JP2007223760A - エレベータの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通常運転時のかごの乗り心地の悪化の防止を図ることができるとともに、移動連続体の横振動をより確実に抑制することができるエレベータの制御装置を得る。
【解決手段】エレベータの制御装置１１は、駆動制御部１４、制御モード切替部１２及び演算部１３を有している。駆動制御部１４は、駆動シーブ７の回転速度を振動的に変化させるときに、駆動シーブ７の回転速度の変化の周波数を所定の低周波域内に制限する通常モードと、低周波域よりも高い周波数まで駆動シーブ７の回転速度を変化可能にする振動抑制モードとの間で切り替え可能になっている。制御モード切替部１２は、主ロープ８の横振動を検出し、振動抑制モードに駆動制御部１４の制御モードを切り替える。演算部１３は、横振動を打ち消す信号を演算する。駆動制御部１４は、振動抑制モード時に、演算部１３からの情報に基づいて横振動を抑制するように駆動シーブ７の回転を制御する。
【選択図】図１

Description

この発明は、かごの移動に伴って移動する例えばロープや制御ケーブル等の移動連続体の横振動を抑制するためのエレベータの制御装置に関するものである。

例えばかご内の乗客によるかご揺すり、あるいは地震や強風による建物の揺れ等によって、かごを吊り下げる主ロープに張力の変化が生じると、主ロープは上下方向へ振動するとともに、水平方向へも振動する。また、かごの上下方向への振動により、かごとともに移動する調速機ロープや制御ケーブル等も、水平方向へ振動することがある。このように、主ロープ等の移動連続体に水平方向への振動（横振動）が生じると、例えばガイドレールや各種スイッチ等の昇降路機器に移動連続体が干渉し、昇降路機器や移動連続体が損傷する。

従来、かごの走行中に生じる主ロープの振動を抑制するために、巻上機に送られる加速度指令値と実際のかごの加速度値との偏差値から、主ロープの張力変化を抑制する補正値を演算して巻上機のモータを制御するロープ張力振動抑制制御方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第２８６２１５２号公報

モータの回転の制御により移動連続体の横振動を効率良く抑制するためには、主ロープ等の横振動の２倍の周波数でモータの回転速度を振動的に変化させる必要がある。例えば主ロープ等の横振動の周波数が３Ｈｚである場合には、モータの回転速度の変化の周波数は６Ｈｚとする必要がある。

しかし、モータの回転速度の変化の周波数を高くしようとすると巻上機のゲインが下がるので、所望の駆動力を得ることができなくなってしまう。また、巻上機のゲインを大きく設定すると、かごの振動を励起し、通常運転時のかごの乗り心地が悪化してしまうことがある。

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、通常運転時のかごの乗り心地の悪化の防止を図ることができるとともに、移動連続体の横振動をより確実に抑制することができるエレベータの制御装置を得ることを目的とする。

この発明に係るエレベータの制御装置は、かごと、駆動シーブを有し駆動シーブの回転によりかごを昇降させる駆動装置と、かごの移動に伴って移動する移動連続体とを備えたエレベータに設けられ、移動連続体の横振動を抑制するためのエレベータの制御装置であって、駆動シーブの回転を制御し、駆動シーブの回転速度を振動的に変化させるときに、駆動シーブの回転速度の変化の周波数を所定の低周波域内に制限する通常モードと、低周波域よりも高い周波数まで駆動シーブの回転速度を変化可能にする振動抑制モードとの間で切り替え可能な駆動制御部、移動連続体の横振動に応じた信号を発生する振動測定装置からの情報に基づいて横振動を検出することにより、通常モードから振動抑制モードに駆動制御部の制御モードを切り替える制御モード切替部、及び駆動制御部が振動抑制モードとされているときに、振動測定装置からの情報に基づいて、横振動を打ち消す信号を演算する演算部を備え、駆動制御部は、振動抑制モードとされているときに、演算部からの情報に基づいて、横振動を抑制するように駆動シーブの回転を制御する。

