KR102077547B1

KR102077547B1 - 브레이크 제어기, 엘리베이터 시스템, 및 주파수 변환기로 구동되는 엘리베이터 권양기로 비상 정지를 실행하기 위한 방법

Info

Publication number: KR102077547B1
Application number: KR1020147036725A
Authority: KR
Inventors: 아리 카타이넨; 파시 라아씨나; 타피오 사아리코스키; 라우리 스톨트; 알토 나카리; 안티 칼리오니에미
Original assignee: 코네 코퍼레이션
Priority date: 2012-05-31
Filing date: 2013-05-20
Publication date: 2020-02-17
Anticipated expiration: 2033-05-20
Also published as: EA201491863A1; EA201491862A1; US20150075917A1; EP2855322A1; WO2013178873A1; DK2855323T3; ES2750201T3; KR20150022920A; EA029403B1; BR112014029067A2; BR112014029582A2; MX2014014125A; JP2015517964A; BR112014029581A2; CA2871147C; US20150053508A1; MY168494A; EA029343B1; CA2871147A1; CA2871408C

Abstract

본 발명은 브레이크 제어기(7), 엘리베이터 시스템 및 비상 정지를 실행하기 위한 방법에 관한 것이다. 브레이크 제어기(7)는, 엘리베이터의 권양기를 구동하는 주파수 변환기의 DC 중간 회로(2A, 2B)에 브레이크 제어기를 접속하기 위한 입력부(29A, 29B), 브레이크의 전자석(10)에 브레이크 제어기(7)를 접속하기 위한 출력부(4A, 4B), 출력부(4A, 4B)를 통해 엘리베이터의 권양기를 구동하는 주파수 변환기의 DC 중간 회로(2A, 2B)로부터 브레이크(9)의 전자석(10) 쪽으로 전력을 공급하기 위한 스위치(8A, 8B), 및 브레이크 제어기의 스위치(8A, 8B)의 제어 폴 에 제어 펄스들을 생성함으로써 브레이크 제어기(7)의 동작을 제어하는 프로세서(11)를 구비한다.

Description

브레이크 제어기, 엘리베이터 시스템, 및 주파수 변환기로 구동되는 엘리베이터 권양기로 비상 정지를 실행하기 위한 방법{BRAKE CONTROLLER, ELEVATOR SYSTEM AND A METHOD FOR PERFORMING AN EMERGENCY STOP WITH AN ELEVATOR HOISTING MACHINE DRIVEN WITH A FREQUENCY CONVERTER}

본 발명은 엘리베이터 브레이크의 제어기에 관한 것이다.

엘리베이터 시스템에서, 전자기 브레이크는 특히 권양기의 홀딩 브레이크로서 사용되고, 엘리베이터 승강로 내에 있는 수직 가이드 레일과 맞물림으로써 엘리베이터 카의 이동을 제동하는 카 브레이크로도 사용된다.

전자기 브레이크는 브레이크의 전자석의 코일에 전류를 공급함으로써 개방되고, 브레이크의 전자석의 코일에 대한 전류 공급을 차단함으로써 접속된다.

종래에는, 전류 공급/ 전류 공급의 차단을 위하여 릴레이를 사용하여 왔었는데, 상기 릴레이는 브레이크의 전자석의 코일과 전원 사이에 직렬로 접속된다.

릴레이를 접속하는 것은 건물의 거주자를 방해할 수 있는 소음을 유발한다. 릴레이는 또한 그 크기가 상당한데, 이는 특히 기계실이 없는 엘리베이터 시스템에서의 릴레이의 배치가 까다로울 수 있기 때문이다. 기계 부품들과 마찬가지로, 릴레이 역시 빨리 마모되고, 무엇보다도 접촉부들이 부식되거나 들러붙는(weld closed) 경우에 고장날 수 있다.

본 발명의 한가지 목적은 작은 공간에도 적합한 저소음 브레이크 제어 회로(quieter brake control circuit)를 개시하는 것이다. 이 목적은 청구항 1 내지 청구항 11에 따르는 브레이크 제어기 및 청구항 16에 따르는 엘리베이터 시스템으로 달성될 수 있다.

본 발명의 한가지 목적은 정전과 같은 기능상 부적절한 상태(funtional nonconformance)와 관련되어 감속상태로 엘리베이터의 비상 정지를 가능하게 하는 해결방안을 개시하는 것이다. 이 목적은 청구항 12에 따르는 브레이크 제어기, 청구항 16에 따르는 엘리베이터 시스템 및 청구항 19에 따르는 방법으로 달성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예들은 종속항들에서 설명된다. 발명의 일부 실시예들 및 여러 가지 실시예들의 발명의 조합들 또한 발명의 상세한 설명 및 본 출원의 도면에 나타나 있다.

엘리베이터의 전자기 브레이크를 제어하기 위해 본 발명에 따르는 브레이크 제어기는 엘리베이터의 권양기를 구동하는 주파수 변환기의 DC 중간 회로에 브레이크 제어기를 접속하기 위한 입력부, 브레이크의 전자석에 브레이크 제어기를 접속하기 위한 출력부, 브레이크의 전자석의 출력부를 통해 엘리베이터의 권양기를 구동하는 주파수 변환기의 DC 중간 회로로부터 전력을 공급하기 위한 솔리드-스테이트 스위치, 및 브레이크 제어기의 스위치의 제어 폴(control pole)에 제어 펄스들을 생성함으로써 브레이크 제어기의 동작을 제어하는 프로세서를 구비한다.

본 발명은 브레이크 제어기를 엘리베이터의 권양기의 주파수 변환기의 DC 중간 회로에 통합할 수 있게 한다. 이는, 주파수 변환기와 브레이크 제어기의 조합이 엘리베이터의 권양기의 안전 동작의 관점에서, 결과적으로는 전체 엘리베이터의 안전 동작의 관점에서 필수적이기 때문에 유리하다. 더욱이, 브레이크 제어기 뿐만 아니라 주파수 변환기의 크기는 감소하고, 이는, 예컨대 기계실이 없는 엘리베이터 시스템 내에서의 공간 절약을 가능하게 한다. 본 발명에 따르는 브레이크 제어기는 또한 안전 신호를 통해 엘리베이터의 안전 장치의 일 부분으로서 접속될 수 있고, 이 경우 엘리베이터의 안전 장치는 단순화되고 다른 여러 가지 방식으로 구현될 수 있다. 부가적으로, 본 발명에 따르는 안전 신호와 브레이크 스위칭 로직은 솔리드-스테이트 부품들만을 사용하여 기계적 접촉기들 없이 브레이크 제어기가 완전하게 구현될 수 있게 한다. 또한 접촉기들을 제거하는 경우에는, 접촉기의 동작에 의해 생기는 잡음이 소거된다. 가장 바람직하게는, 브레이크 스위칭 로직과 안전 신호의 입력 회로는 별개의 솔리드-스테이트 부품들만으로, 즉 집적 회로 없이 구현된다. 이 경우, 상이한 고장 상황들의 영향 뿐만 아니라, 예컨대 외부로부터 안전 신호의 입력 회로에 접속되는 EMC 간섭의 영향에 관한 분석이 수월하게 되고, 이는 또한 브레이크 제어기를 상이한 엘리베이터 안전 장치들에 접속하는 것을 수월하게 한다.

