專利名稱：電梯的安全裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電梯的安全裝置，尤其涉及由逆變器控制的電梯的安全裝置。
通常的電梯在轎廂到達(dá)樓面時，在它完全停止之前，門就能打開。另外，如果鋼纜由于轎廂停止時乘客的上下伸縮，使轎廂與樓面的高低距離增大，則轎廂就以微速運(yùn)動，使距離縮小。這些動作是在門開著的時候進(jìn)行的，因此，萬一控制裝置在這些動作過程中發(fā)生故障，正在上下的乘客就有可能夾在轎廂與樓面之間，或掉入電梯井中，這非常危險。因此，在控制裝置發(fā)生故障等情況下，有必要立即進(jìn)行緊急制動，使轎廂停下，確保乘客的安全。
作為舉例，圖3給出在特開昭52-115044號公報上揭示的已有電梯安全裝置一個實(shí)施例的運(yùn)轉(zhuǎn)性能圖。圖中，A是門的啟開點(diǎn)，曲線EGO表示轎廂正常抵達(dá)樓面時的速度，轎廂停在O點(diǎn)。AO及OB表示抵達(dá)區(qū)域，AC或BD表示抵達(dá)樓面轎廂速度的上限?，F(xiàn)在，假定轎廂通過A點(diǎn)后發(fā)生故障，例如其速度如EGF那樣在F點(diǎn)超過速度上限，通過測出其速度超出上限，而產(chǎn)生停止指令，使轎廂緊急停止。
已有的電梯安全裝置構(gòu)造成象上述那樣，是在檢測到轎廂的速度超越上限之后，產(chǎn)生緊急停止指令。因此，就有這樣的問題，從故障發(fā)生到產(chǎn)生緊急停止指令之間，轎廂速度增大，制動距離變長。另外，在象無齒輪電梯那樣裝有大型制動裝置的電梯中，緊急停止指令發(fā)生之后到產(chǎn)生制動力矩為止的時間，也就是制動動作時間，一般是長的，因此，希望提前進(jìn)行故障檢出。
本發(fā)明用于解決上述問題，其目的在于提供一種電梯安全裝置，它能夠通過對控制裝置快速地進(jìn)行故障檢出從而進(jìn)行緊急制動，以確保乘客的安全。
本發(fā)明的電梯安全裝置利用帶通濾波器檢出逆變器產(chǎn)生的高次諧波成分，因此當(dāng)該成分變得異常時，發(fā)出緊急停止指令。
本發(fā)明通過檢出逆變器產(chǎn)生的高次諧波成分的異常情況，在故障發(fā)生的同時，輸出緊急停止指令，使轎廂停止。


圖1是示出本發(fā)明一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，圖2是圖1的逆變器的輸出波形成分圖，圖3是已有電梯安全裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)特性圖。
圖1是本發(fā)明一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。其中，1是三相交流電源，2是由二極管構(gòu)成的交流變直流的整流器，3是接在整流器2的直流側(cè)的濾波電容器，4是由晶體管及二極管構(gòu)成的、將直流電變換成具有可變電壓和可變頻率的三相交流電的逆變器，5是用于提升轎廂的感應(yīng)電動機(jī)，6是繩輪，7是制止繩輪6的旋轉(zhuǎn)的電磁閥，8是鋼纜，9是轎廂，10是平衡錘。11是指示轎廂9的運(yùn)動速度的速度指令裝置，12是加法器，13是控制感應(yīng)電動機(jī)5的旋轉(zhuǎn)次數(shù)的速度控制裝置，14是對構(gòu)成逆變器4的晶體管的導(dǎo)通時間進(jìn)行脈寬調(diào)制(PWM，控制的脈寬調(diào)制裝置，15是檢出感應(yīng)電動機(jī)5的旋轉(zhuǎn)次數(shù)的速度計用發(fā)電機(jī)。16是只讓逆變器4的輸出電壓中特定頻率成分通過的公知的帶通濾波器，17是比較器，17a是其輸出信號，18是比較器17的參考電壓，19是與門，19a是緊急停止指令信號，20是抵達(dá)樓面區(qū)域檢出信號。
在上述那樣構(gòu)成的電梯安全裝置中，由整流器2把三相交流電源1的交流電變換成直流電，由濾波電容3濾波之后，供給逆變器4。一旦轎廂9接到啟動指令，速度指令裝置11即開始動作，產(chǎn)生速度指令信號，藉此，速度控制裝置13即工作，運(yùn)算逆變器輸出電壓指令值。該電壓指令值由脈寬調(diào)制裝置14進(jìn)行脈寬調(diào)制之后，作為導(dǎo)通指令信號給到逆變器4的晶體管上。于是，逆變器4進(jìn)行工作，將直流電變換成電壓和頻率可變的交流電，供給感應(yīng)電動機(jī)5。藉此，感應(yīng)電動機(jī)5開始旋轉(zhuǎn)，轎廂9開始行走。另一方面，感應(yīng)電動機(jī)5的轉(zhuǎn)動次數(shù)由速度計用發(fā)電機(jī)15檢出，提供給加法器12，與速度指令信號比較，進(jìn)行反饋控制，由此，對轎廂的行走速度作高精度的控制。
