JP2005200143A

JP2005200143A - 避難用エレベーターの速度制御装置

Info

Publication number: JP2005200143A
Application number: JP2004007126A
Authority: JP
Inventors: Masumasa Shibata; 益誠柴田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-01-14
Filing date: 2004-01-14
Publication date: 2005-07-28

Abstract

【課題】巻上電動機の能力的に余裕のある運転パターンが集中する避難時に、避難効率を向上させることができる避難用エレベーターの速度制御装置を得る。
【解決手段】秤装置８と、火災報知器と、位置検出器９と、負荷検出信号、火災検出信号及び位置検出信号に基づいて目的階までの距離に応じたかごの巻上電動機１の速度指令を演算する速度指令発生器１０と、速度指令に基づいて巻上電動機１の電流を制御する電流制御器１２とを備え、火災検出信号が発せられるとかごが火災階と避難階の間で運転される避難用エレベーターにおいて、速度指令発生器１０は、火災が検出された時に、かご内負荷が平常負荷領域より無負荷側の軽負荷領域内にありかつ上昇運転時、またはかご内負荷が無負荷領域より定格負荷側の重負荷領域内にありかつ下降運転時には、速度または加速度のうち少なくとも一方が通常時より高い速度指令を出力する。
【選択図】図２

Description

この発明は、例えば火災発生時に火災階と避難階の間に就役する避難用エレベーターの速度制御装置に関するものである。

従来、火災発生時に、エレベーターのかごを避難運転するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。これは、各階に設置された火災報知器が動作すると、直ちに一般乗客への運転を打ち切り、かごをあらかじめ定められた避難階と火災報知器が動作した階（以下火災階という）だけに停止させる避難運転を行うものである。これにより、火災階にいる人を早く避難階に救出するようにしている。

また、全ての乗客に供する十分なエレベーターシステム収容力を維持しながら乗客の快適度を最高にする様々な特定の運転プロファイルをあらかじめ選択する場合の快適度と能力の折衷案を作る問題を最小にするものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。これは、高い往来量の場合には、高いジャーク率、加速率、減速率を有する運転プロファイルを用いることで移動時間を減少させ、低い往来量の場合には、低いジャーク率、加速率、減速率を有する運転プロファイルを用いることで乗客の快適度を上げた運転プロファイルに変更するものである。

特開昭５８−５２１７１号公報特開平４−２２６２８３号公報

しかしながら、上述した特許文献１に示される従来の避難用エレベーターの制御装置は、火災発生時避難する際には、無負荷上昇運転や定格負荷下降運転といった、巻上電動機の能力的に余裕のある運転パターンであるにもかかわらず、通常時と同じ速度および加速度で運転していた。

また、特許文献２に示される従来のエレベーターの速度制御装置は、高い往来量の場合には、高いジャーク率、加速率、減速率を有する運転プロファイルを用いることで移動時間を減少させるものであるが、一般に、避難用エレベーターが必要となる高層建築物は最高速度で走行する時間が長い為、高いジャーク率、加速率、減速率を有する運転プロファイルを用いても速度が変わらない為、避難時間の大幅な短縮には結びつきにくかった。

この発明は、上述した従来例にかかる問題点を解消する為になされたもので、巻上電動機の能力的に余裕のある運転パターンが集中する避難時には、速度または加速度のうち少なくとも一方が通常時より高い運転をすることで避難効率を向上させることができる避難用エレベーターの速度制御装置を得ることを目的とするものである。

この発明に係る避難用エレベーターの速度制御装置は、かご内負荷を検出する負荷検出手段と、火災を検出する火災報知器と、かごの位置を検出する位置検出器と、前記負荷検出手段からの負荷検出信号、前記火災報知器からの火災検出信号及び前記位置検出器からの検出信号に基づいて目的階までの距離に応じたかごの巻上電動機の速度指令を演算する速度指令発生手段と、前記速度指令発生手段からの速度指令に基づいて巻上電動機の電流を制御する電流制御器とを備え、火災検出信号が発せられるとかごが火災階と避難階の間で運転される避難用エレベーターにおいて、前記速度指令発生手段は、前記火災報知器により火災が検出された時に、かご内負荷が平常負荷領域より無負荷側の軽負荷領域内にありかつ上昇運転時、またはかご内負荷が無負荷領域より定格負荷側の重負荷領域内にありかつ下降運転時には、速度または加速度のうち少なくとも一方が通常時より高い速度指令を出力することを特徴とする。

