CN106542394B - 检测抱闸制动力的方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机电控制领域，公开了一种检测抱闸制动力的方法与装置。本发明中，当所有抱闸装置处于合闸状态时，速度控制器基于小于预设门限的安全速度输出转矩给定；电机再根据该转矩给定输出第一电机转矩，并在第一电机转矩达到第一上限时，再维持预设时间的该第一上限的电机转矩；在该预设时间内，根据轿厢的位移，判断电机是否发生转动，如果电机发生转动，则抱闸制动力异常。通过这种方式，不仅能够准确检测抱闸制动力是否符合要求，而且可以保证在检测抱闸制动力的过程，即使制动力不足导致电机发生转动，电机输出的第一电机转矩也是可控的，从而保证了检测过程的安全可靠。

Description

检测抱闸制动力的方法与装置

技术领域

本发明涉及机电控制领域，特别涉及一种检测抱闸制动力的方法与装置。

背景技术

随着电梯应用日益广泛，其安全问题越来越受到人们的重视，其中，电梯的抱闸在电梯停止运行时提供制动力以保持轿厢静止，是保证电梯安全运行的重要装置。在电梯的长期使用过程中，抱闸表面会因为频繁的摩擦而逐渐磨损，从而导致其能够提供的制动力逐渐减小，因此，定期检测电梯的抱闸制动力是否符合要求是一项必不可少的工作。

在实现发明过程中，本申请的发明人发现，目前检测抱闸制动力的技术方案，通常都是在合闸状态下，由变频器控制电机输出一定转矩，从而对抱闸施加一定的力，并观测轿厢是否发生位移，若位移超过设定的阈值，则认为抱闸制动力不足。在这些方案中，电机输出的转矩为固定值，如果抱闸的制动力不足，导致电机发生了转动、轿厢发生了位移，那么从轿厢开始移动到位移超过控制器设定的阈值的这段时间内，电机可能会产生很大的转速，存在一定风险。此外，在其中的一些方案中，对电机施加一定大小和方向的转矩时，并没有考虑电梯实际工况中，对重块对抱闸制动力检测的影响，因此并不能准确检测抱闸所能提供的制动力。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种检测抱闸制动力的方法与装置，不仅能够准确检测抱闸制动力是否符合要求，而且可以保证在检测抱闸制动力的过程，即使制动力不足导致电机发生转动，电机输出的第一电机转矩也是可控的，从而保证了检测过程的安全可靠。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种检测抱闸制动力的方法，包括：

当所有抱闸装置处于合闸状态时，速度控制器基于预设的安全速度输出转矩给定；其中，所述安全速度的速度值小于预设门限；

所述转矩给定作为电机的输入，控制所述电机输出第一电机转矩；

当所述第一电机转矩达到第一上限时，控制所述电机在预设时间内维持输出所述第一上限的电机转矩；

在所述预设时间内，根据轿厢的位移，判断所述电机是否发生转动；

如果所述电机发生转动，则所述抱闸制动力异常。

本发明的实施方式还提供了一种检测抱闸制动力的装置，包括：抱闸装置、速度控制器、电机与控制器；

所述速度控制器，用于当所有所述抱闸装置处于合闸状态时，基于预设的安全速度输出转矩给定；其中，所述安全速度的速度值小于预设门限；

所述电机，用于根据所述速度控制器输出的转矩给定，输出第一电机转矩，并在第一电机转矩达到第一上限时，在预设时间内维护输出所述第一上限的电机转矩；

所述控制器，用于在所述预设时间内，根据轿厢的位移，判断所述电机是否发生转动。

本发明实施方式相对于现有技术而言，当所有抱闸装置处于合闸状态时，速度控制器基于小于预设门限的安全速度输出转矩给定；电机再根据该转矩给定输出第一电机转矩。小于预设门限的安全速度可以保证在检测抱闸制动力的过程，即使制动力不足导致电机发生转动，电机输出的第一电机转矩也是可控的，从而保证了检测过程的安全可靠。

