[发明专利]电梯的安全装置

说明书

本发明涉及电梯的安全装置，尤其涉及由逆变器控制的电梯的安全装置。

通常的电梯在轿厢到达楼面时，在它完全停止之前，门就能打开。另外，如果钢缆由于轿厢停止时乘客的上下而伸缩，使轿厢与楼面的高低距离增大，则轿厢就以微速运动，使距离缩小。这些动作是在门开着的时候进行的，因此，万一控制装置在这些动作过程中发生故障，正在上下的乘客就有可能夹在轿厢与楼面之间，或掉入电梯井中，这非常危险。因此，在控制装置发生故障等情况下，有必要立即进行紧急制动，使轿厢停下，确保乘客的安全。

作为举例，图3给出在特开昭52-115044号公报上揭示的已有电梯安全装置一个实施例的运转性能图。图中，A是门的启开点，曲线EGO表示轿厢正常抵达楼面时的速度，轿厢停在O点。AO及OB表示抵达区域，AC或BD表示抵达楼面轿厢速度的上限。现在，假定轿厢通过A点后发生故障，例如其速度如EGF那样在F点超过速度上限，通过测出其速度超出上限，而产生停止指令，使轿厢紧急停止。

已有的电梯安全装置构造成象上述那样，是在检测到轿厢的速度超越上限之后，产生紧急停止指令。因此，就有这样的问题，从故障发生到产生紧急停止指令之间。轿厢速度增大，制动距离变长。另外，在象无齿轮电梯那样装有大型制动装置的电梯中，紧急停止指令发生之后到产生制动力矩为止的时间，也就是制动动作时间，一般是长的，因此，希望提前进行故障检出。

本发明用于解决上述问题，其目的在于提供一种电梯安全装置，它能够通过对控制装置快速地进行故障检出从而进行紧急制动，以确保乘客的安全。

本发明的电梯安全装置利用带通滤波器检出逆变器产生的高次谐波成分，因此当该成分变得异常时，发出紧急停止指令。

本发明通过检出逆变器产生的高次谐波成分的异常情况，在故障发生的同时，输出紧急停止指令，使轿厢停止。

图1是示出本发明一个实施例的结构图，图2是图1的逆变器的输出波形成分图，图3是已有电梯安全装置的运转特性图。

图1是本发明一个实施例的结构图。其中，1是三相交流电源，2是由二极管构成的交流变直流的整流器，3是接在整流器2的直流侧的滤波电容器，4是由晶体管及二极管构成的、将直流电变换成具有可变电压和可变频率的三相交流电的逆变器，5是用于提升轿厢的感应电动机，6是绳轮，7是制止绳轮6的旋转的电磁制动器，8是钢缆，9是轿厢，10是平衡锤。11是指示轿厢9的运动速度的速度指令装置，12是加法器，13是控制感应电动机5的旋转次数的速度控制装置，14是对构成逆变器4的晶体管的导通时间进行脉宽调制（PWM，控制的脉宽调制装置，15是检出感应电动机5的旋转次数的速度计用发电机。16是只让逆变器4的输出电压中特定频率成分通过的公知的带通滤波器，17是比较器，17a是其输出信号，18是比较器17的参考电压，19是与门，19a是紧急停止指令信号，20是抵达楼面区域检出信号。

在上述那样构成的电梯安全装置中，由整流器2把三相交流电源1的交流电变换成直流电，由滤波电容3滤波之后，供给逆变器4。一旦轿厢9接到启动指令，速度指令装置11即开始动作，产生速度指令信号。藉此，速度控制装置13即工作，运算逆变器输出电压指令值。该电压指令值由脉宽调制装置14进行脉宽调制之后，作为导通指令信号给到逆变器4的晶体管上。于是，逆变器4进行工作，将直流电变换成电压和频率可变的交流电，供给感应电动机5。藉此，感应电动机5开始旋转，轿厢9开始行走。另一方面，感应电动机5的转动次数由速度计用发电机15检出，提供给加法器12，与速度指令信号比较，进行反馈控制。由此，对轿厢的行走速度作高精度的控制。

图2是示出逆变器4的输出波形成分的曲线图。逆变器4的控制采用正弦波PWM方式，采用正弦波e_o作为输出基准信号，锯齿波e_p作为载波，在这种情况下，众所周知，逆变器输出波形成分可用下式表达。

基波成分角频率：ω_o

振幅：a（Ed/2）

高次谐波成分角频率：nω_p±kω_o

振幅：（2Ed/nπ）J_k（nπa/2）

但是，n＝1，3，5…的时候，K＝0，2，4…

n＝2，4，6…的时候，K＝1，3，5…

这里，a：e_o与e_p的振幅比（控制率）

a≤1

Ed：波波电容器3的直流电压

ω_p：载波e_p的角频率