JP2006502933A - 過大抵抗および有効制動動作の点検方法 - Google Patents

Abstract

エレベータブレーキまたは他の抵抗は、かごが空の状態および全荷重の状態で上下に移動するに従って、複数の所定位置で基準モータ電流を設定する（１０〜１３）ことで点検される。通常走行（２１）では、荷重が記録され（２２）、次の所定位置において上記荷重を定格速度で駆動するのに要求されるモータ電流が予測（２８）および測定される。予測された電流と実際の電流との差が許容値を超えた場合には（３３，３４）、かごが次の階床で停止し（３５）、装置の運転が停止され（３９）、メッセージが生成される（４０）。ブレーキの正常な動作状態において、ブレーキの作動状態でかごを移動するのに要求される基準モータ電流が記録される。その後、基準モータ電流の（９０％などの）高い割合の電流が、かごを移動させる試みとして与えられる。かごが移動すれば、装置の運転が停止され（１０１）、メッセージが生成される（１０２）。

Description

本発明は、モータ電流と現在の動作条件で予測されるモータ電流とを比較すること、およびブレーキの作動状態においてエレベータを移動するのに要求される電流よりも小さい電流で駆動したときのエレベータの移動を測定することによって、エレベータブレーキ・ローラガイドや他の抵抗がある場合、およびブレーキトルクが不充分な場合をそれぞれ検出することに関する。

ブレーキが正常に動作しているか否かを判断するために、エレベータブレーキに設けられたマイクロスイッチや近接センサなどのハードウェア要素を使用してブレーキシューやブレーキパッドの機械的動作および／または位置を直接監視することが知られている。これらのセンサは、ブレーキ自体よりも信頼性が低いことが多いので、ブレーキの不具合を間違って示してエレベータの不必要な運転停止を引き起こすことがある。従って、スイッチおよび／またはセンサの初期コストに加えて、サービスコールおよびスイッチやセンサの交換に関連する追加のコストが生じる。

これまで、エレベータブレーキのトルク性能の唯一の点検は、ブレーキが作動位置にあるときに、ブレーキの動作範囲および位置を決定するスイッチやセンサからブレーキの状態を推測することによって行われていた。しかし、この方法では最悪の動作不良しか検出できない。ロータガイドの経年変化などの他の動作不良は、エレベータに望ましくない抵抗を生じさせるおそれがあり、このような動作不良の検出は有効である。

本発明の目的は、エレベータブレーキのブレーキシューやブレーキパッドの機械的動作および／または位置を監視するために使用されるスイッチやセンサをなくすことでコストを削減するとともにエレベータの信頼性を高めることを含む。他の目的は、エレベータブレーキおよびその他の抵抗を感知する改善された方法を提供すること、エレベータブレーキ自体と少なくとも同程度の信頼性があるエレベータブレーキ監視装置を提供すること、およびエレベータブレーキトルク性能の点検を改善することを含む。

本発明によれば、エレベータブレーキおよびローラガイドなどの他のエレベータ部品の抵抗は、予め定められた昇降路位置、エレベータ方向、および荷重において、定格の速度または加速で実際に要求されるモータ電流と、このような条件で要求されると予測される電流と、を比較することで確認される。さらに、本発明によれば、上記予測は、種々の荷重で特定の方向へ移動するときの、昇降路の特定位置におけるモータトルク電流の基準測定値によってなされる。所望であれば、荷重は、例えばゼロ荷重および定格荷重に限定することができる。

また、本発明によれば、ブレーキのトルク性能は、以前の基準値の測定において、フル作動したブレーキに対抗してかごの動作を生じさせるために要求された電流の大きな割合の電流を与えることによって点検される。例えば、作動状態のブレーキに対抗してかごを移動するために以前に要求された電流の９０％でかごが移動した場合には、ブレーキの保守の必要性が示され、これは、本発明の実施に適するように、エレベータの即座停止を伴っても伴わなくてもよい。さらに、本発明によれば、エレベータの初期据付またはブレーキの修理の直後などのエレベータが正常な性能で動作していることが知られているときに、エレベータを空の状態でかつ前に定めた荷重で上昇などの特定方向に移動させることで基準電流が求められる。

