DE112013007468B4

DE112013007468B4 - Aufzugsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE112013007468B4
Application number: DE112013007468.0T
Authority: DE
Inventors: Takehiko Kubota
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2019-09-05
Anticipated expiration: 2033-09-28
Also published as: CN105517934A; KR101880830B1; US20160194180A1; CN105517934B; JPWO2015045096A1; KR20160057431A; US10065832B2; DE112013007468T5; JP6072929B2; WO2015045096A1

Abstract

Aufzugsteuervorrichtung, die aufweist:
einen Gleichspannungsumrichter (32), der ein erstes Schaltelement (46) und ein zweites Schaltelement (47) aufweist, um Energie zum Antreiben einer Aufzugsbremse (8) durch abwechselndes Betreiben sowohl des ersten Schaltelements (46) als auch des zweiten Schaltelements (47) zu erzeugen;
einen ersten Photokoppler (33) zum unabhängigen Betreiben des ersten Schaltelements (46) und einen zweiten Photokoppler (34) zum unabhängigen Betreiben des zweiten Schaltelements (47); und
eine erste Berechnungseinheit (51) zum unabhängigen Steuern einer Energieversorgungsspannung des ersten Photokopplers (33) und eine zweite Berechnungseinheit (52) zum unabhängigen Steuern einer Energieversorgungsspannung des zweiten Photokopplers (34).

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufzugsteuervorrichtung zum Steuern einer Energieversorgung einer Aufzugsbremse.
Technologischer Hintergrund
Generell wird eine Bremskraft für eine Aufzugshubmaschinenbremse erzeugt, indem die Energieversorgung einer Bremsspule mittels eines elektromagnetischen Schalters abgeschnitten wird. Wenn es lediglich einen elektromagnetischen Schalter gibt, kann die Bremse in einem Fall, wo ein EIN- bzw. AN-Fehler auftritt, keinen Bremsbetrieb durchführen. Deshalb werden eine Vielzahl von elektromagnetischen Schaltern benötigt, um die Bremse zuverlässig einen Bremsbetrieb durchführen zu lassen.
Bisher wurde einer Aufzugbrems-Sicherheitssteuervorrichtung vorgeschlagen, in welcher ein Betrieb eines Halbleiterschalters in einer primärseitigen Schaltung eines Gleichstrom-(DC)-Gleichstromumrichters zum Liefern von Energie an eine Bremsspule durch einen Pulsbreitenmodulations-Controller so gesteuert wird, dass die Energieversorgung des Pulsbreitenmodulations-Controllers bei einer Vielzahl von Sicherheitsrelaiskontaktpunkten abgeschnitten wird, wenn im Aufzug eine Abnormalität auftritt (siehe Patentliteratur 1).
Zitierungsliste
Patentliteratur

[PTL 1] JP 2011 - 524 319 A
[PTL 2] US 4 545 464 A
[PTL 3] EP 2 303 747 B1
[PTL 4] EP 2 315 717 B1
[PTL 5] JP 2008 -213 952 A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Bei einer Aufzugbremse-Sicherheitssteuervorrichtung gemäß dem Stand der Technik wird das Abschneiden der Energieversorgung des Pulsbreitenmodulations-Controllers bei Sicherheitsrelaiskontaktpunkten durchgeführt und somit kann ein Kontaktfehler bei den Sicherheitsrelaiskontaktpunkten auftreten. In diesem Fall ist es schwieriger, einen Betrieb der Bremse korrekt zu steuern. Des Weiteren wird durch einen Betrieb der Sicherheitsrelaiskontaktpunkte erzeugt ein Betriebsgeräusch und somit ist es schwieriger, ein unerwünschtes Geräusch zu verringern. Außerdem ist es aufgrund des Vorhandenseins der Sicherheitsrelaiskontaktpunkte schwieriger, eine Größe der Schaltung zu verringern.
Die vorliegende Erfindung wurde getätigt, um die oben erwähnten Probleme zu lösen. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Aufzugsteuervorrichtung vorzusehen, die zum Steuern eines Betriebs einer Bremse auf eine zuverlässigere Weise fähig ist, die zum Verhindern einer Erzeugung eines ungewünschten Geräuschs fähig ist und die kompakter ist.
Lösung des Problems
Eine Aufzugsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Gleichspannungsumrichter, der ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement umfasst, um eine Energie zum Antreiben einer Aufzugsbremse durch abwechselndes Betreiben sowohl des ersten Schaltelements als auch des zweiten Schaltelements zu erzeugen; einen ersten Photokoppler zum unabhängigen Betreiben des ersten Schaltelements und einen zweiten Photokoppler zum unabhängigen Betreiben des zweiten Schaltelements; und eine erste Berechnungseinheit zum unabhängigen Steuern einer Energieversorgungsspannung des ersten Photokopplers und eine zweite Berechnungseinheit zum unabhängigen Steuern einer Energieversorgungsspannung des zweiten Photokopplers.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der Aufzugsteuervorrichtung der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Betrieb der Bremse zuverlässiger gesteuert werden, kann die Erzeugung eines unerwünschten Geräuschs verhindert werden und kann die Verringerung der Größe erzielt werden.
Figurenliste

1 stellt ein Konfigurationsdiagramm zum Veranschaulichen eines Aufzugs gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
2 stellt ein Konfigurationsdiagramm zum Veranschaulichen einer Bremssteuervorrichtung, einer Bremsenergieversorgungsvorrichtung und einer Sicherheitssteuervorrichtung dar, die in 1 veranschaulicht sind.
