JP2003264116A

JP2003264116A - 昇降機のコンデンサの劣化検知装置

Info

Publication number: JP2003264116A
Application number: JP2002063657A
Authority: JP
Inventors: Kunio Kirii; 邦夫桐井
Original assignee: Mitsubishi Electric Building Techno Service Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Building Solutions Corp
Priority date: 2002-03-08
Filing date: 2002-03-08
Publication date: 2003-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】コンデンサの劣化による本体形状の変化を監
視するようにして、昇降機の利用客に不便を強いること
もなく、個人差や測定タイミングの問題も解消した昇降
機のコンデンサの劣化検知装置を得る。【解決手段】昇降機の動力回路５に接続されたコンデ
ンサ７の本体外壁に歪みセンサ１２、１３を取り付け、
この歪みセンサ１２、１３による検出信号から外壁の変
形量を演算し、この演算結果が所定値を越えたときに異
常と判定し、その判定結果を表示するようにしたもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、昇降機の動力回
路に接続された力率改善用コンデンサの劣化検知に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】昇降機、例えば、エレベータの動力回路
には、力率改善用のコンデンサが接続されている。コン
デンサに交流電圧が印加されると、コンデンサ損Ｐｒが
発生する。このコンデンサ損Ｐｒは、誘電損が大部分で
あるが、他に電極や導体における抵抗損、内蔵されてい
る放電抵抗による損失からなる。コンデンサ損Ｐｒ
（Ｗ）は、誘電正接ｔａｎδとコンデンサの容量Ｐｃ
（ＶＡ）から、Ｐｒ＝Ｐｃ・ｔａｎδとして算出され
る。コンデンサは、通常、一定温度以下の値で安定す
る。しかし、コンデンサ損Ｐｒが増大すると異常過熱と
なり、破損して油が飛散したり発煙する等の不具合が発
生する。そこで、コンデンサは、異常過熱及び外形異常
の有無、並びに静電容量又は誘電正接ｔａｎδの測定等
により点検が行われる。

【０００３】特開平１０−２２３４８１号公報には、誘
電正接ｔａｎδを測定することによりコンデンサの劣化
の程度を検知する方法が開示されている。ここでは、図
５によって、昇降機、特にエレベータの動力回路に接続
されたコンデンサの静電容量を測定して劣化検知を行う
従来例を示す。図において、かご１は巻上機２によって
巻き上げられ、この巻上機２は巻上モータ３で駆動され
る。巻上モータ３には、制御回路４を介して動力回路５
によって電力が供給される。動力回路５には、分岐端子
５ａを介して力率改善用のコンデンサ７が接続されてい
る。コンデンサ７の静電容量を測定するには、かご１を
停止させた後、遮断器６を開放して動力回路５を電源か
ら切り放す。更に、分岐端子５ａをコンデンサ７から外
し、静電容量測定器８に接続された測定用プローブ９を
端子７ａに当ててコンデンサ７の二端子間の静電容量を
測定する。この各端子間の静電容量の平均値が、定格容
量に対して所定の範囲内にあるか否か調べる。また、コ
ンデンサ７の本体の温度、外観形状の変形、油漏れの有
無についても点検する。点検の結果、異常が認められた
場合は早期に取りかえる等の処置を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のとおり、従来の
コンデンサの点検によれば、静電容量の測定には、昇降
機を一旦停止させなければならない。このため、利用客
に不便を強いる、という問題があった。また、コンデン
サの変形に対する対応には個人差があったり、現実には
変形が生じているのに見落としたりする、という問題が
あった。更に、コンデンサの変形は、寿命末期に急に顕
在化するという傾向があるので、定められたインターバ
ルで点検したのでは、コンデンサの異常発生をタイミン
グ良く見つけ出すことは困難で、事故を未然に防止でき
ない、という問題もあった。

