CN111164037A - 电梯绳索的减振装置和电梯装置 - Google Patents

电梯绳索的减振装置和电梯装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111164037A
CN111164037A CN201880064192.9A CN201880064192A CN111164037A CN 111164037 A CN111164037 A CN 111164037A CN 201880064192 A CN201880064192 A CN 201880064192A CN 111164037 A CN111164037 A CN 111164037A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lateral vibration
actuator
vibration
rope
damping device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201880064192.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111164037B (zh
Inventor
中泽大辅
齐藤英一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of CN111164037A publication Critical patent/CN111164037A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111164037B publication Critical patent/CN111164037B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B7/00Other common features of elevators
    • B66B7/06Arrangements of ropes or cables
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00Control systems of elevators in general
    • B66B1/34Details, e.g. call counting devices, data transmission from car to control system, devices giving information to the control system
    • B66B1/3476Load weighing or car passenger counting devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00Control systems of elevators in general
    • B66B1/34Details, e.g. call counting devices, data transmission from car to control system, devices giving information to the control system
    • B66B1/3492Position or motion detectors or driving means for the detector
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B7/00Other common features of elevators
    • B66B7/06Arrangements of ropes or cables
    • B66B7/10Arrangements of ropes or cables for equalising rope or cable tension
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/002Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion characterised by the control method or circuitry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H17/00Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves, not provided for in the preceding groups
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2230/00Purpose; Design features
    • F16F2230/0047Measuring, indicating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2230/00Purpose; Design features
    • F16F2230/18Control arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Lift-Guide Devices, And Elevator Ropes And Cables (AREA)
  • Maintenance And Inspection Apparatuses For Elevators (AREA)
  • Cage And Drive Apparatuses For Elevators (AREA)

Abstract

为了提供能够高精度地抑制电梯绳索的横向振动的电梯绳索的减振装置,具有:致动器(14),其设置于电梯装置(200)的井道(1)、机房(2)或轿厢(7)的上方,根据驱动输入而产生强制位移,对电梯装置的电梯绳索(6)施加基于强制位移的力;横向振动计测部(12),其计测在电梯绳索产生的横向振动,作为横向振动信息进行输出;横向振动估计部(50),其根据包含横向振动信息的估计因子估计致动器的位置处的电梯绳索的横向振动,作为估计横向振动进行输出;以及致动器驱动部(52),其对致动器输出驱动输入,由此驱动致动器,使得强制位移与从横向振动估计部输出的估计横向振动相位相反。

Description

电梯绳索的减振装置和电梯装置
技术领域
本发明涉及抑制电梯绳索的横向振动的电梯绳索的减振装置。
背景技术
公知在由于长周期地震运动、强风等而在建筑物中产生长周期的摆动的情况下,建筑物的摆动持续一定时间。在设置于建筑物的电梯装置中,有时在主绳索、限速器绳索或输送机绳索(以下将它们统称作电梯绳索)中产生由于建筑物的摆动而引起的摆动。
当在电梯绳索中产生摆动的状态下使轿厢行驶时,可能在设置于井道的电梯装置的设备中产生损坏,恢复需要时间。此外,在电梯绳索的摆动较小的情况下,也会由于电梯绳索的摆动而激励轿厢的摆动,有时乘客的搭乘舒适性恶化。
为了避免设置于井道的电梯装置的设备损坏并减轻乘客的搭乘舒适性恶化,公开有设置有减轻电梯绳索的摆动的减振装置的电梯装置。
专利文献1记载的电梯装置利用设置于建筑物的加速度计检测建筑物的长周期摆动。进而,根据检测到的建筑物的长周期摆动估计轿厢的位置处的绳索振动波形,使设置于轿厢上方的绳索悬挂装置以与绳索振动波形相反的相位振动,减轻绳索的摆动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-159328号公报
发明内容
发明要解决的课题
专利文献1记载的电梯装置根据计测出的建筑物的长周期摆动估计轿厢的位置处的绳索振动波形,因此,存在很难高精度地估计绳索的振动波形这样的课题。
本发明正是为了解决这种问题而完成的。根据本发明,其目的在于,提供能够高精度地估计电梯绳索的横向振动并高精度地抑制电梯绳索的横向振动的电梯绳索的减振装置。
用于解决课题的手段
本发明的电梯绳索的减振装置具有:致动器,其设置于电梯装置的井道、机房或轿厢的上方,根据驱动输入而产生强制位移,对电梯装置的电梯绳索施加基于强制位移的力;横向振动计测部,其计测在电梯绳索产生的横向振动,作为横向振动信息进行输出;横向振动估计部,其根据包含横向振动信息的估计因子估计致动器的位置处的电梯绳索的横向振动,作为估计横向振动进行输出;以及致动器驱动部,其对致动器输出驱动输入,由此驱动致动器,使得强制位移与从横向振动估计部输出的估计横向振动相位相反。
发明效果
根据本发明,计测电梯绳索的横向振动,根据包含计测出的横向振动的估计因子估计致动器的位置处的横向振动,由此,可提供能够高精度地降低电梯绳索的横向振动的振幅的电梯绳索的减振装置。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的电梯装置的概略图。
图2是示出本发明的实施方式1的电梯绳索的减振装置的主要部分的框图。
图3是示出本发明的实施方式1的电梯绳索的减振装置的包含横向振动估计部的主要部分的框图。
图4是示出本发明的实施方式1的电梯绳索的减振装置的包含致动器驱动部的主要部分的框图。
图5是示出本发明的实施方式1的电梯绳索的减振装置的包含横向振动补偿指令运算部的主要部分的框图。
图6是示出本发明的实施方式1的电梯绳索的减振装置的处理的概略的流程图。
图7是示出本发明的实施方式1的电梯绳索的减振装置的处理的流程图。
图8是示出本发明的实施方式1的电梯绳索的减振装置的频率响应的计算值的图。
图9是示出本发明的实施方式1的辊式绳索把持部和致动器的结构的图。
图10是示出本发明的实施方式1的贯通式绳索把持部和致动器的结构的图。
图11是本发明的实施方式2的具有加速度计的电梯装置的概略图。
图12是示出本发明的实施方式2的电梯绳索的减振装置的包含横向振动估计部的主要部分的框图。
图13是本发明的实施方式2的具有GPS装置的电梯装置的概略图。
图14是本发明的实施方式3的电梯装置的概略图。
图15是示出本发明的实施方式3的电梯绳索的减振装置的包含横向振动估计部的主要部分的框图。
图16是本发明的实施方式4的电梯装置的概略图。
图17是示出本发明的实施方式4的电梯绳索的减振装置的主要部分的框图。
图18是示出本发明的实施方式4的电梯绳索的减振装置的包含横向振动估计部的主要部分的框图。
图19是示出本发明的实施方式4的一体型的辊式绳索把持部和致动器的构造的图。
图20是示出本发明的实施方式4的一体型的贯通式绳索把持部和致动器的构造的图。
图21是示出本发明的实施方式4的二体型的贯通式绳索把持部和致动器的构造的图。
图22是示出本发明的实施方式4的二体型的辊式绳索把持部和致动器的构造的图。
图23是本发明的实施方式5的电梯装置的概略图。
图24是示出本发明的实施方式5的电梯绳索的减振装置的包含横向振动估计部的主要部分的框图。
图25是本发明的实施方式6的电梯装置的概略图。
图26是示出本发明的实施方式6的电梯绳索的减振装置的包含横向振动估计部的主要部分的框图。
具体实施方式
根据附图对用于实施本发明的方式进行详细说明。另外,以下所示的实施方式只是例示,本发明不受以下的实施方式限定。
实施方式1
图1是本发明的实施方式1的电梯装置的概略图。在图1的(a)、图1的(b)中图示出三轴直角坐标系的x轴、y轴和z轴。与主绳索6的减振范围R的部分平行地设定x轴,铅直下方是x轴的正方向。图1的(a)和图1的(b)均图示出电梯装置200。
为了以容易理解的方式进行图示,在图1的(a)和图1的(b)中分别图示出轿厢位置计测部11与横向振动计测部12和致动器14。在图1的(a)中未图示横向振动计测部12和致动器14。此外,在图1的(b)中未图示轿厢位置计测部11。在图1的(c)中图示2个电梯装置的概略图,图示出建筑物300、井道1和机房2的配置。
除了建筑物300以及作为建筑物300的一部分的井道1和机房2以外,图1所示的结构元素包含在电梯装置200中。此外,电梯绳索的减振装置100是电梯装置200的一部分。在图1的(a)中示意地图示出主绳索6中未产生横向振动的状态。
在图1的(a)中图示出供轿厢7升降的井道1。在井道1的上方设置有机房2。在机房2设置有曳引机3和偏导轮5。曳引机3具有驱动绳轮4、曳引机马达(未图示)和曳引机制动器(未图示)。曳引机马达使驱动绳轮4旋转。曳引机制动器对驱动绳轮4的旋转进行制动。
在驱动绳轮4和偏导轮5卷绕有作为悬挂体的多个主绳索6。在主绳索6的第一端部e1连接有轿厢7。设主绳索6的与驱动绳轮4相接的部分和主绳索6的不与驱动绳轮4相接的部分的边界为接触点e2。即,主绳索6的与驱动绳轮4相接的部分中的位于最靠轿厢7侧的部分是接触点e2。
主绳索6的第二端部e3与对重8连接。实施方式1的电梯绳索的减振装置100抑制作为固定端的第一端部e1与接触点e2之间产生的横向振动。设主绳索6的第一端部e1与接触点e2之间的部分为减振范围R。仅在图1的(a)中图示减振范围R。
这里,并列设置有多个主绳索6,因此,第一端部e1、接触点e2、第二端部e3、减振范围R表示多个主绳索6在x轴方向上的位置或在x轴方向上的范围。
在图1的(a)、图1的(b)所示的电梯装置200中,在井道1的内部,轿厢7和对重8以1:1绕绳方式悬吊于主绳索6。曳引机3使驱动绳轮4旋转,由此使轿厢7和对重8升降。实施方式1的电梯装置例示出1:1绕绳方式,但是,还能够对2:1绕绳方式等其他绕绳方式的电梯装置应用本发明的电梯绳索的减振装置。
在井道1的内部设置有对轿厢7的升降进行引导的一对轿厢导轨(未图示)以及对对重8的升降进行引导的一对对重导轨(未图示)。轿厢7和对重8通过输送机绳索9连接。在井道1的底部设置有平衡轮10。在平衡轮10卷绕有输送机绳索9。
