本發(fā)明涉及電梯技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種安全曳引電梯的控制系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,電梯已經(jīng)成為人們生活中不可缺少的便利工具,目前電梯的運行主要采用電梯控制器的單一信號來控制。在電梯運行過程中沒有運動監(jiān)測模塊,如果電梯控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障,會出現(xiàn)電梯墜梯、沖頂及溜車等事故。出現(xiàn)困梯情況后,被困人員只能等待救援人員來解困。因此需要設(shè)計一種安全曳引電梯的控制系統(tǒng)及方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種安全曳引電梯的控制系統(tǒng)及控制方法,存在電梯控制信號單一,無監(jiān)測控制,被困人員只能等待救援人員的解困,曳引電梯安全不能保證等問題。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種安全曳引電梯的控制系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括:
絕對編碼器、傳感器模塊、呼叫器、運動監(jiān)測模塊、電梯控制器、主控電機控制模塊、主控電機模塊、減速器、齒形聯(lián)軸器、曳引輪、曳引電機控制模塊、曳引電機模塊、轎廂;
所述絕對編碼器、傳感器模塊、呼叫器的出端分別與所述的運動監(jiān)測模塊和所述電梯控制器入端相聯(lián),所述運動監(jiān)測模塊出端依次聯(lián)接主控電機控制模塊、主控電機模塊、減速器、齒形聯(lián)軸器和曳引輪,所述減速器的出端還依次聯(lián)接曳引電機控制模塊、曳引電機模塊和曳引輪,所述運動監(jiān)測模塊與電梯控制器相互連接,所述電梯控制器的出端與所述主控電機控制模塊的入端相聯(lián),所述曳引輪與轎廂聯(lián)接。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明在電梯運行過程實現(xiàn)實時監(jiān)測,電梯如何運行及運行品質(zhì)是系統(tǒng)預(yù)知的,通過傳感器模塊和絕對編碼進行檢測,運動監(jiān)測模塊進行運動監(jiān)測,電梯控制器對其進行總控制,主控電機控制模塊、主控電機模塊、減速器、齒形聯(lián)軸器、曳引輪、曳引電機控制模塊、曳引電機模塊為轎廂運動提供可能,進而實現(xiàn)的電梯正常運行同時實時監(jiān)測。
進一步的,還包括安全運行模塊、安全電機模塊、電控離合器、主控電機制動器、曳引電機制動器和電動松閘裝置;
所述安全電機模塊包括安全電機過流保護器、安全電機繼電器、安全電機和安全電機制動器;
所述電梯控制器出端依次聯(lián)接安全運行模塊、安全電機模塊、電控離合器和減速器,所述主控電機制動器的入端分別與主控電機模塊的出端、電梯控制器的出端、電動松閘裝置的出端聯(lián)接,所述主控電機制動器的出端與所述減速器的入端聯(lián)接,所述曳引電機制動器的入端分別與電梯控制器的出端、電動松閘裝置的出端聯(lián)接,所述曳引電機制動器的出端與所述曳引電機模塊的入端聯(lián)接,所述安全運行模塊出端還與電控離合器的入端和電動松閘裝置的入端連接,所述電動松閘裝置的出端分別與曳引電機制動器的入端和主控電機制動器的入端聯(lián)接,所述安全電機制動器的入端與安全運行模塊的出端聯(lián)接,安全電機制動器的出端與安全電機的入端連接。
所述安全運行模塊后端依次聯(lián)接安全電機過流保護器、安全電機繼電器、安全電機。
采用上述進一步方案的有益效果是:當出現(xiàn)困梯情況時,被困人員不用煎熬等待救援人員才能獲救,被困人員可以自行啟動安全運行模式,一種方式為采用電動式,電動松閘裝置松開曳引電機制動器和主控電機制動器,同時電控離合器與減速器聯(lián)通,安全電機模塊運行,將被困人員解救,一種方式為手動式,當電梯失去電源時轎廂外救援人員可手動操作,手動松開所有制動器,然后連接安全電機的手動驅(qū)動接口,可實現(xiàn)手動驅(qū)動使轎廂下放至最近層站,進而救出被困人員。此進一步方案不論電梯斷電還是有電,均能快速救出被困人員,減少了二次事故的發(fā)生幾率,特別是有電時,被困人員自救,更是減少了二次事故的發(fā)生幾率。
進一步的,所述減速器模塊為自鎖型減速器,包括蝸桿和蝸輪,所述主控電機制動器的出端、所述電控離合器的出端均是與所述自鎖型減速器中的蝸桿入端聯(lián)接,所述蝸桿的出端聯(lián)接蝸輪的入端,所述齒形聯(lián)軸器的入端聯(lián)接的是所述自鎖型減速器中的蝸輪出端。
