專利名稱：電梯過加速和過速保護系統的制作方法
技術領域：
本發明大體涉及用于電梯的電子式過加速和過速保護系統。
背景技術：
電梯包括安全系統，以阻止電梯響應于電梯構件斷裂或以別的方式變得不起作用而以過高的速度行進。在傳統上，電梯安全系統包括典型地稱為調速器的機械式速度感測裝置和安裝到電梯轎廂構架上以選擇性地夾緊電梯導軌的安全設備或夾持機構。如果提升繩斷裂或其它電梯運行構件故障，從而導致電梯轎廂以過高的速度行進，則調速器會觸發安全設備，以減慢或停止轎廂。安全設備包括安裝成與調速器繩一起運動的制動墊，以及安裝成與電梯轎廂一起運動的制動器殼體。制動器殼體為楔形形狀，使得在制動墊沿與制動器殼體相反的方向運動時，迫使制動墊與導軌有摩擦接觸。最終制動墊變成楔入導軌和制動器殼體之間，使得在電梯轎廂和導軌之間沒有相對運動。為了使安全系統復位，在同時釋放調速器繩時，制動器殼體(即電梯轎廂)必須向上運動。關于這個傳統安全系統的一個缺點是，包括調速器繩輪和張緊繩輪與調速器繩的調速器的安裝是非常費時的。另一個缺點是需要大量的構件來有效地運行該系統。調速器繩輪組件、調速器繩和張緊繩輪組件是成本高的且會在電梯井道、檢修坑和機器間內占用大量的空間。而且，調速器繩和繩輪組件的運行會產生大量的噪音，這是不合乎需要的。另外，大量的構件和運動部件會增加維護成本。最后，除了不方便之外，以手動的方式使調速器和安全設備復位可為費時且成本高的。這些缺點對現代高速電梯有甚至更大的影響。
發明內容
一種電梯安全系統包括速度檢測器、加速度檢測器、機械式安全設備、電磁式觸發器和控制器。速度檢測器監測電梯系統質量體的速度，電梯系統質量體包括例如轎廂或配重。加速度檢測器監測質量體的加速度。安全設備連接到質量體上，而電磁式觸發器連接到安全設備上。當速度檢測器以信號表示過速狀況或加速度檢測器以信號表示過加速狀況時，控制器釋放觸發器以接合安全設備。控制器還自動地使觸發器復位。
圖1顯示了采用機械式調速器的現有技術電梯系統。圖2是根據本發明的、包括電子式過速和過加速保護系統的電梯系統的示意圖。圖3A-3C顯示了適于用于圖2中顯示的電子式過速和過加速保護系統中的轉速計。圖4A和4B是在電梯系統中采用的電磁式安全設備觸發器的示意圖。圖5是顯示了安裝在電梯轎廂上的電磁式安全設備觸發器的一種實現的剖視平面圖。
圖6是根據本發明的、用于檢測和處理電梯系統質量體的過加速和過速狀況的方法的流程圖。圖7是作為電梯質量體的經濾波速度和最初以信號表示過速狀況的閾值速度之間的差異的函數而繪出的過速時間段的曲線圖。
具體實施例方式圖1顯示了現有技術電梯系統10，其包括纜索12、轎廂構架14、轎廂16、滾子導向件18、導軌20、調速器22、安全設備M、聯結件沈、操縱桿28和提升桿30。調速器22包括調速器繩輪32、繩環34和張緊繩輪36。纜索12在電梯井道的內部連接到轎廂構架14和配重(未在圖1中顯示)上。通過通常位于電梯井道的頂部處的機器間中的電梯驅動器(未顯示)通過纜索12對轎廂構架14傳遞的力，使附連到轎廂構架14上的轎廂16沿電梯井道上下運動。滾子導向件18附連到轎廂構架14上，并且沿著導軌20引導轎廂構架14和轎廂16沿電梯井道上下運動。調速器繩輪32安裝在電梯井道的上端處。繩環34部分地纏繞在調速器繩輪32的周圍且部分地纏繞在張緊繩輪36 (在此實施例中位于電梯井道的底端處)的周圍。繩環34還在操縱桿觀處連接到電梯轎廂16上，從而確保調速器繩輪32 的角速度與電梯轎廂16的速度直接相關。