CN1796260A - 电梯安全装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电梯安全装置,电梯包括:轿厢;对重;轿厢驱动电动机,电动机具有转子;以及至少一个机电的停电制动器,安全装置包括控制装置,控制装置设置成:接收至少一个允许向制动器施加紧急备用电力的信息,以释放电动机,并允许停滞在两层之间的轿厢在轿厢的重量与对重的重量之间的失衡作用下移动;接收至少一个能够获知轿厢速度的信息;并且以下述方式管理向制动器的电力供应,该方式即能使轿厢移动至疏散层同时防止轿厢的速度超出预定极限;其中,能够获知轿厢速度的信息由来自电动机的至少一个电幅值提供。
Description
本非临时申请要求2004年12月27日递交的法国申请No.04 13948的优选权。
技术领域
本发明涉及一种电梯安全装置,所述电梯包括轿厢、对重、轿厢驱动电动机、以及停电安全制动器——即被设置成只有在有电的时候才允许电动机转子转动、而停电的时候阻止这种转动的制动器。
背景技术
当电梯运行出现故障时,尤其是为电动机提供电力的公共或工业电力主网出现故障,或者转换器或电动机出现故障时,电梯轿厢可以保持停止在两层之间不允许轿厢内部人们疏散的高度。
在这种情况下,呼叫操作人员以人工松开所述制动器。在通过对重失去平衡的作用下,轿厢可以向下或者向上移动以到达可以使其进行疏散的门。
在此操作中,控制制动器的操作人员必须通过目测估计轿厢的速度,要当心使轿厢不能移动太快,以确保其承载人员安全,并避免损害电梯。
依靠目测估计速度在安全性方面并不十分令人满意,使得所述动作执行起来困难。
国际专利申请WO 01/46056公开了一种安全装置,其中,在轿厢移动作用下由电动机传递的电力耗散在电阻抗中,从而趋于制动电动机。这种装置减小了轿厢的加速度,但是其不能消除对制动器进行手动操作的需要。而且,在连接电动机与耗散能量的阻抗的电路出现故障时,这种装置不起作用。
发明内容
因此,需要改进电梯安全装置,尤其是使操作人员更容易采取动作以疏散被关在轿厢内的人员。
本发明的发明目的在于满足这种需求,并且通过如下的一种电梯安全装置而实现该目的,其中,所述电梯包括控制装置,所述控制装置设置成:
接收至少一个允许向所述制动器施加紧急备用电力的信息,以释放所述电动机,并允许停滞在两层之间的所述轿厢在所述轿厢的重量与所述对重的重量之间的失衡作用下移动;
接收至少一个能够获知所述轿厢速度的信息;并且
以下述方式管理向所述制动器的电力供应,即能使所述轿厢移动至疏散层同时,防止所述轿厢的速度超出预定极限。
通过本发明,操作人员不需要担心轿厢的速度会超出预定极限值,并且不需要目测轿厢的速度。
提供轿厢速度的信息可以由来自所述电动机的至少一个电幅值提供,特别是其剩余电压。这样可以不用设置特别的传感器,并且可以在增加安全装置可靠性的同时降低其成本。
所述控制装置可以设置成接收代表所述轿厢到达所述疏散层的信息,并且当接收到所述信息时,自动地中断向所述制动器的电力供应。这有利于操作人员执行任务,因为在安全装置开始运行的时间与轿厢停在用于疏散所容纳人员的楼层的时间之间,操作人员不需要动作。所述疏散层不必是如下两层中之一:所述轿厢最初位于这两层之间。
所述控制装置可以设置成对由于所述转子转动而感应的剩余电压的幅值以及所述电压的频率进行分析,并且如果所述幅值和频率不一致,则产生出错信号。
所述安全装置包括电池,所述电池用于在没有市电时向所述制动器供电。如果需要,所述安全装置可以包括升压装置,以将所述电池输出的电压提升到适于向所述制动器供电的大小。
所述制动器被间歇地供电,即在两个连续的向所述制动器供电的时段之间具有预定持续时间的暂停。这样使得轿厢的移动更加舒适。
所述安全装置包括用于向制动器供电的电路,所述电路包括至少第一接触开关和第二接触开关,所述接触开关具有必须同时接通以向所述制动器施加电力的触点;所述第一开关由独立于所述控制装置的信号进行控制;而所述第二开关由独立于所述控制装置的信号以及来自所述控制装置的信号进行控制。这样可以建立增强安全性的余度。
在一个实施例中,本发明提供了安装有如上所述的安全装置的电梯设备。
在一个实施例中,本发明提供了安装有如上所述的安全装置的电梯。
附图说明
在阅读了下面关于本发明实施例的详细描述并研究附图之后可以更好地理解本发明,附图中:
图1为根据本发明的安全装置的示意图;而
图2示出了所述安全装置运行时轿厢速度如何随时间变化。
具体实施方式