另外，所述安全速度的运行方向为负载较重的方向。充分考虑了电梯实际工况中，重块对抱闸制动力检测的影响，进一步提高了检测的抱闸制动力的准确性。

另外，所述第一上限的电机转矩是根据电梯平衡系数和抱闸装置的符合要求的制动力，计算出的电机应当输出的电机转矩。综合考虑电梯平衡系数与抱闸装置的符合要求的制动力，计算出抱闸所需要提供的制动力大小，从而进一步得到电机应当输出的电机转矩，保证电梯安全，避免发生溜梯现象。

另外，所述速度控制器基于预设的安全速度输出转矩给定，具体包括：所述速度控制器根据所述安全速度与速度反馈，输出转矩给定；其中，所述速度反馈根据电机轴上安装的的编码器采样得到。安全速度与电机的速度反馈，共同控制着速度控制器输出的转矩给定的大小，使得速度控制器实时根据电机的反馈速度调整输出的转矩给定的大小有效避免了制动力异常时，较大转矩给定导致的较大电机转速，提高了制动力检测过程的安全性。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的一种检测抱闸制动力的方法流程图；

图2是根据本发明第二实施方式的一种检测抱闸制动力的方法流程图；

图3是根据本发明第三实施方式的一种检测抱闸制动力的装置的结构示意图；

图4是根据本发明第四实施方式的一种检测抱闸制动力的装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种检测抱闸制动力的方法。具体流程如图1所示。

在步骤101中，控制所有抱闸装置合闸，在电梯空闲状态下，控制电梯停止响应外部呼梯，并控制所有抱闸装置合闸，使电梯进入抱闸制动力检测模式。

在步骤102中，速度控制器输出转矩给定，速度控制器基于预设的安全速度输出转矩给定。

具体地说，速度控制器根据小于预设门限的安全速度与电机的反馈速度，输出转矩给定，其中，安全速度是一个很小的速度，比如说，0.1m/s，该安全速度的运行方向为负载较重的方向，如果对重侧比轿厢侧重，则安全速度的运行方向为上行方向，如果轿厢侧比对重侧重，则安全速度的运行方向为下行方向。同时，电机的反馈速度通过电机轴上安装的编码器采样得到，也就是说，安全速度与电机的速度反馈，共同控制着速度控制器输出的转矩给定的大小，使得速度控制器实时根据电机的反馈速度调整输出的转矩给定的大小，有效避免了制动力异常时，较大转矩给定导致的较大电机转速，提高了制动力检测过程的安全性。

在步骤103中，电机输出第一电机转矩，电机根据速度控制器的转矩给定，输出第一电机转矩。

具体地说，在抱闸制动力的检测过程中，由于抱闸制动力的原因，使得电机无法转动，虽然电机无法转动，但是电机仍然会输出一个电机转矩，即第一电机转矩。因为电机无法转动，所以电机的速度反馈为零，相当于速度控制器只根据安全速度输出转矩给定，于是速度控制器输出的转矩给定会不断增大，直到达到速度控制器的输出上限。随着速度控制器输出的转矩给定的不断增大，电机输出的第一电机转矩也不断增大，直到达到第一上限，其中，速度控制器的输出上限与第一电机转矩的第一上限均是根据电梯平衡系数和抱闸装置的符合要求的制动力，计算出的电机应当输出的电机转矩。进一步地，当第一电机转矩达到第一上限时，控制电机在预设时间内维持输出该第一上限的电机转矩。

在步骤104中，判断电机是否发生转动，根据预设时间内的轿厢的位移判断电机是否发生转动，如果电机发生转动，则执行步骤105，否则结束。

具体地说，先对预设时间内的电机的速度反馈进行积分运算，得到该速度反馈的积分值，然后根据曳引轮直径和绕绳比，计算得到该速度反馈的积分值所对应的轿厢的位移，从而进一步根据轿厢的位移判断电机是否发生转动。进一步地，根据轿厢的位移与预设阈值的比较，判断电机是否发生转动，如果轿厢的位移大于预设阈值，则判定电机发生转动，从而检测出抱闸制动力不足，特别地，通过设置合理的阈值，可以使电机溜出平层区之前，就检测出抱闸制动力不足，从而防止电梯发生更多位移而溜出平层区，同时，通过设置合理的阈值，还可以防止震动等因素引起电机编码器脉冲的轻微变化时，所对应的速度反馈的变化，避免造成电机发生转动的误判断情况。

