CN104609273A - 一种电梯驱动主机的制动设备可靠性判定的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电梯驱动主机的制动设备可靠性判定的系统，包括曳引轮、驱动主机、制动设备以及用于控制电梯运行的控制系统；所述曳引轮通过驱动主机驱动；所述控制系统包括时钟模块；所述制动设备包括至少两组制动器，所述每组制动器包括至少一个制动器，所述制动器用以制动驱动主机；所述控制系统还用以控制制动器处于制动状态或非制动状态；所述控制系统内预设有制动设备检测周期。本发明提供的技术方案是能定期检测制动器的制动力矩，以解决判定制动器可靠性的问题，保证制动器动作时驱动主机能够被可靠地减速及制停。

Description

一种电梯驱动主机的制动设备可靠性判定的系统及方法

技术领域

本发明涉及电梯制动设备的检测系统和方法，具体涉及一种电梯驱动主机的制动设备可靠性判定的系统及方法。

背景技术

在电梯运行控制中，驱动主机的制动器作为安全部件，是保证电梯维持在静止状态以及减速运行的装置，当作为防止电梯意外移动的执行元件时，更需要可靠地保证电梯减速直至停车。任何一种型号的制动器在推广使用前，都需要对驱动主机动作可靠性以及制动力矩进行测试。测试的方法一般是安装在驱动主机上的模拟测试，以及在电梯安装完成后的现场测试。然而，在现实使用过程中，即使是通过严格试验的制动器，也会存在由于操作使用不当等因素，造成制动器摩擦损耗，进而影响制动力矩，降低制动器的可靠性的可能。假设如此，如果不能及早地判定制动器的可靠性，并对其进行及时维护，极有可能出现制动器失效、电梯运行失控的后果。

目前对驱动主机的制动器的制动能力有三种测试方式：

第一种方式，只是制动器对电梯控制系统输出控制指令的反馈，并没有涉及到制动力矩可靠性的检测与判定。因而该方式不能用于判定制动器的可靠性。

第二种方式，虽然对制动器的状态有基本的检测，但是其判定结果完全依靠维保人员的经验和责任心，没有具体量化数据。此种方法，在判定制动器可靠性方面，存在经验及管理方面的隐患。

第三种方式，在对主机施加驱动转矩时，需要借助专用变频器及类似器件的配合。然而，变频器及类似器件在输出转矩时不仅存在能量损耗大的问题，而且输出的转矩值是与变频器算法有关，并不是制动器的实际制动力矩，因而不能真实地确定制动器确实有效。同时，该方式的测量结果，不能反映国标GB 7588-2003对制动器的指标要求，因而在标准面前也缺乏制动器有效的判定依据。

发明内容

本发明的目的是提供一种能定期检测制动设备的制动力矩、判定制动设备可靠性且能耗低的电梯驱动主机的制动设备可靠性判定的系统。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种电梯驱动主机的制动设备可靠性判定的系统，包括曳引轮、驱动主机、制动设备、用于控制电梯运行的控制系统；所述曳引轮通过驱动主机驱动；所述控制系统包括时钟模块；所述制动设备包括至少两组制动器，所述每组制动器包括至少一个制动器，所述制动器用以制动驱动主机；所述控制系统还用以控制制动器处于制动状态/非制动状态；所述控制系统内预设有制动设备检测周期。当电梯累积运行时间或运行次数达到制动设备检测周期时，控制系统通过控制制动器处于制动状态/非制动状态检测制动设备的制动力矩、判定制动设备可靠性，达到定期检测、能耗低的目的，同时，制动设备检测周期的设定，可以克服维保人员素质及管理方面的欠缺，保证制动设备持续维持在可靠状态。

