CN114834984A - 电梯开关监测装置 - Google Patents

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Abstract

本公开的发明名称为“电梯开关监测装置”。一种开关监测装置的说明性示例实施例包括被配置成命令开关进入传导状态和非传导状态中的至少一个的控制器。当所述开关处于所述传导状态时监测电路传导电流。比较器提供指示所述监测电路的所选部分的电压和阈值电压之间的关系的输出。控制器基于命令和所述比较器的输出来确定所述开关的状况。

Description

电梯开关监测装置
背景技术
电梯系统包括各种各样的电力驱动的组件。例如，负责控制电梯轿厢的移动和位置的机器包括电机和制动器。电机要求电力来移动电梯轿厢，并且制动器要求电力来被提升或脱离（disengage）。开关控制是否将电机或制动器连接到电源。
电梯系统还通常包括沿井道的与诸如井道（hoistway）门锁的电梯门组件相关联的安全开关的菊花链（daisy chain）布置。每当门组件未处于正确关闭的位置，对应的安全开关都保持断开并且中断沿安全链的导电路径。在这些状况下，电力不被提供到电梯机器，使得电梯轿厢不能移动。安全链因此提供了在井道门未关闭或未正确锁定的情况下防止电梯轿厢移动的能力。
这样的开关的正确操作对于满足电梯规范要求来说是重要的。满足该目标的一个方法必须包括特别的接触器，但是那些接触器倾向于是庞大、嘈杂且昂贵的。具有确保正确的开关操作而没有这样的缺点的备选方式将会是有利的。
发明内容
一种开关监测装置的说明性示例实施例包括被配置成命令开关进入传导状态和非传导状态中的至少一个的控制器。当所述开关处于所述传导状态时，监测电路传导电流。比较器提供指示所述监测电路的所选部分的电压和阈值电压之间的关系的输出。控制器基于命令和所述比较器的输出来确定所述开关的状况。
除了上述特征中的一个或多个特征以外，或者作为备选方案，所述监测电路的所选部分的所述电压和所述阈值电压之间的所述关系指示所述开关是处于所述传导状态还是处于所述非传导状态；所述控制器确定所述开关的电流状态是否对应于所述命令；以及所述控制器在所述开关的所述电流状态不对应于所述命令时提供所述开关未正确起作用的指示。
除了上述特征中的一个或多个特征以外，或者作为备选方案，当所述监测电路的所选部分的所述电压超过所述阈值电压时，比较器输出具有第一值；当所述监测电路的所选部分的所述电压等于或低于所述阈值电压时，所述比较器输出具有第二值；所述第一值指示所述开关处于所述非传导状态；以及所述第二值指示所述开关处于所述传导状态。
除了上述特征中的一个或多个特征以外，或者作为备选方案，电梯系统组件包括先前段落中的任何段落的开关监测装置和开关。
除了上述特征中的一个或多个特征以外，或者作为备选方案，所述组件是包括线圈的制动器，并且当所述开关处于传导状态时，所述开关建立所述制动器和用于为所述线圈供能的电源之间的连接。
除了上述特征中的一个或多个特征以外，或者作为备选方案，所述组件是包括多个开关的菊花链。
一种监测开关的方法的说明性示例实施例包括使用控制器来命令所述开关进入传导状态和非传导状态中的至少一个，当所述开关处于所述传导状态时通过监测电路传导电流，确定所述监测电路的所选部分的电压和阈值电压之间的关系，以及基于所确定的关系和命令，使用所述控制器来确定所述开关的状况。
除了上述特征中的一个或多个特征以外，或者作为备选方案，所确定的关系指示所述开关是处于所述传导状态还是处于所述非传导状态，所述控制器确定所述开关的电流状态是否对应于所述命令，以及所述方法包括在所述开关的所述电流状态不对应于所述命令时使用所述控制器提供所述开关未正确起作用的指示。
除了上述特征中的一个或多个特征以外，或者作为备选方案，确定所述关系包括使用比较器，所述比较器比较所述监测电路的所选部分的所述电压和所述阈值电压；当所述监测电路的所选部分的所述电压超过所述阈值电压时，比较器输出具有第一值；当所述监测电路的所选部分的所述电压等于或低于所述阈值电压时，所述比较器输出具有第二值；所述第一值指示所述开关处于所述非传导状态，以及所述第二值指示所述开关处于所述传导状态。
除了上述特征中的一个或多个特征以外，或者作为备选方案，所述开关是电梯系统组件的部分。
除了上述特征中的一个或多个特征以外，或者作为备选方案，所述电梯系统组件是包括线圈的制动器，并且当所述开关处于所述传导状态时，所述开关建立所述制动器和用于为所述线圈供能的电源之间的连接。
除了上述特征中的一个或多个特征以外，或者作为备选方案，所述电梯系统组件是包括多个开关的菊花链。
从下面的详细描述，至少一个所公开示例实施例的各种特征和优点将会对本领域技术人员变得明显。可简要地如下描述伴随详细描述的附图。
