CN112299180B - 一种曳引驱动的电梯曳引机制动力矩自监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及曳引驱动电梯的曳引机制动器技术领域，公开了一种曳引驱动的电梯曳引机制动力矩自监测方法。本发明中的一种曳引驱动的电梯曳引机制动力矩自监测方法，由输入拟定的初始数据判断电梯所处的初始状态；在待测试的制动器上施加初始电压，同时逐渐控制电梯曳引机达到设定的速度运行；停止对曳引机的功率输出，同时对制动器施加测试电压；通过曳引机旋转编码器获得在对制动器施加测试电压时开始，直到曳引机完全停止时的制动距离；通过改变测试电压值反复进行制动距离的检测判断制停情况。有益效果：本发明考虑了制动器的实际工作状态，可以动态测试制动器的制动性能；仅需对现有的系统进行设置，无需加装新装置，简单易行。

Description

一种曳引驱动的电梯曳引机制动力矩自监测方法

技术领域

本发明属于电梯检测技术领域，尤其涉及一种曳引驱动的电梯曳引机制动力矩自监测方法。

背景技术

《电梯制造与安装安全规范》(GB7588-2003)的第1号修改单中9.11.3要求：对于仅采用对制动力验证的，则制动力自监测周期不应大于24h。在电梯正常运行时，制动器仅在电梯运行速度降至最低时制动器才释放(通俗称为“零速抱闸”)，此时制动器闸瓦与制动轮之间存在静摩擦力；运行中的电梯在发生故障时，安全回路断开后制动器下闸，之后闸瓦与制动轮之间先在滑动摩擦力的作用使电梯逐渐减速，电梯停止后制动器闸瓦与制动轮之间由静摩擦力保持静止状态。

在发生轿厢意外移动时，电梯处于运动状态，在轿厢意外移动保护装置发出下闸指令时，闸瓦与制动轮之间为滑动摩擦状态。由于以上制动力验证方法仅在电梯静止时对制动力进行验证，此时获得的数据不能代表在发生轿厢意外移动时，该制动力矩仍能达到安全要求。

由于制动闸瓦与制动轮之间的静摩擦力始终大于滑动摩擦力，所以在进行制动力监测试验时，仅考虑静摩擦力的情况，会降低制动器的安全性。即，可能发生在电梯静止时，该力矩满足要求，而一旦轿厢处于意外移动状态时，该力矩不能使轿厢制停。对于制动力的合格判定条件之一，应是考虑在轿厢发生意外移动时，其制动力应能使动态的轿厢制停，而非考虑对静止轿厢的力矩监测。轿厢意外移动保护装置的目的也在于此。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出一种曳引驱动的电梯曳引机制动力矩自监测方法，该方法通过使曳引机处于动态运行时进行力矩监测，达到了轿厢意外移动保护的目的，通过该方法对用户进行实时信息反馈，确保了电梯使用安全；解决了现有电梯曳引机制动器力矩监测方法与实际使用工况不符的弊端。

技术方案如下：

一种曳引驱动的电梯曳引机制动力矩自监测方法，步骤如下：

S1、输入初始数据：试验速度v、制动器提起时的额定电压V_e、制动器保持电压V_b、曳引轮半径r、允许的最大制停距离S_max；

S2、电梯变频器对曳引机进行功率输出，同时对制动器输入额定电压V_e使制动器提起，在电梯逐渐达到设定的试验速度v后，变频器停止对曳引机输出功率；

S3、对制动器输入的电压变为V_i，采集到的信息包括：曳引机继续旋转直至完全停止时所用的时间t_i、在时间t_i内曳引机旋转过的弧度R_i、同步计算出此次测试时电梯的实时制停距离S_i，第i次测试完毕；

