JP2005170551A - エレベーターのブレーキ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エレベーターの乗客によるかご揺すり等の影響を受けることなく、短時間で電磁ブレーキの異常を判断する。
【解決手段】かご１が階床２に停止すると、制御装置２０から制動指令Ｂｓを出力し、接点１３ａ、１３ｂが開放してブレーキコイル１１ｂを消勢して、電磁ブレーキ１１は制動動作を開始する。ブレーキスイッチ１２が電磁ブレーキ１１により永久磁石式同期電動機６が制動されたかを検出すると、電力変換装置２７は電動機６に供給していた電力Ｐｍを遮断する。そして、電動機６に結合されたパルス発生器１０からの所定時間内のパルス信号Ｐを計数し、その値があらかじめ定められた滑り検出所定値を越えると電磁ブレーキ１１の滑りを検出する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、永久磁石式同期電動機を用いたエレベーターに適用された電磁ブレーキを制御する装置に関するものである。

従来のエレベータ制御装置においては、電力指令が断たれ且つ制動指令が出力されたときに走行速度及び走行移動量に基づいて乗かごの滑り運動を検出する滑り検出手段を制御手段に設けるように構成されている（例えば、特許文献１）。

特許第２６３５２５７号公報（段落００１７、図１、図６）

上記のような従来のエレベータ制御装置では、電力指令の遮断及び制動指令の出力後に、乗かごの速度を検出することにより、制動装置の異常を検出するようにしているため、乗かご内の乗客によるかご揺すり等の速度変化の影響を受けないようにする必要があり、長時間速度又は移動量のチェックを実施しなければならず、着床後戸開するまでの時間が長くなり、サービスの低下を招くという問題点がある。

この発明は上記問題点を解消するためになされたもので、短時間でブレーキ異常の有無を判断することができるようにしたエレベーターのブレーキ制御装置を提供することを目的とする。

この発明に係るエレベーターのブレーキ制御装置は、かごの停止時に制動指令を電磁ブレーキへ出力した後、電動機が制動されたことをブレーキスイッチが検出すると、電力変換装置から電動機に供給されていた電力を遮断するとともに、電動機に結合されたパルス発生器から発生する所定時間内のパルスを計数し、その値が滑り検出所定値以上の場合に、電磁ブレーキの滑りを検出するようにしたものである。

この発明では、かごの停止時に制動指令を出力し、ブレーキスイッチで電動機の制動を検出した後、電力供給を遮断するとともに、パルス発生器の所定時間内のパルスを計数することにより、電磁ブレーキの滑りを検出するようにしたので、かご内の乗客によるかご揺すりや、停止時のかごの揺れによる影響を受けず、短時間で電磁ブレーキの異常を判断することができ、通常時のサービス低下を招くことなく、電磁ブレーキの異常を検出することができる。

実施の形態１．
図１〜図４はこの発明の第１〜第５発明の一実施の形態を示す図で、図１は全体構成図、図２はブロック線図、図３及び図４は動作フローチャートであり、図中同一符号は同一部分を示す。

図１及び図２において、エレベーターの昇降路にはかご１が配置されており、かご１は各階床２に停止するようになっている。かご１にはかご戸（図示しない）の開閉を制御するドア制御装置３が設置されている。また、かご１にはかご戸の開閉可能範囲を検出する戸開ゾーンを検出する戸開ゾーン検出器４が設置され、昇降路には戸開ゾーン検出器４に対向するように検出板５が配置されている。

昇降路上方の機械室には、永久磁石式同期電動機６を用いたギヤレス巻上機が設置されている。電動機６の軸に設けられた駆動綱車７には主索８が巻き掛けられ、その両端にそれぞれかご１及びつり合おもり９が結合されている。また、電動機６の軸にはパルス発生器１０が取り付けられている。そして、電動機６には電磁ブレーキ１１が設けられており、ばね（図示しない）の力で電動機６を制動するブレーキシュー１１ａ及び付勢されるとブレーキシュー１１ａを吸引して制動を解除するブレーキコイル１１ｂを有している。また、ブレーキシュー１１ａの動作を検出するブレーキスイッチ１２が設けられている。

ブレーキコイル１１ｂは電磁接触器（図示しない）の常開接点１３ａ、１３ｂ（制動指令Ｂｓが出力されると開放、出力されないと閉成）を介して直流電源１４に接続されている。電磁ブレーキ１１全体を制御する制御装置２０は、マイクロコンピュータで構成され、図２に示すように運転制御手段２０Ａ及び滑り検出手段２０Ｂの機能を持ち、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、入力ポート２４及び出力ポート２５を有し、バス２６で相互に接続されている。

入力ポート２４はパルス発生器１０、ブレーキスイッチ１２及び戸開ゾーン検出器４に接続され、出力ポート２５は接点１３ａ、１３ｂ、ドア制御装置３及び電力変換装置２７に接続されている。そして電力変換装置２７は電動機６に接続されている。