在圖1中顯示的電梯系統10中，在轎廂16當其在電梯井道的內部行進時超過設定速度的情況下，調速器22、位于機器間中的機電式制動器(未顯示)和安全設備M起作用來停止電梯轎廂16。如果轎廂16到達過速狀況，則最初觸發調速器22以接合開關，開關又切斷通向電梯驅動器的功率且落下制動器以阻止傳動繩輪的運動以及因此阻止轎廂16 的運動。但是如果纜索12斷裂或轎廂16以別的方式經歷不受制動器影響的自由落體狀況， 則調速器22可起作用來觸發安全設備24，以阻止轎廂16的運動。除了接合開關以落下制動器之外，調速器22還釋放夾緊調速器繩34的攫緊裝置。調速器繩34通過機械式聯結件沈、操縱桿觀和提升桿30連接到安全設備M上。在轎廂16繼續它的不受制動器的影響的下降時，現在被經促動的調速器22阻止運動的調速器繩34會拉操作操縱桿觀。操作操縱桿觀通過使連接到提升桿30上的聯結件沈運動來“設置”安全設備M，該提升桿30使安全設備M接合導軌20，以使轎廂16停止。如上面所描述的那樣，對于包括機械式調速器的傳統的電梯安全系統存在許多缺點。本發明的實施例因此包括這樣的電子系統當檢測到特定的轎廂過速和/或過加速狀況時，該電子系統能夠觸發機器間制動器以及釋放具有低滯后且具有最小功率需求的電磁式安全設備觸發器以接合安全設備。電磁式觸發器可自動地復位且在復位過程期間可被釋放以接合安全設備。過速和過加速檢測和處理系統構造成以便減少響應時間以及減少與乘客安全無關的狀況-例如乘客在電梯轎廂的內部跳動-所導致的錯誤觸發的出現。電梯過加速和過速保護系統圖2是根據本發明的電梯系統40的示意圖，電梯系統40包括轎廂16、速度檢測器42、加速度檢測器44、電磁式安全設備觸發器46和控制器48。速度檢測器42是機電式裝置，其構造成在電梯系統40的運行期間在轎廂16在電梯井道的內部行進時測量轎廂16 的速度，以及以電子的方式與控制器48通訊。例如，速度檢測器42可為轉速計，其還可稱為發生器。大體而言，轉速計是以例如轉每分鐘(RPM)為單位測量旋轉構件的速度的裝置。在本發明的實施例中，轉速計將或者以電子的方式測量機械旋轉或者將把機械測量結果轉換成電子信號，以由控制器48判讀。加速度檢測器44可為構造成測量轎廂16的加速度的電子裝置。加速度檢測器44 可為例如加速計。可使用的一種類型的加速計是微機電系統(MEMS)，其通常由具有驗證質量體(也稱為測震質量體)的懸臂梁構成。在加速度的影響下，驗證質量體會相對于其中性位置偏轉。可通過模擬或數字的方法來測量驗證質量體的偏轉。例如，可測量一組固定梁和附連到驗證質量體上的一組梁之間的電容的變化。控制器48可為例如包括微處理器48A、輸入/輸出(I/O)接口 48B、指示器48C (其可為例如發光二極管)和安全鏈開關48D的電路板。控制器48由電源50與備用電池52
提供功率。如圖2中所示，速度檢測器42、加速度檢測器44、電磁式安全設備觸發器46和控制器48均連接到轎廂16上。在圖2中，速度檢測器42安裝到轎廂16的頂部上，而加速度檢測器44可安裝在控制器48的電路板上。在備選實施例中，速度檢測器42和加速度檢測器44可在適于進行速度/加速度測量的各種位置安裝到轎廂16上。控制器48構造成接收和判讀來自速度檢測器42和加速度檢測器44的信號，以及控制電磁式安全設備觸發器 46。在其中速度檢測器42為轉速計的實施例中，轉速計可安裝到轎廂16的頂部上的惰輪上。惰輪將以與轎廂16的速度相關的速度旋轉。