一种曳引电梯制动器的无载荷安全性能检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种曳引电梯制动器的无载荷安全性能检测装置，属于电梯检测技术领域。


背景技术：

2.随着现代社会的发展，高层建筑大量涌现，电梯的需求量不断增加。电梯已经成为人们日常生活和工作时都要使用到的特种设备，电梯运行的安全性直接关系到人民群众的生命和财产安全。近年来，因电梯制动器失效引发多起严重伤亡事故，而制动力矩不足往往是制动器失效的主要原因。为此，2017年开始施行的《电梯监督检验和定期检验规则-曳引与强制驱动电梯》(tsgt7001-2009，含第1号和第2号修改单)要求在用乘客电梯每5年进行一次125％额定载荷制动试验，以检验电梯的制动性能。这种125％额定载荷制动试验，需要使用砝码载荷，过程复杂，耗费极大的人力物力，作业效率低。而且由于此种125％额定载荷制动试验，在试验中电梯严重过载，不仅可能导致轿厢结构变形，而且可能由于抱闸制动力不足，发生轿厢失控坠落的事故。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种在用曳引电梯制动器的无载荷安全性能检测装置，为电梯运营维护部门和电梯检验机构提供一种安全可靠和操作简单的检测装置，以替代通过人工砝码加载的125％额定载荷制动试验，用于检测电梯制动器是否能够提供足够大的紧急制动力矩，降低了电梯制动器检验费用，避免电梯轿厢过载试验对电梯结构造成损伤，提高了电梯的使用寿命，防止发生电梯重大安全事故发生具有重要意义。
4.为达到上述目的，本实用新型提供一种在用曳引电梯制动器的无载荷安全性能检测装置，包括主控板、变频器、曳引电机、速度传感器和电梯制动器，主控板电连接变频器和电梯制动器，变频器电连接曳引电机和速度传感器。
5.优先地，主控板的c1.1引脚连接变频器的rx引脚，主控板的c1.2引脚连接变频器的tx引脚，主控板的c1.3引脚连接变频器的gnd引脚。
6.优先地，电梯制动器包括抱闸一、抱闸二、电源、继电器bzk1和继电器bzk2，抱闸一包括抱闸线圈一和抱闸片一，抱闸二包括抱闸线圈二和抱闸片二；
7.主控板的c2.1引脚串联继电器bzk1的线圈后接dc24v电源，主控板的c2.3引脚串联继电器bzk2的线圈后接dc24v电源，主控板的引脚c2.2和主控板的引脚c2.4接地；
8.继电器bzk1的常开触点、抱闸线圈一和dc110v电源串联，继电器bzk2的常开触点、抱闸线圈二和dc110v电源串联，抱闸片一和抱闸片二分布在曳引电机的输出轴两侧。
9.优先地，包括运行接触器kk，主控板的c3.5引脚串联运行开关kk的线圈后接dc24v电源，主控板的c3.6引脚接地；变频器的u引脚、变频器的v引脚和变频器的w引脚通过运行开关kk的常开触点连接曳引电机。
10.优先地，
11.速度传感器为增量式正交编码器，变频器的j2.1引脚连接编码器的vcc引脚，变频器的j2.2 引脚连接编码器的a引脚，变频器的j2.3引脚连接编码器的b引脚，变频器的j2.4引脚连接编码器的z引脚，变频器的j2.5引脚连接编码器的gnd引脚，编码器与曳引电机同轴安装。
12.优先地，速度传感器为增量式正交编码器，速度传感器与曳引电机同轴安装。
13.优先地，变频器的r引脚、变频器的s引脚和变频器的t引脚连接三相交流电源。
14.本实用新型所达到的有益效果：
15.本实用新型为电梯运营维护部门和电梯检验机构提供一种安全可靠和操作简单的检测装置，以替代通过人工砝码加载的125％额定载荷制动试验，用于检测电梯制动器是否能够提供足够大的紧急制动力矩，降低了电梯制动器检验费用，避免电梯轿厢过载试验对电梯结构造成损伤，提高了电梯的使用寿命，对防止发生电梯重大安全事故发生具有重要意义；
