【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エレベータ用電磁ブレーキを診断するために用いられる診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エレベータ用電磁ブレーキの動作状況の良否を判断するには、これまでプランジャーロッドやブレーキレバーの動作状況を目視で確認したり、動作時の動作音を聞き異常の有無を確認しているが、検査作業者の経験や勘に頼るところがあり、検査精度のバラツキが大きかった。
【０００３】
また、エレベータの電磁ブレーキの動作状況を診断する技術として、ブレーキ動作電流を検出して該電磁ブレーキを診断する方法もある（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−５６７５号公報 （第２−５頁、第１図）
【特許文献２】
特許第３０３５０９１号公報 （第２−４頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記はいずれもエレベータの電磁ブレーキの動作状況を電磁ブレーキの電磁コイルに流れる電流から検出し、電磁ブレーキの動作状況の異常有無を診断するものであり、これらの技術は、何れも電磁ブレーキの動作状況を電流により間接的に診断するものであった。
【０００６】
本発明の目的は、常時電磁ブレーキの動作の良否を判断できるところにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
制動バネの押しつけ力をエレベータ駆動系に付与することで該駆動系が制動可能であり、電磁コイルの吸引力によりブレーキプランジャーを移動させ前記駆動系に対する前記押しつけ力が解除可能なエレベータ用電磁ブレーキを診断するための診断装置において、ブレーキプランジャーに加速度センサを設け、該ブレーキプランジャー動作時の加速度を検出することにより、電磁ブレーキ開放時、および電磁ブレーキ制動時における、電磁ブレーキの診断を行うことを特徴とするエレベータ用電磁ブレーキの異常診断装置。
【０００８】
また、前記ブレーキプランジャーの正常状態の加速度についてのデータを記録装置に保存しておき、これと該ブレーキプランジャー加速度データとを比較することにより、前記エレベータ用電磁ブレーキの良否を判断することを特徴とするエレベータ用電磁ブレーキの異常診断装置。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
まず、従来のエレベータ本体部分の機構について図６を参照しつつ説明する。電力変換器１２０から供給される電力で電動機１２１が駆動される。この電動機１２１の回転軸（電動機軸）１３０に取り付けられたそらせ車１２２には、ロープ１２３が巻き掛けられ、このロープ１２３の両端に乗りかご１２４と釣合いおもり１２５が懸架されている。また、商用交流電源１０１から供給される交流電力はブレーキ電源回路１２６にて全波整流電力に変換される。ブレーキ電源回路１２６からリレー１２９を介してマグネットブレーキ１２７に全波整流電力が供給されると、該ブレーキ１２７は開放動作を行い、リレー１２９が開いて電力供給が遮断されると、該ブレーキ１２７は制動動作を行うようになっている。なお、リレー１２９はエレベータ制御回路１２８の投入指令により開閉する。
【００１１】
本発明のエレベータ電磁ブレーキ診断装置について図１を参照しつつ説明する。１２はブレーキプランジャー２の上部に固定された加速度振動計、１３は加速度振動計１２の加速度を検出する加速度検出器、１４は加速度検出器１２で検出されたブレーキプランジャー２の加速度をディジタル変換する変換器、１５はブレーキコイル１に印可されるブレーキコイル両端の印加電圧を検出する電圧検出器、１６は電圧検出器１５の出力をディジタル変換する変換器、１９は変換器１６の出力する加速度信号を一時記憶するＲＡＭ、１８は電磁ブレーキ２２新設時におけるブレーキプランジャー２の加速度の初期状態を記憶しているＲＯＭである。また、１７はブレーキコイル印加電圧、遮断電圧を変換器１６により変換し確認すると共にＲＡＭ１９の記憶データを読み出し、状態情報を算出し、該状態情報と前記初期状態情報とを比較して電磁ブレーキ２２の現時点での状態を診断するＣＰＵ、２０は該ＣＰＵ１７の診断結果を外部へ通報する通信装置である。