【０００５】この発明は、上記問題点を解決するために
なされたもので、コンデンサの劣化が進行すると本体の
形状が変化することから、この形状変化を監視すること
により劣化を検知するようにして、昇降機の利用客に不
便を強いることもなく、個人差や測定タイミングの問題
も解消した昇降機のコンデンサの劣化検知装置を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る請求項１
に記載の昇降機のコンデンサの劣化検知装置は、昇降機
の動力回路に接続されたコンデンサの本体外壁に歪みセ
ンサを取り付け、この歪みセンサによる検出信号から外
壁の変形量を演算し、この演算結果が所定値を越えたと
きに異常と判定し、その判定結果を表示するようにした
ものである。

【０００７】この発明に係る請求項２に記載の昇降機の
コンデンサの劣化検知装置は、請求項１に記載の昇降機
のコンデンサの劣化検知装置において、コンデンサの本
体外壁の側面中央部に中央部歪みセンサを取り付け、本
体外壁の側面の上縁部、下縁部及び上面周縁部の内のい
ずれかの縁部に縁部歪みセンサを取り付け、中央部歪み
センサの検出信号と縁部歪みセンサの検出信号との差値
から外壁の変形量を演算するようにしたものである。

【０００８】この発明に係る請求項３に記載の昇降機の
コンデンサの劣化検知装置は、請求項１に記載の昇降機
のコンデンサの劣化検知装置において、異常と判定され
た場合は、開閉器で回路を遮断してコンデンサを動力回
路から切り放すようにしたものである。

【０００９】この発明に係る請求項４に記載の昇降機の
コンデンサの劣化検知装置は、請求項１に記載の昇降機
のコンデンサの劣化検知装置において、異常と判定され
た場合は、電話回線網を介して判定結果を昇降機の保守
管理センタへ伝送するようにしたものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１から図３は、
この発明の実施の形態１に係る昇降機のコンデンサの劣
化検知装置を示す。ここでは、昇降機としてエレベータ
を例示する。図１は、昇降機のコンデンサの劣化検知装
置の構成を示すブロック図で、１はエレベータのかご、
２はかご１を昇降させる巻上機、３は巻上機２を駆動す
る巻上モータ、４は巻上モータ３を制御する制御回路、
５は制御回路４を介して巻上モータ３に電力を供給する
動力回路、６は動力回路５を電源から切り放す遮断器、
７は端子７ａを介して動力回路５に接続されたコンデン
サである。

【００１１】１２はコンデンサ７の本体外壁に取り付け
られて外壁の歪みを検出する歪みセンサであって、特
に、温度による本体の伸縮以外の歪み、即ち、劣化によ
ってコンデンサ損Ｐｒが増大し、これに伴って本体が膨
張することによって生じる歪みを避けるために本体の上
面周縁部に取り付けられた縁部歪みセンサである。１３
は、同じくコンデンサ７の本体外壁に取り付けられて外
壁の歪みを検出する歪みセンサであって、特に、劣化に
伴う膨張による歪みの著しい本体外壁の側面中央部に取
り付けられた中央部歪みセンサである。ここで、歪みセ
ンサ１２及び１３は、例えば、張力が与えられると伸び
て細くなり、その電気抵抗が増大する電気抵抗歪みケー
ジからなるものとする。

【００１２】１４は、中央部歪みセンサ１３の検出信号
と縁部歪みセンサ１２の検出信号との差値からコンデン
サ７の本体外壁の変形量を演算する歪み量演算手段であ
る。１５は、歪み量演算手段１４によって演算された変
形量が所定値を越えたときに異常と判定する判定手段で
ある。１６は、判定手段１５の判定結果を表示する表示
手段である。１７は、判定手段１５の判定結果を電話回
線網１８を介して昇降機の保守管理センタ１９に伝送す
る通信装置である。２０は、判定手段１５の判定結果に
よって接点２０ａを開放してコンデンサ７を動力回路５
から切り放す開閉器である。