3 stellt einen Graphen zum Aufzeigen von Veränderungen über die Zeit während eines Normalbetriebs in Steuersignalen einer ersten Sicherheitssteuer-CPU und einer zweiten Sicherheitssteuer-CPU, Energieversorgungsspannungen eines ersten Photokopplers und eines zweiten Photokopplers bzw. einer Ausgangsspannung eines Gleichspannungsumrichters dar, die in 2 veranschaulicht sind.
4 stellt einen Graphen zum Aufzeigen von Veränderungen über die Zeit in Steuersignalen der ersten Sicherheitssteuer-CPU und der zweiten Sicherheitssteuer-CPU, den Energieversorgungsspannungen des ersten Photokopplers und des zweiten Photokopplers bzw. der Ausgangsspannung des Gleichspannungsumrichters dar, wenn eine Abnormalität basierend auf einem Ausfall eines elektrischen Sicherheitskettensignals erfasst wird, das in 2 veranschaulicht ist.
5 stellt einen Graphen zum Aufzeigen von Veränderungen über die Zeit in Steuersignalen der ersten Sicherheitssteuer-CPU und der zweiten Sicherheitssteuer-CPU, den Energieversorgungsspannungen des ersten Photokopplers und des zweiten Photokopplers bzw. der Ausgangsspannung des Gleichspannungsumrichters dar, wenn eine erste Energieversorgungs-Steuerschaltung, die in 2 veranschaulicht ist, einen EIN-Fehler erlitten hat.
6 stellt ein Konfigurationsdiagramm zum Veranschaulichen von Hauptteilen einer Aufzugssteuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.

Beschreibung der Ausführungsformen
Nun werden exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert werden.
Erste Ausführungsform
1 stellt ein Konfigurationsdiagramm zum Veranschaulichen eines Aufzugs gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. In 1 sind eine Kabine 2 und ein Gegengewicht 3 durch ein Hauptseil 4 in einem Schacht 1 aufgehängt. Als Hauptseil 4 wird zum Beispiel ein Seil, ein Gurt oder Ähnliches verwendet. In einem oberen Abschnitt des Schachts 1 ist eine Hubmaschine 5 zum Erzeugen einer Antriebskraft zum Bewegen der Kabine 2 und des Gegengewichts 3 angeordnet.
Die Hubmaschine 5 umfasst einen Hubmaschinen-Hauptkörper 6 einschließlich eines Motors, eine Antriebsscheibe 7, die drehbar auf dem Hubmaschinen-Hauptkörper 6 angeordnet ist, sowie eine Bremse 8 zum Ausüben einer Bremskraft auf die Antriebsscheibe 7.
Das Hauptseil 4 ist um die Antriebsscheibe 7 gewunden. Die Antriebsscheibe 7 wird durch eine Antriebskraft des Motors im Hubmaschinen-Hauptkörper 6 gedreht. Die Kabine 2 und das Gegengewicht 3 werden mittels der Drehung der Antriebsscheibe 7 in Aufwärts- und Abwärtsrichtungen im Schacht 1 bewegt.
Die Bremse 8 umfasst einen Rotationskörper 9, der zum integralen Drehen mit der Antriebsscheibe 7 eingerichtet ist, sowie eine Vielzahl von Bremshauptkörpern 10 (in diesem Beispiel zwei). Die Bremshauptkörper 10 sind in der Drehrichtung des Rotationskörpers 9 getrennt voneinander angeordnet und jeder der Bremshauptkörper 10 ist zum Ausüben einer Bremskraft auf den Rotationskörper 9 eingerichtet.
Jeder Bremshauptkörper 10 umfasst einen Bremsschuh (Bremskörper) 11, der mit dem Rotationskörper 9 in Kontakt gebracht werden kann und separat zum Rotationskörper 9 angeordnet ist, eine Anpressfeder (Zwangsglied) (nicht gezeigt) zum Zwingen des Bremsschuhs 11 in eine Richtung zum Kontaktieren des Rotationskörpers 9, sowie eine Bremsspule (elektromagnetische Spule) 12, um aus einer Energieversorgung eine elektromagnetische Kraft in einer Richtung zu erzeugen, die den Bremsschuh 11 vom Rotationskörper 9 trennt.
Der Bremsschuh 11 ist eingerichtet, sich gegen den Widerstand der Zwangskraft der Anpressfeder vom Rotationskörper 9 zu lösen, wenn die Bremsspule 12 mit Energie versorgt wird, und in Übereinstimmung mit der Zwangskraft der Anpressfeder gegen den Rotationskörper 9 gedrückt zu werden, wenn eine Energie an die Bremsspule 12 abgeschnitten wird. Durch den Bremsschuh 11, der gegen den Rotationskörper 9 gedrückt wird, wird eine Bremskraft auf die Kabine 2 und die Antriebsscheibe 7 ausgeübt. Des Weiteren wird die Bremskraft auf die Kabine 2 und die Antriebsscheibe 7 durch den sich vom Rotationskörper 9 trennenden Bremsschuh 11 gelöst.
Eine Steuervorrichtung 21 zum Steuern eines Betriebs des Aufzugs ist im Schacht 1 angeordnet. Die Steuervorrichtung 21 umfasst eine Betriebssteuervorrichtung 22, eine Leistungsumwandlungsvorrichtung 23, eine Bremssteuervorrichtung 24, eine Bremsenergieversorgungsvorrichtung 25 sowie eine Sicherheitssteuervorrichtung 26.