図１を参照すると、本発明の抵抗（ｄｒａｇ）点検用の基準電流は、入口点９を通って到達する一連のルーチンによって提供され、これらのルーチンは、エレベータの使用開始前または直後やブレーキの完全な修理が行われたときに実行される。これらのルーチンは、適切な時間および適切な状況において保守作業員によって実施される。第１のルーチン１０は、かごが空の状態において上昇方向で実行される。かごが上昇するに従って、各々の階床委託位置（すなわち、次の階床で停止することが委託可能である移動経路に沿った最終位置）でモータ電流が記録されるか、所望の場合にはモータ電流は３メートルごと、または本発明の実施例で適切だと思われる他の方法で記録される。本実施例における所定位置は、上昇方向と下方方向では異なる階床委託位置であるが、上下の両方向で１０メートルごとなどの他の位置が選択された場合は、上昇方向における所定位置と下降方向における所定位置とは同じでありうる。続いて、かごが空でかつ下降走行のために方向が設定された状態で、ルーチン１１が実行され、各々の階床委託位置などの選択された複数位置でモータ電流が記録される。

他のルーチン１２では、かごに（当該技術で周知の移動式重りを利用して）定格荷重の１００％、または本発明の実施例に最も適すると思われる定格荷重の他の割合の荷重が提供される。次に、かごが荷重を受けて上昇移動するに従って、各々の階床委託位置などの複数の選択された位置においてモータ電流が記録される。同様に、かごの全荷重状態で下降方向においてルーチン１３が実行され、各々の階床委託位置で（またはルーチンのために選択された他の荷重および他の位置で）モータ電流が記録される。基準電流の記録が終了すると、これらのルーチンが終了１４などで終わる。図１のルーチンは、通常は、使用および摩耗による正常な変化に対応するため、または要求されるモータ電流が変化しうる保守処置が実施された後など、時々実施すればいい。

基準電流を求めた後に、エレベータの通常の使用中に、典型的にはエレベータの任意の通常走行において、モータ電流が同様の条件における基準電流の許容範囲内にあるか否かが点検される。抵抗点検を実行する方法は、図２に示したルーチンのような形態とすることができる。図２では、入口点２０を通してルーチンに到達し、第１の試験２１でエレベータドアが閉じているか否かを判断する。閉じていなければ、ドアが閉じるまで試験２１が繰り返される。続いて、かご荷重がサブルーチン２２によって記録される。ステップ２５では、階床表示器Ｆが、かごがこれから離れる階床の階床数と等しく設定される。次に、ステップ２６において、方向フラグがエレベータかごの方向（ＤＩＲ）と等しく設定される。続いて、サブルーチン２８が、ルーチン２２およびステップ２６で求められた方向および荷重に対して、エレベータが移動する方向における次の階床の委託位置でのモータ電流を予測する。このとき、次の階床は、かごが上昇しているか下降しているかによって＋１または−１である（Ｆ±１，ＤＩＲ）。基準電流が荷重なしおよび定格荷重のみで設定された場合には、現在の移動方向および次の階床の特定の委託位置について、サブルーチン２２で記録された定格荷重の割合が補間される。周知のように、定格速度で５０％の荷重を移動するのに要求されるモータ電流は非常に小さく、荷重が定格荷重の半分より小さいかごを下降させるか、または荷重が定格荷重の半分よりも大きいかごを上昇させるためには直流の比較的大きい電流が要求され、上記よりも荷重が小さいかごを上昇させるか、上記よりも荷重が大きいかごを下降させるためには交流電流が要求される。

プログラムは、一対の試験２９，３０に到達し、これらの試験は、かごが定格速度に達したとともに、かごの移動方向における次の階床の委託位置に位置することを確認する。これらの条件が満たされると、両方の試験の肯定的な結果によってモータ電流を記録するサブルーチン３３に達する。続いて、試験３４において、予測モータ電流と実際のモータ電流との間の差の絶対値が許容値より大きいか否かを判断する。もし許容値よりも大きければ、ステップ３５で次の委託可能な階床（かごが停止可能な次の階床）に対するかご呼び停止が入力される。かごが停止すると、ドアが最終的に全開になり、試験３８の肯定的な結果によって一対のステップ３９，４０に達して、エレベータ装置の運転が停止されるとともに、エレベータに過大な抵抗があることを示すエラーメッセージが生成される。続いて、戻り点４１を通して他のプログラムに戻る。

上述のルーチンは、例示的であり、本発明が実施されるべき方法を必ずしも示していない。電流測定値を比較することができる予め定められた基準電流がある限り、ルーチンに種々の変更を加えることができ、電流測定値は、ブレーキまたは他の望ましくない抵抗を示す基準からの有意な差を検出するために一つまたはそれ以上のパラメータの補間または補外を含んでも含まなくてもよい。