【００１３】図２は、電気回路接続図で、図１と同符合
は、同一部分を示す。７ｒはコンデンサ７に内蔵された
放電抵抗である。歪み量演算手段１４において、正極＋
Ｖｃｃに接続された抵抗Ｒ１が調整抵抗Ｒ２と直列に接
続され、縁部歪みセンサ１２を介して接地されている。
また、正極＋Ｖｃｃに接続された抵抗Ｒ３が抵抗Ｒ４と
直列に接続され、中央部歪みセンサ１３を介して接地さ
れている。演算増幅器３１の非反転入力端子＋は抵抗Ｒ
５を介して抵抗Ｒ１と調整抵抗Ｒ２の接続点Ｖ１に接続
されている。反転入力端子−には抵抗Ｒ６を介して抵抗
Ｒ３と調整抵抗Ｒ４の接続点Ｖ２に接続され、更に抵抗
Ｒ８を介して接地されている。演算増幅器３１の出力端
子Ｖ０は帰還抵抗Ｒ７を介して非反転入力端子＋に接続
されている。

【００１４】ここで、各抵抗Ｒ５〜Ｒ８は、それぞれ抵
抗値Ｒ５〜Ｒ８を有し、接続点Ｖ１及びＶ２は、それぞ
れ電圧Ｖ１及びＶ２を有し、出力端子Ｖ０は電圧Ｖ０を
有し、更に（Ｒ７／Ｒ５）＝（Ｒ８／Ｒ６）の関係を有
する。従って、歪み量演算手段１４は、差動増幅回路を
構成し、出力電圧Ｖ０は、下記（１）式となる。Ｖ０＝（Ｒ７／Ｒ５）（Ｖ２−Ｖ１）（１）また、調整抵抗Ｒ２は、コンデンサ７の本体外壁が変形
していないときに出力電圧Ｖ０＝０となるように調整さ
れる。

【００１５】判定手段１５において、３２は第１の所定
値Ｅ１を発生する基準電圧発生手段である。３３は歪み
量演算手段１４の出力電圧Ｖ０が第１の所定値Ｅ１より
も低いときは負電圧を出力し、高いときは正電圧を出力
する比較器である。３４は第２の所定値Ｅ２を発生する
基準電圧発生手段である。３５は歪み量演算手段１４の
出力電圧Ｖ０が第２の所定値Ｅ２よりも低いときは負電
圧を出力し、高いときは正電圧を出力する比較器であ
る。ここで、第１の所定値Ｅ１は、コンデンサ７の正常
状態と注意状態とを分ける「しきい値」として機能し、
第２の所定値Ｅ２は、コンデンサ７の注意状態と危険状
態とを分ける「しきい値」として機能する。

【００１６】３６は抵抗、３７はツェナーダイオード
で、比較器３３の出力が負のときは順方向となり、
「０」がディジタル回路へ入力される。比較器３３の出
力が正のときは逆極性となり、ツェナー電圧である
「１」がディジタル回路へ入力される。同じく、３８は
抵抗、３９はツェナーダイオードで、比較器３５の出力
が負のときは「０」がディジタル回路へ入力され、比較
器３５の出力が正のときは「１」がディジタル回路へ入
力される。４０はフリップフロップ素子で、セット端子
Ｓがツェナーダイオード３９のカソードに接続され、
「１」が入力されると記憶されてＱ端子から「１」が出
力され続ける。４１はフリップフロップ素子４０をリセ
ットするリセット釦である。

【００１７】４２は比較器３３とフリップフロップ素子
４０の出力が入力されるＮＯＲ素子、４３はフリップフ
ロップ素子４０のＱ端子の出力が入力されるＮＯＴ素
子、４４は比較器３３の出力とＮＯＴ素子４３の出力が
入力されるＡＮＤ素子である。４５はＮＯＲ素子４２に
接続されてコンデンサ７が正常状態にあることを示す表
示ランプ、４６はＡＮＤ素子に接続されて注意状態にあ
ることを示す表示ランプ、４７はフリップフロップ素子
４０のＱ端子に接続されて危険状態にあることを示す表
示ランプである。なお、フリップフロップ素子４０のＱ
端子の出力は、通信装置１７を介して電話回線網１８に
接続されて保守管理センタ１９に通報されると共に、開
閉器２０に接続され、その接点２０ａによってコンデン
サ７を動力回路５から切り放すようになっている。

