升降机制动器的电枢运动检测装置和电枢位置估测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及升降机制动器的电枢运动检测装置和电枢位置估测装置。在该升降机制动器的电枢运动检测装置中，通过电流检测器检测流过制动器线圈的电流。通过电压检测器检测施加至制动器线圈的电压。通过电压变化检测器检测在对电磁体进行赋能的恒压源中产生的异常电压降。运动检测器通过比较估测的感生电动势与设置的阈值电平并比较估测的瞬时电磁功率与设置的阈值电平，并且通过判断所述电压变化检测器是否已检测到异常电压降，来检测电枢相对于电磁体的运动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于对升降机的主动轮的旋转进行控制的电磁制动器装置。
技术介绍
在已知的用于升降机的电磁制动器中，利用位置、速度或加速度传感器(根据现有所谓的机械传感器)或者利用机械开关来检测运动电枢的位置。 在Michael Page的美国专利(专利号5241218，专利日期1993年8月31日)中公开的另一种方法，涉及用于检测螺线管电枢(例如，电磁阀)的运动的电路，通过检测螺线管电枢(例如，电磁阀)的运动，可以从远程位置监测电枢的正确操作或误操作，由此可以监测所述电磁阀。 根据上述公开的专利，利用流过螺线管线圈的电流的瞬时减小(或其它情况)来监测螺线管的正确操作(或误操作)。 此外，Masami Nomura的美国专利(专利号4974703，专利日期1990年12月4日，和专利号4984659，专利日期1991年1月15日)涉及升降机控制装置，该升降机控制装置按如下方式增强升降机在起动和停止操作期间的乘坐平稳质量●升降机轿厢仅在制动器已被拉起之后起动，以避免升降机马达生成扭矩而制动器的制动力仍旧在起作用的不希望情况；●在制动器已被释放之后，把升降机马达扭矩设成零，以避免升降机马达生成扭矩而制动器的制动力仍被施加的不希望情况。 通过监测制动器线圈电流来检测电磁制动器的操作。 针对基于电流的瞬时变化来检测电枢运动而提出的方法可以应用于升降机制动器系统，但是具有下列局限性●电流变化(电枢拉起期间的电流减小和电枢释放期间的电流增大)可能是由于电源的电压波动而非仅是由于电枢运动造成的，这可能导致错误操作；●电流增大可能是由于为减小碰撞噪声而在制动器应用上应用的制动器控制装置造成的；●电流变化(减小或增大)取决于螺线管的构造变化，并且受电枢行程和螺线管的电感的影响，由此，这种方法的精度限制了其应用领域。 对于当前使用的升降机制动器系统的情况来说，电枢行程通常小于1mm，并且因受限制的空间(紧凑设计)而使电磁致动器高度饱和(出现磁饱和)。
技术实现思路
提出本专利技术以解决上述问题，并且本专利技术的一个目的是，提供用于升降机制动器的电枢运动检测装置和用于升降机制动器的电枢位置估测装置，它们可以改进对电枢位置进行检测的精度。 根据本专利技术的用于升降机制动器的电枢运动检测装置是用于检测升降机制动器的电枢的运动的装置，所述升降机制动器包括制动器转子；制动器闸瓦，其用于以摩擦方式对所述制动器转子的旋转进行制动；弹簧，其用于迫使所述制动器闸瓦压靠所述制动器转子；以及制动器释放部，其用于释放所述制动器闸瓦以使其离开所述制动器转子，所述制动器释放部设置有电磁体和电枢，所述电磁体包括制动器线圈，所述电枢在所述电磁体被赋能时，抵抗所述弹簧的弹力而被吸引至所述电磁体，所述电枢运动检测装置包括电流检测器，其用于检测流过所述制动器线圈的电流；电压检测器，其用于检测施加至所述制动器线圈的电压；电压变化检测器，其用于检测在对所述电磁体进行赋能的恒压源中产生的异常电压降；以及运动检测器，其用于通过比较从所述电流检测器和所述电压检测器获得的信息与设置的阈值电平，并且通过判断所述电压变化检测器是否已检测到异常电压降，来检测所述电枢相对于所述电磁体的运动。 