專利名稱：電梯安全裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電梯安全裝置，所述電梯包括轎廂、對重、轎廂驅動電動機、以及停電安全制動器——即被設置成只有在有電的時候才允許電動機轉子轉動、而停電的時候阻止這種轉動的制動器。
背景技術：
當電梯運行出現(xiàn)故障時，尤其是為電動機提供電力的公共或工業(yè)電力主網(wǎng)出現(xiàn)故障，或者轉換器或電動機出現(xiàn)故障時，電梯轎廂可以保持停止在兩層之間不允許轎廂內部人們疏散的高度。
在這種情況下，呼叫操作人員以人工松開所述制動器。在通過對重失去平衡的作用下，轎廂可以向下或者向上移動以到達可以使其進行疏散的門。
在此操作中，控制制動器的操作人員必須通過目測估計轎廂的速度，要當心使轎廂不能移動太快，以確保其承載人員安全，并避免損害電梯。
依靠目測估計速度在安全性方面并不十分令人滿意，使得所述動作執(zhí)行起來困難。
國際專利申請WO 01/46056公開了一種安全裝置，其中，在轎廂移動作用下由電動機傳遞的電力耗散在電阻抗中，從而趨于制動電動機。這種裝置減小了轎廂的加速度，但是其不能消除對制動器進行手動操作的需要。而且，在連接電動機與耗散能量的阻抗的電路出現(xiàn)故障時，這種裝置不起作用。

發(fā)明內容
因此，需要改進電梯安全裝置，尤其是使操作人員更容易采取動作以疏散被關在轎廂內的人員。
本發(fā)明的發(fā)明目的在于滿足這種需求，并且通過如下的一種電梯安全裝置而實現(xiàn)該目的，其中，所述電梯包括控制裝置，所述控制裝置設置成接收至少一個允許向所述制動器施加緊急備用電力的信息，以釋放所述電動機，并允許停滯在兩層之間的所述轎廂在所述轎廂的重量與所述對重的重量之間的失衡作用下移動；接收至少一個能夠獲知所述轎廂速度的信息；并且以下述方式管理向所述制動器的電力供應，即能使所述轎廂移動至疏散層同時，防止所述轎廂的速度超出預定極限。
通過本發(fā)明，操作人員不需要擔心轎廂的速度會超出預定極限值，并且不需要目測轎廂的速度。
提供轎廂速度的信息可以由來自所述電動機的至少一個電幅值提供，特別是其剩余電壓。這樣可以不用設置特別的傳感器，并且可以在增加安全裝置可靠性的同時降低其成本。
所述控制裝置可以設置成接收代表所述轎廂到達所述疏散層的信息，并且當接收到所述信息時，自動地中斷向所述制動器的電力供應。這有利于操作人員執(zhí)行任務，因為在安全裝置開始運行的時間與轎廂停在用于疏散所容納人員的樓層的時間之間，操作人員不需要動作。所述疏散層不必是如下兩層中之一所述轎廂最初位于這兩層之間。
所述控制裝置可以設置成對由于所述轉子轉動而感應的剩余電壓的幅值以及所述電壓的頻率進行分析，并且如果所述幅值和頻率不一致，則產生出錯信號。
所述安全裝置包括電池，所述電池用于在沒有市電時向所述制動器供電。如果需要，所述安全裝置可以包括升壓裝置，以將所述電池輸出的電壓提升到適于向所述制動器供電的大小。
所述制動器被間歇地供電，即在兩個連續(xù)的向所述制動器供電的時段之間具有預定持續(xù)時間的暫停。這樣使得轎廂的移動更加舒適。
所述安全裝置包括用于向制動器供電的電路，所述電路包括至少第一接觸開關和第二接觸開關，所述接觸開關具有必須同時接通以向所述制動器施加電力的觸點；所述第一開關由獨立于所述控制裝置的信號進行控制；而所述第二開關由獨立于所述控制裝置的信號以及來自所述控制裝置的信號進行控制。這樣可以建立增強安全性的余度。
在一個實施例中，本發(fā)明提供了安裝有如上所述的安全裝置的電梯設備。