Die Betriebssteuervorrichtung 22 ist eingerichtet, ein Betriebssteuersignal zum Steuern eines Betriebs des Motors im Hubmaschinen-Hauptkörper 6 an die Leistungsumwandlungsvorrichtung 23 zu senden und ein Betriebssteuersignal zum Steuern eines Betrieb der Bremse 8 an die Bremssteuervorrichtung 24 zu senden.
Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 23 ist eingerichtet, die Energieversorgung des Motors in dem Hubmaschinen-Hauptkörper 6 basierend auf dem Betriebssteuersignal von der Betriebssteuervorrichtung 22 zu steuern. Ein Betrieb des Motors im Hubmaschinen-Hauptkörper 6 wird gesteuert, indem die Energieversorgung von der Leistungsumwandlungsvorrichtung 23 gesteuert wird.
Die Bremssteuervorrichtung 24 ist eingerichtet, die Energieversorgung an jede Bremsspule 12 individuell basierend auf dem Betriebssteuersignal von der Betriebssteuervorrichtung 22 zu steuern. Ein Betrieb jedes Bremsschuhs 11 wird individuell gesteuert, indem die Energieversorgung an jede Bremsspule 12 mittels der Bremssteuervorrichtung 24 gesteuert wird.
Die Bremsenergieversorgungsvorrichtung 25 ist eingerichtet, eine elektrische Energie an die Bremssteuervorrichtung 24 zur Energieversorgung jeder Bremsspule 12 zu liefern (d.h. elektrische Energie zum Betreiben der Bremse 8).
Die Sicherheitssteuervorrichtung 26 ist eingerichtet, ein Steuersignal an die Leistungsumwandlungsvorrichtung 23 und an die Bremsenergieversorgungsvorrichtung 25 auszugeben. Die Energieversorgung des Motors in dem Hubmaschinen-Hauptkörper 6 durch die Leistungsumwandlungsvorrichtung 23 wird durch die Leistungsumwandlungsvorrichtung 23 ermöglicht, die das Steuersignal empfängt. Des Weiteren wird die Energieversorgung der Bremssteuervorrichtung 24 mittels der Bremsenergieversorgungsvorrichtung 25 durch die Bremsenergieversorgungsvorrichtung 25 ermöglicht, die das Steuersignal empfängt.
Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 23 und die Bremsenergieversorgungsvorrichtung 25 sind jeweils konfiguriert, basierend auf dem Steuersignal ein Überwachungssignal an die Sicherheitssteuervorrichtung 26 auszugeben, wenn das Steuersignal von der Sicherheitssteuervorrichtung 26 empfangen wird. Die Sicherheitssteuervorrichtung 26 ist eingerichtet, zu bestimmen, ob eine Abnormalität sowohl in der Leistungsumwandlungsvorrichtung 23 als auch der Bremsenergieversorgungsvorrichtung 25 aufgetreten ist oder nicht, indem das Überwachungssignal sowohl von der Leistungsumwandlungsvorrichtung 23 als auch von der Bremsenergieversorgungsvorrichtung 25 überwacht wird.
Des Weiteren umfasst der Aufzug eine Sicherheitsschaltung mit einer Vielzahl von Erfassungsvorrichtungen, die seriell damit verbunden sind. Beispiele für die Erfassungsvorrichtungen umfassen eine Vielzahl von Türschaltern zum Erfassen eines offenen/geschlossenen Zustands eines Kabineneingangs der Kabine 2 und eines offenen/geschlossenen Zustands eines Anlandungseingangs 13 auf jeder Etage, einen Notstoppschalter zum Erfassen eines Betriebs einer Notstoppvorrichtung, die an der Kabine 2 befestigt ist, sowie einen Drehzahlreglerschalter zum Erfassen einer Übergeschwindigkeit der Kabine 2. Wenn sich alle Erfassungsvorrichtungen in einen Normalzustand befinden, wird von der Sicherheitsschaltung ein elektrisches Sicherheitskettensignal S in die Sicherheitssteuervorrichtung 26 eingegeben. Wenn eine Abnormalität in zumindest einer der Erfassungsvorrichtungen aufgetreten ist (z.B. wenn die Tür als offen durch den Türschalter der Kabine 2 erfasst wird, während sich die Kabine 2 bewegt), wird die Sicherheitsschaltung abgeschnitten und die Eingabe des elektrischen Sicherheitskettensignals S in die Sicherheitssteuervorrichtung 26 wird gestoppt. Die Sicherheitssteuervorrichtung 26 ist eingerichtet, zu bestimmen, ob eine Abnormalität in einem Zustand des Aufzugs eingetreten ist oder nicht, und zwar basierend darauf, ob das elektrische Sicherheitskettensignal S eingegeben wird oder nicht.
Die Sicherheitssteuervorrichtung 26 ist eingerichtet, eine Ausgabe des Steuersignals sowohl an die Leistungsumwandlungsvorrichtung 23 als auch an die Bremsenergieversorgungsvorrichtung 25 zu stoppen, wenn eine Abnormalität in einem Zustand des Aufzugs basierend auf dem elektrische Sicherheitskettensignal S, der Leistungsumwandlungsvorrichtung 23 und/oder der Bremsenergieversorgungsvorrichtung 25 eingetreten ist. Wenn eine Ausgabe des Steuersignals sowohl an die Leistungsumwandlungsvorrichtung 23 als auch die Bremsenergieversorgungsvorrichtung 25 gestoppt wird, werden die Energieversorgung an den Motor in dem Hubmaschinen-Hauptkörper 6 und die Energieversorgung an jede der Bremsspulen 12 gestoppt.