【００１８】次に、図２及び図３により動作を述べる。１．コンデンサ７が正常状態のときコンデンサ７は、正常な状態では、図３に示したとお
り、許容される条件の下では熱的に安定して一定温度以
下となる。このため、本体の側面中央部の伸縮も少な
く、中央部歪みセンサ１３の抵抗値の変化も小さい。従
って、電圧Ｖ２と電圧Ｖ１の差値は小さく、歪み量演算
手段１４の出力電圧Ｖ０は、式（２）及び（３）とな
る。Ｖ０＝（Ｒ７／Ｒ５）（Ｖ２−Ｖ１）＜Ｅ１（２）Ｖ０＝（Ｒ７／Ｒ５）（Ｖ２−Ｖ１）＜Ｅ２（３）比較器３３及び３５の出力は、いずれも「０」となり、
フリップフロップ素子４０も当初はリセットされている
から、Ｑ端子の出力も「０」であり、ＮＯＲ素子４２の
出力は「１」となって表示ランプ４５が点灯し、正常状
態である旨を表示する。

【００１９】２．コンデンサ７が注意状態のときコンデンサ７の漏洩電流の増加等に起因してコンデンサ
損Ｐｒが増大すると、コンデンサ７の温度が上昇する。
これに伴って、縁部歪みセンサ１２に比べて中央部歪み
センサ１３の抵抗値が増大し、電圧Ｖ２と電圧Ｖ１の差
値が増大する。このため、図３の使用年数ｔ１を経過す
ると、歪み量演算手段１４の出力電圧Ｖ０は、式（４）
及び（５）となる。Ｖ０＝（Ｒ７／Ｒ５）（Ｖ２−Ｖ１）＞Ｅ１（４）Ｖ０＝（Ｒ７／Ｒ５）（Ｖ２−Ｖ１）＜Ｅ２（５）式（４）より比較器３３の出力は「１」となり、式
（５）より比較器３５の出力は「０」となる。この結
果、ＮＯＲ素子４２の出力は「０」となって表示ランプ
４５は消灯する。また、比較器３５の出力は、「０」で
あるから、フリップフロップ素子４０のＱ端子の出力は
「０」である。このため、ＮＯＴ素子４３の出力は
「１」となり、ＡＮＤ素子４４の出力は「１」となって
表示ランプ４６が点灯し、コンデンサ７は注意状態にあ
ることを示す。

【００２０】３．コンデンサ７が危険状態のときコンデンサ損Ｐｒが更に増大し続けて図３の使用年数ｔ
２を経過すると、歪み量演算手段１４の出力電圧Ｖ０
は、式（６）及び（７）となる。Ｖ０＝（Ｒ７／Ｒ５）（Ｖ２−Ｖ１）＞Ｅ１（６）Ｖ０＝（Ｒ７／Ｒ５）（Ｖ２−Ｖ１）＞Ｅ２（７）これにより、比較器３３及び３５の出力は、いずれも
「１」となる。この結果、フリップフロップ素子４０の
セット端子Ｓに「１」が入力されて記憶され、Ｑ端子は
「１」となる。このため、ＮＯＴ素子４３の出力は
「０」となり、ＮＯＲ素子４２及びＡＮＤ素子４４の出
力は、いずれも「０」となって表示ランプ４５及び４６
は消灯する。一方、表示ランプ４７は、Ｑ端子が「１」
であるから点灯して危険状態にあることを表示する。ま
た、Ｑ端子が「１」であるから開閉器２０が消勢されて
接点２０ａが開放され、コンデンサ７は動力回路５から
切り放される。また、通信装置１７及び電話回線網１８
を介して保守管理センタ１９にも通報される。

