JP2008081290A

JP2008081290A - エレベータのロープ横揺れ検出装置

Info

Publication number: JP2008081290A
Application number: JP2006265314A
Authority: JP
Inventors: Seiji Watanabe; 誠治渡辺; Masahiro Ishikawa; 雅洋石川; Tomonobu Kawamura; 智信川村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2026-09-28
Also published as: JP4607083B2

Abstract

【課題】建物のゆっくりした横揺れで生じるロープの横振動を推定して算出するエレベータのロープ横揺れ検出装置を得る。
【解決手段】長周期地震や強風等による建物のゆっくりした揺れで生じるロープの横揺れ量を検出するエレベータの横揺れ検出装置であって、横揺れ検出装置は、エレベータが最寄階に停止するまでに要する最大停止時間９、昇降路内のロープが昇降路内機器と接触するまでの最小距離である許容振れ量７、および建物の１次固有周期８を用いて地震加速度の第１加速度レベルを演算する加速度レベル演算部４を備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、地震や強風で生じる建物のゆっくりした横揺れが引き起こす、エレベータロープの横振動を推定して算出するエレベータのロープ横揺れ検出装置に関するものである。

従来のエレベータにおいては、機械室に設けた加速度計に対して、建物の高さに応じて建物横振動の加速度レベルを設定し、設定値を超えると管制運転に移行する方式がとられている。この場合、長周期地震や強風によって、高層の建物が１次の固有振動数でゆっくり揺れ続ける場合に、エレベータ機械室での加速度レベルは小さく、加速度計が動作レベルに達しないものの、ロープが建物の横揺れと共振して大きな振幅となり、昇降路内の機器と接触して機器損傷などを引き起こす可能性がある。この問題を解決する従来技術として、波動エネルギ感知器とエレベータの号機制御装置とからなり、波動エネルギ感知器からは強風を検知したことを示す強風信号と、そのレベルを示す複数の信号が号機制御装置に対して出力され、号機制御装置はそれらの信号をもとに各強風レベルに応じて減速運転、中間階待機又は休止等の管制運転を行うエレベータの強風管制運転方式が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−３１９７２０号公報

従来のエレベータの強風管制運転方式では、建物のゆっくりした揺れを捉えることができるものの、波動エネルギ感知器の感知レベルの設定に根拠が乏しく、また、エレベータのロープがどれだけ揺れているかを判断することができないという問題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、建物のゆっくりした横揺れで生じるロープの横振動を推定して算出するエレベータのロープ横揺れ検出装置を提供することを目的とするものである。また、それから得られたロープの横振動を用いて、管制運転を行うことを目的とするものである。

この発明に係るエレベータのロープ横揺れ検出装置においては、長周期地震や強風等による建物のゆっくりした揺れで生じるロープの横揺れ量を検出するエレベータの横揺れ検出装置であって、横揺れ検出装置は、エレベータが最寄階に停止するまでに要する最大停止時間、昇降路内のロープが昇降路内機器と接触するまでの最小距離である許容振れ量、および建物の１次固有周期を用いて地震加速度の第１加速度レベルを演算する加速度レベル演算部を備えたものである。

この発明によれば、ロープが建物振動と共振する場合に、ロープ振動が成長して昇降路内機器と接触するまでの時間を考慮しているため、ロープ揺れが小さい段階で管制運転に移行し、ロープの揺れ量が増大するのを抑えることができる。

実施の形態１.
図１はこの発明の実施の形態１におけるエレベータのロープ横揺れ検出装置を用いたエレベータの制御装置を示すブロック構成図、図２は一般のエレベータにおける建物変位とロープ横振幅との関係を示す説明図、図３はこの発明の実施の形態１におけるエレベータのロープ横揺れ検出装置の基本原理である建物変位とロープ横振幅との関係を示す説明図、図４はこの発明の実施の形態１におけるエレベータのロープ横揺れ検出装置を用いた管制運転動作を説明するためのフローチャート、図５はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの管制運転動作の一例を建物加速度とロープ横振幅との関係で示す説明図である。

