CN113942906A - 电梯安全电路 - Google Patents

Abstract

一种用于电梯系统的电梯安全电路（24），其中，输出端被布置为从输入端经由电流路径向电磁制动线圈（18）选择性地提供电流。致动器晶体管（34、36）被沿着输入端与输出端之间的电流路径串联布置，所述致动器晶体管被布置为选择性地允许电流通过。控制器（38）被布置为当制动元件（14）处于打开位置时执行测试操作。所述测试操作包括：在某一时间段操作致动器晶体管（34、36）在其禁用模式，监测通过制动线圈（18）的电流，并且确定该电流的量值在所述时间段内是否减小，所述时间段经过选择，使得该电流的量值保持足以使制动元件（14）在测试期间维持在打开位置。

Description

电梯安全电路

技术领域

本公开涉及电梯安全电路，而且特定地涉及用于测试安全电路操作电梯系统内的制动器的能力的机制。

背景技术

电梯系统通常装备有一个或多个制动系统，所述制动系统在被激活时，阻止电梯轿厢在井道内移动。在电梯内提供的制动的主要形式之一是“机械制动器”，其通常位于电梯驱动器内或附近。这个机械制动器起作用以对抗电梯的驱动，即减慢和/或停止电梯轿厢相对井道的运动。

通常，机械制动器是基于电磁体的装置。当电磁体接合时（即当电磁体的线圈被供应电流时），电磁体将摩擦制动机构(例如制动片或盘)与马达的旋转部分分离。相反地，当电磁体未接合时（即当断电时），电磁力消失，并且制动器与马达的旋转部分接触，施加摩擦并阻止马达旋转。一般来说，弹簧力起作用以将制动器偏置到关闭位置（即阻止马达旋转），在此情况下，当电磁体接合时（即当期望电梯运动时），这个弹簧力被电磁力克服。

用于正常操作的电磁体的接合或脱离一般由串联连接在驱动器与制动线圈之间的驱动开关来控制。通过关闭或打开驱动开关，相应地从驱动器通过制动线圈传递电流或者不传递电流。

一般来说，本领域本身已知的常规电梯系统包含“安全链”，不管驱动开关的状态如何，安全链都阻止电流流过制动线圈，除非确保电梯的安全。这个安全链由包括例如物理门开关和限位开关的物理开关的串联连接形成。为了使电流流过安全链，必须关闭该链中的每个开关。

安全链通常与位于电源与制动线圈之间的“致动器”（经常是串联）耦合，而不是直接位于电源与制动线圈之间。这些致动器一般与驱动开关串联并且“在其下游”。通常，两个致动器被作为串联对来使用，以在其中一个失效的情况下提供冗余。这些致动器中的每一个都像开关一样起作用，并且经过布置，使得如果电流没有流过安全链－即，如果不满足安全链中的开关所监测的条件中的一个或多个－则致动器开关“打开”，从而阻止电流从电源流到制动线圈。

致动器和连接在电源与制动线圈之间的任何其它相关组件一起可称为“安全电路”，其中，安全电路的操作可由安全链控制。

因此，这些致动器和安全链一起提供安全操作。明确地说，安全链中任何“链接”的开口（即任何安全链开关）都会导致安全电路中的致动器打开，从而打开安全电路并阻止电流经过制动线圈。引起这个行为的条件可根据安全要求来选择，但是可包括例如电梯轿厢的行进速度超过阈值限制、系统组件中检测到的故障、或者响应手动命令，其中这些条件中的每一个由安全链中的开关来监测。

因此，如果检测到差错，则安全链“断开”（即安全链中的开关中的一个或多个打开），结果，安全电路中的致动器也被打开，通过移除制动线圈电流来阻止电梯轿厢的运动，其中电流的减小/消除导致制动片与马达接合。

