CN1033015C

CN1033015C - 电梯制动装置

Info

Publication number: CN1033015C
Application number: CN90107726A
Authority: CN
Inventors: 野村正实
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-09-28
Filing date: 1990-09-14
Publication date: 1996-10-16
Anticipated expiration: 2005-09-14
Also published as: KR930009956B1; GB2236365A; GB2236365B; JPH07102949B2; US5153389A; GB9021035D0; KR910006130A; JPH03115080A; CN1050527A

Abstract

本发明是一种电梯制动装置，它包括电磁制动器和制动线圈励磁电路，前者装有两个能单独动作的插杆式铁心和与其对应的吸引铁心的制动线圈，后者能使各制动线圈中的电流衰减状态不同，从而使各铁心的动作时间不同；使减速缓和，提高了维修作业的安全性和操作性能。

Description

电梯制动装置

本发明涉及用来改善电梯停止时的乘坐感觉、特别是改善低速检修运行停止时的乘坐感觉的电梯制动装置。

图5所示是历来使用的制动装置与卷扬机一起装配成的电磁制动器的剖面图。在图示的状态下，制动杆(50)利用弹簧(51)推向箭头A的方向。因此，安装在制动杆(50)上的制动块(52)抱住制动轮(53)，使其停止旋转。制动轮(53)固定安装在与电动机(图中未示出)直接联结的转轴(54)上，电动机的旋转被制动、进而电梯的运行也就停止了。另外，随着制动杆(50)向A方向的移动，呈L形的凸轮(55)则向箭头B的方向旋转，将插杆式铁心(56)向上推。

如果由电源(图中未示出)向设置在该插杆式铁心(56)周围的制动线圈(57)供给电流，则插杆式铁心(56)被吸引而下降。随着铁心的下降，凸轮(55)向箭头C的方向旋转，迫使制动杆(50)反抗弹簧(51)的弹力而向箭头D的方向旋转。伴随这一旋转动作，制动块(52)将制动轮(53)放开。放开后，转轴(54)由电动机驱动，使电梯升降。

这里设插杆式铁心(56)的磁路上的空气隙为x，当制动线圈(57)中有电流2流过时，电磁吸引力FP可近似地用下式表示：

FP = K 1 \cdot \frac{i^{2}}{x^{2}} - - - - (1)

另一方面，制动杆(50)通过弹簧(5 )对插杆式铁心(56)施加的推力FB也是空气隙x的函数。设x为零时，插杆式铁心的推力为F_o，则有如下的关系式：

FB＝F_o－K2·x (2)以上两式中，K1和K2是比例常数。使电流i的大小一定，则FP、FB相对于空气隙x的关系如图6所示。图中a点是插杆式铁心(56)处于被吸引状态时的空气隙x的大小。为了使插杆式铁心(56)的动作迅速，且使动作声音小，通常在(o-a)区间装入皮垫圈(图中未示出)。因此a点是当插杆式铁心(56)被吸引、致使制动器放开时插杆式铁心的端部位置。b点是当制动块(52)与制动轮(53)接触而使电梯处于制动状态时插杆式铁心(56)的端部位置。直线FB是与空气隙x相对应的推动插杆式铁心(56)的弹力。FP1～FP3分别是制动线圈电流为i1～i3时的电磁吸引力。那么，当电梯处于静止状态，插杆式铁心(56)的端部位于b点时，由于电磁制动器与电源接通，制动线圈电流增加，当电流达到i1时，插于式铁心(56)所受的电磁吸引力克服推插杆式铁心(56)的弹力，于是铁心(56)便向图6中的左方(空气隙x减小的方向)移动。空气隙x减小时，插杆式铁心(56)的电磁吸引力越发增大，铁心(56)的端部便迅速地移动到a点。在a点时，插杆式铁心(56)的电磁吸引力为(a-c)，比弹力(a-d)大很多，电磁制动器保持稳定的释放状态。其次，电磁制动器将电梯制动后，电流从i₁减小到i₃，这时插杆式铁心(56)所受的电磁吸引力小于弹力，铁心(56)便向图6中的右方(空气隙x增大的方向)移动。随着空气隙的增大，电磁吸引力越发减小，插杆式铁心(56)的端部迅速移动到b点。在b点，制动力与弹力(b-f)成正比。因此电梯停止时，不管怎样慢慢地减小制动线圈电流，制动力也会突然与弹力(b-f)成正比，使得电梯检修时低速运行停止及自动运行时因故障等而紧急停止，都是以令人讨厌的急减速状态完成。

原有的电梯制动装置的结构如上所述，由于采用了最新的高级技术，提高了控制性能，而使正常自动运行时的乘坐感觉得到了很大的改善，但检修时进行低速运行，电动机轴的惯性越小，停止时的急减速反而越大。这样就必须将制动转矩设计得能抵消过载时的不平衡转矩的大小，因此不能减小制动转矩。从而越来越增加电梯上的安装作业者及维修作业者的身体疲劳度，从作业安全的观点来看也有问题。