上述の例では、定格速度におけるモータ電流がパラメータとして使用され、昇降路内のかご位置に依存する昇降路内のケーブルなどの重量差に対応するために、昇降路内の既知の位置においてモータ電流を点検することが必要となる。定格速度において、かごが特定位置に位置するときの電流は、複数の所定モータ電流安定状態のうちの１つである。なぜなら、電流は定格速度において安定化しやすく、かつ比較的安定しており、昇降路の特定の位置において所定の荷重に対して要求される電流は毎回同じであると考えられるからである。本発明を実施する他の方法には、特定の階床からの加速時にモータ電流を記録する方法がある。かごが加速を開始する階床が必要な位置情報であり、かごが定常状態の加速度に達した後の電流を測定することが他方の所定条件となる。よって、複数の所定モータ電流安定状態におけるモータ電流は、ここでは、特定階床からの加速時におけるモータ電流測定値と、定格速度における特定位置でのモータ電流測定値と、を含むと定義される。

本発明に従って実施可能な他の動的点検は、ブレーキが、ばね、アラインメント、および機械的動作性能を含めて十分な制動トルクを提供するか否かである。これは、十分に動作することが知られた新しいまたは新たに修理されたブレーキにおいて、作動状態のブレーキ動作に対抗してエレベータを移動させるのに要求されるモータ電流の量を設定することによって行われる。続いて、定期的に、予め定められた電流の有意な割合である電流をモータに与え、エレベータが予め定められた電流の上記割合で実際に動いた場合には、ブレーキが保守が必要な顕著な状態まで劣化したと推定され、適切に対処することが可能になる。

基準電流を判断するルーチンは、図３に示すルーチンなどのあらゆる適切な形態をとることができる。図３では、入口点４４からルーチンに入り、一連の試験４５〜４８によってかごが空で、最上階から２番目の階床に位置し、方向が上昇であり、ブレーキが作動していることが確認される。これらのいずれかが真でなければ、否定的な結果によってステップ５１に達し、基準プロセスを実行している保守作業員に対して指示メッセージが生成される。上記条件が全て満たされると、肯定的な結果によってステップ５２に達し、初期位置変換器またはその相当物によって示される基準位置ＰＯＳ₀をかご位置と等しく設定する。次に、モータ電流がステップ５３で増分され、試験５４でかごの現在位置とかごの基準位置との差が閾値以上であるかが判断される。閾値は、数ミリ程度とすることができる。閾値以上でなければ、ステップ５３に達して、モータ電流が再度増分され、試験５４が繰り返される。かごが、最終的にある小さい閾値量だけ移動すると、試験５４の肯定的な結果により、ステップ５７で基準電流Ｉ₀が現在のモータ電流と等しく設定され、ステップ５８でモータ電流をゼロに戻し、ステップ５９で（以下で図４を参照して説明する）トルク点検タイマが起動され、点６０でルーチンが終了する。

ブレーキのトルク性能は、作動状態のブレーキに対抗してかごを移動するのに要求される電流の有意な割合の電流を使用して点検することができ、これは、図４に示すプロセスと類似してもよい、あらゆる数のプロセスによって実行可能である。図４では、入口点６３を通してルーチンに到達可能であり、入口点６３には、図３のステップ５９で起動されたトルク点検タイマがタイムアウトになると達する。次に、ステップ６４でかごが空の状態でドアが閉じるまでルーチンが待機する。この条件では、かごが停止している場合もある。また、この条件では、かごが利用可能でありかつ空であることが知られている。かごが空の状態でドアが閉じると、ステップ６５で全てのホール呼びが阻止され、ステップ６６で最上階の次の階床（ＴＯＰ−１）のかご呼びが入力され、ステップ６７でドア開指令をバイパスする。続いて、ルーチンは、試験７０でかごが最上階に位置することが示され、試験７１でブレーキが作動していることが示され、試験７２でドアがまだ閉じていることが確認されるまで待機する。最初に、かごが上昇し始めた時点では試験７０は否定となり、試験７５に達して移動タイマが起動されたか否かを判断する。移動タイマがゼロに設定されている場合は、移動タイマがまだ起動されていないことを意味し、試験７５の肯定的な結果により、ステップ７６に達して移動タイマが起動される。続いて、プログラムは、試験７０に戻る。２度目の通過でも試験７０は再び否定となり、タイマが起動されたため今度は否定となる試験７５に達する。試験７７では、タイマが１分に達したか否かが判断される。最初は達していないので、プログラムは試験７０にもう一度戻る。これは、全ての試験７０〜７２が肯定となるか、１分が経過するまで続く。タイマが１分に達すると、試験７７の肯定的な結果によりステップ７８に達して、トルク点検アボート（中途終了）メッセージが生成され、続いてステップ７９がトルク点検タイマを再び起動して、次のトルク点検タイムアウト割込みを受け取るまで待機状態８０に入る。