已知这些安全致动器的安全关键性质，通常重要的是定期测试这些致动器，以确保安全链能够在需要时随时操作制动器。

在本领域本身已知的常规电梯系统中，安全致动器通常由继电器构成。这些继电器通常被布置为其接触端子串联在电源与制动线圈之间。继电器的输入端子（即到相应继电器的线圈的连接）并联连接，每个输入端子独立连接到安全链的“末端”。

为了测试这些继电器是否可操作，可在电梯轿厢停顿时（即当它不在移动时），使用继电器的后触点执行常规测试。然而，继电器在测试时可能发出噪音。

对于把继电器用于这些“安全致动器”的替代方案是使用电子开关，例如晶体管。这些可有效地消除与继电器关联的噪音问题。然而，使用晶体管作为这些安全致动器意味着，它们只能在电梯处于运动中时被测试，因为测试晶体管的开关行为需要通过该晶体管的电流。因此，采用本领域本身已知的基于晶体管的安全致动器系统，电梯轿厢的运动必须被中断，这出于性能和用户体验这两方面原因都是不期望的。

发明内容

按照第一方面，本公开提供一种电梯系统，包括：

包含制动元件和电磁制动线圈的制动器，所述制动器被布置为将电流从电源经由电流路径传递到制动线圈，所述制动器被布置为当电流的量值小于阈值时施加机械偏置力以操作制动元件处于关闭位置，其中，当电流等于或大于阈值时，电磁线圈产生克服所述偏置力的电磁力以操作制动元件处于打开位置；

致动器晶体管，所述致动器晶体管被沿着电源与制动线圈之间的电流路径串联布置，所述致动器晶体管具有允许电流通过的启用模式和中断电流路径、从而阻止电流通过的禁用模式；以及

控制器，所述控制器被布置为当制动元件处于打开位置时执行测试操作，其中，测试操作包括在某一时间段操作致动器晶体管在其禁用模式，监测通过制动线圈的电流，并且确定电流的量值在所述时间段内是否减小；

其中，时间段经过选择，使得电流的量值在所述时间段内保持大于阈值电流。

本公开的这个第一方面扩展到一种用于电梯系统的电梯安全电路，所述电梯安全电路包括：

输入端，所述输入端被布置为从电源接收电流；

输出端，所述输出端被布置为经由电流路径选择性地将电流提供到电磁制动线圈；

致动器晶体管，所述致动器晶体管被沿着输入端与输出端之间的电流路径串联布置，所述致动器晶体管具有允许电流通过的启用模式和中断电流路径、从而阻止电流通过的禁用模式；以及

控制器，所述控制器被布置为当制动元件处于打开位置时执行测试操作，其中，测试操作包括在某一时间段操作致动器晶体管在其禁用模式，监测通过制动线圈的电流，并且确定电流的量值在所述时间段内是否减小；

其中，时间段经过选择，使得电流的量值在所述时间段内保持大于阈值电流。

本公开的第一方面还扩展到一种测试电梯系统中的制动器的方法，其中：

所述制动器包含制动元件和电磁制动线圈，所述制动器被布置为将电流从电源经由电流路径传递到制动线圈，所述制动器被布置为当电流的量值小于阈值时施加机械偏置力以操作制动元件处于关闭位置，其中，当电流等于或大于阈值时，电磁线圈产生克服所述偏置力的电磁力以操作制动元件处于打开位置；以及

致动器晶体管，所述致动器晶体管被沿着电源与制动线圈之间的电流路径串联布置，所述致动器晶体管具有允许电流通过的启用模式和中断电流路径、从而阻止电流通过的禁用模式；

所述方法包括：

当制动元件处于打开位置时，在某一时间段操作致动器晶体管在其禁用模式；

监测通过制动线圈的电流；以及

确定电流的量值在所述时间段内是否减小；

其中，时间段经过选择，使得电流的量值在所述时间段内保持大于阈值电流。

因此，要意识到，本公开的示例提供了一种改进的电梯系统，其中，电梯安全电路利用晶体管而不是继电器作为位于电源和制动线圈之间的致动器。有利地，本公开提供了一种布置，在该布置中，当电梯在运动中时可以测试安全电路的操作，而不中断电梯本身的操作。测试持续足够长以检测制动器的部分操作，而没有运用制动器（即没有操作制动元件处于关闭位置）。无论何时电梯轿厢在运动中，这个“部分行程测试”都有益地允许执行测试，而没有完全运用制动器。