この発明によれば、巻上電動機の能力的に余裕のある運転パターンが集中する避難時には、速度または加速度のうち少なくとも一方が通常時より高い運転をすることで避難効率を向上させることができ、乗客を迅速に避難させることができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る避難用エレベーターの速度制御装置を示す構成図である。図１に示すように、巻上電動機１を回転駆動することによりシーブ２が駆動させ、シーブ２に巻きかけられたロープ３に連結されたかご４及び釣合錘５を駆動する。巻上電動機１にはパルス発生器６が直結されており、巻上電動機１の速度に比例したパルスを速度検出信号として発生する。また、エレベーターの停止階には火災を検出報知する火災報知器７が設けられている。

かご４内の荷重は負荷検出手段としての秤装置８により検出され、かご４の位置は位置検出器９により検出される。火災報知器７によって検出される火災検出信号と秤装置８によって検出されるかご内荷重及び位置検出器９からの検出信号に基づいて目的階までの距離に応じた巻上電動機１の速度指令が速度指令発生器１０により演算される。速度制御器１１は、速度指令発生器１０からの速度指令とパルス発生器６からの速度検出信号とに基づいて巻上電動機１の速度が前記速度指令に一致するように速度制御し、インバータ主回路を有する電流制御器１２は、速度制御器１１からの制御出力に基づいて巻上電動機１への電流を制御する。

次に、上記構成を備え、火災発生時にかご４を火災階と避難階との間で運転させる避難用エレベーターの速度制御装置における動作について、主に、図２に示す速度指令発生器１０の動作を示すフローチャートを参照して説明する。速度指令発生器１０は、火災報知器７が火災を検出していない場合には（ステップＳ２０１）、通常の速度及び加速度によって構成される速度指令を出力して終了する（ステップＳ２０６）。火災報知器７から火災検出の信号を検出した場合には（ステップＳ２０１）、避難運転指令を出力してエレベーターを火災管制運転にする（ステップＳ２０２）。

エレベーターが上昇運転でありかつかご内負荷がある負荷荷重Ｌ１よりも小さい場合（ステップＳ２０３）、または下降運転でありかつかご内負荷がある負荷荷重Ｌ２よりも大きい場合には（ステップＳ２０４〉、速度または加速度のうち少なくとも一方が通常時より高い速度指令を出力して終了する（ステップＳ２０５）。つまり、かご内負荷が平常負荷領域より無負荷側の軽負荷領域内にありかつ上昇運転時、またはかご内負荷が無負荷領域より定格負荷側の重負荷領域内にありかつ下降運転時には、速度または加速度のうち少なくとも一方が通常時より高い速度指令を出力して終了する

避難運転指令を出力して火災管制運転になった後（ステップＳ２０２）、エレベーターが上昇運転でありかつかご内負荷がある負荷荷重Ｌ１以上の場合（ステップＳ２０３）または下降運転でありかつかご内負荷がある負荷荷重Ｌ２以下の場合には（ステップＳ２０４）、通常の速度及び加速度によって構成される速度指令を出力して終了する（ステップＳ２０６）。

従って、実施の形態１によれば、避難時には速度または加速度のうち少なくとも一方が通常時より高いエレベーターの速度指令を得ることができるので、避難時にエレベーターの運転効率を高め、建物内の人を迅速に避難させることができる。

実施の形態２．
上述した実施の形態１に係る避難用エレベーターの速度制御装置は、火災報知器７が動作すると、巻上電動機１を通常時よりも高速で回転させる為、巻上電動機１の端子電圧が通常時より上昇する。回生運転時には巻上電動機１が発電機となり電圧が大幅に上昇するため、最高速を出した時の電圧上昇に耐えられるだけの耐圧を持った機器によって構成される必要がある。実施の形態２は、かかる問題を解決する為のものであり、弱め界磁をすることで巻上電動機１の端子電圧を下げられる性質を利用したものである。