制动设备检测周期为固定的电梯累积运行次数。制动设备检测周期为固定的电梯累积运行时间。制动设备检测周期人为设定，可根据具体情况做调整。

控制系统还设置有计次模块，所述计次模块用以计算电梯的累积运行次数。

控制系统还设置有计时模块，所述计时模块用以计算电梯的累积运行时间。

控制系统内设置有制动设备检测时间，所述制动设备检测时间为对制动设备进行可靠性判定的时间。当时钟模块的时间与制动设备检测时间吻合时，控制系统通过控制制动器处于制动状态/非制动状态检测制动设备的制动力矩、判定制动设备可靠性，达到定期检测、能耗低的目的。

本发明的目的还在于提供一种能定期检测制动设备的制动力矩、判定制动设备可靠性且能耗低的电梯驱动主机的制动设备可靠性判定的方法。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种电梯驱动主机的制动设备可靠性判定的方法，包括以下步骤：

A、控制系统判断电梯是否适合进行制动设备可靠性判定，如果是，则执行步骤B；系统控制电梯进入制动器可靠性判定模式，需要同时满足1、电梯累计运行时间/运行次数达到设定值，或者时钟模块的时间与制动设备检测时间吻合；2、电梯处于非服务状态期间，比如待梯，或者检修状态。满足这两个条件，一方面是可以保证电梯处于空载状态，即电梯轿厢侧和对重侧的重量差值所产生的力矩为一恒定值，另一方面是保证在可靠性判定时，没有非专业人员参与，增加判定过程的安全性。

B、控制系统依次控制至少一个制动器处于制动状态，同时使其它制动器处于非制动状态；逐一检测单个制动器的制动力矩，在给出制动设备可靠性判定结果的同时，还可以给出每一个制动器的制动能力，利于维保人员维护；

C、控制系统检测曳引轮是否转动；依靠电梯空载时轿厢侧和对重侧的重量差值所产生固定的力矩，来判定制动器的可靠性，是基于基本的物理势能原理。该方法不仅使得制动器的检测结果量化，而且具有实际有效的物理判定依据。最终的测试结果能够直接反映出国标GB 7588-2003对制动器的指标要求；控制系统在制动设备可靠性判定过程中，从控制制动器处于制动状态/非制动状态，到检测曳引轮是否转动的脉冲信号，均采用开关量形式。相对于变频器等相似器件输出固定力矩的形式，没有使用AD采样、保持、滤波等模拟量处理环节，对外界电磁干扰耐受性、温度适应性等方面具有优势，在整体技术方面实用有效。

D、控制系统根据步骤C的检测结果，判定制动设备可靠性“通过”或者“未通过”。

步骤A包括以下步骤：

A1、控制系统判断电梯累计运行时间或者运行次数是否达到制动设备检测周期，或者时钟模块的时间是否与所述制动设备检测时间一致，如果是，则执行步骤A2。

A2、控制系统判断电梯是否处于非服务状态，如果是，则执行步骤B。

步骤A还可以包括以下步骤：

A1、控制系统判断电梯累计运行时间或者运行次数是否达到制动设备检测周期，或者时钟模块的时间是否与所述制动设备检测时间一致，如果是，则执行步骤A2。

A2、控制系统判断电梯是否处于非服务状态，如果是，则执行步骤A3。

A3、在轿厢内装载负荷，执行步骤B。

步骤B是：控制系统依次控制一个制动器处于制动状态，同时使其它制动器处于非制动状态。具体为：控制系统根据制动设备中每个制动器的编码，依次控制一个制动器处于制动状态，同时使其它制动器处于非制动状态。

步骤D包括以下步骤：

D1、控制系统根据步骤C的检测结果，判断处于制动状态的制动器的制动能力，如果曳引轮转动，则为“异常”，否则为“正常”。

D2、控制系统根据每个制动器的制动能力判定制动设备可靠性“通过”或者“未通过”。

步骤D1包括以下步骤：

D11、控制系统根据步骤C的检测结果，标记所述处于制动状态的制动器的制动能力，如果曳引轮出现转动，则标记为“异常”，否则为“正常”；

D12、控制系统判断是否所有制动器都已标记完毕，如果所有制动器都已标记完毕，则进入步骤D2，否则继续执行步骤B；

步骤D2具体为：控制系统根据每个制动器的制动能力判定制动设备可靠性“通过”或者“未通过”；如果每个制动器的制动能力均为“正常”，则控制系统判定制动设备可靠性“通过”；如果任何一个制动器的制动能力为“异常”，则控制系统判定制动设备可靠性“未通过”。

