JP2000351550A - エレベータのマグネットブレーキ異常診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制動ばねの設定寸法に影響を受けることなく
診断を行うことのできるエレベータのマグネットブレー
キ異常診断装置の提供。 【解決手段】 プランジャ３０の起動時に生じる電流の
乱れが発生する時間を計測する計測手段、例えば抽出手
段５を設け、この計測された時間と判定値記憶手段６に
記憶された判定値とを比較手段７により比較するととも
に、判定手段９により比較値に基づきブレーキ装置３が
正常か否かおよび異常の兆候があるか否かを判定するよ
うになっている。 【効果】 正確にマグネットブレーキの異常の診断を行
うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブレーキ電源回路
により動作するマグネットブレーキの異常を診断するエ
レベータのマグネットブレーキ異常診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】マグネットブレーキの診断を実施する時
は技術者がマグネットブレーキ動作時の音を聞き分けた
り、動作状態を目視で確認したり、マグネットブレーキ
のコイルに電流が供給されることにより励磁され、吸引
されるプランジャのストロークを計測することによって
異常を診断しているため、技術者の経験の差により診断
にばらつきが発生していた。また、前記マグネットブレ
ーキに異常が発生する直前の状態を判断することが難し
く、異常を未然に防止することが困難であった。

【０００３】このため、従来、マグネットブレーキに電
流を供給してからブレーキの制動力を司るプランジャが
起動するまでの時間を計測し、ライニングの摩耗を検出
したり、前記プランジャが動作するときの電流値の乱れ
を検出して異常を検出するエレベータのマグネットブレ
ーキ異常診断装置が提案されている。

【０００４】なお、この種のものとして、例えば特開平
９−２１０１０６号公報に記載されるものを挙げること
ができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般にエレベータのマ
グネットブレーキにあっては、制動時はコイルに電流が
供給されないため、ブレーキのライニングに制動ばねの
押付力によって回転部に押さえつけられることによって
制動状態を保持している。これに対し動作時は、コイル
に電流が供給され、ライニングの動きと同期したプラン
ジャがコイルに吸引されるが、この吸引力が制動ばねの
押付力以上になりはじめてプランジャが起動する。した
がって、プランジャが起動するまでの時間はプランジャ
ストロークの設定寸法にも左右されるが、前記押付力を
決定する制動ばねの設定寸法にも大きな影響を受ける。
このため、前述した従来のエレベータのマグネットブレ
ーキの異常診断装置では、プランジャが起動するまでの
時間とプランジャ動作時の電流の乱れによってマグネッ
トブレーキの異常を検出するが、制動ばねの設定寸法に
よってはマグネットブレーキが正常に動作していても異
常と診断してしまう可能性があった。

【０００６】また、マグネットブレーキコイルに電流を
流し続けると、コイルの温度が上昇し、プランジャを吸
引する力が熱となって逃げるため、このときプランジャ
を吸引するためには通常以上の電流を流す必要がある。
このため、コイルの温度が上昇したときはプランジャ動
作までの時間や電流の乱れにも影響を受ける。したがっ
て、前述した従来のエレベータのマグネットブレーキの
異常診断装置では、マグネットブレーキが正常に動作し
ていても異常と診断してしまう可能性があった。

【０００７】本発明はこのような従来技術における実情
に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、制動ばね
の設定寸法に影響を受けることなく診断を行うことので
きるエレベータのマグネットブレーキ異常診断装置を提
供することにある。

【０００８】また、第２の目的は、コイルの温度上昇に
影響を受けることなく診断を行うことのできるエレベー
タのマグネットブレーキ診断装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この第１の目的を達成す
るために本発明の請求項１記載の発明は、コイルに電流
が供給されることに応じて吸引されるプランジャを有す
るマグネットブレーキにあって、ブレーキ電源回路によ
り動作するマグネットブレーキの電流値を検出する電流
値検出手段と、前記電流値から異常診断のための抽出信
号を抽出する抽出手段と、異常診断の判定値を記憶する
判定値記憶手段と、前記抽出信号と前記判定値を比較す
る比較手段と、この比較手段の比較値に基づき前記マグ
ネットブレーキが正常か否かおよび異常の兆候があるか
否かを判定する判定手段とを備えたエレベータのマグネ
ットブレーキ異常診断装置おいて、前記プランジャの起
動時に生じる電流の乱れが発生する時間を計測する計測
手段を設け、この計測手段の計測値に基づき診断を行う
構成にしてある。

