JP2002037546A - エレベータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で電磁気的ノイズを低減するとと
もに、保守性、安全性、経済性に優れ、信頼性の高いエ
レベータ装置を提供する。 【解決手段】 釣り合い錘または乗りかごのいずれかに
シーブおよびシーブを駆動するモータ４１１を含む駆動
装置４１が搭載され、電力制御装置によって前記モータ
４１１に供給する電力を制御し、ロープが巻き掛けられ
たシーブを駆動して昇降路内で乗りかごを昇降させるエ
レベータ装置において、電力制御装置を第１および第２
の電力制御装置５１，５２から構成し、第１の電力制御
装置５１は釣り合い錘または乗りかごに設置され、モー
タ４１に電力を供給する電力変換手段を備え、第２の電
力制御装置５２は地上側に設置され、前記第１の電力制
御装置５１への電力の供給を断接するブレーカ５２５を
備えた構成とし、両者の機能を分割して配置した。

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装置に係
り、特に、電力制御装置に特徴のある機械室のないエレ
ベータに好適なエレベータ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エレベータは従来機械室が昇降路の上端
に設置され、機械室に設けられた駆動装置によってロー
プを巻き上げて乗りかごの昇降動作を行なっている。こ
の方式では、機械室が昇降路の上、言い換えれば、最上
階の上に必要なことから、昨今、機械室のないロープ式
のエレベータが進展している。

【０００３】これを実現するため方法はいくつかの方法
があるが、昇降路内の機器設置をできるだけ少なくし、
昇降路の有効スペースをできるだけ確保することが必要
である。この例として、乗りかごを駆動する駆動装置を
釣り合い錘に搭載したものが公知である。この例として
は、例えば特開平６−２５５９５９号公報あるいは特開
平７−１３７９６３号公報記載のものがある。また別の
例として、乗りかご下部に駆動装置を搭載したものも知
られている。この例としては、特開平８−３２４９２６
号公報に記載のものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術には、モ
ータやマシンの設置方法は記されているが、モータを駆
動するための電力制御装置の設置に関しては記されてお
らず、この方式を実現するには、電力制御装置の機能を
も考慮して、エレベータシステムの構成を検討する必要
がある。

【０００５】本発明はこのような背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、簡単な構成で電磁気
的ノイズを低減するとともに、保守性、安全性、経済性
に優れ、信頼性の高いエレベータ装置を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題はエレベータ装
置の電力制御装置を、釣り合い錘側（可動側）に搭載す
る電力制御装置と、地上側（非可動側）の電力制御装置
とに機能を分割して設置することにより達成される。

【０００７】さらに具体的には、前記課題を達成するた
め、本発明は、釣り合い錘または乗りかごのいずれかに
シーブおよびシーブを駆動するモータを含む駆動装置が
搭載され、前記モータに供給する電力を制御し、ロープ
が巻き掛けられたシーブを駆動して昇降路内で乗りかご
を昇降させるエレベータ装置において、前記電力制御装
置を、可動側に設けられた第１の電力制御部（後述の実
施形態では、第１の電力制御装置５１）と、非可動側に
設けられた第２の電力制御部（後述の実施形態では、第
２の電力制御装置５２）とに機能を分割して設置したこ
とを特徴とする。

【０００８】この場合、前記可動側は釣り合い錘または
乗りかごのいずれかであり、前記非可動側は昇降路壁ま
たは昇降路近傍の地上施設のいずれかである。また、前
記第１の電力制御部には、例えば前記駆動装置に電力を
供給する電力変換手段が設けられ、前記第２の電力制御
部には、前記第１の電力制御部への電力の供給を断接す
る断接手段が設けられる。前記電力変換手段は、例え
ば、交流を直流に変換する整流回路、整流回路の出力を
平滑する平滑回路、直流を可変周波数および可変電圧の
交流に変換するインバータを含んで構成される。さらに
は、前記インバータをＰＷＭ制御するための制御回路を
前記第１の電力制御部に配置することもできる。なお、
前記第１の電力制御部を昇降路内または昇降路近傍に接
地する接地手段を設けることが好ましい。