図１において、１はエレベータの制御装置で、ＣＰＵ２及び記憶装置３から構成される。ＣＰＵ２は、加速度レベル演算部４、比較器５及び管制運転パターン選択部６から構成される。また、記憶装置３は、最小許容振れ量７、建物固有振動周期８及び最大停止時間９等を記憶している。１０は建物のエレベータ機械室等に設置される加速度計で、建物加速度情報をＣＰＵ２の比較器５に送る。

具体的には、第１の加速度レベルを
ａ = (4ω₀)×(αＶ₀)／ｔ₀
で算出する。
ここで、ω₀は建物の固有振動数であり、ω₀ = 2π／Ｔである。また、αは 0 < α < 1 であり、許容振れ量Ｖ₀までの余裕分を表す。
一方、建物に設置した加速度計１０からの信号は（ステップＳ２）、建物の１次固有振動数付近のみを取り出すように、バンドパスフィルタをかけて（ステップＳ３）、エレベータの制御装置１に出力される。
そして、ステップＳ３で得られた建物の加速度信号を、第１の加速度レベルと比較する第１の比較器５ａを設ける。仮に建物加速度が第１の加速度レベルを超えたとしても、建物振動が単発的な揺れで、すぐに振動が収まることがある。その場合、ロープの横揺れは図２のように増大することはない。そこで、第１の比較器５ａでは、図５に示すように、建物加速度が複数回（回数Ｎで、Ｎは２以上である）、第１の加速度レベルを超えると、建物揺れが長時間に渡って持続すると考えて発報する。そのため、第１の比較器５ａの内部には、カウンタが付加的に設けられている（ステップＳ４）。
一方、単発的な建物揺れであっても、その揺れがある程度大きくなると、ロープ揺れに対して影響を与え、ロープ揺れが大きくなる。そこで、第１の加速度を少なくとも２倍したものを第２の加速度レベルとし（ステップＳ５）、建物加速度と比較する第２の比較器５ｂを設ける。この場合、建物加速度が第２の加速度レベルを超えた瞬間に発報させるため、第２の比較器５ｂにはカウンタを設けない（ステップＳ６）。
第１の比較器５ａと第２の比較器５ｂの出力をＯＲ回路に渡し（ステップＳ７）、いずれかが発報している場合は、長周期振動の管制運転に移行し、エレベータを最寄階に停止させる（ステップＳ８、Ｓ９）。一方、どちらも発報していない場合は、通常運転を継続する（ステップＳ８、Ｓ１０）。
図５の場合、１周期Ｔの間に、３回超えたら発報するとしており、監視時間ｔを周期ＴのＮ倍とすれば、ｔ = Ｔ×Ｎの時間内に、少なくとも２Ｎ回以上、第１の加速度レベルを超えるとした場合、持続的に建物振動が発生していると考えることができる。
なお、監視時間ｔを長く取り過ぎると、ロープの揺れが成長してしまう可能性がある。そこで、ｔは、最寄階に停止するまでに要する最大の時間以下であることが望ましい。

なお、上記で設定する第１の加速度レベルと第２の加速度レベルは、従来の地震感知器で設定している低感知動作の加速度値よりも低い値である。そのため、低感知が動作する大きな地震の場合には、長周期振動の管制運転ではなく、通常の地震管制運転に移行する。この場合、通常の地震管制運転とは独立して、長周期振動の管制運転機能を動作させ続ける。そうすると、低感知動作の自動リセットや、高感知動作の手動リセット後にも、建物が揺れ続けているのを監視することができ、通常の地震感知器が発報していない状態で、ロープが建物揺れと共振して、ロープ振動が増大するのを防ぐことができる。

