JP2018199556A - Brake failure sign diagnostic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、ブレーキ故障予兆診断装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a brake failure sign diagnosis apparatus.
エレベータは、モータの動力で吊り篭を上下動させる巻上機を備えるとともに、この巻上機を必要に応じて制動する電磁ブレーキ装置を備える。電磁ブレーキ装置は、制動対象である巻上機の回転軸に固定されたブレーキディスク、その回転軸上を摺動自在なアマーチュア、このアマーチュアをブレーキディスクに押し当てるスプリング、上記アマーチュアをスプリングの偏倚力に抗してブレーキディスクから引き離す電磁コイルを含み、制動をかける場合に電磁コイルを消勢し、制動を解除する場合に電磁コイルを付勢する。 The elevator includes a hoisting machine that moves the hoist up and down with the power of the motor, and an electromagnetic brake device that brakes the hoisting machine as necessary. The electromagnetic brake device consists of a brake disc fixed to the rotating shaft of the hoisting machine to be braked, an armature that is slidable on the rotating shaft, a spring that presses the armature against the brake disc, and the above-mentioned armature is the biasing force of the spring The electromagnetic coil is separated from the brake disk against the above, and the electromagnetic coil is de-energized when braking, and the electromagnetic coil is energized when releasing the braking.
電磁コイルが消勢されると、電磁コイルからアマーチュアへの磁気的な吸引作用がなくなり、スプリングの偏倚力を受けているアマーチュアがブレーキディスクに当たって摺接する。これにより、巻上機の回転が制止される。 When the electromagnetic coil is de-energized, there is no magnetic attraction from the electromagnetic coil to the armature, and the armature receiving the biasing force of the spring hits the brake disc and makes sliding contact. Thereby, rotation of a winding machine is stopped.
電磁コイルが付勢されると、電磁コイルからアマーチュアへの磁気的な吸引作用が働き、アマーチュアがスプリングの偏倚力に抗してブレーキディスクから離れる。これにより、制止が解除されて巻上機の回転が許容される。 When the electromagnetic coil is energized, a magnetic attraction from the electromagnetic coil to the armature works, and the armature moves away from the brake disk against the biasing force of the spring. Thereby, the restraint is released and the hoisting machine is allowed to rotate.
上記電磁ブレーキ装置では、アマーチュアとブレーキディスクとの接触に伴い、アマーチュアが摩耗し、その摩耗により生じる金属の微粉がアマーチュアの周辺に飛散する。飛散した金属粉はアマーチュアと回転軸との摺動部分に入り込んで抵抗となり、アマーチュアの動きが徐々に悪くなる。このまま電磁ブレーキ装置の使用が続くと、制動力が低下する、アマーチュアが動かなくなる等の故障に至る可能性がある、という問題がある。 In the electromagnetic brake device, the armature is worn with the contact between the armature and the brake disc, and metal fine powder generated by the wear is scattered around the armature. The scattered metal powder enters the sliding portion between the armature and the rotating shaft and becomes resistance, and the movement of the armature gradually deteriorates. If the electromagnetic brake device continues to be used as it is, there is a problem that the braking force may be reduced, or the armature may stop working.
本発明が解決しようとする課題は、アマーチュアの動きの異常について、故障に至る前に知らせることができるブレーキ故障予兆診断装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a brake failure sign diagnosis device capable of notifying abnormalities in armature movement before failure occurs.
上記課題を解決するため、実施形態のブレーキ故障予兆診断装置は、制動対象の回転軸に固定されたブレーキディスクと、前記回転軸上を摺動自在なアマーチュアと、前記アマーチュアを前記ブレーキディスク側に摺動させて当該ブレーキディスクに押し当てるスプリングと、前記アマーチュアを前記スプリングの偏倚力に抗して前記ブレーキディスクから引き離す電磁コイルと、制動をかける場合には前記電磁コイルを消勢し、制動を解除する場合には前記電磁コイルを付勢する制御部と、前記電磁コイルに流れる電流の変化を、電磁コイルの時定数に基づく電流増加成分と、前記回転軸上の摩擦因子と前記アマーチュアとの摺動抵抗に起因する逆起電圧に基づく電流変動成分とに分ける検出部と、前記逆起電圧に基づく電流変動成分を検知する電流センサと、を具備し、前記電流センサの検知から前記アマーチュアの摺動異常を観測する。 In order to solve the above-described problems, a brake failure sign diagnosis apparatus according to an embodiment includes a brake disk fixed to a rotating shaft to be braked, an armature slidable on the rotating shaft, and the armature on the brake disk side. A spring that slides and presses against the brake disc, an electromagnetic coil that pulls the armature away from the brake disc against the biasing force of the spring, and when applying braking, the electromagnetic coil is de-energized to perform braking. When canceling, the control unit for energizing the electromagnetic coil, the change in the current flowing through the electromagnetic coil, the current increasing component based on the time constant of the electromagnetic coil, the friction factor on the rotating shaft, and the armature A detection unit that divides the current fluctuation component based on the back electromotive voltage caused by the sliding resistance and the current fluctuation component based on the back electromotive voltage are detected. Comprising a current sensor for, and to observe the sliding abnormality of the armature from the detection of said current sensor.
以下、ブレーキ故障予兆診断装置の実施形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, an embodiment of a brake failure sign diagnostic apparatus will be described with reference to the drawings.
（第１の実施形態）
図１および図２は、第１の実施形態のブレーキ故障予兆診断装置を示し、図1では、アマーチュアを含む機械系主要部の断面図に、予兆診断を行う電気回路の全体を示している。図１および図２に示すように、制御対象である例えばエレベータの巻上機の回転軸（駆動軸ともいう）１に、その軸方向に沿ってブレーキディスク２およびアマーチュア３が順次に配置されている。巻上機は、モータを動力源とし、乗客や荷物が載る吊り篭を回転軸１の回転により上下動させる。
(First embodiment)
1 and 2 show the brake failure sign diagnostic apparatus of the first embodiment, and FIG. 1 shows an entire electric circuit for performing a sign diagnosis in a cross-sectional view of a main part of a mechanical system including an armature. As shown in FIGS. 1 and 2, a brake disk 2 and an armature 3 are sequentially arranged along the axial direction of a rotating shaft (also referred to as a drive shaft) 1 of an elevator hoisting machine that is a control target. Yes. The hoisting machine uses a motor as a power source, and moves a hanging rod on which passengers and luggage are moved up and down by rotation of the rotary shaft 1.