【００１２】
次に、本発明のエレベータ電磁ブレーキ異常診断装置の動作を、図２、３、４および図５に基づいて説明する。図２は、図１のエレベータ電磁ブレーキ２２が開放するときのブレーキコイル１の印加電圧とブレーキプランジャー２の加速度波形の図である。Ａにおいて、ブレーキコイル１に印加電圧が検出されてもブレーキコイル１の吸引力よりも制動バネ５の押しつけ力が作用しているため、ブレーキプランジャー２は動作しない。ｔ１の時間経過後、ブレーキコイル１の吸引力が制動バネ５の押しつけ力よりも大きくなった時点Ｂでブレーキプランジャー２は下方へ吸引されブレーキプランジャー２と一体で構成されているプランジャーロット３も下方へ駆動される。プランジャーロット３によりブレーキレバー４はブレーキレバーピン１０を中心に下方へ押し下げられる。その結果、ブレーキレバー４は調整ボルト６を制動バネ５が圧縮する方向に動作させる。さらに、ブレーキプランジャー２の吸引動作が進みブレーキライニング８がブレーキホイール９から離れるとエレベータは走行可能となる。Ｃの時点でブレーキコイル印加電圧が下がっているが、これは一般的に電磁ブレーキの緩開放動作を行わせるためである。緩開放動作によりＤの時点からブレーキプランジャー２は緩やかに吸引され電磁ブレーキ２２全体の動作が滑らかに駆動される。なお、Ｅの時点で電磁ブレーキ２２は完全に開放した状態となり、ブレーキプランジャー２は該プランジャー下部のストッパーにあたり動作は止められるが吸引力は継続され、電磁ブレーキ２２の開放を維持する。
【００１３】
図３は、図１のブレーキコイル１の印加電圧が絶たれ電磁ブレーキ２２が制動するときのブレーキコイル１の印加電圧とブレーキプランジャー２の加速度波形の図である。Ａにおいて、ブレーキコイル１の印加電圧が絶たれると、ブレーキプランジャー２は吸引力が絶たれる。その結果、制動バネ５の復元力によりブレーキアーム７、ブレーキライニング８を介しブレーキホイール９は保持されエレベータは運転ができない状態となる。
【００１４】
図３のＡにおいてブレーキコイル１の印加電圧が絶たれると、上記のように各部を伝達して制動バネ５の復元力がブレーキプランジャー２に伝達されるため、ｔ１の時間経過後Ｂの時点でブレーキプランジャー２は上方へ押し上げられブレーキライニング８がブレーキホイール９を充分に保持するとブレーキプランジャー２はこれ以上上方へ押し上げられなくなる。
【００１５】
次に、図４により電磁ブレーキ２２が開放時に異常が発生した場合について、図１を用いて説明する。ブレーキプランジャー２は、ブレーキコイル１からプランジャーブッシュ２３により磁気遮蔽され、円筒形のプランジャーブッシュ２３の内壁を摺動しながら吸引動作を行う。このとき、ブレーキプランジャー２とプランジャーブッシュ２３の内壁間で引っ掛かりや固渋等が発生するとＧの部分のようにブレーキプランジャー２の加速度には異常が発生する。この場合は、ブレーキプランジャー２自体が振動するため加速度波形の振動周波数は高くなる。ブレーキレバーピン１０やその他機械的に摺動する部分で同様に引っ掛かりや固渋等が発生した場合にもブレーキプランジャー２の加速度には異常が発生するが、この場合はブレーキプランジャー２自体から発する振動ではないので加速度波形の振動周波数は低くなる。次にブレーキライニング８が摩耗した場合はブレーキプランジャー２は電磁ブレーキ２２が制動状態では正常時よりも上方に押し上げられることになる。したがって、吸引動作時のブレーキプランジャー２の摺動距離が正常状態に比較し長くなりＦの部分まで吸引動作が続くことになりブレーキライニング８の摩耗が診断できる。このようにブレーキプランジャー２の加速度を検出することにより電磁ブレーキ２２の各部の異常が診断できる。
【００１６】