【００１０】前記のように構成した本発明の請求項１記
載の発明によれば、電流検出手段によりマグネットブレ
ーキの電流値を検出し、この検出値から計測手段はプラ
ンジャの起動時に生じる電流の乱れが発生する時間を計
測する。この計測された時間と判定値記憶手段に記憶さ
れた判定値とを比較手段により比較するとともに、判定
手段により比較値に基づきマグネットブレーキが正常か
否かおよび異常の兆候があるか否かを判定する。このよ
うにプランジャの起動時に生じる電流の乱れが発生する
時間に基づき診断を行うため、制動ばねの設定寸法に影
響を受けることなく診断を行うことができる。

【００１１】また、第２の目的を達成するために本発明
の請求項２記載の発明は、エレベータが停止してから所
定時間が経過しているかどうかを判定するブレーキ動作
検出手段を備え、前記コイルが所定温度以下のときに異
常診断を行う構成となっている。

【００１２】前記のように構成した本発明の請求項２記
載の発明によれば、ブレーキ動作検出手段によりエレベ
ータが停止してから所定時間が経過しているかどうかを
判定し、所定時間が経過しており、コイルの温度が所定
温度になっていることが確認された状態で異常診断を行
う。これによって、コイルの温度上昇に影響を受けるこ
となく診断を行うことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明のエレベータのマグ
ネットブレーキ異常診断装置の実施の形態を図に基づい
て説明する。

【００１４】図１は本発明のエレベータのマグネットブ
レーキ異常診断装置の一実施形態を示す説明図、図２は
電流波形と時間との関係およびプランジャの変位と時間
との関係を示す説明図、図３はプランジャストロークと
起動電流の関係を示す説明図、図４は制動ばね圧縮量と
起動電流の関係を示す説明図、図５は制動ばね圧縮量と
電流の乱れが発生する時間の関係を示す説明図、図６は
プランジャストロークと電流の乱れが発生する時間の関
係を示す説明図、図７はコイルの温度と電流の乱れとの
関係を示す説明図、図８は電源電圧と電流の乱れとの関
係を示す説明図、図９は図１のマグネットブレーキ異常
診断装置の処理手順を示すフローチャート、図１０は図
９のａに続くマグネットブレーキ異常診断装置の処理手
順を示すフローチャートである。

【００１５】エレベータには図１に示すように、ブレー
キ電源回路１にブレーキ動作指令を出力するエレベータ
制御盤２と、ブレーキ電源回路１により動作するマグネ
ット式のブレーキ装置３とを有している。また、前記の
ブレーキ装置３は、ブレーキ電源回路１からコイル３１
に電流が供給されることに応じてコア３４に吸引される
プランジャ３０と、このプランジャ３０の吸引に応じて
回転体に当接するライニング３２と、プランジャ３０に
押付力を付与する制動ばね３３とを備えている。

【００１６】そして、本実施形態のマグネットブレーキ
異常診断装置２０は、ブレーキ電源回路１から出力され
る電流値を検出する電流値検出手段４と、前記電流値か
ら異常診断のための抽出信号、すなわちデータを抽出す
る抽出手段５と、異常診断の判定値を記憶する判定値記
憶手段６と、前記抽出信号と前記判定値を比較する比較
手段７と、エレベータ制御盤２のブレーキ動作信号を検
出し、エレベータが停止してから所定時間が経過してい
るかどうかを判定するブレーキ動作検出手段８と、比較
手段７の比較値に基づきブレーキ装置３が正常か否かお
よび異常の兆候があるか否かを判定する判定手段９と、
プランジャ３０の起動時に生じる電流の乱れが発生する
時間を計測する計測手段と、通信回線１１を介して監視
センタ１２に接続される通信手段１０とを備えている。
なお、前述した計測手段は、例えば抽出手段５からなっ
ている。また、前記の判定値はブレーキが正常に動作し
たときに抽出した信号に所定の幅を持たせて設定された
ものとなっている。