采用上述進一步方案的有益效果是:曳引輪前端連接的減速器帶有蝸輪、蝸桿,由于其具有自鎖功能,因而曳引輪不能逆?zhèn)鞴?,轎廂不會按原運行方向的反方向運動,減少了被困人員在被困時候因為轎廂的反復(fù)運動而恐慌情緒,電梯的安全性更高。
進一步的,還包括信號發(fā)生器,所述信號發(fā)生器的入端聯(lián)接的是所述自鎖型減速器中的蝸桿的入端,所述信號發(fā)生器的出端與所述曳引電機控制模塊的入端聯(lián)接。
采用上述進一步方案的有益效果是:通過信號發(fā)生器生成信號,曳引電機控制模塊對上述信號進行處理,進而控制曳引電機,從而實現(xiàn)曳引電梯的正常運行及后續(xù)可能出現(xiàn)電梯事故時提供解決問題的可能。
進一步的,還包括功率制動電阻,所述減速器模塊是非自鎖型減速器,所述主控電機模塊中包括主控電機,所述主控電機是開關(guān)磁阻電機或伺服電機;
所述開關(guān)磁阻電機或伺服電機的出端聯(lián)接所述功率制動電阻的入端。
采用上述進一步方案的有益效果是:開關(guān)磁阻電機或伺服電機作為主控電機的自由特性得以利用,具有實時制動功能,是對主控電機制動器的雙保險,減少可能的轎廂晃動;功率制動電阻用于消耗開關(guān)磁阻電機或伺服電機所發(fā)出的電量,使速度降低為安全速度,保證乘客生命安全。
進一步的,還包括信號發(fā)生器,所述信號發(fā)生器的入端與所述非自鎖型減速器聯(lián)接,所述信號發(fā)生器的出端與所述曳引電機控制模塊的入端聯(lián)接。
采用上述進一步方案的有益效果是:通過信號發(fā)生器生成信號,曳引電機控制模塊對上述信號進行處理,進而控制曳引電機,從而實現(xiàn)曳引電梯的正常運行及后續(xù)可能出現(xiàn)電梯事故時提供解決問題的可能。
進一步的,還包括手動松閘裝置和手動驅(qū)動接口,所述手動松閘裝置與電動松閘裝置聯(lián)接,所述手動驅(qū)動接口的出端與安全電機模塊的入端聯(lián)接。
采用上述進一步方案的有益效果是:當電梯沒電時依然可以通過手動松閘裝置和手動驅(qū)動接口連接,控制電梯,解救被困人員。
進一步的,所述傳感器模塊包括下減速傳感器、平層位置傳感器和上減速傳感器,并安裝于每個層站。
采用上述進一步方案的有益效果是:傳感器安裝在每一層,對每一層的狀態(tài)都進行檢測,監(jiān)測轎廂減速及平層時是否按照正確程序運行,對每一個可能出現(xiàn)的意外情況從源頭進行監(jiān)控,進而為運動監(jiān)測模塊實現(xiàn)實時監(jiān)測提供了全面、實時的信息。
進一步的,所述主控電機模塊包括主控電機過流保護器、主控電機繼電器和主控電機;所述曳引電機模塊包括曳引電機過流保護器、曳引電機繼電器和曳引電機。
主控電機過流保護器前端是主控電機控制模塊,其后端依次連接主控電機繼電器、主控電機、主控電機制動器;曳引電機過流保護器前端連接曳引電機控制模塊,其后端依次連接曳引電機繼電器、曳引電機、曳引輪。
采用上述進一步方案的有益效果是:當主控電機制動器、曳引電機制動器、安全電機制動器均故障抱死時,如果電梯控制器繼續(xù)控制電梯運行,曳引電機、主控電機、安全電機會因過載導(dǎo)致電流過大,由于每個電機有過流保護器,能使電梯停止運行,并打開電梯,保證了乘客的安全,為曳引電機的安全運行提供了保障。
進一步的,所述齒輪聯(lián)軸器的輸入端與輸出端有固定側(cè)隙,保持非接觸狀態(tài),側(cè)隙角度為α,所述齒形聯(lián)軸器包括齒形,齒形處于側(cè)隙角α中位。
采用上述進一步方案的有益效果是:當蝸輪與曳引輪發(fā)生相位異步時,間隙檢測系統(tǒng)將及時調(diào)整信號發(fā)生器的相位,使蝸輪與曳引輪保持正確位置。由于齒形聯(lián)軸器正常工作時并未嚙合,而是保持在齒形中位,因此,主控電機、蝸輪、蝸桿減速器為空載狀態(tài)。故而實現(xiàn)曳引電梯的正常運行及后續(xù)可能出現(xiàn)電梯事故時提供解決問題的可能。
本發(fā)明還提供一種方法,一種安全曳引電梯的控制系統(tǒng)的方法包括如下步驟:
呼叫器產(chǎn)生呼叫信號,并分別發(fā)送給電梯控制器和運動監(jiān)測模塊;
電梯控制器按照呼叫信號產(chǎn)生運動控制程序,并將所述運動控制程序分別發(fā)送給運動監(jiān)測模塊與主控電機控制模塊;
運動監(jiān)測模塊判斷所述運動控制程序與呼叫的運動是否匹配;
若是相匹配,則電梯控制器發(fā)送執(zhí)行信號給主控電機控制模塊,主控電機控制模塊控制主控電機模塊執(zhí)行所述運動控制程序;