对计测轿厢7在x轴方向上的位置的轿厢位置计测部11进行说明。这里,x轴方向上的位置是指x轴上的位置坐标,例如也可以为设置于轿厢7的基准部位的x坐标。轿厢位置计测部11由主体40、滑轮41、滑轮42和缆绳43构成。滑轮41和滑轮42分别设置于井道1的上部和下部。主体40设置于滑轮42。还能够将主体40设置于滑轮42。
在滑轮41和滑轮42卷绕有无端状(环状)的缆绳43。缆绳43固定于轿厢7的侧壁。伴随着轿厢7的行驶,缆绳43与轿厢7一起运动,滑轮41和滑轮42旋转。
轿厢位置计测部11的主体40是计测滑轮42的旋转量和旋转方向的编码器等传感器。轿厢位置计测部11将计测出的轿厢的位置作为轿厢位置信息104输出到运算控制装置13。另外,与轿厢7的行驶有关的各种设备(未图示)设置于井道1的内部,各种设备由控制盘18控制。控制盘18具有运算控制装置13。
接着,对图1的(b)进行说明。省略在图1的(a)中说明的电梯装置200的结构元素的说明。示意地图示出在图1的(b)的主绳索6中产生横向振动的状况。
在图1的(b)中图示出计测横向振动的横向振动计测部12。横向振动计测部12设置于井道1。也可以说横向振动计测部12设置于建筑物300。横向振动计测部12是绳索横向振动传感器,是非接触式的位移传感器。也可以将横向振动计测部12设置于轿厢7的上部或机房。
横向振动计测部12计测主绳索6的横向振动。更具体而言,在主绳索6的减振范围R中的至少一点计测基于横向振动的主绳索6的位移。主绳索6的位移方向是与图1的yz面平行的方向。横向振动计测部12将计测出的横向振动作为横向振动信息101进行输出。
如后述图2所示,致动器14对主绳索6施加基于强制位移109的力。致动器14为直动型。致动器14设置于井道1。还能够将致动器14设置于机房2。也可以说致动器14设置于建筑物300。
也可以将致动器14设置于轿厢7的上部。
致动器14产生强制位移109,对主绳索6的减振范围R中的至少一点施加基于强制位移109的力。强制位移109是指致动器14的位移。更具体而言,是根据驱动输入106而产生的致动器14的可动部分的位移。
实施方式1的电梯绳索的减振装置100将致动器14设置于井道1或机房2,因此,与将致动器14设置于轿厢的情况相比,能够自由变更致动器14的位置。因此,电梯绳索的减振装置100通过对远离固定端的场所施加基于强制位移的力,能够以更小的力抑制横向振动。
对不使电梯绳索的减振装置100进行动作的情况下的主绳索6的横向振动进行说明。当由于地震、强风等而产生建筑物300的摆动时,伴随着建筑物300的摆动而在主绳索6中产生横向振动。产生的横向振动从接触点e2朝向第一端部e1在主绳索6中传播。作为行波从接触点e2朝向第一端部e1传播。
到达第一端部e1的横向振动在第一端部e1反射,从第一端部e1朝向接触点e2传播。将从第一端部e1朝向接触点e2的横向振动称作反射波。在第一端部e1与接触点e2之间,行波和反射波重合,并且反复进行传播和反射。以上是不使电梯绳索的减振装置100进行动作的情况下的主绳索6的横向振动。
图2是示出本发明的实施方式1的电梯绳索的减振装置的主要部分的框图。电梯绳索的减振装置100具有轿厢位置计测部11、横向振动计测部12、运算控制装置13和致动器14。运算控制装置13具有横向振动估计部50、横向振动补偿指令运算部51和致动器驱动部52。
对实施方式1的电梯绳索的减振装置100的动作进行说明。横向振动计测部12计测基于主绳索6中产生的行波的横向振动,将计测出的横向振动作为横向振动信息101输出到横向振动估计部50。
轿厢位置计测部11计测轿厢7的位置,将计测出的轿厢7的位置作为轿厢位置信息104输出到横向振动估计部50。致动器14对主绳索6施加基于强制位移109的力。此外,致动器14将强制位移109作为致动器位移103输出到横向振动估计部50。
横向振动估计部50根据估计因子估计致动器14的位置处的横向振动。致动器14的位置是指通过致动器14对主绳索6施加基于强制位移109的力的主绳索6上的位置。
设横向振动估计部50在估计横向振动102的估计中使用的一个或多个因子为估计因子。在电梯绳索的减振装置100中,横向振动信息101、轿厢位置信息104和致动器位移103包含在估计因子中。还能够构成估计因子不包含致动器位移103的电梯绳索的减振装置。
在实施方式1中,横向振动估计部50估计致动器14的位置处的基于反射波的横向振动。具体而言,根据在主绳索6上传播的横向振动的传播速度,计算由横向振动计测部12计测出的横向振动传播到致动器14的位置所需要的时间,估计致动器14的位置处的横向振动。
横向振动估计部50将估计出的横向振动作为估计横向振动102输出到横向振动补偿指令运算部51。横向振动补偿指令运算部51计算使相位与估计横向振动102相反的指令值,将计算出的指令值作为横向振动补偿指令值105输出到致动器驱动部52。
这里,估计横向振动102和横向振动补偿指令值105是相反相位意味着以下状态。即,意味着估计横向振动102的位移的大小和横向振动补偿指令值105的位移的大小相等,并且估计横向振动102的位移的方向和横向振动补偿指令值105的位移的方向是相反方向。
致动器驱动部52根据横向振动补偿指令值105计算驱动输入106并将其输出到致动器14。致动器14根据驱动输入106产生强制位移109,对主绳索6施加基于强制位移109的力。
致动器驱动部52计算驱动输入106并将其输出到致动器14,由此驱动致动器14,使强制位移109追随于横向振动补偿指令值105。即,致动器驱动部52驱动致动器14,使得估计横向振动102和横向振动补偿指令值105成为相反相位。
通过基于强制位移109的力,主绳索6的反射波的振幅降低,由于行波和反射波的重合而产生的驻波的产生得到抑制。即,通过电梯绳索的减振装置100抑制横向振动的谐振现象的产生。运算控制装置13能够由微计算机构成。即,横向振动估计部50、横向振动补偿指令运算部51和致动器驱动部52的功能能够使用微计算机实现。
电梯绳索的减振装置100也可以多次进行一连串减振动作,由此抑制横向振动。这里,一连串减振动作是指从横向振动计测部12计测横向振动到致动器14产生强制位移109为止的电梯绳索的减振装置100的动作。
在电梯绳索的减振装置100多次进行一连串减振动作的情况下,受到基于强制位移109的力的横向振动到达致动器14的位置。由于在估计因子中包含致动器位移103,因此,电梯绳索的减振装置100能够更高精度地估计受到基于强制位移109的力的横向振动。
如果以致动器驱动部52根据估计横向振动102直接计算驱动输入106的方式构成电梯绳索的减振装置,则还能够构成不包含横向振动补偿指令运算部51的电梯绳索的减振装置。
在基于强制位移109的力包含与yz面平行的方向的成分的情况下,本发明的电梯绳索的减振装置发挥效果。此外,基于强制位移109的力的方向与x轴之间的角度越接近90度,则越能够以更小的力抑制横向振动。优选基于强制位移109的力的方向与主绳索6垂直。
接着,对作为运算控制装置13的结构元素的横向振动估计部50进行说明。图3是示出本发明的实施方式1的电梯绳索的减振装置的包含横向振动估计部的主要部分的框图。横向振动估计部50具有绳索长度计算部501、主绳索的机械特性502、延迟时间计算部503和延迟处理部504。
在电梯绳索的减振装置100的结构中,横向振动估计部50具有绳索长度计算部501。但是,绳索长度计算部501包含在电梯绳索的减振装置中即可,也可以构成为轿厢位置计测部11具有绳索长度计算部501。
绳索长度计算部501从轿厢位置计测部11取得轿厢位置信息104。绳索长度计算部501根据轿厢位置信息104计算绳索长度,将计算出的绳索长度作为绳索长度信息107输出到延迟时间计算部503。这里,实施方式1中的绳索长度是指从第一端部e1到接触点e2为止的主绳索6的长度。
在将致动器14和横向振动计测部12设置于轿厢7的上部的情况下,绳索长度计算部501还能够构成为不从轿厢位置计测部11取得轿厢位置信息104。该情况下,在绳索长度计算部501中预先存储有从致动器14到横向振动计测部12为止的高度方向的距离。
延迟时间计算部503计算由横向振动计测部12计测出的横向振动从横向振动计测部12的位置到达致动器14的位置为止的所要时间。延迟时间计算部503根据横向振动计测部12的位置、致动器14的位置、绳索长度信息107和主绳索的机械特性502计算该所要时间。
延迟时间计算部503将计算出的所要时间即延迟时间作为延迟时间信息108输出到延迟处理部504。主绳索的机械特性502包含主绳索6的每单位长度的质量(线密度)。延迟时间计算部503使用主绳索的机械特性502计算横向振动的传播速度。
延迟处理部504根据横向振动信息101、致动器位移103和延迟时间信息108估计致动器14的位置的横向振动。延迟处理部504也可以使横向振动信息101的相位延迟与延迟时间信息108相当的量,由此估计横向振动。延迟处理部504将估计出的横向振动作为估计横向振动102输出到横向振动补偿指令运算部51。
对致动器驱动部52的构造和动作进行说明。图4是示出本发明的实施方式1的电梯绳索的减振装置的包含致动器驱动部的主要部分的框图。图4的(a)、图4的(b)和图4的(c)分别是致动器驱动部52的结构例。
致动器驱动部52取得横向振动补偿指令值105,根据横向振动补偿指令值105计算驱动输入106,将驱动输入106输出到致动器14。致动器驱动部52使致动器14的强制位移109追随于横向振动补偿指令值105。
驱动输入106是根据横向振动补偿指令值105与致动器位移103的差异驱动致动器14以减小横向振动补偿指令值105与强制位移109的差异的信号。
图4的(a)、图4的(b)和图4的(c)所示的致动器驱动部52具有致动器位置控制系统521。致动器位置控制系统521进行控制,以使致动器14的位移即强制位移109接近作为目标值的横向振动补偿指令值105。
图4的(a)所示的致动器驱动部52构成前馈控制系统。致动器位置控制系统521根据横向振动补偿指令值105计算驱动输入106,驱动致动器。
在构成前馈控制系统的致动器驱动部52的情况下,致动器驱动部52计算对横向振动补偿指令值105乘以规定的系数而得到的值作为驱动输入106。能够根据主绳索的张力、绳索长度等电梯绳索的减振装置100的参数来计算该系数。
图4的(b)所示的致动器驱动部52构成反馈控制系统。致动器位置控制系统521取得横向振动补偿指令值105,并且取得强制位移109作为致动器位移103,根据横向振动补偿指令值105和致动器位移103计算驱动输入106。
在构成反馈控制系统的致动器驱动部52的情况下,致动器驱动部52取得致动器位移103,由此得到强制位移109与横向振动补偿指令值105的差异。然后,决定驱动输入106以减少强制位移109与横向振动补偿指令值105的差异。
图4的(c)所示的致动器驱动部52在图4的(b)的结构的基础上具有扰动观测器522。致动器驱动部52使用反作用力估计值111计算驱动输入106。扰动观测器522根据驱动输入106和致动器位移103估计来自主绳索6的反作用力,作为反作用力估计值111进行输出。
根据反作用力估计值111对来自致动器位置控制系统521的输出进行校正,计算驱动输入106。图4的(c)所示的致动器驱动部52构成为一并使用扰动观测器522,因此,能够对来自主绳索6的反作用力进行补偿,根据反作用力估计值111对来自致动器位置控制系统521的输出进行校正。
因此,图4的(c)所示的致动器驱动部52能够更高精度地使强制位移109追随于横向振动补偿指令值105。
通过如下所述构成致动器驱动部52,能够构成不仅发挥抑制横向振动的效果而且省去横向振动补偿指令运算部51的电梯绳索的减振装置。
即,致动器驱动部52根据估计横向振动102直接计算驱动输入106。然后,将驱动输入106输出到致动器14,致动器驱动部52驱动致动器14,使得强制位移109的方向和估计横向振动102的方向成为相反方向,强制位移109的大小小于估计横向振动102的大小。
进而,如果如下所述构成致动器驱动部52,则能够构成省去横向振动补偿指令运算部51且能够更高精度地降低横向振动的振幅的电梯绳索的减振装置。
即,致动器驱动部52根据估计横向振动102直接计算驱动输入106并将其输出到致动器14。然后,致动器驱动部52驱动致动器14,使得强制位移109和估计横向振动102成为相反相位。
作为驱动输入106输出到致动器14的信号也可以为强制位移109的值、强制位移109的速度、强制位移109的加速度或基于强制位移109的力。在致动器14包含马达的情况下,也可以将向马达供给的电流的电流值设为驱动输入106。此外,也可以将这里举出的多个信号的组合设为驱动输入106。
图5是示出本发明的实施方式1的电梯绳索的减振装置的包含横向振动补偿指令运算部的主要部分的框图。横向振动补偿指令运算部51具有致动器位置控制系统的逆系统523。致动器位置控制系统的逆系统523由致动器位置控制系统521的逆系统的传递函数构成。
作为对象的系统的逆系统是指具有与作为对象的系统的传递特性相反作用的功能的系统,是在输入了作为对象的系统的输出时输出作为对象的系统的输入的系统。横向振动补偿指令运算部51根据估计横向振动102计算横向振动补偿指令值105。更具体而言,横向振动补偿指令运算部51计算对致动器位置控制系统的逆系统523的传递函数乘以估计横向振动102而得到的值。
这里,为了使电梯绳索的减振装置100发挥抑制横向振动的效果,横向振动补偿指令运算部51如下所述计算横向振动补偿指令值105即可。即,横向振动补偿指令值105的位移的大小小于估计横向振动102的位移的大小且横向振动补偿指令值105的位移的方向成为与估计横向振动102的位移的方向相反的方向即可。
进而,如果构成以横向振动补偿指令值105相对于估计横向振动102成为相反相位的方式计算横向振动补偿指令值105的横向振动补偿指令运算部51,则电梯绳索的减振装置能够更高精度地降低横向振动的振幅。
致动器14的位置处的横向振动与强制位移109的关系越接近相反相位,则电梯绳索的减振装置100降低横向振动振幅的精度越高。电梯绳索的减振装置100降低横向振动振幅的精度越高,则能够在越短的时间内抑制横向振动。
图6是示出本发明的实施方式1的电梯绳索的减振装置的处理的概略的流程图。也可以以运算控制装置13以一定时间间隔反复进行步骤S71~步骤S74的处理的方式构成运算控制装置13。