圖2是示出逆變器4的輸出波形成分的曲線圖。逆變器4的控制采用正弦波PWM方式，采用正弦波eo作為輸出基準(zhǔn)信號，鋸齒波ep作為載波，在這種情況下，眾所周知，逆變器輸出波形成分可用下式表達(dá)。
基波成分角頻率ωo振幅a(Ed/2)高次諧波成分角頻率nωp±kωo振幅(2Ed/nπ)Jk(nπa/2)但是，n＝1，3，5…的時候，K＝0，2，4，…n＝2，4，6…的時候，K＝1，3，5…這里，a∶eo與ep的振幅比(控制率)a≤1Ed濾波電容器3的直流電壓ωp載波ep的角頻率Jkk階貝塞耳函數(shù)通常，ωp采用比ωo足夠大的值，因此，在圖2中，通過把高次諧波成分nωp±kωo中的±Kωo成分合成到nωp成分中，作為nωp成分示出。
下面，對電梯運(yùn)轉(zhuǎn)時控制率的變化進(jìn)行說明。轎廂9的速度與逆變器4的輸出電壓有大致的比例關(guān)系，轎廂停止時，逆變器4的輸出電壓為零，因此，控制率a＝0。加速時，逆變器電壓慢慢上升，因此，控制率a也慢慢地上升。而后，轎廂速度達(dá)到全速時，由于逆變器的電路設(shè)計，多少有些誤差，通常使控制率a大致接近1。
接著，說明樓面抵達(dá)區(qū)域中的控制率a的值。在樓面抵達(dá)區(qū)域中，轎廂9的速度一般在每分鐘20m以下，因此，例如，對于額定速度為每分鐘105m的電梯，在樓面抵達(dá)區(qū)域中規(guī)定控制率a的值約在0.2以下，電梯速度越高，其值越小。因此，從圖2可以知道，在控制率a小的區(qū)域中，各個高次諧波成分、ωp成分、2ωp成分、3ωp成分與控制率a大致成比例關(guān)系。另外，角頻率ωo的基波成分也與控制率a有比例關(guān)系，但是，對基波成分來說，不光是電壓值，角頻率ωo本身與控制率a成比例的點(diǎn)與高次諧波成分、ωp成分、2ωp成分、3ωp成分不同。
這里，將帶通濾波器10的中心頻率例如設(shè)定為載波角頻率ωp，做成能夠只檢出逆變器輸出電壓中的ωp成分。與額定速度為每分鐘105m的電梯相對應(yīng)，將比較器17的參考電壓18的值設(shè)定為圖2中Vref所表示的值，在角頻率ωp成分變得比Vref大的時候，比較器17工作，其輸出信號17a成為“1”。
在上面那樣的結(jié)構(gòu)中，只要電梯控制裝置正常工作，轎廂處于抵達(dá)區(qū)域，抵達(dá)區(qū)域檢出信號20為“1”的期間，比較器17就不會工作。但是，在抵達(dá)區(qū)域中運(yùn)行時，如果控制裝置中發(fā)生故障，角頻率ωp成分變得比參考電壓Vref大，則比較器17工作，其輸出信號17a成為“1”，另外，由于轎廂處于抵達(dá)區(qū)域，抵達(dá)區(qū)域檢出信號20也處于“1”，因此，與門19工作，發(fā)出緊急停止指令19a。電磁閥因此而動作，轎廂停止。
另外，在上述實(shí)施例中，就帶通濾波器16的中心頻率設(shè)為載波角頻率ωp的情況作了說明，從圖2顯然可看出，這不限于ωp，將其設(shè)定為2ωp、3ωp等任一高次諧波成分，也能得到同樣的效果。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，利用帶通濾波器檢出逆變器產(chǎn)生的高次諧波成分，在高次諧波成分的含量變得異常時，產(chǎn)生緊急停止指令，因此，在控制裝置發(fā)生故障的同時，能夠發(fā)出緊急停止指令，使得轎廂的制動距離變短，能獲得安全性高的裝置。
權(quán)利要求
1.一種電梯安全裝置，用于由逆變器控制轎廂卷揚(yáng)用的電動機(jī)的電梯中，其特征在于，它包括用于檢出上述逆變器產(chǎn)生的高次諧波成分的高次諧波成分檢出裝置，并構(gòu)造成當(dāng)該檢出裝置檢出的高次諧波成分的含量變得異常時，發(fā)出轎廂緊急停止指令。
全文摘要
一種電梯安全裝置，用在由逆變器控轎廂卷揚(yáng)用的電動機(jī)的電梯中，它包括用于檢測上述逆變器產(chǎn)生的高次諧波成分的高次諧波成分檢出裝置，當(dāng)該裝置檢測到高次諧波成分的含量變得異常時，發(fā)出指令使轎廂停下。采用本發(fā)明的裝置后，故障發(fā)生時轎廂的制動距離縮短，提高了電梯的安全性。
文檔編號B66B1/30GK1056288SQ9110282
公開日1991年11月20日 申請日期1991年4月30日 優(yōu)先權(quán)日1990年5月9日
發(fā)明者米本正志 申請人:三菱電機(jī)株式會社