KR102568334B1 - 엘리베이터용 전자기 브레이크 시스템 - Google Patents

엘리베이터용 전자기 브레이크 시스템 Download PDF

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Abstract

엘리베이터 카를 위한 브레이크가 엘리베이터 카의 감속을 위해 브레이크 토크의 속도 및 시간을 조절하기 위해 다수의 연속 작동식 브레이크 세그멘트를 포함한다.

Description

엘리베이터용 전자기 브레이크 시스템{ELECTROMAGNETIC BRAKE SYSTEM FOR ELEVATOR APPLICATION}
본 발명은 엘리베이터 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 전자기 브레이크 시스템이 장착된 엘리베이터 시스템에 관한 것이다.
긴급 정지(E-정지) 작동 시에, 가령, 전력 차단 시에, 전자기 브레이크 시스템이 연동(engagement)되면 급격한 감속으로 인해 승객에게 불편을 끼칠 수 있다. 이는, 엘리베이터 카(elevator car)가 하부 방향으로 운행 중에 특히 현저해지는데, 제동력과 중력이 동일한 방향일 때 엘리베이터 카는 균형추보다 더 가벼워진다(구동 운행). 규제 기관은 이러한 상태를 해결하기 위하여 전자기 브레이크 시스템의 성능을 제한하여 왔다.
종래의 로프형 엘리베이터 시스템에서, 감속 속도(rate of deceleration)는 상대적으로 무거운 카(car), 균형추, 및 구동 기계 관성의 합력(resultant)으로 인해, 상대적으로 작다. 상대적으로 보다 최근의 엘리베이터 시스템에서, 엘리베이터 카는 훨씬 더 경량이며 전체 시스템의 관성은 더 작아서, 긴급 정지 경우 동안에 감속 속도가 상대적으로 빠르게 된다. 이러한 상대적으로 빠른 감속 속도로 인해 벨트가 미끄러지는데, 이는 특정 규제 제도 하에서는 허용될 수 없다.
본 발명의 한 비-제한적인 실시예에 따르면, 엘리베이터 카를 위한 브레이크 시스템은 엘리베이터 카의 감속을 위해 브레이크 토크의 속도 및 시간을 조절하기 위한 다수의 연속 작동식 브레이크 세그먼트를 포함할 수 있으며, 상기 다수의 연속 작동식 브레이크 세그멘트는 3개 이상의 브레이크 세그먼트를 포함한다.
본 발명의 추가적인 한 실시예에 따르면, 다수의 연속 작동식 브레이크 세그멘트는 오직 3개의 브레이크 세그멘트를 포함한다.
본 발명의 임의의 실시예들의 추가적인 실시예에 따르면, 다수의 연속 작동식 브레이크 세그멘트는 각각 브레이크 세그멘트를 위한 브레이크 토크의 속도 및 시간을 조절하는 전자기 코일을 포함한다.
본 발명의 임의의 실시예들의 추가적인 실시예에 따르면, 각각의 전자기 코일은 각각의 브레이크 캘리퍼를 조절하도록 작동된다.
본 발명의 임의의 실시예들의 추가적인 실시예에 따르면, 각각의 브레이크 캘리퍼는 각각 각각의 브레이크 디스크와 상호작동된다(interact).
본 발명의 임의의 실시예들의 추가적인 실시예에 따르면, 다수의 연속 작동식 브레이크 세그멘트는 각각 공통 평면 내에 동심 배열된다.
본 발명의 임의의 실시예들의 추가적인 실시예에 따르면, 다수의 연속 작동식 브레이크 세그멘트는 각각 주변 방향으로 배열된다(circumferentially arranged).
본 발명의 임의의 실시예들의 추가적인 실시예에 따르면, 다수의 연속 작동식 브레이크 세그멘트는 각각 축방향으로 배열된다.
본 발명의 임의의 실시예들의 추가적인 실시예에 따르면, 다수의 연속 작동식 브레이크 세그멘트는 엘리베이터 카의 정격 하중(rated load)의 125%로 정지되도록 작동가능하다.
본 발명의 임의의 실시예들의 추가적인 실시예에 따르면, 다수의 연속 작동식 브레이크 세그멘트 중 N-1개 세그먼트는 엘리베이터 카의 정격 하중의 100%로 정지하도록 작동가능하며, 여기서 N은 브레이크 세그멘트의 총 개수이다.
본 발명의 임의의 실시예들의 추가적인 실시예에 따르면, 다수의 연속 작동식 브레이크 세그멘트는 3개 이상의 브레이크 세그멘트를 포함한다.