ブレーキディスク２は、中心部が回転軸１に固定され、回転軸１が回転するとそれに伴い回転する。アマーチュア３は、ブレーキディスク２より径の大きい円板状の磁性体で形成され、回転軸１が通る挿通孔３ａを中心部に有し、後述する固定用ボルト５が通る挿通孔３ｂを周縁部の複数個所に有する。 The center of the brake disc 2 is fixed to the rotary shaft 1, and rotates along with the rotation of the rotary shaft 1. The armature 3 is formed of a disk-like magnetic body having a diameter larger than that of the brake disk 2 and has an insertion hole 3a through which the rotating shaft 1 passes in the center, and an insertion hole 3b through which a fixing bolt 5 described later passes. At multiple locations.
挿通孔３ａの径は回転軸１の径よりもわずかに大きく、各挿通孔３ｂの径も固定用ボルト５の径よりもわずかに大きい。よって、アマーチュア３は、回転軸１の回転の影響を受けることなく回転軸１上をその軸方向に沿って摺動することができ、その摺動によりブレーキディスク２への摺接および離間が自在である。 The diameter of the insertion hole 3 a is slightly larger than the diameter of the rotating shaft 1, and the diameter of each insertion hole 3 b is also slightly larger than the diameter of the fixing bolt 5. Therefore, the armature 3 can slide along the axial direction on the rotating shaft 1 without being affected by the rotation of the rotating shaft 1, and the sliding and sliding of the armature 3 with respect to the brake disk 2 can be freely performed. It is.
回転軸１上において、ブレーキディスク２を挟んでアマーチュア３と対向する位置に、ディスク受け板（サイドプレートともいう）４が配置される。ディスク受け板４は、アマーチュア３とほぼ同じ径の円板状に形成され、回転軸１が通る挿通孔４ａを中心部に有し、固定用ボルト５が通る挿通孔４ｂを周縁部の複数個所に有する。挿通孔４ａの径は回転軸１の径よりもわずかに大きく、各挿通孔４ｂの径は固定用ボルト５の径とほぼ同じである。挿通孔４ａの径が回転軸１の径よりもわずかに大きいので、回転軸１とディスク受け板４との接触は生じない。 A disk receiving plate (also referred to as a side plate) 4 is disposed on the rotating shaft 1 at a position facing the armature 3 with the brake disk 2 interposed therebetween. The disk receiving plate 4 is formed in a disk shape having substantially the same diameter as that of the armature 3, has an insertion hole 4 a through which the rotation shaft 1 passes, and has insertion holes 4 b through which the fixing bolts 5 pass at a plurality of peripheral portions. Have. The diameter of the insertion hole 4 a is slightly larger than the diameter of the rotating shaft 1, and the diameter of each insertion hole 4 b is substantially the same as the diameter of the fixing bolt 5. Since the diameter of the insertion hole 4 a is slightly larger than the diameter of the rotary shaft 1, the contact between the rotary shaft 1 and the disk receiving plate 4 does not occur.
ディスク受け板４の各挿通孔４ａおよびアマーチュア３の各挿通孔３ａに固定用ボルト５がそれぞれ挿通され、これら固定用ボルト５の先端部がコア（コイルケースともいう）１０およびそのコア１０の取付け基板６にねじ込み固定される。このねじ込み固定により、ディスク受け板４およびアマーチュア３がコア１０および取付け基板６に固定される。ブレーキディスク２とコア１０との間にはアマーチュア３の摺動を許容するための所定の間隙が確保される。 Fixing bolts 5 are respectively inserted into the respective insertion holes 4a of the disk receiving plate 4 and the respective insertion holes 3a of the armature 3, and the tips of these fixing bolts 5 are a core (also referred to as a coil case) 10 and the mounting of the core 10 The substrate 6 is screwed and fixed. By this screwing and fixing, the disk receiving plate 4 and the armature 3 are fixed to the core 10 and the mounting substrate 6. A predetermined gap for allowing the armature 3 to slide is secured between the brake disk 2 and the core 10.
コア１０は、アマーチュア３とほぼ同じ径の円板状の磁性体で形成され、回転軸１の先端部を回転自在に受け入れる凹部１０ａを中心部に有する。また、コア１０は、アマーチュア３と対向する側の面において、凹部１０ａを囲む位置に円環状のコイル収容穴１０ｂを有し、そのコイル収容穴１０ｂを囲む位置に複数のスプリング収容穴１０ｃを有する。 The core 10 is formed of a disk-like magnetic body having substantially the same diameter as that of the armature 3 and has a concave portion 10a that rotatably receives the tip of the rotating shaft 1 at the center. The core 10 has an annular coil housing hole 10b at a position surrounding the recess 10a on the surface facing the armature 3, and a plurality of spring housing holes 10c at a position surrounding the coil housing hole 10b. .
コイル収容穴１０ｂには、円環状に巻回された電磁コイル１１が埋設されている。各スプリング収容穴１０ｃにはそれぞれスプリング１２が収容され、これらスプリング１２の先端部がスプリング収容穴１０ｃから突出してアマーチュア３の一方面に固定されている。各スプリング１２は、アマーチュア３をブレーキディスク２側に摺動させて同ブレーキディスク２に押し当てる方向の偏倚力を発する。 An electromagnetic coil 11 wound in an annular shape is embedded in the coil housing hole 10b. The springs 12 are accommodated in the respective spring accommodation holes 10 c, and the distal ends of the springs 12 protrude from the spring accommodation holes 10 c and are fixed to one surface of the armature 3. Each spring 12 generates a biasing force in a direction in which the armature 3 is slid toward the brake disk 2 and pressed against the brake disk 2.
電磁コイル１１は、アマーチュア３を各スプリング１２の偏倚力に抗してブレーキディスク２から引き離すための磁界を発するもので、通電用の電線２１を介して駆動部２０に電気的に接続されている。駆動部２０は、電磁コイル１１を付勢するための励磁電流（直流電流）を出力する。励磁電流が出力されると、電磁コイル１１から磁界が発せられてコア１０が電磁石となり、その磁気的な吸引作用がアマーチュア３に働く。これにより、アマーチュア３が各スプリング１２の偏倚力に抗してブレーキディスク２から離れる。 The electromagnetic coil 11 generates a magnetic field for separating the armature 3 from the brake disk 2 against the biasing force of each spring 12, and is electrically connected to the drive unit 20 via an energizing wire 21. . The drive unit 20 outputs an excitation current (DC current) for energizing the electromagnetic coil 11. When the exciting current is output, a magnetic field is generated from the electromagnetic coil 11 and the core 10 becomes an electromagnet, and the magnetic attraction action acts on the armature 3. As a result, the armature 3 moves away from the brake disk 2 against the biasing force of each spring 12.
励磁電流検知用の検出部２２が電線２１に接続され、電流センサ２３が電線２２に接続されている。検出部２２および電流センサ２３の検知結果が制御部３０に供給される。そして、制御部３０に、上記駆動部２０が接続されている。 A detection unit 22 for detecting excitation current is connected to the electric wire 21, and a current sensor 23 is connected to the electric wire 22. Detection results of the detection unit 22 and the current sensor 23 are supplied to the control unit 30. The drive unit 20 is connected to the control unit 30.
