本發(fā)明涉及用于電梯的超速調節(jié)器的領域。

背景技術：

電梯系統(tǒng)的安全操作一般利用超速調節(jié)器來保證。超速調節(jié)器包括抓握導軌以停止電梯轎廂的安全鉗(safety gear)。安全鉗可用于停止電梯轎廂、配重或兩者。例如，安全鉗在電梯轎廂超速的情形下被激活。

安全鉗鏈接到調節(jié)器繩輪，安全繩經由調節(jié)器繩輪行進。調節(jié)器繩輪在正常電梯操作期間可自由旋轉。

機械激活裝置與調節(jié)器繩輪相關地布置。當調節(jié)器繩輪的轉速超過預設閾值時，觀察到電梯轎廂超速。在該情況下，離心力導致激活裝置移入鎖定調節(jié)器繩輪的旋轉以及由此的安全繩的移動的位置。這具有的效果是，安全鉗轉至抓握位置，并停止電梯轎廂的移動。

技術實現(xiàn)要素：

上面公開的超速調節(jié)器僅具有一個觸發(fā)速度水平。另一方面，電梯轎廂的運行速度可以改變。因此，有用的是具有這樣的超速調節(jié)器，其可以在多于一個的不同速度水平下觸發(fā)，這取決于操作條件。例如，在一些電梯中，當電梯轎廂布置在電梯井道兩端之一附近時，如果超速調節(jié)器在低速水平下觸發(fā)，則安全性得以增強。

因此，本發(fā)明之目的是介紹一種可以根據操作條件在兩個、甚至更多個速度水平下觸發(fā)的超速調節(jié)器。該目的通過根據權利要求1的超速調節(jié)器和根據權利要求15的電梯來實現(xiàn)。本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例在從屬權利要求中公開。

本發(fā)明的一方面是超速調節(jié)器，包括調節(jié)器繩輪、聯(lián)接到調節(jié)器繩輪的永磁體轉子、布置成與永磁體轉子相互作用的定子、制動電梯轎廂的移動的安全鉗以及固定到安全鉗并布置成經由調節(jié)器繩輪行進的安全繩。所述定子包括適于在受到激勵時對永磁體轉子施加制動力的繞組，該制動力制動永磁體轉子的移動，并由此制動調節(jié)器繩輪和安全繩的移動，從而激活安全鉗。

本發(fā)明的另一方面是電梯，包括可沿一個或多個導軌在電梯井道中移動的電梯轎廂。電梯包括根據本公開的超速調節(jié)器。超速調節(jié)器的安全鉗安裝到電梯轎廂，并布置成響應于安全鉗的激活抵靠導軌制動轎廂。

術語“激活安全鉗”意味著借助安全繩將安全鉗/安全鉗的部件拖曳至使安全鉗抓握導軌的位置。

公開的超速調節(jié)器可以通過激勵定子繞組在各速度水平下觸發(fā)。另一優(yōu)點是，在觸發(fā)情形下從定子到永磁體轉子沒有機械接觸，但是安全鉗的觸發(fā)/激活經由定子和轉子之間的相互作用以非接觸的方式發(fā)生。

根據實施例，繞組布置在永磁體轉子的磁場的路徑中。這意味著轉子的移動導致旋轉的磁場，這在定子繞組中誘導出源電壓。此外，當定子繞組閉合時，所述源電壓可激勵定子繞組，因此，安全鉗的激活不要求任何額外的電源。

根據實施例，空氣間隙布置在定子和永磁體轉子之間。因此，來自永磁體轉子的磁場越過空氣間隙從轉子行進到定子，使得安全鉗的觸發(fā)/激活以非接觸方式發(fā)生。

根據實施例，所述繞組適于在受到激勵時對永磁體轉子施加制動力，該制動力減慢永磁體轉子的速度，并由此減慢調節(jié)器繩輪和安全繩的速度，從而激活安全鉗。

根據實施例，繞組具有輸出端子。超速調節(jié)器還包括連接到輸出端子的一個或多個可控開關，使得一個或多個可控開關可操作成選擇性地打開或閉合繞組。這意味著通過控制所述一個或多個開關可以激勵繞組，或者切斷穿過繞組的電流。

根據實施例，超速調節(jié)器包括聯(lián)接到所述一個或多個開關的控制單元?？刂茊卧梢允怯嬎銠C實施的電子控制單元，或者其可以以分立的電子部件來實施，具有繼電器邏輯或它們的組合。