브레이크 제어기가 주파수 변환기의 DC 중간 회로에 접속될 수 있기 때문에, 엘리베이터 모터의 모터 제동과 관련된 DC 중간 회로로 복귀하는 에너지는 브레이크 제어에 활용될 수 있고, 이는 엘리베이터의 효율을 향상시킨다. 더욱이, 브레이크 제어기의 메인 회로는 더 단순하게 된다. 이에 추가하여, 정전에 의해 야기되는 비상 정지와 관련된 브레이크들을 접속하는 단계는 우선 오직 하나의 브레이크의 전자석 쪽으로의 전기 공급을 차단하는 단계, 및 나머지 브레이크들의 전자석들 쪽으로의 전기 공급을 지속하는 단계로 될 수 있다. 이는, 정전 동안, 특히 DC 중간 회로의 커패시터에 충전되는 동안에는 주파수 변환기의 DC 중간 회로에서 이용가능한 전기 에너지가 존재하기 때문에 가능하고, 나아가 모터 제동이 지속되는 동안에는, 에너지가 정전 동안에도 이 중간 회로로 복귀하기 때문에 그러하다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 브레이크 제어기는 브레이크 제어기 외부로부터 차단/접속될 수 있는 안전 신호를 위한 입력 회로를 구비한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 브레이크 제어기는, 입력 회로에 접속되되 안전 신호가 차단되는 경우에 브레이크 제어기의 스위치의 제어 폴 쪽으로의 제어 펄스들의 통과를 방지하도록 구성되어 있는 브레이크 스위칭 로직을 구비한다.

전자기 브레이크의 제어 코일 쪽으로의 전력의 공급은, 본 발명에 따르는 브레이크 스위칭 로직으로 브레이크 제어기의 스위치의 제어 폴 쪽으로의 제어 펄스들의 통과를 방지함으로써, 결과적으로는 기계 접촉기들 없이 차단될 수 있다. 브레이크 제어기의 솔리드-스테이트 스위치는, 예컨대 MOSFET 또는 탄화규소(SiC) MOSFET 트랜지스터일 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 브레이크 스위칭 로직은, 안전 신호가 접속되는 경우에, 브레이크 제어기의 스위치의 제어 폴 쪽으로의 제어 펄스들의 통과를 허용하도록 구성되어 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 브레이크 제어기는 운전 개시를 허용하는 신호를 형성하기 위한 지시기 로직을 구비한다. 지시기 로직은, 브레이크 스위칭 로직의 상태 데이터에 기초하여 운전 개시를 허용하는 신호를 활성화하고 반대로 차단하도록 구성되어 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 제어 펄스들의 신호 경로는 브레이크 스위칭 로직을 통해 브레이크 제어기의 스위치의 제어 폴 쪽으로 이동하고, 브레이크 스위칭 로직 쪽으로의 전기 공급은 안전 신호의 신호 경로를 통하게 구성된다.

브레이크 스위칭 로직 쪽으로의 전기 공급을 안전 신호의 신호 경로를 통하게 구성함으로써, 브레이크 스위칭 로직 쪽으로의 전기 공급이 차단되는 것, 및 안전 신호가 차단되는 경우에 브레이크 제어기의 스위치들의 제어 폴들 쪽으로의 제어 펄스들의 통과가 결과적으로 중지되는 것이 보장될 수 있다. 이 경우, 안전 신호를 차단함으로써, 전자기 브레이크의 제어 코일 쪽으로의 전력 공급은 별개의 기계 접촉기들 없이 이중 안전 방식(fail-safe manner)으로 차단될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 프로세서로부터 브레이크 스위칭 로직 쪽으로의 제어 펄스들의 신호 경로는 아이솔레이터를 통하게 구성된다. 본 명세서에서, 아이솔레이터는 신호 경로를 따라 전하가 통과하는 것을 차단하는 부품을 의미한다. 아이솔레이터에서, 신호는 결과적으로, 예컨대 전자기 복사 (옵토-아이솔레이터(opto-isolator)로 전송되고, 또는 자기장이나 전기장(디지털 아이솔레이터(digital isolator))을 통해 전송된다. 이이솔레이터를 이용하여, 예컨대 브레이크 제어 회로가 단락(short-circuit) 사고가 나는 경우, 브레이크 제어 회로로부터 브레이크 스위칭 로직 쪽으로 전하 운반체가 통과하는 것을 예방한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 브레이크 스위칭 로직은 쌍극(bipolar) 또는 다극(multipolar) 신호 스위치를 구비하고, 제어 펄스들은 쌍극 또는 다극 신호 스위치를 통해 브레이크 제어기의 스위치의 제어 폴 쪽으로 이동한다. 신호 스위치의 적어도 하나의 폴은, 안전 신호가 차단되는 경우에 신호 스위치를 통한 제어 펄스들의 신호 경로가 중단되도록 입력 회로에 접속된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 안전 신호의 신호 경로를 통해 일어나는 전기 공급은 안전 신호를 차단함으로써 차단되도록 구성되어 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 브레이크 제어기는 단일의 기계 접촉기 없이 구현된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 브레이크 제어기는 프로세서로 서로 독립적으로 제어되는 2개의 출력부를 구비하는데, 그 중 제 1 출력부를 통해서는 엘리베이터의 권양기를 구동시키는 주파수 변환기의 DC 중간 회로로부터 브레이크의 제 1 전자석 쪽으로 전력이 공급되고, 그 중 제 2 출력부를 통해서는 엘리베이터의 권양기를 구동시키는 주파수 변환기의 DC 중간 회로로부터 제 2 전자석 쪽으로 전력이 공급된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 브레이크 제어기는 2개의 제어가능한 스위치를 구비하는데, 그 중 제 1 스위치는 전력을 브레이크의 제 1 전자석 쪽으로 공급하도록 구성되어 있고, 그 중 제 2 스위치는 전력을 브레이크의 제 2 전자석 쪽으로 공급하도록 구성되어 있다. 프로세서는 제 1 스위치의 제어 폴에 제어 펄스들을 생성함으로써 제 1 전자석 쪽으로의 전기 공급을 제어하도록 구성되어 있고, 프로세서는 제 2 스위치의 제어 폴에 제어 펄스들을 생성함으로써 제 2 전자석 쪽으로의 전기 공급을 제어하도록 구성되어 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 프로세서는 통신 인터페이스를 구비하고, 프로세서는 통신 인터페이스를 통해 엘리베이터 제어부에 접속된다. 브레이크 제어기는, 제 1 전자석 쪽으로의 전기 공급은 차단하지만, 감속상태로 실행되는 비상 정지를 시작하기 위한 비상 정지 요청을 엘리베이터 제어부로부터 수신한 후에 주파수 변환기의 DC 중간 회로로부터 제 2 전자석 쪽으로의 전기 공급은 지속하도록 구성되어 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 브레이크 제어기는, 엘리베이터 카의 감속이 문턱값 보다 작은 신호를 엘리베이터 제어부로부터 수신한 후에, 제 1 및 제 2 전자석 쪽으로의 전기 공급을 차단하도록 구성되어 있다.