制御部３０は駆動部２０を制御するもので、主要な機能として次の手段を有する。 The control unit 30 controls the drive unit 20 and has the following means as main functions.
（１）回転軸１に制動をかける場合には、駆動部２０から励磁電流の出力を停止して電磁コイル１１を消勢する。回転軸１への制動を解除する場合に駆動部２０から励磁電流を出力し、電磁コイル１１を付勢する制御手段。 (1) When braking the rotating shaft 1, the output of the excitation current from the drive unit 20 is stopped and the electromagnetic coil 11 is de-energized. Control means for energizing the electromagnetic coil 11 by outputting an excitation current from the drive unit 20 when releasing the braking to the rotary shaft 1.
（２）上記制御手段による電磁コイル１１の付勢に際し、電磁コイル１１に流れる励磁電流を、検出部２２および電流センサ２３を介して、電磁コイル１１の時定数よりも短い範囲にてサンプリングする計測手段。 (2) Measurement of sampling the excitation current flowing through the electromagnetic coil 11 in a range shorter than the time constant of the electromagnetic coil 11 via the detection unit 22 and the current sensor 23 when the electromagnetic coil 11 is energized by the control means. means.
（３）検出部２２および電流センサ２３にて検出された逆起電圧に基づく電流変動成分から当該ブレーキ装置に異常の有無を判定する判定手段。 (3) A determination unit that determines whether or not there is an abnormality in the brake device from a current fluctuation component based on the back electromotive voltage detected by the detection unit 22 and the current sensor 23.
検出部２２は電磁コイル１１に流れる励磁電流の変化を検出し、電磁コイル１１の時定数に基づく電流増加成分と逆起電圧に基づく電流変動成分とに分ける回路である。 The detection unit 22 is a circuit that detects a change in the excitation current flowing through the electromagnetic coil 11 and divides it into a current increasing component based on the time constant of the electromagnetic coil 11 and a current fluctuation component based on the back electromotive voltage.
電流センサ２３は検出部２２にて検出された逆起電圧に基づく電流変動成分について検知する回路である。 The current sensor 23 is a circuit that detects a current fluctuation component based on the back electromotive voltage detected by the detection unit 22.
上記ブレーキディスク２、アマーチュア３、ディスク受け板４、固定用ボルト５、取付け基板６、コア１０、電磁コイル１１、各スプリング１２、駆動部２０、電線２１、制御部３０などにより巻上機の回転軸１を制動する電磁ブレーキ装置が構成されている。この電磁ブレーキ装置に対し、検出部２２、電流センサ２３、を設けてブレーキ故障予兆診断装置が構成されている。このブレーキ故障予兆診断装置は巻上機と共にエレベータに搭載されている。 The hoisting machine is rotated by the brake disc 2, the armature 3, the disc receiving plate 4, the fixing bolt 5, the mounting substrate 6, the core 10, the electromagnetic coil 11, each spring 12, the drive unit 20, the electric wire 21, the control unit 30, and the like. An electromagnetic brake device for braking the shaft 1 is configured. A detection unit 22 and a current sensor 23 are provided for the electromagnetic brake device to constitute a brake failure sign diagnostic device. This brake failure sign diagnosis device is mounted on an elevator together with a hoisting machine.
つぎに、ブレーキ故障予兆診断装置の動作について説明する。 Next, the operation of the brake failure sign diagnostic apparatus will be described.
制御部３０は、回転軸１に制動をかける場合、電磁コイル１１への通電を遮断して電磁コイル１１を消勢する。 When braking the rotating shaft 1, the control unit 30 interrupts the energization of the electromagnetic coil 11 and deactivates the electromagnetic coil 11.
電磁コイル１１が消勢されると、コア１０からアマーチュア３への磁気的な吸引作用がなくなる。これに伴い、複数のスプリング１２の偏倚力により、図１に示すようにアマーチュア３がブレーキディスク２の一方面の外縁部に当たって摺接する。これにより、回転軸１の回転が制止される。 When the electromagnetic coil 11 is de-energized, the magnetic attraction from the core 10 to the armature 3 is lost. Accordingly, due to the biasing force of the plurality of springs 12, the armature 3 abuts against the outer edge portion of one surface of the brake disk 2 as shown in FIG. Thereby, rotation of the rotating shaft 1 is stopped.
この制動に際し、アマーチュア３とディスク受け板４との間にブレーキディスク２が挟み込まれた状態となる。この両面からの挟み込みにより、制動力が増加する。 At the time of braking, the brake disk 2 is sandwiched between the armature 3 and the disk receiving plate 4. The braking force increases due to the sandwiching from both sides.
制動を解除する場合、制御部３０は、電磁コイル１１に励磁電流を供給して電磁コイル１１を付勢する。 When releasing the braking, the control unit 30 supplies an exciting current to the electromagnetic coil 11 to energize the electromagnetic coil 11.
電磁コイル１１が付勢されると、コア１０からアマーチュア３へ磁気的な吸引作用が働く。これに伴い、図２に示すように、アマーチュア３が各スプリング１２の偏倚力に抗してブレーキディスク２から引き離され、アマーチュア３の一方面がコア１０に面接触する。これにより、上記制止が解除されて回転軸１の回転が許容される。 When the electromagnetic coil 11 is energized, a magnetic attraction action works from the core 10 to the armature 3. Accordingly, as shown in FIG. 2, the armature 3 is pulled away from the brake disk 2 against the biasing force of each spring 12, and one surface of the armature 3 comes into surface contact with the core 10. Thereby, the said restraint is cancelled | released and rotation of the rotating shaft 1 is accept | permitted.
アマーチュア３がブレーキディスク２に摺接すると、アマーチュア３が徐々に摩耗し、その摩耗により生じる金属の微粉がアマーチュア３の周辺に飛散する。飛散した金属粉は、アマーチュア３と回転軸１との摺動部分である挿通孔３ａおよび回転軸１の周面との間に入り込んで摩擦因子として摺動抵抗となり、アマーチュア３の動きを徐々に悪くしてしまう。このまま電磁ブレーキ装置の使用が続くと、制動力が低下する、アマーチュア３が動かなくなる故障に至る可能性がある。 When the armature 3 comes into sliding contact with the brake disk 2, the armature 3 is gradually worn, and metal fine powder generated by the wear is scattered around the armature 3. The scattered metal powder enters between the insertion hole 3a, which is a sliding portion between the armature 3 and the rotating shaft 1, and the peripheral surface of the rotating shaft 1, and becomes a sliding resistance as a friction factor, and gradually moves the armature 3 movement. It will be bad. If the electromagnetic brake device is continuously used as it is, there is a possibility that the braking force is reduced, and the armature 3 does not move.