根據實施例，所述控制單元構造成導致一個或多個開關選擇性地打開或閉合繞組。

根據實施例，控制單元構造成獲得(poll)電梯轎廂的移動、在電梯轎廂的移動與期望移動不同的情況下確定緊急停止情形，并基于所確定的緊急停止情形導致一個或多個開關閉合繞組。

根據實施例，所述移動包括速度、加速度、減速度和永磁體轉子的旋轉距離中的至少一個。

根據實施例，控制單元構造成記錄(register)新電梯行進的開始，并基于所記錄的新電梯行進的開始而使一個或多個開關打開繞組。

根據實施例，控制單元構造成記錄進入目的地樓層的電梯轎廂，并基于所記錄的進入目的地樓層而使一個或多個開關閉合繞組。

根據實施例，控制單元構造成通過獲得永磁體轉子的移動來獲得電梯轎廂的移動。

根據實施例，控制單元構造成通過獲得繞組的輸出電壓來獲得永磁體轉子的移動。

根據實施例，控制單元包括聯(lián)接到電梯安全鏈的可控開關，控制單元構造成基于所確定的緊急停止情形導致所述開關打開電梯安全鏈。

根據實施例，超速調節(jié)器包括聯(lián)接到安全繩以拉緊安全繩的張緊滑輪。

根據實施例，永磁體轉子包括沿旋轉方向相繼布置的多個永磁體。

根據實施例，轉子和永磁體轉子中的至少一個包括鐵磁材料。

通過下面對一些實施例的描述，會更好地理解上面的發(fā)明內容及下面呈現(xiàn)的本發(fā)明的額外特征和優(yōu)點，所述描述不限制本發(fā)明的應用范圍。

附圖說明

圖1示出包括根據本公開的超速調節(jié)器的電梯。

圖2示出在圖1的超速調節(jié)器中的安全鉗的功能框。

圖3a、3b示出圖1的超速調節(jié)器的致動裝置。

圖4a、4b示出圖1的超速調節(jié)器的控制裝置。

具體實施方式

為了可理解性，在圖1-4中，僅示出對于理解本發(fā)明來說必要的特征。因此，例如，在相應領域中熟知的某些部件/功能沒有示出。

在描述中，相同的標號總是用于相同的項目。

圖1示出電梯，其具有可在電梯井道16中沿一個或多個導軌17移動的電梯轎廂6。電驅動器19(例如具有頻率轉換器33的提升機)根據來自電梯乘客的服務請求經由提升繩20驅動電梯轎廂8和配重18，如本領域中已知的。

圖1的電梯具有超速調節(jié)器1，用于在超速情形下停止電梯轎廂6。圖1的超速調節(jié)器與常規(guī)超速調節(jié)器不同，使得其可以根據當前操作條件在許多不同的速度水平下觸發(fā)。例如，當可用的制動距離有限時，當電梯轎廂靠近電梯井道的井道坑或頂部移動時，可以采用低觸發(fā)速度水平。

圖1的超速調節(jié)器1的一般構造和操作原理在圖2中進一步示出。超速調節(jié)器1包括安裝到電梯轎廂6的安全鉗5。超速調節(jié)器1還包括調節(jié)器繩輪2、其懸掛在電梯井道16的最上部處的固定結構上。安全繩7固定到安全鉗5，并布置成經由調節(jié)器繩輪2行進。超速調節(jié)器1還包括聯(lián)接到安全繩7的張緊滑輪15，以拉緊安全繩7。張緊滑輪15借助張緊裝置(比如彈簧27)給安全繩7提供張緊力。

調節(jié)器繩輪2在正常電梯操作期間自由旋轉。在電梯轎廂移動的情況下，安全鉗5拉動安全繩7，從而導致調節(jié)器繩輪2旋轉。

安全鉗5安裝到電梯轎廂6，并布置成響應于安全鉗5的激活抵靠導軌17制動轎廂6?？蚣懿糠?1與電梯轎廂6相關地安裝?？蚣懿糠职んw22，其包含朝向電梯導軌17的制動表面23。電梯導軌17布置在殼體22內。類似地，殼體包括滾輪24，當安全鉗5操作時，滾輪接觸電梯導軌17。滾輪24在殼體中布置在軌道26上。電梯導軌17位于制動表面23和滾輪24之間。軌道25成型為使得當滾輪24在軌道25上沿導軌17的方向移動時，導軌在滾輪24的作用下壓靠在制動表面23上，從而產生抓握效果，這導致電梯轎廂6的移動的減速和停止。