轉速計可因此構造成間接地通過測量惰輪旋轉的速度來測量轎廂的速度。在采用轉速計的一個備選實施例中，例如在具有在轎廂上不包括惰輪的1 1繞繩(roping)布置的電梯系統中，靜態繩可懸掛在電梯井道中、鄰近轎廂16，并且轉速計可連接到該繩上。例如圖3A-3C顯示了轉速計M包括安裝支架56、發電機58、傳動繩輪60和張緊繩輪62。圖3A是轉速計M的平面圖。圖和3C分別是轉速計討的正面正視圖和側面正視圖。轉速計M可通過安裝支架56連接到轎廂16 上。發電機58、傳動繩輪60和張緊繩輪62均連接到安裝支架56上。傳動繩輪60可旋轉地連接到發電機58上。懸掛在電梯井道中的靜態繩可從電梯井道的底部向上延伸且部分地纏繞在張緊繩輪62的頂部的上面、在傳動繩輪60的下面以及向上朝向電梯井道的頂部。 在轎廂16沿電梯井道上下運動時，在轉速計M上的靜態繩的動作將旋轉傳動繩輪60，這又將驅動發電機58。發電機的輸出為發電機被驅動的速度的函數，并且可測量該輸出，以提供轎廂16的速度的指示。在又一個實施例中，可通過接合固定式導軌來驅動轉速計，轎廂16 沿著該固定式導軌沿電梯井道被上下引導。控制器48接收來自速度檢測器42和加速度檢測器44的輸入，并且提供輸出給電磁式安全設備觸發器46。控制器48還包括形成電梯系統40的安全鏈64的一部分的安全鏈開關48D。安全鏈64是分布在電梯井道的內部且連接到機器間中的電梯驅動器和制動器上的一系列的機電裝置。電磁式安全設備觸發器46布置在轎廂16上，以連接到轎廂安全設備上，為了清楚，該轎廂安全設備未在圖2中顯示，但是其可類似于參照圖1所描述的安全設備M那樣布置和起作用。圖1顯示了朝向轎廂16的底部布置的安全設備M，并且電磁式安全設備觸發器46還可安裝在轎廂16的底部上。備選實施例可包括具有朝向轎廂的頂部布置的安全設備和電磁式安全設備觸發器46的電梯系統。
在電梯系統40的運行期間，速度檢測器42和加速度檢測器44感測在電梯井道的內部行進的轎廂16的速度和加速度。控制器48接收來自速度檢測器42和加速度檢測器 44的信號，并且判讀該信息，以確定是否已經發生不安全的過速和/或過加速狀況。在轎廂 16經歷不安全的過速和/或過加速狀況的情況下，控制器48首先打開電梯系統40的安全鏈64的安全鏈開關48D。打開開關48D會斷開安全鏈64，以中斷通向電梯驅動器66 (典型地位于電梯井道的上端處的機器間中)的功率以及激活或落下電梯驅動器66的傳動繩輪上的制動器68。在轎廂16的運動不受落下機器間制動器68的影響(例如，如果連接到轎廂16上的纜索12故障)的情況下，會繼續感測到過速或過加速狀況，并且控制器48會釋放電磁式安全設備觸發器46。釋放安全設備觸發器46導致電梯安全設備(包括例如圖1 中顯示的安全設備24)被接合，以減慢或停止轎廂16。現將更詳細地顯示和描述根據本發明的電磁式安全設備觸發器與過速和過加速檢測和處理系統的實施例。電磁式電梯安全設備觸發器圖4A和4B是根據本發明的、在包括安全設備70A和70B的電梯系統中采用的電磁式安全設備觸發器46的示意圖。安全設備觸發器46包括聯結件72、線性促動器74、電磁體76和彈簧78。圖4A顯示了處于就緒狀態、等待被釋放以接合安全設備70A、70B的觸發器46。圖4B顯示了被釋放以接合安全設備70A、70B的觸發器46。為了簡單，沒有在圖 4A和4B中顯示電梯系統的所有構件。