在步骤S71中,横向振动计测部12计测主绳索6的横向振动。在步骤S72中,运算控制装置13执行横向振动估计程序,估计由于到达致动器14的位置的反射波而引起的主绳索6的横向振动,输出估计横向振动102。
在步骤S73中,横向振动补偿指令运算部51执行横向振动补偿指令值运算程序,根据估计横向振动102计算横向振动补偿指令值105。
在步骤S74中,致动器驱动部52执行致动器位置控制程序,根据横向振动补偿指令值105计算驱动输入106并将其输出到致动器14。对主绳索6施加基于强制位移109的力,抑制主绳索6的横向振动。
图7是示出本发明的实施方式1的电梯绳索的减振装置100的处理的流程图。在图7中更加详细地图示图6的步骤S71~步骤S74。
步骤S72的横向振动估计程序的处理被图示成图7的步骤S81~步骤S85。在步骤S71中计测主绳索6的横向振动时,在步骤S81中,横向振动估计部50取得轿厢位置信息104。在步骤S82中,绳索长度计算部501使用轿厢位置信息104计算绳索长度,作为绳索长度信息107进行输出。
在步骤S83中,延迟时间计算部503根据主绳索的机械特性502计算横向振动传播速度。在步骤S84中,延迟时间计算部503根据绳索长度信息107和横向振动传播速度,计算横向振动从横向振动计测部12的位置到达致动器14的位置所需要的延迟时间,将计算出的延迟时间作为延迟时间信息108进行输出。
在步骤S85中,延迟处理部504根据包含计算出的延迟时间信息108、横向振动信息101和致动器位移103的估计因子,估计由于致动器14的位置的反射波而引起的横向振动作为估计横向振动102。
步骤S73的横向振动补偿指令值运算程序的处理被图示成图7的步骤S86和步骤S87。当执行步骤S72的横向振动估计程序时,在步骤S86中,延迟处理部504将估计横向振动102输入到致动器位置控制系统的逆系统523。即,延迟处理部504将估计横向振动102输入到致动器位置控制系统的逆系统523的传递函数。
在步骤S87中,横向振动补偿指令运算部51将致动器位置控制系统的逆系统523的输出信号作为横向振动补偿指令值105输出到致动器驱动部52。以上是步骤S73的横向振动补偿指令值运算程序的处理。
步骤S74的致动器位置控制程序的处理被图示成图7的步骤S88和步骤S89。在步骤S73中执行横向振动补偿指令值运算程序时,在步骤S88中,致动器驱动部52根据横向振动补偿指令值105计算驱动输入106。
在步骤S89中,致动器驱动部52将驱动输入106输出到致动器14,驱动致动器14。通过致动器14对主绳索6施加基于强制位移109的力。还能够构成不使用传递函数的电梯绳索的减振装置100。
还能够构成使用传递函数进行计算的电梯绳索的减振装置100。对使用传递函数的电梯绳索的减振装置100的动作进行说明。在以下的说明中,exp(p)是指数函数,表示自然对数e的p次幂。
设从第一端部e1到接触点e2为止的主绳索6的长度为L。在设以接触点e2为原点而从接触点e2向第一端部e1侧分开x的距离的位置处的时刻t的主绳索6的横向振动为v(x,t)时,v(x,t)满足(1)式的波动方程式。
[数式1]
Figure BDA0002434746190000131
这里,c是横向振动的传播速度。能够使用(2)式计算横向振动传播速度c。绳索张力T是主绳索6的张力。ρ是主绳索6的每单位长度的质量。致动器14设置于接触点e2(x=0)。
[数式2]
Figure BDA0002434746190000132
主绳索6的横向振动即v(x,t)满足(3)式和(4)式。(3)式和(4)式是临界条件。(3)式表示在接触点e2(x=0的位置)对主绳索6施加基于位移扰动Vext和强制位移109即Vin的力。(4)式表示第一端部e1(x=L的位置)是固定端。
这里,位移扰动Vext是接触点e2处的建筑物300的摆动的位移。由于位移扰动Vext而在接触点e2产生主绳索6的横向振动。Vin是强制位移109。
[数式3]
v(0,t)=Vin+Vext···(3)
[数式4]
v(L,t)=0···(4)
(5)式和(6)式表示主绳索6的横向振动和横向振动的时间变化的初始条件均为0。
[数式5]
v(x,0)=0···(5)
[数式6]
Figure BDA0002434746190000133
满足(3)式~(6)式的(1)式的解能够用(7)式表示。(7)式是传递函数。
[数式7]
Figure BDA0002434746190000141
对(7)式进行说明。s是拉普拉斯算子。exp(-Tds)形式的传递函数表示无用时间元素。该exp(-Tds)形式的传递函数具有使输出信号相对于输入信号延迟时间Td的效果,表示横向振动的传播。无用时间的传递函数为无限维度,包含宽频率范围的信息。
因此,包含高阶的谐振频率的横向振动在内,能够对主绳索6中产生的横向振动进行模型化。这里,对(7)式右边的分数所示的部分的分子的第一项和分子的第二项进行说明。
分子的第一项exp(-xs/c)对应于到达位置x的来自主绳索6的接触点e2的行波。即,表示由于位移扰动Vext而在x=0产生的横向振动和由于强制位移109即Vin而在x=0产生的横向振动延迟x/c的时间到达位置x。
分子的第二项-exp(-(2L-x)s/c)表示行波在第一端部e1反射而作为反射波到达位置x。即,表示由于位移扰动Vext和强制位移109即Vin而产生的横向振动延迟(2L-x)/c的时间到达位置x。
接着,(7)式右边的分母具有无用时间元素即exp(-2Ls/c)。无用时间元素exp(-2Ls/c)对应于行波从接触点e2向第一端部e1传播,在第一端部e1反射而从第一端部e1向接触点e2返回的反射波。即,在(7)式中表现由于行波和反射波的重合而产生的横向振动。
作为位移扰动Vext=0,对(7)式进行变形时成为(8)式。
[数式8]
Figure BDA0002434746190000142
这里,(8)式右边第2项表示反射波,Vrfl由(9)式表示。
[数式9]
Figure BDA0002434746190000143
电梯绳索的减振装置100能够根据横向振动信息101决定传递函数V(x,s),使用已决定的传递函数V(x,s)估计致动器14的位置处的横向振动。进而,电梯绳索的减振装置100通过设Vin为(10)式,能够产生相对于估计横向振动102成为相反相位的强制位移109。
[数式10]
Vin=Vrfl···(10)
根据(10)式,(7)式的传递函数成为(11)式。
[数式11]
Figure BDA0002434746190000151
(11)式是设位移扰动Vext为输入信号且设主绳索6的横向振动为输出信号的传递函数V(x,s)。在(11)式中,通过电梯绳索的减振装置100去除(7)式中包含的反射波,去除与(7)式中包含的反射波相当的传递函数的分母的无用时间元素。
图8是示出本发明的实施方式1的电梯绳索的减振装置100的频率响应的计算值的图。图8的纵轴是横向振动的振幅,以dB(分贝)为单位进行图示。图8的横轴是横向振动的频率,以Hz(赫兹)为单位,使用对数轴进行图示。在横轴上,作为频率的刻度,图示频率F1的位置和频率10×F1的位置。频率F1是常数。
在图8中图示(7)式的传递函数的频率响应和(11)式的传递函数的频率响应。基于(7)式的传递函数的频率响应是非减振时的频率响应,由虚线表示。基于(11)式的传递函数的频率响应是减振时的频率响应,由实线表示。图8是使用电梯装置的典型数值的计算例。
在图8中,非减振时的频率响应中看到的多个谐振峰值在减振时的频率响应中全部消失。在减振时的频率响应中,通过电梯绳索的减振装置100降低反射波的振幅,抑制驻波的产生。在减振时的频率响应中,针对全部谐振频率得到无谐振状态。
使用式(1)~式(11),对使用传递函数估计横向振动和使用传递函数计算横向振动补偿指令值105进行说明。
在实施方式1的电梯绳索的减振装置中,可以构成使用传递函数V(x,s)进行横向振动的估计的横向振动估计部50,也可以构成使用传递函数V(x,s)计算横向振动补偿指令值105的横向振动补偿指令运算部51。
还能够使用近似的传递函数构成电梯绳索的减振装置100。作为一例,也可以针对式(1)~式(11)说明的传递函数中包含的无用时间的传递函数进行基于帕德近似的近似。
使用传递函数的电梯绳索的减振装置100计算将输入信号和输出信号关联起来的传递函数V(x,s)。这里,输入信号是位移扰动Vext和作为强制位移的Vin。输出信号是电梯绳索上的横向振动。这里,输出信号至少包含致动器位置处的横向振动。例如,也可以设减振范围R内的各位置处的横向振动为输出信号。
要计算的传递函数是以与主绳索6平行地设定的坐标轴上的位置x和时刻t为变量的波动方程式的解。此外,该传递函数包含拉普拉斯算子s,能够使用横向振动传播速度c、致动器14的位置、横向振动的产生部位的位置、横向振动计测部的位置和横向振动信息101进行计算。
此外,通过使用传递函数V(x,s)的计算,以根据估计横向振动102计算驱动输入106的方式构成致动器驱动部52,还能够构成不包含横向振动补偿指令运算部51的使用传递函数的电梯绳索的减振装置100。
在电梯装置200中,当轿厢7行驶时,绳索长度L依赖于轿厢7的位置而变化,频率区域中的谐振峰值的位置变化。使用包含无用时间的传递函数的电梯绳索的减振装置100根据轿厢7的位置的变化高精度地抑制横向振动,在轿厢行驶中,也能够迅速且准确地降低谐振峰值的大小。
此外,使用包含无用时间的传递函数的电梯绳索的减振装置100能够在更宽的频率范围内迅速且准确地降低横向振动的振幅。即,能够抑制更高阶的振动模式的横向振动的谐振。
在计算式的说明中,示出将致动器设置于x=0的位置的计算例。在致动器14设置于x=0以外的位置的情况下,通过使用包含致动器14的位置坐标的传递函数,也能够构成使用传递函数的电梯绳索的减振装置100。
对实施方式1的辊式绳索把持部进行说明。图9是示出本发明的实施方式1的辊式绳索把持部和致动器的结构的图。经由辊式绳索把持部19对主绳索6施加基于强制位移109的力。图9的(a)是辊式绳索把持部19的侧视图,图9的(b)是辊式绳索把持部19的立体图。
辊式绳索把持部19具有框部60、第一辊61和第二辊62。矩形的框部60被设置成包围由3根线构成的主绳索6的周围。第一辊61和第二辊62设置于主绳索6的两侧。第一辊61和第二辊62能够分别以轴部s1和轴部s2为旋转轴,分别如箭头d1和箭头d2那样旋转。
框部60具有保持第一辊61的轴部s1和第二辊62的轴部s2的构造。图9的主绳索6仅图示辊式绳索把持部19周边的部分。在第一辊61和第二辊62设置有与主绳索6的形状一致的槽。
框部60固定于致动器14的可动部分。致动器14的可动部分在箭头d3的方向上移动,对主绳索6施加基于强制位移109的力。在主绳索6未产生横向振动的状态下,在主绳索6与第一辊61和第二辊62之间存在间隙,即使轿厢7行驶,主绳索6也不与辊式绳索把持部19接触。
还能够代替辊式绳索把持部19而使用贯通式绳索把持部。图10是示出本发明的实施方式1的贯通式绳索把持部和致动器的结构的图。图10的(a)是其立体图。贯通式绳索把持部20由平板部件65构成。
平板部件65固定于致动器14,主绳索6贯通平板部件65的开孔部。在平板部件65的开孔部与主绳索6之间存在间隙,在主绳索6未产生横向振动的状态下,即使轿厢7行驶,主绳索6也不与平板部件65接触。
当致动器14被驱动时,经由贯通式绳索把持部20对主绳索6施加基于强制位移109的力。也可以在平板部件65的开孔部实施基于树脂材料的涂层,使得在主绳索6接触时不会损伤主绳索6。此外,也可以在主绳索6设置基于树脂材料的包覆。
在实施方式1中,作为横向振动计测部12,也可以代替位移传感器而使用摄像元件,进行基于图像处理的计测。此外,作为横向振动计测部12,也可以使用在横向振动的振幅达到规定的距离时输出信号的传感器,根据离散的传感器输出来估计主绳索6的横向振动。
实施方式1的电梯绳索的减振装置100将主绳索6作为横向振动的抑制对象。还能够将输送机绳索9或限速器绳索作为横向振动的抑制对象,应用本发明的电梯绳索的减振装置。
也可以构成为将横向振动计测部12、致动器14与云连接,云上的计算机执行运算控制装置13进行的处理。该情况下,运算控制装置13不包含在电梯装置200中。此外,也可以利用通信网络连接运算控制装置13与横向振动计测部12之间,通过通信网络发送接收横向振动信息101。该情况下,运算控制装置13也位于电梯装置200的外部。
在仅根据建筑物的摆动来估计电梯绳索的横向振动的情况下,需要反映建筑物的构造和建筑物中的井道的配置这样的电梯装置的外部要因。因此,需要按照每个建筑物进行新的研究,通用性较低。此外,在这种电梯绳索的减振装置中,很难提高估计的精度。
另一方面,在根据计测出的电梯绳索的横向振动计算横向振动的传播和横向振动的反射的影响并估计电梯绳索的横向振动的情况下,能够使用数式高精度地估计横向振动。此外,横向振动的传播和横向振动的反射是在电梯绳索中引起的现象,因此,估计结果不依赖于建筑物的构造,通用性较高。
因此,实施方式1的电梯绳索的减振装置能够高精度地使致动器14产生相位与致动器的位置处的横向振动相反的强制位移。实施方式1的电梯绳索的减振装置能够迅速且可靠地抑制横向振动和横向振动的谐振的产生,因此,能够避免设置于井道的设备的损伤,减轻乘客的搭乘舒适性的恶化。
实施方式1的电梯绳索的减振装置计测电梯绳索的横向振动,根据包含计测出的横向振动的估计因子估计致动器的位置处的横向振动,由此,可提供能够高精度地降低电梯绳索的横向振动的振幅的电梯绳索的减振装置。
实施方式1的电梯绳索的减振装置100将致动器14设置于井道1或机房2,因此,与在轿厢7设置致动器14的情况相比,能够使用尺寸和重量较大的致动器14。此外,致动器14不会与轿厢一起行驶,因此,致动器14不会产生由于轿厢7的行驶而引起的劣化。
实施方式1的电梯绳索的减振装置将致动器14设置于井道1或机房2。因此,实施方式1的电梯绳索的减振装置100能够更加自由地选择横向振动计测部12和致动器14的设置部位。通过在远离固定端的部位设置致动器14,能够以较小的力高效地进行减振。