當與安全繩7相關的傳輸裝置26沿軌道25向上拉動滾輪以抓握導軌17時(見圖2)，安全鉗5的激活。實際上，當電梯轎廂6向下移動時，這通過安全繩7與調節(jié)器繩輪2的制動移動來發(fā)生，在該情況下，滾輪24的移動相對于移動軌道25減速，滾輪24相對于軌道25移入抓握位置。

超速調節(jié)器1包括永磁體轉子3和布置成與永磁體轉子3相互作用的定子4。永磁體轉子3借助軸承與定子4共軸地懸掛，使得永磁體轉子3可操作成相對于定子4旋轉。永磁體轉子3聯(lián)接到調節(jié)器繩輪2，使得永磁體轉子3隨著調節(jié)器繩輪2旋轉。調節(jié)器繩輪2在正常電梯操作期間自由地旋轉。在電梯轎廂6移動的情況下，安全鉗5拉動安全繩7，從而導致調節(jié)器繩輪2/永磁體轉子3的旋轉。

永磁體轉子3和定子4的替代構造在圖3a、3b中示出。定子4和永磁體轉子3以一距離彼此相對地布置，該距離構造它們之間的空氣間隙28。永磁體轉子3包括沿旋轉方向相繼布置的多個永磁體9。在圖3a的實施例中，由永磁體9產生的磁場基本上在轉子3的旋轉軸線34的方向上越過空氣間隙28從永磁體轉子3行進到定子4，使得安全鉗的觸發(fā)/激活以非接觸的方式發(fā)生。在圖3b的實施例中，定子4布置在永磁體轉子3內，使得磁場基本上在徑向方向上(例如垂直于永磁體轉子3的旋轉軸線34)從永磁體轉子3行進到定子4。

定子4和永磁體轉子3由鐵磁材料制成。轉子3由鐵制成，而定子4由薄的晶體取向的鐵磁發(fā)電機板制成，以減少渦流。在一些其它實施例中，轉子由非鐵磁材料制成以減少成本，還具有去除渦輪的優(yōu)點。

集中的定子繞組8安裝進定子槽8’中。在圖3中，僅示出一個繞組8回路，但是類似的回路布置在每個定子齒周圍。繞組8布置在由永磁體轉子3的永磁體9產生的磁場的路徑中。因此，當永磁體轉子3旋轉時，其導致周期性變化的磁場穿過定子繞組8，這根據楞次定律在定子繞組8中誘導出源電壓。當定子繞組的端子閉合時，所述源電壓導致電流穿過定子繞組，電流制動永磁體轉子3的移動，并由此制動調節(jié)器繩輪2和安全繩7的移動。這具有的效果是，滾輪24移入抓握位置，從而導致安全鉗5激活。因此，安全鉗5的激活不要求任何外部電源，而是用于激活所需的能量可以從永磁體轉子3的旋轉中得到。

在該實施例中，定子繞組8布置為3相繞組，但是如本領域技術人員所理解的，其它相數(shù)量也可用于獲得合適的力效果。

前述安全鉗5的激活由特定控制單元11控制。該控制單元11的操作和構造在下文中關于圖4a和4b公開。

超速調節(jié)器1包括連接到定子繞組8的輸出端子8A、8B、8C的可控開關10A、10B、10C，使得可控開關10A、10B、10C可操作成選擇性地打開或閉合繞組8。這些開關10A、10B、10C可以是固態(tài)開關的形式，如圖4a的igbt晶體管。代替igbt晶體管，還可以使用其它合適的固態(tài)開關，比如mosfet-晶體管或碳化硅晶體管。另一方面，代替固態(tài)開關，還可以使用機械開關，比如接觸器或繼電器。

控制單元11連接到開關10A、10B、10C的控制極，使得控制單元11構造成通過給控制極供給控制信號而導致一個或多個開關10A、10B、10C選擇性地打開或閉合繞組8。

控制單元11包括微處理器13和存儲器30，存儲器包括由微處理器執(zhí)行的軟件。微處理器還包括必要的外設(比如A/D轉換器、線路激勵器等)，以執(zhí)行公開的控制功能。

控制單元包括聯(lián)接到繞組端子8A、8B、8C的整流器28。整流器28將繞組8的源電壓整流為DC鏈路29電壓。當電梯轎廂6移動/永磁體轉子3旋轉時，微處理器13、存儲器30和控制單元11的其它電子部件經由調整器31從DC鏈路29接收電源電壓。如此，在電梯系統(tǒng)沒電的情況下，超速調節(jié)器1也可以激活。

