专利名称：电梯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在电梯的轿厢速度达到异常速度时使制动器动作，从 而使电梯轿厢停止的电梯。
背景技术：
在现有的电梯中，作为因发生了故障而导致电梯无法停止时的防备措 施，当电梯的速度超过了额定速度时，使制动器(电动机用制动器)以及 机械式紧急制动装置动作，从而使电梯停止。此外，作为在制动器以及紧 急制动装置无法使电梯停止时的防备措施，在升降通道的底部安装了缓冲 器。由于缓冲器的大小必须根据电梯的额定速度进行设定，所以，当电梯 的额定速度提高时，也不得不相应地增大缓冲器，此时，将导致升降通道 的长度加长。
为了解决上述问题，例如在专利文献l中公开了一种方案，其根据电 梯轿厢的位置相应地改变使制动器和紧急制动装置启动的速度，以降低电 梯轿厢与升降通道底部的缓冲器冲撞时的速度，并以此来縮小缓冲器和縮 短升降通道的长度。
此外，例如在专利文献2中公开了一种方案，其为了避免制动装置在 不必要的情况下动作，设计成能够根据电梯轿厢的位置来改变过速的判断 标准。
专利文献1:国际公开专利2004 / 031064号公报
专利文献2:国际公开专利2004 / 028947号公报
在上述现有技术中，随着电梯轿厢的位置接近最下层楼，使电动机用 制动器(作为第1制动装置的电动制动器)以及紧急制动装置(作为第2 制动装置的机械式制动器)在较低的电梯速度下便会启动，会导致制动器 启动的电梯速度与会导致紧急制动装置启动的电梯速度之间的速度差縮小。为此，可能会出现因制动器接到指令后到其实际开始动作为止的时间 差，在制动器动作前，电梯就会达到会使紧急制动装置启动的速度，从而 使得在本来只需使制动器动作就能使电梯轿厢停止的情况下，不必要地使 紧急制动装置动作的问题。
此外，由于使制动器以及紧急制动装置启动的速度变小，所以在电梯 轿厢发生了振动等时，电梯容易达到会导致紧急制动装置启动的速度而导 致紧急制动装置动作。为此，可能会发生紧急制动装置在本来不需要其动 作的情况下动作，从而使导轨受到损伤的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术中所存在的问题，为此，本发明 提供一种电梯制动系统，该电梯制动系统能够减少电梯用紧急制动装置在 不必要的情况下动作，从而能够縮短升降通道的长度。
为了实现上述目的，本发明的电梯具有对应于沿着导轨在升降通道内 升降的电梯轿厢的位置设定的第1设定速度以及被设定为大于所述第1设
定速度的第2设定速度，当所述电梯轿厢的速度超过了所述第1设定速度 时，第l制动装置动作，并且当所述电梯轿厢的速度超过了所述第2设定 速度时，第2制动装置动作，该电梯进一步具有设定为在所述第2设定 速度以上的第3设定速度、以及用于在所述电梯轿厢的速度超过了第1设 定速度而导致第1制动装置动作的情况下检测所述电梯轿厢的速度变化的 振动检测器，使所述第2制动装置根据所述电梯轿厢速度的变化和所述第 2设定速度、或者所述电梯轿厢速度的变化和所述第3设定速度进行动作。 根据本发明，由于能够在作为第l制动装置的电动制动器动作后，根 据电梯轿厢位置和设定速度，判断是否能够仅仅通过电动制动器就能使电 梯停止，并根据判断结果使作为第2制动装置的紧急制动装置动作，因此， 能够避免紧急制动装置在不必要的情况下动作而使导轨受到损伤，从而能 够縮短升降通道的长度。
图1是表示本发明一实施方式中的整体结构的方块图。图2是表示一实施方式中的与电梯轿厢位置相应的各个设定速度的曲 线图。
图3是表示电梯轿厢速度变化的曲线图。
图4是一实施方式中的电梯轿厢速度的振动分析部分的方块图。 图5是表示一实施方式中的振动检测器的滤波器特性的曲线图。
图6是表示一实施方式中的滤波器处理后的波形的曲线图。
图7是一实施方式的动作流程图。
图8是表示其它实施方式的整体结构的方块图。
图9表示其它实施方式的动作流程图。
图中
1电梯轿厢位置检测器
2电梯轿厢速度检测器
3第1设定速度生成器
4第2设定速度生成器
5第3设定速度生成器
6比较器
8振动检测器
10第1制动装置控制器
11第1制动装置
12第2制动装置控制器
13第2制动装置
具体实施例方式
图1表示电梯制动系统的结构图。