根据本专利技术的用于升降机制动器的电枢位置估测装置是用于估测升降机制动器的电枢的位置的装置，所述升降机制动器包括制动器转子；制动器闸瓦，其用于以摩擦方式对所述制动器转子的旋转进行制动；弹簧，其用于迫使所述制动器闸瓦压靠所述制动器转子；以及制动器释放部，其用于释放所述制动器闸瓦以使其离开所述制动器转子，所述制动器释放部设置有电磁体和电枢，所述电磁体包括制动器线圈，所述电枢在所述电磁体被赋能时，抵抗所述弹簧的弹力而被吸引至所述电磁体，所述电枢位置估测装置包括电流检测器，其用于检测流过所述制动器线圈的电流；电压检测器，其用于检测施加至所述制动器线圈的电压；电枢位置估测部，其用于基于从所述电流检测器和所述电压检测器获得的信息，来估测所述电枢的位置和与所述电枢的位置有关的参数中的至少一个；以及位置指示器部，其用于基于来自所述电枢位置估测部的输出，并基于所述电枢的位置的预设范围和预设参数中的至少一个、以及从所述电流检测器获得的信息，来判断所述电枢的位置是否正常。附图说明图1是示出根据本专利技术的升降机的包括电枢运动检测装置的制动器系统的整体构造的示意图。 图2是示出在电磁体通电和断电时施加电压与时间、电枢位移与时间以及线圈电流与时间之间的典型关系的图。 图3是示出在电磁体通电和断电时施加电压与时间、电枢位移与时间以及感生电动势(E.M.F.)与时间之间的典型关系的图。 图4是示出根据本专利技术的基于电动势(E.M.F.)估测和监测的电枢运动检测装置的一个示例的构造图。 图5是根据本专利技术的基于电动势(E.M.F.)估测和监测的电枢运动检测装置的操作的示范图。 图6是根据本专利技术的在制动器释放时基于电动势(E.M.F.)估测和监测的电枢运动检测装置的操作的示范图。 图7是根据本专利技术的在具有或没有电枢控制的情况下进行制动器应用时基于电动势(E.M.F.)估测和监测的电枢运动检测装置的操作的示范图。 图8是示出在电磁体通电和断电时施加电压与时间、电枢位移与时间以及瞬时电磁功率(P)与时间之间的典型关系的图。 图9是示出根据本专利技术的基于瞬时电磁功率(P)估测和监测的电枢运动检测装置的一个示例的结构图。 图10是示出根据本专利技术的基于瞬时电磁功率(P)估测和监测的电枢运动检测装置的操作的示范图。 图11是示出根据本专利技术的在制动器释放时基于瞬时电磁功率(P)估测和监测的电枢运动检测装置的操作的示范图。 图12是根据本专利技术的在没有电枢控制的情况下进行制动器应用时基于瞬时电磁功率(P)估测和监测的电枢运动检测装置的操作的示范图。 图13是示出根据本专利技术的在具有电枢控制的情况下进行制动器应用时基于瞬时电磁功率(P)估测和监测的电枢运动检测装置的操作的示范图(图12中示出的示范图的扩展)。 图14是在电枢拉起和电枢保持期间施加的电枢电流控制的示范图。 图15是示出根据本专利技术的在电磁体通电(处于电流控制下)和断电时，电枢(线圈)电流与时间、电枢位移与时间以及施加电压与时间之间的典型关系的图。 图16是示出在电磁体通电(处于电流控制下)和断电时，施加电压与时间、电枢位移与时间、施加电压导数与时间以及感生电动势与时间之间的典型关系的图。 图17是根据本专利技术的在电磁体通电(处于电流控制下)时电枢运动检测装置的操作的示范图。 图18是根据本专利技术的在具有电枢电流控制的情况下进行制动器释放应用时基于施加电压或控制信号监测的电枢运动检测装置的操作的示范图。 图19是示出根据本专利技术的升降机的包括电枢位置估测装置的制动器系统的整体构造的示意图，该电枢位置估测装置由电枢位置估测部以及正常和异常位置指示器部组成。 图20是示出在电磁体通电(在电枢拉起和电枢保持期间)和断电(在电枢释放期间)时，施加电压与时间、电枢位移与时间以及线圈电流与时间之间的典型关系的图。 图21是示出电感随气隙的典型变化的图。 图22是基于信号注入的参数估测原理的示范图。 图23是在滞后控制回路下的电流控制的示范图。 