KR100396811B1 - 엘리베이터의 브레이크 제어장치 - Google Patents

Abstract

전자 브레이크의 브레이크 코일을 브레이크 차륜의 해방시에 구동시키기 위해 요하는 에너지 또는 그 에너지의 일부를 축적하고 축적된 에너지를 브레이크 차륜의 해방시에 이용해서 브레이크 코일을 여자시키는 보조전원수단을 구비하고, 브레이크 흡인시에만 직류전압을 승압하고 흡인후의 브레이크 보존시는 승압기능을 정지시켜 원래의 직류전원의 전압을 제어전원으로 함으로써 전원의 저전압화의 경향에 따라 브레이크 해방시에 필요하고 또 충분한 고전압의 전원을 구비하지 않고 또 직류전원 한계통밖에 없는 경우에도 브레이크 해방시에는 전원전압에 의하지 않고 순시에 필요로 하는 에너지를 브레이크 코일에 공급해서 브레이크 해방동작을 하는 엘리베이터의 브레이크 제어장치를 제공한다.

Description

엘리베이터의 브레이크 제어장치{ELEVATOR BRAKE CONTROL DEVICE}

도 6은 일본국특개평 2-110090호 공보에 기재된것과 같은 종래의 일반적인 엘리베이터장치의 구성을 표시하는 개략도이다.

도시하는 바와 같이 엘리베이터장치는 공통의 회전축(1)에 권양기를 구성하는 구동용 모터(2), 브레이크차륜(3) 및 활차(4)가 부착되어 있다. 모터(2)는 모터제어회로(5)와 전기적으로 접속되어 이 모터제어회로(5)는 전자접촉기의 접점(6)을 통해 3상전원(7)에 접속되어 있다.

전자브레이크(8)은, 브레이크차(3)를 파지해서 제동을 거는 라이닝(9)에 부착된 플런저(10), 이 플런저(10)와 베이스(11) 사이에 접속된 스프링(12), 플런저( 10)의 움직임에 연동해서 개폐하는 스위치(13) 및 플런저(10)에 감긴 브레이크 코일(14)로 구성되어 있다.

이 전자브레이크(8)는, 스프링(12)의 힘에 의해 압압된 플런저(10) 나아가서는 플런저에 부착된 라이닝(9)이 브레이크차륜(3)를 밀어줌으로써 제동을 걸고, 한편 브레이크코일(14)에 흐르는 전류를 제어하는 브레이크 제어회로(15)에 의해 브레이크코일(14)이 여자되면, 플런저(10)가 스프링(12)의 압압력을 이겨 흡인됨으로써 브레이크차륜(3)를 해방한다.

활차(4)는 로프(16)가 걸려있고 그 로프(16)의 일단에는 엘리베이터카(17)가 연결되고 그 타단에는 균형추(18)가 매여져 있다.

또, 도 7 및 도 8은 도 6의 블록도에 표시된 종래의 브레이크 제어회로(15)를 표시하는 2종류의 회로도이다.

도 7에 표시하는 브레이크 제어회로(15a)는 직류전원(도시않음)의 정단자(+)와 부단자(-)사이에, 전자브레이크(8)의 해방시에 폐쇄하는 동시에 작동시에 개방하는 전자접촉기(도시않음)의 접점(19), 전류검출기(22), 브레이크코일(14), 반도체스위치(20)가 직렬로 접속되는 동시에 전류검출기(22)와 브레이크코일(14)의 직렬접속체에 프라이휠 다이오드(21)가 병렬접속되고 반도체스위치(20)의 베이스에는 전류검출기(22)의 출력을 입력으로 해서 반도체스위치(20)를 ON/OFF제어 즉, 펄스폭 제어하고 코일전류를 제어함으로써 실질적으로 코일인가전압을 내리는 강압제어회로(23)가 접속되어 있다.

이 브레이크 제어회로(15a)는 브레이크코일(14)에 흐르는 전류를 전류검출기 (22)에 의해 검출하고 반도체스위치(20)에 위해 ON/OFF 제어하는 초퍼방식을 사용해서 브레이크전류를 제어하고 있다.

또, 도 8에 표시한 브레이크 제어회로(15b)는, 전원의 정단자(+)와, 부단자 (-)사이에 도 7에 표시하는 것과 같은 접점(19), 도 6에 표시하는 스위치(13)의 접점(13a) 및 도 6에 표시한 브레이크코일(14)이 직렬로 접속되고 또, 스위치(13)의 접점(13a)에는 저항(24)이 병렬접속되는 동시에 브레이크코일(14)에는 저항(25)이 병렬접속되어 있다. 여기서, 접점(13a)은 플런저(10)가 흡입될때 까지는 스프링(12 )의 압압력을 이겨내기 위해 브레이크코일(14)에 큰 전류를 필요로 하므로 브레이크코일(14)을 전원에 직접접속하는 폐쇄상태에 있으나, 플런저(10)가 일단 흡인되면 코일전류를 감소시켜도 플런저(10)의 흡인상태를 유지할 수 있다는 특성을 이용해서 개방상태가 된다.

또, 접점(13a)에 병렬로 접속된 저항(24)은 플런저(10)가 흡인되어 접점(13a)이 개방되었을때 브레이크코일(14)에 흐르는 전류를 한류시키는 한류저항으로 기능하고 브레이크코일(14)과 병렬로 접속된 저항(25)은 코일전류를 차단했을 때에 브레이크코일(14)에 축적되어 있던 전자에너지를 흡수하는 코일보호저항으로 기능하도록 되어 전자접촉기(13a)와 한류저항(24)에 의해 브레이크전류를 제어하고 있다.