본 발명의 또 다른 비-제한적인 실시예에 따르면, 엘리베이터 카를 위한 브레이크 시스템은, 제1 브레이크 세그멘트; 상기 제1 브레이크 세그멘트 후에 연속으로 작동가능한 제2 브레이크 세그멘트; 및 상기 제2 브레이크 세그멘트 후에 연속으로 작동가능한 제3 브레이크 세그멘트를 포함할 수 있으며, 제1, 제2 및 제3 브레이크 세그멘트가 연속으로 작동되면 엘리베이터 카의 감속을 위해 브레이크 토크의 속도 및 시간이 조절되도록 작동가능하다.
본 발명의 임의의 실시예들의 추가적인 실시예에 따르면, 제1, 제2 및 제3 브레이크 세그멘트는 각각 각각의 브레이크 디스크 상에서 각각의 브레이크 캘리퍼를 조절하도록 작동가능한 전자기 코일을 포함한다.
본 발명의 임의의 실시예들의 추가적인 실시예에 따르면, 제1, 제2 및 제3 브레이크 세그멘트는 각각 단일의 브레이크 디스크 상에서 각각의 브레이크 캘리퍼를 조절하도록 작동가능한 전자기 코일을 포함한다.
본 발명의 임의의 실시예들의 추가적인 실시예에 따르면, 제1, 제2 및 제3 브레이크 세그멘트는 엘리베이터 카의 정격 하중의 125%로 정지하도록 연속 작동된다.
본 발명의 임의의 실시예들의 추가적인 실시예에 따르면, 제1, 제2 및 제3 브레이크 세그멘트 중 두 브레이크 세그멘트는 엘리베이터 카의 하중의 100%로 정지하도록 작동가능하다.
본 발명의 또 다른 비-제한적인 실시예에 따르면, 엘리베이터 시스템을 위한 전자기 브레이크 연동 방법은 다수의 브레이크 세그멘트를 연속 조절하여 엘리베이터 카의 감속을 위해 브레이크 토크의 속도 및 시간을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 임의의 실시예들의 추가적인 실시예에 따르면, 다수의 브레이크 세그멘트는 엘리베이터 카의 정격 하중의 125%로 정지되도록 연속 작동된다.
본 발명의 임의의 실시예들의 추가적인 실시예는 제1, 제2, 및 제3 브레이크 세그멘트로서 다수의 브레이크 세그멘트를 연속 작동시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 임의의 실시예들의 추가적인 실시예는 단일의 브레이크 디스크에 대해 다수의 브레이크를 연속 작동시키는 단계를 포함할 수 있다.
위에서 기술된 특징 및 요소들은, 그 외의 경우, 달리 명시적으로 지시되지 않는 한, 배타적이지 않고 다양한 조합으로 조합될 수 있다. 이러한 특징 및 요소들 뿐만 아니라 이들의 작동 방법은 하기 발명의 상세한 설명 및 첨부도면들을 참조함으로써 보다 자명해 질 것이다. 하지만, 하기 발명의 상세한 설명 및 첨부도면들은 비-제한적이면서도 대표적인 것이라는 것을 이해해야 한다.
다양한 특징들이 하기 비-제한적인 실시예의 상세한 설명으로부터 당업자들에게 자명해질 것이다. 상세한 설명과 함께 첨부된 도면들은 다음과 같이 기술될 수 있다:
도 1은 비-제한적인 실시예에 따른 엘리베이터 시스템의 한 실시예의 개략적인 도면;
도 2는 재작동되는 운행 하에 있는 엘리베이터 시스템의 한 실시예에 작용하는 힘의 개략적인 도면;
도 3은 구동 운행 하에 있는 엘리베이터 시스템의 한 실시예에 작용하는 힘의 개략적인 도면;
도 4는 엘리베이터 시스템용 전자기 브레이크의 개략적인 도면;
도 5는 예를 들어 다수의 세그먼트로 구성된 전자기 브레이크 시스템의 관계를 예시한 차트;
도 6은 엘리베이터 시스템용 전자기 브레이크의 또 다른 실시예의 개략적인 도면;
도 7은 엘리베이터 시스템용 브레이크 시스템의 또 다른 전자기 브레이크 실시예의 개략적인 도면;
도 8은 도 7의 브레이크 시스템의 작동 밸브 예의 그래프;
도 9는 엘리베이터 시스템용 브레이크 시스템의 또 다른 전자기 브레이크 실시예의 개략적인 도면;
도 10은 도 9의 브레이크 시스템의 작동 밸브 예의 그래프;
도 11은 엘리베이터 시스템용 브레이크 컨트롤 유닛의 개략적인 다이어그램;
도 12-16은 엘리베이터 시스템용 교류 브레이크 컨트롤 유닛의 한 부분의 개략적인 다이어그램이다.