图24是切换频本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于升降机制动器的电枢运动检测装置，所述升降机制动器包括：制动器转子；制动器闸瓦，该制动器闸瓦用于以摩擦方式对所述制动器转子的旋转进行制动；弹簧，该弹簧用于迫使所述制动器闸瓦压靠所述制动器转子；以及制动器 释放部，该制动器释放部用于释放所述制动器闸瓦以使其离开所述制动器转子，该制动器释放部包括电磁体和电枢，所述电磁体包括制动器线圈，所述电枢在所述电磁体被赋能时，抵抗所述弹簧的弹力而被吸引至所述电磁体，所述电枢运动检测装置检测所述升降机 制动器的所述电枢的运动，并且包括：电流检测器，该电流检测器用于检测流过所述制动器线圈的电流；电压检测器，该电压检测器用于检测施加至所述制动器线圈的电压；电压变化检测器，该电压变化检测器用于检测在对所述电磁体进行赋能的 恒压源中产生的异常电压降；以及运动检测器，该运动检测器用于通过比较从所述电流检测器和所述电压检测器获得的信息与设置的阈值电平，并且通过判断所述电压变化检测器是否已检测到异常电压降，来检测所述电枢相对于所述电磁体的运动。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于升降机制动器的电枢运动检测装置，所述升降机制动器包括制动器转子；制动器闸瓦，该制动器闸瓦用于以摩擦方式对所述制动器转子的旋转进行制动；弹簧，该弹簧用于迫使所述制动器闸瓦压靠所述制动器转子；以及制动器释放部，该制动器释放部用于释放所述制动器闸瓦以使其离开所述制动器转子，该制动器释放部包括电磁体和电枢，所述电磁体包括制动器线圈，所述电枢在所述电磁体被赋能时，抵抗所述弹簧的弹力而被吸引至所述电磁体，所述电枢运动检测装置检测所述升降机制动器的所述电枢的运动，并且包括电流检测器，该电流检测器用于检测流过所述制动器线圈的电流；电压检测器，该电压检测器用于检测施加至所述制动器线圈的电压；电压变化检测器，该电压变化检测器用于检测在对所述电磁体进行赋能的恒压源中产生的异常电压降；以及运动检测器，该运动检测器用于通过比较从所述电流检测器和所述电压检测器获得的信息与设置的阈值电平，并且通过判断所述电压变化检测器是否已检测到异常电压降，来检测所述电枢相对于所述电磁体的运动。2.根据权利要求1所述的用于升降机制动器的电枢运动检测装置，其中，所述运动检测器利用由所述电流检测器检测到的电流和由所述电压检测器检测到的电压，来估测感生到所述制动器线圈中的感生电动势，并且比较所估测的感生电动势与阈值电平。3.根据权利要求2所述的用于升降机制动器的电枢运动检测装置，其中，在所述电枢的拉起期间如果所述感生电动势的信号小于预设阈值电平TH1，则所述运动检测器判断所述感生电动势没有增大，并且所述电枢没有运动；如果所述感生电动势的信号变得大于阈值电平TH1，而在一小段时间后又变得小于预设阈值电平TH2，并且如果所述电压变化检测器未检测到异常电压降，则所述运动检测器判断所述感生电动势是因所述电枢的运动而改变的；以及如果所述感生电动势的信号变得大于阈值电平TH1，而且没有降低到阈值电平TH2之下，则所述运动检测器判断所述感生电动势是因电压增大而非因所述电枢的运动而改变的。4.根据权利要求2所述的用于升降机制动器的电枢运动检测装置，其中，在所述电枢的释放期间如果所述感生电动势的信号大于预设阈值电平TH3，则所述运动检测器判断没有感生出所述感生电动势，并且所述电枢没有运动；如果所述感生电动势的信号变得小于阈值电平TH3，而在一小段时间后变得大于预设阈值电平TH4，并且如果所述电压变化检测器未检测到异常电压降，则所述运动检测器判断所述感生电动势是因所述电枢的运动而改变的；以及如果所述感生电动势的信号变得小于阈值电平TH...

【专利技术属性】
技术研发人员：福劳伊亚历山德鲁，上田隆美，汤村敬，安江正德，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]