CN104540762A - 安全电路和电梯系统 - Google Patents

Abstract

根据本发明的安全电路包括：安全开关或安全开关的串联电路(1)，其包括用于电安全电路信号的输入(2)以及输出(3)，在所述输出中，当闭合所有的所述安全开关(1)时，呈现被供应到所述输入(2)的所述电安全电路信号。所述安全电路也包括：包括光纤的线缆(4)；以及，用于光信号的发送器电路(5)，所述电路的输出连接到包括光纤的所述线缆。所述发送器电路(5)的所述输入连接到所述安全开关或所述安全开关的串联电路的所述输出(3)，并且，所述发送器电路(5)被配置为在所述线缆(4)的所述光纤中发送在所述安全开关或所述安全开关的串联电路的所述输出(3)中呈现的所述安全电路信号。

Description

安全电路和电梯系统

技术领域

本发明涉及用于电梯的安全设备。

背景技术

在电梯系统中，必须有安全系统，借助于它，可以例如作为缺陷或操作错误的结果而停止电梯系统的运行。上述的安全系统包括安全电路，该安全电路包括彼此串联的安全开关，该开关被布置在电梯系统的不同部分中，以监控系统的安全。该安全开关彼此与导体串联，在该导体中，只要安全开关闭合，则电安全电路信号传播。当安全开关打开时，断开了在安全电路中的安全电路信号的通过。安全开关的打开指示电梯系统的安全已经被损害。安全电路信号可以例如是电网的电压频率的直流信号或交流信号。

安全电路的长度经常形成问题，特别是在高层建筑中，因为在长导体中的电阻在安全电路信号中引起大的电压损耗。另外，特别是在电梯轿厢的随行电缆中行进的安全电路的环路对于干扰很敏感，因为也存在有时在随行电缆中的安全电路导体附近传播几百米的距离的许多其他信号。

安全电路导体的保护套的破损可能引起接地故障，在该情况下，接地故障电流开始从安全电路的电源向在建筑物中的传导结构内传播。作为接地故障的结果，必须停止电梯的运行；另一方面，接地故障电流也可能引起一个或多个电梯组件的故障。

发明内容

本发明的目的是改善电梯的安全电路的结构，以便减少在安全电路中出现的电压损耗。本发明的一个目的是改善作为相对于接地故障的预防的电梯的安全电路的故障容差。本发明的一个目的是改善电梯的安全电路对于过度磨损和/或对于连接到安全电路电缆的任何EMC干扰的干扰容忍。本发明的另一个目的是提供一种电梯系统，其中，利用根据本发明的改善的安全电路。

为了实现这些目的，本发明公开了根据权利要求1的安全电路和根据权利要求13的电梯系统。在从属权利要求中描述了本发明的优选实施例。在说明部分和在本申请的附图中也呈现了一些发明实施例和各个实施例的发明组合。

根据本发明的安全电路包括安全开关或安全开关的串联电路，其包括用于电安全电路信号的输入以及输出，在所述输出中，当并且仅当闭合所有的安全开关时，呈现被供应到所述输入的所述电安全电路信号。所述安全电路也包括包含光纤的线缆以及用于光信号的发送器电路，所述电路的输出连接到包括光纤的所述线缆。所述发送器电路的输入连接到上述安全开关或安全开关的所述串联电路的输出，并且所述发送器电路被配置为在所述线缆的所述光纤中发送在所述安全开关或所述安全开关的串联电路的输出中呈现的安全电路信号。

根据本发明的安全电路除了电梯系统之外也适合于用在以下述方式配置的自动扶梯系统中和自动人行道系统中：在自动扶梯/自动人行道的未中断的运行期间，闭合所述安全开关，并且所述安全开关的每一个被配置为因为自动扶梯/自动人行道的一些功能不合格而打开。在根据本发明的安全电路中，当安全开关打开时断开在安全开关或安全开关的串联电路的输出中呈现的安全电路信号。因此，在光纤中传播的连续安全电路信号指示所述系统在正常地运行，并且，该系统的功能不合格被检测为在光纤中传播的安全电路信号的断开。所述系统也是自动防故障的，因为光纤的破损/断开或在发送器电路中的辐射源的故障导致在光纤中传播的安全电路信号的断开。

根据本发明的电梯系统包括电梯轿厢和电驱动器，所述电驱动器被配置为根据电梯呼叫来在电梯井中驱动电梯轿厢。所述电梯系统进一步包括根据本发明的安全电路。

当作为光信号而不是作为电流/电压信号沿着光纤传送安全电路信号时，消除或至少实质上减小在安全电路信号的传送中的电压降低和电磁干扰的影响。同样，在安全电路中的接地故障的风险降低，因为光纤不象传统的安全电路电缆那样导电。另外，当使用光纤时，也可以容易地将安全电路的不同部分彼此电分离，这特别减少了连接到安全电路电缆的共模干扰，因为将光纤电分离断开了用于在安全电路中的共模干扰的路径。