図３は、この発明の実施の形態２に係る避難用エレベーターの速度制御装置を示す構成図である。図３において、図１に示す実施の形態１と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。図３に示す実施の形態２において、速度指令発生器１０は、速度または加速度のうち少なくとも一方が通常時より高い速度指令を出力する際に、電流制御器１２に弱め界磁指令１０ａを出力するようになされ、電流制御器１２は、弱め界磁指令１０ａを入力すると負のｄ軸電流を流し端子電圧が機器の耐圧等によって決定されるある上限以上に上昇するのを防止するようになされている。

図４は、実施の形態２に係る速度指令発生器１０の動作を示すフローチャートである。以下、図４に示すフローチャートを参照して実施の形態２に係る動作について説明する。火災報知器７が火災を検出していない場合には（ステップＳ４０１）、通常の速度及び加速度によって構成される速度指令を出力して終了する（ステップＳ４０７）。火災報知器７から火災検出の信号を検出した場合には（ステップＳ４０１）、避難運転指令を出力してエレベーターを火災管制運転にする（ステップＳ４０２）。

エレベーターが上昇運転でありかつかご内負荷がある負荷荷重Ｌ１よりも小さい場合（ステップＳ４０３）、または下降運転でありかつかご内負荷がある負荷荷重Ｌ２よりも大きい場合には（ステップＳ４０４）、速度または加速度のうち少なくとも一方が通常時より高い速度指令を出力し（ステップＳ４０５）、電流制御器１２に弱め界磁指令１０ａを出力した後終了する（ステップＳ４０６）。

避難運転指令を出力して火災管制運転になった後（ステップＳ４０２）、エレベーターが上昇運転でありかつかご内負荷がある負荷荷重Ｌ１以上の場合（ステップＳ４０３）または下降運転でありかつかご内負荷がある負荷荷重Ｌ２以下の場合には（ステップＳ４０４）、通常の速度及び加速度によって構成される速度指令を出力して終了する（ステップＳ４０７）。

従って、実施の形態２によれば、避難時には速度または加速度のうち少なくとも一方が通常時より高いエレベーターの速度指令を得るとともに、通常時より高速に運転する場合には弱め界磁指令を電流制御器１２に出力することで、通常よりも高い速度または加速度で運転しても電流制御器１２の最大電流に余裕がある限りは巻上電動機１の端子電圧が飽和しない為、耐圧の高い機器を用いることなく速度または加速度のうち少なくとも一方が通常時より高い運転をすることができ、巻上電動機１の端子電圧の上昇も防止させることができ、機器の耐圧が低いものを使用することが可能となるので産業上有用である。

実施の形態３．
図５は、図１及び図３に示す実施の形態１及び２の速度指令発生器１０に、火災報知器７から火災検出信号が発せられてからの時間を測定するタイマを備えた実施の形態３に係る速度指令発生器１０の動作を示すフローチャートである。以下、図５に示すフローチャートを参照して実施の形態３に係る動作について説明する。火災報知器７が火災を検出していない場合には（ステップＳ５０１）、通常の速度及び加速度によって構成される速度指令を出力して終了する（ステップＳ５０９）。

火災報知器７から火災検出の信号を検出した場合には（ステップＳ５０１）、避難運転指令を出力してエレベーターを火災管制運転にする（ステップＳ５０２）。タイマが未スタートの場合には（ステップＳ５０３）、タイマをスタートさせる（ステップＳ５０４）。また、タイマがある値以上となりタイムアップした場合には（ステップＳ５０５）、通常の速度及び加速度によって構成される速度指令を出力して終了する（ステップＳ５０９）。