但是，如上面所述，大體而言，觸發器46和安全設備 70A、70B的構件將安裝到電梯系統質量體(包括例如轎廂或配重)上，它們抵靠在電梯系統質量體上而防護不安全狀況。安全設備70A、70B可在布置和構造方面類似于圖1中顯示的安全設備M，或可為能夠被觸發器46以機械的方式接合以及在不安全的過速和/或過加速狀況下減慢或停止電梯系統質量體的任何其它安全裝置。在圖4A和4B中，聯結件72分別通過樞轉點80A、80B和安全設備提升桿82A、82B 以在運動上連接到安全設備70A、70B上。在備選實施例中，聯結件72可通過更簡單或更復雜的運動機構連接到安全設備70A、70B上，該運動機構呈在聯結件72運動時導致安全設備 70A、70B被接合的任何布置。另外，可存在電梯系統中采用的不止一個電磁式安全設備觸發器46。例如，不是一個觸發器46如圖4A和4B中所示的那樣接合安全設備70A、70B兩者， 備選實施例可包括用于各個安全設備70的觸發器46。線性促動器74連接到電梯轎廂16 的一側上。電磁體76連接到線性促動器74上且以磁的方式連接到聯結件72上。彈簧78 連接在聯結件72和轎廂16之間。在電梯運行期間，在對轎廂16檢測到不安全的過速或過加速狀況的情況下，電磁式安全設備觸發器46可操作來接合安全設備70、70B。如圖4B所示出的那樣，觸發器46構造成在發生過速或過加速狀況時，通過促動電磁體76來斷開電磁體76和聯結件72之間的磁連接。當電磁體76被促動時，允許聯結件72運動而遠離電磁體76，這會釋放存儲在被壓縮的彈簧78中的能量而使彈簧78解壓縮。使彈簧78解壓縮又會使聯結件72運動而升高提升桿82A、82B以及因此接合安全設備70A、70B以減慢或停止轎廂16。在已經解決轎廂16的安全狀況之后，觸發器46可自動地復位。線性促動器74構造成伸出而將電磁體76定位成在聯結件72已經運動而接合安全設備70、70B之后抓緊聯結件72，即重新建立磁連接。線性促動器74然后可縮回電磁體76，電磁體76以磁的方式連接到聯結件72上，以壓縮彈簧78以及斷開安全設備70、70B。最后，觸發器46可在復位操作期間通過在線性促動器74縮回時使電磁體76釋放聯結件72來接合安全設備70、70B。圖5是顯示了根據本發明的、安裝成朝向電梯轎廂16的底部、鄰近安全設備提升桿90的電磁式安全設備觸發器86的一種實現的剖視平面圖。觸發器86包括聯結件92、線性促動器94、電磁體96和螺旋彈簧98。在圖5中，聯結件92的一端連接到提升桿90上。 聯結件92的相對端連接到螺旋彈簧98上且以磁的方式連接到電磁體96上。在兩端之間， 聯結件92在樞轉點100處樞轉地連接到轎廂88上。線性促動器94連接到電磁體96上。 螺旋彈簧98連接到轎廂88上。顯示了觸發器86處于就緒狀態，螺旋彈簧98被完全壓縮， 并且電磁體96以磁的方式連接到聯結件92上。電磁體96構造成在處于斷電狀態時被磁化而在處于通電狀態時被消磁。因此，在轎廂88的正常的安全運行期間，電磁體96保持聯結件92和經壓縮的螺旋彈簧98，而不需要持續地供應電。當檢測到不安全的過速或過加速狀況時，可通過這樣來釋放觸發器86以接合連接到提升桿90上的安全設備對電磁體96發送電脈沖以消除對聯結件92的磁連接，從而釋放存儲在經壓縮的彈簧98中的能量，以使彈簧98解壓縮。使彈簧98解壓縮又會使聯結件92運動而使提升桿90運動以及因此接合安全設備，以減慢或停止轎廂88。線性促動器94是包括可操作地連接到傳動軸94b上的電動馬達9 的電促動器。 