도 1은 엘리베이터 시스템(10)을 개략적으로 예시한다. 엘리베이터 시스템(10)은 승강구(hoistway)(14) 내에 위치된 엘리베이터 카(12)를 포함한다. 승강구(14)는 승강구(14)를 따라 엘리베이터 카(12)를 안내하기 위하여(guide) 엘리베이터 카(12)의 하나 또는 그 이상의 가이드 슈(guide shoe)(18)와 상호작동하는 하나 또는 그 이상의 가이드 레일(16)을 포함한다. 서스펜션 부재(20), 보통, 로프 및/또는 벨트가 승강구(14)에서 엘리베이터 카(12)를 매단다(suspend). 특정 시스템들이 개별적으로 형성되지만, 각각의 또는 임의의 시스템들이 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함할 수 있거나 그 외의 경우 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 통해 조합되거나 혹은 분리될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 한 서스펜션 부재(20)가 도시되었지만, 다수의 서스펜션 부재(20)도 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 서스펜션 부재(20)는 하나 또는 그 이상의 도르래(22) 위로 그 뒤에 있는 균형추(24)에 이어지며, 상기 균형추 역시 승강구(14) 내에 배열될 수 있다. 도르래 중 하나 또는 그 이상의 도르래는 승강구(14)를 따라 엘리베이터 카(12)를 조절하기 위해 기계장치(28)에 작동 가능하게 연결된 구동 도르래(26)일 수 있다.
엘리베이터 시스템(10)은, 한 실시예에서, 구동 도르래(26)의 회전을 정지시키고 따라서 특정의 선택 상태, 가령, 엘리베이터 시스템(10)에 대한 전력 제공 고장 또는 긴급 정지(E-정지) 상황에 대응하여 엘리베이터 카(12)의 이동을 정지시키기 위해, 구동 도르래(26)에 배열된 브레이크 시스템(30)을 포함한다. 상기 실시예에서, 브레이크 시스템(30)은 구동 도르래(26)에 배열되었지만, 그 외의 다른 실시예들에서는, 브레이크 시스템(30)이 엘리베이터 카(12)에 위치될 수 있으며 가이드 레일(16)과 연동되어(engage) 승강구(14) 내의 엘리베이터 카(12)의 움직임을 정지시키도록 구성될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
상기 실시예에서, 브레이크 시스템(30)은 전력이 공급될 때 일반적으로 개방 위치에 있으며 전자기 코일은 활성화되는 전자기 브레이크이다. 상기 개방 위치는 엘리베이터 카(12)가 자유 운동할 수 있게 한다. 하지만, 전자기 코일에 전력이 공급되는 것이 중지되면, 브레이크 시스템(30)이 연동되어 엘리베이터 카(12)를 안전하게 정지시킨다. 통상적인 엘리베이터 시스템(10)에서, 전자기 브레이크 시스템(30)은 엘리베이터 카(12)를 신속하게 정지시키는데, 이렇게 엘리베이터 카(12)가 급속하게 감소하면 엘리베이터 승객들에게 불편을 끼칠 수 있다.
도 2 및 3을 보면, 엘리베이터 시스템(10)의 작동 동안, 브레이크(30)가 엘리베이터 카(12)를 정지시키도록 제공될 수 있는 두 가지 경우가 개략적으로 예시된다. 도 2는 엘리베이터 카(12)가 균형추보다 더 가볍고 상부 방향으로 이동하는 경우를 개략적으로 예시한다. 이 경우, 브레이크 시스템(30)에 제공되면, 브레이크 마찰력(32) 및 중력(34)이 반대 방향으로 작용한다. 이는 엘리베이터 카(12)의 감속 속도를 줄이는 효과를 가진다. 도 3은 엘리베이터 카(12)가 균형추보다 더 가볍고 브레이크 시스템(30)이 제공될 때 하부 방향으로 이동하는 경우를 개략적으로 예시한다. 이 경우, 브레이크 마찰력(32)과 중력(34)이 동일한 방향으로 작용하여, 브레이크 시스템(30)이 제공되고 나면 엘리베이터 카(12)의 감속 속도를 효율적으로 증가시킨다. 이 경우, 몇몇 실시예들에서, 수백 밀리초만큼, 완전한 브레이크 토크를 제공하는 것을 지연시키고, 완전한 브레이크 토크를 제공하는 것을 경감시켜서, 엘리베이터 카(12)의 감속 속도를 줄이는 것이 바람직할 수 있다. 이는 또한, 서스펜션 부재(20)가 저하되는(slippage) 포텐셜을 용이하게 줄일 수 있다.