图l的上图是电梯示意图，如图所示，电梯轿厢70沿着导轨75在升 降通道内升降。电动机73上连接有绳轮76和第1制动装置11。吊索77 巻挂在绳轮76上，吊索77的两端分别悬吊电梯轿厢70和平衡重78。电 梯轿厢70中安装有第2制动装置13。在电梯轿厢70以及电动机部分73 中设置了用来检测电梯轿厢70的位置和速度等的传感器71、 72。此外， 控制装置74中设置有未图示的第1制动装置控制器10和第2制动装置控制器12，第1制动装置控制器10和第2制动装置控制器12根据来自传感 器71、 72的信息使第1制动装置11以及第2制动装置13动作。
电梯轿厢位置检测器1用来测定电梯轿厢的位置，该检测器例如是从 安装在电动机和调速器滑轮等上的编码器以及安装在升降通道内的标识 中读取数据的装置。电梯轿厢速度检测器2用来检测电梯轿厢行驶中的速 度，该电梯轿厢速度检测器2根据安装在电动机和调速器滑轮等上的编码 器的信号来计算电梯轿厢行驶中的速度，或者根据对升降通道内的以一定 间隔安装的标识进行读取的读取装置输出的信号来计算电梯轿厢行驶中 的速度。
第1设定速度生成器3根据所生成的电梯轿厢运行速度模式，设定比 与某一电梯轿厢位置相对应的运行速度更大的速度值，第2设定速度生成 器4生成设定成比第1设定速度生成器3所生成的速度更大的速度，并且 第3设定速度生成器5生成设定成比第2设定速度生成器4所生成的速度 更大的速度。
比较器6对由电梯轿厢位置检测器1检测到的电梯轿厢位置、由电梯 轿厢速度检测器2检测到的电梯轿厢在某一 电梯轿厢位置处的速度以及由 第1设定速度生成器3生成的电梯轿厢设定速度进行比较，在电梯轿厢速 度超过第1设定速度时，向第1制动装置控制器10输出信号，使第1制 动装置U动作。
比较器7对电梯轿厢位置、电梯轿厢速度以及由第2设定速度生成器 4生成的电梯轿厢设定速度进行比较。比较器9对电梯轿厢位置、电梯轿 厢速度以及由第3设定速度生成器5生成的电梯轿厢设定速度进行比较。
为了检测电梯轿厢速度的变化，更具体地说是为了检测电梯轿厢是否 发生了振动，振动检测器8从电梯轿厢速度检测器2的信号中提取振动分 量。第2制动装置控制器12根据比较器7、比较器9以及振动检测器8 的输出，对第2制动装置13进行驱动。
以下根据图2对制动装置的基本动作进行说明。
图2表示由第1设定速度生成器3、第2设定速度生成器4以及第3 设定速度生成器5生成的设定速度模式的一例，当电梯轿厢从最低楼层向 最高楼层移动时，或者从最高楼层向最低楼层移动时，电梯轿厢的目标速度如虚线所示被设定为目标速度20。
使作为第1制动装置的电动机用制动器启动的第1设定速度21被设
定为大于目标速度20的速度值，而第2设定速度22被设定为大于第1设 定速度21的速度值。
具体地来说，是将第2设定速度22设定为满足下述公式1的值，使 得电动机用制动器动作后能够在电梯轿厢与位于升降通道底部的缓冲器 发生接触前使电梯轿厢停止。
<formula>formula see original document page 8</formula> ( 1 )
公式1中，V2表示第2设定速度，ab表示电动机用制动器动作时的平 均减速度，h表示从设置在升降通道底部的缓冲器的上表面起算的电梯轿 厢位置，a表示富裕量速度。
第3设定速度23被设定成比第2设定速度22更大的值，为了使紧急 制动装置动作后能够在电梯轿厢与位于升降通道底部的缓冲器发生接触 前使电梯轿厢停止，第3设定速度23被设定为满足下述公式2。
<formula>formula see original document page 8</formula> (2)
公式2中，V3表示第3设定速度，as表示紧急制动装置动作时的平均 减速度，P表示富裕量速度。在第2设定速度22和第3设定速度23中， 将成为恒定速度的值设定为电梯轿厢目标速度20的恒定速度线的1.4倍。
可以根据来自电梯轿厢速度检测器2的信号中是否包含有大的振动分 量，来改变使作为第2制动装置的紧急制动装置动作的设定速度。例如， 在因吊索打滑、吊索断裂或第1制动装置的制动力不足等原因而导致电梯 轿厢速度增大时，该信号中不包含大的振动分量，而因电梯轿厢内的激烈 动作等而导致电梯轿厢发生很大的摇晃时，则电梯轿厢速度信号中会包含 大的振动分量。