【０００９】また、前記第２の電力制御部から前記第１
の電力制御部への電力供給を非接触で行うように構成す
ることもできる。この場合には、駆動装置への電力供給
を連続的に行わせるためのエネルギー蓄積装置を前記第
１の電力制御部の設置側に設けることが望ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施形態について説明する。

【００１１】図１は本発明の実施形態に係るエレベータ
装置を全体的に示す概略構成図である。図において、エ
レベータ装置は、乗りかご１と、釣り合い錘２と、駆動
装置４１と、昇降路１０内で乗りかご１と釣り合い錘２
をガイドするガイド手段とから基本的に構成されてい
る。

【００１２】前記乗りかご１と釣り合い錘２は、ロープ
６により縣架される。ロープ６は乗りかご１の下部に設
置された２つの転向プーリ１１ａ、１１ｂに巻掛けら
れ、乗りかご１を支持する。釣り合い錘２の上部にはシ
ーブ１２が設置され、釣り合い錘２は前記シーブ１２に
巻掛けたロープ６によって支持される。ロープ６は昇降
路１０の上部に設置された水平梁４に支持された転向プ
ーリ１３にも巻掛けられる。

【００１３】かご１と釣り合い錘２は、それぞれを案内
する前記ガイド手段としてのかごガイドレール７ａ、７
ｂ、および釣り合い錘ガイドレール８ａ、８ｂに沿って
昇降路１０内を走行する。各ガイドレール７ａ、７ｂ、
８ａ、８ｂは昇降路壁１０ａ、または建屋梁に設置した
ガイドレール支え（図示せず）によって支持される。

【００１４】ロープ６は次のように走っている。すなわ
ち、ロープ６の一方の端部６ａは昇降路１０上部の水平
梁５の固定手段２１ａに固定され、固定手段２１ａから
のロープ６は乗りかご１の転向プーリ１１ｂに下降し、
乗りかご１のもう一方の転向プーリ１１ａによって上昇
し、上部の転向プーリ１３によって再び下降し、釣り合
い錘２のシーブ１２に巻掛けて再び上昇し、他方の端部
６ｂが水平梁５の固定手段２１ｂに固定される。なお、
水平梁４、５は、建屋側に固定されても、ガイドレール
７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂの上部に固定されてもよい。

【００１５】乗りかご１の走行は、釣り合い錘２の上部
に設けられた前記シーブ１２を駆動する駆動装置４１に
よって行なわれる。駆動装置４１は、図１では、シーブ
１２の裏側に設置される。シーブ１２には後述の図２お
よび図３に示すようにモータ４１１、ブレーキ４１２な
どの駆動装置４１が一体的に設置される。モータ４１１
の駆動力はギアレス構造、またはギア減速、あるいはベ
ルト減速等によりシーブ１２に伝達される。ブレーキ４
１２は後述する図２のようにモータ軸に働くように設置
される。ブレーキ４１２は、この設置方法以外に、シー
ブ軸に直接に働くように設置してもよく、あるいは、釣
り合い錘用のガイドレール８ａ、８ｂに作用するよう、
釣り合い錘２に直接取り付けてもよい。

【００１６】釣り合い錘２には、付加の錘３１が取り付
けられるとともに、駆動装置４１を制御するための第１
の電力制御装置５１が設置される。この第１の電力制御
装置５１への電力供給および制御信号授受はテールコー
ド６１によって行なわれる。テールコード６１の先には
第２の電力制御装置５２が接続される。図１では、第１
の電力制御装置５１からのテールコード６１は釣り合い
錘２から昇降路１０に設けた中継点６２を介して第２の
電力制御装置５２に接続される。テールコード６１は、
この接続方法の他に、第１の電力制御装置５１から乗り
かご１を介して第２の電力制御装置５２と接続すること
もできる。