若是不相匹配,則呼叫無效并清除產(chǎn)生的運動控制程序。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明在電梯運行過程實現(xiàn)實時監(jiān)測,電梯如何運行及運行品質(zhì)是系統(tǒng)預(yù)知的,通過運動監(jiān)測模塊進行運動監(jiān)測,電梯控制器對其進行總控制,主控電機控制模塊接收電梯控制器發(fā)出的信號并通知主控電機模塊執(zhí)行,從而實現(xiàn)的電梯正常運行同時實時監(jiān)測。
步驟還包括絕對編碼器檢測轎廂的速度與位置,并將檢測信息分別發(fā)送給電梯控制器和運動監(jiān)測模塊;
運動監(jiān)測模塊判斷轎廂的運動和位置是否在所述運動控制程序的允許范圍內(nèi);
如果是,則電梯控制器不發(fā)送信號給主控電機控制模塊,主控電機控制模塊繼續(xù)控制主控電機模塊執(zhí)行所述運動控制程序;
否則電梯控制器發(fā)送信號給主控電機控制模塊,主控電機控制模塊調(diào)整主控電機速度。
采用上述進一步方案的有益效果是:絕對編碼器始終檢測轎廂的速度和位置是否在其程序范圍之內(nèi),如果不正確,發(fā)出誤差信息給電梯控制器,電梯控制器、主控電機控制模塊、主控電機模塊對其進行矯正。此進一步方案提供了一個曳引電梯的監(jiān)測并適時調(diào)整方法。
步驟還包括傳感器模塊監(jiān)測轎廂減速及平層時是否按照所述運動控制程序運行,并將產(chǎn)生的信息分別發(fā)送給電梯控制器和運動監(jiān)測模塊;
如果轎廂運行正常,則發(fā)送給運動監(jiān)測模塊及電梯控制器運行正常的監(jiān)測信息;
如果運行不正常,則發(fā)送給運動監(jiān)測模塊及電梯控制器運行異常的監(jiān)測信息,電梯控制器采取措施。
采用上述進一步方案的有益效果是:傳感器模塊始終檢測轎廂減速及平層是否按正確程序執(zhí)行,如果不正確,發(fā)出信息給電梯控制器,電梯控制器、主控電機控制模塊、主控電機模塊對其進行矯正。此進一步方案提供了一個曳引電梯的監(jiān)測并適時調(diào)整方法。
附圖說明
圖1為本發(fā)明是一種安全曳引電梯的控制系統(tǒng)的第一實施例的示意圖;
圖2為本發(fā)明是一種安全曳引電梯的控制系統(tǒng)的第二實施例的示意圖;
圖3為本發(fā)明是一種安全曳引電梯的控制系統(tǒng)的第二實施例中電梯事故時的運行示意圖;
圖4為本發(fā)明一種安全曳引電梯的控制系統(tǒng)的方法示意圖;
圖5為本發(fā)明一種安全曳引電梯的控制系統(tǒng)的方法的檢測示意圖。
附圖中,各標號所代表的部件列表如下:
1、上減速傳感器,2、平層位置傳感器,3、下減速傳感器,4絕對編碼器,5、呼叫器,6、運動監(jiān)測模塊,7、主控電機控制模塊,8、主控電機繼電器,9、主控電機過流保護器,10、主控電機,11、主控電機制動器,12、蝸桿,13、蝸輪,14、電控離合器,15、手動驅(qū)動接口,16、安全電機,17、安全電機繼電器,18、安全電機過流保護器,19、信號發(fā)生器,20、齒形聯(lián)軸器,21、曳引輪,22、轎廂,23、電梯控制器,24、安全運行模塊,25、電動松閘裝置,26、手動松閘裝置,27、曳引電機制動器,28、曳引電機控制模塊,29、曳引電機繼電器,30、曳引電機過流保護器,31、曳引電機,32、安全電機制動器,33、功率制動電阻,34、非自鎖型減速器。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述,所舉實例只用于解釋本發(fā)明,并非用于限定本發(fā)明的范圍。
電梯控制器安裝在機房,主控電機固定在井道頂部,曳引輪安裝在井道頂部的機架上,曳引電機固定在井道頂部。
如圖1、2所示:一種安全曳引電梯的控制系統(tǒng),包括絕對編碼器、傳感器模塊、呼叫器、運動監(jiān)測模塊、電梯控制器、主控電機控制模塊、主控電機模塊、減速器、齒形聯(lián)軸器、曳引輪、曳引電機控制模塊、曳引電機模塊、轎廂。
所述絕對編碼器、傳感器模塊、呼叫器的出端分別與所述的運動監(jiān)測模塊和所述電梯控制器入端相聯(lián),所述運動監(jiān)測模塊出端依次聯(lián)接主控電機控制模塊、主控電機模塊、減速器、齒形聯(lián)軸器和曳引輪,所述減速器的出端還依次聯(lián)接曳引電機控制模塊、曳引電機模塊和曳引輪,所述運動監(jiān)測模塊與電梯控制器相互連接,所述電梯控制器的出端與所述主控電機控制模塊的入端相聯(lián),所述曳引輪與轎廂聯(lián)接。