实施方式1的电梯绳索的减振装置100将致动器14设置于井道1或机房2。因此,实施方式1的电梯绳索的减振装置与将对主绳索6施加减振力的装置设置于轿厢的上方的情况相比,在已设的电梯装置中新增设电梯绳索的减振装置时的制约较少。
实施方式1的电梯绳索的减振装置100将致动器14和横向振动计测部12设置于井道1或机房2,因此,不会由于轿厢7的运动而使致动器14和横向振动计测部12的动作精度降低。
因此,与将致动器14或横向振动计测部12设置于轿厢7的情况相比,实施方式1的电梯绳索的减振装置100能够高精度地计测横向振动,高精度地对主绳索6施加基于强制位移109的力。
实施方式1的电梯绳索的减振装置100使用包含无用时间元素的传递函数进行横向振动的估计。因此,实施方式1的电梯绳索的减振装置100在轿厢的位置变化的状况下,也能够高精度地在短时间内降低宽范围的频率的横向振动的振幅。
此外,实施方式1的电梯绳索的减振装置100具有轿厢位置计测部11,还使用传递函数,由此,能够根据绳索长度的变化在各时点估计横向振动。因此,在轿厢行驶的状态下,也能够高精度地降低横向振动的振幅。
实施方式1的电梯绳索的减振装置根据在横向振动信息101的基础上还包含致动器位移103的估计因子估计横向振动,因此,能够反映强制位移109的影响来估计横向振动。特别是在对主绳索6施加了基于强制位移109的力后估计横向振动的情况下,实施方式1的电梯绳索的减振装置100能够更高精度地估计横向振动。
在电梯绳索的减振装置100中,也可以使行波和反射波的传播方向与图1的(a)所示的结构相反。即,也可以构成为估计向铅直下方传播的反射波。在电梯绳索的减振装置100中,横向振动计测部12可以计测行波,也可以计测反射波。此外,横向振动估计部50可以估计行波,也可以估计反射波。
实施方式2
实施方式2的电梯绳索的减振装置具有检测建筑物的摆动的建筑物摆动检测部。图11是本发明的实施方式2的具有加速度计的电梯装置的概略图。在图11~图13的说明中,省略结构和动作与实施方式1的结构相同的部分的说明。
除了建筑物300a以及作为建筑物300a的一部分的井道1a和机房2a以外,图11所示的结构元素包含在电梯装置200a中。此外,电梯绳索的减振装置100a是电梯装置200a的一部分。
在图11的(a)、图11的(b)中示出三轴直角坐标系的x轴、y轴和z轴。x轴与主绳索6a的减振范围Ra的部分平行地设定。此外,x轴的正方向是铅直下方。在图11的(a)中未图示横向振动计测部12a和致动器14a。此外,在图11的(b)中未图示轿厢位置计测部11a。
在图11的(a)中图示供轿厢7a升降的井道1a。在井道1a的上方具有机房2a。建筑物300a、井道1a和机房2a的配置与图1的(c)的建筑物300、井道1和机房2的配置相同。
在机房2a设置有曳引机3a和偏导轮5a。曳引机3a具有驱动绳轮4a、曳引机马达(未图示)和曳引机制动器(未图示)。曳引机3a使驱动绳轮4a旋转,曳引机马达对驱动绳轮4a的旋转进行制动。
在驱动绳轮4a和偏导轮5a卷绕有多个主绳索6a。在主绳索6a的第一端部e4悬吊有轿厢7a。主绳索6a的第二端部e6与对重8a连接。
设主绳索6a的与驱动绳轮4a相接的部分中的位于最轿厢7a侧的部分为接触点e5。即,接触点e5是主绳索6a的与驱动绳轮4a相接的部分和主绳索6a的不与驱动绳轮4a相接的部分的边界。
电梯绳索的减振装置100a的减振范围Ra是主绳索6a的第一端部e4与接触点e5之间的部分。减振范围Ra在图11的(a)中进行图示,在图11的(b)中未图示。在井道1a的内部设置有对轿厢7a的升降进行引导的一对轿厢导轨(未图示)以及对对重8a的升降进行引导的一对对重导轨(未图示)。
轿厢7a和对重8a通过输送机绳索9a连接。在井道1a的底部设置有2个平衡轮10a。在平衡轮10a卷绕有输送机绳索9a。
在井道1a的内部设置有计测轿厢7a在x轴方向上的位置的轿厢位置计测部11a。轿厢位置计测部11a的动作和构造与实施方式1的轿厢位置计测部11相同。与轿厢7a的行驶有关的各种设备(未图示)设置于井道1a的内部,各种设备由控制盘18a控制。
接着,对图11的(b)进行说明。省略在图11的(a)中说明的电梯装置200a的结构元素的说明。在机房2a设置有控制盘18a、控制盘18a具有的运算控制装置13a、致动器14a和建筑物摆动检测部22。
横向振动计测部12a设置于井道1a。横向振动计测部12a是非接触式的位移传感器。致动器14a设置于机房2a,致动器14a为直动型。也可以在井道1a的内部设置致动器14a。横向振动计测部12a和致动器14a设置于减振范围Ra内。
与实施方式1同样,运算控制装置13a具有横向振动估计部50a、横向振动补偿指令运算部51a和致动器驱动部52a。横向振动补偿指令运算部51a和致动器驱动部52a的构造和动作与横向振动补偿指令运算部51和致动器驱动部52的构造和动作相同。
图12是示出本发明的实施方式2的电梯绳索的减振装置的包含横向振动估计部的主要部分的框图。横向振动估计部50a具有绳索长度计算部501a、主绳索的机械特性502a、延迟时间计算部503a和延迟处理部504a。
轿厢位置计测部11a、绳索长度计算部501a、主绳索的机械特性502a和延迟时间计算部503a的构造和动作与轿厢位置计测部11、绳索长度计算部501、主绳索的机械特性502和延迟时间计算部503的构造和动作相同。
实施方式2的电梯绳索的减振装置100a具有建筑物摆动检测部22。建筑物摆动检测部22将计测出的建筑物300a的摆动作为建筑物摆动信息112输出到延迟处理部504a。与实施方式1同样,延迟时间计算部503a将包含延迟时间的延迟时间信息108a输出到延迟处理部504a。
延迟处理部504a根据延迟时间信息108a、致动器位移103a、横向振动信息101a和建筑物摆动信息112估计致动器14a的位置的横向振动。在实施方式2中,建筑物摆动信息112包含在估计因子中。延迟处理部504a将估计横向振动102a输出到横向振动补偿指令运算部51a。
延迟处理部504a也可以使估计横向振动102a延迟与延迟时间信息108a相当的量的相位,由此估计致动器14a的位置的横向振动。还能够构成不使用传递函数的电梯绳索的减振装置100a。
延迟处理部504a能够使用后述的(19)式估计致动器14a的位置的横向振动。使用数式对具有建筑物摆动检测部22且使用传递函数的电梯绳索的减振装置100a进行说明。与实施方式1同样,设从主绳索6a的接触点e5到第一端部e4为止的长度为L。
与实施方式1同样,设以接触点e5为原点而从接触点e5向轿厢7a侧分开x的距离的位置处的时刻t的横向振动为v2(x,t)。v2(x,t)是(12)式的波动方程式的解。此外,与实施方式1同样,v2(x,t)满足(13)式~(16)式的临界条件。与实施方式1同样,横向振动传播速度c由(2)式给出。
[数式12]
Figure BDA0002434746190000211
[数式13]
v2(0,t)=Vin2+Vext2···(13)
[数式14]
v2(L,t)=0···(14)
[数式15]
v2(x,0)=0···(15)
[数式16]
Figure BDA0002434746190000221
与实施方式1同样,(12)式的解能够由(17)式的传递函数表示。这里,V2(x,s)是传递函数。Vext2和Vin2分别是位移扰动和强制位移109a。
[数式17]
Figure BDA0002434746190000222
对(17)式进行变形时成为(18)式。
[数式18]
Figure BDA0002434746190000223
Vrfl2由(19)式表示。
[数式19]
Figure BDA0002434746190000224
建筑物摆动检测部22输出的建筑物摆动信息112是加速度,因此,能够根据通过对建筑物摆动信息112进行2次时间积分而计算出的值计算位移扰动Vext2。能够根据Vin2、位移扰动Vext2和横向振动信息101a求出传递函数V2(x,s)。
驱动致动器14a以使Vin2满足(20)式,由此,去除基于建筑物摆动的位移扰动Vext2引起的横向振动和反射波。当以满足(20)式的方式决定Vin2时,(18)式的传递函数成为(21)式。
[数式20]
Vin2=Vrfl2-Vext2···(20)
[数式21]
V2(x,s)=0···(21)
电梯绳索的减振装置100a进行动作,由此,如(21)式所示,实现针对建筑物300a的摆动不在主绳索6a产生横向振动的状态。
此外,在致动器14a设置于减振范围Ra内的接触点e5以外的位置的情况下,也导出包含致动器14a的位置坐标的传递函数,能够构成使用传递函数的电梯绳索的减振装置100a。
能够构成具有GPS(Global Positioning System:全球定位系统)装置作为建筑物摆动检测部的电梯绳索的减振装置。使用图13对具有GPS装置的电梯绳索的减振装置进行说明。
图13是本发明的实施方式2的具有GPS装置的电梯装置的概略图。图13所示的电梯装置200b和电梯绳索的减振装置100b具有GPS装置作为建筑物摆动检测部22a。
建筑物摆动检测部22a接收来自GPS卫星的电波,计测由于地震、强风等而产生的建筑物摆动的位移,将计测出的建筑物摆动作为建筑物摆动信息112a进行输出。建筑物摆动信息112a被输入到运算控制装置13b。图13所示的电梯绳索的减振装置100b使用建筑物摆动信息112a计算位移扰动Vext2
图13的(a)和图13的(b)均图示电梯装置200b。为了以容易理解的方式进行图示,在图13的(a)中未图示横向振动计测部12b和致动器14b。在图13的(b)中未图示轿厢位置计测部11b。在图13的(a)和图13的(b)中图示三轴直角坐标系的坐标轴即x轴、y轴和z轴。
x轴与主绳索6b的减振范围Rb的部分平行地设定。x轴的正方向是铅直下方。除了建筑物300b以及作为建筑物300b的一部分的井道1b和机房2b以外,图13所示的结构元素包含在电梯装置200b中。此外,电梯绳索的减振装置100b是电梯装置200b的一部分。
在图13的(a)中图示供轿厢7b升降的井道1b。在井道1b的上方设置有机房2b,在机房2b设置有曳引机3b和偏导轮5b。建筑物300b、井道1b和机房2b的配置与图1的(c)的建筑物300、井道1和机房2的配置相同。
曳引机3b具有驱动绳轮4b、使驱动绳轮4b旋转的曳引机马达(未图示)和对驱动绳轮4b的旋转进行制动的曳引机制动器(未图示)。在驱动绳轮4b和偏导轮5b卷绕有作为悬挂体的多个主绳索6b。在主绳索6b的第一端部e7悬吊有轿厢7b。主绳索6b的第二端部e9与对重8b连接。
这里,设主绳索6b的与驱动绳轮4b相接的部分中的位于最靠轿厢7b侧的部分为接触点e8。即,主绳索6b的与驱动绳轮4b相接的部分和主绳索6b的不与驱动绳轮4b相接的部分的边界是接触点e8。
电梯绳索的减振装置100b的减振范围Rb是主绳索6b的第一端部e7与接触点e8之间的部分。减振范围Rb在图13的(a)中进行图示,在图13的(b)中未图示。在井道1b的内部设置有对轿厢7b的升降进行引导的一对轿厢导轨(未图示)。
此外,在井道1b的内部设置有对对重8b的升降进行引导的一对对重导轨(未图示)。轿厢7b和对重8b通过输送机绳索9b连接。在井道1b的底部设置有平衡轮10b。
设置有计测轿厢7b在x轴方向上的位置的轿厢位置计测部11b。轿厢位置计测部11b由主体40b、滑轮41b、滑轮42b和缆绳43b构成。与轿厢7b的行驶有关的各种设备(未图示)设置于井道1b的内部,各种设备由控制盘18b控制。
在图13的(b)中图示设置于机房2b的致动器14b、以及设置于井道1b的横向振动计测部12b。电梯绳索的减振装置100b在建筑物300b的天台具有建筑物摆动检测部22a。在电梯绳索的减振装置100b中,从建筑物摆动检测部22a输出建筑物摆动信息112a。
在电梯绳索的减振装置100b中,建筑物摆动信息112a包含在估计致动器14b的位置的横向振动的估计因子中。除了代替建筑物摆动信息112而使用建筑物摆动信息112a这点以外,电梯绳索的减振装置100b的动作和构造与在图11中说明的电梯绳索的减振装置100a相同。
还能够构成省去横向振动计测部12a的电梯绳索的减振装置。省去横向振动计测部12a的电梯绳索的减振装置标注有图11的标号。省去横向振动计测部12a的电梯绳索的减振装置具有致动器14a,该致动器14a设置于电梯装置的井道1a或机房2a,根据输入的驱动输入106a产生强制位移,对主绳索6a施加基于强制位移109a的力。
进而,省去横向振动计测部12a的电梯绳索的减振装置具有建筑物摆动检测部22,该建筑物摆动检测部22检测建筑物的摆动,作为建筑物摆动信息进行输出。进而,具有横向振动估计部50a,该横向振动估计部50a根据包含建筑物摆动信息112的估计因子估计致动器的位置处的主绳索6a的横向振动,将估计出的横向振动作为估计横向振动102a进行输出。
进而,省去横向振动计测部12a的电梯绳索的减振装置具有致动器驱动部52a,该致动器驱动部52a驱动致动器14a,使得强制位移109a与估计横向振动102a相位反。致动器驱动部52a对致动器14a输出驱动输入106a,由此驱动致动器14a。
实施方式2的电梯绳索的减振装置根据包含横向振动信息的估计因子估计致动器的位置处的横向振动,因此,能够高精度地降低横向振动的振幅。因此,能够减轻乘客的搭乘舒适性的恶化,避免设置于井道的设备的损伤。
实施方式2的电梯绳索的减振装置具有建筑物摆动检测部,根据在横向振动信息的基础上还包含建筑物摆动信息的估计因子估计致动器的位置处的横向振动,因此,能够在横向振动的估计中使用位移扰动。因此,能够更高精度地降低横向振动的振幅。
实施方式3
实施方式3的电梯绳索的减振装置在实施方式1公开的电梯绳索的减振装置的结构元素的基础上具有秤装置。
图14是本发明的实施方式3的电梯装置的概略图。实施方式3中未公开的电梯装置200c和电梯绳索的减振装置100c的构造和动作与实施方式1中公开的电梯装置200和电梯绳索的减振装置100的构造和动作相同。
