KR20200057336A - 리니어 모터 방식 엘리베이터의 과속 감지 장치 - Google Patents

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KR20200057336A
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Abstract

본 발명은 리니어 모터 방식 엘리베이터의 과속 감지 장치에 관한 것으로, 엘리베이터 카의 이동시 일정 이동 거리마다 기자력의 방향이 전환되도록 하는 센서 모듈을 이용함으로써, 센서 모듈로부터 발생된 기자력의 주파수를 측정하여 엘리베이터 카의 과속을 정확하게 감지할 수 있고, 구조를 단순화할 수 있으며 제작 비용 절감 및 작동 제어 방식을 단순화할 수 있고, 센서 모듈로부터 발생하는 기자력을 전기 에너지로 변환하여 저장하는 에너지 변환 장치를 구비함으로써, 에너지 변환 장치에 의해 변환된 전기 에너지를 장치의 작동 전원으로 활용할 수 있으며, 이에 따라 별도의 외부 전원 공급 없이도 작동이 가능하며, 정전과 같은 비상시에도 작동 상태를 항상 안정적으로 유지할 수 있는 리니어 모터 방식 엘리베이터의 과속 감지 장치를 제공한다.

Description

리니어 모터 방식 엘리베이터의 과속 감지 장치{Overspeed Detecting System for Linear Motor Type Elevator}
본 발명은 리니어 모터 방식 엘리베이터의 과속 감지 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 엘리베이터 카의 이동시 일정 이동 거리마다 기자력의 방향이 전환되도록 하는 센서 모듈을 이용함으로써, 센서 모듈로부터 발생된 기자력의 주파수를 측정하여 엘리베이터 카의 과속을 정확하게 감지할 수 있고, 구조를 단순화할 수 있으며 제작 비용 절감 및 작동 제어 방식을 단순화할 수 있고, 센서 모듈로부터 발생하는 기자력을 전기 에너지로 변환하여 저장하는 에너지 변환 장치를 구비함으로써, 에너지 변환 장치에 의해 변환된 전기 에너지를 장치의 작동 전원으로 활용할 수 있으며, 이에 따라 별도의 외부 전원 공급 없이도 작동이 가능하며, 정전과 같은 비상시에도 작동 상태를 항상 안정적으로 유지할 수 있는 리니어 모터 방식 엘리베이터의 과속 감지 장치에 관한 것이다.
엘리베이터는 건물의 상하방향을 따라 형성된 승강로를 따라 승객 또는 화물을 승강시키는 장치로서, 일반적인 엘리베이터는 승강로 내에 승강 가능하도록 배치되는 엘리베이터 카와, 엘리베이터 카와 와이어로프(wire rope)에 의해 연결되어 있는 균형추(counterweight)와, 승강로의 상측에 와이어로프와 마찰 접촉되어 정역 회전함으로써 엘리베이터 카 및 균형추를 승강 구동시키는 권상기를 구비한 소위 로프식 엘리베이터가 널리 이용되고 있다.
그러나 로프식 엘리베이터는 엘리베이터 카가 로프에 매달린 상태이므로 승강되는 높이가 높을 경우에는 로프의 길이가 길어지게 되어 효율과 안정성 면에서 문제가 있다. 무엇보다도 현재 기술로는 하나의 승강로에 일반적으로 1대의 카만 운전할 수 있고, 수직이동만 가능하여 운송 효율성 측면에서 여러 가지로 불리한 점이 많다. 또한, 로프와 부속 부품의 무게와 안전 문제로 인해 승강로의 높이 또한 제한을 받게 되며, 이러한 이유로 건물의 높이 또한 제한을 받는 등의 문제가 발생한다.
이에 건물의 초 고층화 추세에 부응하여 건물 내부의 인력 수송을 위한 엘리베이터에 관한 기술 연구가 꾸준히 진행되고 있다.
