CN107000961B - 电磁制动系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于电梯的制动系统，所述制动系统包括可操作地连接到电梯轿厢的电磁制动器。控制电路可操作地连接到所述电磁制动器，且包括切换机构，所述切换机构用于选择性地修改所述电磁制动器的接合速率以选择性地修改所述电梯轿厢的减速度。一种接合用于电梯系统的电磁制动器的方法包括：检测所述电梯系统的一个或多个操作特性；以及取决于所述感测到的操作特性而选择安置于制动器控制电路处的切换机构的第一位置或第二位置。取决于所述切换机构的位置而引导电流通过所述制动器控制电路的一个或多个组件以确定所述电磁制动器的接合速率。阻止电流通过所述制动器控制电路，从而导致所述电磁制动器的接合。

Description

电磁制动系统

背景

本文公开的主题涉及电梯系统。更具体来说，本公开涉及配备有电磁制动系统的电梯系统。

电磁制动系统的使用在电梯系统中越来越普遍。在这些装置的紧急停止操作中，例如在电梯系统安全链中的电力中断或故障期间，制动器的接合可能由于电梯轿厢的突然减速而导致电梯轿厢中的乘客感觉难受。在向下行进的电梯轿厢中当制动力和重力在同一方向上起作用时尤其出现此情况。全世界的法规实体已经限制了电磁制动器的性能以在这些情况中解决乘客的潜在风险。

在常规的绳索式电梯系统中，由于较重的轿厢和配重以及较大的驱动机器惯性，减速速率是相对较低的。在较新的电梯系统中，电梯轿厢轻得多，总体系统惯性较低，且许多系统是由牵引带驱动，这全都会促成在紧急停止事件期间较高的减速速率。此外，高减速速率可能导致带滑动，这对于某些法规主管部门是不可接受的。

概要

在一个实施方案中，一种用于电梯的制动系统包括可操作地连接到电梯轿厢的电磁制动器。控制电路可操作地连接到所述电磁制动器，且包括切换机构，所述切换机构被配置成选择性地修改所述电磁制动器的接合速率以选择性地修改所述电梯轿厢的减速速率。

另外或替代地，在此实施方案或其他实施方案中，所述切换机构是闭锁继电器，所述闭锁继电器用于取决于所述闭锁继电器的位置而选择性地修改所述电磁制动器的所述接合速率。

另外或替代地，在此实施方案或其他实施方案中，所述切换机构由于电梯轿厢行进的方向以及所述电梯轿厢与配重之间的负载不平衡而从第一位置改变为第二位置。

另外或替代地，在此实施方案或其他实施方案中，所述切换机构在电梯轿厢运行的开始从所述第一位置改变为所述第二位置。

另外或替代地，在此实施方案或其他实施方案中，在所述第一位置，所述切换机构在所述控制电路的AC电力失去的情况下引导电流越过缓冲二极管以减慢所述控制电路中的电流耗散，从而相对于当所述切换机构在所述第二位置时减慢所述电磁制动器的接合。

另外或替代地，在此实施方案或其他实施方案中，在所述第一位置，所述切换机构进一步引导电流越过电阻器以加速所述电磁制动器的接合。

另外或替代地，在此实施方案或其他实施方案中，所述控制电路处的AC电力检测继电器仅在所述电梯系统的AC电力失去的情况下引导电流越过所述缓冲二极管。

另外或替代地，在此实施方案或其他实施方案中，通过所述电路施加的初始电流是基于所述切换机构的位置而改变。

在另一实施方案中，一种接合用于电梯系统的电磁制动器的方法包括：检测所述电梯系统的一个或多个操作特性；以及取决于所述感测到的操作特性而选择定位于制动器控制电路处的切换机构的第一位置或第二位置。取决于所述切换机构的位置而引导电流通过所述制动器控制电路的一个或多个组件以确定所述电磁制动器的接合速率。阻止电流通过所述制动器控制电路，从而导致所述电磁制动器的接合。

另外或替代地，在此实施方案或其他实施方案中，所述切换机构由于电梯轿厢行进的方向以及所述电梯轿厢与配重之间的负载不平衡而从所述第一位置改变为所述第二位置。

另外或替代地，在此实施方案或其他实施方案中，所述切换机构在电梯轿厢运行的开始从所述第一位置改变为所述第二位置。

另外或替代地，在此实施方案或其他实施方案中，在所述第一位置，所述切换机构在所述控制电路的AC电力失去的情况下引导电流越过缓冲二极管以减慢所述控制电路中的电流耗散，从而相对于当所述切换机构在所述第二位置时减慢所述电磁制动器的接合。