電磁ブレーキ装置の使用初期や定期点検により電磁ブレーキ装置が清掃された直後は、金属粉が少ないので、アマーチュア３と回転軸１との摺動抵抗は小さい。摺動抵抗が小さい場合、電磁コイル１１の付勢に際し、アマーチュア３は図１から図２の状態へと引っかかりなくスムーズに動くいわゆる１段引きの状態でコア１０にスムーズに吸引されてコア１０に面接触する。 Immediately after the electromagnetic brake device is cleaned by the initial use or periodic inspection of the electromagnetic brake device, there is little metal powder, so the sliding resistance between the armature 3 and the rotary shaft 1 is small. When the sliding resistance is small, when the electromagnetic coil 11 is energized, the armature 3 moves smoothly without being caught from the state shown in FIG. 1 to the state shown in FIG. Surface contact.
図３はアマーチュア３の摺動において回転軸１に部分的に摺動抵抗の増加（機械的抵抗）がある場合の励磁電流の波形図である。 FIG. 3 is a waveform diagram of the excitation current in the case where there is an increase in sliding resistance (mechanical resistance) on the rotating shaft 1 during sliding of the armature 3.
電磁コイル１１に流れる正常時の励磁電流は、図３の実線に示すように、付勢の開始に合わせて零から立ち上がり、電流量が増加すると、アマーチュア３が動き始め、逆起電圧が生じる。アマーチュア３の速度の増加に伴って、電磁コイル１１の電流勾配が減少する。アマーチュア３の速度が十分に増加すると電磁コイル１１の電流量は減少し、アマーチュア３の一方面がコア１０に面接触したところで逆起電圧が０となる。この後、再び電流量は上昇し、そこから上昇量が徐々に減少して平坦となる。 As shown by the solid line in FIG. 3, the normal excitation current flowing through the electromagnetic coil 11 rises from zero in accordance with the start of energization, and when the amount of current increases, the armature 3 starts to move and a back electromotive voltage is generated. As the speed of the armature 3 increases, the current gradient of the electromagnetic coil 11 decreases. When the speed of the armature 3 increases sufficiently, the current amount of the electromagnetic coil 11 decreases, and the back electromotive force becomes zero when one surface of the armature 3 comes into surface contact with the core 10. Thereafter, the amount of current increases again, and the amount of increase gradually decreases and becomes flat.
しかし、飛散した金属粉が溜まった場合など回転軸１に部分的に摺動抵抗の増加があり、アマーチュア３の摺動に異常が発生するおそれがある。このような場合、励磁電流は図３の破線のようになる。 However, when the scattered metal powder accumulates, there is a partial increase in sliding resistance on the rotary shaft 1, which may cause an abnormality in sliding of the armature 3. In such a case, the exciting current is as shown by the broken line in FIG.
部分的な摺動抵抗の増加を有する異常時の励磁電流は、付勢の開始に合わせて零から立ち上がり、電流量が増加する。アマーチュア３が動き始めると逆起電圧が生じる。アマーチュア３の速度の増加に伴って、電磁コイル１１の電流勾配が減少し、やがて（図３の（ａ）の時点）、電磁コイル１１の電流量は減少する。 The exciting current at the time of abnormality having a partial increase in sliding resistance rises from zero at the start of energization, and the amount of current increases. When the armature 3 starts to move, a counter electromotive voltage is generated. As the speed of the armature 3 increases, the current gradient of the electromagnetic coil 11 decreases, and eventually the current amount of the electromagnetic coil 11 decreases (at the time (a) in FIG. 3).
摺動抵抗を有する箇所にアマーチュア３が達すると（図３の（ｂ）の時点）、アマーチュア３が減速し逆起電圧が低下して電流量が上昇する。 When the armature 3 reaches a position having sliding resistance (at the time point (b) in FIG. 3), the armature 3 decelerates, the back electromotive force decreases, and the amount of current increases.
電流量が増加することで再びアマーチュア３が動き出すと逆起電圧が再発生して、電流勾配が減少し、やがて（図３の（ｃ）の時点）、電流量が減少する。 When the armature 3 starts to move again due to the increase in the amount of current, the back electromotive force is regenerated, the current gradient decreases, and eventually the amount of current decreases (time (c) in FIG. 3).
アマーチュア３の一方面がコア１０に面接触したところで（図３の（ｄ）の時点）、逆起電圧が０となるため再び電流量は上昇し、そこから上昇量が徐々に減少して平坦となる。アマーチュア３の一方面がコア１０に面接触した時点（図３の（ｄ））は正常時よりも遅れることとなる。 When one surface of the armature 3 is in surface contact with the core 10 (at the time of (d) in FIG. 3), the back electromotive force becomes 0, so the amount of current rises again, and then the amount of rise gradually decreases and becomes flat. It becomes. The point of time when one surface of the armature 3 comes into surface contact with the core 10 ((d) in FIG. 3) is delayed from the normal time.
図３では、摺動抵抗の増加が１か所の場合を示したが、複数の摺動抵抗がある場合、生じる励磁電流の変動が複数回生じることもある。 FIG. 3 shows the case where the increase in sliding resistance is one. However, when there are a plurality of sliding resistances, fluctuations in the exciting current may occur a plurality of times.
図４はアマーチュア３の摺動において回転軸１の全域に摺動抵抗の増加（機械的抵抗）がある場合の励磁電流の波形図である。正常時の波形は図３と同様である。 FIG. 4 is a waveform diagram of the excitation current when there is an increase in sliding resistance (mechanical resistance) in the entire area of the rotary shaft 1 during sliding of the armature 3. The normal waveform is the same as in FIG.
飛散した金属粉が回転軸１の全域にわたり溜まった場合など、全域にわたり摺動抵抗の増加が発生し、アマーチュア３の摺動に異常ある場合、励磁電流は図４の破線のようになる。 When the scattered metal powder accumulates over the entire area of the rotating shaft 1 and the sliding resistance increases over the entire area, and the armature 3 slides abnormally, the excitation current is as shown by the broken line in FIG.
全域にわたり摺動抵抗の増加を有する異常時の励磁電流は、付勢の開始に合わせて零から立ち上がる。全域に摺動抵抗の増加がみられるため、正常時よりも大きい電流が流れないとアマーチュア３は動き出さないこととなる。そのため、電流が減少を始めたとき（図４の（ａ’）の時点）の電流量は正常時よりも大きくなる。 The excitation current at the time of abnormality having an increase in sliding resistance over the entire area rises from zero in accordance with the start of energization. Since an increase in sliding resistance is observed in the entire area, the armature 3 does not start unless a larger current flows than normal. Therefore, the current amount when the current starts to decrease (at the time point (a ′) in FIG. 4) becomes larger than that in the normal state.