致动器晶体管通常可以是“常断”类型的，使得在没有施加到其栅极端子的信号时，没有电流会流经致动器晶体管。这提供了安全效益，因为如果安全电路失去电力，则将运用制动器。

要意识到，存在可用于提供开关行为的许多不同晶体管技术。然而，在至少一些示例中，致动器晶体管包括金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。

如前文所述，为了提供冗余，可在安全电路中使用多个致动器晶体管。在本公开的一些示例中，沿着电源与制动线圈之间的电流路径串联提供多个致动器晶体管，其中，控制器被布置为对于多个致动器晶体管中的每一个依次执行测试操作。

一般来说，本公开的电梯系统可包括由多个串联布置的开关构成的安全链。这些开关（通常是物理开关）可包含门开关、接触开关、限位开关等，采取本领域本身公知的方式。安全链的开关通常被串联布置在安全链输入端与安全链输出端之间，使得仅在所有安全链开关都关闭时，在安全链输入端的电压或信号才会在安全链输出端复现。

安全链输出端可与（一个或多个）致动器晶体管的（一个或多个）栅极端子耦合，使得在正常操作下，当安全链电流流经安全链时，致动器晶体管被启用，当安全链电流不流经时（即当安全链开关中的一个或多个打开时，指明差错），致动器晶体管被禁用。例如，所述系统可在安全链与（一个或多个）致动器晶体管的（一个或多个）栅极端子之间包括光耦合器或本领域本身已知的任何适当耦合器。所述耦合器可根据需要，将栅极端子的电压拉高或拉低到适合于禁用（一个或多个）致动器晶体管的器件类型，然而，通常优选（一个或多个）致动器晶体管是“高电平有效”器件，使得拉低栅极端子电压会禁用致动器晶体管。

在一些示例中，控制器可例如经由控制器区域网（CAN）总线或者任何其它合适的信令系统从安全链接收状态信息。在确定何时执行测试操作时，控制器可使用这个状态信息。

在一组示例中，电梯系统经过布置，使得电源经由第一导体和第二导体连接到制动线圈，其中，（一个或多个）致动器晶体管沿着第一导体串联连接。因此，电源可具有第一输出端子和第二输出端子，并且制动线圈可具有第一端子和第二端子，其中，制动线圈的第一端子经由第一导体连接到电源的第一输出端子，并且制动线圈的第二端子经由第二导体连接到电源的第二输出端子。因此，第一导体可提供“前向电流路径”（即至制动线圈），并且第二导体可提供“返回电流路径”（即来自制动线圈）。

（一个或多个）致动器晶体管则可被沿着“前向电流路径”（即沿着第一导体）串联布置。例如，如果（一个或多个）“P沟道”MOSFET用于（一个或多个）致动器晶体管，则致动器晶体管的源极端子可连接到电源，并且致动器晶体管的漏极端子可连接到制动线圈。按照本公开的一些示例，在为了冗余而提供两个致动器晶体管的情况下，第一致动器晶体管的漏极端子可连接到第二致动器晶体管的源极端子，并且第二致动器晶体管的漏极端子可连接到制动线圈。更多的致动器晶体管能够以这种方式“形成雏菊链”。当然要意识到，例如，如果改为使用“N沟道”MOSFET，能够颠倒“漏极”和“源极”端子的连接。

在一些示例中，变阻器可并联连接在制动线圈两端。本领域技术人员会意识到，变阻器是压敏电阻器（VDR），在横穿电流的两个方向上都具有非线性、非欧姆的电流-电压特性。这个变阻器可为电路提供过流保护，因为分流配置中的变阻器通常在正常操作中不导通，但是，如果满足它的“钳位电压”，则它开始导通。