상술한 도 7 및 도 8에 표시하는 구성의 어느 방식도, 브레이크 흡인시는 직류전원을 브레이크코일(14)에 직접 접속하고 큰 전류를 흘림으로써 큰 기자력을 발생시켜, 순시에 브레이크해방(픽업)시키고 있다. 일단 브레이크가 개방된 후에는 반도체스위치(20) 또는 저항(24)으로, 브레이크코일(14)의 양단에 인가되는 전압을 강압함으로써 코일에 흐르는 전류를 제한하고 브레이크 흡인보존한다.

이 결과, 브레이크코일(14)의 발열이 억제되는 동시에 코일에서의 전력소모도 억제된다.

그런데, 제어전원으로 직류전원이 한계통밖에 없고 또 그 전원이 전자브레이크를 순시에 브레이크 해방이 안되거나 최악의 경우에는 브레이크 해방이 안되고(플런저가 흡인않됨), 엘리베이터가 기동되지 않는 다는 문제점이 있었다.

특히 근년 엘리베이터에서도 제어장치의 소형화와 성전력화가 진행하고 종래와 같이 대형의 상용 트랜스를 사용해서 필요에 따른 여러가지 제어전원을 준비하는 것이 곤란해진 것이나, 제어전압의 저전압화에 의해 상기 문제는 피할 수 없는 것으로 되어 있다.

또, 상세하게 설명하면 아래와 같다.

엘리베이터의 제어장치는 과거에 많은 릴레이로 구성되고, 릴레이시퀀스로 제어되는 것으로부터 사용되는 전압도 전자코일의 조작을 전제로한 비교적 높은 전압이 공급되는 것으로 권양기의 브레이크도 전자코일로 조작되므로 그 같은 전압의 전원에 의해 구동되어 있다.

그러나 제어장치의 전자화가 진행되어 컴퓨터 제어에 대신하게 되면 그 제어전압은 낮은 것이 되고 저전압용의 전자코일을 사용하면 상대적으로 흡인시의 코일전류가 큰것이 되어 코일에의 급전선의 전압강하가 증대하고 또 전원장치도 전류용량이 큰것이 필요하게 되고 경우에 따라서는 흡인이 곤란해지는 경우도 생기게 된다.

또, 브레이크코일(14)에 인가하는 전압이 낮은 경우에는 흐르는 전류도 적고, 그 흡인력도 낮으므로 그 동작도 완만해지고 제어성을 손상하게 된다. 이 때문에 브레이크 코일용으로 별도 전원을 남겨두었으나, 대부분의 회로가 전자화된 현재, 전원의 종류의 삭감도 필요하게 된다.

본 발명은 상술한 점에서 된것으로 전원의 저전압화의 경향에 따라 브레이크 해방시에는 전원전압에 의하지 않고 순시간에 필요로 하는 에너지를 브레이크 코일에 공급해서 브레이크 해방동작을 할 수 있는 엘리베이터의 브레이크 제어장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

[발명의 개시]

본 발명에 관한 엘리베이터의 브레이크 제어장치는 엘리베이터카를 승강제어하는 제어수단과 엘리베이터카를 승강시키는 권양기의 구동용 모터의 회전축에 설치된 브레이크 차륜을 갖고 당해 브레이크 차륜은, 스프링의 힘에 의해 압압된 플런저에 부착된 라이닝에 의해 파지되어 상기 구동용 모터의 회전에 제동을 거는 동시에 상기 플런저에 감긴 브레이크 코일이 여자됨으로서 상기 플런저가 스프링의 압압력에 대향해 흡인됨으로써 해방되도록 된 브레이크 수단과 상기 제어수단으로부터의 지령에 따라 상기 브레이크 코일을 여자시킴으로서 상기 브레이크 차륜을 해방하는 브레이크 해방수단과, 상기 브레이크 코일을 상기 브레이크 차륜의 해방시에 구동시키기 위해 필요한 에너지 또는 그 에너지의 일부를 축적하고 축적된 에너지를 상기 브레이크 차륜의 해방시에 이용해서 상기 브레이크 코일을 여자시키는 보조전원수단을 구비한 것이다.

또, 상기 보조전원수단은 상기 브레이크 차륜의 해방이전에 축적한 에너지를 브레이크 차륜의 해방시에 상기 브레이크수단에 공급해서 상기 브레이크 코일을 여자시킴으로써 상기 플런저를 흡인해서 상기 브레이크 차륜을 해방시키는 것을 특징으로 하는 것이다.

또, 상기 브레이크 코일은, 상기 브레이크 차륜의 해방시에는 브레이크 해방지령에 따라 상기 보조전원수단에 의해 전원공급되고 상기 브레이크 차륜의 해방을 유지할때는 상기 브레이크 해방지령후, 실제로 브레이크 차륜이 해방된 후에, 상기 브레이크 해방수단에 의해 전원공급되는 것을 특징으로 하는 것이다. 또, 상기 브레이크 차륜의 해방을 검출하는 해방검출기를 또 구비하고, 상기 브레이크 차륜의 해방시에 상기 보조전원수단을 이용해서 상기 브레이크 코일에 전원공급하는 소정시간은 상기 브레이크 해방지령이 내린 후 상기 브레이크 코일이 여자되어 상기 해방검출기가 상기 브레이크 차륜의 해방을 검출할때까지 인것을 특징으로 하는 것이다.