도 4-5를 보면, 특정의 규제 제도는 하기의 코드 조건(code requirement)을 충족시키기 위해 전자-기계 브레이크를 필요로 할 수 있다:
1. 브레이크 시스템은 하중(load)의 125%로 하부 방향으로 이동하는 카의 운행을 정지시킬 수 있고;
2. 브레이크의 모든 기계적 구성요소(mechanical component)는 2개 이상의 세트로 설치될 수 있으며, 한 세트가 고장나면(N-1), 나머지가 정지하고 하중의 100%로 하부 방향으로 이동하는 카의 운행을 보류할 수 있다(hold).
한 실시예에서, 브레이크 시스템(30)은 다수의 연속 작동식 브레이크 세그먼트(40a-40c)를 포함한다(상기 예에서는 3개의 세그먼트가 도시됨). 각각의 브레이크 세그먼트(40a-40c)는 개별적으로 작동 가능하고 원하는 코드 조건을 충족시키기 위해 그 외의 다른 브레이크 세그먼트에 대해 구성된다. 다수의 연속 작동식 브레이크 세그먼트(40a-40c)는 코드 조건 브레이크 토크가 제공되는 시간을 증가시켜, 그 결과, E-정지의 감속을 더 부드럽게 하고(soften) 더 조절함으로써 긴급 정지 성능을 용이하게 하는데, 이는 빈번한 전력 차단이 발생하는 지역에서 특히 바람직하다.
엘리베이터 시스템(10)의 한 예에서, 0.5 초과량(overbalance)에서 균형추의 중량은 2000kg이고 공허(empty) 카 중량은 1000kg이며 사용 하중(duty load)은 2000kg이다. 이에 따라, 잠재적으로 완전한 카 불균형 하중(imbalance load)은 1000kg이고, 하중의 125%인 코드 조건에 대해서는 1500kg, 그리고, N-1 세그먼트에 대해서는 1000kg 하중으로 정지된다(도 5). 상기 예에서, 3-세그먼트 브레이크 중 각각의 브레이크 세그먼트(40a, 40b, 40c)는 1500kg의 코드 조건 1을 충족하기 위해 500kg을 수용한다. 이는 즉 모든 브레이크 세그먼트(40a, 40b, 40c)의 작동은 코드 조건 1을 충족하기 위해 정격 하중의 125%(1500kg)로 정지하며, N-1 세그먼트(40a, 40b)의 작동은 코드 조건 2를 충족하기 위해 하중의 100%(1000kg)로 정지한다는 것을 의미한다. 이는 엘리베이터 카(12)의 감속 속도를 줄이기 위해 완전한 브레이크 토크를 제공하는 것을 필수적으로 부드럽게 한다. 이는, 각각의 두 세그먼트가 코드 조건 2를 충족시키기 위해 정격 하중의 100%(1000kg)을 제공해야 하며 따라서 두 세그먼트가 작동될 때 2000kg의 총 브레이크 토크가 되는 2-세그먼트 브레이크와 비교된다. 달리 말하면, 2-세그먼트 브레이크에 대한 코드 조건으로 인해, 두 세그먼트가 적절하게 작동될 때, 긴급 정지 경우 동안, 상대적으로 높은 감속 속도가 제공되는데, 이는 일반적이다. 특히, 4-세그먼트 및 5-세그먼트 브레이크에 대해서는, 정격 하중 조건의 125%(1500kg)를 충족시키기 위해 코드 조건 1이 반드시 조절되어야 한다는 것을 유의해야 한다(도 5).
도 4를 보면, 다수의 연속 작동식 브레이크 세그먼트(40a-40c)는 각각 단일의 브레이크 디스크(54)에 제공된 브레이크 토크의 속도 및 시간을 조절하기 위해 브레이크 캘리퍼(52a-52c)를 구동시키는 개별 작동식 전자기 코일(50a-50n)을 포함한다. 이는 각각의 브레이크 캘리퍼(52a-52c)가 비-원형이며 단일의 브레이크 디스크(54)의 각각의 섹터(sector)와 상호작동한다는 것을 의미한다. 각각의 전자기 코일(50a-50c)은 난형(oval), 곡선형, 콩(bean) 형태, 원형 등으로 구성될 수 있으며 각각의 브레이크 캘리퍼(52a-52c)를 조절하도록 작동된다.