【００１７】また、ブレーキ電源回路１からコイル３１
に供給される電流の電流波形５０とプランジャ３０の変
位６０との関係を図２に基づいて説明する。コイル３１
に流れる電流はこのコイル３１のインダクタンスとイン
ピーダンスにより求められる回路の時定数から電流波形
５０の如く穏やかに増加し、電流値が増加するとコイル
３１の吸引力が増加する。このときプランジャヤ３０は
制動ばね３３で押さえつけられているため、プランジャ
３０がコア３４に吸引される力が制動ばね３３の押付力
以上になる電流値、すなわち電流を供給してから時間５
２の電流値に達し時にプランジャ３０が駆動する。

【００１８】次いで、プランジャ３０のストロークとプ
ランジャ３０が完全に起動するまでの起動時間との関係
を図３に基づいて説明する。プランジャ３０の動作が異
常となる原因、例えばライニング３２の摩耗が発生する
と、プランジャ３０とコア３４の距離が増加する。この
距離が増加するとプランジャ３０を完全にコア３４に吸
引するまでに時間を要し、起動時間５２が増加する。し
たがって、ライニング３２が所定量以上摩耗したこと
は、起動時間５２を正常なときの値と比較することによ
り診断することができる。一方、プランジャ３０の動き
が異物等により固渋するとプランジャ３０のストローク
が減少し、図３に示すように起動時間５２も短くなる傾
向がある。但し、ブレーキ装置３はその制動力を制動ば
ね３３により調整することができ、制動ばね３３圧縮量
を変えると抽出したデータを判定する判定値も変化して
しまう。

【００１９】ここで、制動ばね３３の圧縮量と起動時間
５２との関係を図４に基づき説明する。制動ばね３３の
圧縮量が適正値より大きくなると、この制動ばね３３が
プランジャ３０を押さえつける押付力が大きくなり、プ
ランジャ３０をコア３４まで吸引するために時間を要す
る。その結果、制動ばね３３の圧縮量が適正値より大き
いときは、ライニング３２が所定量の摩耗に達していな
くとも、起動時間５２が長くなるため、見かけ上ライニ
ング３２が異常摩耗に達したと診断してしまう可能性が
ある。また、逆に制動ばね３３の圧縮量が適正値より小
さくなると、この制動ばね３３がプランジャ３０を押さ
えつける押付力が小さくなり、プランジャ３０をコア３
４まで吸引するために時間が短くなる。その結果、制動
ばね３３の圧縮量が適正値より小さいときは、プランジ
ャ３０の動作が正常でも起動時間５２が短くなるため、
見かけ上ライニング３２のストロークが減少し、動作が
異常であると診断してしまう可能性がある。

【００２０】次に、プランジャ３０のストロークと、電
流５５と起動電流５１の差である電流の乱れ５３が発生
する時間５４との関係を図５に基づき説明する。プラン
ジャ３０が駆動することによりコイル３１の磁束が変化
し、これに伴い回路の時定数も変化して電流の乱れ５３
が発生する。プランジャ３０が正常に駆動できなかった
場合などは、このプランジャ３０の動作量が少なくなり
コイル３１の磁束の変化が減少し、前記時定数の変化も
減少する。そして、この時定数の減少に伴い電流の乱れ
５３も減少する。この電流の乱れ５３が発生する時間５
４は図６に示すようにブレーキ装置３の制動ばね３３の
圧縮量に関係なく一定であることから電流の乱れ５３が
発生する時間５４を抽出手段５で抽出することにより制
動ばね３３の圧縮量の変化に関係なくプランジャ３０の
動作異常を診断することができる。

