JP2003285980A - エレベータケージの振動を減衰させるための装置 - Google Patents
エレベータケージの振動を減衰させるための装置Info
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- JP2003285980A JP2003285980A JP2003039297A JP2003039297A JP2003285980A JP 2003285980 A JP2003285980 A JP 2003285980A JP 2003039297 A JP2003039297 A JP 2003039297A JP 2003039297 A JP2003039297 A JP 2003039297A JP 2003285980 A JP2003285980 A JP 2003285980A
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- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
- B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B7/00—Other common features of elevators
- B66B7/02—Guideways; Guides
- B66B7/04—Riding means, e.g. Shoes, Rollers, between car and guiding means, e.g. rails, ropes
- B66B7/046—Rollers
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B11/00—Main component parts of lifts in, or associated with, buildings or other structures
- B66B11/02—Cages, i.e. cars
- B66B11/026—Attenuation system for shocks, vibrations, imbalance, e.g. passengers on the same side
- B66B11/028—Active systems
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- Civil Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Cage And Drive Apparatuses For Elevators (AREA)
- Lift-Guide Devices, And Elevator Ropes And Cables (AREA)
- Elevator Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の技術によるエレベータのフレームの振
動を減衰させるための装置にみられる欠点を改善する。 【解決手段】 このエレベータケージ（５）の場合、能
動振動減衰は、ケージ本体（５）を備えたフレームの構
造上の共振を減衰させることはできない。これは、変形
状態の十分に良好な測定値が得られる場合にのみ可能と
なる。弾性変形するとき、安全プランク（１）およびク
ロスヘッド（２）が、お互いに対して平行に相対移動
し、垂直に（ｚ方向に）配置された２つの加速度センサ
（９ａ）および（９ｂ）が、その移動を捕捉する。セン
サ信号間の差分から、安全プランク（１）およびクロス
ヘッド（２）のｙ軸を中心にした回転が、測定される。
加速度センサ（ａｃ１）または（ａｃ３）、および、加
速度センサ（ａｃ５）または（ａｃ７）からの信号と組
み合わせて、フレームの剪断変形移動を測定することが
できる。
動を減衰させるための装置にみられる欠点を改善する。 【解決手段】 このエレベータケージ（５）の場合、能
動振動減衰は、ケージ本体（５）を備えたフレームの構
造上の共振を減衰させることはできない。これは、変形
状態の十分に良好な測定値が得られる場合にのみ可能と
なる。弾性変形するとき、安全プランク（１）およびク
ロスヘッド（２）が、お互いに対して平行に相対移動
し、垂直に（ｚ方向に）配置された２つの加速度センサ
