電梯制動器控制裝置的製作方法

2023-06-27 05:37:56

專利名稱：電梯制動器控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電梯制動器控制裝置，在該電梯制動器控制裝置的直 流電磁製動器中，根據制動用電磁鐵的勵磁電路電流，進行直流電磁製動 器的異常檢測。
背景技術：
作為該種裝置，例如在專利文獻l的日本國第2795152號發明專利中 公開了一種裝置，其中，作為直流電磁製動器的異常檢測方法，連續地測 量制動器動作時的電流的經時性變化，並將從通電開始起到可動鐵芯開始 移動為止的電流值的上升速度與正常時的上升速度進行比較，以此檢測異 常。此外，例如專利文獻2的日本國發明專利特開平3 — 55342號公報中 公開了一種裝置，其檢測制動器動作時的勵磁電流的下降發生的時間，並 通過將該時間與預先設定的正常時和異常時的下降發生時間的範圍進行 比較，由此檢測出異常。專利文獻l:日本第2795152號發明專利專利文獻2:日本特開平3—55342號公報在直流電磁製動器中，當制動器繞組通電而產生電磁力時，制動墊開 始被制動鼓制動面吸引，並且制動電流開始產生應變。為此，如果將裝置 結構設置成使用一個電流檢測裝置來檢測流過多個制動器繞組的電流時， 電流的變化點可能不會出現明顯的下降。此外，在間隙很小時，由於啟動 時的電流的下降量很小，所以也很難進行檢測。在現有的連續檢測電流經時性變化的電流檢測方法中，為了能夠捕捉 到間隙很小時的短時間的電流變化，需要設置高精度和高速的電流檢測裝 置，並且作為檢測下降的方法，也需要採用高速的檢測方法。此外，如果制動器檢查開關的動作位置沒有設置在與制動電流的下降122:導管，123， 124:聯結部件， 140:自攻螺絲， G:間隙， S:空間， W:行駛風具體實施方式
下面，參考附圖描述根據本發明的跨騎式車輛的實施例。注意， 在下面的附圖中，相同的或者相似的結構部件利用相同的或相似的參 考數字標註。也注意附圖是示意性的，並且因此讀者應該明白尺寸的 相對比例等可以不同於真實物體。然而，能夠基於參考下面的描述確定具體尺寸等。此外，很明顯 的是各個附圖包括其中各個尺寸的關係和比例等不同的部分。(跨騎式車輛的結構)圖1是作為根據本實施例的跨騎式車輛的摩託車io的左側視圖。 圖2是當車體護罩已被移除時摩託車10的左側視圖。如從圖l和圖2可見，摩託車IO是具有與標準鞍式摩託車相比更 加向下設置的車體框架40並且尤其是下管42的低骨車架摩託車。摩託車10具有前輪20和後輪90。由發動機50產生的驅動力驅 動後輪90。摩託車10由多個車體護罩覆蓋。更具體地，摩託車10由主體機 罩31、護腿罩32、下罩33、座下罩34和側罩35覆蓋。主體機罩31設置在轉向頭管41的前面並且向下延伸。護腿罩32在於，進一步具有時間測量單元，其測量從所述主控制單元發出制動器 開閉指令起到所述制動器檢査開關開始動作為止的時間；存儲單元，其存 儲通過該時間測量單元測量到的所述制動器檢查開關動作時的正常時的 時間；以及診斷單元，其將通過所述時間測量單元測量到的所述制動器檢查開關動作時的異常時的時間與所述被存儲的正常時的時間進行比較，以 診斷所述直流電磁製動器的狀態。根據技術方案2，由於能夠根據至制動器檢查開關開始動作為止的時 間進行檢測，所以能夠以簡單的結構來檢測異常。