步骤D2还包括：如果控制系统判定制动设备可靠性“未通过”，则控制系统禁止电梯运行。

控制系统还可以按组检测制动器的制动状态，步骤A不变，其他步骤具体如下：

步骤B是：控制系统依次控制一组制动器处于制动状态，同时使其它组制动器处于非制动状态。具体为：控制系统根据制动设备中每组制动器的编码，依次控制一个制动器处于制动状态，同时使其它制动器处于非制动状态。

步骤D包括以下步骤：

D1、控制系统根据步骤C的检测结果，判断处于制动状态的一组制动器的制动能力，如果曳引轮转动，则为“异常”，否则为“正常”。

D2、控制系统根据每组制动器的制动能力判定制动设备可靠性“通过”或者“未通过”。

步骤D1包括以下步骤：

D11、控制系统根据步骤C的检测结果，标记所述处于制动状态的一组制动器的制动能力，如果曳引轮出现转动，则标记为“异常”，否则为“正常”；

D12、控制系统判断是否每组制动器都已标记完毕，如果每组制动器都已标记完毕，则进入步骤D2，否则继续执行步骤B；

步骤D2具体为：控制系统根据每组制动器的制动能力判定制动设备可靠性“通过”或者“未通过”；如果每组制动器的制动能力均为“正常”，则控制系统判定制动设备可靠性“通过”；如果任何一组制动器的制动能力为“异常”，则控制系统判定制动设备可靠性“未通过”。

步骤D2还包括：如果控制系统判定制动设备可靠性“未通过”，则控制系统禁止电梯运行。

本发明的技术方案采用逐个或逐组的方式对制动器进行可靠性测试，以此得出制动设备的可靠性，无需借助外力，具有较强实用性，同时还具有低能耗的优点。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种电梯驱动主机的制动设备可靠性判定的系统，包括曳引轮、驱动主机、制动设备、用于控制电梯运行的控制系统；所述驱动主机与所述曳引轮同轴设置；所述控制系统包括时钟模块；所述制动设备包括至少两组制动器，所述每组制动器包括至少一个制动器，所述制动器用以制动驱动主机；所述控制系统还用以控制制动器处于制动状态/非制动状态；所述控制系统内预设有制动设备检测周期。当电梯累积运行时间或运行次数达到制动设备检测周期时，控制系统通过控制制动器处于制动状态/非制动状态检测制动设备的制动力矩、判定制动设备可靠性，达到定期检测、能耗低的目的，同时，制动设备检测周期的设定，可以克服维保人员素质及管理方面的欠缺，保证制动设备持续维持在可靠状态。

制动设备检测周期为固定的电梯累积运行次数。制动设备检测周期为固定的电梯累积运行时间。制动设备检测周期人为设定，可根据具体情况做调整。

控制系统还设置有计次模块，所述计次模块用以计算电梯的累积运行次数。

控制系统还设置有计时模块，所述计时模块用以计算电梯的累积运行时间。

控制系统内设置有制动设备检测时间，所述制动设备检测时间为对制动设备进行可靠性判定的时间。当时钟模块的时间与制动设备检测时间吻合时，控制系统通过控制制动器处于制动状态/非制动状态检测制动设备的制动力矩、判定制动设备可靠性，达到定期检测、能耗低的目的。

本发明的目的还在于提供一种能定期检测制动设备的制动力矩、判定制动设备可靠性且能耗低的电梯驱动主机的制动设备可靠性判定的方法。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种电梯驱动主机的制动设备可靠性判定的方法，包括以下步骤：