【００２１】上記実施の形態１によれば、コンデンサ７
の本体外壁に縁部歪みセンサ１２と中央部歪みセンサ１
３を取り付け、この縁部歪みセンサ１２及び中央部歪み
センサ１３の検出信号から外壁の変形量を演算し、この
変形量から正常状態、注意状態及び危険状態の別を判定
して表示ランプ４５、４６及び４７に表示するようにし
たので、エレベータの保守員は、自ら形状について判断
することなく、表示に従ってコンデンサ７の変形状態に
応じた処置をすることができる。また、コンデンサ７の
変形量が危険状態に達した場合は、開閉器２０を作動さ
せてコンデンサ７を動力回路５から切り放すようにした
ので、変形量の更なる増大を阻止して事故を未然に防止
することができる。更に、電話回線網１８を介して昇降
機の保守管理センタ１９に通報するようにしたので、危
険状態に至った場合は、保守点検のインターバルに関係
なくコンデンサ７を取り替える等、迅速に対処すること
もできる。このため、無為に使用を継続して図３に示し
た使用年数ｔ３に達し、コンデンサ７が破損する、とい
う事故を回避することができる。

【００２２】実施の形態２．縁部歪みセンサ１２は、本
体の上面周縁部に取り付けられたが、これに限られるも
のではない。この実施の形態２では、縁部歪みセンサ１
２を、コンデンサ７の本体外壁側面の上縁部又は下縁部
に取り付けたものである。

【００２３】図４は、この発明の実施の形態２を示すコ
ンデンサ７の側面図で、図１と同符合は同一部分を示
す。７′は膨張する前のコンデンサ７の形状を示し、
７″は膨張したコンデンサ７の形状を示す。７１は膨張
したコンデンサ７の上面、７２はコンデンサ７の本体の
上面周縁で、膨張による歪みが生じ難い部位を示す。７
３は膨張したコンデンサ７の下面、７４は下面周縁で、
同じく膨張による歪みが生じ難い部位を示す。７５はコ
ンデンサ７の劣化に伴う膨張による歪みの著しい本体外
壁の側面中央部を示す。７６は本体外壁側面の上縁部
で、膨張による歪みが生じ難い部位を示す。７７は、本
体外壁側面の下縁部で、同じく膨張による歪みが生じ難
い部位を示す。１２１は上縁部７６に添着された縁部歪
みセンサ、１２２は下縁部７７に添着された縁部歪みセ
ンサである。

【００２４】縁部歪みセンサ１２１によっても、また、
縁部歪みセンサ１２２によっても、縁部歪みセンサ１２
と同様に膨張による歪みの影響を受け難いので、縁部歪
みセンサ１２に替えて歪み量演算手段１４へ入力するこ
とにより、コンデンサ７の外壁の膨張による変形量を演
算することができ、この変形量から正常状態、注意状態
及び危険状態の別を判定して表示ランプ４５、４６及び
４７に表示し、コンデンサ７の変形状態に応じた対応が
可能となる。

【００２５】

【発明の効果】この発明は上記のとおり構成されている
ので、以下の効果を奏する。この発明に係る請求項１に
記載の昇降機のコンデンサの劣化検知装置は、昇降機の
動力回路に接続されたコンデンサの本体外壁に歪みセン
サを取り付け、この歪みセンサによる検出信号から外壁
の変形量を演算し、この演算結果が所定値を越えたとき
に異常と判定し、その判定結果を表示手段に表示するよ
うにしたものである。このため、昇降機を停止させるこ
となくコンデンサの異常変形の有無を検知することがで
きるので、利用客に不便を強いることがない、という効
果を奏する。また、コンデンサが異常に変形すると表示
手段に表示するようにしたので、異常変形の有無判断に
当って個人的な要素を払拭することができる、という効
果も併せて奏する。

【００２６】この発明に係る請求項２に記載の昇降機の
コンデンサの劣化検知装置は、請求項１に記載の昇降機
のコンデンサの劣化検知装置において、コンデンサの本
体外壁の側面中央部に中央部歪みセンサを取り付け、本
体外壁の側面の上縁部、下縁部及び上面周縁部の内のい
ずれかの縁部に縁部歪みセンサを取り付け、中央部歪み
センサの検出信号と縁部歪みセンサの検出信号との差値
から外壁の変形量を演算するようにしたものである。こ
のため、縁部歪みセンサはコンデンサの劣化に伴う本体
の膨張による歪みの影響を避けて温度による本体の伸縮
を検出することができ、中央部歪みセンサは本体外壁の
側面中央部の温度と劣化による本体の膨張による歪みの
双方を検出することができ、しかも、両者の差値を演算
するようにしたので、劣化による本体外壁の膨張による
異常変形を検知することができる、という効果を奏す
る。