본 발명은 또한 엘리베이터의 전자기 브레이크를 제어하기 위한 브레이크 제어기에 관한 것이다. 브레이크 제어기는, DC 전원에 브레이크 제어기를 접속하기 위한 입력부, 브레이크의 전자석에 브레이크 제어기를 접속하기 위한 출력부, 및 전압기의 2차 회로와 브레이크 제어기의 출력부 사이에 접속되는 정류 브리지를 구비한다. 입력부는 양극(positive) 및 음극(negative) 전류 도체를 구비하고, 브레이크 제어기는 전술된 양극 전류 도체와 전술된 음극 전류 도체 사이에서 서로 직렬로 접속되는 고압측 스위치와 저압측 스위치, 및 제어 펄스를 고압측 스위치 및 저압측 스위치의 제어 폴들에 생성함으로써 브레이크의 전자석 쪽으로의 전기 공급을 제어하는 프로세서를 구비한다. 브레이크 제어기는 또한 전술된 양극 전류 도체와 전술된 음극 전류 도체 사이에서 서로 직렬로 접속되는 2개의 커패시터를 구비한다. 변압기의 1차 회로는 전술된 고압측 스위치 및 전술된 저압측 스위치의 접속 지점과, 전술한 커패시터들의 접속 지점 사이에서 접속된다. 입력부에 접속되는 전술된 DC 전압원은 엘리베이터의 권양기를 구동하는 주파수 변환기의 DC 중간 회로인 것이 가장 바람직하다. 전술된 회로에서, 커패시터들의 전압은 변압기의 1차 회로에 걸린 전압을 감소시키고, 결과적으로는 브레이크 제어기의 입력부의 양극 전류 도체와 음극 전류 도체는 과도하게 증가하는 변압기를 특별히 필요로하지 않으면서 주파수 변환기의 고전압 DC 중간 회로에 접속될 수 있다. 주파수 변환기의 DC 중간 회로의 전압은 바람직하게는 대략 500V 내지 700V 이다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 별개의 초크(choke) 또한 변압기의 1차 회로와, 고압측 스위치 및 저압측 스위치의 접속 지점 사이에 접속된다. 초크는 변압기의 전류 리플(ripple)을 저감시키고, 전류의 조정을 보조한다.

본 발명에 따르는 엘리베이터 시스템은 엘리베이터의 권양기의 브레이크를 제어하기 위한 설명에 따르는 브레이크 제어기를 구비한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 엘리베이터 시스템은 권양기, 엘리베이터 카, 권양기 쪽으로 전력을 공급함으로써 엘리베이터를 구동시키는 주파수 변환기, 엘리베이터의 안전을 모니터링하도록 구성된 센서들, 및 전술된 센서들의 데이터를 위한 입력부를 구비하는 엘리베이터 제어부를 구비한다. 엘리베이터 제어부는, 센서로들부터 수신된 데이터가 엘리베이터의 안전이 위태롭다는 것을 지시하는 경우, 감속상태로 실행되는 비상 정지를 시작하기 위한 비상 정지 요청을 형성하도록 구성되어 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 엘리베이터 시스템은 엘리베이터 카에 접속되는 가속도 센서를 구비하고, 엘리베이터 제어부는 가속도 센서의 측정 데이터를 위한 입력부를 구비한다. 엘리베이터 제어부는 또한 엘리베이터 카의 감속의 문턱값이 기록되는 메모리를 구비하고, 엘리베이터 제어부는 가속도 센서의 측정 데이터를 메모리에 기록된 엘리베이터 카의 감속의 문턱값과 비교하도록 구성되어 있고, 또한 엘리베이터 카의 감속이 문턱값 보다 작은 신호를 형성하도록 구성되어 있다.

주파수 변환기로 구동되는 엘리베이터 권양기로 비상 정지를 실행하기 위한 본 발명에 따르는 방법에서, 권양기의 브레이크들 중 하나는 전술된 브레이크의 전자석 쪽으로의 전기 공급을 차단함으로써 접속되지만, 권양기의 브레이크들 중 나머지는 주파수 변환기의 DC 중간 회로로부터 권양기의 전술된 다른 브레이크들의 전자석들 쪽으로의 전기 공급을 지속함으로써 여전히 개방상태로 유지된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 엘리베이터 카의 비상 정지 동안의 감속이 측정되고, 그 후 설정된 시간이 경과하고 나서, 권양기의 적어도 하나의 제 2 브레이크는 엘리베이터 카의 감속이 정해진 문턱값 보다 작게 된 후에 접속된다.

본 발명의 추가적인 특징들 및 추가적인 이점들 뿐만 아니라 상술된 요약은 일부 실시예들에 관한 다음의 발명의 상세한 설명을 이용하여 보다 잘 이해될 것이고, 상기 발명의 상세한 설명은 본 발명의 적용 범위를 제한하는 것은 아니다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따르는 엘리베이터 시스템이 블록도로서 나타나 있다.
도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따르는 브레이크 제어 회로가 회로도로서 나타나 있다.
도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따르는 브레이크 제어 회로가 회로도로서 나타나 있다.
도 4에는 도 3에 따르는 엘리베이터의 안전 장치 내의 안전 신호의 회로가 나타나 있다.
도 5에는 본 발명에 따른 브레이크 제어 회로를 엘리베이터의 안전 회로와 연결되게 설치하는 단계가 회로도로서 나타나 있다.

도 1에는 로프 마찰이나 벨트 마찰에 의해 엘리베이터의 권양기(6)로 엘리베이터 승강로(미도시) 내에서 엘리베이터 카(미도시)를 구동시키는 엘리베이터 시스템이 블록도로서 나타나 있다. 엘리베이터 카의 속도는 엘리베이터 제어 유닛(35)에 의해 계산된 엘리베이터 카의 속도의 목표 값, 즉 속도 기준값(speed reference)에 따르도록 조정된다. 이 속도 기준값은, 엘리베이터 승객들에 의해 주어진 엘리베이터 호출들에 기초하여 엘리베이터 카로 한 층에서 다른 층으로 승객들을 수송할 수 있도록 형성된다.

엘리베이터 카는 권양기의 트랙션 시브를 통해 이동하는 로프나 벨트로 균형추에 연결된다. 당해 기술분야에 알려진 여러 가지 로우핑 방식(roping solution)들은 엘리베이터 시스템에서 사용될 수 있어서, 본 명세서에는 더 상세하게 나타나 있지 않다. 권양기(6)는 전기 모터인 엘리베이터 모터도 구비하는데, 이 엘리베이터 모터로 트랙션 시브 뿐만 아니라, 트랙션 시브를 제동하면서 그 위치에 유지하는 2개의 전자기 브레이크들(9A, 9B)을 회전시킴으로써 엘리베이터 카를 구동시킨다.

