CN204342203U - 用于控制弹簧加载制动器的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于控制装备转子的至少一个弹簧加载制动器（11）的装置（10），其包括调节系统，调节系统用于通过控制其电力供应将制动器（11）达到减小所施加的摩擦扭矩的状态，从而允许转子在载荷的作用下滑动以及驱动，至少根据代表载荷的速度的反馈执行该调节，从而将载荷的速度保持为低于预定阈值。

Description

用于控制弹簧加载制动器的装置

技术领域

本实用新型涉及电动机，并且具体地涉及意在驱动载荷的电动机，并且更具体地，但是不排他地，涉及意在驱动升降机机架的电动机。

背景技术

电动机，无论是否用于提升或者驱动升降机机架，通常装备有一个或者更多个弹簧加载制动器，换言之，在没有电力供给的情况下，制动器阻碍转子旋转。为此，制动器包括电枢，该电枢由弹性偏压预压在制动位置中，当在电磁体的作用下，制动器供给有电力时，电枢移位。

如果发生损坏，那么再次服役预示了使用辅助系统来释放制动器。此辅助系统通常由机械杆手动进行控制，这引起若干技术问题。事实上，这需要非常精确和频繁的调节，这可能承受一定程度的赌博，而这不是所期望的。另外，手动致动杆，很难确保载荷达到其到达位置的舒适的速度和平滑的行进。

FR2563642描述了一种自动扶梯，其停止是通过比较器进行控制，该比较器测量在参考速度信号与实际速度信号之间的距离，从而避免自动扶梯的突然停止。

EP1674417描述了一种升降机控制装置，其能够打开弹簧加载制动系统直到速度到达一定阈值，在此阈值点处，制动器随后再次关闭，升降机停止，并且制动器随后再次打开。重复该顺序直到升降机到达一个楼层。此装置允许机架的速度保持在一定阈值之下，但是不能防止摇晃。事实上，制动器或处于全闭合状态或处于全打开状态：此系统不能结合精确调节并且因此引发关于机架中的乘客的舒适性的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是进一步改进用于控制装备转子的至少一个弹簧加载制动器的控制装置，该转子具体地是属于电动机的转子，并且本实用新型由于下述事实实现此目的：控制装置包括调节系统，该调节系统用于通过控制其电力供给将制动器带入减小所施加的摩擦扭矩的状态中，从而允许滑动和转子在载荷的作用下的驱动，至少根据代表载荷的速度的反馈执行该调节从而将载荷的速度保持在预定阈值之下。

根据本实用新型，载荷能够平滑地进行移位，例如就升降机机架而言直到到达楼层处为止。另外，本实用新型如果需要的话，能够避免使用手动未锁定杆和相关联的缺点。

具体地，如果制动器通过例如凭借受控的整流器的经由从主电压或者正弦逆变器整流的电压提供有电力，那么，调节系统能够执行将电力供给至制动器的电流和/或电压相对于对所述载荷的所述速度的一个或者更多个设定点值的反馈控制。这种反馈控制可以具体地但不排他地包括根据在载荷的速度与设定点值之间的所观测到的间隔添加或者删除一个或者更多个整流电压拱形线。还能够通过电压断路器以变型形式执行电力供给，然后，反馈控制根据在载荷的速度与设定点值之间的所观测的间距执行传输至制动器的电压的频率和/或占空比的改型。

能够基于由具体地具有正交相位关系的至少两个感应传感器产生的信号测量载荷的速度，将频率与所测量的速度相匹配，调节系统优选地设计成基于来自这些传感器的信号的相位移动确定转子的旋转方向，具有正交相位关系的感应传感器的每个都优选地传输具有50%的占空比的方波信号。