도 6을 보면, 다수의 연속 작동식 브레이크 세그먼트(40a-40c)(상기 예에서는 3개의 세그먼트가 도시됨)는 각각, 대안으로, 개별 브레이크 서브시스템(42a-42c)을 포함할 수 있다. 각각의 개별 브레이크 서브시스템(42a-42c)은 브레이크 디스크(44a-44c), 전자기 코일(46a-46c), 및 브레이크 캘리퍼(48a-48c)를 포함한다. 이는, 각각의 브레이크 서브시스템(42a-42c)이 자립형(self contained)이며 구동 도르래(26) 상에서 축(A)을 따라 개별적으로 장착되었다는 것을 의미한다.
도 7을 보면, 브레이크 시스템(30)의 또 다른 실시예가 단일의 브레이크 디스크(66)에 제공된 브레이크 토크의 속도 및 시간을 조절하기 위해 브레이크 캘리퍼(64a-64c)를 구동시키는 개별 작동식 전자기 코일(62a-62c)(개략적으로 예시됨)을 포함하는 3개의 연속 작동식 브레이크 세그먼트(60a-60c)를 포함한다. 상기 실시예에서, 각각의 브레이크 세그먼트(60a-60c)는 크기에 있어서 대략적으로 동일하지만, 각각의 전자기 코일(62a-62c)은 3개의 연속 작동식 브레이크 세그먼트(60a-60c)의 대응 시간을 변경시킬 수 있도록 상이하다. 이는, 각각의 브레이크 세그먼트(60a-60c)가 대략적으로 동일한 브레이크 토크에 제공되지만 상이한 시간에 긴급 정지(E-정지) 개시로부터 릴리스된다. 전자기 코일(62a-62c)에 있어서 차이점은, 예를 들어, 코일 디자인에 있어서 상이한 특성, 가령, 코일 감김 횟수, 코일 직경, 코일 재료, 코일 크기, 간격 크기, 브레이크 전압, 플레이트/하우징 재료, 및/또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 전자기 코일(62a-62c)의 작동을 구분짓기 위해 다양한 특성들이 형성될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
상기 실시예에서, 제1 브레이크 세그먼트(60a)는 상대적으로 신속하게 낙하되며 이는 거의 즉시 실행되어 총 브레이크 토크의 약 1/3이 빠르게 제공된다. 총 브레이크 토크의 약 1/3이 빠르게 제공되면 과속 상태가 방지된다(도 7). 그러면, 제2 및 제3 전자기 코일(62b, 62c)은 상대적으로 부드러운 정지를 완료하기 위해 브레이크 세그먼트(60b, 60c)를 연속으로 릴리스하도록 크기가 정해진다.
도 8을 보면, 긴급 정지(E-정지) 작동이 개시되었을 때, 제1 브레이크 세그먼트(60a)는 과속을 방지하기 위해 신속하게 릴리스된다. 특히, 엘리베이터 카(12)의 속도는 약간 증가되지만 제1 전자기 코일(62a)의 급속한 드롭(drop)으로 인해 과속 상태는 발생되지 않는다. 그러면, 제2 및 제3 전자기 코일(62b, 62c)이 연속하여 드롭되어 상대적으로 부드러운 정지를 구현하기 위해 브레이크 작동 시간을 연장한다. 이러한 연속적인 작동은 그 외의 경우 상대적으로 거친 E-정지를 수행하기 위해 패시브 감속(passive reduction)을 용이하게 하며, 엘리베이터 코드로 컴파일하며, 어떠한 추가적인 외부 전력도 필요로 하지 않는다.
도 9를 보면, 브레이크 시스템(30)의 또 다른 실시예가 단일 브레이크 디스크(86)에 제공되는 브레이크 토크의 속도 및 시간을 조절하기 위해 브레이크 캘리퍼(84a-84c)와 개별 작동식 전자기 코일(82a-82c)을 포함하는 2개의 메인 브레이크 세그먼트(80b, 80c)와 보조 브레이크 세그먼트(80a)를 포함한다. 상기 실시예에서, 보조 브레이크 세그먼트(80a)는 메인 브레이크 세그먼트(80b, 80c)보다 현저하게 작다. 상기 예에서, 보조 브레이크 세그먼트(80a)는 약 30° 세그먼트이고, 각각의 메인 브레이크 세그먼트(80b, 80c)는 약 115°이다. 보조 브레이크 세그먼트(80a)는 과속 상태를 방지하기에 충분하도록 크기가 형성될 수 있다. 한 예에서, 과속 상태는 공칭의 약 15%, 예컨대, 제2 공칭 속도당 1미터이다.
