Brevet FR2003514A1 — publié le 19691107

i 2003514 La présente invention concerne un procédé et un appareil de contrôle de la vitesse d'un ascenseur quand il est freiné. Quand la vitesse d'un ascenseur ne dépasse pas un 5 maximum de 0,5 à un mètre seconde, on peut l'arrêter rapidement et avec une précision suffisante par des procédés de freinage relativement simples. Cependant dans des ascenseurs plus rapides il est nécessaire d'exercer une action de freinage que l'on règle d'une façon ou d'une autre, de sorte que l'effort de frei-10 nage doit être continuellement réglable en fonction de la charge et de la vitesse de l'ascenseur et autres facteurs. On connaît plusieurs techniques de freinage à réglage permanent, par exemples à l'aide d'un frein à courants de Foucault, le freinage d'un moteur dont le rotor est en court-circuit par 15 l'admission d'un courant continu réglable dans l'enroulement du stator, le réglage d'un frein commandé par un électro-aimant à l'aide d'un courant d'aimantation, le procédé Léonard. 'Les applications pratiques des procédés indiqués ainsi que d'autres procédés équivalents aux ascenseurs diffè-20 rent par ailleurs selon le mode du contrôle de l'effort de freinage en fonction de la vitesse, de la charge et de la position de l'ascenseur. Dans la pratique on a abouti à de bons résultats surtout avec des installations qui fonctionnent en principe à la façon d'un régulateur de vitesse et dans 25 lesquelles la valeur du point de réglage de la vitesse dans le circuit de commande change continuellement en fonction du trajet restant de freinage. Cependant les techniques de ce genre présentent un inconvénient, à savoir que l'appareillage qui établit continuellement la valeur du point de réglage de la vitesse en 30 fonction de la distance est complexe, coûteux et fréquemment peu sûr en service. Selon la présente invention, un procédé de réglage de la vitesse d'un ascenseur pendant que celui-ci est freiné est caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser, à titre de la 35 valeur du point de réglage pour le dispositif de commande, le ralentissement constant qui est nécessaire pour arrêter l'ascenseur au niveau désiré et à déterminer cette valeur de point de réglage à des postes de contrôle comme étant directement proportionnelle au carré de la vitesse de l'ascenseur et inver 69 06447 2 2003514 sement proportionnelle à la distance entre le poste de contrôle et le niveau désiré de l'arrêt. On voit donc que l'on effectue le réglage sous forme d'un contrôle de ralentissement et on détermine le point de 5 ralentissement par rapport à la vitesse de l'ascenseur et à sa position, normalement en deux ou trois postes de contrôle seulement. Pour les installations connues, la solution offerte par l'invention offre les avantages suivants : En ce qui concerne une information précise sur la 10 position de l'ascenseur, il suffit d'obtenir une information "ponctuelle" instantanée en deux ou trois postes de contrôle qui précèdent chaque niveau d'arrêt dans les cas normaux. Les signaux de position de ce genre sont obtenus avec un appareillage normalisé classique de grande sûreté et d'un faible prix 15 de revient. Pour ce qui est de la technique de réglage elle-même, il est plus facile de rendre stable un réglage par ralentissement que par exemple un réglage basé sur la vitesse ou sur la position. En conséquence, l'installation sera simple pour ce qui 20 est de l'appareillage de stabilisation. D'autres buts et avantages de l'invention ressorti-ront de la description ci-après faite en regard des dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est un schéma des composants incorporés 25 dans le mécanisme d'entraînement de l'ascenseur; . La figure 2 est un schéma de circuits, partiellement sous forme synoptique, du dispositif de réglage; La figure 3 est un graphique du changement de vitesse en fonction du temps dans un ascenseur qui a été freiné selon 30 l'invention: et, La figure 4 est un graphique du ralentissement nécessaire, en fonction de la vitesse initiale quand la distance de ralentissement jusqu'à l'arrêt complet est égale à une distance donnée et connue. 