【００１７】さらに、第２の電力制御装置５２から、第
１の電力制御装置５１への電力供給および制御信号授受
は、テールコード６１が不要な非接触給電装置や無線装
置などを用いて行うことができる。このように給電装置
を不連続に設置したときには、駆動装置４１への電力供
給を連続的に行わせるため、釣り合い錘２に電池などの
エネルギー蓄積装置を設置することが好ましい。

【００１８】図２は、第１の電力制御装置５１と第２の
電力制御装置５２の構成を示すブロック図である。第１
の電力制御装置５１は駆動装置４１付近、すなわち、釣
り合い錘２内に設置され、第２の電力制御装置５２は昇
降路壁１０ａに取り付けられている。駆動装置４１には
モータ４１１、ブレーキ４１２、モータ４１１の回転速
度を検出する速度検出器４１３が備えられている。第１
の電力制御装置５１には、交流を直流に変換する整流回
路５１１、整流回路５１１の出力を平滑する平滑コンデ
ンサ５１２、直流を可変周波数、可変電圧の交流に変換
するインバータ５１３、モータ４１１からの回生電力を
抵抗器で吸収する回生電力吸収回路５１４、インバータ
５１３の出力電流、すなわち、モータ４１１への入力電
流を検出する電流検出器５１５、第２の電力制御装置５
２側に設けられた速度指令演算回路５２３からの速度指
令を受け、速度検出器４１３と電流検出器５１５からの
信号を帰還信号として、インバータ５１３をＰＷＭ制御
するためのＰＷＭパルスを出力する制御回路（ＣＯＮＴ
ＲＯＬ回路）５１６が備えられている。

【００１９】また、第２の電力制御装置５２には、交流
電源からテールコード６１を介して、整流回路５１１へ
の電力を入り切りするブレーカ５２５とコンタクタ５２
４、ブレーキ４１２用の電源５２１、ブレーキをオンオ
フするコンタクタ５２２、および速度指令を発する速度
指令演算回路５２３が備えられている。速度指令演算回
路５２３はホールからの呼び信号やかご位置信号によっ
て速度指令を演算するだけでなく、乗りかご１を起動停
止させたり、それに伴いブレーキ用コンタクタ５２２を
入り切りする信号を出す機能が含まれている。なお、図
２においては、交流を直流に変換するのに、整流回路５
１１と回生電力吸収回路５１４で構成したが、これに代
えてインバータと同様の構成をもつＰＷＭコンバータに
よって構成できることはいうまでもない。この構成は当
業者には周知である。さらに、電源が交流電源でなく、
直流電源のときは、整流回路５１１や回生電力吸収回路
５１４は不要となる。また、制御回路５１６と速度指令
演算回路５２３は周知のようにマイクロコンピュータを
用いて実現し、その演算をソフトウエアで処理できるこ
とはいうまでもない。

【００２０】図２の構成において、インバータモータ４
１１の回転力はシーブ１２に伝えられる。モータ４１１
はインバータ５１３の出力によって制御される。制御回
路５１６は、速度指令演算回路５２３からの速度指令に
従うように、速度検出器４１３と電流検出器５１５から
の検出信号を利用して、インバータ５１３へのＰＷＭパ
ルスを制御する。モータ４１１を駆動するのに必要な電
力は、交流電源から受け、ブレーカ５２５、コンタクタ
５２４、そしてテールコード６１を経由し、整流回路５
１１で直流に変換され、コンデンサ５１２で直流に変換
したときの脈動を吸収され、インバータ５１３から供給
される。

【００２１】このように、第１の電力制御装置５１に
は、モータに駆動電力を与える主回路５１１、５１２、
５１３、５１４と、モータの速度を制御する制御回路５
１６などが搭載され、第２の制御装置５２には、速度指
令演算回路５２３だけでなく、ブレーカ５２５、コンタ
クタ５２４、ブレーキ用電源５２１、コンタクタ５２２
が搭載されている。

