[發(fā)明專利]電梯設(shè)備中的安全電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080048359.6
• 申請(qǐng)日: 2010-10-20
• 公開（公告）號(hào): CN102596780A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 埃里克·比勒爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 因溫特奧股份公司
• 主分類號(hào): B66B5/00
• 分類號(hào): B66B5/00;B66B13/22
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 吳敬蓮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電梯設(shè)備，在該電梯設(shè)備中，至少一個(gè)電梯轎廂和至少一個(gè)對(duì)重在電梯豎井中反向行駛，其中，該至少一個(gè)電梯轎廂和該至少一個(gè)對(duì)重沿導(dǎo)軌行駛、由一個(gè)或多個(gè)承載機(jī)構(gòu)承載。該一個(gè)或多個(gè)承載機(jī)構(gòu)通過驅(qū)動(dòng)單元的主動(dòng)輪引導(dǎo)，該主動(dòng)輪具有傳動(dòng)制動(dòng)器。此外，電梯設(shè)備具有安全電路，其主要在緊急情況下激活傳動(dòng)制動(dòng)器且包括門接觸件的分路，因此在打開門時(shí)使安全電路保持閉合。本發(fā)明還特別涉及一種安全電路。

背景技術(shù)

在傳統(tǒng)的電梯設(shè)備中，采用電機(jī)開關(guān)來分接門接觸件。但特別是對(duì)于寫字樓中的電梯設(shè)備來說，電梯轎廂的行駛數(shù)量可能會(huì)大于每個(gè)工作日1000次，其中，在每一次行駛中進(jìn)行兩次門接觸件的分接。因此，針對(duì)電機(jī)開關(guān)得出數(shù)量為每年大約520000次的開關(guān)次數(shù)。這個(gè)數(shù)量是很高的，使得電機(jī)開關(guān)成為門接觸件分接可靠性的主要限制因素。

基于較高數(shù)量的開關(guān)次數(shù)和較高的要求，門接觸件的分接被分級(jí)為所謂的高要求安全功能。一般來說，通過標(biāo)準(zhǔn)IEC61508將高要求安全功能定為如下功能，即該功能在電梯設(shè)備無故障的正常運(yùn)行中每年平均接通多于一次，而低要求安全功能是指僅針對(duì)存在故障的電梯設(shè)備的緊急情況或僅針對(duì)存在故障的電梯設(shè)備的緊急運(yùn)行而設(shè)置的功能，其每年平均接通的次數(shù)小于一次。

該國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61508的重要元素是確定安全要求級(jí)別(Safety?Integrity?Level-SIL，具有SIL1至SIL4)。這是針對(duì)必要或?qū)崿F(xiàn)的安全功能風(fēng)險(xiǎn)降低有效性的標(biāo)準(zhǔn)，其中，SIL1具有最小的要求。針對(duì)儀器或設(shè)備的安全功能的可靠性的重要參數(shù)是針對(duì)PFH(probability?of?dangerous?failure?per?hour-每小時(shí)故障概率)和PFD(probability?of?dangerous?failure?on?demand-要求的故障概率)的計(jì)算原理。第一個(gè)參數(shù)PFH涉及高要求系統(tǒng)，即涉及具有較高的要求度的系統(tǒng)，且第二個(gè)參數(shù)PFD涉及低要求系統(tǒng)，其運(yùn)行持續(xù)時(shí)間基本上不被操作。SIL從這些參數(shù)中讀取。

在專業(yè)媒體上基于該標(biāo)準(zhǔn)(IEC61508-4、第3.5.12節(jié))可找到的另一個(gè)關(guān)于低要求運(yùn)行方式(Low-Demand-Mode)和高要求運(yùn)行方式(High-Demand-Mode或持續(xù)運(yùn)行方式)的定義不僅借助于低的或高的(持續(xù)的)要求度加以區(qū)別，而且還在如下方面是不同的：在要求模式下運(yùn)行的(低要求)安全功能不僅在要求方面實(shí)施，而且還將需監(jiān)控的系統(tǒng)帶入定義的安全狀態(tài)中。該低要求安全功能的實(shí)施元素在沒有提出安全功能的要求之前不會(huì)對(duì)需監(jiān)控的系統(tǒng)產(chǎn)生影響。相反，在持續(xù)模式下工作的(高要求)安全功能總是將需監(jiān)控的系統(tǒng)保持在其正常的安全狀態(tài)下。即該高要求安全功能的元素持續(xù)地監(jiān)控需監(jiān)控的系統(tǒng)。如果沒有其它安全相關(guān)的系統(tǒng)或外部的用于減小風(fēng)險(xiǎn)的措施起作用，該(高要求)安全功能的元素的故障直接導(dǎo)致危險(xiǎn)。此外，當(dāng)要求度不是每年多于一次且不大于重復(fù)檢測(cè)的頻率的兩倍，則存在低要求安全功能。與此相反，高要求安全功能或持續(xù)的安全功能在要求度為每年大于一次或大于重復(fù)檢測(cè)的頻率的兩倍時(shí)存在(參見IEC61508-4、第3.5.12節(jié))。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提出一種用于電梯設(shè)備的安全電路，其包括更可靠且更安全地滿足需常常接通的高要求安全功能(如門接觸件的分接)且因此提高了安全性以及減小了整個(gè)電梯設(shè)備的成本和維護(hù)次數(shù)。

該目的的解決方案首先在于有針對(duì)性地將常見的、由于較高的接通次數(shù)(高要求安全功能)負(fù)荷較重的電機(jī)開關(guān)替換為電子半導(dǎo)體開關(guān)。此類高要求安全功能比如是門接觸件的分接，但還可以考慮其它在無故障的正常運(yùn)行中接通的安全功能，特別是經(jīng)常接通的安全功能。

此類比如具有金屬-氧化物-半導(dǎo)體-場(chǎng)效應(yīng)晶體管MOSFET(Metal?Oxide?Semiconductor?Field-Effect?Transistor)的半導(dǎo)體開關(guān)一般基于每天經(jīng)受百萬次開關(guān)操作循環(huán)的晶體管。缺點(diǎn)僅在于其易于在發(fā)生故障時(shí)造成短路，該短路可能會(huì)導(dǎo)致持續(xù)分接所有門接觸件。換句話說，如果出于冗余的原因優(yōu)選設(shè)置兩個(gè)用于門接觸件的分接的半導(dǎo)體開關(guān)(用于滿足安全級(jí)別SIL2)，且這兩個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)由于短路而失效，則會(huì)出現(xiàn)較高的危險(xiǎn)狀況，使得電梯轎廂和對(duì)重以敞開的豎井門或/和轎廂門運(yùn)動(dòng)，這是因?yàn)榘雽?dǎo)體短路造成了門關(guān)閉的假象。

一般來說，為了避免或探測(cè)在半導(dǎo)體開關(guān)中的短路通常采用復(fù)雜且昂貴的針對(duì)此類故障的解決方案。