초고층 건물에 적합한 엘리베이터 시스템을 운용하기 위해서는 기존의 로프 구동방식에 있어서의 한계성을 극복할 수 있어야 하고, 새로운 액추에이터에 의해 구동되는 신개념의 엘리베이터가 도입되어야 한다.
또한, 구동방식 및 그 구동원으로서의 액추에이터에 대한 관련 문제 이외에도, 건물 구조에 적합한 운송효율성 및 공간 활용성을 극대화할 수 있는 새로운 형태의 엘리베이터가 필연적으로 요구되고 있다.
이러한 조건들을 감안해 볼 때, 초고층 건물에 적용할 수 있는 엘리베이터는 단일 통로 내에서 복수대의 엘리베이터 카를 동시에 운행할 수 있고, 엘리베이터 카가 건물 내부의 입체 통로를 따라 수직/수평 방향으로 자유롭게 이동할 수 있으며, 인근 건물 및 지하도 등에도 연계되어 활용할 수 있는 종합 운송시스템으로서의 기능을 발휘할 수 있는 것이라야 한다.
현재 사용되고 있는 엘리베이터는 로프의 견인에 의한 승강 구동방식을 채택하고 있어, 설계시 층수에 비례한 엘리베이터 카의 하중 및 진동 특성을 고려하여야 할 뿐만 아니라, 엘리베이터 카의 수직/수평 방향전환이 불가능한 점 등의 한계성을 갖고 있으므로, 이를 극복하기 위한 대체 구조가 시급히 마련되어야 할 것이다.
이러한 문제들을 해결하기 위한 방안으로, 최근에는 리니어 모터를 이용한 엘리베이터가 활발히 연구되고 있다. 리니어 모터를 이용하여 엘리베이터를 구동하게 되면, 기존의 와이어로프 등이 불필요하여 더욱 다양한 운행 방식을 구현할 수 있다.
리니어 모터 방식의 엘리베이터는 일반적으로 승강로의 가이드 레일을 따라 고정자를 설치하고, 엘리베이터 카에는 이동자를 설치하는 방식으로 이루어지며, 고정자와 이동자의 전자기력을 이용하여 엘리베이터 카를 수직 및 수평 이동할 수 있도록 구성된다.
리니어 모터 방식의 엘리베이터에서 안전 문제는 매우 중요한데, 신뢰성 있는 안전 장치의 개발은 리니어 모터 방식 엘리베이터의 실용화에 전제 조건이다. 특히, 주행 중 리니어 모터의 추진력이 상실되거나 엘리베이터 카의 보지력이 상실된 경우와 같은 비상시에는 엘리베이터 카가 자유 낙하하게 되므로, 이러한 안전 장치에 대한 개발이 매우 중요하다.
로프식 엘리베이터에서 대표적인 안전 장치로서, 조속기 및 비상 정지 장치를 예로 들 수 있는데, 조속기는 엘리베이터 카의 속도가 기준 속도 범위 이상으로 증가하게 되면 이를 감지하고, 비상 정지 장치는 조속기의 감지 신호에 따라 엘리베이터 카를 비상 정지시키도록 구성된다.
리니어 모터 방식 엘리베이터의 경우, 로프가 구비되지 않고 구동 방식이 달라 로프식 엘리베이터에 적용된 조속기가 동일한 구조로 적용될 수 없어 이를 대체할 수 있는 과속 감지 장치가 필수적으로 요구된다.
현재 리니어 모터 방식 엘리베이터에 적용되는 과속 감지 장치에 대한 개발은 매우 미미한 상황이며, 그 구조가 복잡하거나 제작 비용이 비싸다는 등의 문제가 있다.
