配置成识别指示电磁制动器温度的状况的系统及方法与流程

本公开涉及一种配置成识别指示电磁制动器温度的状况的系统及方法，并且尤其地涉及一种采用该系统及方法的诸如电梯系统的乘客运送机系统。

背景技术：

乘客运送机系统(诸如，电梯系统)大体上包括马达、驱动轴以及制动器系统。在电梯系统的情境下，马达、驱动轴以及制动器系统控制电梯轿厢在井道(hoistway)内的移动。一种已知的类型的制动器系统包括电磁地释放的制动器，电磁地释放的制动器配置成在电磁体被启动时，容许驱动轴的旋转，并且在电磁体被停用时，防止驱动轴的旋转，并且继而防止电梯轿厢的竖直运动。

技术实现要素：

根据本公开的示范性的方面的乘客运送机系统除了其它事物之外还包括：电磁制动器；和控制器，其配置成识别指示电磁制动器的温度接近预定操作范围的边界的状况。

在前文的乘客运送机系统的另外的非限制性实施例中，控制器配置成当状况被识别出时，采取校正行动。

在前文的乘客运送机系统中的任一个的另外的非限制性实施例中，控制器配置成当状况被识别出时，至少暂时地停止乘客运送机系统的操作。

在前文的乘客运送机系统中的任一个的另外的非限制性实施例中，控制器在不直接确定电磁制动器的温度的情况下识别状况。

在前文的乘客运送机系统中的任一个的另外的非限制性实施例中，系统包括：马达，其机械地连接到电磁制动器；和转矩传感器，其配置成提供指示马达的转矩的输出。而且，控制器配置成当转矩传感器的输出超过预定转矩阈值时，识别状况。

在前文的乘客运送机系统中的任一个的另外的非限制性实施例中，控制器配置成当乘客运送机系统的占空因数(dutycycle)超过预定占空阈值时，识别状况。

在前文的乘客运送机系统中的任一个的另外的非限制性实施例中，控制器通过监测配置成断开和闭合以选择性地容许电流流过电磁制动器的电磁体的开关的状态而确定占空因数。

在前文的乘客运送机系统中的任一个的另外的非限制性实施例中，开关位于电源与电磁体之间。

在前文的乘客运送机系统中的任一个的另外的非限制性实施例中，开关与控制器进行电子通信。

在前文的乘客运送机系统中的任一个的另外的非限制性实施例中，控制器配置成基于电流被引导至电磁制动器的时间与电磁制动器从驱动轴脱离的时间之间的差而识别状况。

在前文的乘客运送机系统中的任一个的另外的非限制性实施例中，系统包括位于电源与电磁制动器之间的第一开关。第一开关配置成响应于来自控制器的指令而选择性地断开和闭合。系统另外包括第二开关，第二开关配置成提供指示电磁制动器是接合还是脱离的输出。

在前文的乘客运送机系统中的任一个的另外的非限制性实施例中，控制器配置成基于第一开关闭合的时间而确定电流被引导至电磁制动器的时间，并且控制器配置成基于第二开关的输出而确定电磁制动器从驱动轴脱离的时间。

在前文的乘客运送机系统中的任一个的另外的非限制性实施例中，状况指示电磁制动器的温度接近上限阈值和下限阈值之一。

在前文的乘客运送机系统中的任一个的另外的非限制性实施例中，控制器配置成并行地识别多个状况，并且多个状况中的每个指示电磁制动器的温度接近预定操作范围的边界。

在前文的乘客运送机系统中的任一个的另外的非限制性实施例中，乘客运送机系统是电梯系统。

根据本公开的示范性的方面的方法除了其它事物之外还包括识别指示乘客运送机系统的电磁制动器的温度接近预定操作范围的边界的状况。

在前文的方法的另外的非限制性实施例中，识别步骤基于机械地连接到电磁制动器的马达的转矩是否超过预定转矩阈值。

在前文的方法的另外的非限制性实施例中，识别步骤基于乘客运送机系统的占空因数是否超过预定占空阈值。

在前文的方法的另外的非限制性实施例中，识别步骤基于电流被引导至电磁制动器的时间与电磁制动器从驱动轴脱离的时间之间的时间差是否超过预定阈值。

在前文的方法的另外的非限制性实施例中，乘客运送机系统是电梯系统。

前文的段落、权利要求或下文的描述和附图的实施例、示例以及备选方案(包括其各种方面或相应的个别的特征中的任一个)可以独立地或以任意组合采取。结合一个实施例而描述的特征适用于所有实施例，除非这样的特征不相容。