2 stellt ein Konfigurationsdiagramm zum Veranschaulichen der Bremssteuervorrichtung 24, der Bremsenergieversorgungsvorrichtung 25 und der Sicherheitssteuervorrichtung 26 dar, die in 1 veranschaulicht sind. Die Bremssteuervorrichtung 24 umfasst die gleiche Anzahl von Transistoren (Schaltelementen) 30 wie von Bremsspulen 12 (in diesem Beispiel zwei). Des Weiteren ist die Bremssteuervorrichtung 24 eingerichtet, individuell einen EIN/AUS-Betrieb von jedem Transistor 30 basierend auf dem Betriebssteuersignal von der Betriebssteuervorrichtung 22 durchzuführen. Die Bremssteuervorrichtung 24 kann individuell eine Ausgangsleistung der Bremsenergieversorgungsvorrichtung 25 an jede Bremsspule 12 liefern, indem individuell ein EIN-Betrieb jedes Transistors 30 durchgeführt wird.
Die Bremsenergieversorgungsvorrichtung 25 umfasst eine Leistungsumwandlungseinheit 31 zum Wandeln einer kommerziellen Wechselstromenergie in eine Gleichstromenergie, einen Halbbrücken-Gleichspannungsumrichter 32 zum Wandeln einer Gleichstromenergie aus der Leistungsumwandlungseinheit 31 in eine Gleichstromenergie zum Versorgen von jeder Bremsspule 12 sowie erste und zweite Photokoppler 33 und 34, die jeweils ein Ansteuersignal zum Betreiben des Gleichspannungsumrichters 32 ausgeben. Die Bremsenergieversorgungsvorrichtung 25 umfasst auch eine erste und zweite Energieversorgungs-Steuerschaltung 35 und 36 zum Steuern von Energieversorgungsspannungen des ersten Photokopplers 33 bzw. des zweiten Photokopplers 34, sowie eine Wandlersteuervorrichtung 37 zum Steuern eines Betriebs sowohl des ersten Photokopplers 33 als auch des zweiten Photokopplers 34.
Der Gleichspannungsumrichter 32 umfasst einen Transformator (Hochfrequenztransformator) 43 einschließlich einer primärseitigen Spule 41 und einer sekundärseitigen Spule 42, einer primärseitigen Schaltung 44 zum Wandeln von Gleichstromenergie aus der Leistungsumwandlungseinheit 31 in Wechselstromenergie und zum Liefern der gewandelten Wechselstromenergie an die primärseitige Spule 41 sowie eine sekundärseitige Schaltung 45 zum Wandeln einer Wechselstromenergie, die in der sekundärseitigen Spule 42 induziert wird, in eine Gleichstromenergie zum Versorgen von jeder Bremsspule 12.
Die primärseitige Schaltung 44 umfasst einen ersten Transistor (Transistor auf einer oberen Armseite (positive Elektrode)) 46, der ein erstes Schaltelement darstellt, und einen zweiten Transistor (Transistor auf einer unteren Armseite (negative Elektrode)) 47, der ein zweites Schaltelement darstellt. Die ersten und zweiten Transistoren 46 und 47 sind Feldeffekttransistoren (FETs).
Der erste Transistor 46 ist eingerichtet, einen EIN/AUS-Betrieb unter der Steuerung des Ansteuersignals (Gate-Ansteuersignal) des ersten Photokopplers 33 durchzuführen. Der zweite Transistor 47 ist eingerichtet, einen EIN/AUS-Betrieb unter der Steuerung des Ansteuersignals (Gate-Ansteuersignal) des zweiten Photokopplers 34 durchzuführen. Die primärseitige Schaltung 44 ist eingerichtet, die Gleichstromenergie der Leistungsumwandlungseinheit 31 in eine Wechselstromenergie zu wandeln, die an die primärseitige Spule 41 zu liefern ist, indem abwechselnd die EIN/AUS-Betriebe der ersten und zweiten Transistoren 46 und 47 durchgeführt werden. Wenn das Ansteuersignal von irgend einem der ersten und zweiten Photokoppler 33 und 34 angehalten wird (abgeschnitten wird), wird der Betrieb des Gleichspannungsumrichters 32 gestoppt und eine Erzeugung der Gleichstromenergie in der sekundärseitigen Schaltung 45 hört auf.
Die ersten und zweiter Photokoppler 33 und 34 umfassen jeweils ein lichtaussendendes Element und ein lichtempfangendes Element. Des Weiteren sind die ersten und zweiten Photokoppler 33 und 34 jeweils konfiguriert, ein Ansteuersignal zu erzeugen, indem die Leitung des lichtempfangenden Elements mit Licht zugelassen wird, das durch das lichtaussendende Element ausgesendet wird.
Die Wandlersteuervorrichtung 37 ist eingerichtet, einen Betrieb sowohl des ersten Photokopplers 33 als auch des zweiten Photokopplers 34 zu steuern, so dass die Ansteuersignale abwechselnd von den ersten und zweiten Photokopplern 33 und 34 ausgegeben werden, indem abwechselnd Licht ausgesendet und Licht ausgelöscht wird von den lichtaussendenden Elementen der ersten und zweiten Photokoppler 33 und 34, um eine Leitung und eine Nichtleitung der lichtempfangenen Elemente zu wiederholen.