在一些示例中，通过制动线圈的电流的检测可被直接监测。因此，在一些示例中，控制器连接到电流监测器，该电流监测器被布置为监测通过制动线圈的电流。

然而，这个制动线圈电流可通过测量电路中其它地方的另一电流来间接监测。在一些示例中，控制器可连接到电流监测器，该电流监测器被布置为监测在（一个或多个）致动器晶体管的输出端的电流。在如上文所述的提供这样的变阻器的一组示例中，可在变阻器的上游监测这个电流。在存在固定电阻的一组潜在重叠的示例中，还可在这样的固定电阻的上游监测该电流，按照下文所述的一组示例，固定电阻可包含与电压监测器并排的固定电阻。

在一些可能重叠的示例中，间接电流监测可由电流监测器提供，该电流监测器被布置为监测返回电流路径上（即按照先前所述的特定一组示例，沿着第二导体）的电流。在提供这些器件的多组示例中，这个电流监测器可连接到变阻器和/或固定电阻的下游。

附加地或替代地，可通过监测制动线圈两端的电压，利用电压与电流之间的欧姆关系来间接监测通过制动线圈的电流。因此，在一些潜在重叠的示例中，控制器连接到电压监测器，该电压监测器被布置为监测制动线圈两端的电压，其中，控制器被布置为从所述电压确定通过制动线圈的电流。在一组示例中，固定电阻并联连接在制动线圈两端。已知电阻两端的电压可以用来确定通过那个线圈的电流。这个已知电阻可由固定电阻器提供。

电流和/或电压监测器可形成控制器的一部分，或者可包括分开的专用硬件。在提及多个电流和/或电压监测器的情况下，这些监测器可每个都是专用硬件单元，或者可被组合，使得一些或所有这样的监测器以任何合适的组合形成相同的硬件单元（在适当时）。

在一组这样的示例中，用于确定通过线圈的电流的电阻可由与变阻器串联设置的分流电阻器提供（如下文所述）。附加地或替代地，所述电阻可沿着第二导体（即沿着电流返回路径）串联设置。

虽然在对电路适当修改的情况下可以使用基于交流电的电磁体，但是在一些示例中，电源包括直流电源，使得电流为直流电流。可选地，直流电源可提供至少10V、例如至少20V、优选地至少30V、更优选地至少40V的直流电压。在至少一些示例中，直流电源提供48V的直流电压。一般来说，直流制动线圈可能是优选的，因为它们通常比交流制动线圈产生更小的噪音。

在一些示例中，系统可包括续流二极管。这个续流二极管（有时称为“反激”二极管）可连接在第一导体与第二导体之间，使得其阳极连接到第二导体，并且其阴极连接到第一导体。续流二极管可（至少在一些示例中）连接在电源与（一个或多个）致动器晶体管之间，即，它可在（一个或多个）致动器的“上游”。这个续流二极管提供所谓的“续流”或“进行续流”行为，这在使用如制动线圈之类的电感部件时可能需要。

可包括金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的驱动开关可连接在电源与（一个或多个）致动器晶体管之间。施加到驱动开关的栅极的控制信号在正常操作期间提供制动器的“开”和“关”功能。然而，即使驱动开关被启用，（一个或多个）致动器晶体管也能够切断来自制动线圈的电源电流。供给驱动开关的控制信号可由控制器－即操作（一个或多个）致动器晶体管的控制器－或者另外的分开的控制器来提供。

电梯系统可包括被布置为在井道内移动的电梯轿厢，其中，马达提供所述电梯轿厢的运动。在一些示例中，制动元件可被布置为当在关闭位置操作时与马达摩擦接合，并且在打开位置操作时允许马达旋转。可使用多个这样的马达致动任何给定的电梯轿厢，并且任何给定的马达可致动不止一个电梯轿厢。电梯系统可包括多个电梯轿厢和井道（其中每个可以存在不同的数量），其中每个可装备有如本文所公开的制动器和安全系统。（一个或多个）电梯轿厢可垂直地、水平地、对角地或沿着任何其它合适的路径移动，并且可在井道之间移动。

