JP2002211846A - エレベータ巻上機・制御システム - Google Patents
エレベータ巻上機・制御システムInfo
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- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B1/00—Control systems of elevators in general
- B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
- B66B1/28—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
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- Elevator Control (AREA)
- Cage And Drive Apparatuses For Elevators (AREA)
Abstract
ク制御システムを提供する。 【解決手段】 エレベータ装置・制御システムにおい
て、少なくとも1つのトルクセンサが、ブレーキ14と
牽引滑車12との間で装置の駆動シャフト16と一体に
配置されている。コントローラによって、トルクセンサ
からのフィードバック信号に一部基づいて、モータ10
が運転される。モータ10および牽引滑車12に対する
ブレーキ14の位置に依存して、1つもしくは2つのセ
ンサによって、エレベータかご内部の荷重を示すフィー
ドバック信号を発生させる必要がある。
Description
エスカレータの制御の分野に関し、特に、荷重測定およ
びトルク制御のための一体型駆動シャフトセンサの利用
に関する。
(loadweighing)が行われている1つの理由は、エレベ
ータかごが停止している階でこれを拘束しているブレー
キが解放される前に、エレベータのモータ/装置によっ
て、ある程度のトルクを与えることができるようにする
ためである。荷重(つまりエレベータかご内部の乗員
数)に基づいた適切な大きさのトルクが加えられている
場合は、ブレーキが解放された後もエレベータかごがそ
の階に停止した状態で維持される。適切な大きさのトル
クが加えられていない場合は、ブレーキが解放された後
でかつ移動制御システムによる動作制御が開始される前
の間に、エレベータかごが僅かに上昇もしくは下降す
る。このような上昇および下降は、ロールバックとして
周知であり、乗員はこれを不快に感じる。荷重測定から
得られた情報の他の利用法としては、エレベータかごの
移動制御、および運転状態(無害な状態、過負荷状態な
ど)の検出が挙げられる。
床下方のセンサによって行われるが、このようなセンサ
は、設置、調整および保守維持が困難であり、その上、
エレベータかごから制御システムなどに信号を送るため
のワイヤをセンサに接続する際に、当然、労力を要す
る。階の移動の際の摩擦もしくは荷重の分散が不完全な
ことによる誤差に起因して、プラットフォームシステム
が損傷する。
ヒッチ、すなわち鋼製ケーブルがエレベータかごに取り
付けられる部分にセンサを配置するものがある。ヒッチ
セルを用いるためには、設置および保守維持のためにか
ごの頂部にアクセスする必要があり、さらに、エレベー
タかごの全重量の僅かな変化を測定するので精度が悪
い。機械台センサシステムにも同様な問題が生じる。こ
のようなシステムにおいては、つりあいおもりの重量も
加わるため、僅かな重量変化を検出することによる精度
悪化の問題がさらに悪くなる。
度なトルクセンサおよびトルク制御システムを提供す
る。
ータ巻上機・制御システムは、モータおよびブレーキを
備えた駆動シャフトを備えている。ロープ(通常は、鋼
製のケーブルもしくはベルト)の一端がエレベータかご
に取り付けられ、その他端がつりあいおもりに取り付け
られている。このロープは、駆動シャフトに連結された
牽引滑車の周りに巻き付けられている。少なくとも1つ
のトルクセンサが、ブレーキと牽引滑車との間で装置の
駆動シャフトと一体に配置されている。コントローラに
よって、トルクセンサからのフィードバック信号に一部
基づいて、モータが運転される。モータおよび牽引滑車
に対するブレーキの位置に依存して、1つもしくは2つ
のセンサによって、エレベータかご内部の荷重を示すフ
ィードバック信号を発生させる必要がある。
上機・制御システムが、駆動シャフトと、この駆動シャ
フトに動作可能に連結されてこれを回転させるモータ
と、前記駆動シャフトに動作可能に連結されて前記駆動
シャフトの回転を停止させるブレーキと、前記駆動シャ
フトに動作可能に連結されてこれが回転したときに回転
する牽引滑車と、前記牽引滑車に巻き付けられたロープ
と、前記駆動シャフトに一体に設けられたトルクセンサ
