CN106115410A - 一种基于磁轨制动器的电梯安全保障系统及控制方法 - Google Patents

一种基于磁轨制动器的电梯安全保障系统及控制方法 Download PDF

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蒋旻昊
章蔚
刘�东
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    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
    • B66B5/16—Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well

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Abstract

本发明公开了一种基于磁轨制动器的电梯安全保障系统及控制方法，其中，安全保障系统包括磁轨制动器，所述磁轨制动器包括线圈、电磁铁铁芯、反应轨和加速度传感器；所述加速度传感器固定在电梯轿厢上，在电梯轿厢上固定有电磁铁铁芯，在电磁铁铁芯外表面沿其径向缠绕有线圈，电磁铁铁芯与线圈组成电磁铁，与电磁铁相对的位置设置有反应轨，所述反应轨沿整体电梯井全程布置。本发明控制速度快，可根据电梯的运行状态启停并控制电磁力的大小；在电梯故障时不产生较大冲击力，平稳性好，能有效保证加速度处于一定范围，保障乘客的生命安全，不出现快速坠落的致命现象。

Description

一种基于磁轨制动器的电梯安全保障系统及控制方法
技术领域
本发明涉及电梯安全领域，具体涉及一种基于磁轨制动器的电梯安全保障系统及控制方法。
背景技术
随着高层建筑逐年增加，电梯的使用也越来越普遍，电梯事故的频繁发生使得电梯的安全保障问题受到人们越来越多的重视。目前，电梯的安全部件有限速器、安全钳和缓冲器等，如果速度超过一定的速度时，限速器首先动作，然后通过钢丝绳带动安全钳工作，这样电梯就会牢牢的卡在导轨上，但这样会产生一个较大的冲击力，对人体的脊椎产生不利影响。很多电梯安全事故中出现缆绳断裂等情况，限速器和安全钳不起作用，那么还有一道最后的保障，就是设置在电梯底坑的缓冲器，目前的电梯采用直压式底坑缓冲装置，其缺点是缓冲行程小、缓冲性能差，容易造成因失速坠落的电梯轿厢损坏，并导致电梯轿厢内乘客伤亡。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于磁轨制动器的电梯安全保障系统及控制方法，反应速度快、冲击力小、平稳性好、能自适应控制，在电梯失控或坠落时起到有效的安全保障作用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种基于磁轨制动器的电梯安全保障系统，包括磁轨制动器，所述磁轨制动器包括线圈、电磁铁铁芯、反应轨和加速度传感器；所述加速度传感器固定在电梯轿厢上，在电梯轿厢上固定有电磁铁铁芯，在电磁铁铁芯外表面沿其径向缠绕有线圈，电磁铁铁芯与线圈组成电磁铁，与电磁铁相对的位置设置有反应轨，所述反应轨沿整体电梯井全程布置。
根据上述方案，还包括控制机构，所述控制机构包括控制器、斩波器和电流传感器，所述控制器用于启停磁轨制动器和调节制动力大小，所述斩波器用于将控制器输出的控制信号转换成电流大小，所述电流传感器用于检测电磁铁中电流大小。
根据上述方案，所述磁轨制动器为两套，且并列布置在电梯轿厢同侧。
根据上述方案，所述磁轨制动器为两套，且布置在电梯轿厢相对两外侧。
一种基于磁轨制动器的电梯安全保障系统的控制方法，包括以下步骤：设定加速度初始值，用加速度传感器实时检测电梯轿厢运动加速器；比较加速度传感器实时检测的电梯轿厢运动加速度与设定加速度，若检测的加速度低于设定加速度，磁轨制动器不启动，若检测加速度大于设定加速度，控制器根据信号启动磁轨制动器并调节制动力大小；斩波器接收控制器的控制信号，并将控制信号转换成电流大小；电磁铁根据斩波器输出的电流大小产生相应的磁场强度，吸附反应轨。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：控制速度快，可根据电梯的运行状态启停并控制电磁力的大小；在电梯故障时不产生较大冲击力，平稳性好，能有效保证加速度处于一定范围，保障乘客的生命安全，不出现快速坠落的致命现象。
附图说明
图1是本发明一种基于磁轨制动器的电梯安全保障系统第一种实施例侧视图。
图2是本发明一种基于磁轨制动器的电梯安全保障系统第一种实施例顶视图。
图3是本发明一种基于磁轨制动器的电梯安全保障系统之控制框图。
图4是本发明一种基于磁轨制动器的电梯安全保障系统第二种实施例侧视图。
图5是本发明一种基于磁轨制动器的电梯安全保障系统第二种实施例顶视图。
图6是本发明一种基于磁轨制动器的电梯安全保障系统第三种实施例侧视图。
图7是本发明一种基于磁轨制动器的电梯安全保障系统第三种实施例顶视图。
图中：1-电梯轿厢；2-线圈；3-电磁铁铁芯；4-反应轨；5-加速度传感器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本系统主要结构是：在电梯轿厢1上增设一套磁轨制动器、一个加速度传感器5和一套控制机构，如图1至图3所示。磁轨制动器由线圈2和电磁铁铁芯3组成的电磁铁、反应轨4和控制机构构成。详述如下：
实施例1
一种基于磁轨制动器的电梯安全保障系统，如图1和图2所示，其包括磁轨制动器，所述磁轨制动器包括线圈2、电磁铁铁芯3、反应轨4和加速度传感器5；所述加速度传感器5固定在电梯轿厢1上，在电梯轿厢1上固定有电磁铁铁芯3，在电磁铁铁芯3外表面沿其径向缠绕有线圈2，电磁铁铁芯3与线圈2组成电磁铁，与电磁铁相对的位置设置有反应轨4，所述反应轨4沿整体电梯井全程布置。
实施例2
一种基于磁轨制动器的电梯安全保障系统，如图4和图5所示，其包括磁轨制动器，所述磁轨制动器包括线圈2、电磁铁铁芯3、反应轨4和加速度传感器5；所述加速度传感器5固定在电梯轿厢1上，在电梯轿厢1上固定有电磁铁铁芯3，在电磁铁铁芯3外表面沿其径向缠绕有线圈2，电磁铁铁芯3与线圈2组成电磁铁，与电磁铁相对的位置设置有反应轨4，所述反应轨4沿整体电梯井全程布置；所述磁轨制动器为两套，且并列布置在电梯轿厢1同侧。
实施例3
一种基于磁轨制动器的电梯安全保障系统，如图6和图7所示，其包括磁轨制动器，所述磁轨制动器包括线圈2、电磁铁铁芯3、反应轨4和加速度传感器5；所述加速度传感器5固定在电梯轿厢1上，在电梯轿厢1上固定有电磁铁铁芯3，在电磁铁铁芯3外表面沿其径向缠绕有线圈2，电磁铁铁芯3与线圈2组成电磁铁，与电磁铁相对的位置设置有反应轨4，所述反应轨4沿整体电梯井全程布置；所述磁轨制动器为两套，且布置在电梯轿厢1相对两外侧。
根据上述各实施，还设置有控制机构，如图3所示，所述控制机构包括控制器、斩波器和电流传感器，所述控制器用于启停磁轨制动器和调节制动力大小，所述斩波器用于将控制器输出的控制信号转换成电流大小，所述电流传感器用于检测电磁铁中电流大小。
同时，本发明提供了一种基于磁轨制动器的电梯安全保障系统的控制方法，包括以下步骤：设定加速度初始值，用加速度传感器5实时检测电梯轿厢1运动加速器；比较加速度传感器5实时检测的电梯轿厢1运动加速度与设定加速度，若检测的加速度低于设定加速度，磁轨制动器不启动，若检测加速度大于设定加速度，控制器根据信号启动磁轨制动器并调节制动力大小；斩波器接收控制器的控制信号，并将控制信号转换成电流大小；电磁铁根据斩波器输出的电流大小产生相应的磁场强度，吸附反应轨4。
电磁铁铁芯3与反应轨4有一定间隙，不影响电梯轿厢1正常运行。当电梯轿厢1失控或快速坠落，加速度大于设定值时，电磁铁的线圈2通电，电磁铁铁芯3与反应轨4吸合，产生强大的电磁力，减小加速度，使之在人体能承受的范围内，不至于产生较大的冲击力，保护乘客人身安全。随着电梯轿厢1运行速度的降低，控制器实时调节电磁力的大小，直至电梯轿厢1缓慢停止。
磁轨制动系统中反应轨4长度应覆盖电梯轿厢1整个运行区间，而电磁铁安装在电梯轿厢1上。磁轨制动系统的各项参数可以根据不同类型的电梯来设计，可以采用一套磁轨制动系统，也可以采用两套或多套磁轨制动系统来满足电梯的安全需要。电磁铁可以安装在电梯轿厢1后部，也可以安装在电梯轿厢1两侧。加速度传感器5可以安装在电梯轿厢1的任意位置。

