电磁制动器温度监测系统及方法与流程

本公开涉及一种电磁制动器温度监测系统及方法，并且特别地涉及一种采用该系统及方法的乘客输送机系统，诸如，电梯系统。

背景技术：

乘客输送机系统(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，并且转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输送机系统除了其它事物之外还包括电磁制动器和配置成确定电磁制动器的温度的控制器。

在前文的乘客输送机系统的另外的非限制性实施例中，系统包括：电流传感器，其与电磁制动器进行电子通信，并且配置成提供指示流过电磁制动器的电流的输出，并且，控制器配置成解译(interpret)电流传感器的输出，以确定电磁制动器的温度。

在前文的乘客输送机系统中的任一个的另外的非限制性实施例中，控制器配置成解译电流传感器的输出，以确定电磁制动器的电阻，并且配置成基于所确定的电阻而确定电磁制动器的温度。

在前文的乘客输送机系统中的任一个的另外的非限制性实施例中，系统包括与电磁制动器进行电子通信的固定电压式电源。

在前文的乘客输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；转矩传感器，其配置成提供指示马达的转矩的输出；以及控制器，其配置成基于转矩传感器的输出而确定电磁制动器的温度。

在前文的乘客输送机系统中的任一个的另外的非限制性实施例中，控制器配置成基于乘客输送机系统的占空比(dutycycle)而确定电磁制动器的温度。

在前文的乘客输送机系统中的任一个的另外的非限制性实施例中，系统包括安装成与电磁制动器相邻的热控开关，并且，控制器配置成基于热控开关的输出而确定电磁制动器的温度。

在前文的乘客输送机系统中的任一个的另外的非限制性实施例中，热控开关配置成在热控开关的温度超过阈值时断开。

在前文的乘客输送机系统中的任一个的另外的非限制性实施例中，热控开关包括热敏电阻器。

在前文的乘客输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指引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确定电磁制动器的温度。

在前文的乘客输送机系统中的任一个的另外的非限制性实施例中，系统包括电源与电磁制动器之间的第一开关，其中，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，并且进一步包括第二开关，第二开关配置成提供指示电磁制动器是被接合或还是脱离的输出。

在前文的乘客输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指引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。

在前文的乘客输送机系统中的任一个的另外的非限制性实施例中，控制器配置成在电磁制动器的温度降至预定范围之外时，至少暂时地停止乘客输送机系统的操作。

在前文的乘客输送机系统中的任一个的另外的非限制性实施例中，乘客输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确定乘客输送机系统的电磁制动器的温度。

在前文的方法的另外的非限制性实施例中，确定步骤基于流过电磁制动器的电流。

在前文的方法中的任一个的另外的非限制性实施例中，确定步骤基于机械地连接到电磁制动器的马达的转矩。

在前文的方法中的任一个的另外的非限制性实施例中，确定步骤基于乘客输送机系统的占空比。

在前文的方法中的任一个的另外的非限制性实施例中，确定步骤基于与电磁制动器相邻的热控开关的输出。

在前文的方法中的任一个的另外的非限制性实施例中，确定步骤基于电流被指引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。

前文的段落、权利要求书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)可以独立地或以任何组合采取。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图示示例性的乘客输送机系统。

图2图示示例性的驱动系统。

图3是从图2沿着线3-3截取的示意横截面图，并且图示示例性的电磁制动器的细节。

图4示意性地图示示例性的乘客输送机系统的各种构件。

图5是线圈电阻与温度的对比的示例性的图形表示。

图6是制动器拾取时间(picktime)与温度的对比的示例性的图形表示。

具体实施方式

本公开涉及一种电磁制动器温度监测系统及方法，并且特别地涉及一种采用该系统及方法的乘客输送机系统，诸如，电梯系统。示例性的乘客输送机系统包括电磁制动器和配置成确定电磁制动器的温度的控制器。除了将从下文的描述意识到的益处以外，本公开还允许人们容易地确定电磁制动器的温度，并且转而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。而且，本公开的各种方面容许人们使用乘客输送机系统的现有硬件来确定电磁制动器的温度，这降低成本。

图1图示示例性的乘客输送机系统10。在图1中，乘客输送机系统10是电梯系统，然而，本公开扩展到其它乘客输送机系统，诸如，自动扶梯。

乘客输送机系统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，并且例如能够在机房中布置于井道12外部。

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。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内朝上或朝下竖直地移动。

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器件、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。示意性地图示的控制器局域网(can)30允许控制器28通过有线和/或无线电子连接而与乘客输送机系统10的各种构件通信。

图3是示出示例性的电磁制动器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，夹式制动器、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以及转而驱动轴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被相应的多组第一弹簧44和第二弹簧46沿第一方向d1偏压成与第一盘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的力的作用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。在此条件下，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导线的相应的线圈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，并且使得第一板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转而也自由地旋转。