35 En se référant plus en détail à la figure 1, les composants principaux d'un mécanisme d'entraînement d'un ascenseur selon l'invention sont les suivants : 1 Cage de l'ascenseur 2 Contrepoids 06447 3 2003514 3 Mécanisme à vis sans fin M Moteur d'entraînement TG Générateur tachymétrique Ti à T4 Dispositif de contrôle de la position de 5 l'ascenseur ; dans l'exemple choisi, on a prévu quatre dispositifs de ce genre pour chaque niveau d'arrêt. Cependant dans le dessin on s'est contenté de représenter les dispositifs qui n'appartiennent qu'à un seul niveau d'arrêt. 4 Dispositif qui calcule le ralentissement nécessai-10 re et conserve ce calcul à titre de valeur de guidage pour un açxplificateur de réglage 5. 5 Amplificateur de réglage, mesurant le ralentissement vrai de l'ascenseur à partir de la tension du générateur tachymétrique TG et comparant cette valeur avec la valeur de 15 guidage obtenue à partir du dispositif 4. 6 Amplificateur de puissance qui commande le ralentissement de l'ascenseur. L'ascenseur comporte également un frein classique de contrôle mécanique qui n'est pas représenté sur les dessins afin 20 de ne pas les encombrer inutilement. Dans l'exemple choisi, on supposera que l'ascenseur aura été freiné par l'une des techniques déjà connues, à savoir par l'envoi d'un courant continu à un enroulement approprié de stator faisant partie du moteur dont le rotor est en court-25 circuit. Au lieu de ce montage, on pourrait d'ailleurs utiliser l'un quelconque de ceux qui ont été précédemment énumérés ou encore un mécanisme à action équivalente. Les principaux composants des circuits de commande sont représentés plus en détail à la figure 2 et on va les 30 énumérer ci-après : TG Générateur tachymétrique V1 Amplificateur fonctionnel qui calcule en coopération avec une diode Zener Z^ le ralentissement nécessaire. Mémoire analogique qui emmagasine ce ralentisse-35 ment. Ainsi les éléments V1 Z^ et M1 correspondent au dispositif 1 de la figure 1. R2 à Rj- Résistances, qui règlent la tension provenant de à une valeur appropriée. Vg Amplificateur fonctionnel qui mesure en combinai 69 06447 4 2003514 son avec un condensateur G, le ralentissement vrai de l'ascenseur 3 Rg, Rg Résistances destinées à comparer la valeur de guidage et l'accélération vraie. Amplificateur de réglage qui reçoit à partir des 5 résistances Rg et Rg une tension correspondant à la différence entre l'accélération et la valeur de guidage et qui transmet cette tension correctement modifiée à un dispositif d'allumage PM PM, TS Pont à thyristors et dispositif d'allumage nécessaire pour celui-ci. Le courant continu fourni par ce pont 10 est dans ce cas transmis dans un enroulement approprié de frein sur le moteur de l'ascenseur. Le trajet de ralentissement est représenté sous forme graphique à la figure 3* L'ascenseur approche à une vitesse vQ de l'étage où il doit s'arrêter. Au moment t , il arrive au o 15 point de contrôle (figure l) où le ralentissement débute. L'appareillage précité mesure alors rapidement la vitesse vQ de l'ascenseur et établit (comme il va être décrit en détail par la suite) la valeur approximative a^ = vQ /2S du ralentissement nécessaire. Une tension proportionnelle à cette valeur approxi-20 mative est emmagasinée dans les condensateurs et C2 à partir desquels elle est répétée par des transistors et Tr2 de manière que sur l'émetteur du Tr^ à la borne de la résistance Rg, soit présente une tension de valeur égale. Cependant le transistor Tr^ impose sur les condensateurs une charge tellement mini-25 maie que leur tension ne change pas notablement avant l'arrivée de l'ascenseur au point de contrôle suivant Tg . Les autres composants de l'appareillage qui ont déjà été décrits obligent l'ascenseur à ralentir avec un ralentissement constant a^ . Quand l'ascenseur arrive au point de contrôle Tg l'appareillage décrit 30 est. utilisé une fois encore pour établir la valeur du ralentisse- O ment nécessaire a£ = v2 /2S2 . En raison des erreurs de mesure et de réglage qui se produisent au cours de l'intervalle de temps T^-T2, la valeur a2 n'est pas en général rigoureusement égale à a.