附图说明
图1示意地图示了包括根据示例实施例设计的开关监测装置的电梯系统的所选部分。
图2示意地图示了与包括控制开关的电梯组件一起使用的开关监测装置的示例实施例。
具体实施方式
图1示意地图示了电梯系统20的所选部分。设置电梯轿厢22以沿井道在若干层站（landing）之间提供电梯服务。机器24包括电机和制动器，并且控制电梯轿厢22的移动和位置。驱动器26控制到机器24的电力以实现电梯轿厢22的期望的位置和移动。机器24具有在本领域技术人员已知的所选情形下能够将电机或制动器与电力切断开的相关联的开关。
图1还示意地示出了沿井道延伸的菊花链28。菊花链28包括以已知方式操作的多个开关，以每当在对应层站的门未正确关闭或锁定时中断到驱动器26的电力。
开关监测装置30与电梯系统20中开关中的至少一些开关相关联。每个开关监测装置提供指示所监测开关或开关组是否正在正确操作的输出。
图2示意地图示了与电梯机器24的制动器32相关联的开关监测装置30的示例实施例。制动器32包括线圈34，所述线圈34在线圈34被电源36供能时操作以提升或脱离制动器32。提供开关38和40以取决于电梯系统20的状态来控制制动器32是被提升还是被接合（engage）。
这个示例实施例中的开关监测装置30被配置成监测开关38和40两者。开关监测装置30包括控制器42，所述控制器42选择性地通过信号导线44发出命令信号以命令所选开关38、40断开或闭合。当开关38、40断开时，它们处于非传导状态，并且当它们闭合时，它们处于传导状态。
开关监测装置30包括用于每个被监测开关38、40的监测电路46。当相关联的开关38、40处于传导状态时，监测电路46有效地监测跨所述开关的电压降（voltage drop）。比较器48给控制器42提供指示在50处的监测电路46的所选部分的电压和在52处的阈值电压之间的关系的输出。当对应的开关处于传导状态时在50处的电压具有在第一范围中的第一值，并且当对应的开关处于非传导状态时具有在第二范围中的不同的第二值。监测电路46包括电压源54、电阻器56和58、齐纳（Zener）二极管60以及电容器62，以控制在50处的电压的值。
在示例实施例中，当对应的开关38、40处于传导状态时，在50处的电压的值随着电流流过开关和监测电路46的剩余部分而下降。当对应的开关38、40断开或处于非传导状态时，组件54-62的预先选择的值控制在50处的电压值。电阻器56和58起电流限制功能的作用。当对应的开关38、40断开时，齐纳二极管60限制在50处的电压。在相关联的开关的状态过渡期间电容器62滤出瞬态电压振荡（transient voltage oscillation）。在所图示的示例实施例中，当对应的开关38、40断开时，此电压值比在52处的阈值电压高。
二极管64控制在监测电路46中电流流动的方向，并且防止从电源36流出的当对应的开关38、40断开时可能另外影响在50处的电压的电流。
在这个示例实施例中，当对应的开关38、40闭合或处于传导状态时比较器48的输出具有第一值，并且当对应的开关38、40断开或处于非传导状态时具有不同的第二值。例如，取决于对应的开关38、40的电流状态，比较器的输出是逻辑1或者0。
控制器42基于由控制器42提供的命令确定每个开关38、40的电流状态是否对应于预期的状态。如果命令开关38、40断开并且对应的比较器48的输出指示开关是闭合的，则控制器42确定存在对应的开关的故障状况或失灵。控制器42提供故障状况的指示，以便在必要时开关能够被维修或者被替换。在一些示例中，故障状况的指示在适当的情形下引起电梯系统20的至少部分的关闭。来自控制器42的故障状况的指示可被提供给电梯系统控制器、驱动器26、远程监测设施或这些的组合。
当比较器输出指示对应于所命令的开关状态的开关状态时，控制器42可提供开关的健康或正确操作的指示。
与本描述一致的开关监测装置可提供关于开关的状况或操作功能性的信息，而不中断与电梯系统组件相关联的其它开关或电梯系统20中的其它开关的操作。可单独测试每个开关。开关监测装置30对于监测诸如半导体开关或机械继电器的各种各样的开关类型是有用的。
与本描述一致的开关监测装置可提供经济优点。例如，如上所述的监测开关的能力便于（allow for）使用较不稳健且较便宜的开关。此外，可选择更小并且更安静的开关来代替更庞大或更嘈杂的开关。可用开关监测装置30监测多个开关，这简化了测试程序并降低了相关成本。
前面的描述本质上是示例性的而不是限制性的。对所公开的示例的不一定脱离本发明的本质的变化和修改可对本领域技术人员变得明显。只能通过研究以下权利要求来确定给予本发明的法律保护范围。

