CN105189329B - 用于测试电梯的机械制动器的故障的方法和测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是要检测故障情况，其中电梯的机械制动器没有充分地打开。在用于检测电梯的机械制动器的故障的方法中：‑机械制动器被设定为打开；‑此后，测试扭矩脉动产生在牵引滑轮处；‑电梯机器的运动是与所述扭矩脉动相关地进行测量的；‑如果所述扭矩脉动没有使所述机器运动，则推断出所述机械制动器还没有打开因此是故障的。最优选地，比根据电梯机构的传递功能的时间短的时间被选择用于所述扭矩脉动的持续时间，用于传递牵引滑轮的运动到电梯轿厢运动中，在此情况下，在电梯轿厢中没有注意到扭矩脉动。这能使当电梯轿厢中有人时测试机械制动器。

Description

用于测试电梯的机械制动器的故障的方法和测试系统

技术领域

本发明涉及电梯技术领域以及涉及电梯的机械制动器的操作的测试。

背景技术

从电梯安全性的视角看，电梯的机械制动器是关键的部件。电梯的机械制动器的操作必须被监视并且当机械制动器出故障时电梯必须停止使用。

在许多现代的电梯系统中，频率转换器被用来控制电梯电机并且电梯电机用脉冲-宽度-调整的信号驱动。特别地，在这些类型的电梯系统中，电梯轿厢的减速和速度的调节通常是通过调节频率转换器的频率或有源脉冲窗口得以实现的。机械制动器仅需要用于紧急情况下。另外，机械制动器通常在当电梯轿厢已经停止在楼层水平附近时接合，用于带走乘客或板上的载荷或者用于让它/它们从电梯轿厢中出来。在这类电梯系统中，机械制动器的突然的故障至少在理论上是可能的。

用于可能的故障的制动器的测试是制动器的操作的监视的一部分。机械制动器的故障包含例如如果机械制动器没有使电梯轿厢停止/当机械制动器没有使电梯轿厢停止时，或者不能保持电梯轿厢在合适位置，而且当用电梯机器驱动时或当扭矩通过电梯机器产生时，如果机械制动器没有打开/当机械制动器没有打开时。显而易见的是，如果机械制动器没有停止电梯轿厢/当机械制动器没有停止电梯轿厢时，危险情况即将到来。但是危险情况也会出现，如果机械制动器没有充分地打开，因为机械制动器会变为损坏的例如由于过热，在此情况下，足够的制动力在紧急情况下将不会从它获得。如果驱动电机阻止制动器/当驱动电机阻止制动器时，制动力突然减小，电梯轿厢可失去控制。

许多解决方案在现有技术中是已知的，用于测量机械制动器的停止力。

-该申请人的国际性专利申请公布号WO 2005/066057 A2提供了一种用于测试电梯的制动器的状况的方法和系统。在开始位置，电梯轿厢提供有附加重量并且驱动装置用于使电梯轿厢上下运动。使得它向上运动所需要的扭矩被测量。此后，附加重量被移除。在每隔一定时间实施监视中，努力用测量的扭矩在开始位置驱动具有制动器的电梯。如果电梯运动，可推断出制动器已经故障。

-奥蒂斯电梯公司的国际性专利申请公布号WO 2007/094777 A2提供了一种方法，其中电梯轿厢停止在位置开关附近并且电梯的制动器被闭合。此后，电梯的驱动电机被驱动用于借助于绳索拉动电梯。如果电梯轿厢以这样的方式运动以使得位置开关的状态变化，推断出制动器损坏。

-在AG的欧洲专利申请公布号EP2460753A1中描述的方法中的所述发明闭合电梯的制动器并且增加了电机的扭矩直到电梯运动。扭矩与阈值进行比较并且如果该阈值小于所述极限值，则推断出：制动器已经故障。