도 10을 보면, 긴급 정지(E-정지) 작동이 개시되었을 때, 보조 브레이크 세그먼트(80a)는 과속을 방지하기에 충분한 브레이크 토크를 상대적으로 신속하게 제공된다. 특히, 엘리베이터 카(12)의 속도는 약간 증가되지만 보조 브레이크 세그먼트(80a)의 급속한 제공으로 인해 과속 상태는 발생되지 않는다. 그러면, 제2 및 제3 브레이크 세그먼트(80b, 80c)는 종래의 E-정지에 비해 상대적으로 부드러운 정지를 구현하기 위해 반드시 동시에 드롭된다. 이러한 작동은 연속적인 브레이크 드롭에 대한 로컬 코드 문제를 발생시키지만(도 7 및 8) 그 외의 경우 상대적으로 거친 E-정지를 수행하기 위해 패시브 감속을 용이하게 한다.
도 11을 보면, 브레이크 시스템(30)의 또 다른 실시예가 브레이크 시스템(30)의 각각의 다수의 브레이크 세그먼트(110a-110c)(상기 예에서는 3개의 세그먼트가 도시됨)의 작동을 조절하고 각각의 브레이크 세그먼트(110a-110c)의 패시브 브레이크 드롭을 제공하여 E-정지 경우에 감속 속도를 늦추는 브레이크 컨트롤 유닛(100)을 포함한다. 다양한 규제 기관이 브레이크 릴리스 회로의 개방 후에 추가로 지연되지 않고도 전자기 브레이크 시스템이 효율적이 되게 한다. 추가 지연을 구성하기 위해 규제 기관에 의해, 다이오드 및 커패시터 소자가 고려되지 않는다.
브레이크 컨트롤 유닛(100)은 전자기 코일(112a-112c), 스너버 네트워크(114a-114c), 및 각각의 브레이크 세그먼트(110a-110c)를 위한 래칭 릴레이(116a-116c)를 포함한다. 상기 예에서는 3개의 세그멘트가 예시되었지만, 임의의 개수의 세그멘트도 가능하다는 것을 이해해야 한다.
스너버 네트워크(114a-114c)는 E-정지 경우에 대해서 감속 속도를 늦추기 위해 전자기 코일(112a-112c)이 시간에 있어서 연속으로 나열되도록 전기적으로 배열된다. 예를 들어, 스너버 네트워크(114a)는, 브레이크 세그먼트(110a)의 전자기 코일(112a)의 상대적으로 빠른 작동을 위한 또 다른 다이오드(118)와 직렬인, 서지 흡수 구성요소(116), 가령, 제너 다이오드, 메탈 옥사이드 배리스터(MOV) 트랜소브, 또는 그 외의 다른 구성요소를 포함할 수 있으며; 스너버 네트워크(114b)는 제1 브레이크 세그멘트(110b)의 제2 전자기 코일(112b)의 그 다음 연속 작동을 위해 다이오드(122)와 직렬인 레지스터(120)일 수 있고; 및 스너버 네트워크(114c)는 제3 브레이크 세그멘트(110c)의 제3 전자기 코일(112c)의 그 다음 연속 작동을 위해 다이오드(126)와 병렬인 커패시터(124)를 포함할 수 있다.
전력 손실 후에 E-정지 작동이 개시되었을 때, 스너버 네트워크(114a)는 브레이크 세그먼트(110a)의 전자기 코일(112a)의 상대적으로 빠른 작동을 위해 전류 흐름을 최소한으로 연장한다. 이 때, 브레이크 세그먼트(110a)는 과속을 방지하기에 충분한 브레이크 토크를 용이하면서도 신속하게 제공한다. 그러면, 제2 및 제3 전자기 코일(112b, 112c)은 각각의 스너버 네트워크(114b, 114c)에 의해 제공된 브레이크 드롭 시간에 따라 드롭되어 상대적으로 부드러운 E-정지를 완료한다. 이러한 작동은 연속적인 브레이크 드롭의 로컬 코드 문제를 발생시키지만 그 외의 경우 상대적으로 거친 E-정지를 수행하기 위해 수동 감속을 용이하게 한다.