또, 상기 보조전원수단은 입력되는 전원전압을 승압하는 승압수단과 이 승압수단에 의해 승압된 전압으로 충전되는 콘덴서를 구비하고 상기 콘덴서에 충전된 승압전압에 따른 전류 및 상기 승압수단을 통한 전류를 상기 브레이크 코일에 공급하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또, 상기 보조전원수단은 브레이크 차륜의 해방시에 브레이크 코일에 제 1의 승압전압을 인가하고, 브레이크 해방을 보존할때는 상기 제 1의 승압전압보다 낮은 제 2의 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또 다른 발명에 관한 엘리베이터의 브레이크 제어장치는 엘리베이터카를 승강제어하는 제어수단과 엘리베이터카를 승강시키는 권양기의 구동용 모터의 회전축에 설치된 브레이크 차륜을 갖고 당해 브레이크 차륜은 스프링의 힘에 의해 압압된 플런저에 부착된 라이닝에 의해 파지되어 상기 구동용 모터의 회전에 제동을 거는 동시에 상기 플런저에 감긴 브레이크 코일이 여자됨으로써 상기 플런저가 스프링의 압압력에 대향해서 흡인됨으로서 해방되도록 한 브레이크 수단과, 상기 브레이크 코일을 여자시킴으로서 상기 브레이크 차륜을 해방하는 브레이크 해방수단과, 상기 브레이크 해방수단과는 브레이크 해방지령에 의해 폐쇄되는 접점을 통해서 접속되어, 공급하는 전원전압을 필요에 따라 승압하는 보조 전원수단을 갖는 브레이크 전원과 브레이크 해방지령이 내려진 후 브레이크가 동작하기 시작해 해방할때 까지의 사이에 상기 브레이크 전원에 대해 상기 브레이크 해방수단에 승압한 전원을 공급하는 것을 지시하는 승압지령수단을 구비한 것이다.

또, 상기 보조전원수단은 브레이크 차륜의 해방시에 브레이크 코일에 제 1의 승압전압을 인가하고 브레이크 해방을 보존할때에는 상기 제 1의 승압전압보다 낮은 제 2의 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 엘리베이터의 전자브레이크를 제어하는 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 엘리베이터의 블레이크 제어장치의 구성을 표시하는 블록도.

도 2는 도 1에 표시하는 엘리베이터의 브레이크 장치의 구체적인 회로도.

도 3은 도 2의 각부 파형도.

도 4는 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 엘리베이터의 브레이크 제어장치의구성을 표시하는 회로도.

도 5는 도 4의 각부 파형도.

도 6은 일본국특개평 2-110090호 공보에 개시된 것과 같은 종래의 일반적인 엘리베이터 장치의 구성을 표시하는 개략도.

도 7은 도 6에 표시하는 브레이크 제어회로의 한 예를 표시하는 회로도.

도 8은 도 6에 표시하는 브레이크 제어회로의 다른 예를 표시하는 회로도.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

실시의 형태 1

도 1은 실시의 형태 1에 관한 엘리베이터의 브레이크 제어장치의 구성을 표시하는 블록도이고, 주로 도 6에 표시하는 브레이크 제어회로(15)의 기능에 상당하는 부분이다.

도 1에서 26은 도 6에 표시하는 장치와 같이, 구동용모터(2), 브레이크 차륜(3), 활차(4)를 소유하고 엘리베이터카(17)를 승강시키는 권양기이고 또 이 권양기(26)에는 스프링(12)의 힘에 의해 압압된 플런저(10)에 부착된 라이닝(9)에 의해 브레이크 차륜(3)을 파지해서 모터(2)의 회전에 제동을 거는 것과 함께 플런저(10)에 플런저(10)에 감긴 브레이크 코일(14)이 여자됨으로써 플런저(10)가 스프링(12)의 압압력에 대항해서 흡인됨으로써 브레이크차륜(3)을 해방하도록 된 전자브레이크(8) 및 브레이크차륜(3)의 해방을 검출하는 해방검출기(27)(도 6의 13과 같은 기능)이 구비되어 있다.

또, 28은 도 6에 표시하는 모터제어회로(5) 및 브레이크 제어회로(15)를 겸한 제어기, 29는 컴퓨터 제어에 사용되는 것과 같은 비교적 저전압의 직류전원, 30은 제어기(28)로부터의 지령에 따라 브레이크코일(14)을 여자시킴으로써 브레이크차륜(3)을 해방시키는 브레이크 해방수단, 31은 브레이크코일(14)을 브레이크차륜( 3)의 해방시에 구동시키기 위해 요하는 에너지 또는 그 에너지의 일부를 축적하고 축적된 에너지를 브레이크차륜(3)의 해방시에 이용해서 브레이크코일(14)을 여자시키는 보조전원수단이다.

도 2는 상술한 도 1에 표시하는 브레이크 제어장치의 구체적인 회로이다. 도 2에서는 해방검출기(27)에 의해 브레이크차(3)의 해방을 검출했을때에 그 검출신호를 입력하는 제어기(28)로부터의 지령에 따라 접점폐쇄하는 브레이크 해방접점(30a)과, 그 브레이크 해방접점(30a)과 함께 직류전원(29)의 정극단자(+)와 부극단자(-)간에 직렬접속된 전원전환접촉기(30b)와 그 상개접점(30d) 및 브레이크코일(14)과 함께 직류전원(29)의 정부 양단자간에 직렬 접속된 다이오드(30f) 및 제어기(28)로부터의 브레이크 해방지령에 따라 접점폐쇄되는 브레이크 해방접촉기 접점(30c)와 브레이크코일(14)에 병렬접속된 프라이호일 다이오드(30e)로 도 1에 표시하는 브레이크 해방수단(30)을 구성하고 있다.