국내등록특허 제100026862호
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 엘리베이터 카의 이동시 일정 이동 거리마다 기자력의 방향이 전환되도록 하는 센서 모듈을 이용함으로써, 센서 모듈로부터 발생된 기자력의 주파수를 측정하여 엘리베이터 카의 과속을 정확하게 감지할 수 있고, 구조를 단순화할 수 있으며 제작 비용 절감 및 작동 제어 방식을 단순화할 수 있는 리니어 모터 방식 엘리베이터의 과속 감지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 센서 모듈로부터 발생하는 기자력을 전기 에너지로 변환하여 저장하는 에너지 변환 장치를 구비함으로써, 에너지 변환 장치에 의해 변환된 전기 에너지를 장치의 작동 전원으로 활용할 수 있으며, 이에 따라 별도의 외부 전원 공급 없이도 작동이 가능하며, 정전과 같은 비상시에도 작동 상태를 항상 안정적으로 유지할 수 있는 리니어 모터 방식 엘리베이터의 과속 감지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 다수개의 돌극이 형성되는 고정자가 승강로에 설치되고, 엘리베이터 카에는 이동자가 설치되는 리니어 모터 방식 엘리베이터의 과속 감지 장치로서, 상기 고정자와 일정 간격 이격되게 위치하도록 상기 엘리베이터 카에 설치되어 상기 엘리베이터 카와 함께 상기 고정자를 따라 이동하며, 상기 고정자와의 상호 작용에 의해 일정 이동 거리마다 서로 다른 방향의 기자력이 발생하도록 형성되는 센서 모듈; 상기 센서 모듈에 연결되어 상기 센서 모듈에서 발생하는 기자력의 방향 전환에 따른 기자력 주파수를 측정하는 주파수 카운터; 및 상기 주파수 카운터에 의해 측정된 주파수를 인가받아 상기 엘리베이터 카의 속도를 산출하고, 산출한 속도가 기준치 이상이면 과속 감지 신호를 생성하는 연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 방식 엘리베이터의 과속 감지 장치를 제공한다.
이때, 상기 센서 모듈은, 중간 영역에 중간 슬롯이 형성되고 상기 중간 슬롯을 중심으로 양측 영역에 상기 고정자를 향해 돌출되는 제 1 및 제 2 센서 치가 형성되는 센서 철심; 상기 고정자의 돌극과 동일한 배치 간격을 갖도록 상기 제 1 및 제 2 센서 치에 각각 배치되는 적어도 하나 이상의 영구 자석을 포함하는 자석 모듈; 및 상기 중간 슬롯을 통해 상기 센서 철심에 권취되는 권선 코일을 포함하고, 상기 주파수 카운터는 상기 권선 코일에 연결될 수 있다.
또한, 상기 센서 모듈은 상기 자석 모듈과 상기 고정자 사이에서 상기 권선 코일을 통과하는 자속 흐름이 발생하도록 형성되고, 상기 자속 흐름이 상기 센서 모듈의 이동에 따라 일정 구간마다 방향 전환되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 자석 모듈은 서로 상이한 극성을 갖는 영구 자석이 상기 고정자의 돌극 배치 간격인 돌극 피치(P)와 동일한 배치 간격으로 적어도 하나씩 교번하여 일렬 배치되는 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 센서 치에 장착된 영구 자석 중 상기 제 2 센서 치에 인접한 영구 자석과, 상기 제 2 센서 치에 장착된 영구 자석 중 상기 제 1 센서 치에 인접한 영구 자석 사이의 배치 간격은 상기 돌극 피치(P)의 m배(여기서, m은 자연수)로 형성될 수 있다.
또한, 상기 리니어 모터 방식 엘리베이터의 과속 감지 장치는, 상기 센서 모듈에서 발생하는 기자력을 전기 에너지로 변환하여 저장하는 에너지 변환 장치를 더 포함하고, 상기 에너지 변환 장치에 의해 변환된 전기 에너지에 의해 작동할 수 있다.