【００２２】このように電力制御装置を分割するのは、
以下の点で有利になるからである。すなわち、インバー
タ５１３の主回路は、ＩＧＢＴなど高周波でスイッチン
グする素子が利用される。このため、インバータ５１３
からは電磁気的ノイズが出るおそれがある。インバータ
５１３とモータ４１１は物理的に近い距離に設置される
ため、その間の給電線は必然的に短くなり、この電力線
からの電磁気的ノイズの放射量も少なくなる。したがっ
て、電磁気的ノイズを低減できる。

【００２３】また、インバータ５１３の制御に必要な速
度検出器４１３や電流検出器５１５などのセンサから制
御回路５１６が近いので、前記センサ４１３、５１５か
ら制御回路５１６への信号がノイズの影響を受け難くな
る。さらに、信号線を短くできるので、経済的でもあ
る。

【００２４】また、整流回路５１１の電源側に流れ込む
交流電流の実効値は、インバータ５１３の出力電流、す
なわち、モータ４１１の交流電流の実効値より小さい。
この理由は、整流回路５１１の電源側交流電流は速度と
ほぼ等しい電力に比例するのに対し、インバータ出力交
流電流は積載量とほぼ等しいモータトルクに比例するた
めである。このため、モータ４１１への給電線より、テ
ールコード６１の電力供給ケーブルの線寸法を小さくで
きる。テールコード６１の長さは長いので、経済的であ
り、取り付け工事も楽になる。

【００２５】一方、第２の電力制御回路５２の搭載装置
は、地上側昇降路１０内の所定位置にあるので、保守作
業時や万一のトラブル時に、保守員がブレーカ５２５を
操作して主回路の電源遮断を行ったり、コンタクタ５２
２を操作して、ブレーキ４１２の入り切りを行い、乗り
かご１の移動（釣り合い錘２と乗りかご１の質量の差で
移動など）が容易に行える。作業が容易にかつ安全に行
えるので、保守時の作業やトラブル時の復旧対応も容易
になる。また、速度指令演算回路５２３は、この演算に
必要な地上からの信号、例えばホールの呼び信号、昇降
路１０内のかご位置を示す信号を容易に取り込むことが
できる。

【００２６】以上のように、電力制御装置を２つに分割
することにより、電磁気的ノイズを低減するだけでな
く、保守性、安全性、経済性が向上する利点がある。こ
のため、信頼性が向上できる。

【００２７】また、第１の電力制御装置５１は可動側に
あるので、電磁気的ノイズをさらに効果的に低減するた
めにアースをとるとよい。第１の電力制御装置５１やモ
ータ４１１を釣り合い錘２にアースし、釣り合い錘２の
アースをガイドレール８ａ、８ｂに流すようにすること
ができる。または、これとは別に、前記のテールコード
６１の電力線の一部をアースとして利用してもよい。ま
たは、アース専用線を設置して、アースをとってもよ
い。このようにすると、さらに、電磁気的ノイズを低減
することができる。

【００２８】以上の実施形態では、駆動装置４１を釣り
合い錘２に設置するようにした。昇降路内に設置する機
器を少なくするには、駆動装置４１を乗りかご２の下ま
たは上に配置することもできる。この場合、第１の電力
制御装置５１は、乗りかご２の駆動装置４１の近傍に設
置するようにする。

【００２９】図３は、本発明の他の実施形態を示すブロ
ック図である。この実施形態は、図２に示した実施形態
に対して制御回路５１６を第２の電力制御回路５２側に
設けたものである。その他の構成は図２に示した実施形
態と同等に構成されているので、同等な各部には同一の
参照符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

【００３０】図３から分かるようにこの第２の実施形態
は、制御回路５１６と速度指令演算回路５２３を第２の
電力制御装置５２に設置したことに特徴がある。このよ
うに速度指令演算回路５２３と制御回路５１６を物理的
に近くに配置すると、両者の機能をマイコンなどで統合
することが可能となり、制御部分をコンパクトすること
ができる利点がある。