然而，许多很少的方法是已知的，用于测试机械制动器的充分的打开。在一些电梯系统中，制动器开关已经被使用，该制动器开关在当制动器打开时，即当制动靴从所述机械的旋转部分脱开时，所述制动器开关变化它们的状态。如果制动器开关的状态没有改变，则断开到提升机的电机的电力供给。制动器开关是昂贵的并且易遭受故障。例如，制动器开关的开关触点可氧化。

发明内容

本发明的目的

根据第一方面，本发明的目的是要能使检测来源于不充分的打开的电梯的机械制动器的故障。

根据第二方面，本发明的目的是要能使检测电梯的机械制动器的故障而在电梯轿厢中的人没有注意到所述电梯的机械制动器的测试正在进行。

本发明的优点

在用于测试电梯的机械制动器的故障的方法中，机械制动器的状态被设定为打开，此后测试扭矩脉动产生在牵引滑轮处。电梯机器的运动是与扭矩脉动相关地来测量的。如果所述扭矩脉冲没有使所述机器运动，则意味着所述机械制动器还没有打开并且因此是故障的。

用于测试电梯的机械制动器的故障的测试系统，包括：a)用于设定机械制动器打开的机械制动器的控制设备；b)所述机械的控制设备，该控制设备被构造成在所述机械制动器的控制设备已经设定所述机械制动器打开之后因测试扭矩在所述牵引滑轮处产生扭矩脉动；c)测量设备，其被构造为与所述扭矩脉动相关地测量电梯机器的运动；以及d)逻辑电路，其被构造为分析与所述扭矩脉动相关地获得的测量设备的测量结果以及进行机械制动器还没有打开且因此已经故障的扣除，如果所述机器没有与所述扭矩脉动相关地运动。

借助于在前述两段中提供的方法和测试系统，电梯的机械制动器的不充分的打开可被检测到并且可证实满足阻止电梯的制动器的驱动不会引起危险情况的要求，如在欧洲标准EN81-20‘中针对用于提升机的施工安装的安全性说明中所指明的。

所述扭矩脉动的持续时间如此短以使得，由于将牵引滑轮的运动传递到电梯轿厢的运动的电梯机构的固有的传递功能，所述牵引滑轮由于所述扭矩脉冲的运动在电梯轿厢中没有被注意到。这能使当电梯轿厢有人时测试机械制动器。

当使用在前述的专利申请公布号中的前序中描述的用于测试测量的现有技术的方法和系统时，通常不能使用电梯。为此，测试测量以长的间隔，例如每24小时仅一次，进行，其对于检测在充分时间内的机械制动器的意外故障是太少的。通过根据本发明的第二方面的方法和测试系统，机械制动器的打开可被更经常地测试，因为在所述测试中使用的扭矩脉动没有引起电梯轿厢的运动。

最优选地，所述方法是在电梯的控制器中执行的并且所述测试系统被集成到所述电梯的控制器中。用于控制所述电梯系统所需要的所有的装置可从电梯的控制器进行控制，从那里使电梯停止使用也是可能的。

最优选地，在所述方法中和在所述测试系统中，当推断出所述机械制动器是有缺陷的时候，故障编码得以形成并且电梯停止使用。这样，危险情况的发生可被更好地避免。

所述方法和测试系统最优选地在当电梯轿厢静止时使用。这样，由电梯的运动引起的危险情况可被更好地避免。同样地，由扭矩脉冲引起的电梯的机器的运动的检测是更容易的。

所述方法和所述测试系统可被用在当电梯处于正常操作时。因此，在不充分地打开机械制动器的检测中的延迟是最小的。

具体实施方式

包括根据本发明的测试系统以及其中使用了根据本发明的方法的电梯具有电梯轿厢，该电梯轿厢借助于经由提升机的牵引滑轮运行的牵引绳索来用电梯的提升机驱动。所述电梯还包括机电的机械制动器，其与牵引滑轮或与提升机的轴接合以制动牵引滑轮以及由此还有电梯轿厢的运动。

