JP2002003095A - エレベータの制御装置 - Google Patents
エレベータの制御装置Info
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Abstract
ーキの制動トルクをブレーキが動作時でも、独立した手
段にて緩和することができる。 【解決手段】 エレベータの制御装置は、ブレーキ制動
時において、アクチュエータ16をONさせてアクチュ
エータ16を膨張させ、アクチュエータ16と接触して
いるブレーキ本体14部分を、図4の矢印B1に示す方
向の如く、アクチュエータ16により、ブレーキパッド
11がある側とは反対側の外側へ押圧させて、ブレーキ
スプリング13と接触しているブレーキ本体14部分に
よりブレーキスプリング13を圧縮させている。
Description
動トルクを発生させる構造の制動装置を有するエレベー
タの制御装置に係り、詳しくは、ブレーキを開放する方
向に開放力を発生するアクチュエータを制動装置に取り
付けてなるエレベータの制御装置に関するものである。
ク設定については、負荷や走行条件が最悪の場合を考慮
して、制動トルクの設定が行なわれていた。例えば、過
積載でかごDN方向に定格速度で走行を行う場合は、通
常、エレベータを停止させることができる範囲の大きな
制動トルクに固定設定が行われていた。しかしながら、
この従来のエレベータ用ブレーキの制動トルク設定で
は、制動時にエレベータが停止し易い負荷、運転方向で
あると、過制動となり減速度が大きくなることがあっ
た。
している場合には、過制動の結果、大きな減速度が発生
して乗客に大きな力を与えてしまうことがあった。この
ため、エレベータが非常停止する際、かご内の荷重(乗
客数)によっては、衝撃力が変化して、乗客に不快感を
与える場合があった。
ータには、例えば、特開平7−206288号公報に記
載されたものが挙げられる。この公報には、上記問題を
解消する方法として、ブレーキコイルの通電電流を制御
して、減速度を一定値に制御することが記載されてい
る。この公報のエレベータは、ブレーキ解放用のコイル
を用いて、制動トルクを制御する方式を採っている。以
下に、この従来のエレベータを、図面を参照して説明す
る。
で提案された従来のエレベータの全体構成を示す図であ
る。図12に示すように、エレベータのかご101は、
ロープ102を介して釣合重り103に連結されてい
る。モータ104は、回転力によりブレーキドラム(カ
ップリング)105を介してシーブ106を回転させ、
シーブ106とロープ102間の摩擦力を利用して、エ
レベータのかご101を昇降させている。
出するための速度検出器110が取り付けられている。
ブレーキドラム105の周囲には、ブレーキ力を得るた
めのブレーキシュー107が設けられ、更にこのブレー
キシュー107を不勢するためのブレーキばね108が
設けられている。ブレーキばね108には、エレベータ
制御部111からのブレーキ指令により、ブレーキばね
108を動作させるブレーキコイル109が設けられて
いる。
ベータの非常停止指令を出力する非常停止指令発生部1
12と、エレベータの速度基準パターンに基づく速度基
準指令を出力するとともに、非常停止時には、予め設定
された減速度(通常時の減速度よりもやや大きい減速
度)をもった非常停止用速度基準パターンに基づく速度
基準指令を出力する速度基準発生部113とを有する。
時、速度基準発生部113からの速度基準と速度検出部
110からの速度帰還量との偏差を増幅演算してトルク
指令を出力する速度制御部114と、速度制御部114
からのトルク指令に基づいてモータ104への速度指令
を出力するモータ制御部115と、非常停止時、速度制
御部114からの減速度指令を入力して、ブレーキコイ
ル109へのブレーキトルク指令を出力するブレーキ制
御部116とを有する。
時、速度制御部114からのブレーキ動作指令に基づい