附图说明

图1示出了示例乘客运送机系统。

图2示出了示例驱动系统。

图3是从图2沿着线3-3截取的示意横截面图，并且示出了示例电磁制动器的细节。

图4示意性地示出了示例乘客运送机系统的各种构件。

具体实施方式

本公开涉及一种配置成识别指示电磁制动器温度的状况并且在必要的情况下响应于指示电磁制动器温度的状况的系统及方法，并且尤其地涉及一种采用该系统及方法的诸如电梯的乘客运送机。示例乘客运送机系统包括：电磁制动器；和控制器，其配置成识别指示电磁制动器的温度接近预定操作范围的边界的状况。除了将从下文的描述意识到的益处以外，本公开还限制乘客运送机系统的操作，以确保电磁制动器在最佳温度范围内操作，以便进行高效操作。在本公开中，电磁制动器的温度并非直接地被确定(例如，运算或从查找表推导)，而是系统在无需首先对温度进行量化的情况下响应于指示电磁制动器的温度的状况。而且，本公开使用乘客运送机系统的现有硬件，这降低成本。

图1示出示例乘客运送机系统10。在图1中，乘客运送机系统10是电梯系统，然而，本公开扩展到诸如自动扶梯的其它乘客运送机系统。

乘客运送机系统10包括井道12，电梯轿厢14在井道12内行进。在此示例中，电梯轿厢14的行进被驱动系统16管控，驱动系统16包括：电动马达18(图2)；驱动轴20，其机械地连接到电动马达18；以及电磁地释放的制动器22，其经由驱动轴20来机械地连接到电动马达18。电磁地释放的制动器22将在本文中被称为电磁制动器。在此示例中，驱动系统16安装于井道12的顶部附近。然而，应当理解，驱动系统16不需要安装于井道12内，并且可例如布置于能够井道12外部在机房中。

电梯轿厢14和配重24从环绕驱动轴20缠绕的一个或多个悬挂部件26(诸如，带或绳)悬挂下来。因而，当驱动轴20旋转时，电梯轿厢14取决于驱动轴20的旋转方向而在井道12内竖直朝上或朝下地移动。

控制器28监测并且控制驱动系统16。在图2中示意性地示出控制器28。控制器28包括用以执行对于操作驱动系统16而必需的控制功能的电子设备、软件或两者。在一个非限制性实施例中，控制器28是电梯驱动控制器。虽然控制器28示出为单个装置，但控制器28可以包括呈多个硬件装置的形式的多个控制器或位于一个或多个硬件装置内的多个软件控制器。示意性地示出的控制器局域网(can)30允许控制器28通过有线和/或无线电子连接而与乘客运送机系统10的各种构件通信。

图3是示出示例电磁制动器22的额外的细节的横截面图。在此示例中，电磁制动器22是离合器制动器，但本公开不限于离合器制动器，并且扩展到其它类型的电磁制动器，诸如卡钳制动器、鼓式制动器等等。

在图3的示例中，电磁制动器22围绕中心轴线a取向，并且包括第一盘32和第二盘34，第一盘32和第二盘34包括花键36、38，花键36、38配置成与驱动轴20(未在图3中示出)通过接口接合。盘32、34以及继而驱动轴20配置成取决于相应的第一板40和第二板42的位置而选择性地围绕中心轴线a旋转。在此示例中，第一板40和第二板42被相应组的第一弹簧44和第二弹簧46沿第一方向d1偏置成与第一盘32和第二盘34接合，具体地，直接接触。第一方向d1平行于中心轴线a，并且关于图3而沿左手方向延伸。当第一板40和第二板42在第一弹簧44和第二弹簧46的力下直接地接触相应的第一盘32和第二盘34时，第一板40和第二板42防止第一盘32和第二盘34围绕中心轴线a旋转。在此状况下，使电磁制动器22接合，并且防止驱动轴20旋转，并且因而防止电梯轿厢14在井道12内移动。

为了使电磁制动器22脱离并且容许驱动轴20的旋转，控制器28发出一个或多个指令，以启动电磁制动器22的一个或多个电磁体。在本公开中，电磁制动器22包括两个电磁体，这两个电磁体各自包括线材的相应的线圈48、50。线圈48、50可以围绕中心轴线a周向地延伸。响应于来自控制器28的指令，电流流过线圈48、50，以产生足以吸引第一板40和第二板42的磁场，第一板40和第二板42本身可以由被吸引到磁场的材料(诸如，金属)制成。通过线圈48、50而产生的磁场克服第一弹簧44和第二弹簧46的力，并且引起第一板40和第二板42沿与第一方向d1相反的第二方向d2移动，以致于第一板40和第二板42不再直接地接触第一盘32和第二盘34。照此，第一盘32和第二盘34围绕中心轴线a自由地旋转。驱动轴20继而也自由地旋转。

虽然图3示出一个示例电磁制动器22，但本公开不限于图3的细节。尤其地，虽然电磁制动器22包括两组盘、板、线圈、弹簧等等，但本公开扩展到具有一组或多组盘、板、线圈以及弹簧的电磁制动器。

在本公开中，为了确保驱动系统16的高效操作，控制器28配置成识别指示电磁制动器22的温度接近预定操作范围的边界(即，上限或下限)的一个或多个状况。如本文中所使用的术语接近意味着，电磁制动器22的温度处于上限或下限的预定量内。为此，虽然在本文中提到接近边界，但本公开包括指示电磁制动器22的温度落在预定操作范围之外的状况。预定操作范围可以基于如下的范围：电磁制动器22在该范围内高效地操作。预定操作范围可以由制造商设定并且/或者基于对于电磁制动器22的各种构件的温度额定值而设定。在本公开中，术语“识别”用于意指控制器28配置成从乘客运送机系统10的各种构件接收信号并且辨识这些构件何时符合某些标准。