并且，在因吊索打滑或吊索断裂等原因而引起电梯轿厢速度增大时， 有必要立即使作为第2制动装置的紧急制动装置动作，而如果仅仅是由于 激烈动作等而导致电梯轿厢的振动增大时，则由于该振动不久就会收敛， 所以不一定需要使紧急制动装置动作。
将电梯轿厢速度检测器2的信号输入至振动检测器8中以判断其中是否包含有大的振动分量。如果不包含大的振动分量，则在电梯轿厢速度超 过第2设定速度时，使第2制动装置动作。在判断为电梯轿厢速度检测器 2的信号中包含有大的振动分量时，则在电梯轿厢的速度超过第3设定速
度时，使第2制动装置动作。
通过对电梯轿厢的异常速度的发生原因进行分析，判断该异常速度是 由于吊索打滑、吊索断裂或电动用制动器的制动力不足等引起的，还是由 于电梯轿厢内的激烈动作等产生的大的振动引起的，并根据判断结果来设
定使第2制动装置动作的速度，能够在只需要使电动机用制动器动作便能
使电梯轿厢停止的情况下限制紧急制动装置动作，从而能够縮短升降通道 的长度。
以下对如何来分析电梯轿厢速度中是否包含有振动分量的方法进行 说明。
因乘客的激烈动作等而引起电梯轿厢摇晃时的速度波形如图3的曲线 24所示。当摇晃的时间与电梯轿厢的固有振动频率相接近时，如曲线24 所示，会发生大的振动。
因吊索打滑、吊索断裂或电动机用制动器的制动力不足等引起电梯轿 厢速度增加时的速度波形例如如图3的曲线25所示。为了区分这2种类 型的波形，将电梯轿厢速度检测器2的信号输入到图4所示的振动检测器 8中。
振动检测器8由滤波器8a和判断器8b构成。通过滤波器8a提取表 示电梯轿厢速度检测器2的信号发生变化时的最小值与最大值之间差值的 振动分量值。将振动分量值和在判断部分8b中事先设定好的阈值进行比 较，如果该振动分量值大于阈值，则表示具有振动分量，此时将异常速度 判断为是由于激烈动作等引起的，如果该振动分量值小于阈值，则判断为 异常速度是由于吊索打滑、吊索断裂或电动机用制动器制动力不足等引 起。
图5表示滤波器8a的特性的一例，其中26表示滤波器的增益特性。 当外部干扰源的频率分量与电梯轿厢系统的固有振动频率相接近而产生 共振现象时，电梯轿厢会产生大的振动。因此，优选将滤波器8a的增益 在电梯轿厢系统的固有振动频率附近设定为1.0，而将除此之外的频率带的增益设定成较小的增益。此外，由于电梯轿厢系统的固有振动频率会随 着负载量和吊索长度等的变化而变化，所以，为了避免受到该变化的影响， 至少在从最小的固有振动频率f,到最大的固有振动频率f2为止的范围内将 滤波器8a的增益设定为1.0。
图6是表示图3的波形24、 25经过具有图5所示特性26的滤波器8a 滤波后的结果的示意图。图6的波形27表示图3的波形24经过滤波器8a 滤波后提取到了振动分量的情况，而图6的波形28表示图3的波形25经 过滤波器8a滤波后几乎没有输出的情况。
通过如图6所示那样设定阈值并对振动波形的振幅进行评价，能够判 断出电梯轿厢速度检测器2的信号中是否包含有振动分量。作为判断方法， 在此以釆用振幅进行判断的方法为例作了说明，但也可以根据波形的面积 来进行判断。在第l制动装置动作后，加上波形的绝对值，当加算值超过 阈值时，判断为是由于乘客的激烈动作等所引起的异常速度。此外，也可 以通过将电梯轿厢速度检测器2的信号进行FFT (高速傅里叶变换)处理 来提取振动分量。通过FFT处理可以知道突出的振动分量的频率和功率频 谱，所以在突出的振动分量的频率接近固有振动频率，并且功率频谱比阈 值大时，判断为是由于激烈动作等所引起的异常速度。
图7表示以上说明的整体流程。
在设定了电梯轿厢的目的地楼层后，在步骤30生成电梯轿厢运行模 式，之后在步骤31中，根据在步骤30中生成的运行模式来生成第1、第 2以及第3设定速度模式。在电梯轿厢开始移动后，对电梯轿厢的位置和 速度进行检测，以监视是否发生了异常。
在步骤33中，通过监视电梯轿厢的速度是否超过了第1设定速度来 判断是否发生了异常，当电梯轿厢的速度超过了第1设定速度，在步骤34 中使第1制动装置动作。
在第1制动装置动作后，继续对电梯轿厢的位置和速度进行监视(步 骤35)，并且在步骤36中分析电梯轿厢速度中是否包含有振动分量。
在不包含比事先设定的数值大的振动分量时(步骤37)，在步骤38 中判断电梯轿厢加速度是否达到了第2设定速度，如果没有达到，则在步 骤35中继续对电梯轿厢的位置和速度进行监视，如果达到了第2设定速度，使第2制动装置动作。