てブレーキコイル109へのブレーキ電流のオンオフ通
電制御(即ち、ブレーキの解放若しくは制動動作の2モ
ード制御)を行うとともに、非常停止時には、所定の減
速度パターンによるブレーキ制御部116からのブレー
キトルク指令に基づいてブレーキコイル109への通電
電流を無段階的に制御するブレーキ制御切替部117と
を有している。
部116によりブレーキコイル109への通電電流を制
御して、エレベータの非常停止時に、かご101の減速
度を可変制御するようにブレーキの制動力を制御するよ
うに構成したため、かご101の減速度を一定に保持す
ることができ、不快感のない安全な走行でエレベータを
運転することができる。
エレベータでは、エレベータの非常停止時に、ブレーキ
コイル109の通電電流を制御して、減速度を一定値に
制御するために、ブレーキ開放用のブレーキコイル10
9を用いて、制動トルクを制御する方式を採っていた
が、この方式では、ブレーキ制御に異常が発生すると、
制動トルクを加減制御することが困難になるという問題
があった。
ためになされたもので、ブレーキの開放用のコイルは用
いずに、ブレーキの制動トルクをブレーキが動作時で
も、独立した手段にて緩和することができるエレベータ
の制御装置を提供することを目的とする。
て制動トルクを発生させる構造の制動装置を有するエレ
ベータの制御装置において、ブレーキ制動時に、ブレー
キを開放する方向に開放力を発生するブレーキ開放手段
を前記制動装置とは独立した手段として設けたものであ
る。
生させる構造の制動装置を有するエレベータの制御装置
において、エレベータの巻上機の回転軸と前記制動装置
間の距離を変化させる距離調整駆動手段を有するもので
ある。
前記制動装置を用いて、エレベータ走行中に制動力を発
生する必要が生じた場合に、終端階を行き過ぎることが
ない範囲で、かつかごの減速度が小さくなる減速パター
ンを算出する減速パターン算出手段と、この算出された
減速パターンに基づいて前記ブレーキ開放手段/前記距
離調整駆動手段を制御する開放/駆動手段制御手段とを
有するものである。
前記減速パターン算出手段が、目的階に停止させる減速
パターンを算出するものである。
前記ブレーキ開放手段/前記距離調整駆動手段を制御す
る前記開放/駆動手段制御手段が故障した場合、その故
障した前記開放/距離手段制御手段を停止させる開放/
駆動手段停止手段を有するものである。
減速時に発生する巻上機の発電エネルギーを、前記制御
装置の電源に使用するものである。
態を、図面を用いて説明する。 実施の形態1.本実施の形態は、従来例と対比しなが
ら、説明する。まず、従来例を、図1、2を参照して説
明する。図1は従来のエレベータのシステム構成を示す
概略図である。図示例は、制動装置が巻上機に取り付け
られ、ディスクブレーキを用いた例である。図1におい
て、1はディスクブレーキ、2はブレーキディスク、3
は巻上機シーブ、4はかご、5は釣合重り、6はメイン
ロープ、7は巻上機モータ、8は回転検出器である。こ
の従来のエレベータでは、ディスクブレーキ1により、
かご4の保持や緊急時の制動を行なう。
を示す図である。図2において、図1と同一符号は同一
または相当部分を示し、10、11はブレーキパッド、
12はブレーキコイル、13はブレーキスプリング、1
4は端部にブレーキパッド10、11が設けられたプラ
ンジャ、15はブレーキ本体である。A1は、巻上機の
軸中心を示している。
動作について説明する。ディスクブレーキ1は、巻上機
に取り付けられたブレーキディスク2を、ブレーキ本体
14に設けられたブレーキパッド10、11で挟み込む
ことにより、制動力を発生する。このブレーキパッド1
0、11によるブレーキディスク2への押し付け力は、
プランジャ14とブレーキ本体15間に圧縮して装着さ
れたブレーキスプリング13によって発生される。
ル12に通電し、その発生する磁束の吸引力によりブレ
ーキスプリング13を更に圧縮することで、ブレーキパ