또, 상기 전원전환 접촉기(30b)의 상폐접점(31c)과, 이와 함께 직류전원(29)의 정부양단자간에 직렬접속된 승압충전회로(31a) 및 전해콘덴서(31b)에 의해 도 1에 표시하는 보조전원수단(31)을 구성하고 있다. 또 콘덴서(31b)는 브레이크 해방접촉기접점(30c)과 브레이크코일(14)의 직렬접속체에 병렬접속되어 있다.

다음, 상기 구성에 관한 엘리베이터의 브레이크 제어장치의 동작을 도 3에 표시하는 각부파형도를 참조해서 설명한다. 우선 제어기(28)로부터의 브레이크 해방지령의 송출이전은 전자브레이크(8)는 해방되어 있지않고 브레이크 해방검출기 접점(30a)이 개방되어 있고 따라서 전원전환 접촉기(30b)가 여자되어 있지 않으므로 콘덴서(31b)는 직류전원(29)의 정극단자(+)-전원전환 접촉기의 상폐접점(31c)-승압충전회로(31a)-콘덴서(31b)-직류전원(29)의 부극단자(-)의 경로에 의해 직류전원(29)의 전압 Vp보다도 승압된 전압 Vc가 되도록 충전된다.

이 상태에서 제어기(28)로부터 브레이크 해방지령이 나오면(도 3의 시점 a), 브레이크 해방접촉기 접점(30c)이 폐쇄되고 콘덴서(31b)와 병렬로 접속된 브레이크코일(14)에 승압된 전압이 인가되고 이로 인해 콘덴서(31b)로부터 브레이크코일( 14)에 전류가 흐르고 브레이크코일(14)을 여자시킴으로써 도 6에 표시하는 플런저(10)가 스프링(12)의 압압력에 대항해서 흡인됨으로서 브레이크차륜(9)을 해방한다.

또, 본 회로에서는 브레이크코일(14)에 대해 콘덴서(31b)외에 승압충전회로( 31a)로부터도 전류가 공급되게 되어, 해방동작이 촉진된다. 또, 이때 이 승압충전회로(31a)에 의해 공급되는 전류를 제함함(도시 않음)으로서 전원측의 해방에 따른 순시적 전류부담을 감소시킬 수도 있다.

이와 같이해서 브레이크가 해방되면 브레이크 해방검출기 접점(30a)이 폐쇄되고 전원전환 접촉기(30b)가 여자된다(도 3의 시점 b). 이 전원전환 접촉기(30b)의 여자에 의해 그 상폐접점(31c)이 개방되고, 상개 접점(30d)이 폐쇄한다. 따라서, 승압충전회로(31a)의 전원(정극단자)측이 분리되고 콘덴서(31b)는 역류방지용 다이오드(30f)를 통해서 전원(정극단자)측에 접속된다.

그러므로, 콘덴서 전압은 방전에 의해 저하하고, 대략 전원전압 Vp와 같아진다. 또, 브레이크 코일(14)에의 전류는 콘덴서 전압의 저하에 의해 감소한다. 최종적으로는 전원전압에 의한 일정전류로 유지되게 된다.

그 후, 제어기(28)로부터의 브레이크 해방지령이 풀리면 브레이크 해방접촉기 접점(30c)이 개방하고(도 3의 시점 C), 브레이크 코일(14)에의 전원공급은 정지되고, 브레이크 코일(14)에 축적되어 있던 에너지는 병렬접속된 다이오드(30e)를 통해서 흐르는 전류로 소비된다.

또, 브레이크 해방이 풀림으로써 브레이크 해방검출기 접점(30a)이 개방되고 전원전환 접촉기(30b)의 여자가 풀린다(도 3의 시점 d). 이로서 다시 상폐접점( 31c)이 폐쇄되게 되어 승압충전회로(31a)가 발생해 콘덴서(31b)가 다시 승압충전된다.

상술한 실시의 형태 1에 관한 작용효과에 대해 설명하면 아래와 같다.

우선, 브레이크 해방하는데 있어서 필요로 하는 에너지에는 크게 나누어 2종류가 있다. 즉, 브레이크의 구동부는 일반적으로 브레이크 코일(14)과 그 코일에 의해 흡인되는 플런저(10)로 되어 있고 플런저(10)를 흡인해서 움직이게 하기 위한 에너지와 플런저(10)를 흡인을 계속하기 위한 에너지로 되어 있고, 당연히 전자쪽이 후자보다 큰 에너지를 필요로 한다.

따라서, 실시의 형태 1에서는 브레이크가 해방(브레이크 코일 14에 의해 흡인)할때의 순시(소정시간 : 플런저 10의 흡인시)에 필요로 하는 에너지 또는 그 일부를 보조전원수단(13)에 일시적으로 축적해 둠으로써 직류전원(29)자체를 비교적 저전압의 전원으로 할 수가 있다.

또, 일시적으로 축적하는 방법으로 후술하는 2종류가 있다.