另外或替代地，在此实施方案或其他实施方案中，在所述第一位置，所述切换机构进一步引导电流越过电阻器以加速所述电磁制动器的接合。

另外或替代地，在此实施方案或其他实施方案中，所述控制电路处的AC电力检测继电器仅在所述电梯系统的AC电力失去的情况下引导电流越过所述缓冲二极管。

另外或替代地，在此实施方案或其他实施方案中，基于所述切换机构的位置而改变通过所述电路施加的初始电流。

在又一实施方案中，一种电梯系统包括井道以及可沿着所述井道移动的电梯轿厢。机器可操作地连接到所述电梯轿厢以推进所述电梯轿厢沿着所述井道的移动，且电磁制动器可操作地连接到所述机器以减慢或停止所述电梯轿厢的移动。控制电路可操作地连接到所述电磁制动器，且包括切换机构，所述切换机构被配置成选择性地修改所述电磁制动器的接合速率以选择性地修改所述电梯轿厢的减速速率。

另外或替代地，在此实施方案或其他实施方案中，所述切换机构是闭锁继电器，所述闭锁继电器用于取决于所述切换机构的位置而选择性地修改所述电磁制动器的所述接合速率。

另外或替代地，在此实施方案或其他实施方案中，所述切换机构由于电梯轿厢行进的方向以及所述电梯轿厢与配重之间的负载不平衡而从第一位置改变为第二位置。

另外或替代地，在此实施方案或其他实施方案中，在所述第一位置，所述切换机构在所述控制电路的AC电力失去的情况下引导电流越过缓冲二极管以减慢所述控制电路中的电流耗散，从而相对于当所述切换机构在所述第二位置时减慢所述电磁制动器的接合。

另外或替代地，在此实施方案或其他实施方案中，在所述第一位置，所述切换机构进一步引导电流越过电阻器以进一步减慢所述电磁制动器的接合。

附图说明

在说明书完结处的权利要求书中具体指出且清楚地要求视为本发明的主题。本发明的前述和其他特征以及优点从以下结合附图做出的详细描述中显而易见，在附图中：

图1是电梯系统的实施方案的示意图；

图2是作用于电梯系统的实施方案的力的示意图；

图3是作用于电梯系统的实施方案的力的另一示意图；

图4是用于电梯系统的制动控制电路的实施方案的示意图；

图5是用于电梯系统的制动控制电路的另一实施方案的示意图；

图6是用于电梯系统的制动控制电路的又一实施方案的示意图；以及

图7是用于电梯系统的制动控制电路的再一实施方案的示意图。

详细描述例如通过参考附图而阐释了本发明的实施方案以及优点和特征。

详细描述

在图1中示出了电梯系统10的实施方案。电梯系统10包含定位于井道14中的电梯轿厢12。所述井道包含一个或多个导轨16，所述导轨与电梯轿厢12的一个或多个导靴18相互作用以沿着井道导引电梯轿厢12。电梯轿厢12通过悬挂部件20悬挂于井道14中，所述悬挂部件通常是绳索和/或带。虽然在图1中示出一个悬挂部件20，但应了解，可以利用多个悬挂部件20。悬挂部件20布设于一个或多个滑轮或槽轮22上且到达同样安置于井道14中的配重24。槽轮中的一者或多者可以是驱动槽轮26，所述驱动槽轮可操作地连接到机器28以沿着井道14驱动电梯轿厢12。

电梯系统10包含制动器30，所述制动器安置于驱动槽轮26处以在例如电梯系统10的电力故障或紧急停止(e-stop)情形等某些选定条件下中止驱动槽轮26的旋转且因此停止电梯轿厢12在井道14中的移动。虽然在描述的实施方案中，制动器30安置于驱动槽轮26处，但应了解在其他实施方案中，制动器30可以位于电梯轿厢12处，且被配置成接合导轨16，因此停止电梯轿厢12在井道14中的运动。制动器30是电磁制动器，其当被供应电力且电磁体被供能时通常处于断开位置。这允许电梯轿厢12的自由行进。然而，当对电磁体的电力供应停止时，制动器30接合，从而停止电梯轿厢12。在典型的电梯系统10中，电磁制动器30快速停止电梯轿厢12，但电梯轿厢12的这种快速减速经常导致乘客不适。

参见图2和3，示出了在电梯系统10的操作期间可应用制动器30以停止电梯轿厢12的两种情况。图2示出了电梯轿厢12在向上行进的情况。在此情况下，当应用制动器30时，制动摩擦力32和重力34在彼此相反的方向上起作用。这具有降低电梯轿厢12的减速速率的效果。在此情况下希望尽快地施加全制动转矩以减少电梯轿厢12由于重力而加速的风险。