본 발명에 의하면, 엘리베이터 카의 이동시 일정 이동 거리마다 기자력의 방향이 전환되도록 하는 센서 모듈을 이용함으로써, 센서 모듈로부터 발생된 기자력의 주파수를 측정하여 엘리베이터 카의 과속을 정확하게 감지할 수 있고, 구조를 단순화할 수 있으며 제작 비용 절감 및 작동 제어 방식을 단순화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 센서 모듈로부터 발생하는 기자력을 전기 에너지로 변환하여 저장하는 에너지 변환 장치를 구비함으로써, 에너지 변환 장치에 의해 변환된 전기 에너지를 장치의 작동 전원으로 활용할 수 있으며, 이에 따라 별도의 외부 전원 공급 없이도 작동이 가능하며, 정전과 같은 비상시에도 작동 상태를 항상 안정적으로 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 모터 방식 엘리베이터의 과속 감지 장치의 구성을 기능적으로 도시한 기능 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 모듈과 고정자의 배치 구조를 개략적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 모듈의 형태를 예시적으로 도시한 도면,
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 모듈의 이동에 따라 발생하는 자속 흐름 형태를 개념적으로 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 모듈에서 발생하는 자속 및 기자력의 이동 거리에 따른 변화 상태를 그래프화하여 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 모터 방식 엘리베이터의 과속 감지 장치의 작동 흐름을 단계적으로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 모터 방식 엘리베이터의 과속 감지 장치의 구성을 기능적으로 도시한 기능 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 모듈과 고정자의 배치 구조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 모듈의 형태를 예시적으로 도시한 도면이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 모듈의 이동에 따라 발생하는 자속 흐름 형태를 개념적으로 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 모듈에서 발생하는 자속 및 기자력의 이동 거리에 따른 변화 상태를 그래프화하여 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 모터 방식 엘리베이터의 과속 감지 장치의 작동 흐름을 단계적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 과속 감지 장치는 리니어 모터 방식 엘리베이터에 대한 안전 장치의 하나로서, 엘리베이터 카의 과속을 감지하는 장치이며, 승강로에 고정자(10)가 설치되고 엘리베이터 카에 이동자가 설치되는 리니어 모터 방식 엘리베이터에 적용된다.
이때, 고정자(10)는 엘리베이터 카의 주행 방향을 따라 길게 형성되는 중심 계자 철심(11)과, 중심 계자 철심(11)의 양측편에 각각 다수개씩 돌출 형성되는 돌극(12)을 포함하는 형태로 구성되고, 다수개의 돌극(12)은 중심 계자 철심(11)의 양측편에 도 2에 도시된 바와 같이 서로 어긋나게 배치될 수 있고, 각각의 돌극(12)은 돌극 피치(P) 간격으로 일정하게 이격 배치될 수 있다. 이동자는 도시되지는 않았으나, 이러한 고정자(10)의 형태에 대응되는 형태로 형성되어 이동자와 고정자 사이에서 발생하는 전자기적 추력에 의해 엘리베이터 카가 주행하도록 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 과속 감지 장치는, 센서 모듈(100)과, 주파수 카운터(200)와, 연산부(300)를 포함하여 구성된다.
센서 모듈(100)은 고정자(10)와 일정 간격 이격되게 위치하도록 엘리베이터 카에 설치되어 엘리베이터 카와 함께 고정자(10)를 따라 이동하며, 고정자(10)와의 상호 작용에 의해 일정 이동 거리마다 서로 다른 방향의 기자력이 발생하도록 형성된다.
주파수 카운터(200)는 센서 모듈(100)에 연결되어 센서 모듈(100)에서 발생하는 기자력의 방향 전환에 따른 기자력 주파수를 측정하도록 형성된다.
연산부(300)는 주파수 카운터(200)에 의해 측정된 주파수를 인가받아 엘리베이터 카의 속도를 산출하고, 산출한 속도가 기준치 이상이면 과속 감지 신호를 생성한다. 연산부(300)에 의해 생성된 과속 감지 신호는 외부 기기, 예를 들면, 비상 정지 장치 등에 전송되어 엘리베이터 카를 비상 정지시키도록 작동할 수 있다.