하나는 브레이크 해방동작 이전에 미리 필요한 에너지를 축적해 두는 방법이고 또 하나는 브레이크 해방동작시에 일시적으로 축적하고 그 만큼 가산해서 브레이크 해방동작에 기여시키는 것이다. 특히 후자의 한예는 보조전원수단이 브레이크 코일을 포함하는 회로의 전원에서 본 인피던스를 저하시키도록 작동하고 이 결과, 브레이크 코일에 흐르는 전류를 증가시킬수가 있다. 이는 다시 말하면, 전원을 보조전원수단(31)에 의해 승압해서 브레이크 코일(14)에 인가하는 것이다.

또, 실시의 형태 1에서는, 보조전원수단(31)에 브레이크를 해방하기 이전에 필요한 에너지를 축적해 둠으로서 브레이크해방의 짧은 시간에 필요로 하는 에너지를 그 시간내에 한번에 이용하는 것이 아니고 미리 공급하는 전원용량을 고려한 긴시간으로 축적할 수가 있고 전원용량의 저감 또는 전원(29)에서 브레이크 해방수단(30)까지의 전원용전선의 사이즈를 저감할 수가 있다.

즉, 제어회로의 저전압화에 따라 브레이크 해방수단(30)에서 공급전압이 낮아지면 브레이크 해방에 요하는 전류가 증가하고 이 결과, 전원의 전류정격이 증가해서 전원의 용량이 큰 것이 되거나, 전원(29)로부터 브레이크 처방수단(30)까지의 전원용 전선의 사이즈를 크게하든데 비용이 든다.

여기서 브레이크 해방시의 일시적으로 필요로 하는 에너지인 전류분을 미리소전류로 축적해두고 브레이크 해방시에 방출함으로써 일시적인 전류때문에 전원설비용량이 증가하는 것을 억제할수가 있다.

또, 실시의 형태 1에서 브레이크 코일(14)은, 브레이크 해방시에는 보조전원수단(31)에 의해 전원공급되고 브레이크의 해방으로부터 소정시간을 경과후 해방을 유지할때는 브레이크 해방수단(30)에 의해 전원공급되도록 하였으므로 브레이크 해방수단(30)의 전원에 관한 회로는 기본적으로 브레이크를 보존할 만큼의 전원용량으로 되고 이 회로구성이 간단하고 용량적으로도 경미한 것으로 충분하게 된다.

또, 실시의 형태 1에서 브레이크에는 브레이크가 해방된것을 검출하는 해방검출기(27)를 설치하고, 브레이크 해방시에 보조전원(31)을 이용하는 소정시간이라는 것은, 브레이크 해방지령이 나온 후, 브레이크 코일이 여자되어 상기 해방검출기(27)가 동작할때까지 이므로 보조전원수단(31)을 필요로 하는 것을 브레이크가 해방할때까지이고 해방된 것을 검출해서 즉시 보조전원수단(31)의 사용을 정지시켜도 된다.

따라서, 예를 들면 미리 에너지축적해 두는 방식이면 보조전원수단(31)의 사용을 최저한의 사용으로 할 수 있고, 다음의 브레이크 해방하기 위해 축적하는 에너지량을 적게할 수가 있고 또 해방할때에만 보조전원수단(31)을 살리는 방식에서도 해방을 확인해서 즉시 사용을 정지할 수 있으므로 보조전원수단(31)을 구성하는 기기의 시간정격을 보다 작은 값으로 실현할수가 있다.

또, 실시의 형태 1에서 보조전원수단(31)이라는 것은 승압기능으로 입력하는 전원전압보다도 높은 전압을 출력하는 것이므로 브레이크 코일(14)측에서의 제어를필요로 하지 않고 브레이크 코일(14)에 인가하는 전압을 상승시킴으로서 쉽게 브레이크 코일(14)의 구동전류를 증가하고 이 결과, 보다 단시간에 브레이크 코일(14)에 해방에너지를 주입할수가 있다.

실시의 형태 2

다음에, 도 4는 실시의 형태 2에 관한 엘리베이터의 브레이크 제어장치의 구성을 표시하는 회로도이다. 또 도 4에 표시하는 엘리베이터의 브레이크 제어장치는 도 2에 표시한 실시의 형태 1에 대응하는 회로구성을 표시하고 기타 도 1에 표시한 실시의 형태 1과 같이 직류전원(29)과 도 6에 표시한 구동용 모터(2), 브레이크 차륜(3), 활차(4)를 구비하고 엘리베이터카(17)를 승강시키는 권양기(26)와 전자브레이크(8)와 도 1에 표시하는 제어기(28)가 구비되어 있다.

또, 직류전원(29)은 코일구동용의 높은 전압의 정극단자(+H) 및 제어전원용의 낮은 전압의 정극단자(+L)과 부극단자(-)를 소유하고 제어전원용의 낮은 전압의 정극단자(+L)의 전압은 예를 들면 코일구동용의 높은 전압의 정극단자(+H)의 전압을 강압해서 생성해도 되나 컴퓨터 제어등의 전자회로에 사용되는 저전압의 전원과 공용해도 된다.

도 4에서 32는 도 7에 표시하는 종래의 브레이크 제어회로(15a)와 같은 회로구성으로 되고 브레이크 코일(14)을 여자시킴으로서 브레이크 차륜(3)을 해방시키는 브레이크 해방수단이다.