当在光纤中传送安全电路信号时，功耗比当在传统安全电路电缆中传送电流/电压信号时更小。在该情况下，安全电路的功耗也降低。

根据本发明的安全电路也可以由安全电路开关的多个串联电路形成，沿着包括光信号的独立线缆来传送在安全电路开关的串联电路的每一个中传播的安全电路信号。

借助于一些实施例的下面的说明，可以更好地明白前面的发明内容以及下面提供的本发明的另外的特征和另外的优点，所述说明不限制本发明的应用范围。

附图说明

图1作为电路图呈现了根据本发明的一个实施例的一个安全电路。

图2作为电路图呈现了根据本发明的第二实施例的一个安全电路。

图3呈现了根据本发明的一个实施例的电梯系统。

图4呈现了根据一个实施例的安全电路。

具体实施方式

在根据图1的本发明的实施例中，电梯的安全电路包括正开机械安全开关1的串联电路1。串联安全开关1被适配来与电梯轿厢连接。安全开关可以例如是下面部分的一个或多个：

-用于监控电梯轿厢的紧急出口舱门的位置/锁定的安全开关

-用于监控在电梯井中的电梯轿厢的允许移动的极限的安全开关

-用于监控电梯轿厢的机械制动器/安全装置的运行的安全开关

-在电梯的服务驱动单元中的开关，使用该开关断开安全电路/将电梯转换到服务驱动模式内

-用于监控电梯轿厢的门的锁定的安全开关。

在图1中，安全开关的串联电路1的输入2连接到DC电压源，该DC电压源因此向串联电路1供应DC安全电路信号。另一方面，安全开关的串联电路1的输出3连接到安全继电器8的控制线圈。仅当闭合所有的安全开关1时，输出3是活动的，即，在输出3中呈现安全电路信号。安全继电器的控制线圈从安全开关的串联电路的输出3接收其供电。安全开关1被适配来以下述方式与电梯轿厢连接：在电梯的正常运行期间闭合安全开关，并且，安全开关的打开表示电梯系统的功能不合格，诸如电梯轿厢的紧急退出舱门的打开、电梯轿厢到达在电梯井中的允许移动的极限处、电梯轿厢的安全装置夹持(safty-gear gripping)、电梯轿厢的门的打开和电梯轿厢的服务驱动开关的使用。因此，当在电梯轿厢中检测到功能不合格时，从安全开关的串联电路1的输入2向输出3的电压供应停止，断开安全电路信号，并且安全继电器8的触点打开。

安全电路包括用于光信号的发送器电路5，该电路的输出连接到包括光纤的传播线缆4。发送器电路5包括使用电运行的LED辐射源7，当向辐射源7供应必要的操作电压时，该辐射源形成要在光纤中发送的信号(优选地为IR频率信号)。安全继电器8的触点以下述方式连接到用于光信号的发送器电路5的输入：当闭合安全继电器8的触点时，辐射源7从电压源15接收其操作电压。该解决方案的一个优点是，可以最小化从电压源15到发送器电路5并且经由安全继电器8的触点向前到地的供应导体的长度；另一方面，当执行该系统的故障分析时，也必须考虑在闭合位置中的安全继电器8的触点的干扰。为了实现电梯的安全电路所需的安全完整性水平，如果必要，则可以使用独立的监督电路(在图1中未示出)监控安全继电器的触点的状态，或者，可以重复安全继电器8的触点，并且，该重复的触点可以彼此串联。

当闭合在串联连接1中的安全开关时，也闭合安全继电器8的触点，以向发送器电路5的LED辐射源7供应操作电压。在该情况下，发送器电路5发送作为在传播线缆4的光纤中的连续光安全电路信号的、在安全开关的串联电路1的输出3中存在的安全电路信号。因此，在光纤中传播的安全电路信号指示该系统正常地运行，并且，将该系统的功能不合格检测为在光纤中传播的安全电路信号的断开。