이러한 구조에 따라 엘리베이터 카가 고정자(10)를 따라 이동하게 되면, 센서 모듈(100)이 엘리베이터 카와 함께 일체로 이동하는데, 이때, 센서 모듈(100)에서는 일정 이동 거리마다 서로 다른 방향의 기자력이 발생하게 된다. 센서 모듈(100)에서 일정 이동 거리마다 기자력의 방향이 전환되므로, 기자력 방향 전환에 따른 기자력 주파수를 측정하게 되면, 엘리베이터 카의 속도를 산출할 수 있다. 주파수 카운터(200)는 이러한 기자력 주파수를 측정하고, 연산부(300)에서는 주파수 카운터(200)에 의해 측정된 주파수를 인가받아 엘리베이터 카의 속도를 산출하고 과속인지 여부를 판단하여 과속 감지 신호를 생성한다.
센서 모듈(100)의 구조를 좀더 자세히 살펴보면, 센서 모듈(100)은, 중간 영역에 중간 슬롯(113)이 형성되고 중간 슬롯(113)을 중심으로 양측 영역에 고정자(10)를 향해 돌출되는 제 1 및 제 2 센서 치(111,112)가 형성되는 센서 철심(110)과, 고정자(10)의 돌극(12)과 동일한 배치 간격을 갖도록 제 1 및 제 2 센서 치(111,112)에 각각 배치되는 적어도 하나 이상의 영구 자석(121,122)을 포함하는 자석 모듈(120)과, 중간 슬롯(113)을 통해 센서 철심(110)에 권취되는 권선 코일(130)을 포함하여 구성된다.
이때, 센서 모듈(100)은 자석 모듈(120)과 고정자(10) 사이에서 권선 코일(130)을 통과하는 자속 흐름이 발생하도록 형성되고, 자속 흐름이 센서 모듈(100)의 이동에 따라 일정 구간마다 방향 전환되도록 형성된다.
주파수 카운터(200)는 권선 코일(130)에 연결되어 자속 흐름의 방향 전환에 따른 기자력 방향 전환의 주파수를 측정하도록 형성된다.
센서 모듈(100)의 자석 모듈(120)은 서로 상이한 극성을 갖는 영구 자석(121,122)이 고정자(10)의 돌극(12) 배치 간격인 돌극 피치(P)와 동일한 배치 간격으로 적어도 하나씩 교번하여 일렬 배치되는 형태로 형성될 수 있다.
예를 들면, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 N극 자석(121)과 S극 자석(122)이 하나씩 일렬 배치되는 형태로 제 1 및 제 2 센서 치(111,112)에 각각 장착될 수 있으며, N극 자석(121)과 S극 자석(122)의 배치 간격은 돌극 피치(P)와 동일 간격 P로 형성된다.
이때, 제 1 센서 치(111)에 장착된 영구 자석(121,122)(N극 자석 및 S극 자석)중 제 2 센서 치(112)에 인접한 영구 자석(122)(S극 자석)과, 제 2 센서 치(112)에 장착된 영구 자석(121,122) 중 제 1 센서 치(111)에 인접한 영구 자석(121)(N극 자석) 사이의 배치 간격은 돌극 피치(P)의 m배(여기서, m은 자연수)로 형성될 수 있다.
또한, 센서 철심(110)의 제 1 센서 치(111)의 중심으로부터 제 2 센서 치(112)의 중심까지의 거리는 돌극 피치(P)의 n배(여기서, n은 자연수)로 형성될 수 있다.
한편, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 자석 모듈(120)은 N극 자석(121), S극 자석(122) 및 N극 자석(121)이 교번하여 일렬 배치되는 형태로 제 1 및 제 2 센서 치(111,112)에 각각 장착될 수 있다. 이 경우, 각 영구 자석(121,122)의 상호 배치 간격은 돌극 피치(P)와 동일 간격 P로 형성되며, 마찬가지로 제 1 센서 치(111)의 제 2 센서 치(112)에 인접한 영구 자석(121)(N극 자석)과, 제 2 센서 치(112)의 제 1 센서 치(111)에 인접한 영구 자석(121)(N극 자석) 사이의 배치 간격은 돌극 피치(P)의 m배(여기서, m은 자연수)로 형성될 수 있다.