控制装置有利地设计成从多个源，例如从网络或者从备用电池，具体地经由逆变器获取将电力供给至制动器的能量。

本实用新型还涉及一种用于通过使用根据本实用新型的控制装置控制由电动机驱动的载荷的移位的方法，该电动机包括装备有弹簧加载制动器的转子，此方法包括以下步骤：

-逐渐地增大制动器的供给电流直到检测到滑动速度不等于零，电动机具体地在其重量的作用下由载荷进行驱动。

-调节到制动器的电力供给，从而将载荷的移位速度保持在预定值内，

-如果载荷已经到达所需结束位置，那么切断到制动器的电力供给。

附图说明

通过阅读本实用新型的非限制性示例实施方式的以下详细描述和通过研究所附附图，将更好地理解本实用新型，其中：

-图1示出了示例性调节系统的示意图，

-图2示出了具有能够应用本实用新型的制动器的示例性电动机的立体图，

-图3示出了描述示例性调节循环的框图，

-图4为示出了速度随时间行进的示例的曲线图，以及

-图5示出了能够形成用于到制动器的电力供给的不同整流模式。

具体实施方式

图1示出了根据本实用新型形成的控制装置10的示例。

此控制装置10连接至电动机M，电动机M装备有一个或者更多个弹簧加载电磁制动器11，例如如所示出的至少两个制动器。

一个或者更多个传感器12能够提供代表电动机M的轴的旋转速度及其旋转方向的信息。

能够知道机架的速度的信息也能够由电动机的至少一个电参数所提供，特别地是由剩余电压所提供。这能够避免提供特定的传感器并且可以增大可靠性同时降低安全装置的成本。

控制装置10能够设计成分析由转子的旋转引起的剩余电压的振幅并且分析此电压的频率，并且在不一致的情况下产生错误信号。

控制装置10包括由任一适当的电路13形成的调节系统，下文中将描述该电路13的一部分功能，所述电路13直接连接至例如制动器11以及传感器12。

调节系统优选地设计成经由输入端15接收代表机架到达疏散楼层的信息A，并且如果接收到此信息，则自动地中断到制动器11的电力供给。

例如通过施加递减的电流渐变，优选地中断到制动器11的电力供给，从而避免摇晃。

疏散楼层可以是除了机架最初所处的位置之间的那些楼层以外的楼层。疏散楼层具体地可以是预定的楼层，例如地面层。

控制装置10有利地包括用于在没有来自网络的电流的情况下向制动器11提供电力的电池（未示出）。那么，控制装置10如果需要可以包括电压升高装置，其用于将由电池所传输的电压升高至与到制动器11的电力供给相一致的值。

例如，电池是具有12V或24V的电压的Pb、NiCd、NiMH、锂离子或者锂聚合物电池，并且例如，升高装置设计成连续传输200V。

图2中示出了电动机M的非限制性示例。例如在公开FR2949625中描述了这种电动机。

例如是感应电动机或永磁体电动机的电动机M包括驱动安装有提升索的滑轮5的转子。

当然，本实用新型不限于一种制动器，具体地，例如这些制动器专有地是如申请FR2800528中描述的轴向制动器。制动器还可以是例如申请FR2894731中所描述的不同类型。

在图2中的示例中，电动机M包括布置于电动机的后部的轴向工作制动器11。作用在滑轮5的制动盘4上的两个紧急线闸制动器11与工作制动器11相反地布置于电动机1的前部。控制装置能够作用在工作制动器和紧急制动器上。

通常，该制动器11或每一个制动器11包括带有制动衬套的可移动电枢，此电枢由电磁体驱动移位并且通过由于使用一个或者更多个弹簧的弹性偏压预压在制动位置中。如果将电能供给至制动器11，那么电磁体使电枢抵抗弹簧移位，从而释放转子。如果切断电力供给，制动衬套抵靠转子的制动表面进行作用，随后阻碍转子旋转。

根据本实用新型，控制装置10的调节系统执行调节程序，在调节程序中，控制到制动器11的电力供给，从而允许相对于制动衬套的制动表面的滑动，并且允许转子受控的旋转。

在此调节程序过程中，制动衬套未完全地远离制动表面，并且在制动衬套与制动表面之间能够保持接触，从而保持一定的制动扭矩同时却允许转子例如由于其重量或者配重物的存在而在载荷的驱动作用下的旋转。

能够使用多种类型的调节来控制到制动器11的电力供给，从而使此电力供给服从于载荷的所需移位速度。

优选地执行调节使得载荷的速度能够增大至特定值，然后在值VC_min与VC_max内维持在设定点值VC附近，例如如图4中所示，VC=0.2m/s，而不返回至0。

能够由用可变数量的正弦拱形线整流的电压执行到制动器11的电力供给，由此能够避免电压边缘，并且因此防止由放大引起的过电压的任何传播。

所使用的传感器12可以是多种类型的。就使用具有正交相位关系的两个感应传感器而言，将两个传感器的信号组合以获得一定量的边缘每转，用以测量速度V。信号的相位移动用于转子的旋转方向的测量。例如，每一个传感器12以16周期每转传输方波信号，换言之，占空比为50%；将两个传感器12的信号进行组合，以获得64边缘每转，用以测量速度。