传播线缆4的光纤在传播线缆4的另一端处连接到接收器电路6的输入。接收器电路6包括对于辐射敏感的组件，诸如光电二极管或光电晶体管，其对于从传播线缆4的光纤接收的光信号起反应。另一方面，接收器电路6的输出以下述方式连接到安全继电器16的控制线圈：当断开在接收器电路6的输入中的光信号时，安全继电器16的触点打开。经由安全继电器16的触点向电梯的提升机的机械制动器的安全继电器15的控制线圈并且也向电梯电动机的频率转换器的安全继电器17的控制线圈供电。安全继电器15、17以下述方式与机械制动器/频率转换器连接：当在接收器电路6的输入中的光安全电路信号被断开时，机械制动器启动以制动电梯轿厢的移动，并且从频率转换器向电梯电动机的电力供应停止。为了实现正确的安全完整度水平，也可以重复接收器电路6以及安全继电器16，在该情况下，接收器电路6或安全继电器16的故障仍然未防止机械制动器的启动和电梯电动机的电源的断开。

在图2中呈现的电梯的安全电路与在图1中呈现者不同，使得发送器电路5的输入以下述方式连接到安全开关的串联电路的输出3：LED辐射源7从安全开关的串联电路的输出3直接地接收操作电压。因此，当闭合所有安全开关1时，在安全开关的串联电路的输出3中存在的安全电路信号在传播线缆4的光纤中传播，并且另一方面，安全开关的打开导致LED辐射源的操作电压的断开和光安全电路信号在光纤中的传播的停止。可以使用较少的组件来实现该解决方案。另外，该解决方案在下述意义上是自动防故障的：当安全开关打开时，LED辐射源7可以不再从安全开关的串联电路1外接收操作电压，在该情况下，可以可靠地防止电梯的操作。

在图1和2的实施例中，连接到发送器电路5的安全开关/安全开关1的串联电路也可以被布置在除了电梯轿厢上之外的位置，并且它可以包括例如下面的安全开关的一个或多个：

-用于监控电梯井的入口的位置和/或锁定的安全开关

-用于监控电梯轿厢的过速控制器的运行的安全开关

-用于监控电梯的端部缓冲器的运行的安全开关。

根据图1或2的安全电路被适配到在图3中图示的电梯系统内。在该电梯系统中，根据使用呼叫给出装置14A、14B给出的电梯呼叫来在电梯井13中上或下驱动电梯轿厢12。电梯乘客可以通过在停止楼层14A上和在电梯轿厢14B中的呼叫给出装置来给出电梯呼叫。使用电驱动器来驱动电梯轿厢。该电驱动器包括：提升机10，使用其来产生用于驱动电梯轿厢所需的驱动力；以及，频率转换器9，使用其来在提升机10中的电梯电动机的绕组供应电力，以产生必要的驱动力。另外，提升机10通常包括两个电磁机械制动器11，它们被启动来通过断开向机械制动器的电磁体的电流的供应来制动提升机/电梯轿厢的移动。在本领域中公知电梯的电驱动器的操作原理，并且在此不更详细地呈现它。

根据图1和2的安全开关的串联电路1被适配来与电梯轿厢12连接。另外，用于光信号的发送器电路5被适配来与电梯轿厢连接，该电路的输出连接到在传播线缆4中的光纤。传播线缆4的另一端连接到用于光信号的接收器电路6的输入，接收器电路6被适配到电梯系统的不移动结构，诸如与电梯井13的墙壁部分连接。除了光安全电路信号之外，使用其向电梯轿厢12供电的供电电缆在传播线缆中被传送。另外，传播线缆可以包括一条或多条信号电缆，在该电缆的导体中，传送电控制信号。

用于光信号的接收器电路6的输出包括信号放大器18，其中，从接收器电路6的输出接收的电信号在它被带到安全继电器16的控制线圈之前被放大，安全继电器16与电梯的电驱动器连接。安全继电器16的触点控制机械制动器的安全继电器15以及频率转换器的安全继电器17，如在图1和2的实施例中所述。因此，当在电梯轿厢12上的安全开关打开时，在传播线缆4的光纤中传播的安全电路信号断开，在该情况下，电梯系统通过下述方式而被带入安全状态内：将向提升机10的电梯电动机进行的电力供应与频率转换器9断开，并且也启动机械制动器以制动提升机的曳引轮的移动/电梯轿厢的移动。

在图4中呈现的实施例中，存在安全开关的两个独立的串联电路1，在该电路中，使用根据图1或图2的实施例的电路，沿着包括光纤的线缆4来使用独立的发送器电路5传送安全电路信号。包括光纤的线缆4两者在它们的端部之一处连接到用于光信号的接收器电路6，并且两者的接收器电路6的输出也使用如上所述类型的电路连接到安全继电器16的控制线圈。安全继电器16的触点彼此串联，并且经由触点向频率转换器和机械制动器的安全继电器15、17的线圈供应控制电流。在该情况下，在安全开关的任何一个串联电路1中的安全开关的打开使得经由频率转换器向电梯电动机的电力供应停止，并且机械制动器将启动。