（９ａ）および（９ｂ）が、その移動を捕捉する。セン
サ信号間の差分から、安全プランク（１）およびクロス
ヘッド（２）のｙ軸を中心にした回転が、測定される。
加速度センサ（ａｃ１）または（ａｃ３）、および、加
速度センサ（ａｃ５）または（ａｃ７）からの信号と組
み合わせて、フレームの剪断変形移動を測定することが
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フレームの振動を
減衰させるための装置に関し、そのフレームは、ガイド
部材によってガイドレール上を案内され、かつ、エレベ
ータケージ本体を支持し、走行方向に垂直に発生する振
動は、フレームに取り付けられた加速度センサによって
測定され、フレームとガイド部材との間に配置された少
なくとも１つのアクチュエータを制御するのに使用さ
れ、そのアクチュエータは、振動の発生と同時に、か
つ、反対方向に作用する。
減衰させるための装置に関し、そのフレームは、ガイド
部材によってガイドレール上を案内され、かつ、エレベ
ータケージ本体を支持し、走行方向に垂直に発生する振
動は、フレームに取り付けられた加速度センサによって
測定され、フレームとガイド部材との間に配置された少
なくとも１つのアクチュエータを制御するのに使用さ
れ、そのアクチュエータは、振動の発生と同時に、か
つ、反対方向に作用する。
【０００２】
【従来の技術】欧州特許第０７３１０５１号明細書か
ら、レール上を案内されるエレベータケージの走行方向
に垂直に発生するそのエレベータケージの振動を、高い
周波数領域で作用するフィードバック制御によって減衰
させ、ケージ内では、もはや振動は、感じられないよう
にする方法および装置が、知られている。測定値を得る
ために、慣性センサが、ケージフレームに取り付けられ
る。ケージが、レールに対して一方の側に傾斜すると、
低い周波数領域で作用する位置コントローラが、自動的
に、中央位置に戻すようにケージを案内し、そのため
に、常に、十分な減衰周波数範囲が、得られる。位置セ
ンサは、測定値を位置コントローラに送る。アクチュエ
ータは、ローラの位置を調整するために、リニアモータ
を備える。それぞれのローラガイド上で、第１のリニア
モータが、両側のローラを制御し、第２のリニアモータ
が、中間ローラを制御する。２つの制御ループが、共通
のフィードバック制御に統合され、１つのアクチュエー
タに作用するので、この方法を実施するための装置にか
かる経費は少ない。
ら、レール上を案内されるエレベータケージの走行方向
に垂直に発生するそのエレベータケージの振動を、高い
周波数領域で作用するフィードバック制御によって減衰
させ、ケージ内では、もはや振動は、感じられないよう
にする方法および装置が、知られている。測定値を得る
ために、慣性センサが、ケージフレームに取り付けられ
る。ケージが、レールに対して一方の側に傾斜すると、
低い周波数領域で作用する位置コントローラが、自動的
に、中央位置に戻すようにケージを案内し、そのため
に、常に、十分な減衰周波数範囲が、得られる。位置セ
ンサは、測定値を位置コントローラに送る。アクチュエ
ータは、ローラの位置を調整するために、リニアモータ
を備える。それぞれのローラガイド上で、第１のリニア
モータが、両側のローラを制御し、第２のリニアモータ
が、中間ローラを制御する。２つの制御ループが、共通
のフィードバック制御に統合され、１つのアクチュエー
タに作用するので、この方法を実施するための装置にか
かる経費は少ない。
【０００３】
【特許文献１】欧州特許第０７３１０５１号明細書
【特許文献２】米国特許第４６９９３４８号明細書
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この装置の欠点は、振
動制御によって乗り心地のよさを保証するために、エレ
ベータ自体が、頑丈な構造を有していなければならない
ことである。
動制御によって乗り心地のよさを保証するために、エレ
ベータ自体が、頑丈な構造を有していなければならない
ことである。
【０００５】したがって、本発明は、この欠点を改善す
ることを目的とする。
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載された特
徴を有する本発明は、従来技術による装置の欠点を回避
するための解決手段を提供し、ケージ本体を備えたフレ
ームの弾性を考慮に入れた振動フィードバック制御を提