ッド10、11が設けられたプランジャ14をブレーキ
ディスク2と離間するように外側に引き付けて、ブレー
キを開放する。この時、プランジャ14のブレーキパッ
ド10、11は、ブレーキディスク2と離間される。ま
た、ブレーキを制動する場合は、ブレーキコイル12へ
の通電を遮断し、ブレーキスプリング13の圧縮を開放
してそのブレーキスプリング13のばね力により、プラ
ンジャ14のブレーキパッド10、11をブレーキディ
スク2の部分に押し付ける。
キの制動時において、ブレーキスプリング13の当初設
定の締込み量でブレーキトルクが決まり、ブレーキ動作
時、その制動力を変動させることができなかった。そこ
で、本実施の形態では、図3、4に示すように、ブレー
キ制動時に、ブレーキ力を弱めることができるように、
ブレーキを開放する方向に力を発生することができるア
クチュエータ16(ブレーキ開放手段)を、ディスクブ
レーキ1とは独立した手段としてエレベータの制御装置
に備えた。なお、アクチュエータ16自身は、ディスク
ブレーキ1に設置している。このアクチュエータ16の
動作により、ブレーキスプリング13のばね力だけで決
まる制動力を弱めることができる。
ブレーキ開放状態のディスクブレーキの構成を示す図、
図4は本発明に係る実施の形態1におけるブレーキ制動
状態のディスクブレーキの構成を示す図である。図3、
4において、アクチュエータ16は、例えば、ブレーキ
パッド11がある側からブレーキ本体15を貫通して外
側に突出しているプランジャ14部分とブレーキ本体1
5外側面との間に配置されている。
に、エレベータの制御装置によりONされると膨張し、
接触しているブレーキ本体14部分を、図4の矢印B1
に示す方向の如く、ブレーキパッド11がある側とは反
対側の外側へ押圧して、ブレーキスプリング13と接触
しているプランジャ14部分によりブレーキスプリング
13を圧縮する機能を有している。
ーキスプリング13のばね力による押し付け力により発
生される。エレベータの制御装置は、ブレーキ制動時に
おいて、アクチュエータ16をONさせてアクチュエー
タ16を膨張させ、アクチュエータ16と接触している
プランジャ14部分を、図4の矢印B1に示す方向の如
く、アクチュエータ16により、ブレーキパッド11が
ある側とは反対側の外側へ押圧させて、ブレーキスプリ
ング13と接触しているプランジャ14部分によりブレ
ーキスプリング13を圧縮させている。
パッド10、11のブレーキディスク2への押し付け力
が緩められる方向に働き、ブレーキの制動トルクが緩和
される。従って、ブレーキ制動時に、ブレーキ開放用の
ブレーキコイル12を用いずに、ディスクブレーキ1と
は独立した手段の、ブレーキを開放する方向に力を発生
するアクチュエータ16により、ブレーキの制動トルク
を緩和することができる。
ュエータ16をディスクブレーキ1にを設置して制動力
を緩和する構成の場合を説明したが、本実施の形態で
は、ブレーキ本体のディスクブレーキ1またはブレーキ
パッド10、11の位置を変動させることにより、制動
力を可変とするように構成している。以下、本実施の形
態を、図面を参照して説明する。
る。通常、ブレーキトルクTは、ブレーキパッド10、
11のブレーキディスク2への押し付け力Fと巻上機の
回転軸C1からブレーキパッド10、11の中心までの
距離R、およびブレーキパッド10、11とブレーキデ
ィスク2の摩擦係数μによって決定される。
11の押し付け力Fと回転軸C1からの距離R、および
ブレーキパッド10、11とブレーキディスク2の摩擦
係数μとの関係は、T=μ×F×Rとなる。走行中に摩
擦係数μや押し付け力Fを変化させずに、回転軸C1か
らの距離Rを変化させて、制動トルクを変化させる。
けるディスクブレーキを説明する図である。図6、7に
おいて、図2と同一符号は同一または相当部分を示し、
R、rは、巻上機の回転軸からディスクブレーキ1のブ