１分が経過する前に、ブレーキが作動した状態で、かつドアがまだ閉じた状態でかごが最上階に位置すれば、試験７０〜７２の肯定的な結果によりエレベータの方向を上昇に設定するステップ８５、および初期位置ＰＯＳ₀を昇降路内のエレベータの現在位置に等しく設定するステップ８６に達し、ステップ８７がカウンタをゼロに設定する。次に、ステップ９０でモータ電流を図３のステップ５７で設定された基準電流Ｉ₀の０．９倍（または他の選択された大きな割合）に等しく設定する。続いて、ルーチンは、ステップ９１でモータ電流が供給されて効果を生じるまで１０秒間待機し、次に、試験９２で現在位置と初期位置との差を比較し、上記差が数ミリ程度とすることができる許容値を超えているか否かをみることによってかごが移動したか否かを判断する。かごが許容値を超えて移動していなければ、ステップ９２の否定的な結果によりステップ９５に達してモータ電流をゼロに減少し、ステップ９６に達して試験を１度行ったことを示すためにカウンタを増分する。試験９７によって、カウンタが３に達したか否かが判断され、初めは達しないので、プログラムは再度ステップ９０，９１に戻ってモータに電流を供給するとともに、試験９２でかごが許容値を超えて移動したか否かを判断する。かごが移動した場合には、試験９２の肯定的な結果により、モータ電流をゼロに戻すステップ１００、およびシステムの運転を停止するステップ１０１、およびトルク不足メッセージを生成するステップ１０２に達する。続いて、トルク点検タイマがステップ７９で起動され、ルーチンは次のトルク点検タイムアウト割込みを受け取るまで待機状態８０に入る。

３度試みた後にかごが移動しなかった場合には、試験９７の肯定的な結果によりステップ１００〜１０２がバイパスされ、ステップ７９に達してトルク点検タイマを起動してから待機状態８０に入る。

エレベータブレーキの抵抗を点検する基準測定値を定める設定ルーチンのマクロフローチャートである。 同じ条件におけるモータ電流と基準電流とを比較することでブレーキ抵抗を定期的に点検するために使用されるルーチンの単純化された高水準機能図である。 ブレーキトルクモータ基準電流を定めるルーチンの単純化された高水準フローチャートである。 基準電流のある割合の電流によってエレベータを移動することでブレーキトルク性能の低下を判断するルーチンの単純化された高水準フローチャートである。

Claims (9)

