JP2000255927A - エレベータかごのバランスポイント算出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽負荷のみを使用して正確なバランスポイン
トの調整を行なうことのできるエレベータかごのバラン
スポイント算出方法を提供する。 【解決手段】 かご１が無負荷の状態および定格積載荷
重以下の軽負荷を積載した状態の上昇したときのモータ
のトルク指令値１８ａ〜１８ｃと、下降したときのトル
ク指令値１９ａ〜１９ｃとの差を求め、その電流値差の
近似式ｆ（ｘ）でｆ（ｘ）＝０となる負荷をバランスポ
イントとして算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエレベータかごのバ
ランスポイントを算出するエレベータかごのバランスポ
イント算出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にエレベータは、図４の概略図に示
すようにモータ１２の回転軸１２ａにブレーキ１５、ト
ラクションマシン１１およびシーブ４をそれぞれ連結
し、シーブ４に巻回したロープ３の両端にかご１とつり
合いおもり１３をそれぞれ連結して構成しており、制御
盤６の指令によりモータ１２の回転軸１２ａが回転する
と、トラクションマシン１１を介してシーブ４が回転
し、シーブ４とロープ３との摩擦によってかご１を上昇
あるいは下降し、かご１が停止した後、ブレーキ１５に
よりモータ軸１２ａの回転を固定した状態を保持するよ
うにし、このかご１が上昇および下降するときのモータ
１２の電流値を電流計で計測するようにしている。

【０００３】かご１とつり合いおもり１３のバランスポ
イントは、かご１内に最大積載荷重の約半分の荷重がか
かった状態で中間階床を通過した際に、かご１が上昇と
下降の両方においてシーブ４を駆動しているモータ１２
が最低電流値を示すポイントに調整しており、その最低
電流値を示す荷重の最大積載荷重に対する割合は、乗用
エレベータで４５％〜５５％に設定されている。このバ
ランスポイントの調整方法は、財団法人日本建築設備・
昇降機センタ発行の昇降機の検査基準によれば、直流モ
ータの場合はかご１内に０％、１００％および１１０
％、また交流モータの場合は０％、２５％、５０％、７
５％、１００％および１１０％の荷重５を積んだ状態で
かご１を一往復させ、図５の負荷特性図に示すように上
昇時の特性曲線７および下降時の特性曲線８のモータ電
流を電流計６で測定し、かご１の上昇時には７ａ〜７ｆ
を、また下降時には８ａ〜８ｆをそれぞれプロットして
作成し、特性曲線７，８の交点よりかごのバランスポイ
ント９を算出し、このバランスポイント９がかご１内の
最大積載荷重の４５％〜５５％となるように、つり合い
おもり１３の重量を調整している。

【０００４】上述したようにバランスポイントの調整を
するためには、定格積載荷重の１１０％の荷重が不可欠
であり、しかも、各荷重毎の測定のためにこれらの荷重
を積み降ろししなければならず、多大の労力と作業時間
が必要となっていた。そこで、作業者の労力と作業時間
を低減するために荷重を使用しないでバランスポイント
を算出する方法として、特開平３−１２０１８０号公報
に示されるものが提案されており、このバランスポイン
トの調整方法は、予め、定格速度、定格積載荷重、モー
タの種類およびバランスポイントで定まるエレベータの
積載負荷荷重とモータ電流との関係を表わす特性曲線を
実測して用意しておき、次にエレベータのかごを無負荷
で走行して上昇および下降時のモータ電流値を測定し、
これらのモータ電流値を起点として上述した特性曲線を
平行移動し、この特性曲線の交点よりバランスポイント
を算出し、さらに積み降ろしすべきつり合いおもりの量
を求めるというものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
エレベータかごのバランスポイント算出方法は、定格速
度、定格積載荷重およびモータの種類によりモータ容量
が定まると、上昇および下降時の積載負荷荷重に対する
モータ電流との関係を表わす特性曲線は必然的に定まる
という前提で考えられているが、直流モータのようにモ
ータ電流の特性曲線が直線となっていれば適応可能な場
合もあるものの、実機実測データを基にモータ特性を検
証してみると、交流モータのように二次以上の関数とし
て電流曲線が表わされるときには、特性曲線の開き具
合、すなわち直線の場合はその傾き、またｎ次曲線の場
合にはｎの係数が、定格速度、定格積載荷重およびモー
タの種類により定まるモータ容量だけでは必然的に定ま
るわけではない。従って、基準とする特性曲線をいくら
平行移動しても実測して描いた曲線と一致することはな
かった。また、仮にｎの係数が一定の特性曲線であって
も、上昇および下降時の二本の特性曲線を平行移動する
方法としては、図５の負荷特性図に示すように特性曲線
７，８の位置関係を固定して同時に縦軸および横軸に平
行に移動する方法や、図６の負荷特性図に示すように特
性曲線７，８を個々に縦軸方向に平行移動する方法や、
図７の負荷特性図に示すように特性曲線７，８を個々に
横軸方向に平行移動する方法などがあって一義的には決
まらず、そのため特性曲線７，８の交点であるバランス
ポイント９も決定できなかった。