在一個實施例中，本發(fā)明提供了安裝有如上所述的安全裝置的電梯。


在閱讀了下面關于本發(fā)明實施例的詳細描述并研究附圖之后可以更好地理解本發(fā)明，附圖中圖1為根據(jù)本發(fā)明的安全裝置的示意圖；而圖2示出了所述安全裝置運行時轎廂速度如何隨時間變化。
具體實施例方式
圖1所示的安全裝置1與非常簡化示出的電梯相聯(lián)，所述電梯以傳統(tǒng)的方式包括轎廂4，轎廂4通過線纜系統(tǒng)5與對重7連接，所述線纜系統(tǒng)5由與電動機3的轉子6一起轉動的滑輪驅動，所述電動機例如是感應電動機或者永磁電動機。
停電制動器2用來當沒有電力饋送至電動機3時保持轉子6靜止。
舉例來說，制動器2可由大于100V——例如190V的直流(DC)電壓供電。
所述安全裝置1包括控制裝置10，所述控制裝置被設置成當轎廂4在其自重與對重7的重量之間的失衡作用下移動時，接收代表轎廂4的速度的至少一個信息V。
所述控制裝置10可以包括被編程以執(zhí)行期望功能的微處理器或者微控制器；或者任意的模擬元件；或者，在一種變體中，所述控制裝置可以純模擬方式實施。
在所描述的示例中，所述控制裝置10接收代表在轎廂4的移動作用下，電動機3的兩端子之間剩余電壓(remanent voltage)的信息。
在一個未圖示的變體中，有關轎廂速度的信息包括例如以某些其他方式生成的數(shù)字或模擬信號，例如由電動機位置傳感器產生的脈沖序列，所述電動機位置傳感器例如可以是具有光學或磁檢測器的位置傳感器。所述關于轎廂速度的信息也可以來自安裝于轎廂或對重上的遙測儀，并且所述信息可以通過有線連接或其他連接方式傳至控制單元10。
所述控制單元10包含或者可以接收有關安全裝置1運行時準許的最大速度的信息Vm。所述最大速度Vm可以在工廠里或者在安裝所述電梯時預先進行調整，并且可選地，所述最大速度可以通過操作調整構件或者通過軟件進行更改，例如通過一種使得能在控制裝置10和終端(未圖示)之間進行信息交換的連接方式進行更改，其中，所述終端通過有線或者無線的連接方式與控制裝置10連接并使用預定的計算機協(xié)議。
所述控制裝置10在圖示的實施例中被設置成傳送由控制器10接收、檢測或計算的代表轎廂4速度的信號S。舉例來說，所述信號的極性提供有關轎廂運行方向的信息；而其幅值則提供有關轎廂速度的信息。例如，所述信號可以傳至外部的顯示裝置，例如電平表、柱狀圖或者數(shù)字顯示裝置。
安全裝置1包括能對制動器2供電的裝置。在圖示的示例中，這些裝置包括電子開關22以及兩個接觸開關15和16；每個接觸開關均能作用于制動器2的兩條供電線路上，以更為安全。
電子開關22可以首先通過經(jīng)過整流器11的50赫茲(Hz)或60Hz(例如110V、220V、單相、或者400V三相)的交流干線(AC mains)供電；然后，當干線停電時，可以通過與升壓裝置20相連的電池12供電，所述電池12通過與干線相連的充電器13進行再充電。舉例來說，電池12為輸出12V或24V電壓的鉛(Pb)電池、鎳鎘(NiCd)電池、鎳氫(NiMH)電池、鋰離子或者鋰聚合物電池；而所述升壓裝置可以設置成例如輸出200V DC。
在圖示的電梯中，控制裝置10接收有關開關15和16的觸點的信息，以及有關制動器2的狀態(tài)的信息，從而可以檢測并指示安全裝置1運行時的錯誤。
舉例來說，開關15為繼電器，其由負責啟動運行安全裝置1的操作人員采取動作所產生的信號Av進行控制。舉例來說，信號Av由在鍵驅動開關(key-driven switch)、小鍵盤識別裝置、電子開關、磁卡裝置的控制下或者通過生物計量裝置(biometric device)而施加的電壓構成。