避難運転指令を出力して火災管制運転になった後（ステップＳ５０２）、タイマはスタートしているが（ステップＳ５０３）、タイマがタイムアップしておらず（ステップＳ５０５）、エレベーターが上昇運転でありかつかご内負荷がある負荷荷重Ｌ１よりも小さい場合（ステップＳ５０６）、または下降運転でありかつかご内負荷がある負荷荷重Ｌ２よりも大きい場合には（ステップＳ５０７）、速度または加速度のうち少なくとも一方が通常時より高い速度指令を出力して終了する（ステップＳ５０８）。

避難運転指令を出力して火災管制運転になった後（ステップＳ５０２）、タイマはスタートしているが（ステップＳ５０３）、タイマがタイムアップしておらず（ステップＳ５０５）、エレベーターが上昇運転でありかつかご内負荷がある負荷荷重Ｌ１以上の場合（ステップＳ５０６）、または下降運転でありかつかご内負荷がある負荷荷重Ｌ２以下の場合には（ステップＳ５０７）、通常の速度及び加速度によって構成される速度指令を出力して終了する（ステップＳ５０９）。

従って、実施の形態３によれば、高速度または高加速度で運転できる時間を、火災発生を検出してからある一定の時間に制限する為、エレベーターの保守員が通常の運転モードに変更する必要がない。また、通常よりも高速度または高加速度で運転する為、巻上電動機１およびインバータ主回路を有する電流制御器１２の発熱が大きくなるが、通常よりも高速度または高加速度で運転する時間をある一定の時間に制限する為、発熱によるシステムダウンを防止することができる。

実施の形態４．
図６は、図１及び図３に示す実施の形態１及び２の速度指令発生器１０に、走行回数をカウントするカウンタ回路を備えた実施の形態４に係る速度指令発生器１０の動作を示すフローチャートである。以下、図６に示すフローチャートを参照して実施の形態４に係る動作について説明する。火災報知器７が火災を検出していない場合には（ステップＳ６０１）、通常の速度及び加速度によって構成される速度指令を出力して終了する（ステップＳ６０９）。

火災報知器７から火災検出の信号を検出した場合には（ステップＳ６０１）、避難運転指令を出力して火災管制運転にする（ステップＳ６０２）。走行回数をカウントするカウンタが未スタートの場合には（ステップＳ６０３）、カウンタをスタートさせる（ステップＳ６０４）。また、カウンタ値がある一定値Ｃ１を超える場合には（ステップＳ６０５）、通常の速度及び加速度によって構成される速度指令を出力して終了する（ステップＳ６０９）。

避難運転指令を出力して火災管制運転になった後（ステップＳ６０２）、カウンタはスタートしているが（ステップＳ６０３）、カウンタ値がある一定値Ｃ１以内であり（ステップＳ６０５）、エレベーターが上昇運転でありかつかご内負荷がある負荷荷重Ｌ１よりも小さい場合（ステップＳ６０６）、または下降運転でありかつかご内負荷がある負荷荷重Ｌ２よりも大きい場合には（ステップＳ６０７）、速度または加速度のうち少なくとも一方が通常時より高い速度指令を出力して終了する（ステップＳ６０８）。

避難運転指令を出力して火災管制運転になった後（ステップＳ６０２）、カウンタはスタートしているが（ステップＳ６０３）、カウンタ値がある一定値Ｃ１以内であり（ステップＳ６０５）、エレベーターが上昇運転でありかつかご内負荷がある負荷荷重Ｌ１以上の場合（ステップＳ６０６）、または下降運転でありかつかご内負荷がある負荷荷重Ｌ２以下の場合には（ステップＳ６０７）、通常の速度及び加速度によって構成される速度指令を出力して終了する（ステップＳ６０９）。

従って、実施の形態４によれば、通常より高速度運転する回数が制限される為、エレベーターの保守員が通常の運転モードに変更する必要がない。また、通常よりも高速度または高加速度で運転する為、巻上電動機１およびインバータ主回路を有する電流制御器１２の発熱が大きくなるが、通常よりも高速度または高加速度で運転する時間をある一定の時間に制限する為、発熱によるシステムダウンを防止することができる。