图1所示的安全装置1与非常简化示出的电梯相联,所述电梯以传统的方式包括轿厢4,轿厢4通过线缆系统5与对重7连接,所述线缆系统5由与电动机3的转子6一起转动的滑轮驱动,所述电动机例如是感应电动机或者永磁电动机。
停电制动器2用来当没有电力馈送至电动机3时保持转子6静止。
举例来说,制动器2可由大于100V——例如190V的直流(DC)电压供电。
所述安全装置1包括控制装置10,所述控制装置被设置成:当轿厢4在其自重与对重7的重量之间的失衡作用下移动时,接收代表轿厢4的速度的至少一个信息V。
所述控制装置10可以包括被编程以执行期望功能的微处理器或者微控制器;或者任意的模拟元件;或者,在一种变体中,所述控制装置可以纯模拟方式实施。
在所描述的示例中,所述控制装置10接收代表在轿厢4的移动作用下,电动机3的两端子之间剩余电压(remanent voltage)的信息。
在一个未图示的变体中,有关轿厢速度的信息包括例如以某些其他方式生成的数字或模拟信号,例如由电动机位置传感器产生的脉冲序列,所述电动机位置传感器例如可以是具有光学或磁检测器的位置传感器。所述关于轿厢速度的信息也可以来自安装于轿厢或对重上的遥测仪,并且所述信息可以通过有线连接或其他连接方式传至控制单元10。
所述控制单元10包含或者可以接收有关安全装置1运行时准许的最大速度的信息Vm。所述最大速度Vm可以在工厂里或者在安装所述电梯时预先进行调整,并且可选地,所述最大速度可以通过操作调整构件或者通过软件进行更改,例如通过一种使得能在控制装置10和终端(未图示)之间进行信息交换的连接方式进行更改,其中,所述终端通过有线或者无线的连接方式与控制装置10连接并使用预定的计算机协议。
所述控制装置10在图示的实施例中被设置成传送由控制器10接收、检测或计算的代表轿厢4速度的信号S。举例来说,所述信号的极性提供有关轿厢运行方向的信息;而其幅值则提供有关轿厢速度的信息。例如,所述信号可以传至外部的显示装置,例如电平表、柱状图或者数字显示装置。
安全装置1包括能对制动器2供电的装置。在图示的示例中,这些装置包括电子开关22以及两个接触开关15和16;每个接触开关均能作用于制动器2的两条供电线路上,以更为安全。
电子开关22可以首先通过经过整流器11的50赫兹(Hz)或60Hz(例如110V、220V、单相、或者400V三相)的交流干线(AC mains)供电;然后,当干线停电时,可以通过与升压装置20相连的电池12供电,所述电池12通过与干线相连的充电器13进行再充电。举例来说,电池12为输出12V或24V电压的铅(Pb)电池、镍镉(NiCd)电池、镍氢(NiMH)电池、锂离子或者锂聚合物电池;而所述升压装置可以设置成例如输出200V DC。
在图示的电梯中,控制装置10接收有关开关15和16的触点的信息,以及有关制动器2的状态的信息,从而可以检测并指示安全装置1运行时的错误。
举例来说,开关15为继电器,其由负责启动运行安全装置1的操作人员采取动作所产生的信号Av进行控制。举例来说,信号Av由在键驱动开关(key-driven switch)、小键盘识别装置、电子开关、磁卡装置的控制下或者通过生物计量装置(biometric device)而施加的电压构成。
开关15并非必须是继电器,其可以是纯机械的接触器,例如具有键、杆或者按钮的接触器。在这种情况下,信号Av是由操作人员直接作用于开关15的机械动作。
开关16可以继电器,其当控制装置23接收到由操作人员的动作产生的信号AF以及来自控制装置10的控制信号Cf时,由所述控制装置23进行供电。
举例来说,信号AF可以通过施加电压而构成,所述电压通过转动键式接触器(key contactor)、通过识别小键盘上输入的代码、通过致动控制钮或者通过致动杆而产生。只要合适,信号AF和Av均可以利用相同的由键或控制钮进行操作的接触器施加。
控制装置23的存在提供了额外的安全性,因为当没有信号AF时,即使控制装置10产生闭合信号Cf,开关16也保持开路。
在所述的示例中,控制装置10接收代表轿厢经过各层的信号N。所述信号例如可以是二进制信号。
控制装置10设置成控制电子开关22的闭合和打开,所述电子开关22例如包括电子功率元件。控制装置10自动产生作用至电子开关的控制信号,使轿厢4的速度不会超过预定极限Vm。
图2示出了在操作人员启动运行安全装置1之后轿厢4的速度随时间变化的情形。
开关15和16在安全装置运行期间可以始终保持ON(接通),而开关22仅间歇地保持ON。在一个变体中,开关16间歇地为ON——在紧邻电子开关22之前切换到ON,而紧接电子开关22之后切换到OFF——以避免压迫其触点,同时增加当电子开关22失效时的安全性。