如果在步骤37中判断为包含有大的振动分量，则在电梯轿厢速度没 有达到第3设定速度时返回步骤35，而如果达到了第3设定速度时，则使 第2制动装置动作。
图8表示其它的实施例，以下对该其它实施例进行说明。 检测电梯轿厢的加速度，并利用检测到的信息控制第2制动装置13。 在检测电梯轿厢的加速度时，例如可以在电梯轿厢上安装作为加速度检测 器40使用的加速度拾波器，并根据电梯轿厢速度检测器2的信号来计算 电梯轿厢的加速度。
当因电梯轿厢速度达到第1设定速度而导致第1制动装置11动作后， 通过利用电梯轿厢的加速度信息，能够迅速地检测到由于吊索断裂而引起 的电梯轿厢的异常加速，如果加速度持续增加，则使第2制动装置动作， 使电梯轿厢停止。
图9表示整体流程，到步骤54为止与图7的流程相同。 在步骤54中，在第l制动装置ll动作后，监视电梯轿厢的位置、速 度和加速度(步骤55)，当电梯轿厢的加速度达到了事先设定好的数值以 上时，进行电梯轿厢速度的振动分析(步骤57)，如果没有检测到设定值 以上的振动分量，则使第2制动装置动作，如果检测到了设定值以上的振 动分量时，则进入步骤60，在电梯轿厢速度达到第3设定速度时，使第2 制动装置动作。
权利要求
1. 一种电梯，该电梯具有对应于沿着导轨在升降通道内升降的电梯轿厢的位置而设定的第1设定速度以及被设定为大于所述第1设定速度的第2设定速度，当所述电梯轿厢的速度超过了所述第1设定速度时，第1制动装置动作，并且当所述电梯轿厢的速度超过了所述第2设定速度时，第2制动装置动作，该电梯还具有设定为在所述第2设定速度以上的第3设定速度；以及用于在所述电梯轿厢的速度超过了第1设定速度而使第1制动装置动作的情况下检测所述电梯轿厢的速度变化的振动检测器，使所述第2制动装置根据所述电梯轿厢速度的变化和所述第2设定速度、或者所述电梯轿厢速度的变化和所述第3设定速度进行动作。
2. 如权利要求l所述的电梯，其特征在于，所述振动检测器提取振 动分量作为所述电梯轿厢速度的变化。
3. 如权利要求l所述的电梯，其特征在于，当所述电梯轿厢速度的 变化在阈值以下且超过了所述第2设定速度时，使第2制动装置动作。
4. 如权利要求l所述的电梯，其特征在于，所述振动检测器提取振 动分量作为所述电梯轿厢速度的变化，当所述振动分量超过阈值，并且超 过了所述第3设定速度时，使第2制动装置动作。
5. 如权利要求l所述的电梯，其特征在于，所述振动检测器检测加 速度来作为所述电梯轿厢速度的变化。
6. 如权利要求l所述的电梯，其特征在于，在所述升降通道的底部 设置有缓冲器，对所述第3设定速度进行设定，使得在所述电梯轿厢的速 度超过所述第3设定速度而使所述第2制动装置动作时，能够使得所述电 梯轿厢在接触所述缓冲器前停止。
7. 如权利要求l所述的电梯，其特征在于，在所述升降通道的底部 设置有缓冲器，对所述第2设定速度进行设定，使得在所述第l制动装置 动作时，能够使所述电梯轿厢在接触所述缓冲器前停止。
8. 如权利要求l所述的电梯，其特征在于，所述振动检测器提取振动分量作为所述电梯轿厢速度的变化，在所述振动分量在阈值以下时，使第2制动装置在所述电梯轿厢的速 度超过所述第2设定速度时动作，在所述振动分量超过阈值时，使第2制动装置在所述电梯轿厢的速度 超过所述第3设定速度时动作。
全文摘要
提供一种能够减少紧急制动装置在不必要的情况下动作，并且能够缩短升降通道长度的电梯。本发明的电梯具有根据电梯轿厢的位置而设定的第1设定速度以及设定为大于所述第1设定速度的第2设定速度，当电梯轿厢的速度超过了第1设定速度时，第1制动装置(11)动作，并且当电梯轿厢的速度超过了第2设定速度时，第2制动装置(13)动作，该电梯进一步具有被设定为在第2设定速度以上的第3设定速度以及用于在电梯轿厢的速度超过第1设定速度而导致第1制动装置(11)动作时检测电梯轿厢的速度变化的振动检测器(8)，并且使第2制动装置(13)根据电梯轿厢速度的变化和第2设定速度、或者电梯轿厢速度的变化和第3设定速度进行动作。
文档编号B66B5/04GK101301977SQ20081009567
公开日2008年11月12日 申请日期2008年5月7日 优先权日2007年5月9日
发明者寺本律, 荒川淳, 藤野笃哉 申请人:株式会社日立制作所