実施の形態５．
図７は、図１及び図３に示す実施の形態１及び２の巻上電動機１の温度を検出する温度検出装置（図示せず）の検出温度が所定温度以上になった場合は、通常時の速度および加速度の速度指令を発生する実施の形態５に係る速度指令発生器１０の動作を示すフローチャートである。以下、図７に示すフローチャートを参照して実施の形態５に係る動作について説明する。火災報知器７が火災を検出していない場合には（ステップＳ７０１）、通常の速度及び加速度によって構成される速度指令を出力して終了する（ステップＳ７０７）。

火災報知器７から火災検出の信号を検出した場合には（ステップＳ７０１）、避難運転指令を出力してエレベーターを火災管制運転にする（ステップＳ７０２）。巻上電動機１の温度がある温度Ｔ１以上の場合は（ステップＳ７０３）、通常の速度及び加速度によって構成される速度指令を出力して終了する（ステップＳ７０７）。

避難運転指令を出力して火災管制運転になった後（ステップＳ７０２）、巻上電動機１の温度がＴ１より低く（ステップＳ７０３）、エレベーターが上昇運転でありかつかご内負荷がある負荷荷重Ｌ１よりも小さい場合（ステップＳ７０４）、または下降運転でありかつかご内負荷がある負荷荷重Ｌ２よりも大きい場合には（ステップＳ７０５）、速度または加速度のうち少なくとも一方が通常時より高い速度指令を出力して終了する（ステップＳ７０６）。

避難運転指令を出力して火災管制運転になった後（ステップＳ７０２）、巻上電動機１の温度がＴ１より低く（ステップＳ７０３）、エレベーターが上昇運転でありかつかご内負荷がある負荷荷重Ｌ１以上の場合（ステップＳ７０４）、または下降運転でありかつかご内負荷がある負荷荷重Ｌ２以下の場合には（ステップＳ７０５）、通常の速度及び加速度によって構成される速度指令を出力して終了する（ステップＳ７０７）。

従って、実施の形態５によれば、通常よりも高速度または高加速度で運転する為、巻上電動機１の発熱が大きくなるが、巻上電動機１がある一定温度以上発熱した場合には通常の速度および加速度に戻す為、巻上電動機１の焼損を防止することができる。

実施の形態６．
図８は、図１及び図３に示す実施の形態１及び２のインバータ主回路を有する電流制御器１２の温度を検出する温度検出装置（図示せず）の検出温度が所定温度以上になった場合は、通常時の速度および加速度の速度指令を発生する実施の形態６に係る速度指令発生器１０の動作を示すフローチャートである。以下、図８に示すフローチャートを参照して実施の形態６に係る動作について説明する。火災報知器７が火災を検出していない場合には（ステップＳ８０１）、通常の速度及び加速度によって構成される速度指令を出力して終了する（ステップＳ８０７）。

火災報知器７から火災検出の信号を検出した場合には（ステップＳ８０１）、避難運転指令を出力してエレベーターを火災管制運転にする（ステップＳ８０２）。電流制御器１２の温度がある温度Ｔ２以上の場合は（ステップＳ８０３）、通常の速度及び加速度によって構成される速度指令を出力して終了する（ステップＳ８０７）。

避難運転指令を出力して火災管制運転になった後（ステップＳ８０２）、電流制御器１２の温度がＴ２より低く（ステップＳ８０３）、エレベーターが上昇運転でありかつかご内負荷がある負荷荷重Ｌ１よりも小さい場合（ステップＳ８０４）、または下降運転でありかつかご内負荷がある負荷荷重Ｌ２よりも大きい場合には（ステップＳ８０５）、速度または加速度のうち少なくとも一方が通常時より高い速度指令を出力して終了する（ステップＳ８０６）。

避難運転指令を出力して火災管制運転になった後（ステップＳ８０２）、電流制御器１２の温度がＴ２より低く（ステップＳ８０３）、エレベーターが上昇運転でありかつかご内負荷がある負荷荷重Ｌ１以上の場合（ステップＳ８０４）、または下降運転でありかつかご内負荷がある負荷荷重Ｌ２以下の場合には（ステップＳ８０５）、通常の速度及び加速度によって構成される速度指令を出力して終了する（ステップＳ８０７）。