馬達9 可采用例如滾珠螺桿或蝸桿傳動系統，以將馬達94a的旋轉運動轉換成軸94b的直線運動。在任何情況下，馬達9 可為非可反向驅動的，以使觸發器86更能量高效以及不那么復雜。非可反向驅動的促動器可設置到特定位置上，例如軸94b的伸出或縮回位置， 并且在不對促動器供應持續的電力供應的情況下保持在那里。傳動軸94b將僅在復位操作期間運動，首先連接到電磁體96上，并且然后使安全機構運動回到其復位位置。雖然在圖5中顯示的觸發器86采用了螺旋彈簧98，但是備選實施例可包括不同的機械彈簧或其它彈性部件。例如，觸發器86可采用在樞轉點100處連接到聯結件92上的扭轉彈簧。扭轉彈簧可設置成當促動器94縮回且電磁體96以磁的方式連接到聯結件92 上時保持處于壓縮。過加速和過速檢測和處理系統大體而言，電梯系統設計成在失控和自由落體狀況下檢測和接合電梯安全設備。 失控狀況是電梯機器間制動器在轎廂沿任一方向行進時不能保持轎廂從而產生閾值最大加速度的時候。自由落體狀況是電梯以Ig向下行進。安全設備的激活通常意味著斷開驅動系統和落下機器間制動器已經失敗或預期不能防止電梯轎廂以不安全的速度和/或加速度行進。電梯法規規定了這樣的最大速度在該最大速度處，需要安全設備來對電梯施加停止力。一些管轄區域還規定了兩個速度設置，一個用以落下制動器和斷開驅動系統，而一個用以應用安全設備。電梯中的乘客可在短的時間段里產生干擾，這將使系統看起來在過速和/或過加速。電梯安全裝置不應當對這些干擾作出反應。不產生不安全的狀況的乘客干擾的實例包括在轎廂中跳動或導致轎廂振蕩的跳躍。乘客可導致有例如具有0.4m/s(1.3ft/s)的幅度的2赫茲至4赫茲的振蕩。也不應當在緊急制動或緩沖器撞擊的情況下錯誤地接合安全設備。速度信號通常通過一些形式的牽引編碼器或變送器來獲得，包括例如上面描述的轉速計布置。這些裝置會由于牽引力損失而經歷瞬時錯誤讀數。根據本發明的過加速和過速檢測和處理系統的實施例通過區別由與乘客安全無關的狀況導致的過加速和過速與不安全狀況所導致的過加速和過速，來檢測電梯系統失控和自由落體狀況。在檢測到實際的失控和/或自由落體狀況之后，系統以電子的方式激活機器間制動器，并且在適當的時候觸發安全設備。過加速和過速檢測和處理系統包括機電式速度檢測器和加速度檢測器，它們連接到參照圖2所描述且在圖2中顯示的控制器上且構造成對該控制器發送信號。控制器可包括微處理器和相關聯的電路。包括在系統中的速度和加速度檢測和處理算法(一個或多個)可實現在植入的軟件中或可存儲在存儲器中以由微處理器使用。機載存儲器可包括例如閃存。圖6是根據本發明的用于檢測和處理電梯系統質量體(例如轎廂或配重)的過加速和過速狀況的方法120的流程圖。如上面所描述的那樣，方法120可實現為由控制器執行的一個或多個基于軟件或硬件的算法。方法120包括接收來自速度檢測器的質量體的感測速度(步驟12 以及接收來自加速度檢測器的質量體的感測加速度(步驟124)。作為感測速度和感測加速度的函數來計算質量體的經濾波速度(步驟126)。比較經濾波速度與閾值速度，以確定質量體是否已經到達過速狀況(步驟128)。速度檢測器捕捉到的原始速度信號可受各種各樣的誤差的影響，最典型的是例如用作速度檢測器的轉速計的打滑。為了減少這樣的誤差對系統的影響，可以產生具有總的較小誤差的組合(經濾波)速度的方式結合感測速度與感測加速度。可使用例如比例加積分(PI)濾波器來計算經濾波速度(步驟126)，實測加速度供給到回路中以針對誤差狀況 (包括例如速度檢測器的打滑)進行調節。