권양기의 양쪽 전자기 브레이크들(9A, 9B)은 권양기의 프레임에 고정된 프레임부(frame part)와, 프레임부 상에 이동가능하게 지지된 전기자부(armature part)를 구비한다. 이 브레이크들(9A, 9B)은 스러스터 스프링(thruster spring)들을 구비하는데, 프레임부 상에 안착되어 있는 스러스트 스프링은 권양기의 로터의 샤프트 또는, 예컨대 트랙션 시브 상의 제동면 위쪽으로 전기자부를 누름으로써 브레이크에 맞물려서 트랙션 시브의 이동을 제동한다. 브레이크(9A, 9B)의 프레임부는 전압이 가해질 때 프레임부와 전기자부 사이에 인력을 가하는 전자석(즉 제어 코일)을 구비한다. 브레이크는 브레이크 제어기(7)로 브레이크의 제어 코일에 전류를 공급함으로써 개방되고, 이 경우 전자석의 인력은 전기자부를 제동면과 떨어트려 당기고 제동력의 효과는 중지한다. 이에 상응하여, 브레이크는 브레이크의 제어 코일 쪽으로의 전류 공급을 차단함으로써 접속된다. 권양기의 전자기 브레이크들(9A, 9B)은 브레이크 제어기(7)로 양쪽 전자기 브레이크들(9A, 9B)의 제어 코일(10) 쪽으로 개별적으로 전류를 공급함으로써 서로 독립적으로 제어된다.

권양기(6)는 주파수 변환기(1)로 전기 네트워크(25)로부터 권양기(6)의 전기 모터 쪽으로 전력을 공급함으로써, 주파수 변환기(1)로 구동된다. 주파수 변환기(1)는 주파수 변환기의 DC 중간 회로(2A, 2B)를 위해 AC 네트워크(25)의 전압을 정류하는 정류기(26)를 구비한다. DC 중간 회로(2A, 2B)는 전기 에너지의 임시 저장소들로서 기능하는 하나 이상의 중간 회로 커패시터(49)들을 구비한다. DC 중간 회로들(2A, 2B)의 DC 전압은 또한 모터 브리지(3)에 의해 전기 모터의 가변-진폭 및 가변-주파수 공급 전압으로 변환된다.

모터 제동 동안, 전력은 또한 전기 모터로부터 모터 브리지(3)를 통해 DC 중간 회로(2A, 2B)로 다시 복귀하고, 정류기(26)로 DC 중간 회로로부터 전기 네트워크(25) 쪽으로 다시 계속하여 공급될 수 있다. 모터 제동 동안 DC 중간 회로(2AA, 2B)로 복귀하는 전력은 또한 중간 회로 커패시터(49)에 저장된다. 모터 제동 동안, 전기 모터(6)의 제동력의 효과는 엘리베이터 카의 이동 방향에 대하여 반대 방향으로 작용한다. 결과적으로, 모터 제동은, 예컨대 비어 있는 엘리베이터 카를 위쪽으로 구동시킬 때 또는 완전히 꽉 차있는 엘리베이터 카를 아래쪽으로 구동시킬 때, 균형추로 엘리베이터 내에서 생긴다.

도 1에 따르는 엘리베이터 시스템은 기계적으로 상시 닫힌 상태의 안전 스위치(28)들을 구비하는데, 이 안전 스위치들은 엘리베이터 승강로 쪽의 입구의 위치/잠금 뿐만 아니라, 예컨대 엘리베이터 카의 과속 조절기(overspeed governor)의 동작을 감시하도록 구성되어 있다. 엘리베이터 승강로의 입구의 안전 스위치들은 서로 직렬로 접속된다. 안전 스위치(28)의 개방은 결과적으로는, 엘리베이터 승강로 쪽의 입구의 개방, 이동이 허용되는 극한(extreme limit) 스위치로의 엘리베이터 카의 도달, 과속 조절기의 활성화 등과 같은, 엘리베이터 시스템의 안전에 영향을 주는 사건을 지시한다.

엘리베이터 시스템은, SIL 3 안전 무결성 기준을 따르도록 설계되고 EN IEC 61508 안전 규정을 충족하는 전용 마이크로프로세서-제어식 안전 장치인, 전자 감시 유닛(20)을 구비한다. 안전 스위치(28)는 전자 감시 유닛(20)에 배선되어 있다. 전자 감시 유닛(20)은 또한 통신 버스(30)로 주파수 변환기(1), 엘리베이터 제어 유닛35) 및 엘리베이터 카의 제어 유닛에 접속되고, 전자 감시 유닛(20)은 안전 스위치(28)들 및 통신 버스로부터 수신한 데이터에 기초하여 엘리베이터 시스템의 안전을 모니터링한다. 전자 감시 유닛(20)은 안전 신호(13)를 형성하고, 이에 기초하여 엘리베이터의 운전을 허용하거나 반대로 엘리베이터 모터(6)의 전력을 차단함으로써, 그리고 권양기의 트랙션 시브의 이동을 제동하기 위해서 기계 브레이크들(9A, 9B)을 활성화함으로써 엘리베이터의 운전을 방지할 수 있다. 결과적으로, 전자 감시 유닛(20)은, 예컨대 엘리베이터 승강로 쪽의 입구가 개방된 것을 탐지하는 경우, 엘리베이터 카가 이동이 허용되는 극한 스위치에 도달한 것을 탐지하는 경우, 그리고 과속 조절기가 활성화되는 것을 탐지하는 경우, 엘리베이터의 운전을 방지한다. 더욱이, 전자 감시 유닛은 통신 버스(30)를 통해 주파수 변환기(1)로부터 펄스 인코더(27)의 측정 데이터를 수신하고, 주파수 변환기(1)로부터 수신하는 펄스 인코더(27)의 측정 데이터에 기초하여, 특히 비상 정지와 관련된 엘리베이터 카의 이동을 모니터링한다. 주파수 변환기(1)는 안전 신호(13)의 신호 경로에 접속되는 안전 로직(15, 16)이 제공되고, 여기서 안전 로직은 엘리베이터 모터의 전력 공급을 차단하고 기계 브레이크들(9A, 9B)도 접속한다.

안전 로직은 구동 방지 로직(15)으로 형성되고, 브레이크 스위칭 로직(16)으로도 형성된다.

브레이크 제어기(7) 및 브레이크 스위칭 로직(16)의 메인 회로의 회로도는 도 2와 도 3에 보다 상세하게 나타나 있다. 명확하게 이해하기 위하여, 도 2와 도 3에는 하나의 브레이크(9A, 9B)에만 관련된 회로도가 나타나 있는데, 이는 회로도들이 양쪽 브레이크들(9A, 9B)과 관련하여 유사하기 때문이다. 그러나 양쪽 브레이크들(9A, 9B)은 도 2와 도 3의 DSP 프로세서(11)로 제어된다.

도 2와 도 3에서, 브레이크 제어기(7)는 주파수 변환기(1)의 DC 중간 회로(2A, 2B)에 접속되고, 전자기 브레이크들(9A, 9B)의 제어 코일(10)들 쪽으로의 전류 공급은 DC 중간 회로(2A, 2B)에서 일어난다.