次に、この実施の形態の動作を説明するが、まず全体動作について説明する。
制御装置２０の運転制御手段２０Ａは、トルク指令Ｔｓを生成し、電力変換装置２７から三相交流電力Ｐｍを電動機６に供給してこれを駆動する。そして、詳細な説明は省略するが、電動機６の回転速度が速度指令信号に一致するように制御して、かご１を昇降運転する。このとき、運転制御手段２０Ａは制動指令Ｂｓを出力していないので、接点１３ａ、１３ｂは閉成している。そのため、ブレーキコイル１１ｂ、１１ｂは付勢され、ブレーキシュー１１ａ、１１ａは開放して電動機６を解放している。

上記のようにかご１が運転制御手段２０Ａの制御下で走行し、呼びのある階床２に着床して、戸開ゾーン検出器４が検出板５に対向すると、戸開ゾーン検出器４から階床検出信号Ｚｓが生成され、制御装置２０へ入力される。これで、運転制御手段２０Ａは、かご１が停止したと判定し、電力変換装置２７へ出力していたトルク指令Ｔｓを断つとともに、電磁ブレーキ１１へ制動指令Ｂｓを出力する。これで、接点１３ａ、１３ｂは開放するため、ブレーキシュー１１ａ、１１ａは電動機６を制動する。

次に、電磁ブレーキ１１の滑り検出動作について、図３及び図４を参照して説明する。
ステップＳ１でかご１が階床に着床すると、ステップＳ２で運転制御手段２０Ａは制動指令Ｂｓを遮断する。これで、上述のように電動機６は制動状態となる。ステップＳ３でブレーキスイッチ１２、１２が動作して、ブレーキ動作信号Ｂｄが出力されたか、すなわち電磁ブレーキ１１、１１が制動状態になったかを判定する。

ブレーキスイッチ１１、１１が動作したと判定すると、ステップＳ４でトルク指令Ｔｓをオフにして電力変換装置２７からの三相交流電力Ｐｍの供給を遮断する。ステップＳ３でブレーキスイッチ１２、１２が動作していないと判定すると、ステップＳ５で所定時間（約０．４秒）経過するのを待ってからステップＳ４へ進む。ステップＳ４で電動機６は電力が遮断されるため、かご１とつり合おもり９の質量差によって生じる不平衡トルクを保持するトルクを失い、かご１は上方向又は下方向へ滑り運転する。

この状態において、ステップＳ６で上記滑り運転によって発生するパルス発生器１０の出力パルスＰの計測を開始し、その計測値が所定値Ａ以上かを判定する。出力パルスＰが所定値Ａ（滑り検出所定値）以上であれば電磁ブレーキ１１、１１に異常が発生したと判定し、滑り検出手段２０Ｂは滑り検出信号Ｓを運転制御手段２０Ａへ出力する。また、所定値Ａ未満であれば、ステップＳ７で出力パルスＰが所定値Ｂ（第１静止検出所定値）以下かを判定する。所定値Ｂ以下であれば、電磁ブレーキ１１、１１は正常、すなわち静止保持状態にあると判定する。そして、戸開ゾーン検出器４が階床検出信号Ｚｓを出力していれば、ステップＳ８で戸開指令Ｄｏｓを出力して戸開する。

また、ステップＳ７で出力パルスＰが所定値Ｂ以下でなければ、ステップＳ９で所定時間（約１秒）経過するのを待ってからステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０で出力パルスＰの積算値が規定値Ｃ（例えば１ｍｍ）以下であるかを判定する。出力パルスＰが規定値Ｃ以下であれば、電磁ブレーキ１１、１１は静止保持状態にあると判定して、ステップＳ８で戸開する。逆に積算値が規定値Ｃを越えていれば、電磁ブレーキ１１、１１に異常があると判定してステップＳ１１へ進む。

ステップＳ１１でこのときのかご１の滑り方向を判定する。永久磁石式同期電動機では、このとき電動機６が回転していたとしても、電動機６の磁極位置が検出できていれば、再度通電して通常どおり制御することは容易である。このとき、滑り方向が下り方向であれば、ステップＳ１２でエレベーターを再起動して最下階へ運転する。最下階へ走行した場合は、かご１内の負荷が平衡状態よりも重いということであり、最下階で戸開して乗客が降車して負荷が軽くなると、上り方向へかご１が移動する可能性があるため、ステップＳ２２へ進み、保守負による確認が終了するまでは戸開せず、起動不能とする。

また、ステップＳ１３で再起動して最上階へ運転した場合は、かご１内の負荷が平衡状態よりも軽いということであり、乗客を降ろしても影響はないため、ステップＳ１４でかご１が最上階に着床後、ステップＳ１５〜Ｓ１８で上記ステップＳ２〜Ｓ５と同様に処理する。そして、ステップＳ１９でエンコーダ１０の出力パルスＰが所定値Ａ以上であれば、ステップＳ２２で起動不能とする。また、出力パルスＰが所定値Ａ未満であれば、ステップＳ２０で所定値Ｄ（Ｂ＜Ｄ）以下であるかを判定し、所定値Ｄ以下であれば、ステップＳ２１で戸開する。