스너버 네트워크(114ab, 114c)가 각각의 브레이크 세그먼트(110a-110c)를 위한 원하는 대응을 제공하기 위한 것임을 이해할 수 있을 것이다. 여러 범위의 브레이크 드롭 시간, 가령, 상대적으로 신속한 제너 다이오드 스너버 네트워크 배열(도 12); 가변 레지스터를 가진 조절 속도 스너버 네트워크 배열(도 13); 느린 스너버 네트워크 배열(도 14); 병렬의 다이오드와 커패시터를 가진 현저히 느린 스너버 네트워크 배열(도 15); 및 직렬의 인덕터 또는 코일 및 다이오드를 가진 현저히 느린 스너버 네트워크 배열을 제공하기 위해, 도 12-16에 스너버 네트워크의 대안의 실시예들이 개략적으로 예시된다. 각각의 브레이크 세그먼트(110a-110c)의 작동 순서로 조절하기 위하여, 다양한 스너버 네트워크 및 다양한 스너버 네트워크 조합들이 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
각각의 브레이크 세그먼트(110a-110c)의 래칭 릴레이(116a-116c)는 모든 브레이크 세그멘트의 연속 브레이크 드롭이 발생하도록 E-정지 경우에 동시에 밀폐될 수 있다. 대안으로, 엘리베이터 카(12)의 작동이 시작되었을 때, 예를 들어, 이동 또는 구동과 같은 엘리베이터 카(12)의 운행 방향, 및/또는 엘리베이터 카(12)와 균형추(24) 사이의 하중 불균형에 따라, 특정 래칭 릴레이(116a-116c)가 선택된 위치에 위치되도록, 오직 하나 또는 그 이상의 래칭 릴레이(116a-116c)가 밀폐된다. 이는, 오직 특정의 브레이크 세그먼트(110a-110c)가 특정 엘리베이터 작동을 위해 설정될 수 있다는 것을 의미한다. 본 명세서에서는 특정 래칭 릴레이(116a-116c)가 예시되고 기술되었지만, 브레이크 컨트롤 유닛(100) 내에는 그 외의 다른 스위칭 메커니즘이 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 그 외의 다른 실시예들에서, 정상 비-래칭 릴레이 또는 전자 스위치, 가령, 모프셋이 사용될 수 있다. 또한, 추가적인 릴레이가 모프셋을 래치하기 위해 모프셋과 함께 사용될 수도 있다. 이러한 작동은 연속적인 브레이크 드롭의 로컬 코드 문제를 발생시키지만 그 외의 경우 상대적으로 거친 E-정지를 수행하기 위해 수동 감속을 용이하게 한다.
본 명세서에서 용어 "한" "하나의", "그" 및 이와 비슷한 용어들을 사용하는 것은(특히 하기 청구범위에서 사용하는 것은), 본 명세서에서 그 외에 달리 지시하지 않는 한, 단수 및 복수의 개념을 모두 의미한다는 것으로 이해해야 한다. 수량에 있어서 사용되는 용어 "약"은 기술된 값을 포함하며 명세서에서 지시하는 의미를 가진다(예를 들어, 특정 수량을 측정할 때 에러 정도를 포함한다). 본 명세서에 기술된 모든 범위는 종점을 포함하며 이 종점들은 각각의 다른 종점들과 독립적으로 호환가능하다.
서로 다른 비-제한 실시예들이 특정의 예시된 구성요소를 가지지만, 본 발명의 실시예들은 이 특정 조합들에만 제한되지 않는다. 비-제한적인 실시예들 중 임의의 실시예로부터의 몇몇 구성요소 또는 특징들을 그 외의 다른 비-제한적인 실시예들 중 임의의 실시예로부터의 구성요소 또는 특징들과 조합하여 사용하는 것도 가능하다.
본 명세서의 도면들에서 유사한 도면부호는 상응하거나 또는 비슷한 요소들을 가리키는 것을 이해해야 한다. 예시된 실시예에서는 특정 구성요소 배열이 기술되었지만, 그 외의 다른 배열들도 사용가능하다는 것을 이해해야 한다.
특정 단계 순서가 도시되고, 기술되며, 청구되었지만, 상기 단계들은 그 외의 달리 언급되지 않는 한, 임의의 순서로, 분리되어 또는 조합되어 실행될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
위에 기술된 내용들은 본 발명을 제한하는 것이 아니라 대표적으로 기술하는 것이다. 본 명세서에 다양한 비-제한적인 실시예들이 기술되었지만, 당업자라면 위에서 기술된 개념의 다양한 변형예 및 확장예들이 본 발명의 청구항 범위 내에 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 하기 청구항들의 범위 내에서, 본 발명이 실시될 수 있을 것이다. 이런 이유로, 하기 청구항들은 본 발명의 범위 및 내용을 결정하기 위해 읽어져야 한다.

