实现电梯曳引机制动器精度控制的系统及方法.pdf

本发明公开了一种实现电梯曳引机制动器精度控制的系统及方法，所述系统包括上位机，所述上位机包括自动调压器电流状态检测模块、变频器电流状态检测模块、编码器脉冲数状态检测模块、自动调压器控制模块、编码器脉冲数监测模块、变频器输出状态检测模块以及自动调压器停止控制模块；所述方法通过上位机实现对变频器、自动调压器、曳引机、制动器和编码器的控制。本发明系统及方法具有成本低、可靠性高、操作方便、结构简单的特点，而且可以直接在完成整机安装的曳引机上，在现有的生产条件上，提高了制动器的控制精度，无需专门设计其他工装设备对制动器进行精度加工，易于安装和调试，可广泛应用于制动器的生产中。

权利要求书
1.  实现电梯曳引机制动器精度控制的系统，其特征在于：所述系统包括上位机，所述上位机与编码器相连，并通过自动调压器与制动器相连，以及通过变频器与曳引机相连；所述上位机包括：
自动调压器电流状态检测模块，用于在系统开始阶段时，检测自动调压器的电流是否无输出，若是，则判断制动器处于抱闸状态，若否，则发出故障提示；
变频器电流状态检测模块，用于当制动器处于抱闸状态时，检测变频器的电流是否无输出，若是，判断曳引机处于非工作状态，若否，则发出故障提示；
编码器脉冲数状态检测模块，用于当曳引机处于非工作状态时，检测编码器的脉冲数是否无变化，若是，控制变频器恒流输出，使曳引机按恒定低速运转，若否，则发出故障提示；
自动调压器控制模块，用于当曳引机处于堵转状态时，控制自动调压器按设定值调压，使制动器松闸；
编码器脉冲数监测模块，用于监测编码器脉冲数的变化，当编码器脉冲数达到设定值时，控制自动调压器保持恒压，使制动器闸瓦进入磨闸状态，即闸瓦与曳引机进行磨合；
变频器输出状态检测模块，用于当制动器磨闸达到设定时间时，检测变频器是否停止输出，若是，判断曳引机停止转动，若否，则发出故障提示；
自动调压器停止控制模块，用于当曳引机停止转动时，控制自动调压器停止输出，使制动器落闸。

2.  根据权利要求1所述的实现电梯曳引机制动器精度控制的系统，其特征在于：所述制动器为块式制动器或鼓式制动器。

3.  根据权利要求1所述的实现电梯曳引机制动器精度控制的系统，其特征在于：所述编码器为增量型编码器。

4.  实现电梯曳引机制动器精度控制的方法，其特征在于：所述方法通过上位机实现对变频器、自动调压器、曳引机、制动器和编码器的控制，包括：
所述上位机在系统开始阶段时，检测自动调压器的电流是否无输出，若是，则判断制动器处于抱闸状态，若否，则发出故障提示；
当制动器处于抱闸状态时，所述上位机检测变频器的电流是否无输出，若是，判 断曳引机处于非工作状态，若否，则发出故障提示；
当曳引机处于非工作状态时，所述上位机检测编码器的脉冲数是否无变化，若是，控制变频器恒流输出，使曳引机按恒定低速运转，若否，则发出故障提示；
当曳引机处于堵转状态时，所述上位机控制自动调压器按设定值调压，使制动器松闸；
所述上位机监测编码器脉冲数的变化，当编码器脉冲数达到设定值时，控制自动调压器保持恒压，使制动器闸瓦进入磨闸状态，即闸瓦与曳引机进行磨合；
当制动器磨闸达到设定时间时，所述上位机检测变频器是否停止输出，若是，判断曳引机停止转动，若否，则发出故障提示；
当曳引机停止转动时，所述上位机控制自动调压器停止输出，使制动器落闸。

5.  根据权利要求4所述的实现电梯曳引机制动器精度控制的方法，其特征在于：所述编码器采用增量型编码器，所述编码器脉冲数达到设定值中的设定值采用下式计算：
x＝y*r*0.8
其中，x为设定值，y为编码器转一圈的增量，r为曳引机的转速。