ここで、ステップＳ１、Ｓ２は制動指令手段を、ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ６、Ｓ３〜Ｓ６は滑り検出手段を、ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ６〜Ｓ８、Ｓ３，Ｓ４，Ｓ６〜Ｓ１０は戸開手段をステップＳ１１〜Ｓ２２は終端階運転手段を構成している。

このようにして、かご１の停止時に制動指令を出力し、ブレーキスイッチ１２で電動機６の制動を検出した後、電力供給を遮断するとともに、パルス発生器１０の所定時間内のパルスを計数することにより、電磁ブレーキ１１の滑りを検出するようにしたため、かご１内の乗客によるかご揺すりや、停止時のかご１の揺れによる影響を受けず、短時間で電磁ブレーキ１１の異常を判断することができ、通常時のサービス低下を招くことなく、電磁ブレーキ１１の異常を検出することが可能となる。

また、電磁ブレーキ１１の滑りが検出されると、かご１をその滑り方向の終端階へ走行させ、この終端階が最下階の場合は戸開を阻止し、最上階の場合は戸開するようにしたため、乗客の降車によるかご１内の負荷減少に伴い、かご１が移動する可能性をなくすことが可能となる。

この発明の実施の形態１を示す全体構成図。 この発明の実施の形態１を示すブロック線図。 この発明の実施の形態１を示す動作フローチャート。 この発明の実施の形態１を示す動作フローチャート。

符号の説明

１ かご、２ 階床、６ 永久磁石式同期電動機、１０ パルス発生器、１１ 電磁ブレーキ、１２ ブレーキスイッチ、１３ａ、１３ｂ 接点、１４ 直流電源、２０ 制御装置、２０Ａ 運転制御手段、２０Ｂ 滑り検出手段、２７ 電力変換装置、Ｄｏｓ 戸開指令、Ｂｄ ブレーキ動作信号、Ｂｓ 制動指令、Ｐ パルス信号、Ｐｍ 三相交流電力、Ｓ 滑り検出信号、Ｔｓ トルク指令。
Ｓ１，Ｓ２ 制動指令手段、Ｓ３，Ｓ４，Ｓ６、Ｓ３〜Ｓ６ 滑り検出手段、Ｓ３，Ｓ４，Ｓ６〜Ｓ８、Ｓ３，Ｓ４，Ｓ６〜Ｓ１０ 戸開手段、Ｓ１１〜Ｓ２２ 終端階運転手段。

Claims (5)

1. 電力変換装置から電力が供給されてかごを昇降する永久磁石式同期電動機と、この電動機に結合され上記電動機の回転角度に対応するパルスを発生するパルス発生器と、制動指令が入力されると上記電動機を制動する電磁ブレーキと、この電磁ブレーキの作動状態を検出するブレーキスイッチとを有し、上記かごの停止時に上記制動指令を上記電磁ブレーキへ出力する制動指令手段と、この制動指令手段の動作後上記電動機が制動されたことを上記ブレーキスイッチが検出すると、上記電力変換装置からの電力供給を遮断するとともに、上記パルス発生器からの所定時間内のパルスを計数し、その値が滑り検出所定値以上の場合は、上記電磁ブレーキの滑りを検出する滑り検出手段とを備えてなるエレベーターのブレーキ制御装置。
2. 滑り検出手段を、制動指令手段が動作しても上記電動機が制動されたことを上記ブレーキスイッチが検出しない場合、強制的に上記電力変換装置からの電力供給を遮断するとともに、上記パルス発生器からの所定時間内のパルスを計数し、その値が滑り検出所定値以上の場合は、上記電磁ブレーキの滑りを検出するものとしたことを特徴とする請求項１記載のエレベーターのブレーキ制御装置。
3. 滑り検出手段に関する記載を、制御指令手段の動作後電動機が制動されたことをブレーキスイッチが検出すると、電力変換装置からの電力供給を遮断するとともに、パルス発生器からの所定時間内のパルスを計数し、その値が第１静止検出所定値以下の場合は、かごの戸を開く戸開手段に置換するものとしたことを特徴とする請求項１記載のエレベーターのブレーキ制御装置。
4. 滑り検出手段に関する記載を、制動指令手段の動作後電動機が制動されたことをブレーキスイッチが検出すると、電力変換装置からの電力供給を遮断するとともに、パルス発生器からの所定時間内のパルスを計数し、その値が第１静止検出所定値以下にならず、かつ滑り検出所定値以上にもならなかった場合に、検出開始時点からの上記パルスの積算値が規定値以下であると、かごの戸を開き、上記規定値を越えていれば電磁ブレーキの滑りを検出する戸開手段に置換するものとしたことを特徴とする請求項１記載のエレベーターのブレーキ制御装置。
5. 電磁ブレーキの滑りが検出されると、かごをその滑り方向へ運転して終端階に停止させ、この終端階が最下階の場合は戸開を阻止し、上記終端階が最上階の場合は上記停止時パルス発生器の所定時間内のパルスを計数し、その値が第２静止検出所定値以下であればかごの戸を開く終端階運転手段を設けたことを特徴とする請求項１、請求項２及び請求項４のいずれかに記載のエレベーターのブレーキ制御装置。

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