S4、对步骤S3中采集到的数据进行分析，若在同步计算时，此次测试的电梯实时制停距离S_i≥S_max，则终止测试；否则继续执行步骤S5；

S5、进行第i+1次测试，重复步骤S2～S4，对步骤S3中的制动器输入电压变为V_i+1，并相应计算出t_i+1、R_i+1、S_i+1；

其中V_i表示第i次测试时，制动器的输入电压；

t_i表示第i次测试时，对制动器输入电压V_i后曳引机继续旋转至停止的时间；

R_i表示第i次测试时，在时间t_i内曳引机旋转过的弧度；

S_i表示第i次测试时，电梯的制停距离；

i＝1,2,...,n。

进一步的，所述步骤S1中初始数据，具体包括：

对所述制动器保持电压V_b≤V_e；

所述实时制停距离S_max＝R_i·r。

进一步的，所述步骤S2中制动器输入额定电压V_e为所测试的制动器标定的额定电压。

进一步的，所述步骤S2中设定的速度v≤0.63m/s；对于被测试额定速度小于或等于0.5m/s的电梯，v＝0.5m/s。

进一步的，所述步骤S2中停止对曳引机输出功率时，立即改变原制动器输入电压，使其电压从V_b变为V_i。

进一步的，所述步骤S3中采集到的曳引机继续旋转直至完全停止时所用的时间t_i的信息来源为时间继电器；在时间t_i内曳引机旋转过的弧度R_i的信息来源为曳引机旋转编码器；

数据t_i来自于制动器输入电压变为V_i后，曳引轮完全停止时的时间t₂减去制动器输入电压变为V_i时的时间t₁，即t_i＝t₂-t₁；

数据R_i来自于旋转编码器采集到的在时间范围(t₁,t₂)内曳引轮旋转过的弧度；

数据S_i由公式S_i＝R_i·r进行实时计算，并对S_i与S_max进行实时比较，判断其是否满足步骤S4所述的终止测试条件。

进一步的，所述步骤S5中V_i+1＝0.1(i+1)V_b，具体包括：

在输入电压变为V_i之前，制动器的电压在短时间内由V_e变为V_b；

对所述制动器的输入电压V_i，下次测试电压V_i+1均应在本次测试电压V_i的基础上增加，且增加幅度为保持电压V_b的0.1倍。

进一步的，所述S_i从时间t₁开始进行计算。

有益效果：

本发明所述的曳引驱动的电梯曳引机制动力矩自监测方法，与现有技术相比具有以下有益效果：

(1)考虑了制动器的实际工作状态，可以动态测试制动器的制动性能；

(2)仅需对现有的系统进行设置，无需加装新装置，简单易行；

(3)通过使曳引机处于动态运行时进行力矩监测，达到了轿厢意外移动保护的目的，通过该方法对用户进行实时信息反馈，确保了电梯使用安全；

(4)解决了现有电梯曳引机制动器力矩监测方法与实际使用工况不符的弊端。

附图说明

图1为本发明的实施流程图。

具体实施方式

下面结合附图1对曳引驱动的电梯曳引机制动力矩自监测方法做进一步说明。

以下描述的实施例仅作为本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种曳引驱动的电梯曳引机制动力矩自监测方法，具体包含以下步骤：

S1、在系统中输入初始数据，包括拟定的电梯试验速度、制动器提起时的额定电压、制动器保持电压、曳引轮半径、最终得出的允许的最大制停距离；

S2、电梯变频器对曳引机进行适当的功率输出，同时对制动器输入额定电压使制动器提起，在电梯逐渐达到设定的速度后，变频器停止对曳引机输出功率；

S3、变频器停止对曳引机输出功率后，制动器应立即进行制动，在制动器制动的同时对其输入测试电压，该电压用于抵抗常闭式制动器的弹簧力矩；除此之外还应实时采集以下信息并进行计算：

曳引机继续旋转直至完全停止时所用的时间、在该段时间内曳引机旋转过的弧度，根据曳引轮半径进行计算，得出实时制停距离。

S4、对得出的实时制停距离进行分析，若该距离超过了允许的最大制停距离，则认为制动器力矩出现异常，应终止试验并进行反馈，若最终该制停距离不大于允许的最大制停距离，则此次测试完毕，进行下一次试验。