A、控制系统判断电梯是否适合进行制动设备可靠性判定，如果是，则执行步骤B；系统控制电梯进入制动器可靠性判定模式，需要同时满足1、电梯累计运行时间/运行次数达到设定值，或者时钟模块的时间与制动设备检测时间吻合；2、电梯处于非服务状态期间，比如待梯，或者检修状态。满足这两个条件，一方面是可以保证电梯处于空载状态，即电梯轿厢侧和对重侧的重量差值所产生的力矩为一恒定值，另一方面是保证在可靠性判定时，没有非专业人员参与，增加判定过程的安全性。

B、控制系统依次控制至少一个制动器处于制动状态，同时使其它制动器处于非制动状态；逐一检测单个制动器的制动力矩，在给出制动设备可靠性判定结果的同时，还可以给出每一个制动器的制动能力，利于维保人员维护；

C、控制系统检测与驱动主机同轴的曳引轮是否有转动产生；依靠电梯空载时轿厢侧和对重侧的重量差值所产生固定的力矩，来判定制动器的可靠性，是基于基本的物理势能原理。该方法不仅使得制动器的检测结果量化，而且具有实际有效的物理判定依据。最终的测试结果能够直接反映出国标GB7588-2003对制动器的指标要求；控制系统在制动设备可靠性判定过程中，从控制制动器处于制动状态/非制动状态，到检测曳引轮是否转动的脉冲信号，均采用开关量形式。相对于变频器等相似器件输出固定力矩的形式，没有使用AD采样、保持、滤波等模拟量处理环节，对外界电磁干扰耐受性、温度适应性等方面具有优势，在整体技术方面实用有效。

D、控制系统根据步骤C的检测结果，判定制动设备可靠性“通过”或者“未通过”。

步骤A包括以下步骤：

A1、控制系统判断电梯累计运行时间或者运行次数是否达到制动设备检测周期，或者时钟模块的时间是否与所述制动设备检测时间一致，如果是，则执行步骤A2。

A2、控制系统判断电梯是否处于非服务状态，如果是，则执行步骤B。

步骤A还可以包括以下步骤：

A1、控制系统判断电梯累计运行时间或者运行次数是否达到制动设备检测周期，或者时钟模块的时间是否与所述制动设备检测时间一致，如果是，则执行步骤A2。

A2、控制系统判断电梯是否处于非服务状态，如果是，则执行步骤A3。

A3、在轿厢内装载负荷，执行步骤B。

步骤B是：控制系统依次控制一个制动器处于制动状态，同时使其它制动器处于非制动状态。具体为：控制系统根据制动设备中每个制动器的编码，依次控制一个制动器处于制动状态，同时使其它制动器处于非制动状态。

步骤D包括以下步骤：

D1、控制系统根据步骤C的检测结果，判断处于制动状态的制动器的制动能力，如果曳引轮转动，则为“异常”，否则为“正常”。

D2、控制系统根据每个制动器的制动能力判定制动设备可靠性“通过”或者“未通过”。

步骤D1包括以下步骤：

D11、控制系统根据步骤C的检测结果，标记所述处于制动状态的制动器的制动能力，如果曳引轮出现转动，则标记为“异常”，否则为“正常”；

D12、控制系统判断是否所有制动器都已标记完毕，如果所有制动器都已标记完毕，则进入步骤D2，否则继续执行步骤B；

步骤D2具体为：控制系统根据每个制动器的制动能力判定制动设备可靠性“通过”或者“未通过”；如果每个制动器的制动能力均为“正常”，则控制系统判定制动设备可靠性“通过”；如果任何一个制动器的制动能力为“异常”，则控制系统判定制动设备可靠性“未通过”。

步骤D2还包括：如果控制系统判定制动设备可靠性“未通过”，则控制系统禁止电梯运行。

控制系统还可以按组检测制动器的制动状态，步骤A不变，其他步骤具体如下：

步骤B是：控制系统依次控制一组制动器处于制动状态，同时使其它组制动器处于非制动状态。具体为：控制系统根据制动设备中每组制动器的编码，依次控制一个制动器处于制动状态，同时使其它制动器处于非制动状态。