Die ersten und zweiten Energieversorgungs-Steuerschaltungen 35 und 36 sind eingerichtet, die Energieversorgungsspannungen des ersten Photokopplers 33 bzw. des zweiten Photokopplers 34 unabhängig zu steuern. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass die Schaltungskonfiguration zum Steuern der Energieversorgungsspannung von sowohl dem ersten Photokoppler 33 als auch dem zweiten Photokoppler 34 eine Doppelschaltungskonfiguration aufweist. Deshalb wird ein Betrieb des Gleichspannungsumrichters 32 gestoppt, indem die Energieversorgung des ersten Photokopplers 33 und/oder des zweiten Photokopplers 34 abgeschnitten wird.
Die Sicherheitssteuervorrichtung 26 umfasst eine erste Sicherheitssteuer-Zentralverarbeitungseinheit (CPU) (erste Berechnungseinheit) 51 und eine zweite Sicherheitssteuer-CPU (zweite Berechnungseinheit) 52. Das elektrische Sicherheitskettensignal S wird unabhängig sowohl in die erste Sicherheitssteuer-CPU 51 als auch in die zweite Sicherheitssteuer-CPU 52 eingegeben. Im Ergebnis ist jede der ersten und zweiten Sicherheitssteuer-CPUs 51 und 52 eingerichtet, eine Abnormalität im Aufzugszustand unabhängig zu erfassen, wenn eine Eingabe des elektrischen Sicherheitskettensignals S gestoppt wird.
Die ersten und zweiten Sicherheitssteuer-CPUs 51 und 52 sind eingerichtet, ein periodisch variierendes Signal als Steuersignal an die ersten und zweiten Energieversorgungs-Steuerschaltungen 35 und 36 unabhängig auszugeben. Die ersten und zweiten Sicherheitssteuer-CPUs 51 und 52 sind eingerichtet, die jeweiligen Energieversorgungsspannungen der ersten und zweiten Photokoppler 33 und 34 unabhängig zu steuern, indem ein Betrieb der ersten und zweiten Energieversorgungs-Steuerschaltungen 35 und 36 gesteuert wird, und zwar basierend auf den Steuersignalen.
Die erste Energieversorgungs-Steuerschaltung 35 ist eingerichtet, die Energieversorgungsspannung des ersten Photokopplers 33 basierend auf dem Steuersignal von der ersten Sicherheitssteuer-CPU 51 zu steuern. Des Weiteren ist die erste Energieversorgungs-Steuerschaltung 35 eingerichtet, einen Wert der Energieversorgungsspannung des ersten Photokopplers 33 basierend auf dem Steuersignal von der ersten Sicherheitssteuer-CPU 51 periodisch zu variieren, während der Wert der Energieversorgungsspannung des ersten Photokopplers 33 auf einem Wert gehalten wird, der größer als ein Schwellenwert ist, bei dem ein Betrieb des ersten Photokopplers 33 aufhört (d.h. ein Wert bei einem Niveau, auf welchem es keine Betriebsbehinderung des ersten Photokopplers 33 gibt).
Die zweite Energieversorgungs-Steuerschaltung 36 ist eingerichtet, die Energieversorgungsspannung des zweiten Photokopplers 34 basierend auf dem Steuersignal von der zweiten Sicherheitssteuer-CPU 52 zu steuern. Des Weiteren ist die zweite Energieversorgungs-Steuerschaltung 36 eingerichtet, einen Wert der Energieversorgungsspannung des zweiten Photokopplers 34 basierend auf dem Steuersignal von der zweiten Sicherheitssteuer-CPU 52 periodisch zu variieren, während der Wert der Energieversorgungsspannung des zweiten Photokopplers 34 auf einem Wert gehalten wird, der größer als ein Schwellenwert ist, bei welchen ein Betrieb des zweiten Photokopplers 34 aufhört (d.h. ein Wert bei einem Niveau, bei welchem es keine Betriebsbehinderung des zweiten Photokopplers 34 gibt).
Die Energieversorgungsspannung sowohl des ersten Photokopplers 33 als auch des zweiten Photokopplers 34 wird als Überwachungssignal in die ersten und zweiten Sicherheitssteuer-CPUs 51 und 52 eingegeben. Im Ergebnis überwacht sowohl die erste Sicherheitssteuer-CPU 51 als auch die zweite Sicherheitssteuer-CPU 52 die Energieversorgungsspannung des ersten Photokopplers 33 und die Energieversorgungsspannung des zweiten Photokopplers 34. Die ersten und zweiten Sicherheitssteuer-CPUs 51 und 52 sind jeweils eingerichtet, die ersten und zweiten Energieversorgungs-Steuerschaltungen 35 und 36 zu überwachen und die andere Sicherheitssteuer-CPU, d.h. die erste Sicherheitssteuer-CPU 51 bzw. die zweite Sicherheitssteuer-CPU 52, zu überwachen, indem überwacht wird, ob die Energieversorgungsspannung sowohl des ersten Photokopplers 33 als auch des zweiten Photokopplers 34 periodisch variiert, und zwar basierend auf den Steuersignalen.