当然，转子的旋转速度能够由其它器件进行测量，具体地借助于光学或磁性霍尔效应编码器和/或通过使用在电动机相位的末端处所感应的电压进行测量。

现将参照图3描述示例性的调节循环。假设该设备停止。

在启动调节程序（步骤20）处，电压调节系统产生电流渐变，从而逐渐地释放制动器11，同时监测（步骤21）代表转子旋转的第一信号的形貌，在此情形中，感应传感器12的第一电压边缘的形貌表示设备的移动。

例如，调节系统能够通过产生由8个中的2个拱形线整流2s、然后8个中的4个拱形线整流2s、8个中的6个拱形线整流2s、然后完全整流所组成的整流模式，在到制动器11的电力供给的输入处生成后续电流渐变。

一旦已经检测到代表转子旋转的第一信号（步骤22），在此情形中，感应传感器12的第一电压边缘的形貌表示设备的移动，通过取样标准周期n/Fr，也就是说，n乘以代表设定点速度的周期1/Fr来测量速度V，例如n=10。调节系统设计成升高或降低将电力供给至制动器11的电流量直到代表速度V的信号处于所需范围内（步骤24），在此情形中，直到边缘的数字n对应于设定点速度VC。

例如，能够如下来确定作用应用在每个取样周期的末端处的整流模式的拱形线数量的选择：

如果NF小于n个边缘，那么将一个拱形线添加至整流模式（步骤25），

如果NF大于n个边缘，那从整流模式移除一个拱形线（步骤26），

如果NF正好是n个边缘，那么保持整流模式（步骤27）。

如图5中所示，所应用的整流方式优选地是随时间最好地扩展拱形线的整流方式。

这种操作可以使制动器11在制动表面上滑动而不打开所述制动器，从而尽可能地避免由制动器11的全部打开而产生的启动/停止顺序的摇晃。

如果致动外部变量，例如接收到表示到达楼层处或者升降机的正常操作的返回的信息A，或者如果在取样周期内计算到大于预定数量的多个边缘，则顺序停止（步骤28），并且接着切断制动器11中的电流。在这最后的情形中，只要在取样周期内不再有边缘，那么顺序自动重新启动。

当然，本实用新型不限于仅所描述的示例。

例如，能够选择不同的取样周期，能够提供用于停止顺序的其它条件，能够提供其它类型的速度传感器，或者能够提供另一速度设定点值。

本实用新型还可以应用于除了升降机之外的装置，具体地还可以应用于其它升降装置，例如起重机或者铲车。

调节可以是任一类型的，例如PID控制器类型的，或者超前或者滞后相位补偿器。

在变型中，转子可以不形成电动机的一部分，例如简单地安装在轴承上并且由任一驱动机器通过例如电缆或者齿轮间接地驱动。

除非另外指出，术语“包括”应当理解为与“至少包括”同义。

Claims (4)

1.一种用于对装备有转子的至少一个弹簧加载制动器(11)进行控制的装置(10)，包括由电路(13)形成的调节系统，所述电路(13)直接连接至制动器(11)以及一个或多个传感器(12)，所述装置(10)包括用于向所述制动器(11)提供电力的电池，逆变器，所述装置(10)设计成经由所述逆变器获取将电力供给至所述制动器(11)的能量，以及整流器或电压断路器，所述制动器(11)包括带有制动衬套的可移动的电枢，所述电枢由电磁体驱动移位并且通过由于使用一个或者更多个弹簧的弹性偏压预压在制动位置中；其中，如果将电能供给至制动器(11)，则电磁体使所述电枢抵抗弹簧移位，从而释放转子；如果切断电力供给，所述制动衬套抵靠所述转子的制动表面进行作用，随后阻碍转子旋转，所述调节系统通过控制所述制动器的电力供给而使所述制动器(11)达到减小所施加的摩擦扭矩的状态，从而允许所述转子在载荷的作用下进行滑动以及驱动，至少根据代表所述载荷的速度的反馈来执行调节，从而将所述载荷的所述速度保持为低于预定阈值。

2.根据权利要求1所述的装置，所述转子属于电动机。

3.一种装备有电动机(M)和根据前述权利要求中的任一项所述的装置(10)的升降机。

4.一种装备有弹簧加载制动器(11)和根据权利要求1至2中的任一项所述的装置(10)的电动机(M)。