レーキパッド10、11の中心までの距離を示してい
る。エレベータの制御装置における距離調整手段は、ブ
レーキ制動時に、巻上機の回転軸からブレーキパッド1
0、11の中心までの距離を、図6の通常時の距離Rか
ら図7の距離r(r<R)のように、小さくなるように
調整する。
パッド10、11のブレーキディスク2への押し付け力
が緩められる方向に働き、ブレーキの制動トルクが緩和
される。従って、ブレーキ制動時に、ブレーキ開放用の
ブレーキコイル12を用いずに、ディスクブレーキ1と
は独立した手段の、巻上機の回転軸からディスクパッド
10、11の中心までの距離を、距離R→距離rと小さ
く設定する距離調整手段により、ブレーキの制動トルク
を緩和することができる。
形態3におけるエレベータのシステム構成を示す図であ
る。図示例は、上記実施の形態1、2のような、制動力
をブレーキ制動中でも緩めることができるエレベータの
制御装置を、エレベータシステムに用いた例である。図
8において、図1、3、4と同一符号は同一または相当
部分を示し、9は終端階、20は減速パターン発生装
置、21は比較器、22は制御指令発生装置、23は速
度帰還値、24は回転検出器8の出力パルス、25はア
クチュエータ駆動回路、26は終端距離演算器、34は
制動力調整装置である。
装置20、比較器21、制御指令発生装置22、アクチ
ュエータ駆動回路25および終端距離演算器26などか
ら構成される。エレベータが走行中に制動する必要が生
じた場合に、エレベータの昇降路の終端階までの残距離
を、パルスエンコーダなどの回転検出器8の出力パルス
24を終端距離演算器26に入力し、終端距離演算器2
6により、昇降路終端階9までの距離Lを算出する。
の非常制動開始時の速度V0および算出された終端階ま
での距離Lから、終端階を行き過ぎることがない範囲
で、かつかごの減速度が極力小さくなる減速パターンを
算出する。次いで、比較器21は、算出された減速パタ
ーンと速度帰還値23とを比較して、その比較結果を制
御指令発生装置22へ出力する。
駆動回路25にON、OFF指令を出力し、アクチュエ
ータ16による減速トルクを調整して、減速パターン指
令に追従するようにアクチュエータ16を制御する。こ
れにより、ブレーキ制動時に、ブレーキパッド10、1
1のブレーキディスク2への押し付け力が緩められる方
向に働き、ブレーキの制動トルクが緩和される。
用のブレーキコイル12を用いずに、ディスクブレーキ
1とは独立した手段の、終端階を行き過ぎることがない
範囲で、かつかごの減速度が小さくなる減速パターンを
算出し、この算出された減速パターンを基にアクチュエ
ータ16による減速トルクを調整する制動力調整装置3
4により、ブレーキの制動トルクを緩和することができ
る。
走行中に制動力を発生する必要が生じた場合に、終端階
を行き過ぎることがない範囲で、かつかごの減速度が小
さくなる減速パターンを算出し、この算出された減速パ
ターンを基にアクチュエータ16による減速トルクを調
整する構成について説明したが、エレベータ走行中に制
動力を発生する必要が生じた場合に、終端階を行き過ぎ
ることがない範囲で、かつかごの減速度が小さくなる減
速パターンを算出し、この算出された減速パターンを基
に、実施の形態2で説明したエレベータの巻上機の回転
軸とディスクブレーキ1間の距離を変化させる距離調整
駆動手段を制御するように構成してもよい。これによ
り、エレベータの巻上機の回転軸からディスクブレーキ
1までの距離を小さくすることにより、ブレーキの制動
トルクを緩和することができる。
形態4におけるエレベータのシステム構成を示す図であ
る。図9において、図8と同一符号は同一または相当部
分を示し、28は目的停止階距演算器である。本実施の
形態は、実施の形態3のエレベータ制御装置を、更に発
展させた構成であり、エレベータの停止位置をある適当
な目的階に設定している。
す図である。エレベータの昇降路の停止する目的階まで