Claims (5)

1.一种基于磁轨制动器的电梯安全保障系统，其特征在于，包括磁轨制动器，所述磁轨制动器包括线圈(2)、电磁铁铁芯(3)、反应轨(4)和加速度传感器(5)；所述加速度传感器(5)固定在电梯轿厢(1)上，在电梯轿厢(1)上固定有电磁铁铁芯(3)，在电磁铁铁芯(3)外表面沿其径向缠绕有线圈(2)，电磁铁铁芯(3)与线圈(2)组成电磁铁，与电磁铁相对的位置设置有反应轨(4)，所述反应轨(4)沿整体电梯井全程布置。
2.如权利要求1所述的一种基于磁轨制动器的电梯安全保障系统，其特征在于，还包括控制机构，所述控制机构包括控制器、斩波器和电流传感器，所述控制器用于启停磁轨制动器和调节制动力大小，所述斩波器用于将控制器输出的控制信号转换成电流大小，所述电流传感器用于检测电磁铁中电流大小。
3.如权利要求1或2所述的一种基于磁轨制动器的电梯安全保障系统，其特征在于，所述磁轨制动器为两套，且并列布置在电梯轿厢(1)同侧。
4.如权利要求1或2所述的一种基于磁轨制动器的电梯安全保障系统，其特征在于，所述磁轨制动器为两套，且布置在电梯轿厢(1)相对两外侧。
5.一种基于磁轨制动器的电梯安全保障系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：设定加速度初始值，用加速度传感器(5)实时检测电梯轿厢(1)运动加速器；比较加速度传感器(5)实时检测的电梯轿厢(1)运动加速度与设定加速度，若检测的加速度低于设定加速度，磁轨制动器不启动，若检测加速度大于设定加速度，控制器根据信号启动磁轨制动器并调节制动力大小；斩波器接收控制器的控制信号，并将控制信号转换成电流大小；电磁铁根据斩波器输出的电流大小产生相应的磁场强度，吸附反应轨(4)。
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