案するものである。
徴を有する本発明は、従来技術による装置の欠点を回避
するための解決手段を提供し、ケージ本体を備えたフレ
ームの弾性を考慮に入れた振動フィードバック制御を提
案するものである。
【０００７】本発明のさらなる好都合な発展形態が、従
属項に記載される。
属項に記載される。
【０００８】エレベータケージ（フレームおよびケージ
本体）は、きわめて弾性のある構造を有し、とりわけ、
水平方向に変形する。典型的には、その構造の第１の共
振周波数は、フレームおよびケージ絶縁体の剛性が最適
化されたエレベータケージの場合、１０Ｈｚの領域に存
在し、最適化されないエレベータケージの場合には、そ
の構造の共振周波数は、それよりもさらに低い。減衰さ
せるべき周波数からの隔たりは、きわめて小さく、ま
た、能動振動減衰は、構造上の共振そのものを減衰させ
ることはできないので、能動振動減衰の効果を減少させ
る。能動振動減衰は、ケージの変形状態に関する十分に
良好な測定値とりわけ位相位置が得られる場合にしか可
能ではない。
本体）は、きわめて弾性のある構造を有し、とりわけ、
水平方向に変形する。典型的には、その構造の第１の共
振周波数は、フレームおよびケージ絶縁体の剛性が最適
化されたエレベータケージの場合、１０Ｈｚの領域に存
在し、最適化されないエレベータケージの場合には、そ
の構造の共振周波数は、それよりもさらに低い。減衰さ
せるべき周波数からの隔たりは、きわめて小さく、ま
た、能動振動減衰は、構造上の共振そのものを減衰させ
ることはできないので、能動振動減衰の効果を減少させ
る。能動振動減衰は、ケージの変形状態に関する十分に
良好な測定値とりわけ位相位置が得られる場合にしか可
能ではない。
【０００９】原理的には、エレベータケージ（フレーム
およびケージ本体）を変形しないようにきわめて頑丈に
構成するほうがよく、それによって、エレベータケージ
は、本質的に、剛体として振る舞う。したがって、弾性
変形を測定する必要はない。しかしながら、そのような
ことは、高層ビルのための新しいエレベータケージにし
か実施することができない。
およびケージ本体）を変形しないようにきわめて頑丈に
構成するほうがよく、それによって、エレベータケージ
は、本質的に、剛体として振る舞う。したがって、弾性
変形を測定する必要はない。しかしながら、そのような
ことは、高層ビルのための新しいエレベータケージにし
か実施することができない。
【００１０】既存のエレベータケージ（フレームおよび
ケージ本体）は、その後に、頑丈にすることしかできな
い。これは、それ相応の経費で限られた範囲でしか実施
することができない。さもなければ、頑丈な構成形態に
よる新しいエレベータケージ（フレームおよびケージ本
体）を使用したほうがより現実的である。変形を測定す
ることによって、能動振動減衰の利用範囲が、今日のエ
レベータケージのほとんどすべての割合を占める、構造
的にあまり適切なものではないエレベータケージにまで
広がる。
ケージ本体）は、その後に、頑丈にすることしかできな
い。これは、それ相応の経費で限られた範囲でしか実施
することができない。さもなければ、頑丈な構成形態に
よる新しいエレベータケージ（フレームおよびケージ本
体）を使用したほうがより現実的である。変形を測定す
ることによって、能動振動減衰の利用範囲が、今日のエ
レベータケージのほとんどすべての割合を占める、構造
的にあまり適切なものではないエレベータケージにまで
広がる。
【００１１】以下、添付の図面を参照して本発明をより
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１２】
【発明の実施の形態】最大弾性変形は、ケージ本体５を
支持するケージフレームのｘ方向における剪断変形であ
る。フレームは、安全プランク１、クロスヘッド２、第
１のサイドスタイル３、および、第２のサイドスタイル
４からなる。クロスヘッド２は、例えば、吊りロープ
（図示しない）に接続され、その吊りロープは、例え
ば、駆動綱車上に案内される。クロスヘッド２および安
全プランク１に配置されるのは、エレベータ通路に配置
されたガイドレールに沿ってフレームを案内するガイド
部材である。
支持するケージフレームのｘ方向における剪断変形であ
る。フレームは、安全プランク１、クロスヘッド２、第
１のサイドスタイル３、および、第２のサイドスタイル