の距離Lfを、パルスエンコーダなどの回転検出器8の
出力パルス24を目的停止階距離演算器28に入力し、
目的停止階距離演算器28により、停止する目的階40
までの距離Lfを算出する。
の非常制動開始時の速度V0および算出された目的階4
0までの距離Lfから、目的階に停止するための減速パ
ターンを算出する。比較器21は、算出された目的階に
停止するための減速パターンと速度帰還値23とを比較
して、その比較結果を制御指令発生装置22へ出力す
る。
駆動回路25にON、OFF指令を出力し、アクチュエ
ータ16による減速トルクを調整して、減速パターン指
令に追従するようにアクチュエータ16を制御する。こ
れにより、目的階に停止することを加味した減速パター
ンを算出しているので、ブレーキ制動時に、かご4内に
乗客を閉じ込めることなく目的階に停止させることがで
き、しかもブレーキの制動トルクを緩和させることがで
きる。
の緩和をアクチュエータ16による制御の場合について
説明したが、実施の形態2で説明したエレベータの巻上
機の回転軸とディスクブレーキ1間の距離を変化させる
場合にも適用させることができる。
形態1〜4で述べたアクチュエータ16/距離調整駆動
手段を制御する制御回路が故障した場合、制御切り離し
装置により、その故障した制御回路を停止させるように
構成してもよい。これにより、ばね力などによる最大の
制動トルクを得ることができる。
クを、アクチュエータ16の制御等により制御するエレ
ベータシステムにおいて、制御装置の電源は、通常、売
電が遮断された場合でも動作するようにバックアップ電
源(バッテリ)等を有して構成されるのが通常である。
るエレベータのシステム構成を示す図である。図11に
おいて、図9と同一符号は同一または相当部分を示し、
30はPMモータ、31はモータ駆動回路、32は制動
力調整器、33はコンタクタである。
エレベータの非常制動開始から停止までの空転時に、巻
上機が発電機として作用するので、その発生エネルギー
を、停電時にONとなるコンタクタ33で、ブレーキ制
動力の制御装置34に接続して、制御回路の電源に使用
できるよう構成する。これにより、巻上機にPMモータ
30を使用し、かご4停止までの発電エネルギーを制御
電源として使用するので、バックアップ用のバッテリを
不用にすることができるほか、レイアウト性、保守性に
も優れたエレベータ制御装置を得ることができる。
ィスクブレーキを制動装置として用いた場合を例示した
が、実施の形態2を除き、ドラムブレーキ等方式が異な
る制動装置を用いても、同様の効果が期待できる。
ルクを発生させる構造の制動装置を有するエレベータの
制御装置において、ブレーキ制動時に、ブレーキを開放
する方向に開放力を発生するブレーキ開放手段を前記制
動装置とは独立した手段として設けて構成することによ
り、ブレーキ制動時に、ブレーキ開放用のブレーキコイ
ルを用いずに、制動装置とは独立した手段の、ブレーキ
を開放する方向に力を発生するブレーキ開放手段によ
り、ブレーキの制動トルクを緩和することができる。
クを発生させる構造の制動装置を有するエレベータの制
御装置において、距離調整駆動手段により、エレベータ
の巻上機の回転軸と前記制動装置間の距離を変化させる
ように構成することにより、ブレーキ制動時に、ブレー
キ開放用のブレーキコイルを用いずに、ディスクブレー
キとは独立した手段の、巻上機の回転軸から制動装置ま
での距離を、小さく設定できる距離調整手段により、ブ
レーキの制動トルクを緩和することができる。
前記制動装置を用いて、エレベータ走行中に制動力を発
生する必要が生じた場合に、終端階を行き過ぎることが
ない範囲で、かつかごの減速度が小さくなる減速パター
ンを減速パターン算出手段により算出し、この算出され
た減速パターンに基づいて、開放/駆動手段制御手段に
より、前記ブレーキ開放手段/前記距離調整駆動手段を
制御するように構成することにより、ブレーキの制動時