さらにアマーチュア３の速度が増加すると、電磁コイル１１に生じている逆起電圧が増加し、電流量は減少する。 When the speed of the armature 3 is further increased, the counter electromotive voltage generated in the electromagnetic coil 11 is increased and the amount of current is decreased.
アマーチュア３の一方面がコア１０に面接触したところで（図４の（ｄ’）の時点）、逆起電圧が０となるため再び電流量は上昇し、そこから上昇量が徐々に減少して平坦となる。アマーチュア３は増加分の摺動抵抗を受け続けるため、アマーチュア３の一方面がコア１０に面接触した時点（図４の（ｄ’））は正常時よりも遅れることとなる。 When one surface of the armature 3 comes into surface contact with the core 10 (at the time (d ′) in FIG. 4), the back electromotive force becomes 0, so the amount of current increases again, and the amount of increase gradually decreases from there. It becomes flat. Since the armature 3 continues to receive the increased sliding resistance, the time when one surface of the armature 3 comes into surface contact with the core 10 ((d ′) in FIG. 4) is delayed from the normal time.
本実施形態では検出部２２および電流センサ２３にて図３の（ｂ）（ｄ）や図４の（ｄ’）などのような逆起電圧の変化、変化の回数を検知する。 In the present embodiment, the detection unit 22 and the current sensor 23 detect changes in the back electromotive voltage as shown in FIGS. 3B and 3D and FIG.
図５は本実施形態のブレーキ故障予兆診断装置についての等価回路の図である。本等価回路はコア１０、駆動部２０、検出部２２、電流センサ２３、制御部３０（スイッチ）についての等価回路となる。コア１０に流れる電流をｉとし、検出部２２にて電磁コイル１１の時定数に基づく電流増加成分ｉ１１と逆起電圧に基づく電流変動成分ｉ２１とに分かれる。 FIG. 5 is a diagram of an equivalent circuit for the brake failure sign diagnostic apparatus of the present embodiment. This equivalent circuit is an equivalent circuit for the core 10, the drive unit 20, the detection unit 22, the current sensor 23, and the control unit 30 (switch). The current flowing through the core 10 is i, and the detection unit 22 divides the current increase component i 11 based on the time constant of the electromagnetic coil 11 and the current fluctuation component i 21 based on the back electromotive voltage.
駆動部２０はコア１０および検出部２２に電流を供給する装置である。 The drive unit 20 is a device that supplies current to the core 10 and the detection unit 22.
図５では、コア１０の電気的な等価回路（破線部）を明確にした。コア１０は等価回路的には、インダクタンス成分（Ｌ１）１０１とインピーダンス成分（Ｒ１）１０２と逆起電力成分（ａ）１０３とを有する。インダクタンス成分（Ｌ１）１０１は電磁コイル１１のインダクタンス成分である。逆起電力成分１０３の電位降下はアマーチュア３の速度によって決まる。当該速度が速いほど電位降下は大きくなり、速度が０の場合は電位降下が０Ｖとなる。 In FIG. 5, the electrical equivalent circuit (broken line portion) of the core 10 is clarified. The core 10 has an inductance component (L 1 ) 101, an impedance component (R 1 ) 102, and a back electromotive force component (a) 103 in terms of an equivalent circuit. An inductance component (L 1 ) 101 is an inductance component of the electromagnetic coil 11. The potential drop of the back electromotive force component 103 is determined by the speed of the armature 3. The faster the speed, the greater the potential drop. When the speed is 0, the potential drop is 0V.
検出部２２（点線部）の回路はインピーダンス成分（Ｒ２）２２０とキャパシタンス成分（Ｃ）２２１とを有する。当該回路は実際の回路構成としてもよく、また検出部２２の等価回路でもよい。図１より、インピーダンス成分２２０およびキャパシタンス成分２２１はコア１０の電磁コイル１１に対して夫々直列に接続されている。また、インピーダンス成分２２０とキャパシタンス成分２２１とは互いに並列に接続されている。 The circuit of the detection unit 22 (dotted line portion) has an impedance component (R 2 ) 220 and a capacitance component (C) 221. The circuit may have an actual circuit configuration or an equivalent circuit of the detection unit 22. As shown in FIG. 1, the impedance component 220 and the capacitance component 221 are connected in series to the electromagnetic coil 11 of the core 10. The impedance component 220 and the capacitance component 221 are connected in parallel to each other.
電流センサ２３は、検出部２２に接続されており、キャパシタンス成分２２１を流れる電流値（ｉ２１）を検知する装置である。 The current sensor 23 is connected to the detection unit 22 and is a device that detects a current value (i 21 ) flowing through the capacitance component 221.
制御部３０は、コア１０および検出部２２の電流の状態に基づいて、制御手段を行うスイッチ機能を有している。また、制御部３０は検出部２２および電流センサ２３に接続されており、これらの値に基づいて、サンプリングする計測手段、電磁ブレーキ装置に異常の有無を判定する判定手段を行う。 The control unit 30 has a switch function for performing control means based on the current states of the core 10 and the detection unit 22. The control unit 30 is connected to the detection unit 22 and the current sensor 23. Based on these values, the control unit 30 performs measurement means for sampling and determination means for determining whether there is an abnormality in the electromagnetic brake device.
本実施形態において、逆起電圧に基づく電流変動はコア１０の電磁コイル１１を流れる総電流に対して微小でありかつ変動の速度も速いため、逆起電圧に基づく電流変動成分ｉ２１は検出部２２のキャパシタンス成分２２１側に流れる。一方、電磁コイル１１の時定数に基づく電流増加は比較的変動速度が遅いため、時定数に基づく電流増加成分ｉ１１はインピーダンス成分２２０側に流れる。 In the present embodiment, since current varies based on the back electromotive force is very small and faster rate of change with respect to the total current flowing through the electromagnetic coil 11 of the core 10, current fluctuation i 21 based on the counter electromotive voltage detection unit 22 flows toward the capacitance component 221 side. On the other hand, since the current increase based on the time constant of the electromagnetic coil 11 has a relatively slow fluctuation speed, the current increase component i 11 based on the time constant flows to the impedance component 220 side.