４からなる。クロスヘッド２は、例えば、吊りロープ
（図示しない）に接続され、その吊りロープは、例え
ば、駆動綱車上に案内される。クロスヘッド２および安
全プランク１に配置されるのは、エレベータ通路に配置
されたガイドレールに沿ってフレームを案内するガイド
部材である。
【００１３】弾性変形が、発生すると、安全プランク１
およびクロスヘッド２が、お互いに対して平行に相対移
動する。この変形は、ケージフレームおよびケージ本体
５からなるエレベータケージの走行方向に垂直な加速度
を測定するこの明細書の最初に述べた従来技術による加
速度センサａｃ１からａｃ８によって、測定することは
できない。なぜなら、ｙ軸を中心にしたケージ本体５の
回転と、ｘ方向におけるフレームの剪断変形移動とを区
別できないからである。この点から、さらなる測定が、
必要となる。変形を測定するための考えられる実施形態
としては、次のものがある。
およびクロスヘッド２が、お互いに対して平行に相対移
動する。この変形は、ケージフレームおよびケージ本体
５からなるエレベータケージの走行方向に垂直な加速度
を測定するこの明細書の最初に述べた従来技術による加
速度センサａｃ１からａｃ８によって、測定することは
できない。なぜなら、ｙ軸を中心にしたケージ本体５の
回転と、ｘ方向におけるフレームの剪断変形移動とを区
別できないからである。この点から、さらなる測定が、
必要となる。変形を測定するための考えられる実施形態
としては、次のものがある。
【００１４】１．垂直に（ｚ方向に）配置され、かつ、
それらの軸の間隔を大きくあけて配置された２つの加速
度センサ９ａおよび９ｂ（または、９ｂの代わりに９
ｃ）。センサ信号間の差分から、安全プランク１および
クロスヘッド２のｙ軸を中心にした回転が、測定され
る。加速度センサａｃ１またはａｃ３、および、ａｃ５
またはａｃ７からの信号と組み合わせて、フレームの剪
断変形移動を測定することができる。垂直に配置された
加速度センサ９ａ、９ｂ、９ｃの代わりに、例えば光フ
ァイバージャイロスコープや、水平に配置され、かつ、
それらの軸の間隔を大きくあけて、安全プランク１上か
またはクロスヘッド２上に取り付けられた、加速度セン
サのような、捩じれ率を十分正確に測定するセンサが、
使用されてもよい。
それらの軸の間隔を大きくあけて配置された２つの加速
度センサ９ａおよび９ｂ（または、９ｂの代わりに９
ｃ）。センサ信号間の差分から、安全プランク１および
クロスヘッド２のｙ軸を中心にした回転が、測定され
る。加速度センサａｃ１またはａｃ３、および、ａｃ５
またはａｃ７からの信号と組み合わせて、フレームの剪
断変形移動を測定することができる。垂直に配置された
加速度センサ９ａ、９ｂ、９ｃの代わりに、例えば光フ
ァイバージャイロスコープや、水平に配置され、かつ、
それらの軸の間隔を大きくあけて、安全プランク１上か
またはクロスヘッド２上に取り付けられた、加速度セン
サのような、捩じれ率を十分正確に測定するセンサが、
使用されてもよい。
【００１５】２．市販の光ファイバージャイロスコープ
は、光源を備え、その光源からの光線が、光ファイバー
内へ放射される。その光線が、２つの光線に分光され、
それらの２つの光線は、それぞれ、光ファイバーから構
成されたコイルを反対方向へ進む。そして、それらの２
つに分光された光線が、再結合され、それらの間で干渉
を発生させる。光ファイバーからなるコイルが、回転す
ると、分光された光線の一方は、他方よりもわずかに長
い距離を進まなければならず、それが、位相のずれを発
生させ、その結果として、干渉量を変化させる。
は、光源を備え、その光源からの光線が、光ファイバー
内へ放射される。その光線が、２つの光線に分光され、
それらの２つの光線は、それぞれ、光ファイバーから構
成されたコイルを反対方向へ進む。そして、それらの２
つに分光された光線が、再結合され、それらの間で干渉
を発生させる。光ファイバーからなるコイルが、回転す
ると、分光された光線の一方は、他方よりもわずかに長
い距離を進まなければならず、それが、位相のずれを発
生させ、その結果として、干渉量を変化させる。
【００１６】３．抵抗線ひずみゲージ１０によるフレー
ムの変形の測定。これらの抵抗線ひずみゲージは、第１
のサイドスタイル３または第２のサイドスタイル４上の
最大曲げ変形をともなう位置に取り付けられる。その位
置の変動は、フレームの剪断変形移動に比例する。