控制單元11構造成獲得電梯轎廂6的移動、在電梯轎廂6的移動與期望移動不同的情況下確定緊急停止情形，并基于所確定的緊急停止情形使一個或多個開關10A、10B、10C閉合繞組8。因為調節(jié)器繩輪2根據電梯轎廂6移動而移動，所以控制單元11通過獲得永磁體轉子3的轉速來獲得電梯轎廂6的移動。為此，控制單元11測量繞組8的輸出電壓，即由源電壓導致的繞組端子8A、8B、8C的電壓，其與永磁體轉子3的轉速成比例。

控制單元11具有記錄在存儲器30中的閾值。閾值定義為電梯轎廂位置的函數(shù)，使得閾值在電梯井道末端附近是低的。當電梯轎廂的端子8A、8B、8C任一的電壓/速度超過對應閾值時，控制單元11通過給開關10A、10B、10C產生控制信號來激活安全鉗5，使得繞組8閉合(短路)。

為了計算閾值，控制單元11經由運行纜線從轎廂位置傳感器接收電梯轎廂6的位置信息。在一些實施例中，控制單元11通過積分繞組端子8A、8B、8C的電壓來計算電梯轎廂6位置。

在一些實施例中，控制單元11還監(jiān)控電梯轎廂的加速度/減速度。為此，控制單元從繞組端子8A、8B、8C的電壓中計算電梯轎廂6的加速度/減速度，并在所計算的加速度/減速度不滿足記錄在存儲器30中的允許條件的情況下激活安全鉗5。

在一些實施例中，控制單元11還監(jiān)控電梯轎廂的運行距離。為此，控制單元從繞組端子8A、8B、8C的電壓中積分來計算電梯轎廂6的運行距離，并在所計算的距離超過記錄在存儲器30中的閾值的情況下激活安全鉗5。

控制單元11從電梯控制單元接收與新電梯行進的開始有關的信息，并控制開關10A、10B、10C以在新電壓行進的起始處打開繞組8。

控制單元11還從電梯控制單元接收與電梯轎廂6進入目的地樓層有關的信息。當電梯轎廂在電梯行進結束時進入目的地樓層時，控制單元11控制開關10A、10B、10C以閉合繞組8。在該情況下，如果在電梯行進結束之后出于某些原因電磁轎廂6開始以不受控方式起動，則安全鉗會立即激活。

控制單元11還包括安全繼電器12。安全繼電器12的觸頭聯(lián)接到電梯安全鏈14，使得當安全繼電器12的觸頭打開時，安全鏈14打開。如所知的，安全鏈14的打開導致提升機的去激勵以及機器制動器的激活，以制動提升機的旋轉，這導致電梯轎廂的緊急停止。當電梯轎廂速度超過記錄的閾值時，控制單元11打開安全繼電器12的觸頭。在一個實施例中，當轎廂6速度超過第一較低閾值，控制單元11打開安全繼電器12的觸頭，并在轎廂6速度仍超過第二較高閾值時進一步接近繞組8以激活安全鉗5。如此，在一些情況下可以在不激活安全鉗5的開發(fā)部下執(zhí)行緊急停止。

在一個實施例中，具有常開觸頭(N.O.)的繼電器用作開關10A、10B、10C，以打開/閉合繞組8。在另一實施例中，使用具有常閉(N.C.)觸頭的繼電器，使得當繼電器被去激勵時，每個輸出端子8A、8B、8C總是閉合，從而安全鉗的激活總是可能的，即使當電梯沒電時也如此。在該情況下，到繼電器的控制線圈以打開繼電器觸頭的電流供應從外部電源(比如電池)發(fā)生。

代替使用微處理器13/存儲器30，控制單元還可以以分立的控制部件、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、繼電器邏輯等來實施。

在一些實施例中，代替直接閉合繞組8，額外的部分(比如電阻器和/或電容器)可以聯(lián)接到繞組端子8A、8B、8C，使得繞組經由所述額外的部件閉合。

在一些實施例，到繞組8的電流供應從外部電源發(fā)生。如此，可通過借助永磁體轉子3拉動安全繩7來選擇性地激活安全鉗5，即使當電梯轎廂6不移動時也如此。

在一些實施例中，傳統(tǒng)的離心力操作的機械激活裝置被添加到上面公開的超速調節(jié)器1。這種方案使得可達到本發(fā)明的優(yōu)點，而不用妥協(xié)傳統(tǒng)的超速調節(jié)器的任意要求。

在前面，關于具有配重的電梯系統(tǒng)描述了本發(fā)明，然而，根據本發(fā)明的方案還適于不具有配重的電梯系統(tǒng)。

本發(fā)明不限于上述實施例，而是許多變型例在由權利要求限定的創(chuàng)造性概念的范圍內是可能的。