3 stellt einen Graphen zum Aufzeigen von Veränderungen über die Zeit während eines Normalbetriebs in den Steuersignalen der ersten und zweiten Sicherheitssteuer-CPUs 51 und 52, in den Energieversorgungsspannungen der ersten und zweiten Photokoppler 33 und 34 bzw. in der Ausgangsspannung des Gleichspannungsumrichters 32 dar, die in 2 veranschaulicht sind. Das Steuersignal der ersten Sicherheitssteuer-CPU 51 ist ein Signal, das mit einer Periode T1 eine Änderung wiederholt, die eine Ausgabe für eine Zeit T3 stoppt. Das Steuersignal der zweiten Sicherheitssteuer-CPU 52 ist ein Signal, das, nachdem das Steuersignal der ersten Sicherheitssteuer-CPU 51 erneut gestartet wurde, eine Ausgabe für die Zeit T3 nach einer definierten Zeit T2 stoppt, die eine kürzere Zeit als die Periode T1 ist. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass das Steuersignal der zweiten Sicherheitssteuer-CPU 52 ein Signal ist, das die Änderungsperiode um die Zeit T2 bezüglich des Steuersignals der ersten Sicherheitssteuer-CPU 51 versetzt.
Die Zeit T3, während der die Steuersignale von den ersten und zweiten Sicherheitssteuer-CPUs 51 und 52 gestoppt werden, wird als eine kurze Zeit eingestellt, während der die Energieversorgungsspannungen der ersten und zweiten Photokoppler 33 und 34 nicht unter einen Schwellenwert L fallen, bei welchem ein Betrieb der ersten und zweiten Photokoppler 33 und 34 aufhört.
Während eines Normalbetriebs ist jede der ersten und zweiten Sicherheitssteuer-CPUs 51 und 52 eingerichtet, konstant zu überwachen, dass die ersten und zweiten Energieversorgungs-Steuerschaltungen 35 und 36 normal betrieben werden, und zwar basierend auf der Tatsache, dass die Energieversorgungsspannung von sowohl dem ersten Photokoppler 33 als auch dem zweiten Photokoppler 34 synchron mit den Steuersignalen variiert. Im Ergebnis wird während eines Normalbetriebs eine Ausgabe des periodisch variierenden Steuersignals durch die ersten und zweiten Sicherheitssteuer-CPUs 51 und 52 fortgesetzt, und die Ausgangsspannung der sekundärseitigen Schaltung 45 des Gleichspannungsumrichters 32 wird normal erzeugt.
4 stellt einen Graphen zum Aufzeigen von Veränderungen über die Zeit in den Steuersignalen der ersten und zweiten Sicherheitssteuer-CPUs 51 und 52, in den Energieversorgungsspannungen der ersten und zweiten Photokoppler 33 und 34 bzw. in der Ausgangsspannung des Gleichspannungsumrichters 32 dar, wenn eine Abnormalität basierend auf einem Ausfall des elektrischen Sicherheitskettensignals S erfasst wird, das in 2 veranschaulicht ist. Die ersten und zweiten Sicherheitssteuer-CPUs 51 und 52 sind eingerichtet, das Steuersignal sowohl an die erste Energieversorgungs-Steuerschaltung 35 als auch an die zweite Energieversorgungs-Steuerschaltung 36 unabhängig zu stoppen, wenn eine Abnormalität basierend auf einem Stoppen des elektrischen Sicherheitskettensignals S erfasst wird.
Im Ergebnis verringert sich, nachdem eine Steuerung der Energieversorgungsspannungen der ersten und zweiten Photokoppler 33 und 34 durch die ersten und zweiten Energieversorgungs-Steuerschaltungen 35 und 36 gestoppt ist und eine feste Zeit T4 abgelaufen ist, der Wert der Energieversorgungsspannungen der ersten und zweiten Photokoppler 33 und 34 auf ein Niveau, das geringer als der Schwellenwert L ist, und ein Betrieb sowohl des ersten Photokopplers 33 als auch des zweiten Photokopplers 34 hört auf. Folglich wird eine Übertragung des Signals der Wandlersteuervorrichtung 37 an die ersten und zweiten Transistoren 46 und 47 des Gleichspannungsumrichters 32 angehalten, ein Betrieb der primärseitigen Schaltung 44 hält an und eine Ausgangsspannung der sekundärseitigen Schaltung 45 fällt auf Null ab. Im Ergebnis wird die Energieversorgung an jede Bremsspule 12 gestoppt und ein Bremsbetrieb wird durch die Bremse 8 durchgeführt.
5 stellt einen Graphen zum Aufzeigen von Veränderungen über die Zeit in den Steuersignalen der ersten und zweiten Sicherheitssteuer-CPUs 51 und 52, in den Energieversorgungsspannungen der ersten und zweiten Photokoppler 33 und 34 bzw. in der Ausgangsspannung des Gleichspannungsumrichters 32 dar, wenn die erste Energieversorgungs-Steuerschaltung 35, die in 2 veranschaulicht ist, einen EIN-Fehler erlitten hat. Wenn ein EIN-Fehler in der ersten Energieversorgungs-Steuerschaltung 35 auftritt, nimmt die Energieversorgungsspannung des ersten Photokopplers 33 an ungeachtet des Steuersignals der ersten Sicherheitssteuer-CPU 51 einen festen Wert. In dieser Stufe variiert die Energieversorgungsspannung des ersten Photokopplers 33 nicht synchron mit dem Steuersignal der ersten Sicherheitssteuer-CPU 51 und somit erfassen die ersten und zweiten Sicherheitssteuer-CPUs 51 und 52, die die Energieversorgungsspannung des ersten Photokopplers 33 überwachen, jeweils eine Abnormalität.