【００３１】さらに、他の実施形態として、図２に示し
た実施形態に対して速度指令演算回路５２３を第１の電
力制御装置５１側に設置することもできる。このように
構成すると、制御回路５１６と速度指令演算回路５２３
がともにインバータ５１３に近接して配置されることに
なる。このように制御回路５１６と速度指令演算回路５
２３がインバータ５１３に対して近接した位置に配置さ
れると、信号数の多いインバータ５１３へのＰＷＭ信号
はインバータ５１３の近くから出力され、インバータ５
１３に渡されるので、この信号がノイズの影響を受け難
い利点がある。

【００３２】また、第２の電力制御装置に設置した主回
路コンタクタ５２４は第１の電力制御装置５１に設置す
ることもできるし、これをブレーカ５２５と兼用して省
略することもできる。

【００３３】要は電力制御装置を運動する側の第１の電
力制御装置と地上側の第２の電力制御装置に分割し、電
磁気的ノイズの低減、保守性、安全性、保守性の向上を
図ることができるように、それぞれの機能を分割すれば
よい。

【００３４】さらにまた、第２の電力制御装置は昇降路
内の作業するのに都合よい位置、すなわち、昇降路１０
の下部の壁際だけでなく、昇降路１０の上部や、ホール
側のドアを収納する三方枠の中に設置してもよい。さら
に、昇降路１０近くの適当な空間、例えば、階段下など
に設置することもできる。

【００３５】機械室のないエレベータの実現に際し、こ
れまでに述べた実施形態では、昇降路内に設置する機器
を少なくする方策として、駆動装置４１を釣り合い錘２
側に設置しているが、この他に、駆動装置４１を乗りか
ご１の下、または、上に配置することもできる。このよ
うに構成した場合、第１の電力制御装置５１は、乗りか
ご１の駆動装置４１の近傍に設置し、第２の電力制御装
置５２は、図１と同様に昇降路壁１０ａに配置する。第
１と第２の電力制御装置５１、５２の構成は、前述の実
施形態実施形態と同様である。

【００３６】このように、第１および第２の電力制御装
置５１、５２を設置しても本発明の意図するところは実
現できる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
磁気的ノイズを低減するとともに、保守性、安全性、経
済性が向上するので、信頼性が向上する利点がある。

【００３８】以上のように、本発明によれば、電力制御
装置を、可動側に設けられた第１の電力制御部と、非可
動側に設けられた第２の電力制御部とに機能を分割して
設置したので、非可動側、例えば昇降路壁や昇降路近傍
の地上施設側に設けた第２の電力制御部は、可動側の位
置に関係なく保守、点検、操作などが行えるようにな
り、これによって保守性および安全性の向上を図ること
ができる。

【００３９】また、本発明によれば、第１の電力制御部
に前記駆動装置に電力を供給する電力変換手段が設けら
れ、第１の電力制御部は可動側に設けられているので、
第１の電力制御部と駆動装置とが物理的に近い距離に設
置されるため、その間の給電線は必然的に短くなり、こ
の電力線からの電磁気的ノイズの放射量が少なくなり、
その結果、電磁気的ノイズを低減することができるま
た、本発明によれば、第２の電力制御部に前記第１の電
力制御部への電力の供給を断接する断接手段が設けられ
ているので、可動側に配置された第１の電力制御部への
給電の断接を非可動側（地上側）で行うことが可能とな
り、これにより、可動側の移動位置に関係なく保守、点
検、操作などが行え、保守性および安全性の向上を図る
ことができる。

【００４０】また、本発明によれば、第１の電力制御部
を昇降路内または昇降路近傍に接地する接地手段を備え
ているので、電磁気的ノイズをさらに低減することが可
能となり、信頼性をより向上させることができる。