步骤D包括以下步骤：

D1、控制系统根据步骤C的检测结果，判断处于制动状态的一组制动器的制动能力，如果曳引轮转动，则为“异常”，否则为“正常”。

D2、控制系统根据每组制动器的制动能力判定制动设备可靠性“通过”或者“未通过”。

步骤D1包括以下步骤：

D11、控制系统根据步骤C的检测结果，标记所述处于制动状态的一组制动器的制动能力，如果曳引轮出现转动，则标记为“异常”，否则为“正常”；

D12、控制系统判断是否每组制动器都已标记完毕，如果每组制动器都已标记完毕，则进入步骤D2，否则继续执行步骤B；

步骤D2具体为：控制系统根据每组制动器的制动能力判定制动设备可靠性“通过”或者“未通过”；如果每组制动器的制动能力均为“正常”，则控制系统判定制动设备可靠性“通过”；如果任何一组制动器的制动能力为“异常”，则控制系统判定制动设备可靠性“未通过”。

步骤D2还包括：如果控制系统判定制动设备可靠性“未通过”，则控制系统禁止电梯运行。

其中制动器的分组情况，具体是根据控制系统对制动设备的分组控制形式而定。比如，一台驱动主机具备两个制动器时，控制系统需要由两组单独的制动器控制器，所述控制器用来控制制动器抱闸/松闸，此时单组指的是一个；若一台主机有3个制动器时，系统可以有两组、也可以有三组制动器控制器，此时单组指的是一个或者两个；以此类推，当一台驱动主机有N个制动器时，单组指的数值可以是1～N-1中的任意一个。

本发明的技术核心是：在电梯空载时，根据电梯平衡系数的关系，轿厢侧与对重侧存在固定的重量差值。这个差值为电梯额定载重的40％～55％范围，近似于电梯额定载重量的50％。控制系统依靠这个差值所产生的固定转矩，来逐个检验单组制动器有效时的制动力矩，即判定单组制动器是否可以提供大于额定载重量50％的制动力矩。如果驱动主机两组及以上数量的制动器都通过检验，则按照叠加原理，即可判定制动器在电梯轿内载荷为额定载重的125％时也能保证有效，使驱动主机能够被可靠地减速及制停(可参见GB 7588-2003之12.4.2.1)。

在制动器异常故障修复完成后，需将电梯重新进入制动设备可靠性判定流程，直至控制系统给出制动设备判定通过的结果；

在制动设备通过可靠性判定后，控制系统重新开始对运行时间/运行次数进行累计，即制动设备检测周期计时，或者重新设定制动设备检测时间，运行时间/运行次数的数值可设定。

本发明的技术方案还具备以下优点：

1、控制系统在判定过程中，是通过制动器的控制器或者其它类似器件，来分别驱动制动器而实现可靠性检测的，相对于变频器等相似器件输出固定力矩电流的方式，具有能耗低的优势。

2、当制动设备可靠性判断未通过时，控制系统禁止电梯运行，对制动设备进行强制性修复，保证了制动设备持续维持在可靠状态。

本发明提供的技术方案是一种实际有效的方法，来定期检测制动器的制动力矩，以解决判定制动器可靠性的问题，保证制动器动作时驱动主机能够被可靠地减速及制停。

Claims (15)

1.一种电梯驱动主机的制动设备可靠性判定的系统，包括曳引轮、驱动主机、制动设备以及用于控制电梯运行的控制系统；所述曳引轮由驱动主机驱动；所述控制系统包括时钟模块；所述制动设备包括至少两组制动器，所述每组制动器包括至少一个制动器，所述制动器用于制动驱动主机；其特征在于，所述控制系统还用以控制制动器处于制动状态或非制动状态；所述控制系统内预设有制动设备检测周期，所述制动设备检测周期为控制系统对制动设备进行可靠性判定的周期。