附图说明

现在将参照附图描述本公开的某些示例，其中：

图1是电梯系统的示意图；

图2A和图2B是包括用于电梯系统中的机械制动器的驱动器的示意图；

图3是现有技术安全电路的电路图；

图4是根据本公开的示例的安全电路的电路图；

图5是说明图4的安全电路的部分行程测试操作的时序图；以及

图6A至6D是说明用于监测制动线圈中的电流的可能机制的电路图。

具体实施方式

图1是电梯系统2的示意图，其中，电梯轿厢4在井道6内移动。要意识到，图1中示出的电梯系统2为了说明目的而被简化，并且实际的电梯系统可包括许多其它部件或以不同的配置构造。

驱动器8被布置为驱动传动带10（或者缆索或本领域本身已知的一些其它合适的手段），传动带10驱动电梯轿厢4在井道6内的运动，例如垂直运动。在图2A和2B中可以看到驱动器的元件的更多细节。

图2A和2B是驱动器8的示意图，驱动器8包括用于电梯系统中的机械制动器，其中，图2A示出制动器处于其“打开”位置，而图2B示出制动器处于其“关闭”位置，如下文进一步详述。

驱动器8包括马达12和制动元件14（在本例中为制动片），制动元件14可以与马达12进行摩擦接触以减慢或停止马达12。通过弹性构件（在本例中为弹簧16）将这个制动元件14偏置到关闭位置。这些弹簧向制动元件14施加机械偏置弹簧力以“推动”它与马达12接触，如图2A中所示。

通过由制动线圈18（即电磁体线圈）形成的电磁体选择性地提供的电磁力可以克服这个弹簧力。电源电流20（例如直流电流）可以通过制动线圈18，以本领域本身所公知的方式感应围绕线圈18的磁场。通过打开或关闭“驱动”开关22以断开或构成提供通过制动线圈18的电流路径的完整电路，可以选择性供给这个电流20。

如在图2B中可以看到的，当关闭驱动开关22时，电源电流20流经制动线圈18，感应出磁场。倘若电源电流足够大，则所产生的电磁力会克服来自弹簧16的弹簧力，拉动制动元件14脱离马达12，允许马达12自由旋转。

出于安全目的，制动器的“常闭”行为确保制动器在电力中断的情况下操作。

一般来说，电梯系统2装备有“安全链”3，它能在特定情况下致使制动器接合。例如，如果电梯轿厢4在井道6内过快地行进，或者如果对于电梯系统2的组件之一检测到差错，则能够中断通过制动线圈18的电流路径，从而致使制动器关闭来响应。这使得电梯轿厢4安全停止并且阻止电梯轿厢4运动，直到问题被解决。

图3是现有技术安全电路24的电路图。电流源由48V直流电压源（例如来自驱动器）提供，并且被示出为正供电轨。还示出接地轨GND。在这个布置中，驱动开关22由MOSFET提供，其串联连接在电压源与制动线圈18之间。

也串联连接在电源与制动线圈18之间、在开关22下游的是一对继电器26、28。这些继电器26、28用作安全电路的致动器，其操作取决于安全链3，使得如果安全链3中的任何开关响应例如上述类型的差错而打开，则继电器26、28应当打开（如果正确地工作）。有两个致动器继电器26、28的原因是它们为附加的安全性而提供冗余。如果任一（或两个）继电器26、28打开，则通过制动线圈18的电流被阻止，从而“降下”制动元件14以关闭制动器。

当停止通过制动线圈18的电流时，与制动线圈18关联的感应磁场“塌陷”，这导致电流尖峰。使用在继电器26、28上游、与制动线圈18并联连接的反激二极管30所构成的反激布置，耗散这个电流。二极管30经过布置，使得其阳极连接到地GND，并且其阴极连接到开关22的输出端。