並且，在本發明的技術方案3中公開了一種電梯制動器控制裝置，其 具有至少兩個以上的直流電磁製動器；制動器檢查開關，其分別設置在 各個所述直流電磁製動器中，用於檢測制動器的開閉狀態；主控制單元， 其指令所述直流電磁製動器進行開閉；電流檢測單元，其檢測流過所述直 流電磁製動器的制動器繞組的勵磁電流；以及制動器電路，其通過所述主 控制單元使勵磁電流流過所述制動器繞組，該電梯制動器控制裝置的特徵 在於，進一步具有時間測量單元，其測量從所述主控制單元發出制動器 開閉指令起到所述制動器檢查開關開始動作為止的時間；存儲單元，其存 儲通過該時間測量單元測量到的正常時的時間以及通過所述電流檢測單 元檢測到的正常時的電流值；以及診斷單元，其將通過所述時間測量單元 測量到的所述制動器檢查開關動作時的異常時的時間以及電流值與所述 被存儲的正常時的時間以及電流值進行比較，以診斷所述直流電磁製動器 的狀態。根據技術方案3，能夠更為精確地進行異常檢查。此外，根據技術方案1至3中的任意一項，本發明技術方案4的電梯 制動器控制裝置的特徵在於，通過使所述直流電磁製動器的行程與所述制 動器檢査開關動作時流過所述制動器繞組的電流值之間的關係形成線性 近似的關係，來推斷行程的長度。根據技術方案4，由於能夠推斷制動器裝置的行程，所以在檢測到制 動器裝置的異常時，能夠判斷該異常是何種異常(如制動墊磨耗或者混入了 異物等)。此外，根據技術方案1至3中的任意一項，本發明技術方案5的電梯制動器控制裝置的特徵在於，通過控制制動電流，使得其上升時間晚於所 述制動器繞組的時間常數，以此檢測和測量所述制動器檢查開關動作時的 電流值和動作時間。根據技術方案5，由於不會受到制動器繞組的時間常數的影響，所以 能夠更為精確地對制動器檢査開關動作時的勵磁電流進行檢測，從而不僅 能夠更為精度地推斷行程的變化，而且還能夠從容地在較長的時間內發出 制動電流指令，如此，由於電流變化緩慢，所以不需要高速的電流檢測裝 置。此外，根據技術方案1至3中的任意一項，本發明技術方案6的電梯 制動器控制裝置的特徵在於，具有通信單元，其診斷所述直流電磁製動器 裝置的狀態，並將經時性變化或者異常狀態發送到管制中心。根據技術方案6，由於能夠在檢測到制動器裝置的異常時，通過通信 單元發送檢測到的異常信息，所以能夠做到防止制動器裝置的故障於未 然，從而能夠避免電梯因制動器裝置發生故障而停止服務。發明效果根據本發明，不需要增設特殊的裝置就能夠對直流電磁製動器的異常 進行檢測，並且不會受到制動器動作時的電流應變和制動器檢查開關的動 作位置的影響。


圖1是設置有制動器檢查開關的制動器裝置的結構(釋放時)說明圖；圖2是設置有制動器檢查開關的制動器裝置的結構(吸引時)說明圖；圖3是本發明的整體結構圖；圖4是制動器裝置的電氣電路圖；圖5是表示制動電流響應和制動器檢查開關的動作定時的示例圖； 圖6是制動墊產生了磨損時的直流電磁製動器圖； 圖7是表示制動電流和行程之間關係的圖；圖8是表示制動器檢查開關啟動時的制動器啟動電流和行程之間關係 的圖。符號說明1電動機軸 2制動鼓3a、 3b制動墊4a、 4b制動靴5a、 5b電樞6a、 6b彈簧7a、 7b鐵芯8a、 8b制動器繞組9a、 9b制動器檢查開關10電梯控制裝置11制動器控制器12主控制手段13電源14開關元件15直流電磁製動器16電流檢測單元17時間測量單元18存儲單元19診斷單元20通信單元21管制中心22a,22b行程長度具體實施方式
以下參照附圖對本發明的一實施方式進行說明。圖1是設置有制動器檢査開關的制動器裝置的結構(釋放時)說明圖， 圖2是設置有制動器檢查開關的制動器裝置的結構(吸引時)說明圖，圖3 是本發明的整體結構圖，圖4是制動器裝置的電氣電路圖，圖5是表示制 動電流響應和制動器檢査開關的動作定時的示例圖，圖6是制動墊產生了 磨損時的直流電磁製動器圖，圖7是表示制動電流和行程之間關係的圖，圖8是表示制動器檢査開關啟動時的制動器啟動電流和行程之間關係的 圖。如圖1所示，直流電磁製動器15具有與電動機軸1連接的制動鼓2;安裝在鐵芯7a、 7b上的用於產生吸引力的制動器繞組8a、 8b;在該制動 器繞組8a、 8b通電時被吸引的電樞5a、 5b;由於該電樞5a、 5b被吸引而 朝從制動鼓2離開的方向移動的制動靴4a、 4b;安裝在該制動靴4a、 4b 上的制動墊3a、 3b;賦予電樞5a、 5b以復原力的彈簧6a、 6b;以及檢測 電樞5a、 5b是否被吸引的制動器檢查開關9a、 9b。