이 브레이크 해방수단(32)은, ON/OFF(초퍼)제어하는 트랜지스터(20), 브레이크 코일(14)에 흐르는 전류를 검출하는 전류검출기(22), 브레이크 코일(14)과 전류검출기(22)의 직렬접속채에 병렬로 접속되어 전류의 연속성을 좋게 하는 프리이휠 다이오드(21), 전류검출기(22)의 출력을 받아 코일전류를 전류제어하도록 트랜지스터(20)의 베이스에 부여하는 스위칭 신호를 생성하는 강압제어회로(23)에 의해 구성되어 있다.

또, 트랜지스터(20)의 콜렉터는 브레이크 코일(14)에 접속되고 이미터는 직류전원의 (-)에 접속되어 있고 강압제어회로(23)는 직류전원이 낮은 전압의 정극단자(+L)와 부극단자(-) 사이에 설치되어 있다.

또, 33은 제어기(도 1에 표시한 제어기 28과 같다)로부터의 브레이크 해방지령에 의해 폐쇄상태가 되는 전자접촉기 접점(19b)을 통해서 상기 브레이크 해방수단(32)과 접속되고 당해 브레이크 해방수단(32)에 공급하는 전원전압을 필요에 따라 승압하는 보조전원 수단을 갖는 브레이크 전원이다.

이 브레이크 전원(33)은, 이미터가 직류전원의 부극단자(-)에 접속된 트랜지스터(33a), 이 트랜지스터(33a)의 콜렉터와 직류전원의 낮은 전압의 정극단자(+L)와의 사이에 설치된 승압제어회로(33b), 상기 트랜지스터(33a)의 콜렉터에 베이스가 접속되는 동시에 트랜지스터(33a)의 이미터에 자신의 이미터가 공통접속된 트랜지스터(33c), 직류전원의 높은 전압의 정극단자(+H)와 부극단자(-) 사이에 접속된 쵸크코일(33d), 프라이휠 다이오드(33e) 및 전해콘덴서(33f)에 의해 구성되어 있다.

또, 상기 다이오드(33e)의 아노드는 상기 트랜지스터(33c)의 콜렉터에 접속되고 카소드는 상기 승압제어회로(33b)와 상기 전자접촉기 접점(19b)에 접속되어 있다.

또, 34는 브레이크 해방지령이 나오고 브레이크가 동작하기 시작해 해방할때 까지의 사이에, 상기 브레이크 전원(33)에 대해 상기 브레이크 해방수단(32)에 승압된 전원을 공급하는 것을 지시하는 승압지령수단이다.

이 승압지령수단(34)은, 높은 전압의 정극단자(+H)에 일단이 접속되어 상기 전자접촉기 접점(19b)와 같이 제어기로부터의 브레이크 해방지령에 의해 폐쇄상태가 되는 전자접촉기 접점(19a), 이 전자접촉기(19a)의 타단에 접속되어 전자브레이크(8)의 플런저(10)에 연동하고 브레이크 해방시에 개방되는 스위치의 상폐접점( 13a), 이 상폐접점(13a)의 타단에 접속된 전류제한용 저항(34a), 이 저항(34a)의 타단에 베이스가 접속되어 직류전원의 부극단자(-)에 이미터가 접속된 트랜지스터( 34b), 직류전원의 낮은 전압의 정극단자(+L)와, 상기 트랜지스터(34b)의 콜렉터와의 사이에 설치된 풀업저항(34c)으로 구성되어 있다.

또, 트랜지스터(34b)와 풀업저항(34c)의 접속점은 브레이크전 33의 트랜지스터(33a)의 베이스에 접속되어 있다. 다음, 실시의 형태 2에 관한 엘리베이터의 브레이크 제어장치의 동작에 대해 도 5에 표시한 각부파형도를 참조해서 설명한다.

도 1에 표시하는 실시의 형태 1과 같은 제어기(28)(도시않음)로부터의 엘리베이터의 기동지령에 따른 브레이크 해방지령이 출력되고 이로 인해 승압지령수단( 34)내의 접점(19a)이 폐쇄되면, a점의 전위(접점 19a와 접점 13a의 접속점)은 도 5에 표시한 바와 같이 접점(19c)의 동작과 함께 변화한다. 또, b점의 전위(접점 13a와 저항 34a의 접속점)은, 도 5에 표시하는 바와 같이 접점(19a)이 폐쇄되어서 전자브레이크(8)의 플런저(10)가 흡인되어 접점(13a)이 개방할때 까지의 기간만, (+H)레벨이 되는 펄스상의 파형이 된다. 마찬가지로 트랜지스터(34b)의 콜렉터인 C점의 전위도 도 5에 표시하는 바와 같이 반전논리의 펄스파형이 된다.

이 때문에 C점의 전위가 "L"레벨인 동안 트랜지스터(33a)가 OFF하는 것으로부터 승압제어회로(33b)의 출력이 트랜지스터(33c)의 베이스에 인가된다. 따라서 트랜지스터(33c)의 드라이브신호(d점의 전위)는 도 5에 표시하는 바와 같이 접점( 19a)이 폐쇄되고서 접점(13a)이 개방할때까지의 기간, 즉 플런저(10)의 흡인까지의 시간만 허가되게 되어 후술하는 ON/OFF신호가 출력된다.

여기서, 브레이크 전원(33)의 동작을 간단히 설명해둔다.

트랜지스터(33c)의 ON기간에 초크코일(33d)에 축적된 에너지를 트랜지스터( 33c)의 OFF기간에 프라이휠 다이오드(33e)를 통해서 전해콘덴서(33f)에 방출함으로써 에너지를 전달하고 출력전압(e점 전압)을 직류전원의 높은 전압의 정극단자(+H)의 레벨보다 높은 전압으로 승압한다(쵸크코일 33d에 저장된 에너지분 승압한다).