除了建筑物300c以及作为建筑物300c的一部分的井道1c和机房2c以外,图14所示的结构元素包含在电梯装置200c中。此外,电梯绳索的减振装置100c是电梯装置200c的一部分。
图14的(a)和图14的(b)均图示电梯装置200c。为了以容易理解的方式进行图示,在图14的(a)中未图示横向振动计测部12c和致动器14c。进而,在图14的(a)中未图示从秤装置21到运算控制装置13c的连接线。在图14的(b)中未图示轿厢位置计测部11c。
在图14的(a)和图14的(b)中图示三轴直角坐标系的x轴、y轴和z轴。x轴与主绳索6c的减振范围Rc的部分平行地设定,x轴的正方向是铅直下方。在图14的(a)中图示供轿厢7c升降的井道1c。在井道1c的上方设置有机房2c,在机房2c设置有曳引机3c和偏导轮5c。
建筑物300c、井道1c和机房2c的配置与图1的(c)的建筑物300、井道1和机房2的配置相同。曳引机3c具有驱动绳轮4c、使驱动绳轮4c旋转的曳引机马达(未图示)和对驱动绳轮4c的旋转进行制动的曳引机制动器(未图示)。
在驱动绳轮4c和偏导轮5c卷绕有作为悬挂体的多个主绳索6c,在主绳索6c的第一端部e10悬吊有轿厢7c。主绳索6c的第二端部e12与对重8c连接。
这里,设主绳索6c的与驱动绳轮4c相接的部分中的最靠轿厢7c侧的部分为接触点e11。即,主绳索6c的与驱动绳轮4c相接的部分和主绳索6c的不与驱动绳轮4c相接的部分的边界是接触点e11。
实施方式3中的减振范围Rc是主绳索6c的第一端部e10与接触点e11之间的部分。减振范围Rc在图14的(a)中进行图示,在图14的(b)中未图示。
轿厢7c和对重8c悬吊于主绳索6c。曳引机3c使驱动绳轮4c旋转,使轿厢7c和对重8c升降。在井道1c的内部设置有对轿厢7c的升降进行引导的一对轿厢导轨(未图示)以及对对重8c的升降进行引导的一对对重导轨(未图示)。
轿厢7c和对重8c通过输送机绳索9c连接。在井道1c的底部设置有卷绕输送机绳索9c的2个平衡轮10c。与实施方式1同样,设置有计测轿厢7c在x轴方向上的位置的轿厢位置计测部11c。
轿厢位置计测部11c具有主体40c、滑轮41c、滑轮42c和缆绳43c。在滑轮41c和滑轮42c卷绕有无端状(环状)的缆绳43c。另外,与轿厢7c的行驶有关的各种设备(未图示)设置于井道1c的内部,各种设备由控制盘18c控制。
控制盘18c具有运算控制装置13c。在井道1c的内部配置有非接触式的位移传感器作为计测主绳索6c的横向振动的横向振动计测部12c。在图14的(b)中图示设置于机房2c的致动器14c、设置于井道1c的横向振动计测部12c和设置于轿厢7c的秤装置21。
实施方式3的电梯绳索的减振装置100c具有秤装置21。秤装置21计测轿厢7c内部的总重量,将计测出的总重量作为轿厢内荷重信息113进行输出。轿厢内荷重信息113从秤装置21输入到运算控制装置13c。
运算控制装置13c具有横向振动估计部50c、横向振动补偿指令运算部51c和致动器驱动部52c。横向振动补偿指令运算部51c和致动器驱动部52c的构造和动作与实施方式1的横向振动补偿指令运算部51和致动器驱动部52的构造和动作相同。
对实施方式3的横向振动估计部50c的构造和动作进行说明。图15是示出本发明的实施方式3的电梯绳索的减振装置的包含横向振动估计部的主要部分的框图。横向振动估计部50c具有绳索长度计算部501c、主绳索的机械特性502c、延迟时间计算部503c和延迟处理部504c。
轿厢位置计测部11c、绳索长度计算部501c和延迟处理部504c的构造和动作与实施方式1的轿厢位置计测部11、绳索长度计算部501和延迟处理部504的构造和动作相同。
实施方式3的电梯绳索的减振装置100c具有的秤装置21计测轿厢7c内部的总重量,将计测出的总重量作为轿厢内荷重信息113输入到主绳索的机械特性502c。这里,总重量是指轿厢7c内部的乘客和带入轿厢7c内部的行李的重量。
横向振动估计部50c根据包含总重量的轿厢7c的重量、悬吊于轿厢7c下部的控制缆线(未图示)的重量、输送机绳索9c的重量和平衡轮10c的重量计算主绳索6c的张力。实施方式3的主绳索的机械特性502c在主绳索6c的线密度的基础上,还包含使用轿厢内荷重信息113计算出的主绳索6c的张力。
延迟时间计算部503c根据主绳索的机械特性502c和绳索长度信息107c计算延迟时间信息108c。延迟处理部504c的构造和动作与实施方式1的延迟处理部504的构造和动作相同。实施方式3的横向振动估计部50c也可以使用(19)式或(9)式进行估计横向振动102c的估计。
在实施方式3的电梯绳索的减振装置100c中,轿厢内荷重信息113包含在估计因子中,因此,能够更加准确地计算电梯绳索的张力。因此,与估计因子不包含轿厢内荷重信息113的情况相比,能够提高横向振动传播速度的计算精度和估计横向振动102c的估计精度。
实施方式3的电梯绳索的减振装置100c根据包含横向振动信息101c的估计因子估计致动器的位置处的横向振动,因此,能够高精度地降低横向振动的振幅。因此,能够迅速且可靠地抑制横向振动,减轻乘客的搭乘舒适性的恶化,避免设置于井道的设备的损伤。
实施方式3的电梯绳索的减振装置100c在估计因子中包含轿厢内荷重信息113,因此,能够更高精度地估计致动器的位置处的横向振动,更高精度地降低横向振动的振幅。此外,还能够将实施方式1中说明的传递函数应用于电梯绳索的减振装置100c。
估计因子包含轿厢内荷重信息113且使用传递函数的电梯绳索的减振装置100c一并使用传递函数,由此,能够根据轿厢7c内部的总重量的变化,高精度地在短时间内降低横向振动的振幅。因此,使用传递函数的电梯绳索的减振装置100c在总重量变化的状况下,也能够迅速且准确地降低横向振动的振幅。
当乘客乘降时,轿厢7c内部的总重量变化,主绳索6c的张力变化,由此,频率区域中的谐振峰值的位置变化。使用传递函数的电梯绳索的减振装置100c能够根据乘客的乘降,高精度地使谐振峰值衰减。因此,使用传递函数的电梯绳索的减振装置100c在有乘客乘降的状况下,也能够迅速且准确地降低横向振动的谐振峰值。
实施方式4
实施方式4的电梯绳索的减振装置具有在不同的2个方向上产生强制位移的致动器。图16是本发明的实施方式4的电梯装置的概略图。在图16中图示三轴直角坐标系的x轴、y轴和z轴。x轴的正方向是铅直下方,x轴与主绳索6d的减振范围Rd的部分平行地设定。
实施方式4中未说明的结构元素的构造和动作与实施方式1的结构元素的构造和动作相同。除了建筑物300d以及作为建筑物300d的一部分的井道1d和机房2d以外,图16所示的结构元素包含在电梯装置200d中。此外,电梯绳索的减振装置100d是电梯装置200d的一部分。
图16的(a)和图16的(b)均图示电梯装置200d,但是,在图16的(a)中未图示横向振动计测部12d和致动器14d,在图16的(b)中未图示轿厢位置计测部11d。在图16的(a)中图示供轿厢7d升降的井道1d。
在井道1d的上方设置有机房2d,在机房2d设置有使轿厢7d升降的曳引机3d和偏导轮5d。建筑物300d、井道1d和机房2d的配置与图1的(c)的建筑物300、井道1和机房2的配置相同。曳引机3d具有驱动绳轮4d、使驱动绳轮4d旋转的曳引机马达(未图示)和对驱动绳轮4d的旋转进行制动的曳引机制动器(未图示)。
在主绳索6d的第一端部e13悬吊有轿厢7d,在主绳索6d的第二端部e15连接有对重8d。设主绳索6d与驱动绳轮4d相接的部分中的最靠轿厢7d侧的部分为接触点e14。即,主绳索6d的与驱动绳轮4d相接的部分和主绳索6d的不与驱动绳轮4d相接的部分的边界是接触点e14。
轿厢7d和对重8d以1:1绕绳方式悬吊于主绳索6d。曳引机3d使驱动绳轮4d旋转,使轿厢7d和对重8d升降。实施方式4中的减振范围Rd是主绳索6d的第一端部e13与接触点e14之间的部分。减振范围Rd在图16的(a)中进行图示,在图16的(b)中未图示。
轿厢7d和对重8d通过输送机绳索9d连接。在井道1d的底部设置有卷绕输送机绳索9d的2个平衡轮10d。在井道1d的内部设置有计测轿厢7d的x轴方向的位置的轿厢位置计测部11d。轿厢位置计测部11d由主体40d、滑轮41d、滑轮42d和缆绳43d构成。
轿厢位置计测部11d计测轿厢7d的位置,将计测出的轿厢7d的位置作为轿厢位置信息104d进行输出。与轿厢7d的行驶有关的各种设备(未图示)设置于井道1d的内部,各种设备由控制盘18d控制。控制盘18d具有运算控制装置13d。
在井道1d的内部设置有计测主绳索6d的横向振动的横向振动计测部12d。横向振动计测部12d计测主绳索6d的y轴方向的横向振动和主绳索6d的z轴方向的横向振动。y轴方向的横向振动是横向振动的位移的y轴方向的成分。z轴方向的横向振动是横向振动的位移的z轴方向的成分。
横向振动计测部12d将计测出的y轴方向的横向振动作为y轴方向横向振动信息101d输出到运算控制装置13d。此外,横向振动计测部12d将计测出的z轴方向的横向振动作为z轴方向横向振动信息101e输出到运算控制装置13d。
致动器14d设置于机房2d。致动器14d对主绳索6d施加基于y轴方向强制位移109d的力和基于z轴方向强制位移109e的力。y轴方向强制位移109d和z轴方向强制位移109e分别是y轴方向的强制位移和z轴方向的强制位移。致动器14d和绳索把持部的构造的详细情况在后面叙述。
图17是示出本发明的实施方式4的电梯绳索的减振装置的主要部分的框图。电梯绳索的减振装置100d具有轿厢位置计测部11d、横向振动计测部12d、运算控制装置13d和致动器14d。
运算控制装置13d具有横向振动估计部50d、横向振动补偿指令运算部51d和致动器驱动部52d。对横向振动估计部50d进行说明。图18是示出本发明的实施方式4的电梯绳索的减振装置的包含横向振动估计部的主要部分的框图。
横向振动估计部50d具有绳索长度计算部501d、主绳索的机械特性502d、延迟时间计算部503d和延迟处理部504d。绳索长度计算部501d和主绳索的机械特性502d的构造和动作与实施方式1的绳索长度计算部501和主绳索的机械特性502的构造和动作相同。
延迟时间计算部503d根据主绳索的机械特性502d和绳索长度信息107d计算y轴方向延迟时间信息108d和z轴方向延迟时间信息108e。在y轴方向致动器141a和z轴方向致动器141b在x轴方向上配置于相同位置的情况下,有时y轴方向延迟时间信息108d和z轴方向延迟时间信息108e相同。
延迟处理部504d从横向振动计测部12d取得y轴方向横向振动信息101d和z轴方向横向振动信息101e。延迟处理部504d从致动器14d取得y轴方向强制位移109d作为y轴方向致动器位移103d,进而取得z轴方向强制位移109e作为z轴方向致动器位移103e。
延迟处理部504d根据包含y轴方向横向振动信息101d的估计因子估计致动器14d的位置处的y轴方向的横向振动。进而,延迟处理部504d根据包含z轴方向横向振动信息101e的估计因子估计致动器14d的位置处的z轴方向的横向振动。
这里,在估计y轴方向的横向振动的情况下,致动器14d的位置是指y轴方向致动器141a的位置,在估计z轴方向的横向振动的情况下,致动器14d的位置是指z轴方向致动器141b的位置。
延迟处理部504d将估计出的y轴方向的横向振动和估计出的z轴方向的横向振动分别作为y轴方向估计横向振动102d和z轴方向估计横向振动102e输出到横向振动补偿指令运算部51d。以上是横向振动估计部50d的动作。
横向振动补偿指令运算部51d根据y轴方向估计横向振动102d,计算成为y轴方向估计横向振动102d的相反相位的y轴方向横向振动补偿指令值105d。进而,横向振动补偿指令运算部51d根据z轴方向估计横向振动102e,计算成为z轴方向估计横向振动102e的相反相位的z轴方向横向振动补偿指令值105e。
横向振动补偿指令运算部51d将y轴方向横向振动补偿指令值105d和z轴方向横向振动补偿指令值105e输出到致动器驱动部52d。致动器驱动部52d计算作为使y轴方向强制位移109d追随于y轴方向横向振动补偿指令值105d的信号的y轴方向驱动输入106d。
致动器驱动部52d计算作为使z轴方向强制位移109e追随于z轴方向横向振动补偿指令值105e的指令值的z轴方向驱动输入106e。致动器驱动部52d将y轴方向驱动输入106d和z轴方向驱动输入106e输出到致动器14d。致动器驱动部52d驱动致动器14d。
致动器14d对主绳索6d施加基于y轴方向强制位移109d的力和基于z轴方向强制位移109e的力,抑制y轴方向的横向振动和z轴方向的横向振动。进而,在抑制了反射波的产生的情况下,抑制y轴方向的横向振动的谐振和z轴方向的横向振动的谐振。
图19是示出本发明的实施方式4的一体型的辊式绳索把持部和致动器的构造的图。图19的(a)是俯视图,图19的(b)是立体图。在图19中示出三轴直角坐标系的x轴、y轴和z轴。三轴直角坐标系的x轴与主绳索6d的减振范围Rd的部分平行,x轴的正方向是铅直下方。
辊式绳索把持部19d具有框部60d、第一辊61a和第二辊62a。以包围主绳索6d的方式设置有四边形的中空的框部60d。第一辊61a和第二辊62a分别能够以轴部s3和轴部s4为旋转轴进行旋转。
在主绳索6d的两侧对置地配置有第一辊61a和第二辊62a。在第一辊61a和第二辊62a设置有与主绳索6d的形状一致的槽。致动器14d具有y轴方向致动器141a和z轴方向致动器141b。y轴方向致动器141a如箭头d5那样在y轴方向上运动。z轴方向致动器141b如箭头d6那样在z轴方向上运动。
连接框部60d与y轴方向致动器141a之间,使得框部60d仅在y轴方向上与y轴方向致动器141a的可动部分的运动联动。连接框部60d与z轴方向致动器141b之间,使得框部60d仅在z轴方向上与z轴方向致动器141b的可动部分的运动联动。
框部60d与致动器14d之间的构造构成为,框部60d的y轴方向的运动追随于y轴方向致动器141a的可动部分的运动,框部60d的z轴方向的运动追随于z轴方向致动器141b的可动部分的运动。
在y轴方向致动器141a与框部60d之间的连接中,也可以使用以轨道在z轴方向上延伸的方式设置的滑动轨道。此外,在z轴方向致动器141b与框部60d之间的连接中,也可以使用以轨道在y轴方向上延伸的方式设置的滑动轨道。