虽然图3图示一个示例性的电磁制动器22，但本公开不限于图3的细节。特别地，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配置成确定电磁制动器22的温度。术语“检测”在本文中用于意指控制器28配置成作为执行运算、运行算法、使用查找表等等的结果，接收一个或多个输入并且使用那些输入来查明电磁制动器22的温度。

图4关于乘客输送机系统12的各种构件而示意性地图示控制器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确定电磁制动器22的温度，如现在将描述的那样。

在本公开的一个方面，控制器28配置成基于电流传感器52的输出而确定电磁制动器22的温度。特别地，在图4中，电流传感器52配置成提供指示流过电磁制动器22的线圈48、50的电流的输出。

特别地，当第一开关54(其可以是继电器)响应于来自控制器28的指令而闭合时，电源56(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。控制器28可以使用基于欧姆定律的算法来使电源56的电压(作为示例，其可以是24或48伏)与线圈48、50的电阻关联。然后，控制器28使用算法、查找表等等来基于线圈48、50的电阻而确定电磁制动器22的温度。

图5表示线圈48、50的电阻(y轴线)与电磁制动器22的温度(x轴线)之间的示例性的关联。预定操作范围58例如可以由线圈48、50的温度额定值定义。预定操作范围58被定义并且存储于控制器28中，并且在t最小与t最大之间扩展，t最小和t最大是预定义的最小温度阈值和最大温度阈值。如果控制器28确定电磁制动器22的温度处于预定操作范围58之外，则控制器28可以发出指令，以至少暂时地停止乘客输送机系统10的操作或采取某个其它校正动作，诸如，对电磁制动器22进行加热或冷却。

返回参考图4，在本公开的另一方面，控制器28配置成基于转矩传感器60的输出而确定电磁制动器22的温度，转矩传感器60配置成提供指示电动马达18的转矩的输出。在一个示例中，转矩传感器60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60是单独的专用传感器。控制器28可能能够标识如下的状况：例如，在电动马达18运行时，电磁制动器22施加过度的摩擦。在那些状况下，控制器28配置成确定电动马达18的转矩超过预期的转矩水平，并且，控制器28进一步配置成使用例如算法或查找表来基于过大的转矩而确定电磁制动器22的温度。

在本公开的另外的方面，控制器28配置成基于乘客输送机系统10的占空比而确定电磁制动器22的温度。特别地，控制器28配置成监测乘客输送机系统10在特定时段期间多久活动一次。当乘客输送机系统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。占空比可以通过查明第一开关54在某一时段期间闭合的总时间量而确定。

在本公开的另外的方面，一个或多个热控开关62、64与控制器28进行电子通信。如图3中所示出的热控开关62、64安装成与相应的线圈48、50相邻。在特定示例中，热控开关62、64可以安装成与包绕线圈48、50的线圈外壳66、68相邻或嵌入于线圈外壳66、68内。热控开关62、64配置成在热控开关62、64达到预定温度时断开，并且在热控开关62、64降回到低于预定温度时再次闭合。当热控开关62、64断开时，控制器28配置成确定电磁制动器22已至少满足(若未超过)该预定温度。在此意义上，热控开关62、64的输出可以被视为指示热控开关62、64的温度是否已满足预定温度的二进制输出。在另一示例中，热控开关由热敏电阻器(诸如，正温度系数(ptc)热敏电阻器)提供，并且配置成在电阻上与温度成比例地变化。在该示例中，热控开关62、64的输出是可变的，并且提供更精确的温度指示。使用热控开关62、64的益处是，当电磁制动器22返回到可接受的操作范围时，可以恢复乘客输送机系统10的正常操作。

在本公开的又另一方面，控制器28配置成基于电流被指引至电磁制动器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而确定电磁制动器22的温度。该时间差可以被称为“拾取时间”或“制动器拾取时间”。

为了确定拾取时间，控制器28监测第一开关54和第二开关70(其可以是继电器)的输出。在特定示例中，第二开关70配置成在第一板40和第二板42已从与盘32、34的直接接触解除时闭合。换而言之，第二开关70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54的闭合与第二开关70的闭合之间的时间而确定拾取时间。控制器28可以例如使用算法或查找表来使拾取时间与电磁制动器22的温度关联。如在图6中大体上示出的，制动器拾取时间(y轴线)成比例于电磁制动器22的温度(x轴线)。

应当理解，第二开关70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，如所指示地通过使第一开关54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70的断开而接合的时间之间的时间被监测。该时间可以被称为“下降时间”。例如，高于预定阈值的下降时间可以指示电磁制动器22的温度低于t最小。

虽然已在上文中描述本公开的许多方面，但应当理解，本公开扩展到乘客输送机系统，包括所公开的实施例中的一个或全部。例如，控制器28能够基于拾取时间并且并行地基于电流传感器52的输出而确定电磁制动器22的温度。在示例中，能够对多次温度确定的结果求平均值。

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书的范围。因此，应当研究下文的权利要求书，以确定权利要求书的真实范围和内容。