센서 철심(110)의 중간 슬롯(113)은 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 일측면으로 개방된 형태(오픈 타입)로 형성될 수도 있고, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 일측면으로 개방되지 않은 형태(클로즈드 타입)로 형성될 수도 있다. 도 3의 (b)에 도시된 클로즈드 타입에서도 센서 철심(110)의 제 1 센서 치(111)의 중심으로부터 제 2 센서 치(112)의 중심까지의 거리는 돌극 피치(P)의 n배(여기서, n은 자연수)로 형성된다.
한편, 도시되지는 않았으나, 각각의 센서 치(111,112)에 배치되는 자석 모듈(120)은, 서로 동일한 극성을 갖는 영구 자석(121 또는 122)과, 영구 자석과 이웃하는 영역에 배치되는 센서 돌극(미도시)을 포함하고, 영구 자석과 센서 돌극이 고정자(10)의 돌극 배치 간격인 돌극 피치(P)와 동일한 배치 간격으로 적어도 하나씩 서로 교번하여 일렬 배치되는 형태로 형성될 수도 있으며, 이 경우, 센서 돌극은 실질적으로 영구 자석과 반대 극성을 갖는 자석으로 기능하게 된다.
이와 같은 센서 모듈(100)의 구조에 따라 센서 모듈(100)에서 발생하는 자속의 흐름을 살펴보면, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 센서 모듈(100)과 고정자(10) 사이에서 자속 흐름이 발생하게 되고, 이러한 자속 흐름은 권선 코일(130)을 통과하도록 형성된다. 자속 흐름이 권선 코일(130)을 통과하며 기자력이 발생하게 되는데, 자속 흐름 방향은 센서 모듈(100)이 돌극 피치(P) 간격만큼 이동할 때마다 반대 방향으로 전환되고, 이에 따라 기자력 방향이 전환된다.
따라서, 자속의 크기와 기자력의 크기는 도 6의 그래프에 도시된 바와 같이 돌극 피치(P)만큼의 이동 거리마다 반대 방향으로 전환되며, 주파수 카운터(200)는 이러한 기자력 방향 전환에 따른 주파수를 측정하고, 연산부(300)는 주파수 카운터(200)에 의해 측정된 주파수를 인가받아 엘리베이터 카의 속도를 산출하며, 과속이라고 판단되면, 과속 감지 신호를 생성한다.
이러한 작동 과정을 정리하면, 도 7에 도시된 바와 같이 최초 엘리베이터 카의 정지 상태에서 작동 대기 상태를 유지하고(S10), 엘리베이터 카의 이동에 따라 기자력이 발생하는지 여부를 판단하고(S20), 기자력이 발생하면, 주파수 카운터(200)에 의해 기자력의 주파수를 측정한다(S30). 이후, 주파수 카운터(200)에 의해 측정된 주파수 값을 이용하여 연산부(300)가 엘리베이터 카의 속도를 산출한다(S40). 산출된 엘리베이터 카의 속도가 기준 속도 이상, 즉, 과속인지 여부를 판단하고(S50), 과속이라고 판단되면, 과속 감지 신호를 생성한다(S60). 연산부(300)에서 생성된 과속 감지 신호는 별도의 외부 기기로 전송되어 엘리베이터 카의 주행 상태를 정지시키거나 감속하는 등의 동작이 수행되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 모듈(100)은 전술한 바와 같이 고정자(10)를 따라 이동함으로써, 기자력을 발생시키는데, 이러한 기자력을 전기 에너지로 변환하여 저장하는 별도의 에너지 변환 장치(400)가 더 구비될 수 있다.