この発明に係るエレベータの制御装置では、駆動シーブの回転を制御する駆動制御部の制御モードが、駆動シーブの回転速度の変化の周波数を所定の低周波域内に制限する通常モードと、低周波域よりも高い周波数まで駆動シーブの回転速度を変化可能にする振動抑制モードとの間で切り替え可能になっているので、通常運転時には、駆動制御部の制御モードを通常モードにして、駆動シーブの回転速度の急激な変化を抑制することにより、かごの乗り心地の悪化の防止を図ることができる。また、周波数の高い横振動が移動連続体に発生したときには、駆動制御部の制御モードを振動抑制モードに切り替えることにより、駆動シーブを回転させる駆動力を確保することができ、駆動シーブの回転速度の変化を速くすることができる。これにより、移動連続体の横振動の周波数が高い場合であっても、移動連続体の横振動を抑制する周波数で駆動シーブの回転速度を変化させることができ、移動連続体の横振動をより確実に抑制することができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるエレベータの制御装置を示す構成図である。図において、昇降路１内には、かご２及び釣合おもり３が昇降可能に設けられている。昇降路１の上部には、かご２及び釣合おもり３を昇降させるための巻上機（駆動装置）４と、そらせ車５とが設けられている。

巻上機４は、モータを含む巻上機本体６と、巻上機本体６により回転される駆動シーブ７とを有している。駆動シーブ７及びそらせ車５には、複数本の主ロープ（移動連続体）８が巻き掛けられている。かご２及び釣合おもり３は、各主ロープ８により昇降路１内に吊り下げられている。各主ロープ８の一端部は、かご２の上部に接続され、各主ロープ８の他端部は釣合おもり３の上部に接続されている。

かご２には、かご２の上下方向への振動（縦振動）を測定するかご振動測定装置９が設けられている。また、昇降路１内には、主ロープ８の水平方向への振動（横振動）を測定する主ロープ振動測定装置１０が設けられている。かご２の縦振動は、主ロープ８の横振動に応じて発生する。従って、かご振動測定装置９及び主ロープ振動測定装置１０は、主ロープ８の横振動に応じた信号をそれぞれ発生する。

主ロープ振動測定装置１０は、主ロープ８に向けて電磁波を出射するとともに、主ロープ８で反射された電磁波を受ける投受光器を有している。電磁波としては、例えばレーザ光あるいはミリ波等が用いられる。投受光器は、昇降路１内の側壁面に設けられている。主ロープ振動測定装置１０は、投受光器から出射された電磁波が主ロープ８で反射されて戻るまでの時間から主ロープ８までの距離を求め、主ロープ８の横振動を測定する。

かご振動測定装置９及び主ロープ振動測定装置１０のそれぞれからの測定信号は、エレベータの運転を制御するための制御装置１１に送られる。制御装置１１は、制御モード切替部１２、演算部１３及び駆動制御部１４を有している。

制御モード切替部１２は、かご振動測定装置９及び主ロープ振動測定装置１０のそれぞれからの測定信号に基づいて、主ロープ８の横振動の発生の有無を検出する。即ち、制御モード切替部１２は、各振動測定装置９，１０からの情報に基づいて、主ロープ８の横振動の振幅及び周波数を求め、求めた振幅及び周波数があらかじめ設定された基準値を超えているときに、主ロープ８の横振動の発生を検出し、振幅及び周波数の少なくともいずれかが基準値以下であるときに、主ロープ８の横振動の不発生を検出する。

また、制御モード切替部１２は、かご２内の負荷を検出する秤装置（図示せず）からの情報に基づいて、かご２内の乗客の有無を判定する。即ち、制御モード切替部１２は、かご２内の負荷が検出されているときに、かご２内に乗客が存在するとの判定（乗車判定）を行い、かご２内の負荷の除去が検出されているときに、かご２内に乗客は存在しないとの判定（空車判定）を行う。

さらに、制御モード切替部１２は、主ロープ８の横振動の発生を検出し、かつ空車判定を行ったときに、制御モード切替信号を出力する。また、制御モード切替部１２は、主ロープ８の横振動の不発生の検出及び乗車判定の少なくともいずれかを行ったときに、モード切替信号の出力を停止する。即ち、制御モード切替部１２は、主ロープ８の横振動の発生の有無の検出、及びかご２内の乗客の有無の判定に基づいて、モード切替信号の出力の有無の選択を行う。

演算部１３は、かご振動測定装置９及び主ロープ振動測定装置１０のそれぞれからの情報に基づいて、主ロープ８の横振動を打ち消す信号（振動抑制信号）を演算する。振動抑制信号の演算は、制御モード切替部１２からのモード切替信号を演算部１３が受けているときに行われる。

駆動制御部１４は、駆動シーブ７の回転を制御する。また、駆動制御部１４の制御モードは、エレベータの通常運転が行われるときの通常モードと、主ロープ８の横振動を抑制するときの振動抑制モードとの間で切り替え可能になっている。主ロープ８の横振動の抑制は、駆動シーブ７の回転速度を振動的に変化させることにより行われる。