在图3中，图示的情况是当应用制动器30时电梯轿厢12向下行进的情况。在此情况下，制动摩擦力32和重力34在同一方向上起作用，从而有效地在一旦应用制动器30时便增加电梯轿厢12的减速速率。在此情况下希望在一些实施方案中使全制动转矩的施加延迟几百毫秒，且弱化全制动转矩的施加以减小电梯轿厢12减速速率。这还减小了当制动器30接合时悬挂部件20滑动的可能性。

现在参见图4，示出了用于控制制动器30的操作的电路36的实施方案。电路36包括制动器线圈38、电压箝制装置40以及缓冲二极管42，所述缓冲二极管连同闭锁继电器44一起与电压箝制装置40成电并联关系布置。虽然在图4中示出且在此描述了闭锁继电器44，但应了解，在电路36中可以利用其他切换机构。举例来说，在其他实施方案中，可以使用正常非闭锁继电器或例如mofset等电子开关。此外，可以与mofset结合利用额外继电器以“闭锁”mofset。闭锁继电器44连接到电梯系统10，使得基于电梯轿厢12行进的方向和/或电梯轿厢12与配重24之间的负载不平衡，在电梯轿厢12运行的开始时将继电器设定为选定位置。举例来说，如上文阐释，在电梯轿厢12向下行进的一些实例中，可能希望减少由制动器30的应用导致的电梯轿厢12的减速速率。如果通过电磁制动器线圈38的电流流动以较慢速率减少，那么制动器30以较慢速率接合，因此减小电梯轿厢12的减速速率。为此，将闭锁继电器44设定为闭合位置以激活缓冲二极管42，这将在来自输入线路46的电力失去之后拖延电流通过电路36。在不需要或不希望延迟的其他实例中，将闭锁继电器44设定为断开位置，从而停用缓冲二极管42。在一些实施方案中，当闭锁继电器44设定为闭合位置时，通过电路36的初始电流设定于增加的水平，使得在电力中断或紧急停止的情况下，电流缓慢地从电路36耗散，因此缓慢地接合制动器30。

在图5到图7中示出了电路36的替代实施方案。在图5的实施方案中，电阻器48与缓冲二极管42串联布置以相比于仅具有缓冲二极管42的实施方案稍微增加制动器30激活的速率。

图6的实施方案包含位于第一分支50a处的第一缓冲二极管42a，以及布置于与第一分支50a电并联的第二分支50b上的第二缓冲二极管42b和电阻器48。在此实施方案中，闭锁继电器44具有三个位置。其可以设定为无延迟的断开位置，在第一分支50a上闭合以提供第一延迟，或在第二分支50b上闭合以提供不同于第一延迟的第二延迟。选定延迟可以取决于电梯轿厢12的行进方向和/或电梯轿厢12与配重24之间的不平衡量。

另外，在其他情况下可能希望仅在电梯系统10的AC电力失去的情况下激活延迟。在图7的实施方案中，电路36进一步包含通常处于断开位置的AC电力检测继电器52。在AC电力失去的情况下，AC电力检测继电器52将闭合，且将取决于闭锁继电器44的位置而激活延迟。应了解，此处示出和描述的电路36的实施方案仅是示例性的。本领域的技术人员将了解，例如，可以利用缓冲二极管42和电阻器48的其他组合和布置来提供所需延迟量。此外，一些电梯系统可以利用不止一个制动器30。在这些系统中，每一制动器30可以具有其自身的包含缓冲二极管42的电路36，使得与每一制动器30相关联的每一缓冲二极管42可以被独立地激活。

利用闭锁继电器44仅在选定的情形下激活制动器30接合的延迟，从而得到电梯系统10的较平稳操作且减少乘客不适的可能性。这与现有技术系统形成对比，在现有技术系统中在所有情形下都接合延迟，使得当轿厢12和配重24中的较重者向下移动时，延迟可能导致系统达到过速条件，从而使电梯系统10停止服务且使乘客困于电梯轿厢12中。

虽然已经结合仅有限数目的实施方案详细描述了本发明，但应容易了解，本发明不限于这些公开的实施方案。而是，可以修改本发明以并入前文未描述但与本发明的精神和范围一致的任何数目的变化、更改、替换或等效布置。另外，虽然已经描述本发明的各种实施方案，但应了解，本发明的方面可以包含所描述实施方案中的仅一些实施方案。因此，本发明不应视为受前述描述的限制，而是仅受所附权利要求书的范围的限制。

Claims (14)