次に、図５により電磁ブレーキ２２が制動時に異常が発生した場合について、図１を用いて説明する。Ｂの時点で制動バネ５の復元力によりブレーキプランジャー２は上方へ押し上げられる。制動バネ５は復元するに従い復元力は次第に低くなりブレーキプランジャー２の自重との関係で緩やかに上方へ押し上げられ、上記説明の通りブレーキライニング８がブレーキホイール９を充分に保持するとブレーキプランジャー２は、これ以上、上方へ押し上げられなくなる。したがって、ブレーキプランジャー２の加速度波形は図５のようになる。ブレーキプランジャー２とプランジャーブッシュ２３の内壁間で引っ掛かりや固渋が発生すると、Ｅの部分のようにブレーキプランジャー２の加速度には異常が発生する。この場合は、ブレーキプランジャー２自体が振動するため加速度波形の振動周波数は高くなる。ブレーキレバーピン１０やその他機械的に摺動する部分で同様に引っ掛かり固渋等が発生した場合にも、ブレーキプランジャー２の加速度には異常が発生するがこの場合はブレーキプランジャー２自体から発する振動ではないので加速度波形の振動周波数は低くなる。次に、ブレーキライニング８が摩耗した場合は、ブレーキプランジャー２は電磁ブレーキ２２が制動している状態ではブレーキプランジャー２は正常時よりも上方に押し上げられることになる。したがって、制動動作時のブレーキプランジャー２の摺動距離は正常状態に比較し長くなり、Ｄの部分まで上方へ押し上げ動作が続くことになりブレーキライニング８の摩耗が診断できる。このように、ブレーキプランジャー２の加速度を検出することにより電磁ブレーキ２２の各部の異常が診断できる。
【００１７】
このように、本実施例では、採取したブレーキプランジャー２の加速度波形と正常時に採取したブレーキプランジャー２の加速度波形を比較し、波形の差が所定のしきい値を超えた場合に異常と診断することができる。また、当該診断は、自動的かつ常時行うことができる。
【００１８】
なお、ブレーキプランジャーに設置する加速度計には、圧電素子の出力電圧を測定する方式が考えられるが、もちろんポテンショメーターなどでブレーキプランジャーの位置の変化を測定する方式などを採用しても、何ら問題はない。
【００１９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明では、ブレーキプランジャーの加速度を直接検出することにより、電磁ブレーキの電磁コイルに電流が流れるブレーキ開放時のみならず、電磁ブレーキの電磁コイルの電流が絶たれるブレーキ制動時においても、電磁ブレーキの動作状況の異常有無を診断することができるため、該ブレーキの状態情報を常時監視することができる。また、正常時のブレーキプランジャー動作の加速度から抽出した初期データと比較し、磁気ブレーキのオーバーホール、部品交換、調整作業を最適な時期に行うことができ、安全性、経済性の向上を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエレベータ電磁ブレーキの異常診断装置の構成図である。
【図２】電磁ブレーキの開放時のブレーキプランジャー加速度とブレーキコイル印加電圧の関係図である。
【図３】電磁ブレーキの制動時のブレーキプランジャー加速度とブレーキコイル印加電圧の関係図である。
【図４】電磁ブレーキの開放時のブレーキプランジャー加速度異常波形である。
【図５】電磁ブレーキの制動時のブレーキプランジャー加速度異常波形である。
【図６】従来のエレベータ電磁ブレーキの異常診断装置の構成図である。
【符号の説明】
１ ブレーキコイル、２ ブレーキプランジャー、３ プランジャーロット、４ ブレーキレバー、５ 制動バネ、６ 調整ボルト、７ ブレーキアーム、８ブレーキライニング、９ ブレーキホイール、１０ ブレーキレバーピン、１１ ブレーキスイッチ、１２ 加速度振動計、１３ 加速度検出器、１４ 変換器（加速度）、１５ 電圧検出器、１６ 変換器（電圧）、１７ ＣＰＵ、１８ＲＯＭ、１９ ＲＡＭ、２０ 通信装置、２１ 管理会社、２２ 電磁ブレーキ、２３ プランジャーブッシュ、１０１ 商用交流電源、１０２ エレベータ本体部分、１０３ 診断装置、１２０ 電力変換器、１２１ 電動機、１２２ そらせ車、１２３ ロープ、１２４ 乗りかご、１２５ 釣合いおもり、１２６ブレーキ電源回路、１２７ マグネットブレーキ、１２８ エレベータ制御回路、１２９ リレー、１３０ 電動機軸、１３１ 電流検出器。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a diagnostic device used to diagnose an electromagnetic brake for an elevator.