【０００６】本発明の目的とするところは、軽負荷のみ
を使用して正確なバランスポイントの調整を行なうこと
のできるエレベータかごのバランスポイント算出方法を
提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、ロープの両端部にエレベータのかごとつり
合いおもりをそれぞれ連結し、上記ロープを介して上記
かごの昇降時のトルク値からバランスポイントを算出す
るエレベータかごのバランスポイント算出方法におい
て、かごに無負荷と、少なくとも１点以上の軽負荷を積
載したときのそれぞれにおいて、複数の異なる負荷状態
で上記かごが上昇、および下降するときのトルク値の差
から近似式ｆ（ｘ）を得て、この近似式ｆ（ｘ）のｆ
（ｘ）＝０のときの負荷をバランスポイントとして算出
するようにしたことを特徴とする。

【０００８】上述したように本発明のエレベータかごの
バランスポイント算出方法は、複数の負荷状態でかごが
上昇するときのトルク指令値と、同状態でかごが下降す
るときのトルク指令値とから各負荷毎のトルク値差を測
定し、その近似式ｆ（ｘ）のｆ（ｘ）＝０ときの負荷を
バランスポイントとして算出するようにしたため、定格
積載荷重以下の十分小さな負荷状態で測定を行なうこと
ができ、従来のような重負荷を用いての多くの積み降ろ
し作業が省略され、作業者の労力を著しく低減するのみ
ならず、作業時間を短縮して正確にバランスポイントを
調整できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
によって説明する。図１は、本発明の一実施形態による
エレベータかごのバランスポイント算出方法を示す概略
行程図である。対象となるエレベータは、図４に示すよ
うにモータ１２の回転軸１２ａにトラクションマシン１
１およびシーブ４をそれぞれ連結し、シーブ４に巻回し
たロープ３の両端にかご１とつり合いおもり１３をそれ
ぞれ連結して構成しており、制御盤６の指令によるモー
タ１２の回転によってトラクションマシン１１を介して
シーブ４を回転し、かご１を上昇あるいは下降運転する
ようにしている。モータ１２にはトルク指令値を読み込
むトルク指令読込装置２２を接続してあり、かご１が上
昇および下降するときのモータ１２のトルク指令値をこ
のトルク指令読込装置２２で計測するようにしている。

【００１０】図９にモータ１２のベクトル制御ブロック
図を示す。モータ１２を駆動するために、まず速度指令
６ａが出され、それをトルク指令６ｂに変換し、そのト
ルク指令６ｂと図示しない励磁電流指令とによってベク
トル制御を行うための制御部６ｃからＰＷＭ部６ｄおよ
びインバータ部６ｅを介しモータ１２を駆動する。モー
タ１２が駆動し、エレベータのトラクションマシン１１
やガイドシュー１６などによる固有の抵抗により減速さ
れようとするものを帰還をかけて、適正なトルク指令値
６ｂにし、エレベータの走行速度を一定に保つという制
御を行っている。

【００１１】バランスポイントを求める場合は、まず、
行程Ｓ１でエレベータのかご１を無負荷状態にし、行程
Ｓ２で最下階から最上階まで高速上昇運転を行なってか
ご１の中間階位置におけるトルク指令値１８ａを読み取
る。次に、かご１が無負荷状態のまま行程Ｓ３で最上階
から最下階まで高速下降運転を行ない、かご１の中間階
位置におけるトルク例値１９ａを読み取る。同様に、行
程Ｓ４でエレベータのかご１内に６０ｋｇの負荷を積み
込み、この状態で行程Ｓ５として最下階から最上階まで
高速上昇運転を行ない、かご１の中間階位置におけるト
ルク指令値１８ｂを読み取る。その後、かご１に６０ｋ
ｇの負荷を積んだ状態のまま行程Ｓ６で最上階から最下
階まで高速下降運転を行ない、かご１の中間階位置にお
けるトルク指令値１９ｂを読み取る。