さらに、第１の加速度レベルよりも低い第０の加速度レベルを設け、速度を落として運転を継続することも考えられる。具体的には、図５のαを第１の加速度レベルを設定する際の値よりも小さな値とし、例えば半分の値に設定する。この場合、ロープの引っかかりが生じない比較的小さなロープ揺れが発生しているものの、走行速度を落としているため、ロープ揺れによって走行中に不具合が発生した場合にも、速やかにエレベータを停止し、安全を確保することができる。

実施の形態２.
図６はこの発明の実施の形態２におけるエレベータのロープ横揺れ検出装置によるロープが共振するかご位置を示す説明図である。図中、１２は昇降路、１３はかご、１４は巻上機、１５は主ロープ、１６は釣合いロープ、１７はガバナロープ、２５は釣合いおもり、２６は退避階である。また、２７はかご側主ロープが共振するかご位置、２８は釣合いおもり側主ロープが共振するかご位置、２９は釣合いロープが共振するかご位置、３０はガバナロープが共振するかご位置をそれぞれ示す。

これにより、かご位置毎に管制運転に移行するタイミングを変更されることになり、運転効率を落とすことなく、安全にエレベータを退避させることができる。

この発明の実施の形態１におけるエレベータのロープ横揺れ検出装置を用いたエレベータの制御装置を示すブロック構成図である。一般のエレベータにおける建物変位とロープ横振幅との関係を示す説明図である。この発明の実施の形態１におけるエレベータのロープ横揺れ検出装置の基本原理である建物変位とロープ横振幅との関係を示す説明図である。この発明の実施の形態１におけるエレベータのロープ横揺れ検出装置を用いた管制運転動作を説明するためのフローチャートである。この発明の実施の形態１におけるエレベータの管制運転動作の一例を建物加速度とロープ横振幅との関係で示す説明図である。この発明の実施の形態２におけるエレベータのロープ横揺れ検出装置によるロープが共振するかご位置を示す説明図である。

符号の説明

１エレベータの制御装置
２ＣＰＵ
３記憶装置
４加速度レベル演算部
５比較器
５ａ第１の比較器
５ｂ第２の比較器
６管制運転パターン選択部
７最小許容振れ量
８建物固有周期
９最大停止時間
１０加速度計
１２昇降路
１３エレベータのかご
１４巻上機
１５主ロープ
１６釣合いロープ
１７ガバナロープ
２５釣合いおもり
２６退避階
２７かご側主ロープが共振するかご位置
２８釣合いおもり側主ロープが共振するかご位置
２９釣合いロープが共振するかご位置
３０ガバナロープが共振するかご位置

Claims

長周期地震や強風等による建物のゆっくりした揺れで生じるロープの横揺れ量を検出するエレベータの横揺れ検出装置であって、
前記横揺れ検出装置は、エレベータが最寄階に停止するまでに要する最大停止時間、昇降路内のロープが昇降路内機器と接触するまでの最小距離である許容振れ量、および建物の１次固有周期を用いて地震加速度の第１加速度レベルを演算する加速度レベル演算部を備えたことを特徴とするエレベータのロープ横揺れ検出装置。
建物の固有振動数付近のみを取り出すバンドパスフィルタを建物の振動波形に適用することを特徴とする請求項１に記載のエレベータのロープ横揺れ検出装置。
第１の加速度レベルの少なくとも２倍の値を、第２の加速度レベルとし、建物の揺れが第２の加速度レベルを超えると、管制運転に移行することを特徴とする請求項１記載のエレベータのロープ横揺れ検出装置。
第１および第２の加速度レベルは、高感知又は低感知用の地震加速度の設定値よりも低い値であることを特徴とする請求項１記載のエレベータのロープ横揺れ検出装置。
通常の地震管制運転とは独立して、長周期振動の管制運転機能は動作し続けることを特徴とする請求項１記載のエレベータのロープ横揺れ検出装置。
第１および第２の加速度レベルは、停止階毎に異なることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のエレベータのロープ横揺れ検出装置。