【００４１】また、本発明によれば、第２の電力制御部
から第１の電力制御部への電力供給を非接触で行う手段
を設けたので、テールコードなどの配線が不要になり、
配線分のコストの低減を図ることができるとともに、昇
降路内の配線を最小限で済ますことが可能となり、コー
ドに関する保守作業も不要となる。

【００４２】さらに、本発明によれば、第１の電力制御
部の設置側に駆動装置への電力供給を連続的に行わせる
ためのエネルギー蓄積装置を設けたので、電力の供給が
途絶えるおそれがなく、安全性と信頼性の向上を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るエレベータ装置の全体
な構成を示す概略図である。

【図２】本発明の実施形態に係る電力制御装置の構成を
示すブロック図である。

【図３】図２に示した電力制御装置の他の構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１ 乗りかご ２ 合い錘 ６ ロープ １０ 昇降路 １０ａ 昇降路壁 １２ シーブ ４１ 駆動装置 ５１ 第１の電力制御装置 ５２ 第２の電力制御装置 ６１ テールコード ４１１ モータ ４１２ ブレーキ ５１１ 整流回路 ５１２ 平滑コンデンサ ５１３ インバータ ５１６ 制御回路 ５２１ ブレーキ用電源 ５２２ コンタクタ ５２３ 速度指令演算回路 ５２４ コンタクタ ５２５ ブレーカ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲葉 博美 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 三根 俊介 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所昇降機事業部内 Ｆターム(参考） 3F002 GA03 3F306 AA00 AA07 BA00 CA00 CB60 DA00

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 釣り合い錘または乗りかごのいずれかに
   シーブおよびシーブを駆動するモータを含む駆動装置が
   搭載され、電力制御装置によって前記モータに供給する
   電力を制御し、ロープが巻き掛けられたシーブを駆動し
   て昇降路内で乗りかごを昇降させるエレベータ装置にお
   いて、 前記電力制御装置が、可動側に設けられた第１の電力制
   御部と、非可動側に設けられた第２の電力制御部とに機
   能を分割して設置されていることを特徴とするエレベー
   タ装置。
2. 【請求項２】 前記可動側が釣り合い錘または乗りかご
   のいずれかであることを特徴とする請求項１記載のエレ
   ベータ装置。
3. 【請求項３】 前記非可動側が昇降路壁または昇降路近
   傍の地上施設のいずれかであるこを特徴とする請求項１
   記載のエレベータ装置。
4. 【請求項４】 前記第１の電力制御部には、前記駆動装
   置に電力を供給する電力変換手段が設けられていること
   を特徴とする請求項１記載のエレベータ装置。
5. 【請求項５】 前記電力変換手段が、交流を直流に変換
   する整流回路と、整流回路の出力を平滑する平滑回路
   と、直流を可変周波数および可変電圧の交流に変換する
   インバータとを含んでなることを特徴とする請求項４記
   載のエレベータ装置。
6. 【請求項６】 前記インバータをＰＷＭ制御するための
   制御回路をさらに含んでなることを特徴とする請求項５
   記載のエレベータ装置。
7. 【請求項７】 前記第２の電力制御部には、前記第１の
   電力制御部への電力の供給を断接する断接手段が設けら
   れていることを特徴とする請求項１記載のエレベータ装
   置。
8. 【請求項８】 前記第１の電力制御部を昇降路内または
   昇降路近傍に接地する接地手段を備えていることを特徴
   とする請求項１または４記載のエレベータ装置。
9. 【請求項９】 前記第２の電力制御部から前記第１の電
   力制御部への電力供給を非接触で行う手段を設けたこと
   を特徴とする請求項１記載のエレベータ装置。
10. 【請求項１０】 前記第１の電力制御部の設置側に駆動
    装置への電力供給を連続的に行わせるためのエネルギー
    蓄積装置を設けたことを特徴とする請求項９記載のエレ
    ベータ装置。