变阻器32也与制动线圈18并联连接，并且提供过流保护。在正常操作期间，变阻器32不导通。然而，如果电流中存在大的尖峰，则变阻器32开始导通，并且耗散过剩能量。

为了检查安全电路能够致使制动器关闭，定期检查致动器（即继电器26、28）的操作通常是重要的。这在电梯轿厢4停顿时（即当它不在移动时）完成。由于继电器被构造的方式，使用继电器26、28的“后触点”以检查它们是否如预期操作是可能的。

图4是按照本公开的示例的安全电路的电路图，其中，具有同样参考标号的元件在形式和功能上适当地对应上文描述的那些元件。

与图3的现有技术系统不同，致动器使用一对晶体管34、36（在本例中为一对MOSFET）来实现，其中，这些致动器晶体管34、36的栅极端子经由光耦合器5（不过，可以适当地使用一些其它类型的合适的耦合器来替代）耦合到安全链3的输出端。然而，当电梯轿厢4被停止时，即当由于开关22打开而没有电流流过致动器晶体管34、36时，无法测试这些致动器晶体管34、36的操作。要意识到，可以使用不止两个晶体管，然而通常接受两个晶体管足以满足冗余要求。

在本示例中使用的致动器晶体管34、36当在它们相应栅极端子的电压V₁、V₂（由安全链3和控制器38确定，如下文所述）高时导通，而当相应电压V₁、V₂低时不导通。当然，要意识到，在对电路适当修改的情况下可以使用具有相反行为（即低电平有效）的晶体管。

图4中的系统经过有利地布置，使得可以在电梯轿厢4运动时测试致动器晶体管34、36的操作，而无需通过完全关闭制动器来中断运动。这是使用“部分行程”测试实现的，如下文进一步详述。

部分行程测试由控制器38执行，该控制器向致动器晶体管34、36的相应栅极端子提供控制电压V₁、V₂。控制器38还（或直接或间接）监测制动线圈18中的电流I_brake。有几种不同的方法用于监测这个电流，其中的一些将在下文进一步详述。控制器38例如经由控制器区域网（CAN）总线39从安全链3接收状态信息，其中，在确定何时执行下文所述的测试操作时，控制器38使用这个状态信息。

图5是说明图4的安全电路的部分行程测试操作的时序图。最初，施加到致动器晶体管34、36的相应栅极端子的电压V₁、V₂为低的，导致致动器晶体管34、36截止。当致动器晶体管34、36截止时，没有电流I_brake流经制动线圈18，因此制动器保持关闭。在这个测试的整个过程中，安全链3的所有开关都是关闭的，即当前不存在任何差错情况，并且另外，电梯正常操作。

在初始时间t₁，施加到致动器晶体管34、36的相应栅极端子的电压V₁、V₂被设置为高的，允许电流I_brake流经制动线圈18。制动器电流I_brake开始上升。

在t₂，制动器电流I_brake足够大，以至于它超过为了克服弹簧力从而打开制动器所需要的电流阈值I_threshold。制动器电流I_brake在短时间继续增加，直到它达到其最大的稳态值。

在正常操作期间，即当电梯轿厢4在运动时，可以执行部分行程测试40。对于致动器晶体管34、36中的每一个分别执行测试40。

首先，在时间t₃，启动第一致动器晶体管34的测试。对于该测试，施加到致动器晶体管34的栅极端子的电压V₁在非常短的时段被设置为低的，直到t₄。t₃与t₄之间的时间经过选择，使得假设致动器晶体管34适当操作，制动器电流I_brake会下降，但是不低于阈值I_threshold。这通常将取决于系统的组件和动态，但是该时段可以大约是50ms。

如在图5中可以看到的，在t₃与t₄之间，制动器电流I_brake下降，其中电流的这个下降由控制器38的电流监测器功能来检测。这个测试被视为成功，因为它表明如果需要（即响应安全链3内的一个或多个开关打开），控制器38使用第一致动器晶体管34能够使制动器致动。