従って、実施の形態６によれば、通常よりも高速度または高加速度で運転する為、電流制御器１２の温度が上昇するが、電流制御器１２の温度がある一定値Ｔ２以上の場合には通常の速度及び加速度に戻す為、インバータ主回路を有する電流制御器１２の主回路素子の破損を防止することができる。

この発明の実施の形態１に係る避難用エレベーターの速度制御装置を示す構成図である。この発明の実施の形態１に係る遠度指令発生器の動作手順を示すフローチャートである。この発明の実施の形態２に係る避難用エレベーターの速度制御装置を示す構成図である。この発明の実施の形態２に係る遠度指令発生器の動作手順を示すフローチャートである。この発明の実施の形態３に係る遠度指令発生器の動作手順を示すフローチャートである。この発明の実施の形態４に係る遠度指令発生器の動作手順を示すフローチャートである。この発明の実施の形態５に係る遠度指令発生器の動作手順を示すフローチャートである。この発明の実施の形態６に係る遠度指令発生器の動作手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１巻上電動機、４かご、６パルス発生器、７火災報知器、８秤装置、９位置検出器、１０速度指令発生器、１１速度制御器、１２電流制御器。

Claims

かご内負荷を検出する負荷検出手段と、
火災を検出する火災報知器と、
かごの位置を検出する位置検出器と、
前記負荷検出手段からの負荷検出信号、前記火災報知器からの火災検出信号及び前記位置検出器からの検出信号に基づいて目的階までの距離に応じたかごの巻上電動機の速度指令を演算する速度指令発生手段と、
前記速度指令発生手段からの速度指令に基づいて巻上電動機の電流を制御する電流制御器と
を備え、火災検出信号が発せられるとかごが火災階と避難階の間で運転される避難用エレベーターにおいて、
前記速度指令発生手段は、前記火災報知器により火災が検出された時に、かご内負荷が平常負荷領域より無負荷側の軽負荷領域内にありかつ上昇運転時、またはかご内負荷が無負荷領域より定格負荷側の重負荷領域内にありかつ下降運転時には、速度または加速度のうち少なくとも一方が通常時より高い速度指令を出力する
ことを特徴とする避難用エレベーターの速度制御装置。
請求項１に記載の避難用エレベーターの速度制御装置において、
前記速度指令発生手段は、速度または加速度のうち少なくとも一方が通常時より高い速度指令を出力する際に、前記電流制御器に弱め界磁指令を出力する
ことを特徴とする避難用エレベーターの速度制御装置。
請求項１または２に記載の避難用エレベーターの速度制御装置において、
前記速度指令発生手段は、前記火災報知器から火災検出信号が発せられてからの時間を測定するタイマ回路を有し、タイマ回路による経過時間が一定時間を経過した場合は、通常時の速度指令及び加速度指令を発生する
ことを特徴とする避難用エレベーターの速度制御装置。
請求項１または２に記載の避難用エレベーターの速度制御装置において、
前記速度指令発生手段は、前記火災報知器から火災検出信号が発せられてからの走行回数を測定するカウンタ回路を有し、カウンタ回路によるカウント回数が一定値を経過した場合は、通常時の速度指令及び加速度指令を発生する
ことを特徴とする避難用エレベーターの速度制御装置。
請求項１または２に記載の避難用エレベーターの速度制御装置において、
前記巻上電動機の温度を検出する温度検出装置をさらに備え、
前記速度指令発生手段は、前記温度検出装置の検出温度が所定温度以上になった場合は、通常時の速度および加速度の速度指令を発生する
ことを特徴とする避難用エレベーターの速度制御装置。
請求項１または２に記載の避難用エレベーターの速度制御装置において、
前記電流制御器の温度を検出する温度検出装置をさらに備え、
前記速度指令発生手段は、前記温度検出装置の検出温度が所定温度以上になった場合は、通常時の速度および加速度の速度指令を発生する
ことを特徴とする避難用エレベーターの速度制御装置。