【００１２】その後、かご１に負荷を追加して１２０ｋ
ｇの負荷を積み込んだ状態にし、行程Ｓ８で最下階から
最上階まで高速上昇運転を行ない、かご１の中間階位置
におけるトルク指令値１８ｃを読み取る。次いで、かご
１内に１２０ｋｇの負荷を積んだ状態のまま行程Ｓ９と
して最上階から最下階まで高速下降運転を行ない、かご
１の中間階位置におけるトルク指令値１９ｃを読み取
る。ここでは、三種類の負荷でトルク指令値の測定を行
なったが、いずれも定格積載荷重以下の軽負荷であり、
具体的には定格積載荷重の２５％以下であり、かご１内
への各負荷の搬入は簡単かつ容易に行なうことができ
る。三種類の異なる負荷に限らず異なる複数の負荷を用
いて行なうことができるが、無負荷によるトルク指令値
の測定を含むようにすると、負荷は一種類となりかご１
内への負荷の搬入搬出は一層容易に行なうことができる
ようになる。各負荷としては、予め荷重が確かめられて
いる金属の剛体はもちろんのこと、容器中に液体を入れ
たもの、または人を載せて行なうこともできる。

【００１３】図２は、定格積載荷重に対するかご内積載
負荷荷重の割合の百分率を横軸に、またトルク指令値を
縦軸にとった負荷特性図であり、上述したかご１を上昇
運転したときの各負荷でのトルク指令値１８ａ，１８
ｂ，１８ｃと、かご１を下降運転したときの各負荷での
トルク指令値１９ａ，１９ｂ，１９ｃとをプロットして
示している。

【００１４】次に、行程Ｓ１０として上述した各行程で
各負荷毎に測定したトルク指令値の差を求める。図３
は、定格積載荷重に対するかご内積載負荷荷重の割合の
百分率を横軸に、またトルク指令値を縦軸にとった負荷
特性図であり、上述したようにかご１を上昇運転したと
きの各負荷でのトルク指令値１８ａ，１８ｂ，１８ｃ
と、かご１を下降運転したときの各負荷でのトルク指令
値１９ａ，１９ｂ，１９ｃの各トルク指令値差２０ａ，
２０ｂ，２０ｃを示している。

【００１５】次に、行程Ｓ１１として、これら各トルク
指令値差２０ａ，２０ｂ，２０ｃから近似式ｆ（ｘ）を
求める。その後、行程Ｓ１２としてｆ（ｘ）＝０となる
点２１を算出し、このｆ（ｘ）＝０となる点２１をバラ
ンスポイントとする。このようにして算出したバランス
ポイントは４９．０％となる。

【００１６】図６に示した負荷特性図には実現場のエレ
ベータの測定結果を実線で並記しており、エレベータの
定格速度が６０ｍ／ｍｉｎ、定格積載荷重は６００ｋｇ
で、実際に最大１１０％の負荷をかご１内に積んでモー
タ電流値を測定したもので、その交点として算出された
バランスポイントは４９．８％となっている。このバラ
ンスポイント４９．８％と、行程Ｓ１２で求めたバラン
スポイント４９．０％の比較から分かるように、わずか
０．８％の差異であり、実際に定格積載荷重の１１０％
の荷重の積み降ろしをしなくても正確なバランスポイン
トが算出できたことを示している。

【００１７】このように、かご１が上昇するときの各負
荷でのトルク指令値１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、かご１
が下降するときの各負荷でのトルク指令値１９ａ，１９
ｂ，１９ｃとを測定するだけで、簡単に且つ正確にバラ
ンスポイントを算出できると共に、所定のバランスポイ
ントにするために必要なつり合いおもりの量も計算する
ことができるので、従来のような重荷重の積み降ろしを
する作業が省かれ、作業者の労力を著しく低減するのみ
ならず、作業時間を短縮することができる。また、正確
にバランスポイントを調整できるので、かご１とつり合
いおもり１３のアンバランス量が低減し、シーブ４にか
かるロープ３の滑りが減り、シーブ摩耗も低減され、か
ご着床精度も向上し、ひいてはモータ１２に無駄な負担
がかからなくなるため、モータ１２の効率も向上して省
エネルギの効果もある。