通常モードでは、駆動シーブ７の回転速度の変化の周波数が所定の低周波域内（例えば２〜３Ｈｚ）に制限される。即ち、通常モードでは、駆動シーブ７の回転速度を振動的に変化させるときに、その変化の周波数が低周波域内に制限されるように巻上機４のゲイン特性が設定される。これにより、駆動シーブ７の回転速度の急激な変化が抑制される。

振動抑制モードでは、低周波域よりも高い周波数まで駆動シーブ７の回転速度が変化可能にされる。即ち、振動抑制モードでは、駆動シーブ７の回転速度を振動的に変化させるときに、低周波域よりも高い周波数まで駆動シーブ７の回転速度が変化可能になるように巻上機４のゲイン特性が設定される。従って、駆動制御部１４は、通常モードから振動抑制モードに切り替えて巻上機４のゲイン特性を変更することにより、低周波域よりも高い周波数までの駆動シーブ７の回転速度の制御が可能になる。

また、駆動制御部１４は、制御モード切替部１２からの情報に基づいて、通常モードと振動抑制モードとの間での切り替えを行う。即ち、駆動制御部１４の制御モードは、制御モード切替部１２からのモード切替信号を受けたときに、通常モードから振動抑制モードに切り替えられ、モード切替信号の受信が停止されたときに、振動抑制モードから通常モードに切り替えられる。

さらに、駆動制御部１４は、通常モードとされているときに、あらかじめ設定された速度パターンに従って駆動シーブ７の回転を制御し、振動抑制モードとされているときに、演算部１３からの情報に基づいて、主ロープ８の横振動を抑制するように駆動シーブ７の回転を制御する。駆動制御部１４は、振動抑制モードとされているときに、駆動シーブ７の回転速度を振動的に変化させることにより、主ロープ８の横振動を抑制する。主ロープ８の横振動を抑制するときの駆動シーブ７の回転速度の変化の位相は、主ロープ８の横振動を抑制する位相（即ち、主ロープ８の横振動の位相と逆位相）とされる。また、このときの駆動シーブ７の回転速度の変化の周波数は、主ロープ８の横振動の周波数の２倍の周波数とされる。

次に、動作について説明する。図２は、図１のエレベータの制御装置の処理動作を説明するためのフローチャートである。図に示すように、エレベータの通常運転時には、駆動制御部１４の制御モードは通常モードとされている。例えば地震や強風による建物の揺れや、かご２内の乗客によるかご揺すり等によって、主ロープ８の横振動が発生すると（Ｓ１）、主ロープ８の横振動を検出したか否かの判定が制御モード切替部１２により行われる（Ｓ２）。横振動を検出していない場合には、通常運転がそのまま継続される。

主ロープ８の横振動を検出した場合には、かご２が走行中であるか否かが制御モード切替部１２により判定される（Ｓ３）。かご２が停止している場合には、かご２内に乗客が存在しているか否かが秤装置からの情報に基づいて制御モード切替部１２により判定される（Ｓ４）。かご２内に乗客が存在する場合には、かご２内への警告アナウンスが制御装置１１の制御により行われる（Ｓ５）。これにより、乗客はかご２内から降車することとなる。警告アナウンスは、かご２内の乗客がいなくなるまで継続される。また、かご２内に乗客が存在しない場合には、エレベータの出入口の戸閉動作が制御装置１１の制御により行われる（Ｓ６）。

一方、かご２が走行中である場合には、かご２内の乗客が存在しているか否かが制御モード切替部１２により判定される（Ｓ７）。かご２内の乗客が存在する場合には、かご２が制御装置１１の制御により最寄り階に停止される（Ｓ８）。この後、かご２内の乗客がいなくなるまで、かご２内への警告アナウンスが制御装置１１の制御により継続して行われる（Ｓ９）。

走行中のかご２内に乗客が存在しない場合、あるいは停止中のかご２内に乗客が存在せず、エレベータの出入口の戸閉動作が完了した場合には、モード切替信号が制御モード切替部１２から演算部１３及び駆動制御部１４のそれぞれに同時に送られる。これにより、駆動制御部１４の制御モードが通常モードから振動抑制モードに切り替えられ、振動抑制信号の演算が演算部１３により開始される（Ｓ１０）。

この後、駆動シーブ７の回転は、演算部１３からの情報に基づいて、主ロープ８の横振動を抑制するように駆動制御部１４により制御される。このとき、乗場からの呼びが無効とされ、エレベータの出入口の戸開動作が制御装置１１の制御により一時中止される（Ｓ１１）。