1. 昇降路内で移動可能なかごを有するエレベータ装置における過大抵抗点検方法であって、
   最初に、エレベータが抵抗のない状態で適切に動作しているときに基準電流を設定し、この基準電流の設定は、
   （ａ）かごが空または定格荷重の小さい割合の荷重を積載している状態において、かごを上昇させながら複数の所定モータ電流安定状態でモータ電流を記録し（１０）、かごを下降させながら複数の所定モータ電流安定状態でモータ電流を記録し（１１）、
   （ｂ）かごが定格荷重の１００％または定格荷重の大きい割合の荷重を積載している状態において、かごを上昇させながら複数の所定モータ電流安定状態でモータ電流を記録し（１２）、かごを下降させながら複数の所定モータ電流安定状態でモータ電流を記録する（１３）ことを含み、
   続いて、エレベータの通常運転において、エレベータかごの少なくとも何度かの通常走行中に、かごの動作に使用されたモータ電流と、現在の荷重、方向、および昇降路位置においてかごの移動に要求されると予測されるモータ電流と、を比較し、この比較は、
   （ｃ）走行の初めにドアが閉じている状態で（２１）実際のかご荷重（２２）、現在の階床数（２５）、およびかごの方向（２６）を記録し、これらの値とステップ（ａ），（ｂ）で記録された電流とによって、前記現在の階床数に関連するとともに前記実際のかご荷重および前記方向を含む前記所定モータ電流安定状態の１つで要求されるモータ電流を予測し（２８）、
   （ｄ）前記所定モータ電流安定状態の１つで実際のモータ電流を記録し（３３）、
   （ｅ）前記実際のモータ電流が予測されたモータ電流を許容値だけ超えた場合に（３４）、次の委託可能な階床でエレベータの運転を停止させる（３９）ことを含むことを特徴とする過大抵抗点検方法。
2. ステップ（ｅ）は、保守作業員に対して抵抗メッセージを生成する（４０）ことをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の過大抵抗点検方法。
3. ステップ（ａ），（ｂ）は、かごが定格速度で移動している状態で、昇降路内におけるかごの複数の所定位置においてモータ電流を記録する（１０〜１３）ことを含み、
   ステップ（ｃ）は、かごが前記方向において次の前記所定位置を定格速度で通過するときに要求されるモータ電流を予測する（２８）ことを含み、
   ステップ（ｄ）は、かごが定格速度で移動しているときに（２９）、前記次の所定位置におけるモータ電流を記録する（３３）ことを含むことを特徴とする請求項１記載の過大抵抗点検方法。
4. 前記所定位置は、階床委託位置（３０）であることを特徴とする請求項３記載の過大抵抗点検方法。
5. 昇降路内で移動可能なかごを有するエレベータ装置における有効制動動作点検方法であって、
   （ａ）ブレーキが適切な動作状態にあることが知られているときに、位置（４６）、荷重（４５）、および方向（４７）を含む特定の条件において、ブレーキが作動している状態（４８）でエレベータかごを小さい閾値量だけ移動する（５４）のに要求されるモータ電流の基準量を求め（５７）、
   （ｂ）その後、同じ特定の条件において（７０〜７２，８５）、前記電流基準量（９０）の大きい割合の電流によって小さい閾値量（９２）よりも大きくエレベータかごを移動させることができるかを定期的に判断し、
   （ｃ）かごがステップ（ｂ）で前記許容量よりも大きく移動した場合には、保守作業員に対してトルク不足メッセージを生成する（１０２）ことを含むことを特徴とする有効制動動作点検方法。
6. ステップ（ｃ）でトルク不足メッセージが生成された場合には、エレベータ装置の運転を停止する（１０１）ことを特徴とする請求項５記載の有効制動動作点検方法。
7. ステップ（ａ），（ｂ）は、かごの荷重が最小の状態で実行される（６４）ことを特徴とする請求項５記載の有効制動動作点検方法。
8. 前記特定の条件は、かごが荷重がない状態で（４５，６４）最上階またはその近傍にあり（４６，６６）、かつ移動方向が上昇（４７，８５）であることを含むことを特徴とする請求項５記載の有効制動動作点検方法。
9. 昇降路内で移動可能なかごを有するエレベータ装置における過大抵抗および有効制動動作の点検方法であって、
   最初に、エレベータが抵抗のない状態で適切に動作しているときに基準電流を設定し、この基準電流の設定は、
   （ａ）かごが空または定格荷重の小さい割合の荷重を積載している状態において、かごを上昇させながら複数の所定モータ電流安定状態でモータ電流を記録し（１０）、かごを下降させながら複数の所定モータ電流安定状態でモータ電流を記録し（１１）、
   （ｂ）かごが定格荷重の１００％または定格荷重の大きい割合の荷重を積載している状態において、かごを上昇させながら複数の所定モータ電流安定状態でモータ電流を記録し（１２）、かごを下降させながら複数の所定モータ電流安定状態でモータ電流を記録する（１３）ことを含み、
   続いて、エレベータの通常運転において、エレベータかごの少なくとも何度かの通常走行中に、かごの動作に使用されたモータ電流と、現在の荷重、方向、および昇降路位置においてかごの移動に要求されると予測されるモータ電流と、を比較し、この比較は、
   （ｃ）走行の初めにドアが閉じている状態で（２１）実際のかご荷重（２２）、現在の階床数（２５）、およびかごの方向（２６）を記録し、これらの値とステップ（ａ），（ｂ）で記録された電流とによって、前記現在の階床数に関連するとともに前記実際のかご荷重および前記方向を含む前記所定モータ電流安定状態の１つで要求されるモータ電流を予測し（２８）、
   （ｄ）前記所定モータ電流安定状態の１つで実際のモータ電流を記録し（３３）、
   （ｅ）前記実際のモータ電流が予測されたモータ電流を許容値だけ超えた場合に（３４）、次の委託可能な階床でエレベータの運転を停止させる（３９）ことを含み、
   （ｆ）ブレーキが適切な動作状態にあることが知られているときに、位置（４６）、荷重（４５）、および方向（４７）を含む特定の条件において、ブレーキが作動した状態（４８）でエレベータかごを小さい閾値量だけ移動する（５４）のに要求されるモータ電流の基準量を求め（５７）、
   （ｇ）ステップ（ｆ）の後、同じ特定の条件において（７０〜７２，８５）、前記電流基準量（９０）の大きい割合の電流によって小さい閾値量（９２）よりも大きくエレベータかごを移動させることができるかを定期的に判断し、
   （ｈ）かごがステップ（ｇ）で前記許容量よりも大きく移動した場合には、保守作業員に対してトルク不足メッセージを生成する（１０２）ことを含むことを特徴とする過大抵抗および有効制動動作の点検方法。

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