当开关22为ON时,制动器2被供电,从而使得轿厢4能够在其自重和对重7的重量之间的失衡作用下加快速度。
轿厢4移动的结果是转子6通过感应电压V而进行转动,所述电压由控制装置10进行分析以与极限速度Vm做比较。
轿厢的速度趋于基本线性地增加,这一点可以从图2中看出;并且,一旦到达极限速度Vm,则控制装置10使电子开关22切换到OFF,从而释放制动器2,防止转子6转动。
为了避免轿厢移动时振动过大,在电子开关22再次切换回ON之前,允许一段持续时间为d的暂停;这样依序进行向制动器2供电,直至轿厢4到达某一层。暂停d例如可以是从约0.5秒(s)到约10s的范围内的持续。
控制装置10以这样的方式进行设置,即当信号N指示轿厢4已经到达某层时,则电子开关22保持开路。用于控制开关16的控制信号Cf也可以处于与所述开关16处于开路时相对应的状态。
只要合适,控制装置10可以设置成:使得操作人员能够通过向控制装置10发送相应的命令——例如借助为所述目的而预存的输入——来重新启动安全装置1的运行,直至轿厢4到达下一层。
之后,如果需要,操作人员可以开启门,以疏散轿厢。
在所述的例子中,安全装置1设计成使得轿厢4停在最近的一层。在本发明的一个变体实施例中,控制装置10设置成以有序的方式控制电子开关22,直至轿厢对应于例如接收的具体预定信号N或者任意其他对应信号而到达预定的某层,例如底层。
开关15、16的触点状态以及制动器2的状态可以连续监控。
控制装置10可以设置成,例如在电动机3所供应的剩余电压幅值与所述电压的频率之间不一致时,或者代表开关15和16的状态的信息与制动器2的状态不一致时,发送表示故障的信号D。
举例来说,信号D可以致使显示出错信息、将指示灯切换为ON,以及/或者发出可听见的信号。
从本质上讲,在不超出本发明范围的前提下可以对本发明进行多种修改。
例如,可以用机电开关来代替电子开关22。
在整个说明书包括权利要求书中,词语“包括”应理解成与“包括至少一个”同义,除非相反地特别指定。
尽管参考具体实施例对本发明进行了说明,但是应该理解,这些实施例仅用于图示本发明的原理以及应用。因此,应该理解,可以在不背离所附权利要求书所限定的本发明的主旨和范围的前提下,对图示实施例进行多种修改并且可以作出其他设置。
Claims (11)
1.一种电梯安全装置,所述电梯包括:轿厢;对重;轿厢驱动电动机,所述电动机具有转子;以及至少一个机电式的停电制动器,所述安全装置包括控制装置,所述控制装置设置成:
接收至少一个允许向所述制动器施加紧急备用电力的信息,以释放所述电动机,并允许停滞在两层之间的所述轿厢在所述轿厢的重量与所述对重的重量之间的失衡作用下移动;
接收至少一个能够获知所述轿厢速度的信息;并且
以下述方式管理向所述制动器的电力供应,即:能使所述轿厢移动至疏散层,同时防止所述轿厢的速度超出预定极限;
其中,所述能够获知所述轿厢速度的信息由来自所述电动机的至少一个电幅值提供。
2.如权利要求1所述的装置,其中,所述控制装置设置成接收代表所述轿厢到达所述疏散层的信息,并且当接收到所述信息时,自动地中断向所述制动器的电力供应。
3.如权利要求2所述的装置,其中,所述疏散层为除了如下两层以外的其他层:所述轿厢最初位于所述两层之间。
4.如权利要求1所述的装置,其中,所述控制装置设置成对代表由于所述转子转动而感应的电压的幅值、以及所述电压的频率的信息进行分析,并且当该幅值与该频率不一致时,产生出错信号。
5.如权利要求1所述的装置,其中,所述装置包括电池,所述电池用于在没有市电时向所述制动器供电。
6.如权利要求5所述的装置,其中,所述装置包括升压装置,所述升压装置用于将所述电池输出的电压提升到适于向所述制动器供电的大小。
7.如权利要求1所述的装置,其中,所述制动器被间歇地供电,在两个连续的向所述制动器供电的时段之间具有预定持续时间的暂停。
8.如权利要求7所述的装置,其中,所述的暂停约在0.5s至10s的范围内。
9.如权利要求1所述的装置,其中,所述的装置包括制动器供电电路,所述电路具有至少第一接触开关和第二接触开关,所述接触开关必须同时接通以允许向所述制动器施加电力;所述第一开关由独立于所述控制装置的信号进行控制;而所述第二开关由独立于所述控制装置的信号以及来自所述控制装置的信号进行控制。
10.一种安装了如权利要求1所述的安全装置的电梯设备。
11.一种安装了如权利要求1所述的安全装置的电梯。
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