即ち、キャパシタンス成分２２１に流れる、逆起電圧に基づく電流変動成分ｉ２１は電磁ブレーキ装置の異常と密接に関連する変動成分である。アマーチュア３の摺動異常による抵抗力の変化は微少な時間の範囲で起きるため、逆起電圧に基づく電流変動成分ｉ２１は微少な時間にて変化する。電流変動成分ｉ２１の変化をキャパシタンス成分２２１に流通し、電流センサ２３にて変動成分を計測することで、励磁電流の降下の回数（図３の（ｂ））を計測したり、電流値（図４の（ｄ’）など）を計測したりすることで、異常に対して感度の高い検知が可能である。このため、逆起電圧に基づく電流変動成分ｉ２１の計測に用いる電流センサ２３の性能によらずに正確に異常検知をすることができる。 That is, the current fluctuation component i 21 based on the counter electromotive voltage flowing through the capacitance component 221 is a fluctuation component closely related to the abnormality of the electromagnetic brake device. Since the change in the resistance force due to the abnormal sliding of the armature 3 occurs in a minute time range, the current fluctuation component i 21 based on the counter electromotive voltage changes in a minute time. The change of the current fluctuation component i 21 is circulated to the capacitance component 221 and the fluctuation component is measured by the current sensor 23 to measure the number of times the excitation current has dropped ((b) in FIG. 3) or the current value ( By measuring (d ′) and the like in FIG. 4, it is possible to detect the abnormality with high sensitivity. For this reason, it is possible to accurately detect abnormality regardless of the performance of the current sensor 23 used for measuring the current fluctuation component i 21 based on the back electromotive voltage.
制御部３０は判定手段にて電流センサ２３による電流検知より電磁ブレーキ装置の異常の判定を行う。また、制御部３０は判定手段にて異常の判定を行った場合、外部に通知する通知手段を有していてもよい。 The control unit 30 determines the abnormality of the electromagnetic brake device from the current detection by the current sensor 23 by the determination means. Moreover, the control part 30 may have a notification means to notify outside when the determination means determines abnormality.
これにより、本実施形態のブレーキ故障予兆診断装置はアマーチュアの動きの異常について、故障に至る前に知らせることができる。 Thereby, the brake failure sign diagnostic apparatus of the present embodiment can inform about an abnormal motion of the armature before the failure occurs.
（第２の実施形態）
本実施形態のブレーキ故障予兆診断装置は、第１の実施形態と同様で、図１に示すものとなる。本実施形態では図５のコア１０のインダクタンス成分１０１とインピーダンス成分１０２と、検出部２２のキャパシタンス成分２２１との回路構成により、逆起電力成分１０３の周波数成分について、直列の共振回路とみなすことができる。共振状態になると、キャパシタンス成分２２１のインダクタンスが低下し、逆起電圧に基づく電流変動成分ｉ２１は検出部２２のキャパシタンス成分２２１側に流れるため、インピーダンス成分２２０については無視することができる。
(Second Embodiment)
The brake failure sign diagnostic apparatus of the present embodiment is the same as that of the first embodiment and is shown in FIG. In the present embodiment, the frequency component of the back electromotive force component 103 can be regarded as a series resonance circuit by the circuit configuration of the inductance component 101 and the impedance component 102 of the core 10 of FIG. 5 and the capacitance component 221 of the detection unit 22. it can. In the resonance state, the inductance of the capacitance component 221 decreases, and the current fluctuation component i 21 based on the counter electromotive voltage flows to the capacitance component 221 side of the detection unit 22, so that the impedance component 220 can be ignored.
逆起電力成分１０３の逆起電圧に基づく電流変動成分ｉ２１の周波数成分は、一例として異常値の電流を事前に計測し、スペクトル解析することにより求めることができる。また、コア１０、アマーチュア３の運動方程式、電気回路方程式に基づいたモデルによるシミュレーションをすることで求めることができる。 As an example, the frequency component of the current fluctuation component i 21 based on the back electromotive force component 103 can be obtained by measuring an abnormal current in advance and performing spectrum analysis. Moreover, it can obtain | require by performing the simulation by the model based on the equation of motion of the core 10 and the armature 3, and an electric circuit equation.
コア１０（電磁コイル１１）のインダクタンス成分（Ｌ１）１０１と検出部２２のキャパシタンス成分（Ｃ）２２１との直列回路の共振回路としたときの共振周波数ｆは以下の式（１）のようになる。
本実施形態では、当該共振回路の共振周波数ｆを逆起電圧に基づく電流変動成分ｉ２１の周波数成分と略一致するようにキャパシタンス成分２２１が選択されている。このときキャパシタンス成分２２１を流れる逆起電圧に基づく電流変動成分ｉ２１は増幅されるため、第１の実施形態に対して、さらに感度の良い検知が可能となる。 In the present embodiment, the capacitance component 221 is selected so that the resonance frequency f of the resonance circuit substantially matches the frequency component of the current fluctuation component i 21 based on the counter electromotive voltage. At this time, since the current fluctuation component i 21 based on the counter electromotive voltage flowing through the capacitance component 221 is amplified, it is possible to perform detection with higher sensitivity than in the first embodiment.
キャパシタンス成分２２１は可変のキャパシタンス成分として、例えばエレベータの保守員が容量の調整をすることが可能としてもよい。 The capacitance component 221 may be a variable capacitance component, for example, allowing an elevator maintenance person to adjust the capacity.
これにより、本実施形態のブレーキ故障予兆診断装置はアマーチュアの動きの異常について、故障に至る前に知らせることができる。 Thereby, the brake failure sign diagnostic apparatus of the present embodiment can inform about an abnormal motion of the armature before the failure occurs.
（第３の実施形態）
本実施形態のブレーキ故障予兆診断装置は、第１の実施形態と同様の構成を有し、図１と同様の構成である。ただ、検出部２２の構成が第１の実施形態と相違している。
(Third embodiment)
The brake failure sign diagnostic apparatus of the present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment and the same configuration as that of FIG. However, the configuration of the detection unit 22 is different from that of the first embodiment.
図６は、本実施形態のブレーキ故障予兆診断装置についての等価回路の図である。本等価回路は、図５の等価回路の検出部２２にインダクタンス成分（Ｌ２）２２２を更に有している。インダクタンス成分２２２は電磁コイル１１のインダクタンス成分（Ｌ１）１０１に対して直列に接続されており、インピーダンス成分（Ｒ２）２２０に対して並列に接続されている。また、キャパシタンス成分（Ｃ）２２１とは互いに直列に接続されている。 FIG. 6 is a diagram of an equivalent circuit for the brake failure sign diagnostic apparatus of the present embodiment. This equivalent circuit further includes an inductance component (L 2 ) 222 in the detection unit 22 of the equivalent circuit of FIG. The inductance component 222 is connected in series to the inductance component (L 1 ) 101 of the electromagnetic coil 11, and is connected in parallel to the impedance component (R 2 ) 220. The capacitance component (C) 221 is connected in series with each other.
コア１０に流れる電流をｉとし、検出部２２にて電磁コイル１１の時定数に基づく電流増加成分をｉ１２とし、逆起電圧に基づく電流変動成分をｉ２２とする。 The current flowing through the core 10 is i, the current increasing component based on the time constant of the electromagnetic coil 11 at the detection unit 22 is i 12, and the current fluctuation component based on the back electromotive voltage is i 22 .
電流センサ２３は検出部２２に接続されており、キャパシタンス成分２２１を流れる電流値（ｉ２２）を検知する装置である。 The current sensor 23 is connected to the detection unit 22 and is a device that detects a current value (i 22 ) flowing through the capacitance component 221.