Die ersten und zweiten Sicherheitssteuer-CPUs 51 und 52 sind eingerichtet, eine Ausgabe des Steuersignals sofort zu stoppen, wenn eine Abnormalität erfasst wird. Da die erste Energieversorgungs-Steuerschaltung 35 einen EIN-Fehler erlitten hat, wird die Energieversorgungsspannung des ersten Photokopplers 33 beibehalten wie sie ohne ein Abfallen ist, obwohl das Steuersignal gestoppt wird. Jedoch fällt die Energieversorgungsspannung des zweiten Photokopplers 34 unter den Schwellenwert, nachdem die feste Zeit T4 abgelaufen ist, und ein Betrieb des zweiten Photokopplers 34 hört auf. Im Ergebnis hört eine Übertragung des Signals der Wandlersteuervorrichtung 37 an den zweiten Transistor 47 des Gleichspannungsumrichters 32 auf, ein Betrieb der primärseitigen Schaltung 44 hört auf und eine Ausgangsspannung der sekundärseitigen Schaltung 45 fällt auf Null ab. Folglich hört die Energieversorgung an jede Bremsspule 12 auf und ein Bremsbetrieb wird durch die Bremse 8 durchgeführt.
Selbst wenn ein EIN-Fehler in der zweiten Energieversorgungs-Steuerschaltung 36 aufgetreten ist, ist jede der ersten und zweiten Sicherheitssteuer-CPUs 51 und 52 eingerichtet, eine Abnormalität zu erfassen und eine Ausgabe des Steuersignals zu stoppen, was die Energieversorgungsspannung des ersten Photokopplers 34 unter den Schwellenwert fallen lässt und einen Betrieb des ersten Photokopplers 33 aufhören lässt. Im Ergebnis wird eine Übertragung des Signals der Wandlersteuervorrichtung 37 an den ersten Transistor 46 des Gleichspannungsumrichters 32 gestoppt, ein Betrieb der primärseitigen Schaltung 44 hört auf und die Ausgangsspannung der sekundärseitigen Schaltung 45 fällt auf Null ab. Folglich hört die Energieversorgung an jede Bremsspule 12 auf und ein Bremsbetrieb wird durch die Bremse 8 durchgeführt.
Mit einer derartigen Aufzugssteuervorrichtung 21 werden die ersten und zweiten Transistoren 46 und 47 des Halbbrücken-Gleichspannungsumrichters 32 unabhängig unter der Steuerung der ersten und zweiten Photokoppler 33 und 34 betrieben und die jeweiligen Energieversorgungsspannungen sowohl des ersten Photokopplers 33 als auch des zweiten Photokopplers 34 werden unabhängig durch die ersten und zweiten Sicherheitssteuer-CPUs 51 und 52 gesteuert. Im Ergebnis kann ein Betrieb des Gleichspannungsumrichters 32 gestoppt werden, indem lediglich einer der beiden ersten und zweiten Photokoppler 33 und 34 gestoppt wird, was es ermöglicht, einen Betrieb der Bremse 8 zuverlässiger zu steuern. Des Weiteren ermöglicht ein Verwenden der ersten und zweiten Photokoppler 33 und 34 eine Eliminierung von Kontaktpunkten und im Ergebnis kann das Auftreten eines unerwünschten Geräuschs aufgrund eines Betriebs der ersten und zweiten Photokoppler 33 und 34 verhindert werden. Außerdem ermöglicht ein Verwenden der ersten und zweiten Photokoppler 33 und 34 eine Verringerung der Größe der Bremsenergieversorgungsvorrichtung 25 und somit kann die Größe der Steuervorrichtung 21 verringert werden.
Des Weiteren ist die erste Sicherheitssteuer-CPU 51 eingerichtet, eine Steuerung zum periodischen Variieren der Energieversorgungsspannung des ersten Photokopplers 33 durchzuführen, so dass ein Betrieb des ersten Photokopplers 33 nicht behindert wird, und die Energieversorgungsspannung von sowohl dem ersten Photokoppler 33 als auch dem zweiten Photokoppler 34 zu überwachen. Des Weiteren ist die zweite Sicherheitssteuer-CPU 52 eingerichtet, eine Steuerung zum periodischen Variieren der Energieversorgungsspannung des zweiten Photokopplers 34 durchzuführen, so dass ein Betrieb des zweiten Photokopplers 34 nicht behindert wird, und die Energieversorgungsspannung von sowohl dem ersten Photokoppler 33 als auch dem zweiten Photokoppler 34 zu überwachen. Im Ergebnis kann eine Abnormalität in der Energieversorgungsspannung von sowohl dem ersten Photokoppler 33 als auch dem zweiten Photokoppler 34 zuverlässiger erfasst werden, was es ermöglicht, eine Betriebszuverlässig der Bremse 8 noch zuverlässiger sicherzustellen.
Zweite Ausführungsform
6 stellt ein Konfigurationsdiagramm zum Veranschaulichen der Hauptteile der Aufzugssteuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. In 6 stellt der Gleichspannungsumrichter 32 in diesem Beispiel einen Vollbrücken-Gleichspannungsumrichter dar. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass die primärseitige Schaltung 44 des Gleichspannungsumrichters 32 ein Paar von ersten Transistoren (Transistoren auf der oberen Armseite (positive Elektrode)) 46 und ein Paar von zweiten Transistoren (Transistoren auf der unteren Armseite (negative Elektrode)) 47 umfasst. Die ersten und zweiten Transistoren 46 und 47 sind die gleichen wie die ersten und zweiten Transistoren 46 und 47 in der ersten Ausführungsform.