この後、主ロープ８の横振動が抑制されることにより、主ロープ８の横振動の発生の検出が解除されたか否かが制御モード切替部１２により判定される（Ｓ１２）。主ロープ８の横振動の発生の検出が継続されている場合には、主ロープ８の横振動検出の解除の有無の判定が繰り返し行われる。

主ロープ８の横振動の発生の検出が解除されたときには、制御モード切替部１２からのモード切替信号の出力が停止され、駆動制御部１４の制御モードが振動抑制モードから通常モードに切り替えられる（Ｓ１２）。この後、エレベータの通常運転が行われる。

このようなエレベータの制御装置では、駆動シーブ７の回転を制御する駆動制御部１４の制御モードが、駆動シーブ７の回転速度の変化の周波数を所定の低周波域内に制限する通常モードと、低周波域よりも高い周波数まで駆動シーブ７の回転速度を振動的に変化可能にする振動抑制モードとの間で切り替え可能になっているので、通常運転時には、駆動制御部１４の制御モードを通常モードにすることにより、駆動シーブ７の回転速度の急激な変化を抑制することができる。これにより、かご２の乗り心地の悪化の防止を図ることができる。また、周波数の高い横振動が主ロープ８に発生したときには、駆動制御部１４の制御モードを振動抑制モードに切り替えることにより、駆動シーブ７を回転させる駆動力を確保することができ、駆動シーブ７の回転速度の変化を速くすることができる。これにより、主ロープ８の横振動の周波数が高い場合であっても、主ロープ８の横振動を抑制する周波数（即ち、主ロープ８の横振動の周波数の２倍の周波数）で駆動シーブ７の回転速度を変化させることができ、主ロープ８の横振動をより確実に抑制することができる。

また、制御モード切替部１２は、かご２内の負荷が除去されているときに、通常モードから振動抑制モードへの切り替えを駆動制御部１４に対して行うので、主ロープ８の横振動を抑制しているときのかご２の乗り心地を無視することができ、主ロープ８の横振動の抑制をさらに効率良く行うことができる。

なお、上記の例では、主ロープ８の横振動が主ロープ振動測定装置１０により測定されるようになっているが、横振動を測定する対象は、主ロープ８に限定されず、かごとともに移動する移動連続体であれば、例えば、かご２の移動に伴って周回移動される調速機ロープや、制御装置１１とかご２との間に接続された制御ケーブル（移動ケーブル）等であってもよい。このようにすれば、調速機ロープや制御ケーブルの横振動を測定することができ、これらの移動連続体の横振動をより確実に抑制することができる。

この発明の実施の形態１によるエレベータの制御装置を示す構成図である。 図１のエレベータの制御装置の処理動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

２ かご、４ 巻上機（駆動装置）、７ 駆動シーブ、８ 主ロープ（移動連続体）、９ かご振動測定装置、１０ 主ロープ振動測定装置、１１ 制御装置、１２ 制御モード切替部、１３ 演算部、１４ 駆動制御部。

Claims (2)

1. かごと、駆動シーブを有し上記駆動シーブの回転により上記かごを昇降させる駆動装置と、上記かごの移動に伴って移動する移動連続体とを備えたエレベータに設けられ、上記移動連続体の横振動を抑制するためのエレベータの制御装置であって、
   上記駆動シーブの回転を制御し、上記駆動シーブの回転速度を振動的に変化させるときに、上記駆動シーブの回転速度の変化の周波数を所定の低周波域内に制限する通常モードと、上記低周波域よりも高い周波数まで上記駆動シーブの回転速度を変化可能にする振動抑制モードとの間で切り替え可能な駆動制御部、
   上記横振動に応じた信号を発生する振動測定装置からの情報に基づいて上記横振動を検出することにより、上記通常モードから上記振動抑制モードに上記駆動制御部の制御モードを切り替える制御モード切替部、及び
   上記駆動制御部が上記振動抑制モードとされているときに、上記振動測定装置からの情報に基づいて、上記横振動を打ち消す信号を演算する演算部
   を備え、
   上記駆動制御部は、上記振動抑制モードとされているときに、上記演算部からの情報に基づいて、上記横振動を抑制するように上記駆動シーブの回転を制御することを特徴とするエレベータの制御装置。
2. 上記制御モード切替部は、上記かご内の負荷が除去されているときに、上記通常モードから上記振動抑制モードへの切り替えを上記駆動制御部に対して行うことを特徴とする請求項１に記載のエレベータの制御装置。

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