在圖l的實施例中，制動器被設置在左右2處，並且各個制動器分別 具有制動器檢査開關9a， 9b。該直流電磁製動器15在電流流過制動器繞組8a、 8b時，克服彈簧6a、 6b的制動力而吸引各個電樞5a、 5b，使制動墊3a、 3b離開制動鼓2，從 而使電梯轎廂處於能夠行駛的狀態。如圖2所示，當電樞5a、 5b被完全吸引後，各個制動器檢査開關9a、 9b通過機械作用獨立進行工作。此外，在電梯轎廂停止時，通過切斷電流 而使電樞5a、 5b復原，使制動墊3a、 3b與制動鼓2接觸而產生制動力。圖3的結構包括連接在直流電磁製動器15內的制動器繞組8a、 8b 上的電流檢測單元16;從該電流檢測單元16獲取電流反饋值的制動控制 器11內的主控制單元12;將電流指令值輸入到該主控制單元12中的電梯 控制裝置10;根據從主控制單元12輸出的電壓指令值對電源13的電壓進 行變換並將其施加到制動器繞組8a、 8b上的幵關元件14;根據制動器檢 查開關9a、 ％的信號測量動作時間的時間測量單元17;存儲該動作時間 以及由電流檢測手段16檢測出的電流值的存儲裝置18;根據該動作時間 和電流值診斷制動器裝置的狀態的診斷單元19;以及與管制中心21進行 通信的通信單元20。在圖4中，圖中的R是制動器電路的電阻部分，制動器繞組8a、 8b 相對於電源13並列連接，電流檢測單元16相對於電源13串聯連接。所以，電流檢測單元16所檢測的是流過各個制動器繞組8a、 8b的勵 磁電流的合計值。並且，在電流檢測單元16中，能夠使用採用了普通霍耳元件的非接觸式電流傳感器，使繞組貫穿傳感器而進行電流檢測。在圖5(a)中的實線例示了直流電磁製動器15正常時的制動電流的響 應以及制動器檢查開關9a、 9b的動作定時。相對於階梯狀的電流指令P，制動器繞組8a、 8b的勵磁電流在正常 時如圖5(a)的實線所示，其由於起因於制動器繞組8a、 8b的電感的時間常 數而滯後地跟隨電流指令。但是，當制動墊3a、 3b開始從制動鼓2的制動面被吸引時，如圖5(a) 的t'時間點所示，電流開始產生應變，當完全吸引後，制動器檢査開關9a、 9b動作，電流增加而再次跟隨指令值。此時，在2個制動器檢査開關9a、 9b的動作定時中有時會產生偏差， 這是由於各個制動器中的制動器檢查開關的微小的安裝誤差等引起的機 械動作的滯後而產生的。各個制動器檢查開關9a、 9b的信號被輸入到制動器控制器11內的時 間測量單元17中，通過獲取該定時與制動器開關信號輸入時的時間差， 得到制動器檢查開關9a、 9b的啟動時間tK b，並且與此時的制動器啟動 電流L、 12—起被存儲在存儲裝置18中。圖6表示在圖1的直流電磁製動器15中，只有制動墊3b發生了磨損 時的情況，如圖6所示，制動墊3b發生了磨損的右側制動器的電樞5b與 鐵芯7b之間的行程22b與制動墊3a處於正常狀態的左側制動器的電樞5a 與鐵芯7a之間的行程22a相比變長。如此，當行程22b變長時，電樞5b與鐵芯7b之間的磁路常數發生變 化，其結果，時間常數變大，因此需要更大的電磁吸引力，在制動器檢查 開關動作時流過制動器繞組8b的電流與正常時相比變大，並且由於時間 常數變大，而導致制動電流的上升滯後。所以，要吸引制動器就需要更大 的電流，制動電流的響應時間產生變化。制動墊3b發生了磨損的右側制動器的制動器檢查開關9b的動作時間 t'2與正常時的動作時間t2之間出現較大的差異，制動器檢查開關9a、 9b 的動作定時形成如圖5(a)的異常時的虛線所示的狀態。其原因是，如上所 示，因行程22b變長，到電樞5b開始被吸引為止需要更長的時間，由此， 制動器啟動電流1'2也比正常時的制動器啟動電流1，2更大。