1.一种用于电梯系统的制动系统，包括：

电磁制动器，所述电磁制动器可操作地连接到电梯轿厢；以及

控制电路，所述控制电路可操作地连接到所述电磁制动器，所述控制电路包含切换机构，所述切换机构被配置成基于电梯轿厢行进的方向选择性地修改所述电磁制动器的接合速率以选择性地修改所述电梯轿厢的减速速率，

其中所述切换机构由于所述电梯轿厢行进的方向以及所述电梯轿厢与配重之间的负载不平衡而从第一位置改变为第二位置，并且

其中在所述第一位置，所述切换机构在所述控制电路的AC电力失去的情况下引导电流越过缓冲二极管以减慢所述控制电路中的电流耗散，从而相对于当所述切换机构在所述第二位置时减慢所述电磁制动器的接合。

2.如权利要求1所述的制动系统，其中所述切换机构是闭锁继电器，所述闭锁继电器用于取决于所述闭锁继电器的位置而选择性地修改所述电磁制动器的所述接合速率。

3.如权利要求1所述的制动系统，其中所述切换机构在电梯轿厢运行的开始从所述第一位置改变为所述第二位置。

4.如权利要求1所述的制动系统，其中在所述第一位置，所述切换机构进一步引导电流越过电阻器以稍微加速所述电磁制动器的接合。

5.如权利要求1所述的制动系统，进一步包括在所述控制电路处的AC电力检测继电器，所述AC电力检测继电器用于仅在所述电梯系统的AC电力失去的情况下引导电流越过所述缓冲二极管。

6.如权利要求1至3中任一项所述的制动系统，其中通过所述控制电路施加的初始电流是基于所述切换机构的位置而改变。

7.一种接合用于电梯系统的电磁制动器的方法，包括：

检测所述电梯系统的一个或多个操作特性，其中所述操作特性包括电梯轿厢行进的方向；

取决于所述操作特性而选择安置于制动器控制电路处的切换机构的第一位置或第二位置；

取决于所述切换机构的位置而使电流流过所述制动器控制电路的一个或多个组件以确定所述电磁制动器的接合速率；以及

阻止电流流过所述制动器控制电路，从而导致所述电磁制动器的接合，

其中所述切换机构由于所述电梯轿厢行进的方向以及所述电梯轿厢与配重之间的负载不平衡而从所述第一位置改变为所述第二位置，并且

其中在所述第一位置，所述切换机构在所述制动器控制电路的AC电力失去的情况下引导电流越过缓冲二极管以减慢所述制动器控制电路中的电流耗散，从而相对于当所述切换机构在所述第二位置时减慢所述电磁制动器的接合。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述切换机构在电梯轿厢运行的开始从所述第一位置改变为所述第二位置。

9.如权利要求7所述的方法，其中在所述第一位置，所述切换机构进一步引导电流越过电阻器以使所述电磁制动器更快地接合。

10.如权利要求7至8中任一项所述的方法，进一步包括在所述制动器控制电路处的AC电力检测继电器，所述AC电力检测继电器用于仅在所述电梯系统的AC电力失去的情况下引导电流越过缓冲二极管。

11.如权利要求7至8中任一项所述的方法，其中基于所述切换机构的位置而改变通过所述制动器控制电路施加的初始电流。

12.一种电梯系统，包括：

井道；

电梯轿厢，所述电梯轿厢可沿着所述井道移动；

机器，所述机器可操作地连接到所述电梯轿厢以推进所述电梯轿厢沿着所述井道的移动；

电磁制动器，所述电磁制动器可操作地连接到所述机器以减慢或停止所述电梯轿厢的移动；以及

控制电路，所述可操作地连接到所述电磁制动器，所述控制电路包含切换机构，所述切换机构被配置成基于电梯轿厢行进的方向选择性地修改所述电磁制动器的接合速率以选择性地修改所述电梯轿厢的减速速率，

其中所述切换机构由于电梯轿厢行进的方向以及所述电梯轿厢与配重之间的负载不平衡而从第一位置改变为第二位置，并且

其中在第一位置，所述切换机构在所述控制电路的AC电力失去的情况下引导电流越过缓冲二极管以减慢所述控制电路中的电流耗散，从而相对于当所述切换机构在第二位置时减慢所述电磁制动器的接合。

13.如权利要求12所述的电梯系统，其中所述切换机构是闭锁继电器，所述闭锁继电器用于取决于所述闭锁继电器的位置而选择性地修改所述电磁制动器的所述接合速率。

14.如权利要求12所述的电梯系统，其中在所述第一位置，所述切换机构进一步引导电流越过电阻器以使所述电磁制动器更快地接合。

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