可通過最初使速度誤差乘以增益以確定比例速度誤差而作為感測速度和感測加速度的函數來計算經濾波速度(步驟126)。還對速度誤差進行積分，并且使積分速度誤差乘以增益，以確定積分比例速度誤差。比例速度誤差、積分比例速度誤差和實測加速度被相加，以確定經濾波加速度。對經濾波加速度進行積分，以確定經濾波速度。經濾波速度的計算可在連續的回路中實現，其中，速度誤差等于感測速度減去控制器在前面的循環中通過回路計算的經濾波速度。PI濾波的效果是使加速度信息在較高頻率處占優勢，在較高頻率處，加速度檢測器比速度檢測器呈現更高的精度；以及使速度信息在較低頻率處占優勢， 在較低頻率處，速度檢測器比加速度檢測器呈現更高的精度。在一些實施例中，可在正常的電梯運行期間監測加速度誤差和速度誤差，以檢測速度檢測器或加速度檢測器中的故障。可使加速度誤差和速度誤差通過低通濾波器，并且如果加速度誤差或速度誤差超過閾值誤差水平，則可宣布檢測器出錯。除了計算經濾波速度(步驟126)之外，方法120還包括比較經濾波速度與閾值速度，以確定質量體是否已經到達過速狀況(步驟128)。初始過速檢測點典型地發生在電梯質量體的速度超過過速閾值時，過速閾值通常由工業法規權威機構規定。當超過閾值過速時，使驅動器和制動系統斷電。但是，如果檢測到過速狀況而沒有額外的狀況，則系統對于各種各樣的干擾將是敏感的，包括例如人在轎廂中跳動。為了減輕這些干擾，可使用各種各樣的處理技術，包括例如僅在質量體的速度超過閾值速度達連續的時間段(“過速時間段”) 時以信號表示過速狀況。過速時間段可為固定值，包括例如1秒。備選地，可作為經濾波速度超過閾值速度的量的函數來計算過速時間段。例如，圖7是作為電梯質量體的經濾波速度和開始以信號表示可能的過速狀況的閾值速度之間的差異的函數的過速時間段的曲線圖。圖7中的曲線130表示用以在以信號表示電梯質量體為過速狀況之前實現過速時間的額外的狀況的一種方式。如圖7中所顯示，過速時間與經濾波速度超過閾值速度的量按指數規律反比地 (exponentially inversely)相關。因此，在電梯質量體的經濾波速度以不斷增加的量超過閾值速度時，過速時間(即質量體在以信號表示過速狀況之前必須在超過閾值的速度處停留的時間)按指數規律下降。在比較經濾波速度與閾值速度以確定質量體是否已經到達過速狀況(步驟128)(這可包括確定質量體的經濾波速度是否大于閾值達過速時間)之后， 方法120還可包括落下傳動繩輪機械式制動器。如上面所描述，在某些情形下，落下傳動繩輪制動器將不能停止電梯質量體，從而以信號表示失控狀況。方法120因此可包括這樣的步驟當質量體在傳動繩輪機械式制動器已經落下之后停留在過速狀況中時，釋放機電式安全設備觸發器，以接合電梯安全設備。 以信號表示失控狀況所處的跳脫(trip)點可為速度Vt的函數，在速度Vt處，以設定的速率A加速的質量體將花費設定量的時間Ts來到達法規要求的速度V。，以施加安全設備的停止力。作為實例，以0. ^g的加速度加速的1米/秒(m/sec)的電梯可在145毫秒中從 1. 057m/s的初始過速閾值行進到1. 43m/s的法規要求的速度V。。激活和接合安全設備需要25毫秒。因此，跳脫速度Vt = 1. 35m/s，其是從1. 057m/s起在120毫秒(145-2 處的速度。此跳脫速度允許在到達法規要求的速度之前有必要的時間(25毫秒)來激活安全設備。