^ et de ce fait 35 le graphique de ralentissement de l'ascenseur sera légèrement incliné (voir figure 3)» Si toutefois l'appareillage a été règle d'une façon suffisamment précise, ce changement n'est pas perceptible dans la cage de l'ascenseur. La résistance R^ exerce également un effet dans le même sens. Alors qu'au poste de contrô 69 06447 5 2003514 le la tension du condensateur change rapidement , la tension de C2 suit le mouvement mais de façon différée par suite de la constante de temps C^R^ et par conséquent, le changement de ralentissement de l'ascenseur se produit également au cours 5 d'un intervalle de temps qui est faible mais défini et non pas sous forme d'un changement brutal. L'arrêt final de l'ascenseur peut avoir lieu de façons différentes selon l'installation de freinage choisie. Dans l'exemple choisi, l'effort de freinage par courant continu du moteur 10 devient très faible lorsque la vitesse se rapproche de zéro. Le système de réglage compense tout d'abord ce phénomène en augmentant le courant d'aimantation jusqu'au moment où la tension disponible ne permet plus de nouvelle augmentation. En conséquence, le moteur peut continuer à tourner sous l'effet tractif de la 15 charge, mais à une très faible vitesse et cela jusuqiau moment où le frein de contrôle fonctionne. Cependant dans de nombreux cas l'ascenseur s'arrête déjà complètement pendant le laps de temps du freinage du moteur car la vitesse du mécanisme à vis sans fin devient tellement faible que les pellicules d'huile sont 20 détruites et que le mécanisme s'arrête de lui-même. Le frein de contrôle est commandé, par exemple à l'aide d'un relais classique de minutage de manière à fonctionner au bout d'un temps donné, cet intervalle de temps étant compté à partir du moment du passage par le poste de contrôle . Même si l'ascenseur ne s'arrête 25 pas entièrement avant le fonctionnement du frein, la vitesse résiduelle et le temps correspondant peuvent facilement être amenés à des valeurs tellement faibles que les occupants de l'ascenseur ne sentent aucune secousse fâcheuse ou aucune fluctuation dans le processus d'arrêt. 30 Selon la vitesse de l'ascenseur et de la précision de l'arrêt, on peut introduire un contrôle supplémentaire du ralentissement en tin ou plusieurs postes supplémentaires, de la même façon qu'en Tg. . Il convient également de prêter une certaine attention 35 à la façon dont on établit le point de réglage fixe du ralentissement. Pour un ralentissement nécessaire, l'équation bien connue utilisée dans la théorie mécanique et concernant le mouvement avec ralentissement constant demeure valable. Cette équation est O a = v /2S, dans laquelle v représente la vitesse au point de 69 06447 6 2003514 contrôle et a représente la distance de ralentissement ou, dans l'exemple considéré, la distance constante depuis le point de contrôle jusqu'au niveau d'arrêt. Sur la figure 4, la courbe a représente ce rapport 5 entre la vitesse et le ralentissement nécessaire. On supposera que le point A représente la vitesse nominale et le ralentissement que l'on anticipe quand l'ascenseur arrive à un poste de contrôle. Si l'ascenseur arrive à ce poste de contrôle avec une vitesse trop élevée ou trop faible, les valeurs correspon-10 dantes (qui sont la valeur vraie et la valeur requise) de la vitesse et du ralentissement peuvent être déterminées à partir des valeurs a compatibles avec les points C ou D sur la figure 4. On voit que puisque sur les postes de contrôle il ne s'agit que de corriger des écarts de faible ampleur, la courbe a peut 15 être remplacée par sa tangente D-E sans erreur notable. On obtient un calcul en se basant sur cette tangente (selon les figures 1 et 4) avec l'aide conjointe de l'amplificateur et de la diode Zener Z^ . Sur le graphique de la figure 4 on a également 20 introduit une ligne droite b qui représente la tension de sortie de l'amplificateur fonctionnel . A l'aide des constantes du circuit (surtout des résistances R^ ou R^), on a réglé la ligne b de manière qu'elle soit parallèle à une tangente particulière désirée à la parabole. La tension reçue par