S5、进行下一次试验时，重复步骤S2～S4，但对制动器的输入电压进行变化，在上一次试验的基础上增加，增加值为保持电压的0.1倍。

优选的，步骤S2中设定的试验速度不应大于0.63m/s，对于额定速度小于或等于0.5m/s的电梯，该试验速度取值为0.5m/s。

优选的，步骤S2中停止对曳引机输出功率时，应无延迟地改变原制动器输入电压，使其电压从额定电压变为测试电压。

优选的，步骤S3中对于制动距离的信息应进行实时计算，对时间信息的来源为时间继电器，对旋转信号的采集来源于曳引机旋转编码器。

实施例2

参阅附图1，本发明实施例提供一种曳引驱动的电梯曳引机制动力矩自监测方法，具体包括以下步骤：

S1、在系统中输入初始数据，包括拟定的电梯试验速度、制动器提起时的额定电压、制动器保持电压、曳引轮半径、最终得出的允许的最大制停距离；

S2、电梯变频器对曳引机进行适当的功率输出，同时对制动器输入额定电压使制动器提起，在电梯逐渐达到设定的速度后，变频器停止对曳引机输出功率；

S3、变频器停止对曳引机输出功率后，制动器应立即进行制动，在制动器制动的同时对其输入测试电压，该电压用于抵抗常闭式制动器的弹簧力矩；除此之外还应实时采集以下信息并进行计算：

曳引机继续旋转直至完全停止时所用的时间、在该段时间内曳引机旋转过的弧度，根据曳引轮半径进行计算，得出实时制停距离。

S4、对得出的实时制停距离进行分析，若该距离超过了允许的最大制停距离，则认为制动器力矩出现异常，应终止试验并进行反馈，若最终该制停距离不大于允许的最大制停距离，则此次测试完毕，进行下一次试验。

S5、进行下一次试验时，重复步骤S2～S4，但对制动器的输入电压进行变化，在上一次试验的基础上增加，增加值为保持电压的0.1倍。

实施例3

一种曳引驱动的电梯曳引机制动力矩自监测方法，具体包含以下步骤：

S1、输入初始数据：试验速度v、制动器提起时的额定电压V_e、制动器保持电压V_b、曳引轮半径r、允许的最大制停距离S_max；

S2、电梯变频器对曳引机进行适当的功率输出，同时对制动器输入额定电压V_e使制动器提起，在电梯逐渐达到设定的速度v后，变频器停止对曳引机输出功率；

S3、对制动器输入的电压变为V_i，采集到的信息包括：曳引机继续旋转直至完全停止时所用的时间t_i、在时间t_i内曳引机旋转过的弧度R_i、同步计算出此次测试时电梯的实时制停距离S_i，第i次测试完毕；

S4、对步骤S3中采集到的数据进行分析，若在同步计算时，此次测试的电梯实时制停距离S_i≥S_max，则终止测试；否则继续执行步骤S5；

S5、进行第i+1次测试，重复步骤S2～S4，对步骤S3中的制动器输入电压变为V_i+1，并相应计算出t_i+1、R_i+1、S_i+1。

上述内容所述的符号意义：V_i表示第i次测试时，制动器的输入电压；t_i表示第i次测试时，对制动器输入电压V_i后曳引机继续旋转至停止的时间；R_i表示第i次测试时，在时间t_i内曳引机旋转过的弧度；S_i表示第i次测试时，电梯的制停距离；i＝1,2,...,n。

所述步骤S1中初始数据，具体包括：对所述制动器保持电压V_b≤V_e；所述实时制停距离S_max＝R_i·r；所述步骤S2中制动器输入额定电压V_e为所测试的制动器标定的额定电压。

所述步骤S2中设定的速度v≤0.63m/s，还包括对于被测试额定速度小于或等于0.5m/s的电梯有v＝0.5m/s；所述步骤S2中停止对曳引机输出功率时，应立即改变原制动器输入电压，使其电压从V_b变为V_i。

所述步骤S3中采集到的曳引机继续旋转直至完全停止时所用的时间t_i的信息来源为时间继电器，在时间t_i内曳引机旋转过的弧度R_i的信息来源为曳引机旋转编码器，还包括：数据t_i来自于制动器输入电压变为V_i后，曳引轮完全停止时的时间t₂减去制动器输入电压变为V_i时的时间t₁，即t_i＝t₂-t₁；数据R_i来自于旋转编码器采集到的在时间范围(t₁,t₂)内曳引轮旋转过的弧度；数据S_i由公式S_i＝R_i·r进行实时计算，并对S_i与S_max进行实时比较，判断其是否满足步骤S4所述的终止测试条件；所述S_i应从时间t₁开始进行计算。