Claims (20)

  1. 엘리베이터 카를 위한 브레이크 시스템에 있어서, 상기 시스템은:
    엘리베이터 카의 감속을 위해 브레이크 토크의 속도 및 시간을 조절하기 위한 다수의 연속 작동식 브레이크 세그먼트를 포함하고, 상기 다수의 연속 작동식 브레이크 세그멘트는 3개 이상의 브레이크 세그먼트를 포함하는 것을 특징으로 하고,
    다수의 연속 작동식 브레이크 세그멘트는 엘리베이터 카의 정격 하중의 125%로 정지되도록 작동가능한 것을 특징으로 하며,
    다수의 연속 작동식 브레이크 세그멘트 중 N-1개 세그멘트는 엘리베이터 카의 정격 하중의 100%로 정지하도록 작동가능하며, 여기서 N은 브레이크 세그멘트의 총 개수인 것을 특징으로 하는 엘리베이터 카를 위한 브레이크 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 다수의 연속 작동식 브레이크 세그멘트는 오직 3개의 브레이크 세그멘트를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 카를 위한 브레이크 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 다수의 연속 작동식 브레이크 세그멘트는 각각 브레이크 세그멘트를 위한 브레이크 토크의 속도 및 시간을 조절하는 전자기 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 카를 위한 브레이크 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 각각의 전자기 코일은 각각의 브레이크 캘리퍼를 조절하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 카를 위한 브레이크 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 각각의 브레이크 캘리퍼는 각각 각각의 브레이크 디스크와 상호작동하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 카를 위한 브레이크 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 다수의 연속 작동식 브레이크 세그멘트는 각각 공통 평면 내에 동심 배열되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 카를 위한 브레이크 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 다수의 연속 작동식 브레이크 세그멘트는 각각 주변 방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 카를 위한 브레이크 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 다수의 연속 작동식 브레이크 세그멘트는 각각 축방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 카를 위한 브레이크 시스템.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서, 다수의 연속 작동식 브레이크 세그멘트는 3개 이상의 브레이크 세그멘트를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 카를 위한 브레이크 시스템.
  12. 엘리베이터 카를 위한 브레이크 시스템에 있어서, 상기 시스템은:
    제1 브레이크 세그멘트;
    상기 제1 브레이크 세그멘트 후에 연속으로 작동가능한 제2 브레이크 세그멘트; 및
    상기 제2 브레이크 세그멘트 후에 연속으로 작동가능한 제3 브레이크 세그멘트를 포함하며, 제1, 제2 및 제3 브레이크 세그멘트가 연속으로 작동되면 엘리베이터 카의 감속을 위해 브레이크 토크의 속도 및 시간이 조절되도록 조절가능한 것을 특징으로 하고,
    제1, 제2 및 제3 브레이크 세그멘트는 엘리베이터 카의 정격 하중의 125%로 정지하도록 연속 작동되는 것을 특징으로 하며,
    제1, 제2 및 제3 브레이크 세그멘트 중 두 브레이크 세그멘트는 엘리베이터 카의 하중의 100%로 정지하도록 작동가능한 것을 특징으로 하는 엘리베이터 카를 위한 브레이크 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 제1, 제2 및 제3 브레이크 세그멘트는 각각 각각의 브레이크 디스크 상에서 각각의 브레이크 캘리퍼를 조절하도록 작동가능한 전자기 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 카를 위한 브레이크 시스템.
  14. 제12항에 있어서, 제1, 제2 및 제3 브레이크 세그멘트는 각각 단일의 브레이크 디스크 상에서 각각의 브레이크 캘리퍼를 조절하도록 작동가능한 전자기 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 카를 위한 브레이크 시스템.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 엘리베이터 시스템을 위한 전자기 브레이크 연동 방법에 있어서, 상기 방법은:
    다수의 브레이크 세그멘트를 연속 조절하여 엘리베이터 카의 감속을 위해 브레이크 토크의 속도 및 시간을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하고,
    다수의 브레이크 세그멘트는 엘리베이터 카의 정격 하중의 125%로 정지되도록 연속 작동되는 것을 특징으로 하며,
    다수의 브레이크 세그멘트 중 N-1개 세그멘트는 엘리베이터 카의 정격 하중의 100%로 정지하도록 연속 작동되며, 여기서 N은 브레이크 세그멘트의 총 개수인 것을 특징으로 하는 엘리베이터 시스템을 위한 전자기 브레이크 연동 방법.
  18. 삭제
  19. 제17항에 있어서, 상기 방법은 제1, 제2, 및 제3 브레이크 세그멘트로서 다수의 브레이크 세그멘트를 연속 작동시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 시스템을 위한 전자기 브레이크 연동 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 방법은 단일의 브레이크 디스크에 대해 다수의 브레이크를 연속 작동시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 시스템을 위한 전자기 브레이크 연동 방법.
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