进一步地说，在抱闸制动力检测过程中，抱闸制动不足导致了电机转动，该电机的转动会产生一定大小的速度反馈，又因为速度控制器的安全速度是一个很小的速度，所以安全速度与速度反馈的偏差会迅速减小，使得速度控制器输出的转矩给定也会迅速减小，于是，在轿厢位移超过预设阈值，停止速度控制器工作之前，速度控制器输出的转矩给定已经迅速减小，从而使得电机输出的电机转矩也迅速减小，极大降低了电机转动时的转速，有效避免了检测过程中，因制动力不足导致电机转动而产生的转速突增，保证了整个检测过程安全可控。

在步骤105中，控制变频器停止工作，当电机发生转动时，停止变频器工作。具体地说，速度控制是变频器中的一个控制结构，所以当电机发生转动时，说明抱闸制动力不足，应当立刻控制变频器停止工作，变频器停止工作后，速度控制也会随之停止工作，同时，产生故障信号禁止用户使用。

与现有技术相比，在本实施方式中，当所有抱闸装置处于合闸状态时，速度控制器根据小于预设门限的安全速度与电机的反馈速度，输出转矩给定，电机根据该转矩给定输出第一电机转矩，随着转矩给定的不断增大，第一电机转矩也不断增大并达到第一上限，当达到第一上限的电机转矩时，控制电机维持预设时间的该第一上限的电机转矩，并在该预设时间内，根据轿厢的位移，判断电机是否发生转动，如果电机发生转动，则抱闸制动力不足，而电机的转动会产生一定大小的速度反馈，该速度反馈与速度控制器的安全速度的偏差会迅速减小，使得速度控制器输出的转矩给定也会迅速减小，从而在轿厢位移超过预设阈值，停止速度控制器工作之前，速度控制器输出的转矩给定已经迅速减小，于是电机输出的电机转矩也会迅速减小，极大降低了电机转动时的转速，有效避免了检测过程中，因制动力不足导致电机转动而产生的转速突增，保证了整个检测过程安全可控。

本发明的第二实施方式涉及一种检测抱闸制动力的方法。第二实施方式是对第一实施方式的进一步改进，主要改进之处在于：在第二实施方式中，进一步给出了，记录抱闸制动力不足导致电机发生转动后，电机输出的电机转矩，记作第二电机转矩，从而后续可以根据该第二电机转矩折算出抱闸提供的制动力，具体如图2所示。

本实施方式中的步骤201至205与本发明的第一实施方式的步骤101至105大致相同，此处不再赘述。

在步骤206中，记录电机转动后的电机转矩，即记录因抱闸制动力不足导致电机发生转动后，电机输出的电机转矩，并将其记作第二电机转矩，从而后续可以进一步根据该第二电机转矩折算出抱闸提供的制动力。

在本实施方式中，记录抱闸制动力不足导致电机发生转动后，电机输出的第二电机转矩，并根据该第二电机转矩折算出抱闸提供的制动力，使得后续再进行抱闸制动力检测时，可以做为经验值参考，或者做为后续改进抱闸制动力的参考。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明第三实施方式涉及一种检测抱闸制动力的装置，如图3所示，包含：抱闸装置31、速度控制器32、电机33与控制器34；

抱闸装置31，用于控制所有抱闸装置处于合闸状态；

速度控制器32，用于当所有所述抱闸装置31处于合闸状态时，基于预设的安全速度输出转矩给定；其中，安全速度的速度值小于预设门限；

电机33，用于根据速度控制器32输出的转矩给定，输出第一电机转矩，并在第一电机转矩达到第一上限时，在预设时间内维护输出第一上限的电机转矩；

控制器34，用于在预设时间内，根据轿厢的位移，判断电机是否发生转动。

在本实施方式中，不仅能够准确检测抱闸制动力是否符合要求，而且可以保证在检测抱闸制动力的过程，即使制动力不足导致电机发生转动，电机输出的第一电机转矩也是可控的，从而保证了检测过程的安全可靠。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本发明的第四实施方式涉及一种检测抱闸制动力的装置。第四实施方式是对第三实施方式的进一步改进，主要改进之处在于：在第四实施方式中，进一步给出了，存储器35，存储抱闸制动力不足导致电机发生转动后，电机输出的电机转矩，从而后续可以根据该第二电机转矩折算出抱闸提供的制动力，具体如图4所示。