に、ブレーキの制動トルクを緩和することができる。
前記減速パターン算出手段により、目的階に停止させる
減速パターンを算出するように構成することにより、目
的階に停止することを加味した減速パターンを算出して
いるので、ブレーキ制動時に、かご内に乗客を閉じ込め
ることなく目的階に停止させることができ、しかもブレ
ーキの制動トルクを緩和させることができる。
前記ブレーキ開放手段/前記距離調整駆動手段を制御す
る前記開放/駆動手段制御手段が故障した場合、開放/
駆動手段停止手段により、その故障した前記開放/距離
手段制御手段を停止させるように構成することにより、
ばね力などによる最大の制動トルクを得ることができ
る。
減速時に発生する巻上機の発電エネルギーを、前記制御
装置の電源に使用するように構成することにより、バッ
クアップ用のバッテリを不用にすることができるほか、
レイアウト性、保守性にも優れたエレベータ制御装置を
得ることができる。
図である。
である。
開放状態のディスクブレーキの構成を示す図である。
制動状態のディスクブレーキの構成を示す図である。
ブレーキを説明する図である。
ブレーキを説明する図である。
タのシステム構成を示す図である。
タのシステム構成を示す図である。
る。
ータのシステム構成を示す図である。
である。
上機シーブ、4 かご、5 釣合重り、6 メインロー
プ、7 巻上機モータ、8 回転検出器、9 終端階、
10、11 ブレーキパッド、12 ブレーキコイル、
13 ブレーキスプリング、14 プランジャ、15は
ブレーキ本体、16 アクチュエータ、20 減速パタ
ーン発生装置、21 比較器、22 制御指令発生装
置、25 アクチュエータ駆動回路、26 終端距離演
算器、28 目的停止階距離演算器、30 PMモー
タ、31 モータ駆動回路、32 制動力調整器、33
コンタクタ、34 制動力調整装置、40 目的階。
Claims (6)
- 【請求項1】 弾性力によって制動トルクを発生させる
構造の制動装置を有するエレベータの制御装置におい
て、ブレーキ制動時に、ブレーキを開放する方向に開放
力を発生するブレーキ開放手段を前記制動装置とは独立
した手段として設けたことを特徴とするエレベータの制
御装置。 - 【請求項2】 弾性力によって制動トルクを発生させる
構造の制動装置を有するエレベータの制御装置におい
て、エレベータの巻上機の回転軸と前記制動装置間の距
離を変化させる距離調整駆動手段を有することを特徴と
するエレベータの制御装置。 - 【請求項3】 請求項1乃至2に記載のエレベータの制
御装置において、前記制動装置を用いて、エレベータ走
行中に制動力を発生する必要が生じた場合に、終端階を
行き過ぎることがない範囲で、かつかごの減速度が小さ
くなる減速パターンを算出する減速パターン算出手段
と、この算出された減速パターンに基づいて前記ブレー
キ開放手段/前記距離調整駆動手段を制御する開放/駆
動手段制御手段とを有することを特徴とするエレベータ
の制御装置。 - 【請求項4】 請求項3に記載のエレベータの制御装置
において、前記減速パターン算出手段は、目的階に停止
させる減速パターンを算出することを特徴とするエレベ
ータの制御装置。 - 【請求項5】 請求項3乃至4に記載のエレベータの制
御装置において、前記ブレーキ開放手段/前記距離調整
駆動手段を制御する前記開放/駆動手段制御手段が故障
した場合、その故障した前記開放/距離手段制御手段を
停止させる開放/駆動手段停止手段を有することを特徴
とするエレベータの制御装置。 - 【請求項6】 請求項1乃至5に記載のエレベータの制
御装置において、減速時に発生する巻上機の発電エネル
ギーを、前記制御装置の電源に使用することを特徴とす
るエレベータの制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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