도 2의 브레이크 제어기(7)는 입력부를 구비하는데, 입력부의 양극 전류 도체(29A)는 주파수 변환기의 DC 중간 회로의 양극 버스바(2A)에 접속되고, 입력부의 음극 전류 도체(29B)는 주파수 변환기의 DC 중간 회로의 음극 버스바(2B)에 접속된다. 브레이크 제어기의 출력부는 브레이크의 제어 코일(10)의 공급 케이블들이 접속되는 접속기(4A, 4B)를 구비한다. 브레이크 제어기(7)는 변압기(36)를 구비하는데, 변압기는 1차 회로와 2차 회로 뿐만 아니라, 브레이크 제어기의 출력부(4A, 4B)와 변압기의 2차 회로 사이에 접속되는 정류 브리지(37)를 구비한다. 고압측 MOSFET 트랜지스터(8A)와 저압측 MOSFET 트랜지스터(8B)는 양극 전류 도체(29A)와 음극 전류 도체(29B) 사이에 접속되고, 여기서 트랜지스터들이 서로 직렬로 접속된다. 변압기의 전류 리플을 저감시키는 초크(47)는 고압측 및 저압측 MOSFET 트랜지스터들(8A, 8B)의 접속 지점(22)과 변압기(36)의 1차 회로 사이에서 부가적으로 접속된다. 또한, 서로 직렬로 접속되는 2개의 커패시터들(19A, 19B)은 전술된 전류 도체들(29A, 29B) 사이에 있다. 초크(47)와 변압기(36)의 1차 회로는 전술된 고압측 MOSFET 트랜지스터(8A) 및 전술된 저압측 MOSFET 트랜지스터(8B)의 접속 지점(22)과, 전술된 커패시터들(19A, 19B)의 접속 지점(24) 사이에서 접속된다. 커패시터들의 접속 지점(24)의 전압이 어느 정도는 주파수 변환기의 DC 중간 회로의 음극 버스바(2A)와 양극 버스바(2B)의 전압 사이에 있기 때문에, 이러한 유형의 회로는 1차 회로와 직렬로 접속되는 초크(47)와 변압기(36)의 1차 회로의 전압 스트레스를 저감시킨다. 이는, DC 중간 회로의 양극 버스바(2A)와 음극 버스바(2B) 사이의 전압이 대략 800볼트 정도로 높거나 순간적으로는 더 높을 수 있기 때문에 유리하다. 일부 실시예에서는, 고압측 스위치(8A) 및 저압측 스위치(8B)와 같은 MOSFET 트랜지스터들(8A, 8B) 대신, 탄화 규소(SiC) MOSFET 트랜지스터들이 사용된다. 탄화규소(SiC) MOSFET 트랜지스터들은 저손실 부품들이기 때문에, 브레이크 제어기(7)의 크기를 너무 크게 하지 않으면서도 브레이크 제어기(7)의 전류 공급 성능의 향상을 가능하게 한다. 도 2에는 MOSFET 트랜지스터들과 병렬로 접속되는 병렬-접속형 플라이백 다이오드(paralled-connected flyback diode)들이 있고, 여기서 다이오드들은 바람직하게는 쇼트키 다이오드(Schottky diode)들이고, 가장 바람직하게는 탄화규소 쇼트키 다이오드들이다.

고압측 MOSFET 트랜지스터(8A)와 저압측 MOSFET 트랜지스터(8B)는 DSP 프로세서(11) 쇼트, 바람직하게는 PWM 변조 펄스들을 MOSFET 트랜지스터들(8A, 8B)의 게이트들 내에 생성함으로써 교대로 접속된다. 스위칭 주파수는 바람직하게는 대략 100 킬로헤르쯔 내지 150 킬로헤르쯔이다. 이러한 유형의 높은 스위칭 주파수는 변압기(36)의 크기를 최소화시킬 수 있다. 변압기의 2차 전압은 변압기(36)의 2차 회로 내의 정류기(37)로 정류되고, 이후 정류된 전압은 전자기 브레이크의 제어 코일에 공급된다. 전류 감쇠 회로(current damping circuit)(38)는 또한 변압기의 2차측의 제어 코일(10)과 병렬로 접속되고, 여기서 전류 감쇠 회로는 하나 이상의 부품들(예컨대 저항기, 커패시터, 배리스터 등)을 구비하는데, 이 부품들은 제어 코일(10)의 전류의 차단과 관련된 브레이크 제어 코일의 인덕턴스에 저장된 에너지를 수용하고, 결과적으로는 브레이크(9)의 활성화 및 제어 코일(10)의 전류 차단을 가속시킨다. 가속되는 전류 차단은 브레이크 제어기의 2차 회로 내에서 MOSFET 트랜지스터(39)를 개방시킴으로써 일어나고, 이 경우 브레이크의 제어 코일(10)의 전류는 전류 감쇠 회로(38)를 통해 이동하도록 정류된다. 본 명세서에서 설명되는 변압기로 구현되는 브레이크 제어기는, 특히 지락 사고의 관점에서 특별한 이중 안전장치가 되어 있는데, 이는, 브레이크의 제어 코일(10)의 양쪽 전류 도체들 쪽으로의 DC 중간 회로(2A, 2B)의 전력 공급이 변압기(36)의 1차측의 IGBT 트랜지스터들(8A, 8B)의 변조가 중지되는 경우에 차단되기 때문이다.

도 2의 브레이크 제어기(7)는 MOSFET 트랜지스터들(8A, 8B)의 제어 게이트들(8A, 8B)과 DSP 프로세서(11) 사이의 신호 경로에 설치되는 브레이크 스위칭 로직(16)을 구비한다. 스위칭 로직 때문에, 브레이크의 제어 코일(10) 쪽으로의 전류 공급은 기계 접촉기들 없이 안전하게 차단될 수 있다. 스위칭 로직(16)은, 예컨대 아날로그 디바이스로 제조되는 ADUM 4223 타입의 마킹을 가질 수 있는 디지털 아이솔레이터(21)를 구비한다. 디지털 아이솔레이터(21)는 안전 릴레이의 접촉부(14)를 통해 DC 전압원(40)으로부터의 2차측(21')의 동작 전압을 수용하고, 이 경우 디지털 아이솔레이터(21)의 출력은 변조를 중지하고, DSP 프로세서(11)로부터 MOSFET 트랜지스터들(8A, 8B)의 제어 게이트들 쪽으로의 신호 경로는 접촉부(14)가 개방될 때 중단된다. 도 2의 브레이크 스위칭 로직(16)의 회로도는 간략히 설명하기 위하여 저압측 MOSFET 트랜지스터(8B)의 전류 경로에만 관련된 것으로 나타나 있는데, 이는 스위칭 로직(16)의 회로도 역시 유사하게 고압측 MOSFET 트랜지스터(8A)들의 전류 경로와 관련되어 있기 때문이다.