【００２１】この実施形態にあっては、異常診断を行う
場合、まず、手順Ｓ１としてブレーキ動作検出手段８は
エレベータ制御装置２のブレーキ動作信号に基づきエレ
ベータが停止してから一定時間以上経過しているかどう
かを判定する。すなわち、ブレーキ装置３が連続して動
作するとコイル３１の温度が上昇し、プランジャ３０を
コア３４に吸引する起動電流５５が大きくなるため、図
７に示すように電流の乱れ５３が大きくなる。したがっ
て、プランジャ３０の動きが正常でも電流の乱れ５３が
発生する時間５４が長くなるため、コイル３１の温度が
上昇しているときは診断を実施しないようにするもので
ある。条件を満たしている場合は、手順Ｓ２としてブレ
ーキ装置３が正常に動作する高速運転中かどうかを確認
し、このとき高速運転中であることを確認すると、手順
Ｓ３としてエレベータ制御装置２がブレーキ動作指令を
オンしたかどうかを確認する。この指令がオンしている
ことが確認されると、手順Ｓ４として電流検出手段によ
り検出される電流値の記憶が実施され、この電流値の記
憶は手順Ｓ５に示すようにブレーキ動作指令のオフまで
継続される。このとき検出された電流値は図２の電流波
形５０に示すように脈動を含んでいるため手順Ｓ６とし
て抽出手段５により抽出信号を抽出しやすいように平均
化される。次いで、手順Ｓ７として平均化したデータの
読み出しが行われ、手順Ｓ８として抽出手段５により定
格電流５６を算出する。この定格電流５６はブレーキ電
源回路１の電源電圧変動に比例して変化する。この電源
電圧と電流の乱れ５３の関係を図８に基づき説明する。
つまり電源電圧変動も前述したコイル３１の温度上昇と
同じように電流の乱れ５３に影響を与えるため、手順Ｓ
８に示すように電源電圧変動に比例して変化する定格電
流５６を抽出することにより正確な診断を実施するもの
となっている。この後、手順Ｓ９として抽出した定格電
流が診断可能な範囲かどうかを判定し、診断可能であれ
ば手順Ｓ１０として検出した電流値のデータが変化して
いるかが判定される。このときデータの変化がないこと
が判定されると判定手段９は手順Ｓ１２として電流検出
手段４の異常と診断し、手順Ｓ１３として通信手段１０
および通信回線１１を介して監視センタ１２に異常発生
の旨を発報する。一方、前記の手順Ｓ１０でデータが変
化していることが判定されると、手順Ｓ１１として診断
を開始する。

【００２２】まず、抽出手段５は手順Ｓ１４として電流
値のデータが一定時間以上一定になっているかどうかを
判定する。データが一定になっているときは図２に示す
電流の乱れ５３が発生しないまま定格電流５６の状態に
なってことを表しており、これはプランジャ３０の動き
に異常が発生したことを意味する。したがって、判定手
段９は手順Ｓ１５としてブレーキ固渋と診断し、手順Ｓ
１６として通信手段１０および通信回線１１を介して監
視センタ１２に異常発生の旨を発報する。一方、全域の
手順Ｓ１４でデータが変化していることが判定される
と、手順Ｓ１７として電流の乱れ５３が発生し、電流が
最大となった時点、すなわちデータＡが記憶されている
かどうかが確認される。通常、最初の時点でこの記憶を
行っていることはないので、手順Ｓ１８としてデータが
前回のデータより増加しているかどうかが判定される。
データが増加していればまだ最大値に達していないので
手順Ｓ１４からの処理を繰り返す。そして、データが増
加していないことが判定されると電流が最大値に達した
ことを示しているので、手順Ｓ１９としてこの最大値を
データＡとして記憶し、手順Ｓ１４からの処理を繰り返
す。データＡを記憶した後、手順Ｓ２０としてデータが
一定時間以上増加しているかどうかを判定する。このと
き、データが増加していないときは、引き続き電流の乱
れ５３が発生している途中であることを示すため手順Ｓ
１４からの処理を繰り返す。一方、データの増加が開始
されると、この時点は図２における起動電流５１の発生
点を示しているので、手順Ｓ２１としてこの増加開始時
点をデータＢとして記憶する。次に、手順Ｓ２２として
データＡに示す電流の最大値が発生した時点と、データ
Ｂに示すデータが増加を開始した時点との間の時間を算
出する。なお、前記の手順Ｓ１４から手順Ｓ２２までの
処理は抽出手段５により行われる。

【００２３】この後、手順Ｓ２３として比較手段７によ
り判定値記憶手段６に記憶される判定値と抽出したデー
タとを比較し、手順Ｓ２４として判定値に基づき異常を
診断する。この手順Ｓ２４で抽出したデータが判定値内
であれば診断結果は手順Ｓ２５に示すように正常となる
が、判定値の範囲外である場合、手順Ｓ２６に示すよう
に異常と診断され、手順Ｓ２７として通信手段１０およ
び通信回線１１を介して監視センタ１２に異常発生の旨
が発報される。