ムの変形の測定。これらの抵抗線ひずみゲージは、第１
のサイドスタイル３または第２のサイドスタイル４上の
最大曲げ変形をともなう位置に取り付けられる。その位
置の変動は、フレームの剪断変形移動に比例する。
【００１７】４．レーザ１１ａ、反射プリズム１１ｂ、
および、感光性線センサ１１ｃによるフレームの剪断変
形移動の測定。反射プリズムを備えない構成も可能であ
る。反射プリズムを備えた構成の利点は、正確な位置合
わせを必要とせず、すべての能動的な構成要素は、一方
の側に存在し、測定の解像度は、２倍となることであ
る。
および、感光性線センサ１１ｃによるフレームの剪断変
形移動の測定。反射プリズムを備えない構成も可能であ
る。反射プリズムを備えた構成の利点は、正確な位置合
わせを必要とせず、すべての能動的な構成要素は、一方
の側に存在し、測定の解像度は、２倍となることであ
る。
【００１８】距離に関する情報を提供するためには、い
くつかの加速度センサからの信号は、２回、集計されな
ければならず、それは、ドリフトおよび／または測定誤
差に関係したものである。距離に関する情報を提供する
ためには、光ファイバージャイロスコープからの信号
は、１回、集計されるだけでよく、これもまたドリフト
および／または測定誤差に関係したものである。光学測
定装置（レーザ）は、きわめて精密である。さらにま
た、光学測定装置をそれが妨害を受けないように空間的
に配置するのは困難なことである。最近の抵抗線ひずみ
ゲージによれば、きわめて小さい伸びを測定することが
できる。剪断変形の測定は、さらなるセンサの助けなし
に、直接になされる。剪断変形の測定に抵抗線ひずみゲ
ージ技術を使用するのは、有望なことである。
くつかの加速度センサからの信号は、２回、集計されな
ければならず、それは、ドリフトおよび／または測定誤
差に関係したものである。距離に関する情報を提供する
ためには、光ファイバージャイロスコープからの信号
は、１回、集計されるだけでよく、これもまたドリフト
および／または測定誤差に関係したものである。光学測
定装置（レーザ）は、きわめて精密である。さらにま
た、光学測定装置をそれが妨害を受けないように空間的
に配置するのは困難なことである。最近の抵抗線ひずみ
ゲージによれば、きわめて小さい伸びを測定することが
できる。剪断変形の測定は、さらなるセンサの助けなし
に、直接になされる。剪断変形の測定に抵抗線ひずみゲ
ージ技術を使用するのは、有望なことである。
【００１９】フレームが、剪断変形すると、安全プラン
ク１およびクロスヘッド２は、お互いに対して平行に量
ｘだけ相対移動する。クロスヘッドに取り付けられてい
るのは、レーザ１１ａであり、そのレーザ１１ａは、好
ましくは、赤外線を発生し、鋭い光束にされた光線１１
ｄを垂直に下方へ放射する。安全プランク１上に取り付
けられているのは、光学プリズム１１ｂであり、その光
学プリズム１１ｂは、光線１１ｄを横にずらして平行に
上方へ反射する。変位量は、フレームの剪断変形量ｘの
２倍だけ変化する。クロスヘッド２上に検出器として取
り付けられているのは、感光性線センサまたは線カメラ
１１ｃである。この方法によって、反射された光線１１
ｄの水平方向の変位が、測定される。線カメラ１１ｃ
は、フレームの剪断変形ｘに比例した信号を生成し、そ
の信号は、フレームの剪断変形を減少させるために、フ
ィードバック制御システムにおいて使用することができ
る。
ク１およびクロスヘッド２は、お互いに対して平行に量
ｘだけ相対移動する。クロスヘッドに取り付けられてい
るのは、レーザ１１ａであり、そのレーザ１１ａは、好
ましくは、赤外線を発生し、鋭い光束にされた光線１１
ｄを垂直に下方へ放射する。安全プランク１上に取り付
けられているのは、光学プリズム１１ｂであり、その光
学プリズム１１ｂは、光線１１ｄを横にずらして平行に
上方へ反射する。変位量は、フレームの剪断変形量ｘの
２倍だけ変化する。クロスヘッド２上に検出器として取
り付けられているのは、感光性線センサまたは線カメラ
１１ｃである。この方法によって、反射された光線１１
ｄの水平方向の変位が、測定される。線カメラ１１ｃ
は、フレームの剪断変形ｘに比例した信号を生成し、そ
の信号は、フレームの剪断変形を減少させるために、フ
ィードバック制御システムにおいて使用することができ
る。
【００２０】振動の減衰を改善するために、さらに、ｙ