说明书实现电梯曳引机制动器精度控制的系统及方法
技术领域
本发明涉及一种实现制动器精度控制的系统及方法，尤其是一种实现电梯曳引机制动器精度控制的系统及方法，属于电梯制动安全领域。
背景技术
现代社会中，电梯已经成为人们生活中不可或缺的乘用工具，其运行的安全性也日益受到人们的关注，电梯事故中较为常见的溜车现象，基本是因为制动器制动力的丧失所致。作为电梯重要的安全部件，制动器的使用寿命直接影响着电梯的运行安全。
常见的制动器结构有块式和鼓式两种，它们的工作原理均为依靠双边的闸瓦与曳引机制动轮表面接触，产生摩擦制动以达到制停电梯的效果。由于生产工艺存在一定的误差，制动器闸瓦的表面可能凹凸不平，当闸瓦制停高速转动的曳引机制动轮时，巨大的动能会转化为热能，闸瓦的凸出部会在重复的摩擦制停过程中，最早因高温产生氧化物，也就是出现烧结现象。烧结处的制动力将大大降低，使得闸瓦的有效制动面积减少，制动面的受力不均匀，进而导制动器制动力的下降，降低其使用寿命。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种实现电梯曳引机制动器精度控制的系统，该系统具有成本低、可靠性高、操作方便、结构简单的特点，而且可以直接在完成整机安装的曳引机上，实现对制动器精度的控制。
本发明的另一目的在于提供一种实现电梯曳引机制动器精度控制的方法。
本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：
实现电梯曳引机制动器精度控制的系统，所述系统包括上位机，所述上位机与编码器相连，并通过自动调压器与制动器相连，以及通过变频器与曳引机相连；所述上位机包括：
自动调压器电流状态检测模块，用于在系统开始阶段时，检测自动调压器的电流是否无输出，若是，则判断制动器处于抱闸状态，若否，则发出故障提示；
变频器电流状态检测模块，用于当制动器处于抱闸状态时，检测变频器的电流是否无输出，若是，判断曳引机处于非工作状态，若否，则发出故障提示；
编码器脉冲数状态检测模块，用于当曳引机处于非工作状态时，检测编码器的脉冲数是否无变化，若是，控制变频器恒流输出，使曳引机按恒定低速运转，若否，则发出故障提示；
自动调压器控制模块，用于当曳引机处于堵转状态时，控制自动调压器按设定值调压，使制动器松闸；
编码器脉冲数监测模块，用于监测编码器脉冲数的变化，当编码器脉冲数达到设定值时，控制自动调压器保持恒压，使制动器闸瓦进入磨闸状态，即闸瓦与曳引机进行磨合；
变频器输出状态检测模块，用于当制动器磨闸达到设定时间时，检测变频器是否停止输出，若是，判断曳引机停止转动，若否，则发出故障提示；
自动调压器停止控制模块，用于当曳引机停止转动时，控制自动调压器停止输出，使制动器落闸。
作为一种实施方案，所述制动器为块式制动器或鼓式制动器。
作为一种实施方案，所述编码器为增量型编码器。
本发明的另一目的可以通过采取如下技术方案达到：
实现电梯曳引机制动器精度控制的方法，所述方法通过上位机实现对变频器、自动调压器、曳引机、制动器和编码器的控制，包括：
所述上位机在系统开始阶段时，检测自动调压器的电流是否无输出，若是，则判断制动器处于抱闸状态，若否，则发出故障提示；
当制动器处于抱闸状态时，所述上位机检测变频器的电流是否无输出，若是，判断曳引机处于非工作状态，若否，则发出故障提示；
当曳引机处于非工作状态时，所述上位机检测编码器的脉冲数是否无变化，若是，控制变频器恒流输出，使曳引机按恒定低速运转，若否，则发出故障提示；
当曳引机处于堵转状态时，所述上位机控制自动调压器按设定值调压，使制动器松闸；
所述上位机监测编码器脉冲数的变化，当编码器脉冲数达到设定值时，控制自动调压器保持恒压，使制动器闸瓦进入磨闸状态，即闸瓦与曳引机进行磨合；
当制动器磨闸达到设定时间时，所述上位机检测变频器是否停止输出；
所述上位机控制自动调压器停止输出，使制动器落闸。
作为一种实施方案，所述编码器采用增量型编码器，所述编码器脉冲数达到设定 值中的设定值采用下式计算：
x＝y*r*0.8
其中，x为设定值，y为编码器转一圈的增量，r为曳引机的转速。
本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：
1、本发明系统及方法在曳引机处于工作状态时，如果编码器脉冲数变化后的脉冲数达到设定值，并且变频器输出转矩不变，即可说明制动器抱闸处于拖闸的临界状态，闸瓦与曳引机的曳引轮可以充分磨合，使制动器闸瓦表面的凸出部在低速低温的摩擦中削平，有效防止闸瓦表面的凸出部烧结引起的制动力下降或局部受力不均的现象，从而实现生产时制动器精度的控制，提高制动器的使用寿命。
2、本发明系统及方法可以对各曳引机的参数需进行设定，限制曳引机的转动速度，保证制动器拖闸时，闸瓦与曳引机的曳引轮在合理低速的状态下进行磨闸，避免制动器制动力的流失。
3、本发明系统及方法具有成本低、可靠性高、操作方便、结构简单的特点，而且可以直接在完成整机安装的曳引机上，在现有的生产条件上，提高了制动器的控制精度，无需专门设计其他工装设备对制动器进行精度加工，易于安装和调试，可广泛应用于制动器的生产中。
附图说明
图1为本发明实施例1的实现电梯曳引机制动器精度控制的系统结构图。