图4关于乘客运送机系统10的各种构件而示意性地示出控制器28。控制器28配置成基于来自这些构件中的一个或多个的输入而识别指示电磁制动器22的温度接近预定操作范围的边界的状况，如现在将描述的那样。虽然控制器28配置成识别指示电磁制动器22的温度的状况，但在本公开中，控制器28在不直接地确定(即，运算)电磁制动器22的温度的情况下，就如此做。例如，不存在安装到电磁制动器22的温度传感器，并且控制器28不与任何这样的温度传感器进行电子通信。

参考图4，控制器28配置成识别如下的状况：当转矩传感器54的输出超过预定转矩阈值时，电磁制动器22接近预定操作范围的边界。在一个示例中，转矩传感器54配置成提供指示电动马达18的转矩的输出，并且预定转矩阈值是存储于控制器28中的预定值。在一个示例中，转矩传感器54由马达18和/或控制器28提供。在该示例中，转矩能够通过监测马达电流反馈而确定。在另一示例中，转矩传感器54是单独的专用传感器。当转矩传感器54的输出指示已超过预定转矩阈值时，这可以指示：例如，在电动马达18运行时，电磁制动器22施加过量的摩擦。照此，在本公开中，控制器28可以采取校正行动，诸如，至少暂时地停止乘客运送机系统10的操作或对电磁制动器22进行加热或冷却。

在本公开的另一方面，控制器28配置成识别如下的状况：当乘客运送机系统10的占空因数超过预定占空因数阈值时，电磁制动器22接近预定操作范围的边界。尤其地，控制器28配置成监测乘客运送机系统10在特定时段期间多久活动一次。当乘客运送机系统10活动时，电梯轿厢14移动，并且电磁制动器22脱离。照此，电流流过线圈48、50。占空因数可以基于第一开关56的状态而确定，并且尤其通过查明第一开关54在某一时段期间闭合的总时间量而确定。第一开关56(其可以是继电器)配置成响应于来自控制器28的指令而选择性地断开和闭合。当第一开关56被闭合时，电源58(诸如，如电池那样的固定电压式电源)电子地连接到线圈48、50。作为示例，电源58可以是24或48伏。

在本公开的又另一方面，控制器28配置成识别如下的状况：基于电流被引导至电磁制动器22的时间与电磁制动器22从驱动轴20脱离的时间之间的差，电磁制动器22接近预定操作范围的边界。该时间差可以被称为“拾取时间(picktime)”或“制动器拾取时间”。控制器28配置成如果拾取时间超过预定阈值，则采取校正行动。过量的拾取时间可以指示线圈48、50中的一个或两者中的短路，其导致较低强度的磁场。

为了确定拾取时间，控制器28监测第一开关56和第二开关60(其也可以是继电器)的输出。在特定示例中，第二开关60配置成在第一板40和第二板42已退出与盘32、34的直接接触时闭合。换而言之，第二开关60配置成在电磁制动器22脱离时闭合，并且在电磁制动器22被接合时断开。因而，在此示例中，控制器28通过确定第一开关56的闭合与第二开关60的闭合之间的时间而确定拾取时间。应当理解，第二开关60能够是串联连接的多个开关，其中，每个开关对应于板40、42中的相应的一个。

在本公开的另一方面，监测如所指示地通过使第一开关56断开而导致的电流中断和电磁制动器22如所指示地通过开关60的断开而接合的时间之间的时间。该时间可以被称为“卸下时间(droptime)”。高于预定阈值的卸下时间可以指示电磁制动器22的温度低于下限阈值。

虽然已在上文中描述本公开的许多方面，但应当理解，本公开扩展到乘客运送机系统，包括所公开的实施例中的一个或全部。例如，控制器28能够针对指示电磁制动器22接近预定操作范围的边界的许多状况而并行地监测。如果所监测的状况中的任一个指示电磁制动器22接近边界，控制器28能够采取校正行动。在此意义上，状况中的每个单独地指示电磁制动器的温度接近预定操作范围的边界。

应当理解，诸如，“大体上”、“基本上”以及“大约”的术语不旨在为无边界术语，并且应当与本领域技术人员将解释那些术语的方式一致地解释。

虽然不同示例具有在图示中示出的具体构件，但本公开的实施例不限于那些特定组合。有可能将来自示例中的一个的构件或特征中的一些与来自示例中的另一个的特征或构件组合而使用。另外，本公开所附的各种图不一定按比例绘制，并且一些特征可以被放大或最小化，以示出特定构件或布置的某些细节。

本领域普通技术人员将理解，上述的实施例是示范性并且非限制性的。即，本公开的修改将属于权利要求的范围内。因此，应当研究下文的权利要求，以确定权利要求的真实范围和内容。