在t₄，施加到致动器晶体管34的栅极端子的电压V₁被重新设置为高的。因为没有超过阈值电流，所以制动器在整个测试中保持打开，并且因此电梯轿厢4的运动不会被执行测试中断。

随后，以相同的方式测试另一个致动器晶体管36，其中电压V₂在t₅与t₆之间（其中这些之间的时段同样可大约为50ms）处于“脉冲低电平”。如在图5中可以看到的，制动器电流I_brake在t₅与t₆之间下降，其中，电流的这个下降如以前那样由控制器38来检测。这个测试也被视为成功，因为它表明如果需要，控制器使用第二致动器晶体管36能够使制动器致动。

图6A至6D是说明用于监测制动线圈18中的电流的可能机制的电路图，其中，同样的参考标号指示与先前所述的那些同样的组件。为便于说明，从图6A至6D中省略了安全链3和光耦合器5以便于说明，然而对于正常操作仍会包含这些，使用与先前所述相同的结构和操作。

图6A示出一种布置，其中，电流由电流监测器42监测，电流监测器42沿着正供电轨串联连接在致动器晶体管34、36下游。

图6B示出一种布置，其中，电流监测器44沿着接地轨串联连接在制动线圈18和变阻器32下游。

图6C示出一种布置，其中，固定电阻器46与变阻器32串联连接，并且固定电阻器46两端的电压降由连接在电阻器46两端的电压监测器48监测。

图6D示出一种布置，其中，固定电阻器50沿着接地轨串联连接在制动线圈18和变阻器32下游。固定电阻器50两端的电压由连接在电阻器50两端的电压监测器52监测。

图6A至6D中所示的布置中的一个或多个可以用于向控制器38提供关于流经制动线圈18的电流I_brake的信息。如上所述，控制器38则使用电流I_brake的这个量度来确定受测试的致动器晶体管34、36是否能够导致电流I_brake下降，即导致制动器关闭，从而停止电梯轿厢4的运动。

因此，本领域的技术人员要意识到，本公开的示例提供一种改进的电梯系统，其中，电梯安全电路利用晶体管，通过部分行程测试确定其正常操作。这有利地允许使用晶体管作为耦合到安全电路中的安全链并由其控制的致动器。这避免了与继电器关联的噪音，同时不需要中断电梯系统的正常操作以便测试安全电路。

虽然已经详细描述了本公开的具体示例，但是本领域的技术人员要意识到，这些详细描述的示例并不限制本公开的范围。

Claims (15)

1.一种电梯系统，包括：

包含制动元件和电磁制动线圈的制动器，所述制动器被布置为将电流从电源经由电流路径传递到所述制动线圈，所述制动器被布置为当所述电流的量值小于阈值时施加机械偏置力以操作所述制动元件处于关闭位置，其中，当所述电流等于或大于所述阈值时，所述电磁线圈产生克服所述偏置力的电磁力以操作所述制动元件处于打开位置；

致动器晶体管，所述致动器晶体管被沿着所述电源与所述制动线圈之间的所述电流路径串联布置，所述致动器晶体管具有允许所述电流通过的启用模式和中断所述电流路径、从而阻止所述电流通过的禁用模式；以及

控制器，所述控制器被布置为当所述制动元件处于打开位置时执行测试操作，其中，所述测试操作包括在某一时间段操作所述致动器晶体管在其禁用模式，监测通过所述制动线圈的电流，并且确定所述电流的量值在所述时间段内是否减小；

其中，所述时间段经过选择，使得所述电流的量值在所述时间段内保持大于阈值电流。

2.如权利要求1所述的电梯系统，进一步包括安全链，所述安全链包含多个串联布置的安全链开关，其中，所述致动器晶体管的栅极端子连接到所述安全链的输出端，所述电梯系统经过布置，使得当所述安全链开关中的一个或多个打开时，操作所述致动器晶体管在其禁用模式。

3.如权利要求1或2所述的电梯系统，包括沿着所述电源与所述制动线圈之间的所述电流路径串联提供的多个致动器晶体管，其中，所述控制器被布置为对于所述多个致动器晶体管中的每一个依次执行所述测试操作。