所述步骤S5中V_i+1＝0.1(i+1)V_b，具体包括：在输入电压变为V_i之前，制动器的电压在短时间内由V_e变为V_b，该变化的时间段忽略不计；对所述制动器的输入电压V_i，下次测试电压V_i+1均应在本次测试电压V_i的基础上增加，且增加幅度为保持电压V_b的0.1倍。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种曳引驱动的电梯曳引机制动力矩自监测方法，其特征在于，步骤如下：

S1、输入初始数据：试验速度v、制动器提起时的额定电压V_e、制动器保持电压V_b、曳引轮半径r、允许的最大制停距离S_max；

S2、电梯变频器对曳引机进行功率输出，同时对制动器输入额定电压V_e使制动器提起，在电梯逐渐达到设定的试验速度v后，变频器停止对曳引机输出功率；

S3、对制动器输入的电压变为V_i，采集到的信息包括：曳引机继续旋转直至完全停止时所用的时间t_i、在时间t_i内曳引机旋转过的弧度R_i、同步计算出此次测试时电梯的实时制停距离S_i，第i次测试完毕；

S4、对步骤S3中采集到的数据进行分析，若在同步计算时，此次测试的电梯实时制停距离S_i≥S_max，则终止测试；否则继续执行步骤S5；

S5、进行第i+1次测试，重复步骤S2～S4，对步骤S3中的制动器输入电压变为V_i+1，并相应计算出t_i+1、R_i+1、S_i+1；

其中V_i表示第i次测试时，制动器的输入电压；

t_i表示第i次测试时，对制动器输入电压V_i后曳引机继续旋转至停止的时间；

R_i表示第i次测试时，在时间t_i内曳引机旋转过的弧度；

S_i表示第i次测试时，电梯的制停距离；

i＝1,2,...,n；

所述步骤S5中V_i+1＝0.1(i+1)V_b，具体包括：

在输入电压变为V_i之前，制动器的电压在短时间内由V_e变为V_b；

对所述制动器的输入电压V_i，下次测试电压V_i+1均应在本次测试电压V_i的基础上增加，且增加幅度为保持电压V_b的0.1倍。

2.如权利要求1所述的曳引驱动的电梯曳引机制动力矩自监测方法，其特征在于，所述步骤S1中初始数据，具体包括：

对所述制动器保持电压V_b≤V_e；

所述实时制停距离S_max＝R_i·r。

3.如权利要求1所述的曳引驱动的电梯曳引机制动力矩自监测方法，其特征在于，所述步骤S2中制动器输入额定电压V_e为所测试的制动器标定的额定电压。

4.如权利要求1所述的曳引驱动的电梯曳引机制动力矩自监测方法，其特征在于，所述步骤S2中设定的速度v≤0.63m/s；对于被测试额定速度小于或等于0.5m/s的电梯，v＝0.5m/s。

5.如权利要求1所述的曳引驱动的电梯曳引机制动力矩自监测方法，其特征在于，所述步骤S2中停止对曳引机输出功率时，立即改变原制动器输入电压，使其电压从V_b变为V_i。

6.如权利要求1所述的曳引驱动的电梯曳引机制动力矩自监测方法，其特征在于，所述步骤S3中采集到的曳引机继续旋转直至完全停止时所用的时间t_i的信息来源为时间继电器；在时间t_i内曳引机旋转过的弧度R_i的信息来源为曳引机旋转编码器；

数据t_i来自于制动器输入电压变为V_i后，曳引轮完全停止时的时间t₂减去制动器输入电压变为V_i时的时间t₁，即t_i＝t₂-t₁；

数据R_i来自于旋转编码器采集到的在时间范围(t₁,t₂)内曳引轮旋转过的弧度；

数据S_i由公式S_i＝R_i·r进行实时计算，并对S_i与S_max进行实时比较，判断其是否满足步骤S4所述的终止测试条件。

7.如权利要求6所述的曳引驱动的电梯曳引机制动力矩自监测方法，其特征在于，所述S_i从时间t₁开始进行计算。

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