2.根据权利要求1所述的电梯驱动主机的制动设备可靠性判定的系统，其特征在于，所述制动设备检测周期为固定的电梯累积运行次数。

3.根据权利要求1所述的电梯驱动主机的制动设备可靠性判定的系统，其特征在于，所述制动设备检测周期为固定的电梯累积运行时间。

4.根据权利要求2所述的电梯驱动主机的制动设备可靠性判定的系统，其特征在于，所述控制系统还设置有计次模块，所述计次模块用以计算电梯的累积运行次数。

5.根据权利要求3所述的电梯驱动主机的制动设备可靠性判定的系统，其特征在于，所述控制系统还设置有计时模块，所述计时模块用以计算电梯的累积运行时间。

6.根据权利要求1所述的电梯驱动主机的制动设备可靠性判定的系统，其特征在于，所述控制系统内设置有制动设备检测时间，所述制动设备检测时间为对制动设备进行可靠性判定的时间。

7.一种电梯驱动主机的制动设备可靠性判定的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、控制系统判断电梯是否适合进行制动设备可靠性判定，如果是，则执行步骤B；

B、控制系统控制至少一个制动器处于制动状态，同时使其它制动器处于非制动状态；

C、控制系统检测曳引轮是否转动；

D、控制系统根据步骤C的检测结果，判定制动设备可靠性“通过”或者“未通过”。

8.根据权利要求7所述的电梯驱动主机的制动设备可靠性判定的方法，其特征在于，所述步骤A包括以下步骤：

A1、控制系统判断电梯累计运行时间或者运行次数是否达到制动设备检测周期，或者时钟模块的时间是否与所述制动设备检测时间一致，如果是，则执行步骤A2。

A2、控制系统判断电梯是否处于非服务状态，如果是，则执行步骤B。

9.根据权利要求7所述的电梯驱动主机的制动设备可靠性判定的方法，其特征在于，所述步骤B是：控制系统依次控制一个或一组制动器处于制动状态，同时使其它制动器处于非制动状态。

10.根据权利要求9所述的电梯驱动主机的制动设备可靠性判定的方法，其特征在于，所述步骤B为：控制系统根据制动设备中每个或每组制动器的编码，依次控制一个制动器处于制动状态，同时使其它制动器处于非制动状态。

11.根据权利要求9所述的电梯驱动主机的制动设备可靠性判定的方法，其特征在于，所述步骤D包括以下步骤：

D1、控制系统根据步骤C的检测结果，判断处于制动状态的制动器的制动能力，如果曳引轮转动，则为“异常”，否则为“正常”。

D2、控制系统根据每个或每组制动器的制动能力判定制动设备可靠性“通过”或者“未通过”。

12.根据权利要求11所述的电梯驱动主机的制动设备可靠性判定的方法，其特征在于，所述步骤D1包括以下步骤：

D11、控制系统根据步骤C的检测结果，标记所述处于制动状态的制动器的制动能力，如果曳引轮出现转动，则标记为“异常”，否则为“正常”；

D12、控制系统判断是否所有制动器都已标记完毕，如果所有制动器都已标记完毕，则进入步骤D2，否则继续执行步骤B；

13.根据权利要求11所述的电梯驱动主机的制动设备可靠性判定的方法，其特征在于，所述步骤D2为：控制系统根据每个或每组制动器的制动能力判定制动设备可靠性“通过”或者“未通过”；如果每个或每组制动器的制动能力均为“正常”，则控制系统判定制动设备可靠性“通过”；如果任何一个或一组制动器的制动能力为“异常”，则控制系统判定制动设备可靠性“未通过”。

14.据权利要求11所述的电梯驱动主机的制动设备可靠性判定的方法，其特征在于，所述步骤D2还包括：如果控制系统判定制动设备可靠性“未通过”，则控制系统禁止电梯运行。

15.根据权利要求7所述的电梯驱动主机的制动设备可靠性判定的方法，其特征在于，所述步骤A包括以下步骤：

A1、控制系统判断电梯累计运行时间或者运行次数是否达到制动设备检测周期，或者时钟模块的时间是否与所述制动设备检测时间一致，如果是，则执行步骤A2。

A2、控制系统判断电梯是否处于非服务状态，如果是，则执行步骤A3。

A3、在轿厢内装载负荷，执行步骤B。