除了失控狀況之外，在電梯安全系統中必須考慮稱為自由落體的單獨的不安全狀況。顧名思義，自由落體的電梯系統質量體不受任何制動器或安全設備激活的阻止而下落。 在數學上，自由落體狀況發生在質量體以Ig向下行進時。因為，自由落體的質量體不受制動器或安全設備的阻礙，所以它將從初始過速閾值行進到這樣的點與失控相比，在該點處，安全設備必須在更短的時間段中開始施加停止力。例如，處于自由落體的1米/秒的電梯可在45毫秒中從1. 057米/秒的過速閾值行進到法規要求的跳脫點。如果電梯安全系統只使用質量體的速度，則安全設備的促動將必須在較低的速度處開始，從而與非安全狀況相關(即并非與安全狀況相關)的干擾會導致更多的錯誤跳脫。因此由速度限定的經濾波加速度可用來去除干擾以及允許有較快的反應時間。方法120因此還可包括以下步驟比較經濾波加速度與閾值加速度，以及測量質量體已經處于過速狀況多長時間。作為計算質量體的經濾波速度(步驟126)的一部分來計算經濾波加速度，并且該經濾波加速度等于比例速度誤差、積分比例速度誤差和實測加速度的和。在經濾波加速度和過速時間超過設定的閾值的情況下，方法120還可包括落下傳動繩輪制動器以及同時接合電梯安全設備。例如，如果經濾波加速度超過0. 5g且電梯質量體以大于過速閾值的速度持續地向下行進10毫秒，則可促動機器間制動器和安全設備。 在速度閾值上需要較小的持續時間段避免了在沖擊狀況(例如人在跳動時沖擊平臺)下的跳脫。用速度信息來限定加速度防止了在其它事件(包括例如緊急停止和緩沖器撞擊)期間的跳脫。方法120還可包括以一個或多個頻率對原始加速度測量結果進行濾波，以便減少外部干擾的影響。對實測加速度進行濾波可包括在電梯井道共振的范圍中通過低通濾波器和帶阻濾波器中的一個或多個來對實測加速度進行濾波。例如，可使實測加速度首先前進通過低通濾波器，以去除高頻干擾。接下來，可使加速度前進通過帶阻濾波器，以去除來自與非安全狀況相關的震蕩的影響，包括例如人在轎廂中跳動和在緊急停止期間的系統激勵。帶阻濾波器的目標是減少電梯井道共振的影響，其可包括例如在2. 5Hz至6Hz的頻率處減少IOdb。 雖然已經參照特定實施例來描述本發明，但是本領域中的技術人員將認識到，可在形式和細節方面作出改變，而不脫離由所附權利要求所限定的本發明的范圍。
權利要求
1.一種電梯安全系統，包括構造成感測電梯系統質量體的速度的速度檢測器； 構造成感測所述質量體的加速度的加速度檢測器； 構造成連接到所述質量體上的機械式安全設備； 連接到所述安全設備上的電磁式觸發器；以及控制器，其構造成在(a)所述速度檢測器感測到所述質量體的過速狀況或(b)加速度檢測器感測到所述質量體的過加速狀況時釋放所述觸發器以接合所述安全設備，以及自動地使所述觸發器復位。
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，在所述控制器使所述促動器復位時，能夠釋放所述觸發器。
3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述速度檢測器包括轉速計。
4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述轉速計構造成由繩輪驅動，所述繩輪以與所述質量體的速度相關的速度旋轉。
5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述繩輪包括連接到所述質量體上的惰輪。