도 3에는 브레이크 스위칭 로직의 대체가능한 회로도가 나타나 있다. 브레이크 제어기(7)의 메인 회로는 도 2의 회로와 유사하다. 그러나 디지털 아이솔레이터(21)는 트랜지스터(46)로 대체되어 있고, DSP 프로세서(11)의 출력은 트랜지스터(46)의 베이스에 직접 보내진다. MELF 저항기(45)는 트랜지스터(46)의 콜렉터에 접속된다. 엘리베이터 안전 지침 EN 81-20은 고장 분석시 MELF 저항기의 단락 사고를 고려할 필요가 없다는 것을 명시하고 있어서, MELF 저항기의 값을 충분히 크게 선택함으로써, 브레이크 제어 회로(11)의 출력부로부터 MOSFET 트랜지스터(8A, 8B)의 게이트 쪽으로의 신호 경로는 안전 접촉부(14)가 개방될 때 안전하게 방지될 수 있다. 또한 브레이크 스위칭 로직(16)은 PNP 트랜지스터(23)를 구비하고, 이 트랜지스터의 이미터(emitter)는 안전 신호(13)의 입력 회로(12)에 접속된다. 결과적으로, DC 전압원으로부터 브레이크 스위칭 로직(16)의 PNP 트랜지스터(23)의 이미터 쪽으로의 전기 공급은 전자 감시 유닛(20)의 안전 릴레이의 접촉부(14)가 개방될 때 차단된다. 이와 동시에, 브레이크 제어 회로(11)부터 브레이크 제어기(7)의 MOSFET 트랜지스터들(8A, 8B)의 제어 게이트들 쪽으로의 제어 펄스들의 신호 경로는 차단되고, 이 경우 MOSFET 트랜지스터들(8A, 8B)은 개방되며 DC 중간 회로(2A, 2B)로부터 브레이크의 코일(10) 쪽으로의 전력 공급은 중지된다. 도 3의 브레이크 스위칭 로직(16)의 회로도는 간략히 설명하기 위하여 DC 중간 회로의 저전압 버스바(2B)에 접속되는 MOSFET 트랜지스터(8B)에 대해서만 나타나 있는데, 이는, 브레이크 스위칭 로직(16)의 회로도 역시 유사하게 DC 중간 회로의 고전압 버스바(2A)에 접속되는 MOSFET 트랜지스터(8A)와 관련되어 있기 때문이다. 도 3의 해결방안으로, 단순하면서도 저렴한 스위칭 로직(16)이 달성된다.

DC 중간 회로(2A, 2B)로부터 브레이크의 코일(10) 쪽으로의 전력 공급은 안전 릴레이(14)의 접촉부를 닫힌 상태로 제어함으로써 다시 허용되고, 이 경우 DC 전압은 DC 전압원(40)으로부터 브레이크 스위칭 로직(16)의 PNP 트랜지스터(23)의 이미터 쪽으로 접속된다.

앞서 이미 언급한 바와 같이, 도 1의 브레이크 제어기(7)(도 2와 도 3의 제어기도 마찬가지임)는 제 1 기계 브레이크(9A)와 제 2 기계 브레이크(9B)의 제어 코일(10)들 쪽으로의 전류 공급을 위한, 떨어져 있지만 유사한 메인 회로들을 구비한다. 제 1 메인 회로의 MOSFET 트랜지스터들(8A, 8B)은 제 1 기계 브레이크(9A)의 전자석(10) 쪽으로 전력을 공급하고, 제 2 메인 회로의 MOSFET 트랜지스터들(8A, 8B)은 제 2 기계 브레이크(9A)의 전자석 쪽으로 전력을 공급한다. 양쪽 메인 회로들의 MOSFET 트랜지스터들(8A, 8B)은 동일한 프로세서(11)로 제어되고, 이 경우 제 1 브레이크(9A) 및 제 2 브레이크(9B)의 제어 코일(10)들 쪽으로의 전류 공급은 서로 독립적으로 동일한 프로세서(11)로 제어될 수 있다. 프로세서(11)는 버스 제어기를 구비하고, 프로세서(11)는 버스 제어기를 통해 엘리베이터 제어 유닛(35) 및 전자 감시 유닛(20)과 같이 동일한 직렬 인터페이스 버스에 접속된다. DSP 프로세서(11)는, 제 1 기계 브레이크(9A)의 제어 코일(10) 쪽으로의 전기 공급은 차단하지만, 감속 상태로 실행되는 비상 정지를 시작하기 위한 비상 정지 요청을 직렬 인터페이스 버스를 통해 엘리베이터 제어 유닛(35)으로부터 수신한 후에 주파수 변환기의 DC 중간 회로(2A, 2B)로부터 제 2 기계 브레이크(9B)의 제어 코일(10) 쪽으로의 전기 공급은 지속하도록 구성되어 있다. DSP 프로세서(11)는 또한, 엘리베이터 카의 감속이 문턱값 보다 작은 신호를 직렬 인터페이스 버스를 통해 엘리베이터 제어 유닛(35)으로부터 수신한 후에는, 제 2 기계 브레이크(9B)의 제어 코일 쪽으로의 전기 공급을 차단하도록 구성되어 있다. 엘리베이터 카의 감속은, 예컨대 엘리베이터 카에 접속되는 가속 센서로 측정될 수 있고, 또는 권양기의 트랙션 시브의 감속을 측정함으로써 측정될 수 있고, 이 때문에 엘리베이터 카에는 인코더가 권양기의 샤프트에 설치되어 있다.

이것이 의미하는 것은 도 2나 도 3의 브레이크 제어기와 함께 도 1의 엘리베이터 시스템이 비상 제동 방법을 가능하게 한다는 것인데, 여기서 엘리베이터의 권양기(6), 결과적으로는 엘리베이터 카는, 예컨대 정전 동안 감속상태로 제동된다. 감속 상태의 이용은, 예컨대 로프와 권양기의 트랙션 시브 사이의 마찰이 큰 엘리베이터 시스템들의 유형들에서 유리하다. 엘리베이터 카 내의 승객의 관점에서 보아 엘리베이터 카의 감속이 불필요할 정도로 크게 증가할 수도 있는 경우, 로프를 비상 정지 동안 트랙션 시브 상에서 미끄러지지 않게 함으로써 큰 마찰이 야기될 수 있다. 예컨대 트랙션 시브 및/또는 로프를 코팅하면 트랙션 시브와 로프 사이에 큰 마찰이 생길 수 있고, 예컨대 코팅된 벨트와 트랙션 시브 사이의 마찰은 보통은 크고, 더욱이 트랙션 시브 내에 형성된 그루브 내에서 이동하는 톱니형 벨트를 사용하는 경우에는 마찰이 크다(절대적이다).