이 트랜지스터(33c)의 ON/OFF듀티를 제어함으로써 승압전압을 소망의 값으로 제어할 수 있다. 소위, 승압초퍼회로로서 동작한다.

승압제어회로(33b)는 상술한 바와 같이 전해 콘덴서(33f)의 양단 전압이 어느소정의 전압이 되도록 트랜지스터(33c)의 스위칭을 ON/OFF제어하는 것이다.

따라서, 여기서 브레이크 전원(33)의 출력전압은 도 5에 표시하는 바와 같이 전자브레이크의 흡인시만 소망의 전압 표시하는 바와 같이 전자 브레이크의 흡인시만 소망의 전압까지 승압되는 파형이 된다. 또 브레이크 코일(14)를 흐르는 전류(전류검출기(22)의 출력)f는 전자브레이크의 흡인시는 브레이크 해방수단(32)의 강압제어회로(23)가 작용하지 않고 트랜지스터(20)가 ON상태이기도 하고 브레이크 전원(33)에 의해 승압된 직류전압이 브레이크 코일(14)에 직접 인가되므로 도 5에 표시하는 바와 같이 순시에 전류가 상승하고 재빨리 브레이크 하륜(3)을 해방한다.

또 여기서 브레이크 코일 전류에 순시적인 변화(변형)이 있는 것은 전자브레이크(8)의 플런저(10)가 움직일때 브레이크코일(14)의 인덕턴스가 변화하는 것에 기인하는 것이다.

브레이크 전원(33)이 부가되어 있지 않은 종래 방식인 경우는 도 5에 점선으로 표시하는 브레이크 코일전류f의 파형과 같이 천천히 브레이크 코일전류가 상승하고 브레이크 해방할때 까지 시간을 요하거나 경우에 따라서는 브레이크 해방되지 않거나 한다.

전자 브레이크가 일단 해방된 후는 브레이크 전원(33)은 트랜지스터(33c)가 ON함으로서 트랜지스터(33c)을 OFF시켜서 승압동작을 정지함으로써 원래의 전원전압의 고전압(+H)를 출력한다. 또 브레이크 해방수단(32)은 원래의 직류전원의 고전압(+H)을 강압제어회로(23)에서 강압제어함으로서 브레이크 코일(14)에 흐르는 전류를 보존이 유지할 수 있는 전류로 제한하고 전자브레이크의 보존을 한다.

상술한 실시의 형태 2에 의하면 제어전원이 직류전원 1계통 밖에 없고 또 그 전원이 전자브레이크를 순시에 해방하는데 필요한 충분한 고전압이 되지 않은 경우에도 순시에 브레이크 해방하는 것이 가능해진다. 몰론 브레이크 전원(33)을 상시동작시켜 두거나, 브레이크 해방시(엘리베이터 기동시)계속해서 승압동작시켜 두어도 되나 엘리베이터 정지중에도 불필요한 전력손실이 있거나, EMC노이즈를 방사하는 등의 문제가 있는 동시에 본래 승압할 필요가 없는 브레이크 보존시에 브레이크 전원의 트랜지스터와 프라이휠 다이오드에 상당한 전력손실이 발생하므로 성전력화의 관점에서도 바람직하지 않다.

또, 본 실시의 형태 2에서는 브레이크 흡인시에만 승압하도록 회로를 구성하였으므로 불필요한 전력소비 및 EMC노이즈의 방사는 최저한도로 억제되고 대단히 저손실로 성전력이고 저노이즈의 브레이크 제어장치를 얻을 수가 있다.

또, 이 실시의 형태 2에서는 보조전원수단을 별도로 만들필요가 없이 브레이크전원(33)의 일부의 기능 즉 승압기능을 필요에 따라 정지시킴으로써 브레이크 코일(14)에 가해지는 전압 즉 전류의 제어를 할수가 있다.

또, 승압지령수단(34)중의 브레이크 해방지령에 의해 폐쇄되는 접점(19a)과, 브레이크 코일 작동용 접점(19b)를 동시에 투입하는 것으로 진술하였으나, 접점(19a)를 접점(19b)에 선행해서 투입함으로써 접점(19b)을 투입할 시점에서는 콘덴서 전압을 상승시켜 둘수도 있다.

또, 이 실시의 형태 2에서는 다시 또 강압제어회로(23)를 구비하고 상술한 2단의 전압제어를 3단계에서의 제어로 하고 또 성에너지효과를 도모할수가 있다.

또, 승압제어회로(33b)는 브레이크 해방시 검출기가 작동할때까지 살리도록 기술하고 있으나, 해방의 지령이 나온 최초의 소정시간만 승압된 전압이 인가되어도 된다. 또, 본 회로구성과는 일부가 다르나, 사전에 전하(에너지)를 콘덴서에 저장해두고 브레이크 해방시에는 저장되어 있는 전하를 브레이크 해방시에 브레이크 코일에 대해 방출해서 해방동작을 촉진해도 같은 효과가 얻어진다. 또, 승압제어회로(33b)는 브레이크 해방검출기가 작동할때까지 제 1의 승압전압을 발생시켜 그 이후 제 1의 승압전압보다 낮은 브레이크 해방을 보존하는데 최적한 전압( 전원전압( +H)에 대해 승압전압이라도 강압전압이라도 된다)을 발생시키는 방식으로 해도 된다.