이러한 에너지 변환 장치(400)를 통해 저장된 전기 에너지는 본 발명의 과속 감지 장치의 작동 전원으로 활용되도록 할 수 있으며, 이외에 별도의 전원으로 활용되도록 할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 과속 감지 장치는 이러한 에너지 변환 장치(400)에 의한 자체 전원을 통해 작동할 수 있으므로, 정전과 같은 비상시에도 과속 감지 장치가 정상적으로 작동할 수 있어 작동 상태를 항상 안정적으로 유지할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 고정자
11: 중심 계자 철심 12: 돌극
100: 센서 모듈
110: 센서 철심
111: 제 1 센서 치 112: 제 2 센서 치
113: 중간 슬롯
120: 자석 모듈
121, 122: 영구 자석
130: 권선 코일
200: 주파수 카운터
300: 연산부
400: 에너지 변환 장치

Claims (6)

  1. 다수개의 돌극이 형성되는 고정자가 승강로에 설치되고, 엘리베이터 카에는 이동자가 설치되는 리니어 모터 방식 엘리베이터의 과속 감지 장치로서,
    상기 고정자와 일정 간격 이격되게 위치하도록 상기 엘리베이터 카에 설치되어 상기 엘리베이터 카와 함께 상기 고정자를 따라 이동하며, 상기 고정자와의 상호 작용에 의해 일정 이동 거리마다 서로 다른 방향의 기자력이 발생하도록 형성되는 센서 모듈;
    상기 센서 모듈에 연결되어 상기 센서 모듈에서 발생하는 기자력의 방향 전환에 따른 기자력 주파수를 측정하는 주파수 카운터; 및
    상기 주파수 카운터에 의해 측정된 주파수를 인가받아 상기 엘리베이터 카의 속도를 산출하고, 산출한 속도가 기준치 이상이면 과속 감지 신호를 생성하는 연산부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 방식 엘리베이터의 과속 감지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 모듈은
    중간 영역에 중간 슬롯이 형성되고 상기 중간 슬롯을 중심으로 양측 영역에 상기 고정자를 향해 돌출되는 제 1 및 제 2 센서 치가 형성되는 센서 철심;
    상기 고정자의 돌극과 동일한 배치 간격을 갖도록 상기 제 1 및 제 2 센서 치에 각각 배치되는 적어도 하나 이상의 영구 자석을 포함하는 자석 모듈; 및
    상기 중간 슬롯을 통해 상기 센서 철심에 권취되는 권선 코일
    을 포함하고, 상기 주파수 카운터는 상기 권선 코일에 연결되는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 방식 엘리베이터의 과속 감지 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 센서 모듈은
    상기 자석 모듈과 상기 고정자 사이에서 상기 권선 코일을 통과하는 자속 흐름이 발생하도록 형성되고, 상기 자속 흐름이 상기 센서 모듈의 이동에 따라 일정 구간마다 방향 전환되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 방식 엘리베이터의 과속 감지 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 자석 모듈은
    서로 상이한 극성을 갖는 영구 자석이 상기 고정자의 돌극 배치 간격인 돌극 피치(P)와 동일한 배치 간격으로 적어도 하나씩 교번하여 일렬 배치되는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 방식 엘리베이터의 과속 감지 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 센서 치에 장착된 영구 자석 중 상기 제 2 센서 치에 인접한 영구 자석과, 상기 제 2 센서 치에 장착된 영구 자석 중 상기 제 1 센서 치에 인접한 영구 자석 사이의 배치 간격은 상기 돌극 피치(P)의 m배(여기서, m은 자연수)로 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 방식 엘리베이터의 과속 감지 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서 모듈에서 발생하는 기자력을 전기 에너지로 변환하여 저장하는 에너지 변환 장치를 더 포함하고, 상기 에너지 변환 장치에 의해 변환된 전기 에너지에 의해 작동하는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 방식 엘리베이터의 과속 감지 장치.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0937540A (ja) * 1995-07-14 1997-02-07 Shinko Electric Co Ltd リニア誘導同期電動機
JPH09202571A (ja) * 1996-01-19 1997-08-05 Inventio Ag エレベータ用の駆動システム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0937540A (ja) * 1995-07-14 1997-02-07 Shinko Electric Co Ltd リニア誘導同期電動機
JPH09202571A (ja) * 1996-01-19 1997-08-05 Inventio Ag エレベータ用の駆動システム

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