存储器35，用于存储抱闸制动力不足导致电机发生转动后，电机输出的电机转矩，并将其记作第二电机转矩，从而使得后续可以根据该第二电机转矩折算出抱闸提供的制动力。

在本实施方式中，存储抱闸制动力不足导致电机发生转动后，电机输出的第二电机转矩，并根据该第二电机转矩折算出抱闸提供的制动力，使得后续再进行抱闸制动力检测时，可以做为经验值参考，或者做为后续改进抱闸制动力的参考。

由于第二实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第二实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种检测抱闸制动力的方法，其特征在于，包括：

当所有抱闸装置处于合闸状态时，速度控制器根据预设的安全速度与速度反馈，输出转矩给定；其中，所述安全速度的速度值小于预设门限；

所述转矩给定作为电机的输入，控制所述电机输出第一电机转矩；

当所述第一电机转矩达到第一上限时，控制所述电机在预设时间内维持输出所述第一上限的电机转矩；

在所述预设时间内，根据轿厢的位移，判断所述电机是否发生转动；

如果所述电机发生转动，则所述抱闸制动力异常。

2.根据权利要求1所述的检测抱闸制动力的方法，其特征在于，所述安全速度的运行方向为负载较重的方向。

3.根据权利要求1所述的检测抱闸制动力的方法，其特征在于，所述第一上限的电机转矩是根据电梯平衡系数和抱闸装置的符合要求的制动力，计算出的电机应当输出的电机转矩。

4.根据权利要求1所述的检测抱闸制动力的方法，其特征在于，所述速度反馈根据电机轴上安装的编码器的采样得到。

5.根据权利要求1所述的检测抱闸制动力的方法，其特征在于，所述在预设时间内，根据轿厢的位移，判断所述电机是否发生转动之前，还包括：

预设所述轿厢的位移与速度反馈的积分值的对应关系；

对所述速度反馈进行积分运算，得到所述速度反馈的积分值；

根据所述速度反馈的积分值，查询所述对应关系，得到所述轿厢的位移。

6.根据权利要求5所述的检测抱闸制动力的方法，其特征在于，所述在预设时间内，根据轿厢的位移，判断所述电机是否发生转动，具体包括：

根据所述轿厢的位移与预设阈值的比较，判断所述电机是否发生转动；

如果所述轿厢的位移大于所述预设阈值，则判定所述电机发生转动。

7.根据权利要求6所述的检测抱闸制动力的方法，其特征在于，在所述判定电机发生转动之后，还包括：

记录所述电机发生转动后输出的第二电机转矩；

根据所述第二电机转矩，计算抱闸制动力。

8.一种检测抱闸制动力的装置，其特征在于，包括：抱闸装置、速度控制器、电机与控制器；

所述速度控制器，用于当所有所述抱闸装置处于合闸状态时，基于预设的安全速度与速度反馈，输出转矩给定；其中，所述安全速度的速度值小于预设门限；

所述电机，用于根据所述速度控制器输出的转矩给定，输出第一电机转矩，并在第一电机转矩达到第一上限时，在预设时间内维护输出所述第一上限的电机转矩；

所述控制器，用于在所述预设时间内，根据轿厢的位移，判断所述电机是否发生转动。

9.根据权利要求8所述的检测抱闸制动力的装置，其特征在于，所述速度控制器还用于控制所述安全速度的运行方向为负载较重的方向。

10.根据权利要求8所述的检测抱闸制动力的装置，其特征在于，还包括：电机转矩计算器；

所述电机转矩计算器，用于根据电梯平衡系数和抱闸装置的符合要求的制动力大小，计算电机应当输出的电机转矩，并将所述电机应当输出的电机转矩作为所述第一上限的电机转矩。