方向におけるフレームの変形を測定してもよい。フレー
ムは、ｙ方向においてはきわめて頑丈であるので、一般
的には、これらの測定は必要ではないが、常にそうとは
限らない。さらに、既存の加速度センサａｃ２、ａｃ
４、ａｃ６、および、ａｃ８によって、すでに、垂直軸
（ｚ軸）を中心にしたフレームの捩じれを測定すること
ができる。
方向におけるフレームの変形を測定してもよい。フレー
ムは、ｙ方向においてはきわめて頑丈であるので、一般
的には、これらの測定は必要ではないが、常にそうとは
限らない。さらに、既存の加速度センサａｃ２、ａｃ
４、ａｃ６、および、ａｃ８によって、すでに、垂直軸
（ｚ軸）を中心にしたフレームの捩じれを測定すること
ができる。
【００２１】また、ケージ本体５の下部マウント６およ
び／または上部マウント７の変形を測定することができ
る。この測定は、１つの軸方向、２つの軸方向、また
は、３つの軸方向すべてにおいてなされてもよい。この
ためには、磁界測定原理、または、誘導性または容量性
の測定原理を用いた距離センサまたは位置センサが、都
合がよい。
び／または上部マウント７の変形を測定することができ
る。この測定は、１つの軸方向、２つの軸方向、また
は、３つの軸方向すべてにおいてなされてもよい。この
ためには、磁界測定原理、または、誘導性または容量性
の測定原理を用いた距離センサまたは位置センサが、都
合がよい。
【００２２】ケージ本体５のマウント６、７の変形を測
定する代わりに、ケージ本体５におけるさらなる加速度
センサを使用することもできる。必要な加速度センサの
数は、制御されなければならないさらなる自由度の数と
同じである。
定する代わりに、ケージ本体５におけるさらなる加速度
センサを使用することもできる。必要な加速度センサの
数は、制御されなければならないさらなる自由度の数と
同じである。
【００２３】たとえ十分に良好な測定値が得られたとし
ても、ガイド部材に作用するアクチュエータによって
は、ケージ本体に発生する構造上の共振をすべて減衰さ
せることはできない。必要であれば、さらなるアクチュ
エータを使用してもよい。アクチュエータを配置するの
にもっとも適した位置は、マウント６、７である。アク
チュエータは、振動絶縁体の役割をなす弾性マウント
６、７に対して、並列に、または直列に、または、その
弾性マウント６、７と完全に置き替えて、配置されても
よく、これらのアクチュエータは、１つの軸方向、２つ
の軸方向、または、３つの軸方向すべてに作用すること
ができる。この目的にきわめて適したものは、自動車に
おいてエンジンを支持するのに使用されるような、いわ
ゆる能動エンジンマウントである。
ても、ガイド部材に作用するアクチュエータによって
は、ケージ本体に発生する構造上の共振をすべて減衰さ
せることはできない。必要であれば、さらなるアクチュ
エータを使用してもよい。アクチュエータを配置するの
にもっとも適した位置は、マウント６、７である。アク
チュエータは、振動絶縁体の役割をなす弾性マウント
６、７に対して、並列に、または直列に、または、その
弾性マウント６、７と完全に置き替えて、配置されても
よく、これらのアクチュエータは、１つの軸方向、２つ
の軸方向、または、３つの軸方向すべてに作用すること
ができる。この目的にきわめて適したものは、自動車に
おいてエンジンを支持するのに使用されるような、いわ
ゆる能動エンジンマウントである。
【００２４】例えば、米国特許明細書第４６９９３４８
号は、受動ゴムばねと、電磁アクチュエータとからなる
能動エンジンマウントを開示している。そのアクチュエ
ータは、主に、低周波共振振動を減衰させる役割をな
し、低周波共振振動をあまり減衰させない軟質ゴムばね
は、より高い周波数領域において良好な振動絶縁体の役
割をなす。
号は、受動ゴムばねと、電磁アクチュエータとからなる
能動エンジンマウントを開示している。そのアクチュエ
ータは、主に、低周波共振振動を減衰させる役割をな
し、低周波共振振動をあまり減衰させない軟質ゴムばね
は、より高い周波数領域において良好な振動絶縁体の役
割をなす。
【００２５】フレームの剪断変形移動を減衰させるため
の図３に示されるフィードバック制御システムは、主構
成要素であるコントローラと、制御されるシステムとか
らなり、その制御されるシステムは、１つのアクチュエ
ータまたは複数のアクチュエータと、ケージ本体を備え
たフレームと、１つのセンサまたは複数の加速度センサ