本发明就是为了解决这样的问题而进行研制的。由双制动机构产生的制动作用可单独进行控制，在检修运行等情况下，电梯停止时，可使各制动机构彼此之间保持一定的时间差而动作，本发明的目的就是要获得这样一种停止时的急减速极其缓和的制动装置。

本发明所涉及的制动装置包括电磁制动器和制动线圈励磁电路。电磁制动器有两个能单独动作的插杆式铁心，以及用来吸引各铁心的制动线圈。制动线圈励磁电路能使上述两个铁心的动作时间不同。

在本发明装置的情况下，检修运行停止时，两个插杆式铁心以不同的动作时间单独地进行控制。

图1所示为使用本发明的一个实施例的电磁制动器的剖面图，图2所示为图1中的制动线圈的励磁电路之一例的电路图，图3所示为电流指令值与时间的关系曲线图，图4所示为制动线圈励磁电路之另一例的电路图，图5所示为原有的制动装置使用的电磁制动器的剖面图，图6所示为插杆式铁心的电磁吸引力和对插杆式铁心的推力与空气隙的关系曲线图。

图中(1a)、(1b)是插杆式铁心，(2a)、(2b)是制动线圈，B是接点，R1、R2是衰减时间常数调节电阻，D1、D2是二极管，T1、T2是三极管，CU是控制部分，P、R3和D3分别是构成衰减时间常数变更电路的接点、衰减时间常数调节电阻和二极管。

另外，各图中同一符号表示同一部分或与其相当的部分。

下面根据附图详细说明本发明的一个实施例。

图1是与本发明相关的制动装置的一个实施例中使用的具有双制动机构的电磁制动器的剖面图，(1d)、(1b)是插杆式铁心，(2a)、(2b)是制动线圈，(3a)、(3b)是凸轮。这些结构元件的动作与原有的实例相同，但本发明的特征在于能使两个插杆式铁心的动作时间不同。图2是用来使两个插杆式铁心的动作时间不同的制动线圈励磁电路之一例的电路图。E是直流电源，B是制动器松开时闭合、而制动器工作时断开的接点，DCT1和DCT2分别为用来使制动线圈电流反馈的电流检测器，D1、D2是二极管，R1、R2是电流衰减时间常数调节电阻，T1、T2是控制制动线圈电流的三极管，PWM1、PWM2分别是对制动线圈(2a)、(2b)的电流指令值和实际电流值进行比较、控制各三极管T1、T2开关的电路，CU是输入电梯运行方式(TM)和运行速度(V)后，制成分别流经制动线圈(2a)、(2b)的电流指令值(I¹)、(I²)的控制部分。在直流电源E与地之间，通过接点B，形成由电流检测器DCT1、制动线圈(2a)、以及三极管T1的集电极和发射极构成的第1串联电路，另外还形成与该第1串联电路並联的由电流检测器DCT2、制动线圈(2b)、以及三极管T2的集电极和发射极构成的第2串联电路。由二极管D1和时间常数调节电阻R1构成的第3串联电路与制动线圈(2a)並联，同样，由二极管D2和时间常数调节电阻R2构成的第4串联电路与制动线圈(2b)並联。三极管T1、T2的基极分别通过控制电路PWM1、PWM2和加法点AP1、AP2连接到控制部分CU的I¹输出端和I²输出端上。电流检测器DCT1、DCT2的二次侧分别与加法点AP1、AP2连接。图3所示为对应于电梯的速度，由控制部分输出的电流指令值与时间的关系。

下面根据图1～图3说明本发明装置的动作情况。首先电梯起动时，不管是正常运行，还是检修运行，接点B一旦闭合，便从控制部分CU输出如图3所示的分别吸引插杆式铁心(1a)、(1b)的电流指令值。控制电路PWM1、PWM2根据各电流指令值与来自电流检测器DCT1、DCT2的反馈电流之差，分别使三极管T1、T2动作。于是制动线圈(2a)、(2b)通过三极管T1、T2同时励磁，插杆式铁心(1a)、(1b)也同时被抽出，使电磁制动器松开，电梯便开始运行。插杆式铁心(1a)、(1b)一旦被吸引，制动线圈电流在维持吸引状态的吸持电流以上的规定值(I^l)、(I²)开始减小，但这时两个制动线圈(2a)、(2b)中的电流减小的数值不同。停止时，不管是自动运行的紧急停止时还是检修运行停止时，接点B一旦被断开，限于时间常数调节电阻R1、R2的设定值相等的情况下，制动线圈(2a)、(2b)中的电流值越大，从接点B断开到插杆式铁心(1a)、(2b)动作所用的时间越长。因此，在检修运行停止时及自动运行紧急停止时，如果将接点B断开，两个插杆式铁心(1a)、(1b)的动作时间出现差异，左右制动块(52)分别以不同的时间推压制动轮(53)，制动转矩慢慢地加上去。另外，自动运行时，从正常减速到平稳地滑至停止，是由电动机产生的电力制动进行控制的，所以使用滚筒式制动器时，动力轴上无机械压力作用，所以电梯室的速度降到规定值以下的话，如果令两个制动线圈(2a)、(2b)的电流指令值相等，当电梯室停止时，接点B一断开，两个插杆式铁心(1a)、(1b)同时动作，制动块(52)同时推压制动轮(53)，起到制动作用。然而这时因电梯室已经停止，所以不会发生由制动引起的停止时的震动。另外，不言而喻，必须设定使两个制动线圈(2a)、(2b)的电流指令值相等的电梯室速度低于检修运行时的速度。