Claims (12)

1.一种开关监测装置，包括：
控制器，所述控制器被配置成命令开关进入传导状态和非传导状态中的至少一个；
监测电路，所述监测电路被配置成当所述开关处于所述传导状态时传导电流；以及
比较器，所述比较器被配置成提供输出，所述输出指示所述监测电路的所选部分的电压和阈值电压之间的关系；
其中，所述控制器基于命令和所述比较器的输出来确定所述开关的状况。
2.根据权利要求1所述的开关监测装置，其中
所述监测电路的所选部分的所述电压和所述阈值电压之间的所述关系指示所述开关是处于所述传导状态还是处于所述非传导状态；
所述控制器确定所述开关的电流状态是否对应于所述命令；以及
所述控制器在所述开关的所述电流状态不对应于所述命令时提供所述开关未正确起作用的指示。
3.根据权利要求1所述的开关监测装置，其中
当所述监测电路的所选部分的所述电压超过所述阈值电压时，比较器输出具有第一值；
当所述监测电路的所选部分的所述电压等于或低于所述阈值电压时，所述比较器输出具有第二值；
所述第一值指示所述开关处于所述非传导状态；以及
所述第二值指示所述开关处于所述传导状态。
4.一种电梯系统组件，包括根据权利要求1所述的开关监测装置和开关。
5.根据权利要求4所述的电梯系统组件，其中，所述组件是包括线圈的制动器，并且当所述开关处于传导状态时，所述开关建立所述制动器和用于为所述线圈供能的电源之间的连接。
6.根据权利要求4所述的电梯系统组件，其中，所述组件是包括多个开关的菊花链。
7.一种监测开关的方法，所述方法包括：
使用控制器来命令所述开关进入传导状态和非传导状态中的至少一个；
当所述开关处于所述传导状态时通过监测电路传导电流；
确定所述监测电路的所选部分的电压和阈值电压之间的关系；以及
基于所确定的关系和命令，使用所述控制器来确定所述开关的状况。
8.根据权利要求7所述的方法，其中
所确定的关系指示所述开关是处于所述传导状态还是处于所述非传导状态；
所述控制器确定所述开关的电流状态是否对应于所述命令；以及
所述方法包括在所述开关的所述电流状态不对应于所述命令时使用所述控制器来提供所述开关未正确起作用的指示。
9.根据权利要求7所述的方法，其中
确定所述关系包括使用比较器，所述比较器比较所述监测电路的所选部分的所述电压和所述阈值电压；
当所述监测电路的所选部分的所述电压超过所述阈值电压时，比较器输出具有第一值；
当所述监测电路的所选部分的所述电压等于或低于所述阈值电压时，所述比较器输出具有第二值；
所述第一值指示所述开关处于所述非传导状态；以及
所述第二值指示所述开关处于所述传导状态。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述开关是电梯系统组件的部分。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述电梯系统组件是包括线圈的制动器，并且当所述开关处于所述传导状态时，所述开关建立所述制动器和用于为所述线圈供能的电源之间的连接。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述电梯系统组件是包括多个开关的菊花链。
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