16.本实用新型提供一种曳引电梯制动器的无载荷安全性能检测装置，包括主控板，与主控板连接的变频器，变频器的输入端与三相电源连接，变频器的输出端与曳引电机相连，变频器通过rs232通讯接口与主控板相连，接收主控板的指令，控制曳引电机的定子电流，进而控制曳引电机的输出力矩和转速，并将曳引电机的电流信号和转速信号反馈给主控板；所述变频器还连接安装在曳引电机轴上的编码器，用于获取曳引电机的转速信息，实现转速的闭环控制。主控板有制动器安全性能检测功能，用于控制电梯制动器的抱闸接触器开闭，控制曳引电机的运行接触器开闭；主控板接收变频器获取的曳引电机的转速信息，用于监测曳引电机的运动状态。主控板控制变频器输出一定的定子电流，使曳引电机输出等效于125％额定载荷产生的偏载力矩，实现电梯制动器的无载荷安全性能检测，并记录存储测试过程曳引电机的相电流和转速。
附图说明
17.图1为本实用新型的电路原理图；
18.图2为本实用新型的结构示意图；
19.图3为本实用新型的流程图；
20.图4为本实用新型的原理图；
21.图5为现有技术中125％额定载荷下行制动试验原理图。
22.附图标记含义，1-曳引电机；2-电梯制动器。
具体实施方式
23.以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
24.需要说明，若本实用新型实施例中有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)，则其仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
25.如图2所示，本实施例包括主控板、变频器、曳引电机、制动器和编码器，制动器包
括抱闸一和抱闸二。抱闸一包括抱闸片一和抱闸线圈一，抱闸二包括抱闸线圈二和抱闸片二，本实施例中速度传感器为增量式正交编码器，也可以替换成正弦/余弦式编码器(相应的变频器与速度传感器的连接线也要改变)。
26.一种在用曳引电梯制动器的无载荷安全性能检测装置，包括主控板、变频器、曳引电机、速度传感器和电梯制动器，主控板电连接变频器和电梯制动器，变频器电连接曳引电机和速度传感器。
27.进一步地，主控板的c1.1引脚连接变频器的rx引脚，主控板的c1.2引脚连接变频器的tx 引脚，主控板的c1.3引脚连接变频器的gnd引脚。
28.进一步地，本实施例中电梯制动器包括抱闸一、抱闸二、电源、继电器bzk1和继电器bzk2，抱闸一包括抱闸线圈一和抱闸片一，抱闸二包括抱闸线圈二和抱闸片二；
29.主控板的c2.1引脚串联继电器bzk1的线圈后接dc24v电源，主控板的c2.3引脚串联继电器bzk2的线圈后接dc24v电源，主控板的引脚c2.2和主控板的引脚c2.4接地；
30.继电器bzk1的常开触点、抱闸线圈一和dc110v电源串联，继电器bzk2的常开触点、抱闸线圈二和dc110v电源串联，抱闸片一和抱闸片二分布在曳引电机的输出轴两侧。
31.进一步地，本实施例中包括运行接触器kk，主控板的c3.5引脚串联运行开关kk的线圈后接dc24v电源，变频器的u引脚、变频器的v引脚和变频器的w引脚通过运行开关kk的常开触点连接曳引电机。
32.进一步地，速度传感器为增量式正交编码器，变频器的j2.1引脚连接编码器的vcc引脚，变频器的j2.2引脚连接编码器的a引脚，变频器的j2.3引脚连接编码器的b引脚，变频器的 j2.4引脚连接编码器的z引脚，变频器的j2.5引脚连接编码器的gnd引脚，编码器与曳引电机同轴安装。
33.进一步地，本实施例中速度传感器为增量式正交编码器。