とからなる。
の図３に示されるフィードバック制御システムは、主構
成要素であるコントローラと、制御されるシステムとか
らなり、その制御されるシステムは、１つのアクチュエ
ータまたは複数のアクチュエータと、ケージ本体を備え
たフレームと、１つのセンサまたは複数の加速度センサ
とからなる。
【００２６】ケージ本体に作用し、かつ、フレームガイ
ドと、相対風と、ロープとによって発生する妨害力ｚ
は、とりわけ、ケージフレームの剪断変形ｘを発生させ
る。センサ信号ｙは、フレームの剪断変形に比例して変
動する。加算モジュールにおいて、センサ信号ｙが、通
常の場合には０である目標値ｕから引き算される。引き
算の結果が、制御偏差ｅである。これが、コントローラ
で処理され、駆動信号ｍが、生成される。もっとも単純
な場合においては、コントローラは、比例制御器である
が、それよりもはるかに複雑なコントローラ機能も考え
られる。アクチュエータは、例えば、上述したような４
つの能動アクチュエータからなる。これらのアクチュエ
ータは、ガイドローラと、より詳細には、ガイドレール
と、ケージフレームとの間に調整力を発生させる。コン
トローラは、ケージ本体を備えたフレームの第１の固有
周波数、例えば、１０Ｈｚにおいて、最大増幅率が発生
するように設計される。コントローラは、きわめて低い
周波数およびきわめて高い周波数において増幅率が０に
近づき、それによって、フレームおよびケージ本体を回
転させる静的力がまったく増大することのないバンドパ
ス特性を有する。
ドと、相対風と、ロープとによって発生する妨害力ｚ
は、とりわけ、ケージフレームの剪断変形ｘを発生させ
る。センサ信号ｙは、フレームの剪断変形に比例して変
動する。加算モジュールにおいて、センサ信号ｙが、通
常の場合には０である目標値ｕから引き算される。引き
算の結果が、制御偏差ｅである。これが、コントローラ
で処理され、駆動信号ｍが、生成される。もっとも単純
な場合においては、コントローラは、比例制御器である
が、それよりもはるかに複雑なコントローラ機能も考え
られる。アクチュエータは、例えば、上述したような４
つの能動アクチュエータからなる。これらのアクチュエ
ータは、ガイドローラと、より詳細には、ガイドレール
と、ケージフレームとの間に調整力を発生させる。コン
トローラは、ケージ本体を備えたフレームの第１の固有
周波数、例えば、１０Ｈｚにおいて、最大増幅率が発生
するように設計される。コントローラは、きわめて低い
周波数およびきわめて高い周波数において増幅率が０に
近づき、それによって、フレームおよびケージ本体を回
転させる静的力がまったく増大することのないバンドパ
ス特性を有する。
【００２７】図４によれば、能動アクチュエータは、フ
レームの剪断変形に逆らうように作用する駆動力Ｆ１、
Ｆ３、Ｆ５、および、Ｆ７が発生するように、駆動信号
ｍによって駆動される。駆動信号ｍは、まず最初に、能
動アクチュエータＡ１、Ａ３、Ａ５、Ａ７ごとに提供さ
れた電流増幅器Ｖ１、Ｖ３、Ｖ５、Ｖ７に供給され、そ
して、その電流増幅器は、能動アクチュエータＡ１、Ａ
３、Ａ５、Ａ７に電流を供給する。個々の電流関数Ｉ
（ｍ）は、図４に示される信号フローチャートに基づい
て選択されなければならず、ここで、能動アクチュエー
タにおける電流Ｉ１、Ｉ３、Ｉ５、Ｉ７は、その電流に
通常は比例する駆動力Ｆ１、Ｆ３、Ｆ５、Ｆ７を生成す
る。
レームの剪断変形に逆らうように作用する駆動力Ｆ１、
Ｆ３、Ｆ５、および、Ｆ７が発生するように、駆動信号
ｍによって駆動される。駆動信号ｍは、まず最初に、能
動アクチュエータＡ１、Ａ３、Ａ５、Ａ７ごとに提供さ
れた電流増幅器Ｖ１、Ｖ３、Ｖ５、Ｖ７に供給され、そ
して、その電流増幅器は、能動アクチュエータＡ１、Ａ
３、Ａ５、Ａ７に電流を供給する。個々の電流関数Ｉ
（ｍ）は、図４に示される信号フローチャートに基づい
て選択されなければならず、ここで、能動アクチュエー
タにおける電流Ｉ１、Ｉ３、Ｉ５、Ｉ７は、その電流に
通常は比例する駆動力Ｆ１、Ｆ３、Ｆ５、Ｆ７を生成す
る。
【図１】ケージ本体を備えたケージフレームの剪断変形
移動を減衰させるための装置のセンサの配置を示す概略
図である。
移動を減衰させるための装置のセンサの配置を示す概略
図である。
【図２ａ】レーザによってケージフレームの剪断変形移
動を測定する測定装置を示す図である。