【００２７】この発明に係る請求項３に記載の昇降機の
コンデンサの劣化検知装置は、請求項１に記載の昇降機
のコンデンサの劣化検知装置において、異常と判定され
た場合は、開閉器で回路を遮断してコンデンサを動力回
路から切り放すようにしたものである。このため、コン
デンサの外壁の変形量が更に増大するのを阻止すること
ができる、という効果を奏する。

【００２８】この発明に係る請求項４に記載の昇降機の
コンデンサの劣化検知装置は、請求項１に記載の昇降機
のコンデンサの劣化検知装置において、異常と判定され
た場合は、電話回線網を介して判定結果を昇降機の保守
管理センタへ伝送するようにしたものである。このた
め、点検のインターバルに関係なく危険状態に至ったこ
とを迅速に知得することができ、コンデンサを取り替え
る等の対策をとることにより、事故を未然に防止するこ
とができる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１における昇降機のコ
ンデンサの劣化検知装置の構成を示すブロック図。

【図２】この発明の実施の形態１における昇降機のコ
ンデンサの劣化検知装置の電気回路接続図。

【図３】この発明の実施の形態１における昇降機のコ
ンデンサの劣化検知装置の動作説明用図。

【図４】この発明の実施の形態２における昇降機のコ
ンデンサの劣化検知装置の歪みセンサを添着したコンデ
ンサの側面図。

【図５】従来の昇降機のコンデンサの劣化検知装置の
構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１かご、２巻上機、３巻上モータ、４制
御回路、５動力回路、６遮断器、７コンデ
ンサ、１２縁部歪みセンサ、１３中央部歪みセ
ンサ、１４歪み量演算手段、１５判定手段、
１６表示手段、１７通信装置、１８電話回線
網、１９保守管理センタ、２０開閉器、３１
演算増幅器、３２基準電圧発生手段、３３比較
器、３４基準電圧発生手段、３５比較器、３７
ツェナーダイオード、３９ツェナーダイオード、
４０フリップフロップ素子、４１リセット釦、
４２ＮＯＲ素子、４３ＮＯＴ素子、４４Ａ
ＮＤ素子、４５表示ランプ、４６表示ランプ、
４７表示ランプ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】昇降機の動力回路に接続されたコンデン
サの劣化を検知する装置において、上記コンデンサの本
体外壁に取り付けられて上記外壁の歪みを検出する歪み
センサと、この歪みセンサの検出信号から上記外壁の変
形量を演算する歪み量演算手段と、この歪み量演算手段
によって演算された上記変形量が所定値を越えたときに
異常と判定する判定手段と、この判定手段の上記判定結
果を表示する表示手段とを備えた昇降機のコンデンサの
劣化検知装置。
【請求項２】歪みセンサは、コンデンサの本体外壁の
側面中央部に取り付けられた中央部歪みセンサと、上記
本体外壁の上記側面の上縁部、下縁部及び上面周縁部の
内のいずれかの縁部に取り付けられた縁部歪みセンサと
からなるものとし、歪み量演算手段は、上記中央部歪み
センサの検出信号と上記縁部歪みセンサの検出信号との
差値から外壁の変形量を演算するものとした請求項１に
記載の昇降機のコンデンサの劣化検知装置。
【請求項３】判定手段の判定結果によって作動してコ
ンデンサを動力回路から切り放す開閉器を備えた請求項
１に記載の昇降機のコンデンサの劣化検知装置。
【請求項４】判定手段の判定結果を電話回線網を介し
て昇降機の保守管理センタに伝送する通信装置を備えた
請求項１に記載の昇降機のコンデンサの劣化検知装置。