還包括安全運行模塊、安全電機模塊、電控離合器、主控電機制動器、曳引電機制動器和電動松閘裝置,所述安全電機模塊包括安全電機過流保護器、安全電機繼電器、安全電機和安全電機制動器。
所述電梯控制器出端依次聯(lián)接安全運行模塊、安全電機模塊、電控離合器和減速器,所述主控電機制動器的入端分別與主控電機模塊的出端、電梯控制器的出端、電動松閘裝置的出端聯(lián)接,所述主控電機制動器的出端與所述減速器的入端聯(lián)接,所述曳引電機制動器的入端分別與電梯控制器的出端、電動松閘裝置的出端聯(lián)接,所述曳引電機制動器的出端與所述曳引電機模塊的入端聯(lián)接,所述安全運行模塊出端還與電控離合器的入端和電動松閘裝置的入端連接,所述電動松閘裝置的出端分別與曳引電機制動器的入端和主控電機制動器的入端聯(lián)接,所述安全電機制動器的入端與安全運行模塊的出端聯(lián)接,安全電機制動器的出端與安全電機的入端連接。
上述方案的效果是:電梯運行過程實現(xiàn)實時監(jiān)測,電梯如何運行及運行品質(zhì)是系統(tǒng)預(yù)知的,當出現(xiàn)困梯情況時,被困人員不用煎熬等待救援人員才能獲救,被困人員可以自行啟動安全運行模式,一種方式為采用電動式,一種方式為手動式,上述方案不論電梯斷電還是有電,均能快速救出被困人員,減少了二次事故的發(fā)生幾率,特別是有電時,被困人員自救,更是減少了二次事故的發(fā)生幾率。
還包括手動松閘裝置和手動驅(qū)動接口,所述手動松閘裝置與電動松閘裝置聯(lián)接,所述手動驅(qū)動接口的出端與安全電機模塊的入端聯(lián)接。
電梯失去電源時轎廂外救援人員可手動操作,轎廂外的救援人員手動松開所有制動器(包括主控電機制動器、曳引電機制動器、安全電機制動器),連接安全電機的手動驅(qū)動接口,可實現(xiàn)手動驅(qū)動使轎廂下放至最近層站,控制電梯,解救被困人員。
主控電機模塊包括主控電機過流保護器、主控電機繼電器和主控電機;曳引電機模塊包括曳引電機過流保護器、曳引電機繼電器和曳引電機;安全電機模塊包括安全電機過流保護器、安全電機繼電器、安全電機和安全電機制動器。當主控電機制動器、曳引電機制動器、安全電機制動器均故障抱死時,如果電梯控制器繼續(xù)控制電梯運行,曳引電機、主控電機、安全電機因過載導(dǎo)致電流過大,由于每個電機有過流保護器,使電梯停止運行,并打開電梯門,保證了乘客的安全,為電梯的安全運行提供了保障。
現(xiàn)結(jié)合附圖1、附圖4、附圖5對實施例一進行說明:
如圖1和5所示,呼叫電梯時,呼叫器產(chǎn)生呼叫信號并分別發(fā)送給電梯控制器與運動監(jiān)測模塊。電梯控制器按照呼叫需求產(chǎn)生運動控制程序,該運動控制程序分別發(fā)送到運動監(jiān)測模塊與主控電機控制模塊,當運動監(jiān)測模塊判斷所述運動控制程序與呼叫運動匹配時,電梯控制器發(fā)送執(zhí)行信號給主控電機控制模塊可以執(zhí)行該程序。主控電機控制模塊將執(zhí)行該程序,并且放大后直接驅(qū)動主控電機,主控電機驅(qū)動蝸桿,蝸桿驅(qū)動蝸輪,蝸輪驅(qū)動曳引輪。
當運動監(jiān)測模塊判斷該程序與呼叫運動不匹配時,本次呼叫無效并清除該程序,等待呼叫。
如圖1所示,所述減速器模塊為自鎖型減速器,包括蝸桿和蝸輪,所述主控電機制動器的出端、所述電控離合器的出端均是與所述自鎖型減速器中的蝸桿入端聯(lián)接,所述蝸桿的出端聯(lián)接蝸輪的入端,所述齒形聯(lián)軸器的入端聯(lián)接的是所述自鎖型減速器中的蝸輪出端。
曳引輪前端連接的減速器帶有蝸輪、蝸桿,由于其具有自鎖功能,因而曳引輪不能逆?zhèn)鞴ΓI廂不會按原運行方向的反方向運動,減少了被困人員在被困時候因為轎廂的反復(fù)運動而產(chǎn)生的恐慌情緒,電梯的安全性更高。
安全的曳引電梯控制系統(tǒng)還包括信號發(fā)生器,所述信號發(fā)生器的入端聯(lián)接的是所述自鎖型減速器中的蝸桿的入端,所述信號發(fā)生器的出端與所述曳引電機控制模塊的入端聯(lián)接。
主控電機控制模塊產(chǎn)生與自鎖型減速器(帶有蝸輪、蝸桿)減速比倍數(shù)的交流變頻信號,該信號經(jīng)過處理控制主控電機。主控電機運動帶動信號發(fā)生器生成曳引控制信號,曳引控制信號經(jīng)過曳引電機控制模塊控制曳引電機,從而實現(xiàn)曳引電梯的正常運行及后續(xù)可能出現(xiàn)電梯事故時提供解決問題的可能。
