УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЗМОМ ОТКРЫВАНИЯ И ЗАКРЫВАНИЯ ДВЕРЕЙ ЛИФТА

Полезная модель относится к лифтостроению, в частности, к устройствам управления механизмами открывания и закрывания дверей лифта, и может быть использована в любой отрасли техники, где применяются аналогичные конструкции дверей.
Известно устройство для управления движением и открыванием дверей лифта, содержащее реле открывания и реле закрывания дверей с взаимно блокировочными контактами в цепи их питания, реле замедления с замыкающим контактом, реле контроля дверей с блокировочными контактами дверных замков шахтных дверей и дверей кабины, с целью повышения надежности и безопасности работы лифта при застревании какого-либо предмета между створками дверей, оно снабжено дополнительным реле контроля закрывания дверей в цепи блокировочных контактов, включенных в цепь питания реле открывания дверей своим размыкающим контактом параллельно замыкающему контакту реле замедления (см. авторское свидетельство №1359242 А1 В66В 1/30).
Указанное устройство использовалось в релейных схемах управления лифтом, которые в настоящее время заменены на микропроцессорные системы управления. Релейная схема по своим функциональным возможностям значительно уступает микропроцессорным.
Известна установка и способ управления дверями лифта, содержащая устройство для приведения в движение дверей и устройство для управления устройством для приведения в движение дверей. В него введено устройство для генерирования импульсов в процессе движения дверей, а упомянутое устройство для управления выполнено с возможностью управления движением дверей в соответствии с импульсами устройства для генерирования импульсов. Устройство для приведения в движение дверей включает в себя двигатель с приводным валом и средство связи между приводным валом и дверями, выполненное в виде преобразователя вращательного движения приводного вала в поступательное движение дверей, двигатель переменного тока. Устройство для генерирования импульсов является кодером импульсов. Кодер включает в себя кодирующий диск, жестко прикрепленный к приводному валу двигателя и выполненный со множеством отверстий по периферии. Источник света, расположенный на одной стороне кодирующего диска и установленный с возможностью направления к последнему светового потока. Приемник света, расположенный на противоположной стороне кодирующего диска и установленный с возможностью приема света через отверстия последнего и генерирования электрических импульсов в ответ на каждый полученный световой импульс. Устройство для управления включает в себя средство для подсчета импульсов от устройства для генерирования импульсов в процентах к их полному числу за полный проход двери в одном направлении в соответствии с заданным законом движения, микропроцессор, имеющий быстро ассоциирующую память. Память микропроцессора выполнена с возможностью хранения заданного закона движения двери, характеристик трехфазного двигателя, при этом к запоминаемым относятся характеристики напряжение/вращающий момент, частота/скорость, фаза двигателя/ направление движения. Устройство для управления выполнено с возможностью задания закона движения дверей в виде зависимости скорости от нормированного расстояния, выраженного в процентах, с принятием за 100% полного расстояния, проходимого дверью за один проход. Закон движения дверей со множеством контрольных точек, соответствующих подаче команды на изменение скорости и вращающего момента трехфазному двигателю, задание контрольных точек в процентах от полного расстояния проходимого дверью (см. патент на изобретение №2146644 С1 МПК В66В 13/06).
Недостатками указанной установки и способа управления дверями являются использование кодера на базе светового потока, который требует источника питания для источника излучения света, источник света подвержен загрязнению, что снижает надежность и стабильность работы лифта, отсутствие функции реверсирования при закрытии дверей и при наличии препятствия или пассажира в дверном проеме.
Техническая задача- создание устройства, обеспечивающего более надежную и стабильную работу дверей, а также повышенную комфортность пользователю лифтом. Под комфортностью понимается отсутствие ударов в переходных режимах, исключение недопустимого силового воздействия на пассажира в дверном проеме при закрытии дверей, при реверсировании, плавность работы, низкий уровень шума.
Указанная задача решается следующим образом:
Полезная модель содержит устройство для приведения в движение дверей и устройство для управления устройством для приведения в движение дверей, в устройство для управления устройством для приведения в движение дверей включены два блока, один для управления движением дверей в режиме наладки, второй в режиме эксплуатации.