動を測定する測定装置を示す図である。
【図２ｂ】図２ａに示される測定装置の詳細図である。
【図３】横方向移動を減衰させるフィードバック制御シ
ステムを示す図である。
ステムを示す図である。
【図４】フィードバック制御システムの電気的アクチュ
エータ要素を示す図である。
エータ要素を示す図である。
１ 安全プランク
２ クロスヘッド
３ 第１のサイドスタイル
４ 第２のサイドスタイル
５ ケージ本体
６ 下部マウント
７ 上部マウント
９ａ、９ｂ、９ｃ、ａｃ１、ａｃ２、ａｃ３、ａｃ４、
ａｃ５、ａｃ６、ａｃ７、ａｃ８ 加速度センサ １０ 抵抗線ひずみゲージ １１ａ レーザ １１ｂ プリズム １１ｃ 線センサ １１ｄ 光線 Ａ１、Ａ３、Ａ５、Ａ７ 能動アクチュエータ Ｆ１、Ｆ３、Ｆ５、Ｆ７ 駆動力 Ｉ１、Ｉ３、Ｉ５、Ｉ７ 電流 Ｖ１、Ｖ３、Ｖ５、Ｖ７ 電流増幅器 ｅ 制御偏差 ｍ 駆動信号 ｕ 目標値 ｘ 剪断変形量 ｙ センサ信号
ａｃ５、ａｃ６、ａｃ７、ａｃ８ 加速度センサ １０ 抵抗線ひずみゲージ １１ａ レーザ １１ｂ プリズム １１ｃ 線センサ １１ｄ 光線 Ａ１、Ａ３、Ａ５、Ａ７ 能動アクチュエータ Ｆ１、Ｆ３、Ｆ５、Ｆ７ 駆動力 Ｉ１、Ｉ３、Ｉ５、Ｉ７ 電流 Ｖ１、Ｖ３、Ｖ５、Ｖ７ 電流増幅器 ｅ 制御偏差 ｍ 駆動信号 ｕ 目標値 ｘ 剪断変形量 ｙ センサ信号
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3F002 CA10 GA08
3F306 AA12 CA27 CB00 CB50
Claims (7)
- 【請求項１】 ケージ本体（５）を支持し、かつ、ガイ
ド部材によってガイドレール上を案内されるフレーム
（１、２、３、４）の振動を減衰させるための装置であ
って、走行方向に垂直に発生する振動が、前記フレーム
（１、２、３、４）に取り付けられた加速度センサ（ａ
ｃ１からａｃ８）によって測定され、かつ、前記フレー
ム（１、２、３、４）とガイド部材との間に配置されて
振動の反対方向に作用する少なくとも１つのアクチュエ
ータのフィードバック制御に使用され、 制御装置が、提供され、その制御装置によって、前記フ
レーム（１、２、３、４）の剪断変形移動を測定するこ
とができ、かつ、その制御装置によって、測定信号に応
じて、前記フレーム（１、２、３、４）の剪断変形移動
を制御することができることを特徴とする、装置。 - 【請求項２】 センサ（９ａ、９ｂ、９ｃ、１０、１１
ａ、１１ｂ、１１ｃ）が、提供され、それらのセンサか
らの信号によって、前記フレーム（１、２、３、４）の
剪断変形移動を測定することができることを特徴とす
る、請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 それらのセンサが、加速度センサ（９
ａ、９ｂ、９ｃ）であることを特徴とする、請求項２に
記載の装置。 - 【請求項４】 センサが、抵抗線ひずみゲージであるこ
とを特徴とする、請求項２に記載の装置。 - 【請求項５】 光ファイバージャイロスコープによっ
て、前記フレーム（１、２、３、４）の剪断変形移動を
測定することができることを特徴とする、請求項２に記
載の装置。 - 【請求項６】 レーザ（１１ａ）、レーザ光線を反射す
るプリズム（１１ｂ）、および、線センサ（１１ｃ）に
よって、前記フレーム（１、２、３、４）の剪断変形移
動を測定することができることを特徴とする、請求項２
に記載の装置。 - 【請求項７】 制御装置によって、駆動信号（ｍ）を生
成することができ、アクチュエータ（Ａ１、Ａ３、Ａ
５、Ａ７）ごとに提供された電流増幅器（Ｖ１、Ｖ３、
Ｖ５、Ｖ７）が、電流関数Ｉ（ｍ）に基づいて、前記ア
クチュエータ（Ａ１、Ａ３、Ａ５、Ａ７）において駆動
力（Ｆ１、Ｆ３、Ｆ５、Ｆ７）を生成する電流（Ｉ１、
Ｉ３、Ｉ５、Ｉ７）を能動アクチュエータ（Ａ１、Ａ
３、Ａ５、Ａ７）に供給することを特徴とする、請求項
１から６のいずれか一項に記載の装置。
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| CN102167250A (zh) * | 2011-05-12 | 2011-08-31 | 南京信息工程大学 | 一种大型电梯轿厢保持水平装置及其控制方法 |
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