コア１０、駆動部２０および制御部３０は第１の実施形態と同様である。 The core 10, the drive unit 20, and the control unit 30 are the same as those in the first embodiment.
従来の電磁ブレーキ装置のインダクタンス成分は電磁コイル１１に依存し、自由に選択できる要素ではなかった。本実施形態は検出部２２にインダクタンス成分２２２を追加してブレーキ故障予兆診断装置全体のインダクタンス成分を調整することを可能としている。 The inductance component of the conventional electromagnetic brake device depends on the electromagnetic coil 11 and is not an element that can be freely selected. In the present embodiment, an inductance component 222 is added to the detection unit 22 so that the inductance component of the entire brake failure sign diagnosis apparatus can be adjusted.
本実施形態において、逆起電圧に基づく電流変動は、電磁コイル１１を流れる総電流に対して微小でありかつ変動の速度も速いため、逆起電圧に基づく電流変動成分ｉ２２は検出部２２のインダクタンス成分２２２およびキャパシタンス成分２２１側に流れる。一方、電磁コイル１１の時定数に基づく電流増加は比較的変動速度が遅いため、時定数に基づく電流増加成分ｉ１２はインピーダンス成分２２０側に流れる。即ち、インダクタンス成分２２２およびキャパシタンス成分２２１側に流れる、逆起電圧に基づく電流変動成分ｉ２２は電磁ブレーキ装置の異常検知に必要な変動成分であり、この電流値を計測することで、異常に対して感度の高い検知が可能である。このため、逆起電圧に基づく電流変動成分ｉ２２の計測に用いる電流センサ２３の性能によらずに正確に異常検知をすることができる。 In the present embodiment, the current variation based on the counter electromotive voltage, since quick minute and is and the speed of variation even for the total current flowing through the electromagnetic coil 11, the current fluctuation component i 22 based on the back electromotive force of the detecting section 22 It flows to the inductance component 222 and capacitance component 221 side. On the other hand, since the current increase based on the time constant of the electromagnetic coil 11 has a relatively slow fluctuation speed, the current increase component i 12 based on the time constant flows to the impedance component 220 side. That is, the current fluctuation component i 22 based on the counter electromotive voltage flowing to the inductance component 222 and the capacitance component 221 side is a fluctuation component necessary for detecting the abnormality of the electromagnetic brake device. By measuring this current value, Highly sensitive detection is possible. For this reason, it is possible to accurately detect an abnormality regardless of the performance of the current sensor 23 used for measuring the current fluctuation component i 22 based on the counter electromotive voltage.
（第４の実施形態）
本実施形態のブレーキ故障予兆診断装置は、第３の実施形態と同様の構成を有しする。本実施形態では図６のコア１０のインダクタンス成分１０１と検出部２２のキャパシタンス成分２２１とインダクタンス成分２２２との回路構成が逆起電力成分１０３を電源とした直列の共振回路を構成している。
(Fourth embodiment)
The brake failure sign diagnostic apparatus of this embodiment has the same configuration as that of the third embodiment. In the present embodiment, the circuit configuration of the inductance component 101 of the core 10, the capacitance component 221 of the detection unit 22, and the inductance component 222 of FIG. 6 constitutes a series resonance circuit using the back electromotive force component 103 as a power source.
本実施形態では図６のコア１０のインダクタンス成分１０１とインピーダンス成分１０２と、検出部２２のキャパシタンス成分２２１とインダクタンス成分２２２との回路構成により、逆起電力成分１０３の周波数成分について、直列の共振回路とみなすことができる。共振状態になると、キャパシタンス成分２２１とインダクタンス成分２２２のインダクタンスが低下し、逆起電圧に基づく電流変動成分ｉ２２は検出部２２のインダクタンス成分２２２およびキャパシタンス成分２２１側に流れるため、インピーダンス成分２２０について無視することができる。 In the present embodiment, a series resonance circuit is formed for the frequency component of the back electromotive force component 103 by the circuit configuration of the inductance component 101 and the impedance component 102 of the core 10 of FIG. 6 and the capacitance component 221 and the inductance component 222 of the detection unit 22. Can be considered. In the resonance state, the inductances of the capacitance component 221 and the inductance component 222 decrease, and the current fluctuation component i 22 based on the counter electromotive voltage flows to the inductance component 222 and the capacitance component 221 side of the detection unit 22, so the impedance component 220 is ignored. can do.
逆起電力成分１０３の逆起電圧に基づく電流変動成分ｉ２２の周波数成分は第２の実施形態の逆起電圧に基づく電流変動成分ｉ２１と同様に求めることができる。 The frequency component of the current fluctuation component i 22 based on the back electromotive force of the back electromotive force component 103 can be obtained in the same manner as the current fluctuation component i 21 based on the back electromotive voltage of the second embodiment.
コア１０（電磁コイル１１）のインダクタンス成分（Ｌ１）１０１とインピーダンス成分（Ｒ１）１０２と、検出部２２のインダクタンス成分（Ｌ２）２２２とキャパシタンス成分（Ｃ）２２１との直列回路の共振回路としたときの共振周波数ｆは以下の式（２）のようになる。
本実施形態では、当該共振回路の共振周波数ｆを逆起電圧に基づく電流変動成分ｉ２２の周波数成分と略一致するようにインダクタンス成分２２２およびキャパシタンス成分２２１が選択されている。このときキャパシタンス成分２２１を流れる逆起電圧に基づく電流変動成分ｉ２２は増幅されるため、第１の実施形態に対して、さらに感度の良い検知が可能となる。 In the present embodiment, the inductance component 222 and the capacitance component 221 are selected so that the resonance frequency f of the resonance circuit substantially matches the frequency component of the current fluctuation component i 22 based on the counter electromotive voltage. At this time, since the current fluctuation component i 22 based on the counter electromotive voltage flowing through the capacitance component 221 is amplified, it is possible to perform detection with higher sensitivity than in the first embodiment.
本実施形態では第１および第２の実施形態にインダクタンス成分を追加したことで、ブレーキ故障予兆診断装置の回路全体のインダクタンスを自由に変更することを可能にし、共振状態を起こしやすくしている。これにより、電磁コイルのインダクタンス成分と検出部内のインダクタンス成分およびキャパシタンス成分とからなる共振回路の設計自由度を高くすることが可能となる。 In this embodiment, by adding an inductance component to the first and second embodiments, it is possible to freely change the inductance of the entire circuit of the brake failure sign diagnostic apparatus, and it is easy to cause a resonance state. As a result, it is possible to increase the degree of design freedom of the resonance circuit including the inductance component of the electromagnetic coil and the inductance component and capacitance component in the detection unit.