Устройство для приведения в движение дверей включает в себя общепромышленного применения трехфазный асинхронный эл. двигатель с приводным валом, на котором установлен диск, на диске по окружности размещены постоянные магниты из магнитной резины, а на щите эл. двигателя установлено считывающее устройство, считывающее устройство имеет два канала считывания импульсов, импульсы сдвинуты по фазе относительно друг друга, порядок следования импульсов определяет направление движения дверей, также устройство включает в себя элементы связи между приводным валом и дверями, устройство для приведения в движение дверей включает в себя подвижную отводку, обеспечивающую жесткую связь дверей кабины и шахты и их синхронное, совместное движение. Блок для управления движением дверей в режиме наладки включает в себя средство подсчета количества импульсов, соответствующего ширине дверного проема, средство выбора малой скорости, средство выбора момента на валу эл. двигателя, средство выбора ускорения. Блок для управления движением дверей в режиме эксплуатации включает в себя средство задания закона изменения скорости движения дверей и соблюдения условия, что максимальная скорость движения не превышает значения, вычисленного по формуле:
где V - максимальная скорость движения дверей
I - суммарный момент инерции вращающихся деталей
ω - угловая скорость ведущего вала
М - масса поступательно движущейся двери
Блок для управления движением дверей в режиме эксплуатации включает в себя средство, контролирующее разрушение гибкого тягового органа или ослабление его натяжения, а также включает в себя средство задания скорости при реверсировании дверей в зависимости от места нахождения дверей по ширине проема и исключающей динамические удары в крайнем положении при их открытии. Умножитель частоты импульсов в составе устройства управления реализован программно. Также устройство для управления движением дверей включает в себя микроконтроллер, в памяти микроконтроллера хранятся: число пар полюсов двигателя, настройка электрического или механического режима удержания дверей в закрытом состоянии, ускорение, напряжение, малая и большая скорости открывания и закрывания дверей, ход подвижной отводки, ширина дверного проема, закон движения дверей. Микроконтроллер реализует функции анализа и обработки данных, рассчитывает позиции замедления, для заданных скоростей движения дверей в реальном масштабе времени, производит обработку информации и отслеживает отклонение от расчетных режимов в случаях разрушения гибкого тягового органа или ослабления его натяжения, а также в случае превышения тока, напряжения, температуры, обеспечивает хранение данных.
От прототипа полезная модель отличается следующими признаками:
снабжена двумя блоками, один для управления движением дверей в режиме наладки, второй в режиме эксплуатации;
устройство для приведения в движение дверей включает в себя общепромышленного применения трехфазный асинхронный эл. двигатель с приводным валом, на котором установлен диск, на диске по окружности размещены постоянные магниты из магнитной резины, а на щите эл. двигателя установлено считывающее устройство, считывающее устройство имеет два канала считывания импульсов, импульсы сдвинуты по фазе относительно друг друга, порядок следования импульсов определяет направление движения дверей, также устройство включает в себя элементы связи между приводным валом и дверями, устройство для приведения в движение дверей включает в себя подвижную отводку, обеспечивающую жесткую связь дверей кабины и дверей шахты и их синхронное, совместное движение. Умножитель частоты импульсов в составе устройства управления реализован программно. Блок для управления движением дверей в режиме наладки включает в себя средство подсчета количества импульсов, соответствующее ширине дверного проема, средство выбора малой скорости, средство выбора момента на валу эл. двигателя, средство выбора ускорения. Блок для управления движением дверей в режиме эксплуатации включает в себя средство задания закона изменения скорости движения дверей и соблюдения условия, что максимальная скорость движения не превышает значения, вычисленного по формуле:
где V - максимальная скорость движения дверей
I - суммарный момент инерции вращающихся деталей
ω - угловая скорость ведущего вала
М - масса поступательно движущейся двери
Блок для управления движением дверей режиме эксплуатации включает в себя средство, контролирующее разрушение гибкого тягового органа или ослабление его натяжения, а также включает в себя средство задания скорости при реверсировании дверей в зависимости от места нахождения дверей по ширине проема и исключающей динамические удары в крайнем положении при их открытии. Умножитель частоты импульсов в составе устройства управления реализован программно. Также устройство для управления движением дверей включает в себя микроконтроллер, в памяти микроконтроллера хранятся: число пар полюсов двигателя, настройка электрического или механического режима удержания дверей в закрытом состоянии, ускорение, напряжение, малая и большая скорости открывания и закрывания дверей, ход подвижной отводки, ширина дверного проема, закон движения дверей.
Микроконтроллер реализует функции анализа и обработки данных, рассчитывает позиции замедления, для заданных скоростей движения дверей в реальном масштабе времени, производит обработку информации и отслеживает отклонение от расчетных режимов в случаях разрушения гибкого тягового органа или ослабления его натяжения, а также в случае превышения тока, напряжения, температуры, обеспечивает хранение данных.
Технический результат - обеспечение более надежной и стабильной работы дверей, а также повышение комфортности пользователю лифтом, отсутствие ударов в переходных режимах, исключение недопустимого силового воздействия на пассажира в дверном проеме при закрытии дверей, при реверсировании, плавность работы, низкий уровень шума.
Полезная модель поясняется кинематической схемой фиг.1, структурной схемой управления фиг.2, блок-схемой управления дверями лифта фиг.3.