開關15并非必須是繼電器，其可以是純機械的接觸器，例如具有鍵、桿或者按鈕的接觸器。在這種情況下，信號Av是由操作人員直接作用于開關15的機械動作。
開關16可以繼電器，其當控制裝置23接收到由操作人員的動作產生的信號AF以及來自控制裝置10的控制信號Cf時，由所述控制裝置23進行供電。
舉例來說，信號AF可以通過施加電壓而構成，所述電壓通過轉動鍵式接觸器(key contactor)、通過識別小鍵盤上輸入的代碼、通過致動控制鈕或者通過致動桿而產生。只要合適，信號AF和Av均可以利用相同的由鍵或控制鈕進行操作的接觸器施加。
控制裝置23的存在提供了額外的安全性，因為當沒有信號AF時，即使控制裝置10產生閉合信號Cf，開關16也保持開路。
在所述的示例中，控制裝置10接收代表轎廂經(jīng)過各層的信號N。所述信號例如可以是二進制信號。
控制裝置10設置成控制電子開關22的閉合和打開，所述電子開關22例如包括電子功率元件?？刂蒲b置10自動產生作用至電子開關的控制信號，使轎廂4的速度不會超過預定極限Vm。
圖2示出了在操作人員啟動運行安全裝置1之后轎廂4的速度隨時間變化的情形。
開關15和16在安全裝置運行期間可以始終保持ON(接通)，而開關22僅間歇地保持ON。在一個變體中，開關16間歇地為ON——在緊鄰電子開關22之前切換到ON，而緊接電子開關22之后切換到OFF——以避免壓迫其觸點，同時增加當電子開關22失效時的安全性。
當開關22為ON時，制動器2被供電，從而使得轎廂4能夠在其自重和對重7的重量之間的失衡作用下加快速度。
轎廂4移動的結果是轉子6通過感應電壓V而進行轉動，所述電壓由控制裝置10進行分析以與極限速度Vm做比較。
轎廂的速度趨于基本線性地增加，這一點可以從圖2中看出；并且，一旦到達極限速度Vm，則控制裝置10使電子開關22切換到OFF，從而釋放制動器2，防止轉子6轉動。
為了避免轎廂移動時振動過大，在電子開關22再次切換回ON之前，允許一段持續(xù)時間為d的暫停；這樣依序進行向制動器2供電，直至轎廂4到達某一層。暫停d例如可以是從約0.5秒(s)到約10s的范圍內的持續(xù)。
控制裝置10以這樣的方式進行設置，即當信號N指示轎廂4已經(jīng)到達某層時，則電子開關22保持開路。用于控制開關16的控制信號Cf也可以處于與所述開關16處于開路時相對應的狀態(tài)。
只要合適，控制裝置10可以設置成使得操作人員能夠通過向控制裝置10發(fā)送相應的命令——例如借助為所述目的而預存的輸入——來重新啟動安全裝置1的運行，直至轎廂4到達下一層。
之后，如果需要，操作人員可以開啟門，以疏散轎廂。
在所述的例子中，安全裝置1設計成使得轎廂4停在最近的一層。在本發(fā)明的一個變體實施例中，控制裝置10設置成以有序的方式控制電子開關22，直至轎廂對應于例如接收的具體預定信號N或者任意其他對應信號而到達預定的某層，例如底層。
開關15、16的觸點狀態(tài)以及制動器2的狀態(tài)可以連續(xù)監(jiān)控。
控制裝置10可以設置成，例如在電動機3所供應的剩余電壓幅值與所述電壓的頻率之間不一致時，或者代表開關15和16的狀態(tài)的信息與制動器2的狀態(tài)不一致時，發(fā)送表示故障的信號D。
舉例來說，信號D可以致使顯示出錯信息、將指示燈切換為ON，以及/或者發(fā)出可聽見的信號。
從本質上講，在不超出本發(fā)明范圍的前提下可以對本發(fā)明進行多種修改。