如此，當制動器裝置產生了異常時，制動器啟動電流L、 12和制動器檢查開關9a、 9b的動作時間t、b將發生變化。所以，在診斷單元19中，對預先根據設計值或者正常狀態下的測量 值求出的規定的動作時間和電流值進行比較，以及對經時性變化進行監 視，由此能夠檢測到制動器裝置的異常。如果需要更為精確地檢測制動器裝置的異常，可以將制動電流指令設 定成燈泡形狀來檢測制動電流和制動器檢查開關動作時間。圖5(b)中的實線例示了制動電流指令被設定成燈泡形狀時的、正常時 的制動電流響應和制動器檢査開關9a、 9b的動作定時。此時，將制動電流指令設定成燈泡形狀，使得上升時間晚於制動器繞 組8a、 8b的時間常數，由此，如果彈簧6a、 6b的彈簧常數沒有發生變化， 則電樞5a、 5b開始被吸引時所發生的電流的應變小，與階梯狀的制動電 流指令相比，能夠更為精確地對制動器檢査開關9a、 9b動作時的制動器 啟動電流In、 L2進行檢測。圖5(b)的虛線例示了將制動電流指令設定為燈泡形狀時的異常(制動 墊3b發生了磨損)時的制動電流響應以及制動器檢查開關9a、9b的動作定 時。此時，制動電流指令晚於制動器繞組8a、 8b的時間常數，並且異常 側的制動器繞組8b中也沒有過多的電流流動，所以，制動器檢查開關9a 動作時的制動器啟動電流I'n與正常時的值相同。圖7是制動電流與行程的關係圖，在圖7中，正常時的關係以實線進 行表示，為了吸引電樞5a、 5b而使制動器繞組8a、 8b通電後，在一段時 間內，在彈簧6a、 6b的彈簧力的作用下，電樞5a、 5b不移動，而從某一 時間點起，電樞5a、 5b開始移動，通過制動器檢查開關9a、 9b的動作位 置，與鐵芯7a、 7b接觸。釋放時的電流與行程之間的關係與吸引時的關 系相反，表現出如圖7所示的磁滯特性。圖7的虛線表示行程變長時的情況。由於使電樞5a、 5b移動的能量 增大，所以流過的電流更多。點劃線表示行程變短時的情況，與行程變長 時的情況相反，能夠以更小的電流使制動器檢査開關9a、 9b動作。因此，制動器檢査開關9a、 9b動作時的制動器啟動電流與行程之間的關係如圖8所示，將行程的長度設定為l，將電流值設定為i時，可以形成如公式l二ai+b所示的線性近似的關係。式中的a、 b為常數。根據上述正常的制動器裝置，預先使制動器檢查開關啟動時的電流值 與行程的關係形成公式化，則能夠根據所測量的電流值推斷出行程。此外，預先將圖8所示的行程的閾值設定為Xmin Xmax，由此，電 流值的閾值也被確定為Imin Imax，如此，當制動器檢查開關動作時的電 流值超出了該範圍時，可以將其檢測為異常。其結果，在將制動電流指令設定為階梯狀時，能夠將制動器檢查開關 9a、 9b的動作時間以及此時的制動器啟動電流與預先根據設計值或者正常 狀態下的測量值求出的規定的動作時間和電流值進行比較，以及對經時性 變化進行監視，由此能夠檢測到制動器裝置的異常。此外，通過將制動電流指令設定為燈泡形狀，能夠更為精確地檢測制 動器啟動電流，能夠根據行程與制動器啟動電流之間的關係來推斷行程。上述的制動器裝置的診斷工作由診斷單元19進行，在檢測到異常時， 由通信單元20向管制中心21發送該異常情況。此外，通過在平時也對數 據進行監視，所以能夠對經時性變化進行遠程監視。其結果，能夠在制動墊交換方面設定適當的維護保養周期，能夠做到 防止制動器裝置的故障於未然，從而能夠避免電梯因制動器裝置發生故障 而停止服務。
權利要求