Устройство содержит:
- устройство для приведения в движение дверей фиг.1 включающее в себя общепромышленного применения трехфазный асинхронный эл. двигатель 1, на приводном валу 5 которого жестко закреплен ведущий элемент 6 тягового органа 7, тяговый орган 7 жестко закреплен к кареткам 11 дверей кабины, на каретках 11 дверей кабины установлены подвижные отводки 8, в отводку 8 входят ролики 9, когда кабина находится в точной остановке, ролики 9 являются элементом связи (связь условно показана на фиг.1 пунктиром) дверей кабины 10 и дверей шахты 11, они установлены на поворотном рычаге 15, который выполняет функцию отпирания замка, рычаг 15 с роликами 9 закреплен на каретке 11 дверей шахты;
- устройство для управления устройством для приведения в движение дверей включает в себя диск 4 с постоянными магнитами из магнитной резины 3, на щите эл. двигателя 1 установлены два считывающих устройства 16 и 17, расположенные под углом (90-Δ)°, регулятор 2, в свою очередь включает в себя умножитель частоты импульсов 23, блок управления в режиме наладки 24, блок управления в режиме эксплуатации 25, модулятор 26, реализуемый микроконтроллером 27 и силовая часть 28 регулятора 2. Регулятор 2 имеет три выключателя 18, 19, 20 и два регулировочных резистора 21, 22. Режиму наладки соответствуют четыре варианта положения выключателей 18, 19, 20:
1 вариант положения выключателей - SW1=1; SW2=0; SW3=0.
2 вариант положения выключателей - SW1=0; SW2=1; SW3=0.
3 вариант положения выключателей - SW1=0; SW2=0; SW3=1.
4 вариант положения выключателей - SW1=0; SW2=1; SW3=1.
Режим 4 включается только при последовательном переходе из 3-го режима.
Режиму эксплуатации соответствует положение выключателей - SW1=0; SW2=0; SW3=0.
Работа устройства поясняется блок-схемой фиг.3
Устройство работает следующим образом:
Режим наладки фиг.3
1-й вариант положения выключателей фиг.3 - в этом режиме производится настройка и регулировка малой скорости открытия и закрытия дверей, а также выполняется подсчет импульсов соответствующий полному ходу двери;
Регулировка малой скорости при открытии дверей выполняется регулировочным резистором №1, регулировка малой скорости при закрытии дверей выполняется регулировочным резистором №2. После достижения требуемых величин скоростей данные заносятся в память;
2-ой вариант положения выключателей фиг.3 - в этом режиме производится настройка величины ускорения и величины усилия сжатия створками. Регулировка ускорения и усилия сжатия створками производятся регулировочными резисторами №1 и №2 соответственно;
3-й вариант положения выключателей фиг.3 - в этом режиме производится настройка большой скорости при открытии и закрытии дверей. Регулировка большой скорости производится регулировочными резисторами №1 и №2 соответственно.
4-й вариант положения выключателей фиг.3 - реализуется режим формирования зон дотягивания в крайнем положении дверей. После установки величины большой скорости закрытия и открытия дверей производится установка зоны дотягивания створок в крайних положениях и задание величины движения на малой скорости в зоне хода отводки. Результаты настройки заносятся в память микроконтроллера, и производится переход в режим эксплуатации.
Режим эксплуатации фиг.3
Режиму эксплуатации соответствует состояние выключателей - SW1=0, SW2=0, SW3=0. При подаче питания регулятор 2 ожидает команды от станции на открытие дверей 10 и 13, получив команду, устройство открывает двери 10 и 13 на малой скорости до упора. Двери 10 и 13 останавливаются, вращение двигателя 1 прекращается, импульсы со считывающего устройства 16 и 17 перестают поступать. Этот режим называется режимом определения точки отсчета. После определения точки отсчета устройство переходит к работе на большой скорости. При поступлении команды закрыть двери 10 и 13, закрытие дверей происходит на большой скорости, отрабатывая заложенный на этапе регулировки закон движения. В случае возникновения препятствия на пути двери 10 и 13 и ее остановки, частота следования импульсов считывающего устройства 16 и 17 уменьшается до нуля, или, если движение дверей 10 и 13 не совпадает с заданным регулятором 2 направлением движения дверей 10 и 13 (пассажир пытается открыть двери), что определяется порядком следования импульсов от считывающего устройства 16 и 17, регулятор 2 формирует сигнал реверса. При этом регулятором 2 дается команда на открытие дверей 10 и 13 в течение заданного промежутка времени. Если станция управления по каким-либо причинам не сформировала сигнал открытия дверей 10 и 13 в ответ на сигнал реверса регулятора 2, регулятор 2 останавливает движение дверей 10 и 13 и переходит в режим электрического удержания дверей 10 и 13 постоянным током. Если в течение заданного промежутка времени станция управления, в ответ на сигнал реверса, сформировала сигнал открытия дверей 10 и 13, устройство отрабатывает команду на открытие дверей 10 и 13, предварительно сбросив сигнал реверса. В случае, если причиной открытия дверей 10 и 13 был реверс, то при первом закрытии дверей 10 и 13 после реверса производится проверка наличия препятствия в притворе дверей 10 и 13, при этом закрытие дверей 10 и 13 производится на малой скорости.
В устройстве предусмотрена защита от следующих аварийных ситуаций: превышение величины тока, превышение напряжения в цепи постоянного тока, перегрев силовых ключей регулятора 2, разрушение гибкого тягового органа 7 или его пробуксовка вследствие ослабления натяжения. При наличии превышения указанных параметров устройство отключается.
Контроль разрыва тягового органа 7 или его пробуксовки осуществляется путем подсчета импульсов со считывающих устройств 16 и 17 и сравнения их с настроечными значениями для закрытого и открытого положения дверей 10 и 13.