对于本领域内的技术人员显然，根据本发明的安全继电器8、15、16、17可以是机械或固态开关。

借助于本发明的几个示例而上述了本发明。对于本领域内的技术人员显然，本发明不仅限于如上所述的实施例，而且许多其他应用在由权利要求限定的本发明的思想的范围内是可能的。

Claims (15)

1.一种安全电路，包括：

安全开关或安全开关的串联电路(1)，其包括用于电安全电路信号的输入(2)以及输出(3)，在所述输出中，当闭合所有的所述安全开关(1)时，呈现被供应到所述输入(2)的所述电安全电路信号；

其特征在于，所述安全电路包括：

包括光纤的线缆(4)；

用于光信号的发送器电路(5)，所述发送器电路的输出连接到包括光纤的所述线缆；

并且，所述发送器电路(5)的所述输入连接到所述安全开关或所述安全开关的串联电路的所述输出(3)；

并且，所述发送器电路(5)被配置为在所述线缆(4)的所述光纤中发送在所述安全开关或所述安全开关的串联电路的所述输出(3)中呈现的所述安全电路信号。

2.根据权利要求1所述的安全电路，其特征在于，所述安全开关(1)是正开安全开关。

3.根据权利要求1或2所述的安全电路，其特征在于，所述发送器电路(5)包括电操作的辐射源(7)，其形成当向所述辐射源供应必要的操作电压时要发送的信号。

4.根据权利要求3所述的安全电路，其特征在于，所述发送器电路(5)的所述输入以下述方式连接到上述安全开关/安全开关的串联电路的所述输出(3)：所述辐射源(7)从在所述安全开关/安全开关的串联电路的所述输出(3)中存在的所述安全电路信号接收其操作电压。

5.根据权利要求3所述的安全电路，其特征在于，所述安全电路包括安全继电器(8)，

并且，在于所述发送器电路(5)的所述输入以下述方式连接到所述安全继电器(8)的触点：所述辐射源(7)经由所述安全继电器(8)的所述触点来接收其操作电压，

并且，在于所述安全继电器(8)的所述控制线圈连接到上述安全开关/安全开关的串联电路的所述输出(3)。

6.根据前述权利要求的任何一项所述的安全电路，其特征在于，所述安全电路包括用于所述光信号的接收器电路(6)，所述电路的输入连接到包括光纤的线缆(4)。

7.根据权利要求6所述的安全电路，其特征在于，所述接收器电路(6)的输出以下述方式连接到安全继电器(16)的控制极：当在接收器电路(6)的输入中的安全电路信号被断开时，所述安全继电器(16)的触点打开。

8.根据权利要求6或7所述的安全电路，其特征在于，重复用于所述光信号的所述接收器电路(6)，并且，在于所述接收器电路的所述重复的输入连接到包括光纤的所述线缆(4)。

9.根据前述权利要求的任何一项所述的安全电路，其特征在于，所述安全电路是用于电梯的安全电路。

10.根据权利要求9所述的安全电路，其特征在于，在所述电梯系统的未中断的运行期间闭合所述安全开关(1)；

并且，所述安全开关(1)的每一个被配置为因为所述电梯系统的某种功能不合格而打开。

11.根据权利要求9或10所述的安全电路，其特征在于，用于所述光信号的所述接收器电路(6)的输出连接到所述电梯的电驱动器(9，10，11)。

12.根据权利要求1-8所述的安全电路，其特征在于，所述安全电路是自动扶梯的或自动人行道的安全电路；

并且，在于在自动扶梯/自动人行道的未中断的运行期间闭合所述安全开关(1)；

并且，在于所述安全开关(1)的每一个被配置为因为所述自动扶梯/自动人行道的某种功能不合格来打开。

13.一种电梯系统，包括电梯轿厢(12)和电驱动器(9，10，11)，所述电驱动器(9，10，11)被配置为根据电梯呼叫在电梯井(13)中驱动所述电梯轿厢(12)，其特征在于，所述电梯系统包括根据权利要求1-11的任何一项所述的安全电路。

14.根据权利要求13所述的电梯系统，其特征在于，所述接收器电路(6)的输出连接到所述电驱动器(9，10，11)；

并且，在于所述电驱动器被配置为当断开所述安全电路信号时防止随着所述电梯的运行。

15.根据权利要求13或14所述的电梯系统，其特征在于，用于光信号的所述发送器电路(5)被适配来与所述电梯轿厢(12)连接；

并且，在于用于所述光信号的所述接收器电路(6)被适配来与所述电梯系统的不移动的结构连接；

并且，在于上述用于所述光信号的发送器电路(5)和上述用于所述光信号的接收器电路(6)使用包括光纤的线缆(4)彼此连接。