따라서, 이 경우에는 강압제어회로(23)를 필요로 하지 않는 경우가 있다.

또, 실시의 형태 2에 의하면 브레이크 전원(33)중에 보조전원수단을 포함하고 있고 브레이크 전원(33)은 브레이크 해방시의 일정기간에 한해 승압한 전압을 출력하고 이 결과 브레이크 코일(14)에 흐르는 전류를 증가시켜, 브레이크 해방의 동작을 촉진시킬수가 있다. 또, 브레이크전원(33)에의 승압지령과 브레이크 해방지령이 동시에 나오면, 브레이크 해방시의 에너지를 사전에 축적하는 기능은 없어지고 전원측의 전류를 억제할 수는 없다.

또, 브레이크 해방시에 브레이크 코일에 제 1의 승압전압을 인가하고, 브레이크 해방을 유지할때는 상기 제 1의 승압전압보다 낮은 제 2의 전압을 인가하도록 하였으므로(도 5에 표시한 브레이크 전원 33의 출력참조), 브레이크를 보존할때는 전원의 전압을 인가하는 것 뿐아니고, 그것을 승압(또는 강압)해서 인가해도 된다. 즉 브레이크에 의해서는 반드시 본 장치의 전원전압이 적정하다고는 보지 않고 경우에 따라서는 그 이상(또는 그 이하)의 전압을 요구받을때도 있다.

또, 제 2의 전압을 유지하는 정전압기능을 가지면 인가하는 전압은 전압변동을 예측한 마진을 가할 필요가 없게 되고 허용한 도에 가깝게 낮은 전압으로 설정할 수 있으므로 브레이크 코일에의 공급전류도 저감할 수 있고 이 결과, 브레이크 해방에 따른 에너지 소비량을 감소시킬수도 있다. 또, 전압을 충분히 내리도록 브레이크 전원(33)의 초퍼회로의 트랜지스터의 도통율을 내리고 소자의 온도상승의 저감효과도 도모할수가 있다.

본 발명은 이상 설명한 바와 같이 전원의 저전압화의 경향에 따라 브레이크 해방시에 필요하고 또 충분한 고전압의 전원을 구비하지 않아도 또, 직류전원 한계통밖에 없는 경우에도 브레이크 해방시에는 전원전압에 의하지 않고 순시에 필요로 하는 에너지를 브레이크 코일에 공급해서 브레이크 해방동작을 할수 있는 엘리베이터의 브레이크 제어장치를 제공할 수가 있다.

Claims (3)

1. 엘리베이터카를 승강제어하는 제어수단과, 엘리베이터카를 승강시키는 권양기의 구동용 모터의 회전축에 설치된 브레이크 차륜을 구비하고 당해 브레이크 차륜은 스프링의 힘에 의해 압압된 플런저에 부착된 라이닝에 의해 파지되어 상기 구동용 모터의 회전에 제동을 거는 동시에 상기 플런저에 감긴 브레이크 코일이 여자됨으로써 상기 플런저가 스프링의 압압력에 대항해서 흡인됨으로써 해방되도록 된 브레이크 수단과, 상기 제어수단으로부터의 지령에 따라 상기 브레이크 코일을 여자시킴으로서 상기 브레이크 차륜을 해방하는 브레이크 해방수단과, 상기 브레이크 코일을 상기 브레이크 차륜의 해방시에 구동시키기 위해 필요한 에너지 또는 그 에너지의 일부를 축적하고 축적된 에너지를 상기 브레이크 차륜의 해방시에 이용해서 상기 브레이크 코일을 여자시키는 보조전원수단을 구비한 엘리베이터의 브레이크 제어장치.
2. 상기 보조전원수단은, 상기 브레이크 차륜의 해방이전에 축적한 에너지를 브레이크 차륜의 해방시에 상기 브레이크 수단에 공급해서 상기 브레이크 코일을 여자시킴으로서 상기 플런저를 흡인해서 상기 브레이크 차륜을 해방시키는 것을 특징으로 하는 청구의 범위 제 1항 기재의 엘리베이터의 브레이크 제어장치.
3. 엘리베이터카를 승강제어하는 제어수단과, 엘리베이터카를 승강시키는 권양기의 구동용 모터의 회전축에 설치된 브레이크 차륜을 갖고 당해 브레이크 차륜은 스프링의 힘에 의해 압압된 플런저에 부착된 라이닝에 의해 파지되어서 상기 구동용 모터의 회전에 제동을 거는 동시에 상기 플런저에 감긴 브레이크 코일이 여자됨으로써, 상기 플런저가 스프링의 압압력에 대항해서 흡인됨으로서 해방되도록 된 브레이크 수단과, 상기 브레이크 코일을 여자시킴으로서 상기 브레이크 차륜을 해방하는 브레이크 해방수단과, 상기 브레이크 해방수단이라는 것은 브레이크 해방지령에 의해 폐쇄되는 접점을 통해서 접속되어 공급하는 전원전압을 필요에 따라 승압하는 보조전원수단을 갖는 브레이크 전원과, 브레이크 해방지령이 나온 후 브레이크가 동작하기 시작해서 해방할때까지의 사이에, 상기 브레이크 전원에 대해 상기 브레이크 해방수단에 승압한 전원을 공급하는 것을 지시하는 승압지령수단을 구비한 엘리베이터의 브레이크 제어장치.