如圖1所示,主控電機運動帶動信號發(fā)生器生成曳引控制信號,該信號再經(jīng)過曳引電機控制模塊運算放大后控制曳引電機,曳引電機與曳引輪剛性連接。蝸輪通過齒形聯(lián)軸器并不直接驅(qū)動曳引輪,齒形聯(lián)軸器的輸入端與輸出端保持非接觸狀態(tài),齒形處于側(cè)隙角α中位,即蝸輪與曳引輪保持非接觸狀態(tài),當蝸輪與曳引輪發(fā)生相位異步時,間隙檢測系統(tǒng)將及時調(diào)整信號發(fā)生器的相位,使蝸輪與曳引輪保持正確位置。由于齒形聯(lián)軸器正常工作時并未嚙合,而是保持在齒形中位,因此,主控電機、蝸輪、蝸桿減速器為空載狀態(tài)。故而實現(xiàn)曳引電梯的正常運行及后續(xù)可能出現(xiàn)電梯事故時提供解決問題的可能。
如圖4所示,系統(tǒng)中設(shè)置轎廂與井道位置絕對編碼器,轎廂運行過程中,絕對編碼器始終檢測轎廂的運動和位置,并將檢測信息分別發(fā)送給電梯控制器和運動監(jiān)測模塊;運動監(jiān)測模塊判斷轎廂的運動和位置是否在所述運動控制程序的允許范圍內(nèi);如果是,則電梯控制器不發(fā)送信號給主控電機控制模塊,主控電機控制模塊繼續(xù)控制主控電機模塊執(zhí)行所述運動控制程序;否則電梯控制器發(fā)送信號給主控電機控制模塊,主控電機控制模塊調(diào)整主控電機速度。此方案提供了一種安全曳引電梯控制系統(tǒng)的監(jiān)測并適時調(diào)整的方法。
傳感器模塊包括下減速傳感器、平層位置傳感器和上減速傳感器,并安裝于每個層站。傳感器模塊監(jiān)測轎廂減速及平層時是否按照所述運動控制程序運行,并將產(chǎn)生的信息分別發(fā)送給電梯控制器和運動監(jiān)測模塊;如果轎廂運行正常,則發(fā)送給運動監(jiān)測模塊及電梯控制器運行正常的監(jiān)測信息;如果運行不正常,則發(fā)送給運動監(jiān)測模塊及電梯控制器運行異常的監(jiān)測信息,電梯控制器采取措施。此方案提供了一種安全曳引電梯控制系統(tǒng)的監(jiān)測并適時調(diào)整的方法。
如果任一減速傳感器、平層位置傳感器出現(xiàn)故障,絕對編碼器會將轎廂平層時的運動和位置信息反饋給運動監(jiān)測模塊及電梯控制器;如絕對編碼器出現(xiàn)故障,任一減速傳感器、平層位置傳感器也會將轎廂平層時的運動和位置信息反饋給運動監(jiān)測模塊和電梯控制器。本發(fā)明在電梯運行過程實現(xiàn)實時監(jiān)測,電梯如何運行及運行品質(zhì)是系統(tǒng)預(yù)知的,通過傳感器模塊和絕對編碼進行檢測,運動監(jiān)測模塊進行運動監(jiān)測,電梯控制器對其進行總控制,主控電機控制模塊、主控電機模塊、減速器、齒形聯(lián)軸器、曳引輪、曳引電機控制模塊、曳引電機模塊為轎廂運動提供可能,進而實現(xiàn)的電梯正常運行同時實時監(jiān)測。
正常運行時電控離合器斷開,安全電機不工作,以下對本發(fā)明安全曳引電梯控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時的幾個情況進行分析:
1、當主控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,主控電機,曳引電機均不工作。由于自鎖型減速器(帶有蝸輪、蝸桿)具有自鎖功能,轎廂被制停在井道內(nèi)。此時,乘客可在轎廂操作箱面板操作安全運行模式,電梯控制器發(fā)出指令啟動安全運行式。系統(tǒng)會啟動電動松閘裝置松開主控電機制動器、曳引電機制動器、安全電機制動器。使電控離合器工作,安全電機開始工作,驅(qū)動自鎖型減速器(帶有蝸輪、蝸桿),自鎖型減速器驅(qū)動曳引輪,使轎廂下放至最近層站。
2、正常運行時,如果曳引電機無法制動。此時主控電機驅(qū)動的蝸輪會將曳引輪止動,并使曳引輪隨之轉(zhuǎn)動,轎廂??吭谙鄳?yīng)樓層,主控電機停止運行,此時自鎖型減速器(帶有蝸輪、蝸桿)處于自鎖狀態(tài),曳引輪被制動。乘客走出電梯,電梯門關(guān)閉,主控系統(tǒng)會使電梯停止運行,呼叫器顯示電梯故障。
3、正常運行時,主控電機按信號正常運行,如果曳引電機控制出現(xiàn)異常,此時主控電機驅(qū)動的蝸輪會將曳引輪止動,電梯控制器會及時切斷曳引電機的控制,自鎖型減速器(帶有蝸輪、蝸桿)驅(qū)動曳引輪轉(zhuǎn)動,轎廂停靠在相應(yīng)樓層,主控電機停止運行,自鎖型減速器(帶有蝸輪、蝸桿)處于自鎖狀態(tài),曳引輪被制動。乘客走出電梯,電梯門關(guān)閉,主控系統(tǒng)會使電梯停止運行,呼叫器顯示電梯故障。