例如，可以用機電開關來代替電子開關22。
在整個說明書包括權利要求書中，詞語“包括”應理解成與“包括至少一個”同義，除非相反地特別指定。
盡管參考具體實施例對本發(fā)明進行了說明，但是應該理解，這些實施例僅用于圖示本發(fā)明的原理以及應用。因此，應該理解，可以在不背離所附權利要求書所限定的本發(fā)明的主旨和范圍的前提下，對圖示實施例進行多種修改并且可以作出其他設置。
權利要求
1.一種電梯安全裝置，所述電梯包括轎廂；對重；轎廂驅動電動機，所述電動機具有轉子；以及至少一個機電式的停電制動器，所述安全裝置包括控制裝置，所述控制裝置設置成接收至少一個允許向所述制動器施加緊急備用電力的信息，以釋放所述電動機，并允許停滯在兩層之間的所述轎廂在所述轎廂的重量與所述對重的重量之間的失衡作用下移動；接收至少一個能夠獲知所述轎廂速度的信息；并且以下述方式管理向所述制動器的電力供應，即能使所述轎廂移動至疏散層，同時防止所述轎廂的速度超出預定極限；其中，所述能夠獲知所述轎廂速度的信息由來自所述電動機的至少一個電幅值提供。
2.如權利要求1所述的裝置，其中，所述控制裝置設置成接收代表所述轎廂到達所述疏散層的信息，并且當接收到所述信息時，自動地中斷向所述制動器的電力供應。
3.如權利要求2所述的裝置，其中，所述疏散層為除了如下兩層以外的其他層所述轎廂最初位于所述兩層之間。
4.如權利要求1所述的裝置，其中，所述控制裝置設置成對代表由于所述轉子轉動而感應的電壓的幅值、以及所述電壓的頻率的信息進行分析，并且當該幅值與該頻率不一致時，產生出錯信號。
5.如權利要求1所述的裝置，其中，所述裝置包括電池，所述電池用于在沒有市電時向所述制動器供電。
6.如權利要求5所述的裝置，其中，所述裝置包括升壓裝置，所述升壓裝置用于將所述電池輸出的電壓提升到適于向所述制動器供電的大小。
7.如權利要求1所述的裝置，其中，所述制動器被間歇地供電，在兩個連續(xù)的向所述制動器供電的時段之間具有預定持續(xù)時間的暫停。
8.如權利要求7所述的裝置，其中，所述的暫停約在0.5s至10s的范圍內。
9.如權利要求1所述的裝置，其中，所述的裝置包括制動器供電電路，所述電路具有至少第一接觸開關和第二接觸開關，所述接觸開關必須同時接通以允許向所述制動器施加電力；所述第一開關由獨立于所述控制裝置的信號進行控制；而所述第二開關由獨立于所述控制裝置的信號以及來自所述控制裝置的信號進行控制。
10.一種安裝了如權利要求1所述的安全裝置的電梯設備。
11.一種安裝了如權利要求1所述的安全裝置的電梯。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電梯安全裝置，電梯包括轎廂；對重；轎廂驅動電動機，電動機具有轉子；以及至少一個機電的停電制動器，安全裝置包括控制裝置，控制裝置設置成接收至少一個允許向制動器施加緊急備用電力的信息，以釋放電動機，并允許停滯在兩層之間的轎廂在轎廂的重量與對重的重量之間的失衡作用下移動；接收至少一個能夠獲知轎廂速度的信息；并且以下述方式管理向制動器的電力供應，該方式即能使轎廂移動至疏散層同時防止轎廂的速度超出預定極限；其中，能夠獲知轎廂速度的信息由來自電動機的至少一個電幅值提供。
文檔編號B66B5/02GK1796260SQ20051013416
公開日2006年7月5日 申請日期2005年12月27日 優(yōu)先權日2004年12月27日
發(fā)明者讓-馬里耶·安德烈亞克, 阿諾·羅伯蘭 申請人:勒華-索梅發(fā)動機公司