Des Weiteren umfasst die Bremsenergieversorgungsvorrichtung 25 ein Paar erster Photokoppler 33 zum Ausgeben von Ansteuersignalen (Gate-Ansteuersignalen), die synchron zueinander sind, an das Paar der ersten Transistoren 46, und ein Paar von zweiten Photokopplern 34 zum Ausgeben von Ansteuersignalen (Gate-Ansteuersignalen), die synchron zueinander sind, an das Paar der zweiten Transistoren 47.
Das Paar der ersten Transistoren 46 ist eingerichtet, einen EIN/AUS-Betrieb unter der Steuerung der Ansteuersignale (Gate-Ansteuersignale) vom ersten Photokoppler 33 durchzuführen. Das Paar der zweiten Transistoren 47 ist eingerichtet, einen EIN/AUS-Betrieb unter der Steuerung der Ansteuersignale (Gate-Ansteuersignale) vom zweiten Photokoppler 34 durchzuführen. Die primärseitige Schaltung 44 ist eingerichtet, eine Gleichstromenergie von der Leistungsumwandlungseinheit 31 in eine Wechselstromenergie zu wandeln, die an die primärseitige Spule 41 zu liefern ist, indem die EIN/AUS-Betriebe des Paars der ersten Transistoren 46 und die EIN/AUS-Betriebe des Paars der zweiten Transistoren 47 abwechselnd durchgeführt werden. Wenn das Ansteuersignal des ersten Photokopplers 33 und/oder des zweiten Photokopplers 34 gestoppt ist (abgeschnitten wurde), wird ein Betrieb des Gleichspannungsumrichters 32 angehalten und eine Erzeugung einer Gleichstromenergie in der sekundärseitigen Schaltung 45 hört auf.
Die Wandlersteuervorrichtung 37 ist eingerichtet, einen Betrieb jedes der ersten Photokoppler 33 und jedes der zweiten Photokoppler 34 so zu steuern, dass die Ansteuersignale von jedem Paar der ersten Photokoppler 33 und die Ansteuersignale von jedem Paar der zweiten Photokoppler 34 abwechselnd ausgegeben werden.
Die ersten und zweiten Energieversorgungs-Steuerschaltungen 35 und 36 sind eingerichtet, die Energieversorgungsspannungen des Paars der ersten Photokoppler 33 und die Energieversorgungsspannungen des Paars der zweiten Photokoppler 34 unabhängig zu steuern. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass die Schaltungskonfiguration zum Steuern der Energieversorgungsspannungen des Paars der ersten Photokoppler 33 und der Energieversorgungsspannungen des Paars der zweiten Photokoppler 34 eine Doppelschaltungskonfiguration aufweist. Andere Teile und Betriebe bzw. Operationen sind die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform.
Somit können, selbst wenn der Gleichspannungsumrichter 32 ein Vollbrücken-Gleichspannungsumrichter ist, die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie bei der ersten Ausführungsform erzielt werden, indem die gleiche Anzahl von ersten und zweiten Photokopplern 33 und 34 wie von ersten und zweiten Transistoren 46 und 47 des Gleichspannungsumrichters 32 vorgesehen wird. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass ein Betrieb der Bremse 8 zuverlässiger gesteuert werden kann, dass das Auftreten eines unerwünschten Geräuschs aufgrund eines Betriebs der ersten und zweiten Photokoppler 33 und 34 verhindert werden kann und dass die Größe der Steuervorrichtung 21 verringert werden kann.

Claims

Aufzugsteuervorrichtung, die aufweist: einen Gleichspannungsumrichter (32), der ein erstes Schaltelement (46) und ein zweites Schaltelement (47) aufweist, um Energie zum Antreiben einer Aufzugsbremse (8) durch abwechselndes Betreiben sowohl des ersten Schaltelements (46) als auch des zweiten Schaltelements (47) zu erzeugen; einen ersten Photokoppler (33) zum unabhängigen Betreiben des ersten Schaltelements (46) und einen zweiten Photokoppler (34) zum unabhängigen Betreiben des zweiten Schaltelements (47); und eine erste Berechnungseinheit (51) zum unabhängigen Steuern einer Energieversorgungsspannung des ersten Photokopplers (33) und eine zweite Berechnungseinheit (52) zum unabhängigen Steuern einer Energieversorgungsspannung des zweiten Photokopplers (34).
Aufzugsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Berechnungseinheit (51) eingerichtet ist, eine Steuerung zum periodischen Variieren der Energieversorgungsspannung des ersten Photokopplers (33) durchzuführen, so dass ein Betrieb des ersten Photokopplers (33) nicht behindert wird, sowie die Energieversorgunsspannung sowohl des ersten Photokopplers (33) als auch des zweiten Photokopplers (34) zu überwachen, und wobei die zweite Berechnungseinheit (52) eingerichtet ist, eine Steuerung zum periodischen Variieren der Energieversorgungsspannung des zweiten Photokopplers (34) durchzuführen, so dass ein Betrieb des zweiten Photokopplers (34) nicht behindert wird, sowie die Energieversorgunsspannung sowohl des ersten Photokopplers (33) als auch des zweiten Photokopplers (34) zu überwachen.