と、前記の少なくとも1つのトルクセンサからフィード
バック信号を受信して前記モータを制御するコントロー
ラと、を備えている。
上機・制御システムが、駆動シャフトと、この駆動シャ
フトに動作可能に連結されてこれを回転させるモータ
と、前記駆動シャフトに動作可能に連結されて前記駆動
シャフトの回転を停止させるブレーキと、前記駆動シャ
フトに動作可能に連結されてこれが回転したときに回転
する牽引滑車と、前記牽引滑車に巻き付けられていると
ともにエレベータかごおよびつりあいおもりに連結され
たロープと、前記ブレーキと前記牽引滑車との間で前記
駆動シャフトに一体に設けられたトルクセンサと、前記
の少なくとも1つのトルクセンサからフィードバック信
号を受信して、前記モータを制御するコントローラと、
を備えている。
タ10、牽引滑車12、ブレーキ14、およびモータ1
0とブレーキ14とを連結している駆動シャフト16に
よって、エレベータ装置(巻上機)が構成されている。
停止中は、モータ10がオフ状態である一方で、ブレー
キ14によって、駆動シャフト16が回転しないように
拘束され、これによって、エレベータかご18が固定さ
れる。エレベータかご18を動かすためには、モータ1
0により初期トルクを発生させ、ブレーキ14を解放
し、モータ10により駆動シャフト16を回転させるこ
とによって、エレベータかご18を上昇もしくは下降さ
せる。つりあいおもり20が、エレベータかごの荷重の
かなりの部分と均衡しているため、エレベータかごを移
動させることが容易となっている。オーチスエレベータ
社の最新型モデルにおいてそうであるように、エレベー
タかご18とつりあいおもり20との間の「ロープ」と
して、鋼製ケーブル22を用いることができる。
10から得られる力(実際には、回転システムのトル
ク)は、エレベータかご18の加速および減速が厳密に
行われるように、移動制御システム24により制御され
る。エレベータかご18に乗員が一人だけ乗っている場
合にもエレベータかご18が満員の場合にも、常に同じ
経路を移動することが望ましい。例えば、ニューヨーク
市では、多くの場合、移動停止・開始動作が迅速かつ積
極的に行われるように移動プロファイルが設定されてい
るが、日本では、これらの動作が低速、スムーズかつほ
ぼ知覚不可能となるように移動プロファイルが設定され
ている。移動制御を行うためには、所望の移動プロファ
イルを、制御システム24に予め設定するか、もしくは
これに命令する。
に関する所定の加速プロファイルを得ることを目的とす
る場合に、荷重(m)に依存した力プロファイルを得る
必要がある。続いて、モータ10に所定の電力を加え、
モータ10により実際に発生した力(つまりトルク)を
測定し、この力が所望のプロファイルに追従するように
モータ10の電力を増減させて調整する。これは、移動
制御における「力ループ」もしくは「トルクループ」の
部分である。
14がかかっており、全ての部材が停止している。ブレ
ーキ14がかかっているため、エレベータかご18とつ
りあいおもり20との不均衡により生じかつブレーキ1
4により拘束されているトルクがセンサ1により測定さ
れる。ここでは、エレベータかご18内部の荷重が測定
される。このような状態では、センサ2が配置されてい
る駆動シャフト16の端部は「自由」であるため、セン
サ2は、モータ10からトルクを受けず、従って、トル
クを検知しない。エレベータかご18の運転および移動
が可能な状態にするためには、モータ10により初期ト
ルクを発生させることによって、ブレーキ14が解放さ
れた後にエレベータかご18のロールバックが起こらな
いようにする必要がある。このような状態で初期トルク
の閉ループを構成するためには、センサ2によって、発
生しているトルクを測定する。エレベータかご18が運
転されている状態でも、センサ2が必要となる。エレベ
ータかご18が運転されている状態では、センサ1が配
置されている駆動シャフト16端部が「自由」であるこ
とにより、センサ1によりトルクを検出することができ
ないためである。
制御信号をトルク値から得るための信号処理機能は、ハ
ードウェア回路もしくは制御ソフトウェアにより行うこ
とが好ましい。このような荷重に関する制御信号は、ト
ルク値および荷重値を厳密に求めるためのオフセット
(offset)、スケーリング(scaling)、およびしきい
値との比較(threshold comparison)を含むものであ
る。厳密なトルク値もしくは荷重値は、エレベータかご
の質量の決定、無害な制御、過負荷状態の検出、および
エレベータかご18の非停止ルーチンを行うのに適して
いる。
16に対するブレーキ14および牽引滑車12の配置を
変えた場合、ブレーキ14と滑車12との間のセンサ2
6によって、上述したような静的不均衡が測定される。
ブレーキ14が解放されてエレベータかご18が移動し