图19所示的一体型的辊式绳索把持部19d能够与yz面内的不同的2个方向的强制位移联动地运动。因此,一体型的辊式绳索把持部19d不设置二体型的辊式绳索把持部,就能够对主绳索6d施加基于yz面内的不同的2个方向的强制位移的力。下面,将致动器和把持部按照产生强制位移的每个方向分离配置的构造称作二体型。
在主绳索6d与辊式绳索把持部19d之间设置有间隙,在主绳索6d未产生横向振动的平常时,即使轿厢7d行驶,主绳索6d也不与辊式绳索把持部19d接触。当致动器14d被驱动时,经由辊式绳索把持部19d对主绳索6d施加基于强制位移的力。
也可以代替辊式绳索把持部19d而使用贯通式绳索把持部。图20是示出本发明的实施方式4的一体型的贯通式绳索把持部和致动器的构造的图。图20的(a)是俯视图,图20的(b)是立体图。在图20中图示三轴直角坐标系的x轴、y轴和z轴。x轴与主绳索6d的减振范围Rd的部分平行,铅直下方是x轴的正方向。
贯通式绳索把持部20d由具有供主绳索6d贯通的开孔部的平板部件65d构成。平板部件65d与y轴方向致动器141a和z轴方向致动器141b连接。y轴方向致动器141a和z轴方向致动器141b与平板部件65d之间的连接构造与图19中说明的构造相同。
在平板部件65d与主绳索6d之间存在间隙,在主绳索6d未产生横向振动的平常时,即使轿厢7d行驶,主绳索6d也不与平板部件65d接触。当致动器14d被驱动时,经由贯通式绳索把持部20d对主绳索6d施加基于y轴方向强制位移109d的力和基于z轴方向强制位移109e的力。
还能够使用如下的致动器和绳索把持部:构成为二体型,在x轴方向的不同位置,在y轴方向和z轴方向上施加力。图21是示出本发明的实施方式4的二体型的贯通式绳索把持部和致动器的构造的图。图21的(a)和图21的(b)是示出贯通式绳索把持部20e的俯视图。图21的(c)是贯通式绳索把持部20e的立体图。
在图21中图示三轴直角坐标系的x轴、y轴和z轴。x轴与主绳索6d的减振范围Rd的部分平行,铅直下方是x轴的正方向。贯通式绳索把持部20e具有平板部件65e和平板部件65f。平板部件65e和平板部件65f设置于减振范围Rd内的x轴方向上相互不同的位置。
相互固定的平板部件65e和y轴方向致动器141a的可动部分在箭头d7的方向上运动,对主绳索6d施加基于y轴方向强制位移109d的力。同样,相互固定的平板部件65f和z轴方向致动器141b的可动部分在箭头d8的方向上运动,对主绳索6d施加基于z轴方向强制位移109e的力。
关于贯通式绳索把持部20e和致动器14d,在y轴方向上施加力的部分和在z轴方向上施加力的部分分离设置。因此,贯通式绳索把持部20e和致动器14d不设置复杂的连接构造,就能够在y轴方向和z轴方向上对主绳索6d施加力。
还能够代替二体型的贯通式绳索把持部而使用二体型的辊式绳索把持部。图22是示出本发明的实施方式4的二体型的辊式绳索把持部和致动器的构造的图。在图22中图示x轴、y轴和z轴。x轴与主绳索6d的减振范围Rd的部分平行,x轴的正方向是铅直下方。
在图22的(a)中图示与y轴方向致动器141a连接的辊式绳索把持部19e。在图22的(b)中图示与z轴方向致动器141b连接的辊式绳索把持部19f。经由辊式绳索把持部19e对主绳索6d施加基于y轴方向强制位移109d的力。
经由辊式绳索把持部19f对主绳索6d施加基于z轴方向强制位移109e的力。辊式绳索把持部19e和辊式绳索把持部19f设置于x轴方向上不同的位置。辊式绳索把持部19e具有第一辊61b、第二辊62b和框部60e。
第一辊61b和第二辊62b分别能够以轴部s5和轴部s6为旋转轴进行旋转。第一辊61b和第二辊62b分别在轴部s5和轴部s6与框部60e连接。图22的(b)中图示的辊式绳索把持部19f具有第三辊63、第四辊64、第五辊66、第六辊67和框部60f。
第三辊63、第四辊64、第五辊66和第六辊67分别能够以轴部s7、轴部s8、轴部s9和轴部s10为旋转轴进行旋转。第三辊63、第四辊64、第五辊66和第六辊67分别在轴部s7、轴部s8、轴部s9和轴部s10与框部60f连接。
辊式绳索把持部19e和辊式绳索把持部19f分别能够与y轴方向强制位移109d和z轴方向强制位移109e联动地运动。因此,与贯通式绳索把持部20e同样,针对yz面内的全部方向的横向振动,能够抑制横向振动。此外,辊旋转,由此,能够抑制主绳索6d的磨损。
如上所述,根据本发明的实施方式4的电梯绳索的减振装置100d,能够估计y轴方向致动器141a的位置处的y轴方向的横向振动和z轴方向致动器141b的位置处的z轴方向的横向振动。因此,能够产生与y轴方向的横向振动和z轴方向的横向振动对应的y轴方向强制位移109d和z轴方向强制位移109e。
因此,根据本发明的实施方式4的电梯绳索的减振装置100d,不依赖于要产生的电梯绳索的横向振动的方向,能够迅速且可靠地抑制横向振动,能够避免设置于井道1d的设备损伤。此外,能够减轻乘客的搭乘舒适性的恶化。
在实施方式4中,说明了在y轴方向和z轴方向上对主绳索6d施加基于强制位移的力的结构,但是,强制位移的方向不限于正交的2个方向,只要构成为在yz面内的不同的2个方向上施加力,就能发挥本发明的效果。此外,也可以不是yz面内,只要不与x轴平行,就能发挥本发明的效果。
此外,在产生y轴方向的强制位移和z轴方向的强制位移的电梯绳索的减振装置中,还能够一并使用实施方式2中说明的建筑物摆动检测部。在这种电梯绳索的减振装置中,建筑物摆动检测部计测y轴方向和z轴方向这两个方向的建筑物的摆动,优选构成将两个方向的建筑物摆动信息包含在估计因子中的横向振动估计部。
使用实施方式1中说明的传递函数构成电梯绳索的减振装置100d,由此,能够高精度地降低更宽频率范围的y轴方向的横向振动的振幅和z轴方向的横向振动的振幅。此外,还能够针对y轴方向和z轴方向分别计算传递函数,估计致动器14d的位置的横向振动。
电梯绳索的减振装置100d具有致动器14d。致动器14d设置于井道1d或机房2d,根据输入的y轴方向驱动输入106d和z轴方向驱动输入106e,产生y轴方向强制位移109d和z轴方向强制位移109e。而且,致动器14d对主绳索6d施加基于y轴方向强制位移109d的力和基于z轴方向强制位移109e的力。
电梯绳索的减振装置100d还具有横向振动计测部12d。横向振动计测部12d计测主绳索6d中产生的y轴方向的横向振动和z轴方向的横向振动,作为y轴方向横向振动信息101d和z轴方向横向振动信息101e进行输出。电梯绳索的减振装置100d还具有横向振动估计部50d。
横向振动估计部50d分别根据包含y轴方向横向振动信息101d的估计因子和包含z轴方向横向振动信息101e的估计因子,估计致动器14d的位置处的y轴方向的横向振动和致动器14d的位置处的z轴方向的横向振动。而且,将估计出的y轴方向的横向振动和z轴方向的横向振动作为y轴方向估计横向振动102d和z轴方向估计横向振动102e进行输出。
电梯绳索的减振装置100d还具有致动器驱动部52d。致动器驱动部52d对致动器14d输出y轴方向驱动输入106d和z轴方向驱动输入106e。而且,致动器驱动部52d驱动致动器14d,使得y轴方向强制位移109d和z轴方向强制位移109e分别与y轴方向估计横向振动102d和z轴方向估计横向振动102e相位相反。
实施方式4的电梯绳索的减振装置100d也可以是以下这种结构。即,电梯绳索的减振装置100d具有致动器14d。致动器14d根据与主绳索6d正交的2个方向的驱动输入,产生2个方向的强制位移,对主绳索6d施加基于2个方向的强制位移的力。
进而,电梯绳索的减振装置100d具有横向振动计测部12d。横向振动计测部12d计测2个方向的横向振动,将计测出的2个方向的横向振动作为2个方向的横向振动信息进行输出。进而,电梯绳索的减振装置100d具有横向振动估计部50d。
横向振动估计部50d根据包含2个方向的横向振动信息的估计因子估计致动器14d的位置处的主绳索6d的2个方向的横向振动,将估计出的2个方向的横向振动作为2个方向的估计横向振动进行输出。
进而,电梯绳索的减振装置100d具有致动器驱动部52d。致动器驱动部52d对致动器14d输出2个方向的驱动输入,驱动致动器14d,使得2个方向的强制位移的各个强制位移与2个方向的估计横向振动的各个估计横向振动相位相反。
实施方式5
实施方式5的电梯绳索的减振装置100f在实施方式1的电梯绳索的减振装置100的结构的基础上具有张力调整装置23。张力调整装置23调整构成电梯绳索即多个主绳索6f的各主绳索6f各自的张力,减小各主绳索6f的张力之间的差。
图23是本发明的实施方式5的电梯装置200f的概略图。实施方式5中未说明的电梯装置200f和电梯绳索的减振装置100f的构造和动作与实施方式1中说明的电梯装置200和电梯绳索的减振装置100的构造和动作相同。
除了建筑物300f以及作为建筑物300f的一部分的井道1f和机房2f以外,图23所示的结构元素包含在电梯装置200f中。此外,电梯绳索的减振装置100f是电梯装置200f的一部分。
图23的(a)和图23的(b)均图示电梯装置200f。为了以容易理解的方式进行图示,在图23的(a)中未图示横向振动计测部12f和致动器14f。在图23的(b)中未图示轿厢位置计测部11f。
在图23的(a)和图23的(b)中图示三轴直角坐标系的x轴、y轴和z轴。x轴与主绳索6f的减振范围Rf的部分平行地设定,x轴的正方向是铅直下方。在图23的(a)中图示供轿厢7f升降的井道1f。在井道1f的上方设置有机房2f,在机房2f设置有曳引机3f和偏导轮5f。
建筑物300f、井道1f和机房2f的配置与图1的(c)的建筑物300、井道1和机房2的配置相同。曳引机3f具有驱动绳轮4f、使驱动绳轮4f旋转的曳引机马达(未图示)和对驱动绳轮4f的旋转进行制动的曳引机制动器(未图示)。
在驱动绳轮4f和偏导轮5f卷绕有作为悬挂体的多个主绳索6f,在主绳索6f的第一端部e16悬吊有轿厢7f。主绳索6f的第二端部e18与对重8f连接。
这里,设主绳索6f的与驱动绳轮4f相接的部分中的最靠轿厢7f侧的部分为接触点e17。即,主绳索6f的与驱动绳轮4f相接的部分和主绳索6f的不与驱动绳轮4f相接的部分的边界是接触点e17。
实施方式5中的减振范围Rf是主绳索6f的第一端部e16与接触点e17之间的部分。减振范围Rf在图23的(a)中进行图示,在图23的(b)中未图示。
轿厢7f和对重8f悬吊于主绳索6f。曳引机3f使驱动绳轮4f旋转,使轿厢7f和对重8f升降。在井道1f的内部设置有对轿厢7f的升降进行引导的一对轿厢导轨(未图示)和对对重8f的升降进行引导的一对对重导轨(未图示)。
轿厢7f和对重8f通过输送机绳索9f连接。在井道1f的底部设置有卷绕输送机绳索9f的2个平衡轮10f。与实施方式1同样,设置有计测轿厢7f在x轴方向上的位置的轿厢位置计测部11f。
轿厢位置计测部11f具有主体40f、滑轮41f、滑轮42f和缆绳43f。在滑轮41f和滑轮42f卷绕有无端状(环状)的缆绳43f。另外,与轿厢7f的行驶有关的各种设备(未图示)设置于井道1f的内部,各种设备由控制盘18f控制。
控制盘18f具有运算控制装置13f。在井道1f的内部配置有非接触式的位移传感器作为计测主绳索6f的横向振动的横向振动计测部12f。在图23的(b)中图示设置于机房2f的致动器14f、设置于井道1f的横向振动计测部12f和设置于轿厢7f的张力调整装置23。
实施方式5的电梯绳索的减振装置100f具有张力调整装置23。张力调整装置23进行减小构成多个主绳索6f的主绳索6f之间的张力差的调整。下面,将构成多个主绳索6f的各个主绳索6f称作各主绳索6f。
对张力调整装置23的结构进行说明。在图23的第一端部e16的部分,与各主绳索6f对应地各设置一个液压缸。该液压缸能够按照各液压缸独立地在图23的x轴方向上滑动来改变长度。进而,将各主绳索6f的端部与各液压缸的一端连接,各液压缸的另一端固定于轿厢7f的上部。
各主绳索6f经由对应的液压缸而与轿厢7f连接。而且,设置检测各主绳索6f的张力的绳索张力计,在检测到的主绳索6f的张力较小的情况下,缩短与该主绳索6f对应的液压缸的长度。在主绳索6f的张力较大的情况下,进行延长对应的液压缸的长度的调整。
张力调整装置23的结构不限于上述结构。作为张力调整装置23,也可以设置如下装置:在各主绳索6f一个一个地安装绳索张力计,根据绳索张力计的信息对张力进行主动控制,进行调整以减小各主绳索6f的张力之间的差。
运算控制装置13f具有横向振动估计部50f、横向振动补偿指令运算部51f和致动器驱动部52f。横向振动补偿指令运算部51f和致动器驱动部52f的构造和动作与实施方式1的横向振动补偿指令运算部51和致动器驱动部52的构造和动作相同。
对实施方式5的横向振动估计部50f的构造和动作进行说明。图24是示出本发明的实施方式5的电梯绳索的减振装置的包含横向振动估计部的主要部分的框图。横向振动估计部50f具有绳索长度计算部501f、主绳索的机械特性502f、延迟时间计算部503f和延迟处理部504f。
轿厢位置计测部11f、绳索长度计算部501f和延迟处理部504f的构造和动作与实施方式1的轿厢位置计测部11、绳索长度计算部501和延迟处理部504的构造和动作相同。
横向振动估计部50f根据轿厢7f的重量(包含装载物的总重量)、悬吊于轿厢7f下部的控制缆线(未图示)的重量、输送机绳索9f的重量和平衡轮10f的重量计算主绳索6f的张力。实施方式5的主绳索的机械特性502f在主绳索6f的线密度的基础上还包含主绳索6f的张力。
延迟时间计算部503f根据主绳索的机械特性502f和绳索长度信息107f计算延迟时间信息108f。实施方式5的横向振动估计部50f也可以使用(19)式或(9)式进行估计横向振动102f的估计。
在本实施方式5的电梯绳索的减振装置100f中,具有张力调整装置23,因此,能够使各主绳索6f的张力均等。通过使各主绳索6f的张力均等,各主绳索6f的横向振动传播速度均等。因此,与不包含张力调整装置23的情况相比,能够提高横向振动传播速度的计算精度和估计横向振动102f的估计精度。