另外，每运行一次，使两个制动线圈(2a)、(2b)吸引插杆式铁心的吸持电流指令值互相交换一次，可使两个制动线圈(2a)、(2b)的温升取得平衡。这样一来，当检修运行停止时和自动运行紧急停止时，因插杆式铁心(1a)、(1b)的动作时间有差别，所以在滚简式制动器的情况下，制动器动作时最好在动力轴横向不加力，但这种运行的次数是很少的，而绝大多数的运行是正常的目动运行，这时左右同时加力，所以加在动力轴上的机械压力实际上不存在问题。

图4是使两个插杆式铁心的动作时间不同的制动线圈励磁电路的另一例的电路图。E是直流电源，B是制动器松开时闭合、而制动器工作时断开的接点，D1、D2、D3是二极管，R1、R2、R3是电流衰减时间常数调节电阻，P是检修运行时闭合的接点。在直流电源E和地之间，接点B和制动线圈(2a)、(2b)串联，在制动线圈(2a)的两端之间，二极管D1和衰减时间常数调节电阻R1串联，而且在制动线圈(2b)的两端之间，二极管D2和衰减时间常数调节电阻R2串联，另外，接点P、二极管D3和衰减时间常数调节电阻R3也串联，形成衰减时间常数变更电路。

下面根据图1及图4说明本发明装置的动作情况。首先，当电梯起动时，不管是正常运行还是检修运行，接点B一旦闭合，制动线圈(2a)、(2b)同时励磁，插杆式铁心(1a)、(1b)也同时被抽出，使电磁制动器松开，电梯开始运行。正常运行停止时，接点P处于断开状态，如果这样设定衰减时间常数调节电阻R1、R2，以使流经制动线圈(2a)、(2b)的电流衰减相同，则接点B一旦断开，制动线圈(2a)、(2b)中的电流分别通过衰减时间常数调节电阻R1及二极管D1、衰减时间常数调节电阻R2及二极管D2同时衰减，两个插杆式铁心(1a)、(1b)也同时动作，制动块(52)从左右同时推压制动轮(53)，起到制动作用。这样，自动运行时的正常减速停止几乎直至达到停止状态，都是由电动机产生的电力制动进行控制的，所以在使用滚筒式制动器的情况下，因电动机轴上不加机械压力，所以正常运行时可以便两个制动器同时起作用。

检修运行停止时，接点B一旦断开，制动线圈(2a)中的电流在由制动线圈(2a)的电感与(衰减时间常数调节电阻R1+制动线圈电阻)之比决定的较短时间内进行衰减，插杆式铁心(1a)开始动作。但是，因制动线圈(2b)连接着用来使P点闭合的上述衰减时间常数变更电路，衰减时间常数调节电阻R2的作用被衰减时间常数调节电阻R3的作用抵消，所以制动线圈(2b)中的电流在由制动线圈(2b)的电感和线圈电阻之比决定的较短时间内进行衰减，则插杆式铁心(1b)开始动作的时间比插杆式铁心(1a)动作的时间晚。

这样一来，只有在检修运行时，插杆式铁心(1a)、(1b)的动作时间才有差异，所以在滚筒式制动器的情况下，进行制动时，动力轴上沿横向有力作用，这样虽然不好，但在正常自动运行时，因力是从左右两侧同时加上去的，所以动力轴上施加的机械压力，实际上没有问题。

另外，图4中只在制动线圈(2b)两端设有衰减时间常数变更电路，但衰减时间常数变更电路也可以设置在制动线圈(2a)两端，另外，根据需要，在两个制动线圈(2a)、(2b)上都设置也可以。

如以上的详细说明，本发明的装置包括具有两个能单独动作的插杆式铁心及吸引各插杆式铁心的制动线圈的电磁制动器，还包括使上述两个插杆式铁心的动作时间不同的制动线圈励磁电路。检修运行停止时，两个插杆式铁心的动作之间有一定的时间差，所以施加的制动转矩约为总转矩的，结果使得减速变缓，提高了保养维修作业的安全性和操作性能。

Claims

1.电梯制动装置，其特征为：具有二个能够单独动作的插杆式铁心以及分别吸引这二个铁心的制动线圈的电磁制动器，以及使上述的二个插杆式铁芯的动作时间不同的制动线圈励磁电路，其中，只是在电梯检修运行时才使上述的二个插杆式铁心的动作时间不同。