4、正常運行時,如果主控電機、曳引電機按正常程序運行,但制動器均無法制動,絕對編碼器會將轎廂運動和位置反饋給運動監(jiān)測模塊和電梯控制器,運動監(jiān)測模塊經(jīng)對比后反饋給電梯控制器,電梯控制器使主控電機停止運行,由于自鎖型減速器(帶有蝸輪、蝸桿)有自鎖功能,轎廂被鎖止在井道內(nèi)。乘客只需操作轎廂操控箱面板的安全運行模式,電梯控制器發(fā)出指令啟動安全運行式。系統(tǒng)會啟動電動松閘裝置松開主控電機制動器、曳引電機制動器、安全電機制動器。使電控離合器工作,安全電機開始工作,驅(qū)動自鎖型減速器(帶有蝸輪、蝸桿),自鎖型減速器驅(qū)動曳引輪,使轎廂下放至最近層站。電梯門打開,乘客走出電梯,電梯門關(guān)閉,主控系統(tǒng)會使電梯停止運行,呼叫器顯示電梯故障。
5、在層站停靠時,曳引電機制動器出現(xiàn)故障,此時自鎖型減速器(帶有蝸輪、蝸桿)處于自鎖狀態(tài),曳引輪被制動,轎廂被牢靠鎖在層站。主控制系統(tǒng)會使電梯門打開,并告知乘客走出電梯。乘客走出轎廂,電梯門關(guān)閉,主控系統(tǒng)會使電梯停止運行,呼叫器顯示電梯故障。
6、在電梯失速墜梯或沖頂有2種情況:
6.1、失速后電梯被安全鉗制停,電梯控制器會控制曳引電機斷電,曳引機制動器制動;主控電機斷電,主控電機制動器制動;由于有自鎖型減速器(帶有蝸輪、蝸桿)具有自鎖功能,此時電梯更是安全的被鎖在導(dǎo)軌上。乘客只需操作轎廂操控箱面板的安全運行模式,電梯控制器發(fā)出指令啟動安全運行式。系統(tǒng)會啟動電動松閘裝置松開主控電機制動器、曳引電機制動器、安全電機制動器。使電控離合器工作,安全電機開始工作,驅(qū)動自鎖型減速器(帶有蝸輪、蝸桿),自鎖型減速器驅(qū)動曳引輪,使轎廂下放至最近層站。電梯門打開,乘客走出電梯,電梯門關(guān)閉,主控系統(tǒng)會使電梯停止運行,呼叫器顯示電梯故障。
6.2如果主控電機控制模塊出現(xiàn)故障,由于曳引電機控制模塊處理的信號由主控電機的運行產(chǎn)生,因此轎廂可能會在主控電機的帶動下去沖頂或墜底。由于系統(tǒng)內(nèi)有絕對編碼器及運動監(jiān)測模塊。在這種情況下,絕對編碼器監(jiān)測到電梯的運行品質(zhì)異常,會反饋給運動監(jiān)測模塊,運動監(jiān)測模塊經(jīng)與內(nèi)置程序?qū)Ρ群髸答伣o電梯控制器,電梯控制器會發(fā)出制停轎廂的指令,主控電機會制停。電梯被制停在井道內(nèi)。乘客只需操作轎廂操控箱面板的安全運行模式,電梯控制器發(fā)出指令啟動安全運行式。系統(tǒng)會啟動電動松閘裝置松開主控電機制動器、曳引電機制動器、安全電機制動器。使電控離合器工作,安全電機開始工作,驅(qū)動自鎖型減速器,自鎖型減速器驅(qū)動曳引輪,使轎廂下放至最近層站。電梯門打開,乘客走出電梯,電梯門關(guān)閉,主控系統(tǒng)會使電梯停止運行,呼叫器顯示電梯故障。
現(xiàn)結(jié)合附圖2、附圖3、附圖4、附圖5對實施例二進行說明:
如圖2和5所示,呼叫電梯時,呼叫器產(chǎn)生呼叫信號并分別發(fā)送給電梯控制器與運動監(jiān)測模塊。電梯控制器按照呼叫需求產(chǎn)生運動控制程序,該運動控制程序分別發(fā)送到運動監(jiān)測模塊與主控電機控制模塊,當運動監(jiān)測模塊判斷所述運動控制程序與呼叫運動匹配時,電梯控制器發(fā)送執(zhí)行信號給主控電機控制模塊可以執(zhí)行該程序。主控電機控制模塊將執(zhí)行該程序,并且放大后直接驅(qū)動主控電機,主控電機驅(qū)動蝸桿,蝸桿驅(qū)動蝸輪,蝸輪驅(qū)動曳引輪。
當運動監(jiān)測模塊判斷該程序與呼叫運動不匹配時,本次呼叫無效并清除該程序,等待呼叫。
如圖2所示,一種安全的曳引電梯控制系統(tǒng)還包括功率制動電阻,所述減速器模塊是非自鎖型減速器,所述主控電機模塊中包括主控電機,所述主控電機是開關(guān)磁阻電機或伺服電機;所述開關(guān)磁阻電機或伺服電機的出端聯(lián)接所述功率制動電阻的入端。
主控電機(即開關(guān)磁阻電機或伺服電機)在此處的應(yīng)用優(yōu)勢:開關(guān)磁阻電機或伺服電機啟動轉(zhuǎn)矩大(150~200的額定轉(zhuǎn)矩),啟動電流小(30%的額定電流);控制方便,主控電機能隨時制停,具有實時制動功能。開關(guān)磁阻電機或伺服電機作為主控電機的自由特性得以利用,具有實時制動功能,是對主控電機制動器的雙保險,減少可能的轎廂晃動;功率制動電阻用于消耗開關(guān)磁阻電機或伺服電機所發(fā)出的電量,使速度降低為安全速度,保證乘客生命安全。
安全的曳引電梯控制系統(tǒng)還包括信號發(fā)生器,所述信號發(fā)生器的入端與所述非自鎖型減速器的入端聯(lián)接,所述信號發(fā)生器的出端與所述曳引電機控制模塊的入端聯(lián)接。
