种情况发生，则安全电路1″′通过第一监视计时器15放电以使得驱动继电器3立即断开。然而，在这一实施方式中，即使安全电路1″′通过第一监视计时器15放电，正是由于其性质，延时继电器17也将不会立即断开而是将延迟一定的时间段△t2。为了克服这一问题，第二监视计时器15′被安装在制动电路19中如果来自驱动器5的信号DS停止循环的话以允许电流绕过制动器9的线圈。因此，如果第一和第二监视计时器分别有驱动器故障，那么驱动器5和制动器9都同时得到通知。
本领域技术人员将容易理解，如所附权利要求限定的本发明并不限于以上所述的示例。例如，代替如图1所示的安装制动器组12、14在驱动单元内，它们可以被安装在轿厢上以便以摩擦形式接合导轨以使得轿厢停止。此外，尽管已经特别地将两个安全继电器描述为相对制动器和驱动器被操作，但它们也可以容易地用于控制电梯内的其它功能。
尽管已经具体地公开了结合合成牵引装置使用的本发明，但其也可以同样地被应用于任何电梯以减小在紧急停止期间的电梯轿厢的负加速度并且由此提高乘客舒适性。

Claims (16)

1.一种电梯安全电路，其包括：
具有与电源(PS)连接的输入部(T1)的安全触头(S1-Sn)的串联链；以及
从安全触头(S1-Sn)的串联链的输出部(T2)导出电力的第一安全继电器(7)；以及
布置在安全触头(S1-Sn)的串联链的输出部(T2)与第一安全继电器(7)之间的延迟电路(13)；
其特征在于，
所述电梯安全电路还包括：布置成选择性地绕过所述第一安全继电器(7)的监视计时器(15)。
2.根据权利要求1所述的电梯安全电路，其中所述延迟电路(13)包括：
串联布置在所述安全触头(S1-Sn)的串联链的输出部(T2)与所述第一安全继电器(7)之间的二极管(D1)和电阻器(R)；以及
电容器，所述电阻器(R)和所述第一安全继电器(7)串联，两者的串联与电容器(C)并联。
3.根据权利要求2所述的电梯安全电路，其中所述监视计时器(15)被布置成与所述电容器(C)并联。
4.根据权利要求1所述的电梯安全电路，其中所述监视计时器(15)被布置成与所述第一安全继电器(7)并联。
5.根据权利要求1所述的电梯安全电路，所述电梯安全电路还包括：布置在所述安全触头(S1-Sn)的串联链的输出部(T2)与所述延迟电路(13)之间的第二安全继电器(3)。
6.根据权利要求2所述的电梯安全电路，所述电梯安全电路还包括：布置在所述安全触头(S1-Sn)的串联链的输出端子(T2)与所述监视计时器(15)之间的第二二极管(D2)。
7.根据权利要求1所述的电梯安全电路，其中所述延迟电路和所述第一安全继电器被集成到一起作为延时继电器(17)。
8.根据权利要求7所述的电梯安全电路，其中所述延时继电器是常开的定时断开式继电器(NOTO)。
9.根据权利要求7所述的电梯安全电路，其中所述延时继电器是常闭的定时断开式继电器(NCTO)。
10.一种电梯安全电路，其包括：
具有与电源(PS)连接的输入部(T1)的安全触头(S1-Sn)的串联链；以及
从安全触头(S1-Sn)的串联链的输出部(T2)导出电力的第一安全继电器(7)
布置在安全触头(S1-Sn)的串联链的输出部(T2)与第一安全继电器(7)之间的延迟电路(13)；其中，
所述电梯安全电路还包括：第二安全继电器(3)，所述延迟电路(13)和所述第一安全继电器(7)串联，两者的串联与所述第二安全继电器(3)并联。
11.根据权利要求10所述的电梯安全电路，其中所述延迟电路和所述第一安全继电器被集成到一起作为延时继电器(17)。
12.根据权利要求11所述的电梯安全电路，其中所述延时继电器是常开的定时断开式继电器(NOTO)。
13.根据权利要求11所述的电梯安全电路，其中所述延时继电器是常闭的定时断开式继电器(NCTO)。
14.一种用于控制电梯的运动的方法，其包括以下步骤：
检测安全触头(S1-Sn)是否断开；以及
在安全触头(S1-Sn)断开后的预定时间间隔运行第一安全继电器(7)；
监测所述电梯的驱动器(5)；以及
当所述驱动器(5)经历软件故障、硬件故障时或者如果供给所述驱动器(5)的电源处于允许的容差之外，则运行所述第一安全继电器(7)。
15.一种电梯装置，包括：
设置在竖井内的电梯轿厢；以及
根据权利要求1所述的电梯安全电路。
16.一种电梯装置，包括：
设置在竖井内的电梯轿厢；以及
根据权利要求10所述的电梯安全电路。
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