实施方式5的电梯绳索的减振装置100f根据包含横向振动信息101f的估计因子估计致动器的位置处的横向振动,因此,能够高精度地降低横向振动的振幅。因此,能够迅速且可靠地抑制横向振动,减轻乘客的搭乘舒适性的恶化,避免设置于井道的设备损伤。
当由于经年变化等而使构成多个主绳索6f的各主绳索6f的张力产生偏差时,频率区域中的谐振峰值的位置成为按照各主绳索6f而不同的状态。电梯绳索的减振装置100f能够使用张力调整装置23降低张力的偏差,因此,能够高精度地估计致动器的位置处的横向振动。
而且,能够高精度地使横向振动的谐振峰值衰减。因此,在本实施方式中,使用传递函数的电梯绳索的减振装置100f能够迅速且准确地降低横向振动的谐振峰值。
还能够将本实施方式记载的张力调整装置23追加到实施方式1~实施方式4中说明的电梯绳索的减振装置中。这种情况下,与不具有张力调整装置23的情况相比,可提供能够迅速且准确地降低横向振动的谐振峰值的电梯绳索的减振装置。
实施方式6
实施方式6的电梯绳索的减振装置100g在实施方式1中说明的电梯绳索的减振装置100的结构的基础上,横向振动估计部50g具有横向振动频率估计部505。
图25是本发明的实施方式6的电梯装置200g的概略图。实施方式6中未说明的电梯装置200g和电梯绳索的减振装置100g的构造和动作与实施方式1中公开的电梯装置200和电梯绳索的减振装置100的构造和动作相同。
除了建筑物300g以及作为建筑物300g的一部分的井道1g和机房2g以外,图25所示的结构元素包含在电梯装置200g中。此外,电梯绳索的减振装置100g是电梯装置200g的一部分。
图25的(a)和图25的(b)均图示电梯装置200g。为了以容易理解的方式进行图示,在图25的(a)中未图示横向振动计测部12g和致动器14g。在图25的(b)中未图示轿厢位置计测部11g。
在图25的(a)和图25的(b)中图示三轴直角坐标系的x轴、y轴和z轴。x轴与主绳索6g的减振范围Rg的部分平行地设定,x轴的正方向是铅直下方。在图25的(a)中图示供轿厢7g升降的井道1g。在井道1g的上方设置有机房2g,在机房2g设置有曳引机3g和偏导轮5g。
建筑物300g、井道1g和机房2g的配置与图1的(c)的建筑物300、井道1和机房2的配置相同。曳引机3g具有驱动绳轮4g、使驱动绳轮4g旋转的曳引机马达(未图示)和对驱动绳轮4g的旋转进行制动的曳引机制动器(未图示)。
在驱动绳轮4g和偏导轮5g卷绕有作为悬挂体的多个主绳索6g,在主绳索6g的第一端部e19悬吊有轿厢7g。主绳索6g的第二端部e21与对重8g连接。
这里,设主绳索6g的与驱动绳轮4g相接的部分中的最靠轿厢7g侧的部分为接触点e20。即,主绳索6g的与驱动绳轮4g相接的部分和主绳索6g的不与驱动绳轮4g相接的部分的边界是接触点e20。
实施方式6中的减振范围Rg是主绳索6g的第一端部e19与接触点e20之间的部分。减振范围Rg在图25的(a)中进行图示,在图25的(b)中未图示。
轿厢7g和对重8g悬吊于主绳索6g。曳引机3g使驱动绳轮4g旋转,使轿厢7g和对重8g升降。在井道1g的内部设置有对轿厢7g的升降进行引导的一对轿厢导轨(未图示)和对对重8g的升降进行引导的一对对重导轨(未图示)。
轿厢7g和对重8g通过输送机绳索9g连接。在井道1g的底部设置有卷绕输送机绳索9g的2个平衡轮10g。与实施方式1同样,设置有计测轿厢7g在x轴方向上的位置的轿厢位置计测部11g。
轿厢位置计测部11g具有主体40g、滑轮41g、滑轮42g和缆绳43g。在滑轮41g和滑轮42g卷绕有无端状(环状)的缆绳43g。另外,与轿厢7g的行驶有关的各种设备(未图示)设置于井道1g的内部,各种设备由控制盘18g控制。
控制盘18g具有运算控制装置13g。在井道1g的内部配置有非接触式的位移传感器作为计测主绳索6g的横向振动的横向振动计测部12g。在图25的(b)中图示设置于井道1g的致动器14g和横向振动计测部12g。
接着,对作为运算控制装置13g的结构元素的横向振动估计部50g进行说明。图26是示出本发明的实施方式6的电梯绳索的减振装置100g的包含横向振动估计部50g的主要部分的框图。横向振动估计部50g具有绳索长度计算部501g、主绳索的机械特性502g、延迟时间计算部503g、延迟处理部504g和横向振动频率估计部505。
在电梯绳索的减振装置100g的结构中,横向振动估计部50g具有绳索长度计算部501g。但是,绳索长度计算部501g包含在电梯绳索的减振装置中即可,也可以构成为轿厢位置计测部11g具有绳索长度计算部501g。
绳索长度计算部501g从轿厢位置计测部11g取得轿厢位置信息104g。绳索长度计算部501g根据轿厢位置信息104g计算绳索长度,将计算出的绳索长度作为绳索长度信息107g输出到横向振动频率估计部505和延迟时间计算部503g。
这里,实施方式6中的绳索长度是从第一端部e19到接触点e20为止的主绳索6g的长度。还能够构成为将致动器14g和横向振动计测部12g设置于轿厢7g的上部,绳索长度计算部501g不从轿厢位置计测部11g取得轿厢位置信息104g。
这种情况下,绳索长度计算部501g也可以预先存储从致动器14g到横向振动计测部12g为止的高度方向的距离,由此,输出绳索长度信息107g,而不使用轿厢位置信息104g。
延迟时间计算部503g计算由横向振动计测部12g计测出的横向振动从横向振动计测部12g的位置到达致动器14g的位置为止的所要时间。延迟时间计算部503g根据横向振动计测部12g的位置、致动器14g的位置、绳索长度信息107g和主绳索的机械特性502g计算该所要时间。
延迟时间计算部503g将计算出的所要时间即延迟时间作为延迟时间信息108g输出到延迟处理部504g。主绳索的机械特性502g包含主绳索6g的每单位长度的质量(线密度)。延迟时间计算部503g使用主绳索的机械特性502g计算横向振动的传播速度。
横向振动频率估计部505根据横向振动信息101g估计主绳索的横向振动的频率。此外,横向振动频率估计部505根据绳索长度信息107g和主绳索的机械特性502g计算主绳索的横向振动的固有频率理论值。
横向振动频率估计部505将根据横向振动信息101g估计出的横向振动的频率作为横向振动频率信息101ga输出到延迟处理部504g。此外,将计算出的横向振动的固有频率理论值作为横向振动频率理论值信息101gb输出到延迟处理部504g。
延迟处理部504g对横向振动频率信息101ga与横向振动频率理论值信息101gb进行比较。然后,在两者之差小于预先确定的基准值或与其相同的情况下,根据横向振动信息101g、致动器位移103g和延迟时间信息108g估计致动器14g的位置的横向振动。
在两者之差大于预先确定的基准值的情况下,延迟处理部504g不对横向振动补偿指令运算部51g输出估计横向振动102g,致动器14g不进行动作。
延迟处理部504g也可以使横向振动信息101g的相位延迟与延迟时间信息108g相当的量,由此估计横向振动。延迟处理部504g将估计出的横向振动作为估计横向振动102g输出到横向振动补偿指令运算部51g。
另外,该基准值例如可以将1次模式振动~3次模式振动作为对象,分别设为横向振动的固有频率理论值的±20%左右。即,可以设为固有频率理论值的80%~固有频率理论值的120%的值。
另外,在本实施方式中,横向振动估计部50g具有横向振动频率估计部505,但是,只要电梯绳索的减振装置100g具有横向振动频率估计部505即可。延迟处理部504g以外的结构元素也可以进行横向振动频率信息101ga与横向振动频率理论值信息101gb的比较。
例如,横向振动频率估计部505将横向振动频率信息101ga和横向振动频率理论值信息101gb输出到横向振动补偿指令运算部51g。并且,横向振动补偿指令运算部51g也可以计算横向振动频率信息101ga与横向振动频率理论值信息101gb之差,决定是否使致动器14进行动作。
即,本实施方式的电梯绳索的减振装置100g还具有横向振动频率估计部505。横向振动频率估计部505根据横向振动信息101g估计横向振动的频率即横向振动频率信息101ga和所述频率的理论值即横向振动频率理论值信息101gb。
进而,在电梯绳索的减振装置100g中,对横向振动频率信息101ga与横向振动频率理论值信息101gb进行比较,在两者之差与预先确定的基准值相同或与基准值相同的情况下,驱动致动器14g。而且,在该差超过所述基准值的情况下,不驱动致动器14g。
实施方式6的电梯绳索的减振装置100g根据包含横向振动信息101g的估计因子估计致动器的位置处的横向振动,因此,能够高精度地降低横向振动的振幅。因此,能够迅速且可靠地抑制横向振动,减轻乘客的搭乘舒适性的恶化,避免设置于井道的设备损伤。
实施方式6的电梯绳索的减振装置100g具有估计横向振动频率信息101ga和横向振动频率理论值信息101gb的横向振动频率估计部505。而且,根据横向振动频率信息101ga与横向振动频率理论值信息101gb之差的大小决定是否使致动器14g进行动作。
因此,能够仅在主绳索6g以接近谐振频率的频率振动的情况下,使减振力作用于主绳索6g。而且,在由于随机的外力而使主绳索6g微小地产生横向振动的情况下,不使致动器14g进行动作,就能够抑制消耗电力。
作为随机的外力的一例,例如,能够举出在井道1g中相邻地设置有其他井道和电梯装置的情况下由于其他电梯装置的行驶而产生的风、振动等。
本实施方式记载的结构还能够应用于实施方式1~实施方式5中说明的电梯绳索的减振装置。而且,在各个电梯装置中,能够通过减少致动器的不必要的动作,抑制消耗电力。
以上说明的电梯绳索的减振装置的实施方式能够适当组合来应用。
标号说明
1、1a、1b、1c、1d、1g、1g:井道;2、2a、2b、2c、2d、2f、2g:机房;6、6a、6b、6c、6d、6f、6g:主绳索;7、7a、7b、7c、7d、7f、7g:轿厢;11、11a、11b、11c、11d、11f、11g:轿厢位置计测部;12、12a、12b、12c、12d、12f、12g:横向振动计测部;14、14a、14b、14c、14d、14f、14g:致动器;50、50a、50b、50c、50d、50f、50g:横向振动估计部;51、51a、51b、51c、51d、51f、51g:横向振动补偿指令运算部;52、52a、52b、52c、52d、52f、52g:致动器驱动部;21:秤装置;22、22a:建筑物摆动检测部;23:张力调整装置;100、100a、100b、100c、100d、100f、100g:电梯绳索的减振装置;101、101a、101b、101c、101f、101g:横向振动信息;101d:y轴方向横向振动信息;101e:z轴方向横向振动信息;102、102a、102b、102c:估计横向振动;102d:y轴方向估计横向振动;102e:z轴方向估计横向振动;103、103a、103b、103c、103f、103g:致动器位移;103d:y轴方向致动器位移;103e:z轴方向致动器位移;104、104a、104b、104c、104d、104f、104g:轿厢位置信息;105、105a、105b、105c:横向振动补偿指令值;105d:y轴方向横向振动补偿指令值;105e:z轴方向横向振动补偿指令值;106、106a、106b、106c:驱动输入;106d:y轴方向驱动输入;106e:z轴方向驱动输入;107、107a、107b、107c、107d、107f、107g:绳索长度信息;108、108a、108b、108c、108f、108g:延迟时间信息;108d:y轴方向延迟时间信息;108e:z轴方向延迟时间信息;109、109a、109b、109c:强制位移;109d:y轴方向强制位移;109e:z轴方向强制位移;111:反作用力估计值;112:建筑物摆动信息;113:轿厢内荷重信息;141a:y轴方向致动器;141b:z轴方向致动器;200、200a、200b、200c、200d、200f、200g:电梯装置;300、300a、300b、300c、300d、300f、300g:建筑物;501、501a、501b、501c、501d、501f、501g:绳索长度计算部;504、504a、504b、504c、504d、504f、504g:延迟处理部;505:横向振动频率估计部;521:致动器位置控制系统;522:扰动观测器;523:致动器位置控制系统的逆系统;V(x,s)、V2(x,s):传递函数。

Claims (17)

1.一种电梯绳索的减振装置,该电梯绳索的减振装置具有:
致动器,其设置于电梯装置的井道、机房或轿厢的上方,根据驱动输入而产生强制位移,对所述电梯装置的电梯绳索施加基于所述强制位移的力;
横向振动计测部,其计测在所述电梯绳索产生的横向振动,作为横向振动信息进行输出;
横向振动估计部,其根据包含所述横向振动信息的估计因子估计所述致动器的位置处的所述电梯绳索的横向振动,作为估计横向振动进行输出;以及
致动器驱动部,其对所述致动器输出所述驱动输入,由此驱动所述致动器,使得所述强制位移成为与从所述横向振动估计部输出的所述估计横向振动相反的相位。
2.根据权利要求1所述的电梯绳索的减振装置,其特征在于,
所述横向振动计测部设置于所述井道、所述机房或所述轿厢的上方。
3.根据权利要求1或2所述的电梯绳索的减振装置,其特征在于,
所述横向振动估计部计算所述横向振动从所述横向振动计测部的位置传播到所述致动器的位置所需要的时间即延迟时间,根据包含所述延迟时间的所述估计因子估计所述致动器的位置处的所述横向振动。
4.根据权利要求1~3中的任意一项所述的电梯绳索的减振装置,其特征在于,
所述横向振动计测部计测在所述电梯绳索中传播的所述横向振动即行波,所述横向振动估计部估计沿与所述行波相反的方向在所述电梯绳索中传播的所述横向振动即反射波。
5.根据权利要求1~4中的任意一项所述的电梯绳索的减振装置,其特征在于,
所述电梯绳索的减振装置还具有横向振动补偿指令运算部,该横向振动补偿指令运算部根据所述估计横向振动计算与所述估计横向振动相反相位的横向振动补偿指令值,