le condensateur 25 est égale à la tension de sortie de l'amplificateur dont on a retranché la tension constante de la diode Zener et par conséquent sa courbe coïncide avec la tangente désirée comme on peut le voir sur la figure 4. Les valeurs de position et de vitesse S et v nécessai-30 res dans l'installation de réglage peuvent être mises en corrélation avec les variables correspondantes du circuit analogique par de nombreuses techniques différentes selon les tensions choisies et autres facteurs* Un tel travail est simple et est déjà bien connu de sorte qu'on ne le décrira pas plus avant. Il 35 est cependant essentiel qu'au point T2, les valeurs de v et S soient entièrement différentes des valeurs correspondantes au point T1 auquel débute le ralentissement. Avant le début du ralentissement, les contacts K, et K-, ont été fermés de sorte 1 3 que le condensateur est chargé à-une tension qui dépend de 69 06447 7 2003514 la vitesse vQ et du rapport entreles résistances R,_:R2, ce qui correspond exactement au premier ralentissement désiré. Au début du ralentissement, les contacts indiqués s'ouvrent mais la tension sur le condensateur reste virtuellement inchan-5 gée. Au point de contrôle Tg, les contacts Kg et se ferment momentanément de sorte que la tension du condensateur est corrigée de manière à correspondre à la vitesse Vg au moment du contrôle et au rapport entre les résistances R,_:R,. On procédé alors à un réglage correct de la résistance R^ pour 10 s'assurer que le fonctionnement du circuit est correct à la nouvelle valeur de la distance de ralentissement S et avec la vitesse plus faible de l'ascenseur. Le condensateur Cg est d'une faible capacité par comparaison avec le condensateur de sorte que le transfert lent du changement de la tension vers 15 Cg ne provoque aucun changement fâcheux de la tension de G^. Il est évident que l'on peut apporter des modifications au mode de réalisation qui a été décrit sans sortir pour cela du cadre de cette invention. REVENDICATIONS 20 1.- Procédé de réglage de la vitesse d'un ascenseur pendant que celui-ci est freiné, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser, à titre de la valeur du point de réglage pour le dispositif de commande, le ralentissement constant qui est nécessaire pour arrêter l'ascenseur au niveau désiré et à déterminer 25 cette valeur de point de réglage à des postes de contrôle comme étant directement proportionnelle au carré de la vitesse de l'ascenseur et inversement proportionnelle à la distance entre le poste de contrôle et le niveau désiré de l'arrêt. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en 30 ce que la détermination de la valeur du point de réglage subit une nouvelle vérification au moins une fois pendant chaque opération de freinage à un poste de contrôle donné. 3.- Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un composant 35 Qui mesure la vitesse de l'ascenseur au début de la distance de freinage prévue, de sorte que le ralentissement qui constitue la valeur du point de réglage du dispositif de commande peut être déterminé en se basant sur cette mesure. k.- Appareil selon la revendication 3* caractérisé en 69 06447 8 2003514 ce que la vitesse est mesurée et que la valeur du point de réglage est déterminée au moins une fois de plus en un point intermédiaire du trajet de freinage de l'ascenseur. 5.- Appareil selon la revendication 3 ou 4, caracté-5 risé en ce que la valeur du point de réglage est une tension analogue à un ralentissement donné, cette tension étant emmagasinée dans un condensateur pendant la durée de freinage. 6.- Appareil selon la revendication 5* caractér&r>f' en ce que la tension du condensateur est obtenue par soustraet-? 10 à partir d'une tension mesurée proportionnelle à la vitesse de l'ascenseur d'une tension constante, opération que l'on exéaate à l'aide d'une diode Zener ou d'un élément équivalent, dont lu valeur a été choisie de manière que dans l'intervalle normal i fonctionnement, la tension soit à peu près proportionnelle au 15 carré de la vitesse et inversement proportionnelle à la distancé de freinage qui reste encore à parcourir.