【００２４】このように構成した実施形態では、プラン
ジャ３０の起動時に生じる電流の乱れが発生する時間に
基づき診断を行うため、制動ばね３３の設定寸法に影響
を受けることなく診断を行うことができ、これによっ
て、制動ばね設定寸法に変更があっても正確にブレーキ
装置３の異常診断を行うことができる。また、コイル３
１の温度が所定温度になっていることが確認された状態
で異常診断を行うことにより、コイルの温度上昇に影響
を受けることなく診断を行うことができ、これによっ
て、より正確にブレーキ装置３の異常診断を行うことが
できる。さらに、ブレーキ装置３に異常や異常の兆候が
発生した場合、監視センタ１２に発報することによっ
て、保守員を迅速に現地に向かわせ故障復旧に対応させ
ることができるとともに、故障によるエレベータの停止
時間の低減をは図ることができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の発明は以上のよ
うに構成したので、プランジャの起動時に生じる電流の
乱れが発生する時間に基づき診断を行うため、制動ばね
の設定寸法に影響を受けることなく診断を行うことがで
きる。また、本発明の請求項２記載の発明は異常のよう
に構成したので、コイルの温度が所定温度になっている
ことが確認された状態で異常診断を行うことにより、コ
イルの温度上昇に影響を受けることなく診断を行うこと
ができる。これによって、正確にマグネットブレーキの
異常を診断することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエレベータのマグネットブレーキ異常
診断装置の一実施形態を示す説明図である。

【図２】電流波形と時間との関係およびプランジャの変
位と時間との関係を示す説明図である。

【図３】プランジャストロークと起動電流の関係を示す
説明図である。

【図４】制動ばね圧縮量と起動電流の関係を示す説明図
である。

【図５】制動ばね圧縮量と電流の乱れが発生する時間の
関係を示す説明図である。

【図６】プランジャストロークと電流の乱れが発生する
時間の関係を示す説明図である。

【図７】コイルの温度と電流の乱れとの関係を示す説明
図である。

【図８】電源電圧と電流の乱れとの関係を示す説明図で
ある。

【図９】図１のマグネットブレーキ異常診断装置の処理
手順を示すフローチャートである。

【図１０】図９のａに続くマグネットブレーキ異常診断
装置の処理手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ ブレーキ電源回路 ２ エレベータ制御盤 ３ ブレーキ装置 ４ 電流検出手段 ５ 抽出手段（計測手段） ６ 判定値記憶手段 ７ 比較手段 ８ ブレーキ動作検出手段 ９ 判定手段 １０ 通信手段 １１ 通信回線 １２ 監視センタ ３０ プランジャ ３１ コイル ３２ ライニング ３３ 制動ばね ５０ 電流波形 ５１ 起動電流 ５２ 起動時間 ５３ 電流の乱れ ５４ 電流の乱れが発生する時間 ５５ 電流 ６０ プランジャの変位

フロントページの続き (72)発明者 菊地 浩二 東京都千代田区神田淡路町２丁目１番地 株式会社日立ビルシステム東京東支社内 Ｆターム(参考） 3F304 BA07 BA13 BA16 EA29 ED18

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイルに電流が供給されることに応じて
   吸引されるプランジャを有するマグネットブレーキにあ
   って、ブレーキ電源回路により動作するマグネットブレ
   ーキの電流値を検出する電流値検出手段と、前記電流値
   から異常診断のための抽出信号を抽出する抽出手段と、
   異常診断の判定値を記憶する判定値記憶手段と、前記抽
   出信号と前記判定値を比較する比較手段と、この比較手
   段の比較値に基づき前記マグネットブレーキが正常か否
   かおよび異常の兆候があるか否かを判定する判定手段と
   を備えたエレベータのマグネットブレーキ異常診断装置
   おいて、 前記プランジャの起動時に生じる電流の乱れが発生する
   時間を計測する計測手段を設け、この計測手段の計測値
   に基づき診断を行うことを特徴とするエレベータのマグ
   ネットブレーキ異常診断装置。
2. 【請求項２】 エレベータが停止してから所定時間が経
   過しているかどうかを判定するブレーキ動作検出手段を
   備え、前記コイルが所定温度以下のときに異常診断を行
   うことを特徴とする請求項１記載のエレベータのマグネ
   ットブレーキ異常診断装置。
3. 【請求項３】 通信回線に接続される通信手段と、この
   通信手段と前記通信回線を介して接続可能な監視センタ
   とを備え、マグネットブレーキの異常発生を前記通信手
   段を介して前記監視センタに通報することを特徴とする
   請求項１記載のエレベータのマグネットブレーキ異常診
   断装置。