ている状態では、センサ26によってトルク値がトルク
ループにフィードバックされる。ブレーキ14が解放さ
れる前は、センサ26により初期トルクをフィードバッ
クすることができないが、モータ10に流される概算的
な電流値を命令して、ロールバックを防止するのに要す
る概算的な力を発生させることによって、初期トルクを
見積もることができる。ブレーキ14が解放されるとす
ぐに、このような状態から、閉ループ制御により状態の
制御および命令が行われる状態に切り替わる。
イのイートン社(Eaton Corporation)レボウプロダクト
部門(Lebow Products Division)により製造されている
磁気弾性トルクセンサが挙げられる。考えられる他の好
適なセンサとしては、クーパインスツルメント(Cooper
Instrument)社製のLXT960トルクセンサシステ
ムおよびMDI社製の「マグナ−ラスティック(Magne-
lastic)」トルクセンサが挙げられる。
たエレベータ「装置」を示す図。
御システムのトルクループの部分を示すブロック図。
な、荷重に関する制御信号を得る方法を示す図。
備えたエレベータ装置を示す図。
Claims (8)
- 【請求項1】 エレベータ巻上機・制御システムであっ
て、 駆動シャフトと、 前記駆動シャフトに動作可能に連結されてこれを回転さ
せるモータと、 前記駆動シャフトに動作可能に連結されて前記駆動シャ
フトの回転を停止させるブレーキと、 前記駆動シャフトに動作可能に連結されて前記駆動シャ
フトが回転することにより回転する牽引滑車と、 前記牽引滑車に巻き付けられたロープと、 前記駆動シャフトに一体に設けられた少なくとも1つの
トルクセンサと、 前記の少なくとも1つのトルクセンサからフィードバッ
ク信号を受信して、前記モータを制御するコントローラ
と、を備えていることを特徴とするエレベータ巻上機・
制御システム。 - 【請求項2】 前記の少なくとも1つのトルクセンサ
が、第1センサおよび第2センサからなり、前記第1セ
ンサは、前記ブレーキと前記牽引滑車との間で前記駆動
シャフトに配置されており、前記第2センサは、前記牽
引滑車と前記モータとの間で前記駆動シャフトに配置さ
れていることを特徴とする請求項1記載のシステム。 - 【請求項3】 前記ブレーキが、前記モータと前記牽引
滑車との間で前記駆動シャフト上に配置されており、 前記の少なくとも1つのトルクセンサが、前記ブレーキ
と前記牽引滑車との間で前記駆動シャフトに配置されて
いる1つのセンサのみからなることを特徴とする請求項
1記載のシステム。 - 【請求項4】 前記ロープが、エレベータかごおよびつ
りあいおもりに連結されており、前記エレベータかごが
前記ブレーキにより拘束されて停止した状態で、前記の
少なくとも1つのトルクセンサによって、前記エレベー
タかご内部の荷重が測定されることを特徴とする請求項
1記載のシステム。 - 【請求項5】 前記フィードバック信号に、オフセッ
ト、スケーリングおよびしきい値との比較のいずれか1
つを行う信号処理手段を備えていることを特徴とする請
求項1記載のシステム。 - 【請求項6】 エレベータ巻上機・制御システムであっ
て、 駆動シャフトと、 前記駆動シャフトに動作可能に連結されてこれを回転さ
せるモータと、 前記駆動シャフトに動作可能に連結されて前記駆動シャ
フトの回転を停止させるブレーキと、 前記駆動シャフトに動作可能に連結されて前記駆動シャ
フトが回転することにより回転する牽引滑車と、 前記牽引滑車に巻き付けられているとともにエレベータ
かごおよびつりあいおもりに連結されているロープと、 前記ブレーキと前記牽引滑車との間で前記駆動シャフト
に一体に設けられた少なくとも1つのトルクセンサと、 前記の少なくとも1つのトルクセンサからフィードバッ
ク信号を受信して、前記モータを制御するコントローラ
と、を備えていることを特徴とするエレベータ巻上機・
制御システム。 - 【請求項7】 前記エレベータかごが前記ブレーキによ
り拘束されて停止した状態で、前記の少なくとも1つの
トルクセンサによって、前記エレベータかご内部の荷重
が測定されることを特徴とする請求項6記載のシステ
ム。 - 【請求項8】 前記の少なくとも1つのトルクセンサ
が、第1センサおよび第2センサからなり、前記第1セ
ンサは、前記ブレーキと前記牽引滑車との間で前記駆動
シャフトに配置されており、前記第2センサは、前記牽
引滑車と前記モータとの間で前記駆動シャフトに配置さ
れており、前記エレベータかごが停止している状態では
前記第1センサによりトルクが検出され、前記エレベー
タかごが移動している状態では前記第2センサによりト
ルクが検出されることを特徴とする請求項6記載のシス
テム。
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