[0002]
[Prior art]
In order to judge the quality of the operation status of the electromagnetic brake for elevators, the operation status of the plunger rod and the brake lever has been checked visually, and the operation sound during operation has been checked for abnormalities. Inspection operators depended on their experience and intuition, and the accuracy of inspections varied widely.
[0003]
As a technique for diagnosing the operation status of an electromagnetic brake of an elevator, there is a method of diagnosing the electromagnetic brake by detecting a brake operation current (for example, see Patent Documents 1 and 2).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-11-5675 (Pages 2-5, FIG. 1)
[Patent Document 2]
Patent No. 3035091 (Pages 2-4, FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Each of the above methods detects the operation status of the electromagnetic brake of the elevator from the current flowing through the electromagnetic coil of the electromagnetic brake, and diagnoses whether the operation status of the electromagnetic brake is abnormal. The situation was diagnosed indirectly by electric current.
[0006]
An object of the present invention is to always determine whether or not the operation of the electromagnetic brake is good.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An elevator electromagnetic brake capable of applying a pressing force of a braking spring to an elevator driving system to brake the driving system, and moving a brake plunger by an attraction force of an electromagnetic coil to release the pressing force against the driving system. In the diagnosis device for diagnosing the electromagnetic brake, an acceleration sensor is provided on the brake plunger, and the acceleration during the operation of the brake plunger is detected to diagnose the electromagnetic brake when the electromagnetic brake is released and when the electromagnetic brake is braked. An abnormality diagnosis device for an electromagnetic brake for an elevator.
[0008]
In addition, data on acceleration of the brake plunger in a normal state is stored in a recording device, and by comparing the data with the brake plunger acceleration data, it is determined whether the electromagnetic brake for elevator is good or bad. Characteristic diagnostic device for electromagnetic brakes for elevators.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[0010]
First, a conventional mechanism of an elevator body will be described with reference to FIG. The electric motor 121 is driven by the electric power supplied from the electric power converter 120. A rope 123 is wound around a deflecting wheel 122 attached to a rotating shaft (motor shaft) 130 of the electric motor 121, and a car 124 and a counterweight 125 are suspended on both ends of the rope 123. The AC power supplied from the commercial AC power supply 101 is converted into full-wave rectified power by the brake power supply circuit 126. When full-wave rectified power is supplied from the brake power supply circuit 126 to the magnet brake 127 via the relay 129, the brake 127 performs an opening operation. When the relay 129 is opened and the power supply is cut off, the brake 127 operates. A braking operation is performed. The relay 129 opens and closes in response to a turn-on command from the elevator control circuit 128.
[0011]
An elevator electromagnetic brake diagnostic device according to the present invention will be described with reference to FIG. 12 is an acceleration vibrometer fixed on the upper part of the brake plunger 2, 13 is an acceleration detector for detecting the acceleration of the acceleration vibrometer 12, and 14 is a digital conversion of the acceleration of the brake plunger 2 detected by the acceleration detector 12. 15 is a voltage detector for detecting the voltage applied to both ends of the brake coil applied to the brake coil 1, 16 is a converter for digitally converting the output of the voltage detector 15, and 19 is the acceleration output from the converter 16. A RAM 18 for temporarily storing signals is a ROM for storing an initial state of the acceleration of the brake plunger 2 when the electromagnetic brake 22 is newly installed. Reference numeral 17 denotes a converter for converting and applying a brake coil applied voltage and a cut-off voltage by the converter 16, reads data stored in the RAM 19, calculates state information, compares the state information with the initial state information, and compares the state information with the initial state information. The CPU 20 for diagnosing the current condition of the CPU 17 is a communication device for notifying the result of the diagnosis of the CPU 17 to the outside.