【００１８】なお、上述の実施形態では、かご１が上昇
するときのトルク指令値１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、か
ご１が下降するときのトルク指令値１９ａ，１９ｂ，１
９ｃから図２に示した近似式ｆ（ｘ）を求め、この近似
式においてｆ（ｘ）＝０となるバランスポイントを算出
するようにしたが、各負荷毎のトルク指令値を入力する
だけで同様の演算処理を行なう演算手段を有する携帯用
保守検査作業指示装置を準備し、この携帯用保守検査作
業指示装置でバランスポイントを調整する荷重の算出を
行なってもよい。

【００１９】また、上述の実施形態では、トルク指令読
込装置２２で測定したトルク指令値を用いてバランスポ
イントを求めるようにしたが、トルク指令より発生した
トルク電流値を測定し、このトルク電流値を用いてもよ
い。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によるエレベ
ータかごのバランスポイント算出方法は、複数の異なる
負荷状態でかごが上昇するときのトルク指令値と、かご
が下降するときのトルク指令値とから各負荷毎のトルク
指令値差を測定し、その近似式ｆ（ｘ）のｆ（ｘ）＝０
ときの負荷をバランスポイントとして算出するようにし
たため、従来のような重荷重を用いての多くの積み降ろ
し作業が省略され、作業者の労力を著しく低減するのみ
ならず、作業時間を短縮して正確にバランスポイントを
調整できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるエレベータかごのバ
ランスポイント算出方法を示す行程図である。

【図２】図１に示したエレベータかごのバランスポイン
ト算出方法によるトルク指令値の測定結果を示す負荷特
性図である。

【図３】図２に示したトルク指令値からバランスポイン
トを算出する負荷特性図である。

【図４】一般的なエレベータを示す概略構成図である。

【図５】従来のエレベータかごのバランスポイント調整
方法によるバランスポイントの算出を示す負荷特性図で
ある。

【図６】積載荷重と電流値の関係を示す負荷特性図であ
る。

【図７】積載荷重と電流値の関係を示す他の負荷特性図
である。

【図８】積載荷重と電流値の関係を示すさらに他の負荷
特性図である。

【図９】本発明の一実施形態を示す、モータのベクトル
制御ブロック図である。

【符号の説明】

１ かご ３ ロープ １２ モータ １３ つり合いおもり １８ａ〜１８ｃ トルク指令値 １９ａ〜１９ｃ トルク指令値 ２０ａ〜２０ｃ トルク指令値差 ２１ バランスポイント ２２ トルク指令値読込装置 ｆ（ｘ） 近似式

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤谷 健一 東京都千代田区神田錦町１丁目６番地 株 式会社日立ビルシステム内 (72)発明者 下寺 誠 東京都千代田区神田錦町１丁目６番地 株 式会社日立ビルシステム内 Ｆターム(参考） 2F051 AA01 AB06 AC03 BA03 3F304 BA07 EA00

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロープの両端部にエレベータのかごとつ
   り合いおもりをそれぞれ連結し、上記ロープを介して上
   記かごの昇降時のトルク値からバランスポイントを算出
   するエレベータかごのバランスポイント算出方法におい
   て、かごに無負荷と、少なくとも１点以上の軽負荷を積
   載したときのそれぞれにおいて、複数の異なる負荷状態
   で上記かごが上昇、および下降するときのトルク値の差
   から近似式ｆ（ｘ）を得て、この近似式ｆ（ｘ）のｆ
   （ｘ）＝０のときの負荷をバランスポイントとして算出
   するようにしたことを特徴とするエレベータかごのバラ
   ンスポイント算出方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のものにおいて、上記トル
   ク値は、トルク指令値またはトルク電流値のいずれか一
   方であることを特徴とするエレベータかごのバランスポ
   イント算出方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載のものにおいて、上記負荷
   状態とは、負荷が上記かごの定格積載荷重以下の状態で
   あることを特徴とするエレベータかごのバランスポイン
   ト算出方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載のものにおいて、上記異な
   る負荷状態とは、上記かごの無負荷状態と、軽負荷を積
   載した状態であることを特徴とするエレベータかごのバ
   ランスポイント算出方法。
5. 【請求項５】 請求項４記載のものにおいて、上記軽負
   荷とは、上記かごの定格積載荷重の２５％以下であるこ
   とを特徴とするエレベータかごのバランスポイント算出
   方法。