1.一種電梯制動器控制裝置，具有至少兩個以上的直流電磁製動器；制動器檢查開關，其分別設置在各個所述直流電磁製動器中，用於檢測制動器的開閉狀態；主控制單元，其指令所述直流電磁製動器進行開閉；電流檢測單元，其檢測流過所述直流電磁製動器的制動器繞組的勵磁電流；以及制動器電路，其通過所述主控制單元使勵磁電流流過所述制動器繞組，該電梯制動器控制裝置的特徵在於，進一步具有存儲單元，其預先存儲通過所述電流檢測單元檢測到的正常時的電流值，並且還具有診斷單元，其將所述制動器檢查開關動作時的正常時的電流值與異常時的電流值進行比較，以診斷所述直流電磁製動器的狀態。
2. —種電梯制動器控制裝置，具有..至少兩個以上的直流電磁製動 器；制動器檢查開關，其分別設置在各個所述直流電磁製動器中，用於檢 測制動器的開閉狀態；主控制單元，其指令所述直流電磁製動器進行開閉； 電流檢測單元，其檢測流過所述直流電磁製動器的制動器繞組的勵磁電 流；以及制動器電路，其通過所述主控制單元使勵磁電流流過所述制動器 繞組，該電梯制動器控制裝置的特徵在於，進一步具有時間測量單元，其測量從所述主控制單元發出制動器開 閉指令起到所述制動器檢查開關開始動作為止的時間；存儲單元，其存儲 通過該時間測量單元測量到的正常時的時間；以及診斷單元，其將通過所 述時間測量單元測量到的所述制動器檢查開關動作時的異常時的時間與 所述被存儲的正常時的時間進行比較，以診斷所述直流電磁製動器的狀 態。
3. —種電梯制動器控制裝置，具有至少兩個以上的直流電磁製動 器；制動器檢查開關，其分別設置在各個所述直流電磁製動器中，用於檢 測制動器的開閉狀態；主控制單元，其指令所述直流電磁製動器進行開閉； 電流檢測單元，其檢測流過所述直流電磁製動器的制動器繞組的勵磁電 流；以及制動器電路，其通過所述主控制單元使勵磁電流流過所述制動器繞組，該電梯制動器控制裝置的特徵在於，進一步具有時間測量單元，其測量從所述主控制單元發出制動器開 閉指令起到所述制動器檢查開關開始動作為止的時間；存儲單元，其存儲 通過該時間測量單元測量到的正常時的時間以及通過所述電流檢測單元檢測到的正常時的電流值；以及診斷單元，其將通過所述時間測量單元測 量到的所述制動器檢查開關動作時的異常時的時間以及電流值與所述被 存儲的正常時的時間以及電流值進行比較，以診斷所述直流電磁製動器的 狀態。
4 .如權利要求1至3中任一項所述的電梯制動器控制裝置，其特徵 在於，通過使所述直流電磁製動器的行程與所述制動器檢查開關動作時流 過所述制動器繞組的電流值之間的關係形成線性近似的關係，來推斷行程 的長度。
5 .如權利要求1至3中任一項所述的電梯制動器控制裝置，其特徵 在於，通過控制制動電流，使得其上升時間晚於所述制動器繞組的時間常 數，以此檢測和測量所述制動器檢查開關動作時的電流值和動作時間。
6.如權利要求1至3中任一項所述的電梯制動器控制裝置，其特徵 在於，具有通信單元，其診斷所述直流電磁製動器裝置的狀態，並將經時 性變化或者異常狀態發送到管制中心。
全文摘要
提供一種電梯制動器控制裝置，該電梯制動器控制裝置不需增設特殊裝置就能夠對直流電磁製動器的異常進行檢測，且不會受到制動器動作時的電流應變和制動器檢查開關的動作位置的影響。該電梯制動器控制裝置具有至少兩個以上的直流電磁製動器；制動器檢查開關，其分別設置在各個所述直流電磁製動器中，用於檢測制動器的開閉狀態；主控制單元，其指令所述直流電磁製動器進行開閉；電流檢測單元，其檢測流過所述直流電磁製動器的制動器繞組的勵磁電流，該電梯制動器控制裝置還具有存儲單元，其存儲通過所述電流檢測單元檢測到的正常時的電流值，且還具有診斷單元，其將所述正常時的電流值與異常時的電流值進行比較，以診斷所述直流電磁製動器的狀態。
文檔編號B66B5/02GK101224831SQ20071016214
公開日2008年7月23日 申請日期2007年12月21日 優先權日2007年1月10日
發明者佐藤康一, 古橋昌也, 巖本晃, 松熊利治, 深田裕紀, 筱塚廣樹, 鈴木靖孝, 高山直樹 申請人:株式會社日立製作所;株式會社日立建築系統;日立水戶工程技術股份有限公司