[0012]
Next, the operation of the elevator electromagnetic brake abnormality diagnosis device of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram showing the applied voltage of the brake coil 1 and the acceleration waveform of the brake plunger 2 when the elevator electromagnetic brake 22 of FIG. In A, even if a voltage applied to the brake coil 1 is detected, the brake plunger 2 does not operate because the pressing force of the braking spring 5 acts more than the attraction force of the brake coil 1. At the time point B when the suction force of the brake coil 1 becomes larger than the pressing force of the brake spring 5 after the lapse of the time t1, the brake plunger 2 is sucked downward and the plunger lot formed integrally with the brake plunger 2. 3 is also driven downward. The plunger lot 3 pushes the brake lever 4 downward about the brake lever pin 10. As a result, the brake lever 4 operates the adjustment bolt 6 in the direction in which the braking spring 5 compresses. Further, when the suction operation of the brake plunger 2 advances and the brake lining 8 separates from the brake wheel 9, the elevator can run. At time C, the voltage applied to the brake coil has dropped, but this is generally to cause the electromagnetic brake to slowly release. The brake plunger 2 is slowly sucked from the time point D by the gentle opening operation, and the entire operation of the electromagnetic brake 22 is smoothly driven. At time E, the electromagnetic brake 22 is completely released, and the brake plunger 2 hits a stopper at the lower part of the plunger and stops operating, but the suction force is continued and the electromagnetic brake 22 is kept open.
[0013]
FIG. 3 is a diagram of the applied voltage of the brake coil 1 and the acceleration waveform of the brake plunger 2 when the applied voltage to the brake coil 1 in FIG. In A, when the voltage applied to the brake coil 1 is cut off, the suction force of the brake plunger 2 is cut off. As a result, the brake wheel 9 is held via the brake arm 7 and the brake lining 8 by the restoring force of the braking spring 5, and the elevator cannot be operated.
[0014]
In FIG. 3A, when the applied voltage to the brake coil 1 is cut off, the restoring force of the braking spring 5 is transmitted to the brake plunger 2 by transmitting the respective components as described above. When the brake plunger 2 is pushed upward and the brake lining 8 sufficiently holds the brake wheel 9, the brake plunger 2 can no longer be pushed upward.
[0015]
Next, a case where an abnormality occurs when the electromagnetic brake 22 is released will be described with reference to FIG. The brake plunger 2 is magnetically shielded from the brake coil 1 by a plunger bush 23, and performs a suction operation while sliding on the inner wall of the cylindrical plunger bush 23. At this time, if the brake plunger 2 and the inner wall of the plunger bush 23 are caught or hard, a malfunction occurs in the acceleration of the brake plunger 2 as indicated by G. In this case, since the brake plunger 2 itself vibrates, the vibration frequency of the acceleration waveform increases. Abnormality occurs in the acceleration of the brake plunger 2 even when the brake lever pin 10 or other mechanically sliding parts are similarly caught or hard, but in this case, the brake plunger 2 itself will Since the vibration does not occur, the vibration frequency of the acceleration waveform decreases. Next, when the brake lining 8 is worn, the brake plunger 2 is pushed upward from the normal state when the electromagnetic brake 22 is in the braking state. Therefore, the sliding distance of the brake plunger 2 during the suction operation is longer than in the normal state, and the suction operation is continued up to the portion F, so that the wear of the brake lining 8 can be diagnosed. Thus, by detecting the acceleration of the brake plunger 2, abnormality of each part of the electromagnetic brake 22 can be diagnosed.