비상 제동 방법에서, 권양기의 브레이크들 중 하나(9A)는 전술된 브레이크의 전자석(10) 쪽으로의 전기 공급을 차단함으로써 접속되지만, 나머지 브레이크(9B)는 주파수 변환기의 DC 중간 회로로부터 전술된 다른 브레이크(9B)의 전자석(10) 쪽으로의 전기 공급을 지속함으로써 여전히 개방상태로 유지된다. 이와 동시에, 엘리베이터 카의 비상 정지 동안의 감속이 측정되고, 그 후 설정된 시간이 경과하고 나서, 전술된 제 2 브레이크(9B)는, 엘리베이터 카의 감속이 정해진 문턱값 보다 작게 된 후에 제 2 브레이크(9B)의 전자석(10) 쪽으로의 전기 공급을 차단함으로써 접속된다

도 1의 주파수 변환기(1)는 또한, 전자 감시 유닛(20)을 위하여 구동 방지 로직(15) 및 브레이크 스위칭 로직(16)의 동작 상태에 관한 데이터를 형성하는 지시기 로직(17)을 구비한다. 도 4에는 전술된 전자 감시 유닛(20) 및 주파수 변환기(1)의 안전 기능부들이 엘리베이터의 안전 회로에 함께 접속되는 방법이 나타나 있다. 도 4에 따르면, 안전 신호(13)는 주파수 변환기(1)의 DC 전압원(40)으로부터 전자 감시 유닛(20)의 안전 릴레이의 접촉부(14)들을 통해 안전 신호의 입력 회로(12) 쪽으로 전도되고, 계속하여 다시 주파수 변환기(1) 쪽으로 전도된다. 입력 회로(12)는 다이오드(41)들을 통해 구동 방지 로직(15) 및 브레이크 스위칭 로직(16)에 접속된다. 다이오드(41)들의 목적은, 구동 방지 로직(15)이나 브레이크 스위칭 로직(16)에서 일어나는 단락 사고 등과 같은 고장의 결과로서, 구동 방지 로직(15)으로부터 브레이크 스위칭 로직(16) 쪽으로의/브레이크 스위칭 로직(16)으로부터 구동 방지 로직(15) 쪽으로의 전압 공급을 방지하는 것이다.

도 1의 주파수 변환기는 전자 감시 유닛(20)을 위하여 구동 방지 로직(15) 및 브레이크 스위칭 로직(16)의 동작 상태에 관한 데이터를 형성하는 지시기 로직을 구비한다. 지시기 로직(17)은 AND 로직으로 구현되고, 그 입력부들은 반전된다. 운전 개시를 허용하는 신호는 지시기 로직의 출력으로서 획득되는데, 이 신호는 구동 방지 로직(15)과 브레이크 스위칭 로직(16)이 동작 상태에 있다는 것과, 결과적으로는 다음 운전의 시작이 허용된다는 것을 알려준다. 운전 개시를 허용하는 신호(18)를 활성화하기 위하여, 전자 감시 유닛(20)은 안전 릴레이의 접촉부(14)들을 개방함으로써 안전 신호(13)를 차단하고, 이 경우 구동 방지 로직(15) 및 브레이크 스위칭 로직(16)의 전기 공급은 제로가 되어야 한다. 지시기 로직은 도 4에서 설명된다.

도 5에는 종래의 안전 회로(34)를 가지는 엘리베이터에 주파수 변환기(1)의 안전 로직이 설치되어 있는 본 발명의 일 실시예가 나타나 있다. 안전 회로(34)는, 예컨대 직렬로 함께 접속되는, 엘리베이터 승강로 쪽의 입구들의 문들의 안전 스위치들과 같은 안전 스위치(28)들로부터 형성된다. 안전 릴레이(44)의 코일은 안전 회로(34)와 직렬로 접속된다. 안전 회로(34)의 안전 스위치(28)가 개방됨에 따라 코일 쪽으로의 전류 공급이 중지될 때, 안전 릴레이(44)의 접촉부들은 개방된다. 결과적으로, 예컨대 수리공(serviceman)이 서비스 키로 엘리베이터 승강로 쪽의 입구의 문을 개방할 때, 안전 릴레이(44)의 접촉부는 개방된다. 안전 릴레이(44)의 접촉부는, 안전 릴레이(44)의 접촉부가 개방될 때 브레이크 스위칭 로직 쪽으로의 전기 공급이 중지되도록 주파수 변환기(1)의 DC 전압원(40)으로부터 브레이크 스위칭 로직(16) 쪽으로 배선된다. 결과적으로, 안전 스위치(28)가 개방될 때, 브레이크 제어기(7)의 IGBT 트랜지스터들(8A, 8B) 쪽으로의 제어 펄스들의 통과 역시 중지되고, 권양기의 브레이크(9)들은 활성화되어 권양기의 트랙션 시브의 이동을 제동한다.

상술된 것과 달리, 전자 감시 유닛(20)이 브레이크 제어기(7)에 통합될 수도 있다는 것, 바람직하게는 브레이크 스위칭 로직(16)과 같이 동일한 회로 카드 상에 통합될 수도 있다는 것은 당해 기술분야에서의 통상의 기술자에게 자명하다. 그러나 이 경우, 전자 감시 유닛(20) 및 브레이크 스위칭 로직(16)은 서로 명확히 구별가능한 서브어셈블리들을 형성해서, 본 발명에 따르는 이중 안전 장치 구조물이 부서지지 않는다.

상술된 브레이크 제어기(7)가 기계 접촉기들 없이 엘리베이터의 권양기의 기계 브레이크(9A, 9B) 뿐만 아니라 카 브레이크도 제어하는데 적합하다는 것 또한 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하다.

본 발명은 실시예에 관한 예시들을 이용하여 설명된다. 본 발명이 상술된 실시예들로 제한되지 않을 뿐만 아니라 다수의 다른 적용이 특허청구범위에 의해 정의된 발명의 사상의 범위 내에서 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하다.