34.进一步地，本实施例中变频器的r引脚、变频器的s引脚和变频器的t引脚连接三相交流电源。
35.抱闸一、抱闸二、电源、继电器bzk1、继电器bzk2、运行接触器kk、主控板、变频器、曳引电机、速度传感器和电梯制动器上述部件在现有技术中可采用的型号很多，本领域技术人员可根据实际需求选用合适的型号，本实施例不再一一举例。
36.如图1所示，主控板设有电梯制动器无载荷安全性能检测控制功能，主控板通过rs232 与变频器连接，主控板连接有控制抱闸一开闭的继电器bzk1、控制抱闸二开闭的继电器 bzk2和控制曳引电机运行通断的接触器kk；变频器的输入端与三相电源连接，变频器的输出端与曳引电机相连；速度传感器/编码器与曳引电机同轴安装，输出端与变频器的编码器接口相连；电梯制动器安装在曳引电机的传动链上。
37.图5是现有技术中的125％额定载荷下行制动试验原理图，图中qc为电梯轿厢质量，qg为电梯对重质量，qn为额定载荷质量，d为与曳引电机同轴连接的曳引轮节圆直径，vn为电梯额定速度。
38.如图4本实用新型的原理图，图中me为曳引电机施加的等效于125％额定载荷的补偿力矩。所示，检测过程的步骤如下：
39.(1)启动变频器，将电梯升至顶层，使电梯轿厢处于空载状态；
40.(2)曳引电机加载补偿力矩，所述补偿力矩为等效于125％额定载荷产生的力矩
其中d为曳引轮节圆直径，qn为电梯额定载荷，g是重力加速度，i为电梯的曳引比；
41.(3)将电梯轿厢加速运行到额定转速vn；
42.(4)读取编码器信号获得曳引电机转速，当电梯轿厢达到额定转速时，开启电梯制动器；
43.(5)延时秒；
44.(6)读取编码器信号获得曳引电机转速，若检测到曳引电机转速为零，说明制动器可以在电梯125％额定载荷以额定速度vn下行时，在检测规定要求的时间内，停止电梯的运动，电梯制动器能够提供足够大的紧急制动力矩，电梯制动器安全性能测试通过；若检测的曳引电机的转速不为零，说明电梯制动器的紧急制动力矩不足，电梯制动器安全性能测试未通过。
45.本实用新型的具体实现过程为：
46.在将电梯轿厢空载停置在顶层后，将原有的电梯驱动电气连接替换成本实用新型给出的测试连接。电梯主控板通过连接在主控板c1.1～c1.3与变频器的rx、tx和gnd信号线进行rs232通信，启动变频器，启动设置在主控板上的制动器安全性能检测功能，主控板通过 c2.1和c2.3输出电流信号，使继电器bzk1和继电器bzk2闭合，抱闸线圈一和抱闸线圈二通电，释放抱闸片一和抱闸片二，同时主控板通过c2.5输出电流信号，使曳引电机的运行接触器kk闭合，变频器向曳引电机输出设定的定子电流，使曳引电机输出等效于125％额定载荷产生的下行方向的补偿力矩。之后，电梯开始在下行方向加速运行，主控板每隔一定的时间周期(如10毫秒)通过c1.1～c1.3接收变频器采集的编码器信号，实时监测电梯轿厢的运行速度，当电梯轿厢的运行速度达到额定值vn时，主控板封锁c2.1和c2.3的输出，控制继电器bzk1和继电器bzk2断开，抱闸线圈一和抱闸线圈二断电，压紧抱闸片一和抱闸片二，电梯制动器开始制动；
47.主控板延时t＝vn/0.2g秒后，通过c1.1～c1.3接收编码器信号，计算电梯轿厢的运行速度，若速度为零，表明电梯制动器能够提供足够大的紧急制动力矩，电梯制动器安全性能测试通过；若检测的曳引电机的转速不为零，说明电梯制动器的紧急制动力矩不足，电梯制动器安全性能测试未通过。若电梯制动器安全性能测试通过，在恢复原有的电梯电气连接后，电梯轿厢可以正常运行。
48.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。