主控電機控制模塊產(chǎn)生與非自鎖型減速器減速比倍數(shù)的交流變頻信號,該信號經(jīng)過處理控制主控電機。主控電機運動帶動信號發(fā)生器生成曳引控制信號,曳引控制信號經(jīng)過曳引電機控制模塊控制曳引電機,從而實現(xiàn)曳引電梯的正常運行及后續(xù)可能出現(xiàn)電梯事故時提供解決問題的可能。
如圖2所示,主控電機運動帶動信號發(fā)生器生成曳引控制信號,該信號再經(jīng)過曳引電機控制模塊運算放大后控制曳引電機,曳引電機與曳引輪剛性連接。非自鎖型減速器輸出軸通過齒形聯(lián)軸器并不直接驅(qū)動曳引輪,齒形聯(lián)軸器的輸入端與輸出端有固定側(cè)隙,保持非接觸狀態(tài),齒形處于側(cè)隙角α中位,即非自鎖型減速器與曳引輪保持非接觸狀態(tài),當非自鎖型減速器輸出軸與曳引輪發(fā)生相位異步時,間隙檢測系統(tǒng)將及時調(diào)整信號發(fā)生器的相位,使非自鎖型減速器與曳引輪保持正確位置。由于齒形聯(lián)軸器正常工作時并未嚙合,而是保持在齒形中位,因此,主控電機、非自鎖型減速器為空載狀態(tài)。故而實現(xiàn)曳引電梯的正常運行及后續(xù)可能出現(xiàn)電梯事故時提供解決問題的可能。
如圖4所示,系統(tǒng)中設(shè)置轎廂與井道位置絕對編碼器,轎廂運行過程中,絕對編碼器始終檢測轎廂的運動和位置,并將檢測信息分別發(fā)送給電梯控制器和運動監(jiān)測模塊;運動監(jiān)測模塊判斷轎廂的運動和位置是否在所述運動控制程序的允許范圍內(nèi);如果是,則電梯控制器不發(fā)送信號給主控電機控制模塊,主控電機控制模塊繼續(xù)控制主控電機模塊執(zhí)行所述運動控制程序;否則電梯控制器發(fā)送信號給主控電機控制模塊,主控電機控制模塊調(diào)整主控電機速度。此方案提供了一種安全曳引電梯控制系統(tǒng)的監(jiān)測并適時調(diào)整的方法。
傳感器模塊包括下減速傳感器、平層位置傳感器和上減速傳感器,并安裝于每個層站。傳感器模塊監(jiān)測轎廂減速及平層時是否按照所述運動控制程序運行,并將產(chǎn)生的信息分別發(fā)送給電梯控制器和運動監(jiān)測模塊;如果轎廂運行正常,則發(fā)送給運動監(jiān)測模塊及電梯控制器運行正常的監(jiān)測信息;如果運行不正常,則發(fā)送給運動監(jiān)測模塊及電梯控制器運行異常的監(jiān)測信息,電梯控制器采取措施。此方案提供了一種安全曳引電梯控制系統(tǒng)的監(jiān)測并適時調(diào)整的方法。
如果任一減速傳感器、平層位置傳感器出現(xiàn)故障,絕對編碼器會將轎廂平層時的運動和位置信息反饋給運動監(jiān)測模塊及電梯控制器;如絕對編碼器出現(xiàn)故障,任一減速傳感器、平層位置傳感器也會將轎廂平層時的運動和位置信息反饋給運動監(jiān)測模塊和電梯控制器。本發(fā)明在電梯運行過程實現(xiàn)實時監(jiān)測,電梯如何運行及運行品質(zhì)是系統(tǒng)預(yù)知的,通過傳感器模塊和絕對編碼進行檢測,運動監(jiān)測模塊進行運動監(jiān)測,電梯控制器對其進行總控制,主控電機控制模塊、主控電機模塊、減速器、齒形聯(lián)軸器、曳引輪、曳引電機控制模塊、曳引電機模塊為轎廂運動提供可能,進而實現(xiàn)的電梯正常運行同時實時監(jiān)測。
正常運行時電控離合器斷開,安全電機不工作,以下對本發(fā)明電梯結(jié)構(gòu)出現(xiàn)故障時的幾個情況分析:
1、當主控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,主控電機(開關(guān)磁阻電機或伺服電機)會將轎廂制停在井道內(nèi)。此時,乘客可在轎廂操作箱面板操作安全運行模式,電梯控制器發(fā)出指令啟動安全運行式。系統(tǒng)會啟動電動松閘裝置松開主控電機制動器、曳引電機制動器、安全電機制動器。使電控離合器工作,安全電機開始工作,驅(qū)動非自鎖型減速器,非自鎖型減速器驅(qū)動曳引輪,使轎廂下放至最近層站。
2、正常運行時,如果曳引電機無法制動。此時主控電機(開關(guān)磁阻電機或伺服電機)驅(qū)動的非自鎖型減速器會將曳引輪止動,并使曳引輪隨之轉(zhuǎn)動,轎廂??吭谙鄳?yīng)樓層,主控電機(開關(guān)磁阻電機或伺服電機)停止運行,主控電機制動器制動,曳引輪也被制動。乘客走出電梯,電梯門關(guān)閉,主控系統(tǒng)會使電梯停止運行,呼叫器顯示電梯故障。