图2为本发明实施例1的上位机结构框图。
图3为本发明实施例2的实现电梯曳引机制动器精度控制的方法流程图。
其中，1-上位机，2-变频器，3-自动调压器，4-曳引机，5-制动器，6-编码器。
具体实施方式
实施例1：
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1所示，本实施例的实现电梯曳引机制动器精度控制的系统包括上位机1，所述上位机1与编码器6相连，并通过自动调压器3与制动器5相连(自动调压器3与制动器5的接线盒相接)，以及通过变频器2与曳引机4相连(变频器2与曳引机4的接线盒相接)，从而实现对变频器2、自动调压器3、曳引机4、制动器5和编码器6的控制；其中，所述制动器为块式制动器或鼓式制动器，所述编码器为增量型编码器， 所述制动器和曳引机均处于已完成整机安装和调试完工的状态。
如图2所示，所述上位机1可以设定编程应用程序，其包括自动调压器电流状态检测模块101、变频器电流状态检测模块102、编码器脉冲数状态检测模块103、自动调压器控制模块104、编码器脉冲数监测模块105、变频器输出状态检测模块106以及自动调压器停止控制模块107，各个模块的具体功能如下：
所述自动调压器电流状态检测模块101，用于在系统开始阶段时，检测自动调压器的电流是否无输出，若是，则判断制动器处于抱闸状态，若否，则发出故障提示；
所述变频器电流状态检测模块102，用于当制动器处于抱闸状态时，检测变频器的电流是否无输出，若是，判断曳引机处于非工作状态，若否，则发出故障提示；
所述编码器脉冲数状态检测模块103，用于当曳引机处于非工作状态时，检测编码器的脉冲数是否无变化，若是，控制变频器恒流输出，使曳引机按恒定低速运转，若否，则发出故障提示；
所述自动调压器控制模块104，用于当曳引机处于堵转状态时，控制自动调压器按设定值调压，使制动器松闸；
所述编码器脉冲数监测模块105，用于监测编码器脉冲数的变化，当编码器脉冲数达到设定值时，控制自动调压器保持恒压，使制动器闸瓦进入磨闸状态，即闸瓦与曳引机进行磨合；
变频器输出状态检测模块106，用于当制动器磨闸达到设定时间时，检测变频器是否停止输出，若是，判断曳引机停止转动，若否，则发出故障提示；
自动调压器停止控制模块107，用于当曳引机停止转动时，控制自动调压器停止输出，使制动器落闸。
实施例2：
在本实施例中，制动器和曳引机均处于已完成整机安装和调试完工的状态。
如图3所示，本实施例提供了一种实现电梯曳引机制动器精度控制的方法，该方法应用于上位机，包括以下步骤：
S1、在系统开始阶段时，检测自动调压器的电流是否无输出，若是，则判断制动器处于抱闸状态，进入步骤S2，若否，则发出故障提示，并结束本次程序运行；
S2、检测变频器的电流是否无输出，若是，判断曳引机处于非工作状态，进入步骤S3，若否，则发出故障提示，并结束本次程序运行；
S3、检测编码器的脉冲数是否无变化，若是，进入步骤S4，若否，则发出故障提 示，并结束本次程序运行；
S4、控制变频器恒流输出，使曳引机按恒定低速r运转，变频器输出电流的上限为曳引机按恒定低速r运转时的最大电流，此时由于制动器抱闸未松闸，曳引机处于堵转状态，进入步骤S5；
S5、控制自动调压器按设定值调压，使制动器线圈得电慢慢松闸，进入步骤S6；
S6、监测编码器脉冲数的变化，若编码器脉冲数达到设定值时，说明制动器处于拖闸的临界状态，开始拖闸，进入步骤S7；否则，返回步骤S5；其中，由于编码器为增量型编码器，所述设定值可以采用下式计算：
x＝y*r*0.8
其中，x为设定值，y为编码器转一圈的增量，r为曳引机的转速。
S7、控制自动调压器保持恒压，使制动器闸瓦进入磨闸状态，即闸瓦与曳引机进行磨合，在本实施例中，曳引机的曳引轮以接近0.8r的转速与闸瓦进行磨合；
S8、若制动器磨闸达到设定时间，则进入步骤S9；否则，返回步骤S7；
S9、检测变频器是否停止输出，若是，则判断曳引机停止转动，进入步骤S10，若否，则发出故障提示，并结束本次程序运行；
S10、控制自动调压器停止输出，使制动器落闸，结束本次程序运行；
上述步骤中，闸瓦与曳引机进行磨合的详细说明如下：
在变频器控制曳引机按恒定低速运转后，原先抱住的抱闸线圈在自动调压器的控制下慢慢松闸，直到编码器脉冲数变化后的脉冲数达到设定值，并且变频器输出转矩不变(说明制动器处于拖闸的临界状态，开始拖闸)，认为闸瓦与曳引机的曳引轮处于接触状态，此时进行低速(接近0.8r)的磨闸，可以使制动器闸瓦表面的凸出部在低速低温的摩擦中削平，防止了烧结现象的发生，从而实现生产时制动器精度的控制，提高制动器的使用寿命。
本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘或光盘等。
综上所述，本发明系统及方法具有成本低、可靠性高、操作方便、结构简单的特点，而且可以直接在完成整机安装的曳引机上，在现有的生产条件上，提升了制动器精度，无需专门设计其他工装设备对制动器进行精度加工，易于安装和调试，可广泛应用于制动器的生产中。
以上所述，仅为本发明专利较佳的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。