6.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述轉速計構造成連接到所述質量體上以及由布置成鄰近所述質量體的靜態繩驅動。
7.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述轉速計構造成連接到所述質量體上以及由布置成鄰近所述質量體的導軌驅動。
8.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述加速度檢測器包括加速計。
9.根據權利要求8所述的系統，其特征在于，所述加速計包括微機電系統。
10.根據權利要求8所述的系統，其特征在于，所述加速計構造成連接到所述質量體上。
11.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述電梯系統質量體為轎廂和配重中的一個。
12.一種電梯，包括 轎廂；配重； 驅動機；連接在所述轎廂和所述配重之間且由所述驅動機驅動的牽引部件；以及安全系統，其包括構造成監測所述轎廂和所述配重中的一個的速度的速度檢測器； 構造成監測所述轎廂和所述配重中的一個的加速度的加速度檢測器； 連接到所述轎廂和所述配重中的一個上的機械式安全設備； 連接到所述機械式安全設備上的電磁式觸發器；以及控制器，其構造成當所述速度檢測器以信號表示所述轎廂和所述配重中的一個的過速狀況或所述加速度檢測器以信號表示所述轎廂和所述配重中的一個的過加速狀況時釋放所述觸發器以接合所述機械式安全設備，以及自動地使所述觸發器復位。
13.根據權利要求12所述的電梯，其特征在于，在所述控制器使所述促動器復位時，能夠釋放所述觸發器。
14.根據權利要求12所述的電梯，其特征在于，所述速度檢測器包括轉速計。
15.根據權利要求14所述的電梯，其特征在于，所述轉速計構造成由繩輪驅動，所述繩輪以與所述轎廂和所述配重中的所述一個的速度相關的速度旋轉。
16.根據權利要求15所述的電梯，其特征在于，所述繩輪包括連接到所述轎廂和所述配重中的所述一個上的惰輪。
17.根據權利要求14所述的電梯，其特征在于，所述轉速計構造成連接到布置成鄰近所述轎廂和所述配重中的所述一個的靜態繩上以及由所述靜態繩驅動。
18.根據權利要求14所述的電梯，其特征在于，所述轉速計構造成連接到布置成鄰近所述轎廂和所述配重中的所述一個的導軌上以及由所述導軌驅動。
19.根據權利要求12所述的電梯，其特征在于，所述加速度檢測器包括加速計。
20.根據權利要求19所述的電梯，其特征在于，所述加速計包括微機電系統。
全文摘要
一種電梯系統40包括能夠觸發機器間制動器的電子系統48，以及具有低滯后且具有最小功率需求的電磁式安全設備觸發器46，當檢測到轎廂過速和/或過加速時，可釋放電磁式安全設備觸發器46以接合安全設備70A、70B。電磁式觸發器46可自動地復位且在復位過程期間可被釋放以接合安全設備70A、70B。該系統包括過速和過加速檢測和處理系統，其構造成以便減少響應時間以及減少與乘客安全無關的狀況-例如乘客在電梯轎廂16的內部跳動所導致的錯誤觸發的出現。
文檔編號B66B5/06GK102348626SQ200980158183
公開日2012年2月8日 申請日期2009年3月16日 優先權日2009年3月16日
發明者A·庫尼, D·J·馬文, G·A·謝恩達, H·特里, J·M·卡巴羅, J·M·德拉珀 申請人:奧的斯電梯公司