[0016]
Next, a case where an abnormality occurs during braking of the electromagnetic brake 22 will be described with reference to FIG. At the time point B, the brake plunger 2 is pushed upward by the restoring force of the braking spring 5. As the brake spring 5 is restored, the restoring force gradually decreases, and is gently pushed upward in relation to the own weight of the brake plunger 2. As described above, when the brake lining 8 sufficiently holds the brake wheel 9, the brake plunger 2 is released. Can no longer be pushed upward. Therefore, the acceleration waveform of the brake plunger 2 is as shown in FIG. When the brake plunger 2 and the inner wall of the plunger bush 23 are caught or hard, a malfunction occurs in the acceleration of the brake plunger 2 as indicated by E. In this case, since the brake plunger 2 itself vibrates, the vibration frequency of the acceleration waveform increases. If the brake lever pin 10 or other mechanically slidable parts are similarly caught and cause congestion, an abnormality occurs in the acceleration of the brake plunger 2. In this case, the brake plunger 2 itself emits the acceleration. Since it is not vibration, the vibration frequency of the acceleration waveform becomes low. Next, when the brake lining 8 is worn, the brake plunger 2 is pushed upward from the normal state when the electromagnetic brake 22 is braking. Therefore, the sliding distance of the brake plunger 2 during the braking operation is longer than that in the normal state, and the upward pushing operation continues to the portion D, so that the wear of the brake lining 8 can be diagnosed. Thus, by detecting the acceleration of the brake plunger 2, abnormality of each part of the electromagnetic brake 22 can be diagnosed.
[0017]
As described above, in this embodiment, the collected acceleration waveform of the brake plunger 2 is compared with the acceleration waveform of the brake plunger 2 collected in a normal state, and when the difference between the waveforms exceeds a predetermined threshold value, the abnormality is determined to be abnormal. Can be diagnosed. The diagnosis can be made automatically and constantly.
[0018]
The accelerometer installed on the brake plunger may be a method that measures the output voltage of the piezoelectric element. Of course, even if a method that measures the change in the position of the brake plunger using a potentiometer or the like is adopted, No problem.
[0019]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, by directly detecting the acceleration of the brake plunger, not only at the time of brake release when current flows through the electromagnetic coil of the electromagnetic brake, but also at the time of brake braking in which the current of the electromagnetic coil of the electromagnetic brake is cut off Even at the time, since it is possible to diagnose whether or not there is an abnormality in the operation state of the electromagnetic brake, it is possible to constantly monitor the state information of the brake. Compared with the initial data extracted from the acceleration of normal operation of the brake plunger, overhaul of the magnetic brake, replacement of parts, and adjustment work can be performed at the optimal time, thereby improving safety and economy. You can also.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an abnormality diagnosis device for an elevator electromagnetic brake according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between a brake plunger acceleration and a brake coil applied voltage when an electromagnetic brake is released.
FIG. 3 is a relationship diagram between a brake plunger acceleration and a voltage applied to a brake coil during braking of an electromagnetic brake.
FIG. 4 is an abnormal brake plunger acceleration waveform when the electromagnetic brake is released.
FIG. 5 is an abnormal brake plunger acceleration waveform during braking of the electromagnetic brake.
FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional abnormality diagnosis device for an elevator electromagnetic brake.
[Explanation of symbols]
1 brake coil, 2 brake plunger, 3 plunger lot, 4 brake lever, 5 brake spring, 6 adjustment bolt, 7 brake arm, 8 brake lining, 9 brake wheel, 10 brake lever pin, 11 brake switch, 12 acceleration vibration Total, 13 acceleration detector, 14 converter (acceleration), 15 voltage detector, 16 converter (voltage), 17 CPU, 18 ROM, 19 RAM, 20 communication device, 21 management company, 22 electromagnetic brake, 23 plunger bush , 101 commercial AC power supply, 102 elevator main body part, 103 diagnostic device, 120 power converter, 121 electric motor, 122 deflecting car, 123 rope, 124 car, 125 counterweight, 126 brake power circuit, 127 magnet brake, 128 elevator system Circuit, 129 relay, 130 motor shaft, 131 a current detector.