Claims

엘리베이터의 전자기 브레이크(9A, 9B)를 제어하기 위한 브레이크 제어기(7)로서,
엘리베이터의 권양기를 구동하는 주파수 변환기의 DC 중간 회로(2A, 2B)에 브레이크 제어기를 접속하기 위한 입력부(29A, 29B);
브레이크 제어기(7) 외부로부터 차단/접속될 수 있는 안전 신호(13)를 위한 입력 회로(12);
브레이크 제어기(7)를 브레이크의 제1 및 제2 전자석에 연결시키기 위한 2개의 출력부 - 2개의 출력부는 프로세서(11)로 서로 독립적으로 제어되고, 2개의 출력부들 중 제 1 출력부를 통해서는 엘리베이터의 권양기(6)를 구동시키는 주파수 변환기(1)의 DC 중간 회로(2A, 2B)로부터 브레이크의 제 1 전자석(10) 쪽으로 전력이 공급되고, 2개의 출력부들 중 제 2 출력부를 통해서는 엘리베이터의 권양기(6)를 구동시키는 주파수 변환기(1)의 DC 중간 회로(2A, 2B)로부터 제 2 전자석(10) 쪽으로 전력이 공급됨-;
2개의 출력부(4A, 4B)를 통해 엘리베이터의 권양기를 구동하는 주파수 변환기의 DC 중간 회로(2A, 2B)로부터 브레이크(9A, 9B)의 전자석(10) 쪽으로 전력을 공급하기 위한 솔리드-스테이트 스위치(8A, 8B);
입력 회로(12)에 접속되되 안전 신호(13)가 차단되는 경우에 솔리드-스테이트 스위치(8A, 8B)의 제어 폴 쪽으로의 제어 펄스들의 통과를 방지하도록 구성되어 있는 브레이크 스위칭 로직(16);
브레이크 제어기의 솔리드-스테이트 스위치(8A, 8B)의 제어 폴에 제어 펄스들을 생성함으로써 브레이크 제어기(7)의 동작을 제어하는 프로세서(11);
를 구비하고,
상기 프로세서(11)는 통신 인터페이스를 구비하고, 프로세서(11)는 통신 인터페이스를 통해 엘리베이터 제어부(20, 35)에 접속되며,
브레이크 제어기(7)는, 제 1 전자석(10) 쪽으로의 전기 공급은 차단하지만, 감속상태로 실행되는 비상 정지를 시작하기 위한 비상 정지 요청을 엘리베이터 제어부(20, 35)로부터 수신한 후에 주파수 변환기의 DC 중간 회로(2A, 2B)로부터 제 2 전자석(10) 쪽으로의 전기 공급은 지속하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어기.
제 1 항에 있어서,
브레이크 스위칭 로직(16)은 안전 신호(13)가 접속되는 경우에 브레이크 제어기의 스위치(8A, 8B)의 제어 폴 쪽으로의 제어 펄스들의 통과를 허용하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어기.
제 1 항에 있어서,
브레이크 제어기(7)는 운전 개시를 허용하는 신호(18)를 형성하기 위한 지시기 로직(17)을 구비하고,
지시기 로직(17)은 브레이크 스위칭 로직(16)의 상태 데이터에 기초하여 운전 개시를 허용하는 신호(18)를 활성화하고 또한 차단하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어기.
제 1 항에 있어서,
제어 펄스들의 신호 경로는 브레이크 스위칭 로직(16)을 통해 브레이크 제어기의 스위치(8A, 8B)의 제어 폴 쪽으로 이동하고,
브레이크 스위칭 로직(16) 쪽으로의 전기 공급은 안전 신호(13)의 신호 경로를 통하게 구성되는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어기.
제 1 항에 있어서,
프로세서(11)로부터 브레이크 스위칭 로직(16) 쪽으로의 제어 펄스들의 신호 경로는 아이솔레이터(22)를 통하게 구성되는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어기.
제 1 항에 있어서,
브레이크 스위칭 로직(16)은 쌍극 또는 다극 신호 스위치(24)를 구비하고, 제어 펄스들은 쌍극 또는 다극 신호 스위치를 통해 브레이크 제어기의 스위치(8A, 8B)의 제어 폴 쪽으로 이동하며,
신호 스위치(24)의 적어도 하나의 폴은, 안전 신호(13)가 차단되는 경우에 신호 스위치(24)를 통한 제어 펄스들의 신호 경로가 중단되도록 입력 회로(12)에 접속되는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어기.
제 4 항에 있어서,
안전 신호(13)의 신호 경로를 통해 일어나는 전기 공급은 안전 신호(13)를 차단함으로써 차단되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어기.
제 1 항에 있어서,
브레이크 제어기(7)는 기계 접촉기들 없이 구현되는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어기.
엘리베이터의 전자기 브레이크(9A, 9B)를 제어하기 위한 브레이크 제어기(7)로서,
DC 전원(2A, 2B)에 브레이크 제어기(7)를 접속하기 위한 입력부(29A, 29B);
브레이크의 전자석(10)에 브레이크 제어기(7)를 접속하기 위한 출력부(4A, 4B);
1차 회로 및 2차 회로를 구비하는 변압기(36); 및
브레이크 제어기의 출력부(4A, 4B)와 변압기의 2차 회로 사이에 접속되는 정류 브리지(37);
를 구비하는, 엘리베이터의 전자기 브레이크(9A, 9B)를 제어하기 위한 브레이크 제어기(7)에 있어서,
입력부는 양극 전류 도체(29A) 및 음극 전류 도체(29B)를 구비하고,
브레이크 제어기(7)는,
상기 양극 전류 도체(29A)와 상기 음극 전류 도체(29B) 사이에서 서로 직렬로 접속되는 고압측 스위치(8A) 및 저압측 스위치(8B);
고압측 스위치(8A) 및 저압측 스위치(8B)의 제어 폴들에 제어 펄스들을 생성함으로써 브레이크의 전자석(10) 쪽으로의 전기 공급을 제어하는 프로세서(11); 및
상기 양극 전류 도체(29A) 및 상기 음극 전류 도체(29B) 사이에서 서로 직렬로 접속되는 2개의 커패시터(19A, 19B);
를 구비하고,
변압기의 1차 회로는 상기 고압측 스위치(8A) 및 상기 저압측 스위치(8B)의 접속 지점(22)과 상기 커패시터들(19A, 19B)의 접속 지점(24) 사이에 접속되는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어기.
제 1 항에 있어서,
브레이크 제어기는 2개의 제어가능한 스위치를 구비하고,
2개의 제어가능한 스위치 중 제 1 스위치는 전력을 브레이크의 제 1 전자석(10) 쪽으로 공급하도록 구성되어 있고, 2개의 제어가능한 스위치 중 제 2 스위치는 전력을 브레이크의 제 2 전자석 쪽으로 공급하도록 구성되어 있고,
프로세서(11)는 제어 펄스들을 제 1 스위치의 제어 폴에 생성함으로써 제 1 전자석 쪽으로의 전기 공급을 제어하도록 구성되어 있고,
프로세서(11)는 제어 펄스들을 제 2 스위치의 제어 폴에 생성함으로써 제 2 전자석 쪽으로의 전기 공급을 제어하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어기.
제 1 항에 있어서,
브레이크 제어기(7)는 엘리베이터 카의 감속이 문턱값 보다 작은 신호를 엘리베이터 제어부(20, 35)로부터 수신한 후, 제 1 및 제 2 전자석 쪽으로의 전기 공급을 차단하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어기.
엘리베이터의 권양기의 브레이크(9A, 9B)를 제어하기 위한 제 1 항에 따르는 브레이크 제어기(7)를 구비하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 시스템.
제 12 항에 있어서,
엘리베이터 시스템은,
권양기(6);
엘리베이터 카;
권양기(6) 쪽으로 전력을 공급함으로써 엘리베이터 카를 구동시키는 주파수 변환기(1);
엘리베이터의 안전을 모니터링하도록 구성된 센서(28)들; 및
상기 센서(28)들의 데이터를 위한 입력부를 구비하는 엘리베이터 제어부(20, 35);
를 더 구비하고,
엘리베이터 제어부(20, 35)는, 센서(28)들로들부터 수신된 데이터가 엘리베이터의 안전이 위태롭다는 것을 지시하는 경우, 감속상태로 실행되는 비상 정지를 시작하기 위한 비상 정지 요청을 형성하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 시스템.
제 13 항에 있어서,
엘리베이터 시스템은 엘리베이터 카에 접속되는 가속도 센서를 구비하고,
엘리베이터 제어부(20, 35)는 가속도 센서의 측정 데이터를 위한 입력부를 구비하고,
엘리베이터 제어부(20, 35)는 엘리베이터 카의 감속의 문턱값이 기록되는 메모리를 구비하고,
엘리베이터 제어부(20, 35)는 가속도 센서의 측정 데이터를 메모리에 기록된 엘리베이터 카의 감속의 문턱값과 비교하도록 구성되어 있고,
엘리베이터 제어부(20, 35)는 엘리베이터 카의 감속이 문턱값 보다 작은 신호를 형성하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 시스템.
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