电梯机器的机电的机械制动器会被损坏，如果它没有适当地打开。本发明的构思是要利用电梯和机械的动态模型观察由制动器产生的制动扭矩。

制动所述机器的机械制动器的扭矩可例如当电梯轿厢是静止时通过在牵引滑轮处产生的快速扭矩脉动进行测量。当脉动足够短时，它在轿厢中没有被注意到。制动扭矩还可以与轿厢和牵引滑轮之间的运行时间特性是隔离的。

如果机械制动器没有适当地打开，增加的摩擦被检测到并且需要的程序，例如故障代码以及使电梯停止使用，可被执行。

欧洲标准化委员会(法语：ComitéEuropéen de Normalisation)目前正在准备一新的欧洲标准EN81-20，其用来替换欧洲标准EN81-1。

关于此，一个工作组被派去检查欧洲标准EN60204-1以便看到其哪一点适合于电梯。欧洲标准EN60204-1的条款9.3.4要求其中机械制动器驱动的故障在当电梯机器的机器被通电并且结果可产生危险的情况时导致施加机械制动器，电梯应当设置有关闭电梯机器的机械的系统。

在此提供的用于测试电梯的机械制动器的不充分地打开的方法和测试系统由此能使符合欧洲标准EN60204-1的条款9.3.4的要求。还可能的是，借助于本发明，欧洲标准EN80-20和prEN 81-20:2011-11的要求也可被更好地遵循。

本发明不必被认为是仅限于以下的权利要求而是替代地应当被理解到包括所述权利要求的所有合法的等同物以及所提供的实施例的组合。

Claims (10)

1.一种用于测试电梯的机械制动器的故障的方法，其特征在于，在所述方法中：

-所述机械制动器被设定为打开；

-此后，测试扭矩脉动产生在牵引滑轮处；

-电梯机器的运动是与所述扭矩脉动相关地测量的；

-如果所述扭矩脉动没有使所述机器运动，则推断出所述机械制动器还没有打开并且因此是故障的，

其中比根据用于将所述牵引滑轮的运动传递到所述电梯轿厢的运动中的电梯机构的传递功能的时间短的时间被选择用于所述扭矩脉动的持续时间。

2.根据权利要求1所述的方法，其是在电梯的控制器中执行的。

3.根据权利要求1所述的方法，其中当推断出所述机械制动器已经故障时，故障编码被形成并且电梯停止使用。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，其在当电梯轿厢静止时被使用。

5.根据权利要求4所述的方法，其在当电梯处于正常操作时被使用。

6.一种用于测试电梯的机械制动器的故障的测试系统，其特征在于，所述测试系统包括：

-用于设定所述机械制动器打开的所述机械制动器的控制设备；

-机器的控制设备，该控制设备被构造为在所述机械制动器的控制设备已经设定所述机械制动器打开之后在所述牵引滑轮处产生测试扭矩脉动；

-测量设备，该测量设备被构造为与所述扭矩脉动相关地测量所述电梯机器的运动；以及

-逻辑电路，该逻辑电路被构造为分析与所述扭矩脉动相关地获得的测量设备的测量结果以及进行所述机械制动器还没有打开并且因此已经故障的扣除，如果所述机器没有与所述扭矩脉动相关地运动，

其中比根据用于将所述牵引滑轮的运动传递到电梯轿厢的运动中的电梯机构的传递功能的时间短的时间被选择用于所述扭矩脉动的持续时间。

7.根据权利要求6所述的测试系统，其被集成到电梯的控制器中。

8.根据权利要求6所述的测试系统，其被构造为在当逻辑电路已经推断出所述机械制动器已经故障时形成故障编码，用于使电梯停止使用。

9.根据权利要求6-8中的任一项所述的测试系统，其在当电梯轿厢是静止时被使用。

10.根据权利要求9所述的测试系统，其在当电梯处于正常操作时被使用。