4.如任一前述权利要求所述的电梯系统，其中，所述控制器连接到电流监测器，所述电流监测器被布置为监测通过所述制动线圈的所述电流。

5.如任一前述权利要求所述的电梯系统，其中，所述控制器连接到电流监测器，所述电流监测器被布置为监测在一个或多个所述致动器晶体管的输出端的电流。

6.如任一前述权利要求所述的电梯系统，其中，所述控制器连接到电流监测器，所述电流监测器被布置为监测沿着返回电流路径的电流。

7.如任一前述权利要求所述的电梯系统，其中，所述控制器连接到电压监测器，所述电压监测器被布置为监测所述制动线圈两端的电压，其中，所述控制器被布置为从所述电压确定通过所述制动线圈的所述电流。

8.如权利要求7所述的电梯系统，其中，固定电阻器并联连接在所述制动线圈两端，其中，所述电压监测器监测所述固定电阻器两端的电压。

9.如任一前述权利要求所述的电梯系统，包括并联连接在所述制动线圈两端的变阻器。

10.如任一前述权利要求所述的电梯系统，经过布置，使得所述电源经由第一导体和第二导体连接到所述制动线圈，其中，一个或多个所述致动器晶体管沿着所述第一导体串联连接。

11.如权利要求10所述的电梯系统，包括续流二极管，所述续流二极管连接在所述第一导体与所述第二导体之间，使得其阳极连接到所述第二导体，并且其阴极连接到所述第一导体。

12.如任一前述权利要求所述的电梯系统，其中，所述电源包括直流电源，使得所述电流为直流电流，可选地其中所述直流电源提供至少10V、可选地至少20V、优选地至少30V、更优选地至少40V的直流电压，可选地其中所述直流电源提供48V的直流电压。

13.如任一前述权利要求所述的电梯系统，包括连接在所述电源与一个或多个所述致动器晶体管之间的驱动开关，可选地其中所述驱动开关包括MOSFET。

14.一种用于电梯系统的电梯安全电路，所述电梯安全电路包括：

输入端，所述输入端被布置为从电源接收电流；

输出端，所述输出端被布置为经由电流路径选择性地将所述电流提供到电磁制动线圈；

致动器晶体管，所述致动器晶体管被沿着所述输入端与所述输出端之间的所述电流路径串联布置，所述致动器晶体管具有允许所述电流通过的启用模式和中断所述电流路径、从而阻止所述电流通过的禁用模式；以及

控制器，所述控制器被布置为当所述制动元件处于打开位置时执行测试操作，其中，所述测试操作包括在某一时间段操作所述致动器晶体管在其禁用模式，监测通过所述制动线圈的电流，并且确定所述电流的量值在所述时间段内是否减小；

其中，所述时间段经过选择，使得所述电流的量值在所述时间段内保持大于阈值电流。

15. 一种测试电梯系统中的制动器的方法，其中：

所述制动器包含制动元件和电磁制动线圈，所述制动器被布置为将电流从电源经由电流路径传递到所述制动线圈，所述制动器被布置为当所述电流的量值小于阈值时施加机械偏置力以操作所述制动元件处于关闭位置，其中，当所述电流等于或大于所述阈值时，所述电磁线圈产生克服所述偏置力的电磁力以操作所述制动元件处于打开位置；以及

致动器晶体管，所述致动器晶体管被沿着所述电源与所述制动线圈之间的所述电流路径串联布置，所述致动器晶体管具有允许所述电流通过的启用模式和中断所述电流路径、从而阻止所述电流通过的禁用模式；

所述方法包括：

当所述制动元件处于打开位置时，在某一时间段操作所述致动器晶体管在其禁用模式；

监测通过所述制动线圈的电流；以及

确定所述电流的量值在所述时间段内是否减小；

其中，所述时间段经过选择，使得所述电流的量值在所述时间段内保持大于阈值电流。

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