3、正常運行時,主控電機(開關(guān)磁阻電機或伺服電機)按信號正常運行,如果曳引電機控制出現(xiàn)異常,此時主控電機(開關(guān)磁阻電機或伺服電機)驅(qū)動的非自鎖型減速器會將曳引輪止動,電梯控制器會及時切斷曳引電機的控制,非自鎖型減速器驅(qū)動曳引輪轉(zhuǎn)動,轎廂停靠在相應(yīng)樓層,主控電機(開關(guān)磁阻電機或伺服電機)停止運行,由于開關(guān)磁阻電機或伺服電機具有實時制動功能,因此曳引輪被制動,轎廂被制停。乘客走出電梯,電梯門關(guān)閉,主控系統(tǒng)會使電梯停止運行,呼叫器顯示電梯故障。
4、正常運行時,如果主控電機(開關(guān)磁阻電機或伺服電機)、曳引電機按正常程序運行,但制動器均無法制動,絕對編碼器會將轎廂運動和位置反饋給運動監(jiān)測模塊和電梯控制器,運動監(jiān)測模塊經(jīng)對比后反饋給電梯控制器,電梯控制器使主控電機(開關(guān)磁阻電機或伺服電機)停止運行,由于開關(guān)磁阻電機或伺服電機具有實時制動功能,轎廂被鎖止在井道內(nèi)。此時,乘客只需按下轎箱操作面板上的安全運行模式,電梯控制器發(fā)出指令啟動安全運行式。系統(tǒng)會使電控離合器工作,安全電機驅(qū)動非自鎖型減速器,非自鎖型減速器驅(qū)動曳引輪,使轎廂下放至最近層站。乘客走出電梯,電梯門關(guān)閉,主控系統(tǒng)會使電梯停止運行,呼叫器顯示電梯故障。
5、在層站??繒r,曳引電機制動器出現(xiàn)故障,開關(guān)磁阻電機或伺服電機制動,曳引輪被制動,轎廂被牢靠鎖在層站。主控制系統(tǒng)會使電梯門打開,并告知乘客走出電梯。乘客走出轎廂,電梯門關(guān)閉,主控系統(tǒng)會使電梯停止運行,呼叫器顯示電梯故障。
6、在電梯超速墜梯或沖頂時,有3種狀況:
6.1、電梯安全鉗鎖定后,電梯控制器會控制曳引電機斷電,曳引電機制動器制動;主控電機(開關(guān)磁阻電機或伺服電機)不工作,主控電機制動器制動;此時電梯更是安全的被鎖在導(dǎo)軌上。乘客只需操作轎廂操控箱面板的安全運行模式,電梯控制器發(fā)出指令啟動安全運行式。系統(tǒng)會啟動電動松閘裝置松開主控電機制動器、曳引電機制動器、安全電機制動器。使電控離合器工作,安全電機開始工作,驅(qū)動非自鎖型減速器,非自鎖型減速器驅(qū)動曳引輪,使轎廂下放至最近層站。電梯門打開,乘客走出電梯,電梯門關(guān)閉,主控系統(tǒng)會使電梯停止運行,呼叫器顯示電梯故障。
6.2、電梯失速墜梯或沖頂時,安全鉗并未動作,此時曳引輪會逆?zhèn)鲃?,如圖3所示,曳引輪驅(qū)動齒形聯(lián)軸器,齒形聯(lián)軸器驅(qū)動非自鎖型減速器,非自鎖型減速器驅(qū)動主控電機(開關(guān)磁阻電機或伺服電機),主控電機(開關(guān)磁阻電機或伺服電機)的后端接有功率制動電阻,在逆?zhèn)鲃訒r主控電機(開關(guān)磁阻電機或伺服電機)為發(fā)電狀態(tài)(將動能、勢能轉(zhuǎn)化為電能),功率制動電阻消耗主控電機(開關(guān)磁阻電機或伺服電機)所發(fā)出的電量,使速度降為安全速度,保障乘客生命安全。等待轎廂降落至最底層時,電梯門打開,乘客走出電梯,電梯門關(guān)閉,主控系統(tǒng)會使電梯停止運行,呼叫器顯示電梯故障。
6.3、在運動過程中,如果主控電機控制模塊出現(xiàn)故障,由于曳引電機控制模塊處理的信號由主控電機(開關(guān)磁阻電機或伺服電機)的運行產(chǎn)生,因此轎廂可能會在主控電機(開關(guān)磁阻電機或伺服電機)的帶動下去沖頂或墜底。由于系統(tǒng)內(nèi)有絕對編碼器及運動監(jiān)測模塊。在這種情況下,絕對編碼器監(jiān)測到電梯的運行品質(zhì)異常,會反饋給運動監(jiān)測模塊,運動監(jiān)測模塊經(jīng)與內(nèi)置程序?qū)Ρ群髸答伣o電梯控制器,電梯控制器會發(fā)出制停轎廂的指令,主控電機(開關(guān)磁阻電機或伺服電機)會制停。電梯被制停在井道內(nèi)。乘客只需操作轎廂操控箱面板的安全運行模式,電梯控制器發(fā)出指令啟動安全運行式。系統(tǒng)會啟動電動松閘裝置松開主控電機制動器、曳引電機制動器、安全電機制動器。使電控離合器工作,安全電機開始工作,驅(qū)動非自鎖型減速器,非自鎖型減速器驅(qū)動曳引輪,使轎廂下放至最近層站。電梯門打開,乘客走出電梯,電梯門關(guān)閉,主控系統(tǒng)會使電梯停止運行,呼叫器顯示電梯故障。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。