キャパシタンス成分２２１は可変のキャパシタンス成分とし、インダクタンス成分２２２は可変のインダクタンス成分として、例えばエレベータの保守員が各成分の調整をすることが可能としてもよい。 The capacitance component 221 may be a variable capacitance component, and the inductance component 222 may be a variable inductance component, for example, allowing an elevator maintenance person to adjust each component.
これにより、本実施形態のブレーキ故障予兆診断装置はアマーチュアの動きの異常について、故障に至る前に知らせることができる。 Thereby, the brake failure sign diagnostic apparatus of the present embodiment can inform about an abnormal motion of the armature before the failure occurs.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、そのほかの様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
１…回転軸
２…ブレーキディスク
３…アマーチュア
４…ディスク受け板
５…固定用ボルト
６…取付け基板
１０…コア
１０ａ…挿通孔
１０ｂ…コイル収容穴
１０ｃ…スプリング収容穴
１１…電磁コイル
１２…スプリング
２０…駆動部
２１…電線
２２…検出部
２３…電流センサ
３０…制御部
１０１…インダクタンス成分
１０２…インピーダンス成分
１０３…逆起電力成分
２２０…インピーダンス成分
２２１…キャパシタンス成分
２２２…インダクタンス成分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotary shaft 2 ... Brake disc 3 ... Armature 4 ... Disc receiving plate 5 ... Fixing bolt 6 ... Mounting board 10 ... Core 10a ... Insertion hole 10b ... Coil accommodation hole 10c ... Spring accommodation hole 11 ... Electromagnetic coil 12 ... Spring 20 ... Driver 21 ... Wire 22 ... Detector 23 ... Current sensor 30 ... Control part 101 ... Inductance component 102 ... Impedance component 103 ... Back electromotive force component 220 ... Impedance component 221 ... Capacitance component 222 ... Inductance component
上記課題を解決するため、実施形態のブレーキ故障予兆診断装置は、制動対象の回転軸に固定されたブレーキディスクと、前記回転軸上を摺動自在なアマーチュアと、前記アマーチュアを前記ブレーキディスク側に摺動させて当該ブレーキディスクに押し当てるスプリングと、前記アマーチュアを前記スプリングの偏倚力に抗して前記ブレーキディスクから引き離す電磁コイルと、制動をかける場合には前記電磁コイルを消勢し、制動を解除する場合には前記電磁コイルを付勢する制御部と、前記電磁コイルに流れる電流の変化を、電磁コイルの時定数に基づく電流増加成分と、前記アマーチュアの摺動の変化による逆起電圧に基づく電流変動成分とに分け、前記電流増加成分が流れるインピーダンス成分と前記電流変動成分が流れるキャパシタンス成分とを有する検出部と、前記逆起電圧に基づく電流変動成分を検知する電流センサと、を具備し、前記電流センサの検知から前記アマーチュアの摺動異常を観測する。
In order to solve the above-described problems, a brake failure sign diagnosis apparatus according to an embodiment includes a brake disk fixed to a rotating shaft to be braked, an armature slidable on the rotating shaft, and the armature on the brake disk side. A spring that slides and presses against the brake disc, an electromagnetic coil that pulls the armature away from the brake disc against the biasing force of the spring, and when applying braking, the electromagnetic coil is de-energized to perform braking. When canceling, the control unit for energizing the electromagnetic coil, the change in the current flowing through the electromagnetic coil, the current increasing component based on the time constant of the electromagnetic coil, and the back electromotive force due to the change in sliding of the armature. current fluctuation divided into a component, capacity of the current fluctuation component and the impedance component in which the current increase component flows flows based A detecting unit that have a and chest components, anda current sensor for detecting the current fluctuation component based on the counter electromotive voltage, to observe the sliding abnormality of the armature from the detection of the current sensor.
Claims (7)
前記回転軸上を摺動自在なアマーチュアと、
前記アマーチュアを前記ブレーキディスク側に摺動させて当該ブレーキディスクに押し当てるスプリングと、
前記アマーチュアを前記スプリングの偏倚力に抗して前記ブレーキディスクから引き離す電磁コイルと、
制動をかける場合には前記電磁コイルを消勢し、制動を解除する場合には前記電磁コイルを付勢する制御部と、
前記電磁コイルに流れる電流の変化を、電磁コイルの時定数に基づく電流増加成分と、前記アマーチュアの摺動の変化による逆起電圧に基づく電流変動成分とに分ける検出部と、
前記逆起電圧に基づく電流変動成分を検知する電流センサと、
を具備し、前記電流センサの検知から前記アマーチュアの摺動異常を観測するブレーキ故障予兆診断装置。 A brake disc fixed to the rotating shaft to be braked,
An armature slidable on the rotating shaft;
A spring that slides the armature toward the brake disc and presses against the brake disc;
An electromagnetic coil for pulling the armature away from the brake disc against the biasing force of the spring;
A controller that deenergizes the electromagnetic coil when applying braking, and energizes the electromagnetic coil when releasing braking; and
A detection unit that divides a change in current flowing through the electromagnetic coil into a current increasing component based on a time constant of the electromagnetic coil and a current fluctuation component based on a counter electromotive voltage due to a change in sliding of the armature,
A current sensor for detecting a current fluctuation component based on the back electromotive voltage;
A brake failure sign diagnosis apparatus that observes an abnormal sliding of the armature from detection of the current sensor.
前記電磁コイルに対して直列に接続され、前記電磁コイルの時定数に基づく電流増加成分が流れるインピーダンス成分と、
前記電磁コイルに対して直列に接続され、前記インピーダンス成分に対して並列に接続され、前記逆起電圧に基づく電流変動成分が流れるキャパシタンス成分と、
を有する請求項１に記載のブレーキ故障予兆診断装置。 The detector is
An impedance component that is connected in series to the electromagnetic coil and through which a current increasing component based on the time constant of the electromagnetic coil flows,
A capacitance component connected in series to the electromagnetic coil, connected in parallel to the impedance component, and a current fluctuation component based on the back electromotive voltage flows;
The brake failure sign diagnostic apparatus according to claim 1, comprising:
前記電磁コイルに対して直列に接続され、前記電磁コイルの時定数に基づく電流増加成分が流れるインピーダンス成分と、
前記電磁コイルに対して直列に接続され、前記インピーダンス成分に対して並列に接続され、互いに直列接続されて前記逆起電圧に基づく電流変動成分が流れるインダクタンス成分とキャパシタンス成分と、
を有する請求項１に記載のブレーキ故障予兆診断装置。 The detector is
An impedance component that is connected in series to the electromagnetic coil and through which a current increasing component based on the time constant of the electromagnetic coil flows,
An inductance component and a capacitance component connected in series to the electromagnetic coil, connected in parallel to the impedance component, connected in series to each other, and a current fluctuation component based on the back electromotive voltage flows.
The brake failure sign diagnostic apparatus according to claim 1, comprising:
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