所述致动器驱动部对所述致动器输出所述驱动输入,由此使所述强制位移追随于所述横向振动补偿指令值。
6.根据权利要求5所述的电梯绳索的减振装置,其特征在于,
所述致动器驱动部具有致动器位置控制系统,
所述横向振动补偿指令运算部对所述致动器位置控制系统的逆系统的传递函数输入所述估计横向振动,计算所述横向振动补偿指令值。
7.根据权利要求1~6中的任意一项所述的电梯绳索的减振装置,其特征在于,
所述电梯绳索的减振装置还具有轿厢位置计测部,该轿厢位置计测部计测所述电梯装置的所述轿厢在所述轿厢升降的方向上的位置,作为轿厢位置信息进行输出,
所述横向振动估计部根据包含所述横向振动的传播速度和所述轿厢位置信息的所述估计因子估计所述致动器的位置处的所述横向振动,作为所述估计横向振动进行输出。
8.根据权利要求1~7中的任意一项所述的电梯绳索的减振装置,其特征在于,
所述横向振动估计部取得所述强制位移作为致动器位移,根据包含所述致动器位移的所述估计因子估计所述估计横向振动。
9.根据权利要求1~8中的任意一项所述的电梯绳索的减振装置,其特征在于,
所述横向振动估计部使用将作为输入信号的位移扰动和作为输出信号的所述横向振动关联起来的传递函数,估计所述致动器的位置处的所述横向振动。
10.根据权利要求9所述的电梯绳索的减振装置,其特征在于,
所述传递函数包含无用时间元素。
11.根据权利要求1~10中的任意一项所述的电梯绳索的减振装置,其特征在于,
在所述电梯绳索悬吊所述电梯装置的轿厢,所述电梯绳索的减振装置还具有秤装置,该秤装置计测所述轿厢的内部的总重量,输出所述总重量作为轿厢内荷重信息,所述横向振动估计部使用包含所述电梯绳索的张力的所述估计因子,估计所述致动器的位置处的所述横向振动,所述电梯绳索的张力是使用所述轿厢内荷重信息计算出的。
12.根据权利要求1~11中的任意一项所述的电梯绳索的减振装置,其特征在于,
所述致动器驱动部具有扰动观测器,该扰动观测器估计针对基于所述强制位移的力的来自所述电梯绳索的反作用力,作为反作用力估计值进行输出,
所述致动器驱动部使用所述反作用力估计值计算所述驱动输入。
13.根据权利要求1~12中的任意一项所述的电梯绳索的减振装置,其特征在于,
所述电梯绳索的减振装置还具有建筑物摆动检测部,该建筑物摆动检测部检测设置有所述电梯装置的建筑物的摆动,作为建筑物摆动信息进行输出,
所述横向振动估计部根据包含所述建筑物摆动信息的所述估计因子,估计所述致动器的位置处的所述横向振动。
14.根据权利要求1~13中的任意一项所述的电梯绳索的减振装置,其特征在于,
所述致动器根据与所述电梯绳索正交的不同的2个方向的驱动输入而产生所述2个方向的强制位移,对所述电梯绳索施加基于所述2个方向的强制位移的力,
所述横向振动计测部计测所述2个方向的所述横向振动,作为所述2个方向的所述横向振动信息进行输出,
所述横向振动估计部根据包含所述2个方向的所述横向振动信息的估计因子估计所述致动器的位置处的所述2个方向的所述横向振动,作为所述2个方向的所述估计横向振动进行输出,
所述致动器驱动部输出所述2个方向的所述驱动输入,由此驱动所述致动器,使得所述2个方向的所述强制位移的各个强制位移与所述2个方向的所述估计横向振动的各个估计横向振动相位相反。
15.根据权利要求1~14中的任意一项所述的电梯绳索的减振装置,其特征在于,
悬吊轿厢的所述电梯绳索由多个主绳索构成,所述电梯绳索的减振装置还具有张力调整装置,该张力调整装置进行减小构成所述多个主绳索的所述主绳索的张力偏差的调整。
16.根据权利要求1~15中的任意一项所述的电梯绳索的减振装置,其特征在于,
所述电梯绳索的减振装置还具有横向振动频率估计部,该横向振动频率估计部根据所述横向振动信息估计所述横向振动的频率即横向振动频率信息和所述频率的理论值即横向振动频率理论值信息,
所述电梯绳索的减振装置对所述横向振动频率信息和所述横向振动频率理论值信息进行比较,在两者之差小于预先确定的基准值或与所述基准值相同的情况下,驱动所述致动器,在所述差超过所述基准值的情况下,不驱动所述致动器。
17.一种电梯装置,该电梯装置具有:
轿厢,其设置于井道;
电梯绳索,其悬挂所述轿厢;以及
权利要求1~16中的任意一项所述的电梯绳索的减振装置。
CN201880064192.9A 2017-10-06 2018-06-18 电梯绳索的减振装置和电梯装置 Active CN111164037B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017196043 2017-10-06
JP2017-196043 2017-10-06
PCT/JP2018/023067 WO2019069508A1 (ja) 2017-10-06 2018-06-18 エレベータロープの制振装置及びエレベータ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111164037A true CN111164037A (zh) 2020-05-15
CN111164037B CN111164037B (zh) 2021-08-06

Family

ID=65995112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880064192.9A Active CN111164037B (zh) 2017-10-06 2018-06-18 电梯绳索的减振装置和电梯装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220112052A1 (zh)
JP (2) JP6496099B1 (zh)
CN (1) CN111164037B (zh)
DE (1) DE112018004437T5 (zh)
WO (1) WO2019069508A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210094793A1 (en) * 2018-05-15 2021-04-01 Mitsubishi Electric Corporation Vibration damping system and elevator apparatus
DE112019007761T5 (de) * 2019-09-30 2022-06-15 Mitsubishi Electric Building Techno-Service Co., Ltd. Schwingungsmessgerät und Managementsystem für Gebäudeeinrichtungen
JP6733800B1 (ja) * 2019-11-25 2020-08-05 フジテック株式会社 エレベータ
JP6988946B2 (ja) * 2020-04-24 2022-01-05 フジテック株式会社 主ロープの振れ抑制装置
WO2023238321A1 (ja) * 2022-06-09 2023-12-14 三菱電機株式会社 エレベーター

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09142756A (ja) * 1995-11-21 1997-06-03 Mitsubishi Electric Corp エレベーター用ロープの横揺れ抑制装置
CN101456508A (zh) * 2007-12-11 2009-06-17 东芝电梯株式会社 电梯的绳索防振装置
JP2011126708A (ja) * 2009-12-21 2011-06-30 Toshiba Elevator Co Ltd エレベータ
CN102471024A (zh) * 2009-07-29 2012-05-23 奥的斯电梯公司 通过绳索张力调节减轻绳索摇摆
JP2015093750A (ja) * 2013-11-11 2015-05-18 東芝エレベータ株式会社 エレベータ装置
WO2017098545A1 (ja) * 2015-11-24 2017-06-15 三菱電機株式会社 エレベータ、及びエレベータの運転方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04361966A (ja) * 1991-06-11 1992-12-15 Mitsubishi Electric Corp エレベーター装置
JP4252330B2 (ja) * 2003-02-21 2009-04-08 東芝エレベータ株式会社 エレベータロープの制振装置
ATE556972T1 (de) * 2007-09-14 2012-05-15 Thyssenkrupp Elevator Capital Corp System und verfahren zur minimierung von seilschwingungen in fahrstühlen
JP5709324B2 (ja) 2013-02-20 2015-04-30 東芝エレベータ株式会社 エレベータ装置
JP5645324B2 (ja) * 2013-03-08 2014-12-24 東芝エレベータ株式会社 エレベータの制御装置
US9434577B2 (en) * 2013-07-23 2016-09-06 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Semi-active feedback control of elevator rope sway
JP2016055999A (ja) * 2014-09-10 2016-04-21 株式会社日立製作所 エレベーター装置
JP5969076B1 (ja) * 2015-03-13 2016-08-10 東芝エレベータ株式会社 エレベータ

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09142756A (ja) * 1995-11-21 1997-06-03 Mitsubishi Electric Corp エレベーター用ロープの横揺れ抑制装置
CN101456508A (zh) * 2007-12-11 2009-06-17 东芝电梯株式会社 电梯的绳索防振装置
CN102471024A (zh) * 2009-07-29 2012-05-23 奥的斯电梯公司 通过绳索张力调节减轻绳索摇摆
JP2011126708A (ja) * 2009-12-21 2011-06-30 Toshiba Elevator Co Ltd エレベータ
JP2015093750A (ja) * 2013-11-11 2015-05-18 東芝エレベータ株式会社 エレベータ装置
WO2017098545A1 (ja) * 2015-11-24 2017-06-15 三菱電機株式会社 エレベータ、及びエレベータの運転方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019069508A1 (ja) 2019-04-11
CN111164037B (zh) 2021-08-06
JP6496099B1 (ja) 2019-04-03
JPWO2019069508A1 (ja) 2019-11-14
DE112018004437T5 (de) 2020-05-20
JP6811797B2 (ja) 2021-01-13
JP2019112234A (ja) 2019-07-11
US20220112052A1 (en) 2022-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111164037B (zh) 电梯绳索的减振装置和电梯装置
KR102585044B1 (ko) 엘리베이터 시스템에 사용되는 동적 보상 제어
KR100225317B1 (ko) 엘레베이터의 로우프 장력 측정장치
US9862570B2 (en) Controlling sway of elevator cable connected to elevator car
JP6521887B2 (ja) エレベーターシステム、エレベーターシステムの動作を制御するための方法及び非一時的コンピューター可読媒体
CN102020199A (zh) 用于确定由起重机的起重索承载的负载的负载质量的系统
JPH1067476A (ja) エレベータ運動制御システムおよびアクティブエレベータヒッチ
JP4252330B2 (ja) エレベータロープの制振装置
CN114667262B (zh) 电梯的索条体的减振装置
JP2010030728A (ja) スタッカクレーンの制振方法
US11780705B2 (en) Method for operating an elevator
CN111483894A (zh) 基于建筑物和绳索摇摆的电梯系统控制
JPWO2021090400A5 (ja) エレベーターの索条体の制振装置
JPWO2007029331A1 (ja) エレベータの振動低減装置
JP2013193844A (ja) エレベーター
JP2016120995A (ja) クレーンの振れ角検出方法及び装置
CN103193121B (zh) 双层电梯设备
KR100293185B1 (ko) 흔들림방지기능을구비한무인천정크레인제어장치
JP2010215391A (ja) エレベータ装置
CN108491661A (zh) 自适应调节起重机起重臂动刚度消除振动的方法和系统
CN103105228B (zh) 轴向移动绳横向振动测量系统及其应用
CN111320043B (zh) 用于可靠和安全的无线数据传输的智能波束形成
JP2005162391A (ja) エレベータ装置
JPH1135280A (ja) 軌索式ケーブルクレーンの制御方法
JPH1135279A (ja) 軌索式ケーブルクレーンの制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant