JP2008133096A - エレベータ - Google Patents

Abstract

【課題】エレベータのブレーキ装置の異常判定にかかる安全性や利便性を向上させる。
【解決手段】乗りかご７が乗客や荷物の無い無負荷状態である場合に、ブレーキ制御装置３１は、ブレーキ装置２を作動させる。電流制御装置４は、インバータ３が巻上機１に電流ｉ１を供給するように制御する。この電流ｉ１は、この電流の供給により発生する巻上機トルクＴｍとアンバランストルクＴｕの和がブレーキ装置２の作動が正常である場合のブレーキトルクＴｂと等しくなる電流である。ブレーキ保持力判定器１０は、巻上機用位置・速度検出器５により検出した巻上機回転角の変化分や巻上機回転速度が基準値を超え、かご用位置・速度検出器８により検出したかご位置の変化分、かご昇降速度が基準値を超えている場合、ブレーキ装置２の作動が異常であると判定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ブレーキ装置の異常判定機能を有するエレベータに関する。

エレベータの停止中の乗りかごは、ある一定の積載荷重に対して保持（静止）する必要があり、この保持力の測定方法は２通りある。一つは、例えば特許文献１に開示されるように、乗りかご内に人為的におもりを載せ、この乗りかごが動き始めるおもりの量を計測し、この計測結果をもとに保持力を計算する方法である。

もう一つは、乗りかごの走行中にブレーキを強制的に閉じ、乗りかごが停止するまでの走行した距離を測定し、その走行した距離によって保持力を計算する方法である。
特開昭５３−１２８３７７号公報

前述したように、乗りかご内におもりを載せる方法では、乗りかごの積載荷重相当の１.５倍程度以上のおもりが必要となるとともに、万が一おもりを載せている状態でブレーキ保持力が不足した場合には乗りかごが動き始めるため、その操作はエレベータの最下階で実施しなくてはならない。

また、前述したように乗りかごの走行中にブレーキを強制的に閉じる方法では、ブレーキの保持力測定をする前に乗りかごを走行させる必要があり、保持力が不足している場合には乗りかごを所定の位置で停止させることが困難になる。

そこで、本発明の目的は、ブレーキ装置の異常判定にかかる安全性や利便性を向上させることが可能になるエレベータを提供することにある。

すなわち、本発明に係わるエレベータは、ロープを介してつり合いおもりと連結されて吊り下げられる乗りかごと、巻上機と、乗りかごの移動を機械的に制動するブレーキ装置とを備え、乗りかごの停止時にブレーキ装置の作動を指示して巻上機に当該巻上機の駆動電流を供給し、電流の供給にともなう乗りかごの動作状態をもとにブレーキ装置の作動の異常の有無を判定することを特徴とする。

本発明によれば、エレベータのブレーキ装置の異常判定にかかる安全性や利便性を向上させることができる。

以下図面により本発明の実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータの構成例を示す図である。
この実施形態にしたがったエレベータは、巻上機１、ブレーキ装置２、インバータ３、電流制御装置４、巻上機用位置・速度検出器５、つり合いおもり６、乗りかご７、かご用位置・速度検出器８、位置・速度判定装置９、ブレーキ保持力判定器１０及びブレーキ制御装置３１を備える。

乗りかご７は、図示しないシーブに巻き掛けられたロープを介してつり合いおもり６と連結されて吊り下げられる。巻上機１は、シーブを回転させることで乗りかご７を昇降させる。ブレーキ装置２は乗りかご７の移動を機械的に制動する装置である。電流制御装置４は巻上機１に所定の駆動電流を供給するための指令をインバータ３に出力する。

これにより巻上機１は、駆動電流値に応じた回転力である巻上機トルクＴｍを発生する。また、乗りかご７の重量とつり合いおもり６の重量の不平衡から生じる力であるアンバランストルクＴｕが常に発生している。

巻上機トルクＴｍとアンバランストルクＴｕの総和が、ブレーキ装置２のブレーキ保持力であるブレーキトルクＴｂ以下である場合には、巻上機１は回転することなく乗りかご７は停止している。
逆に、巻上機トルクＴｍとアンバランストルクＴｕの総和がブレーキトルクＴｂを超える場合には、巻上機１は回転し、乗りかご７が動き始めることとなる。

巻上機用位置・速度検出器５は、巻上機１の回転角の変化分である巻上機回転角θｍや巻上機１の回転速度である巻上機回転速度ωｍを検出するセンサである。かご用位置・速度検出器８は、乗りかご７の現在位置の変化分であるかご位置θｃや乗りかご７の昇降速度であるかご速度ωｃを検出するセンサである。

位置・速度判定装置９は、巻上機用位置・速度検出器５やかご用位置・速度検出器８による検出結果が予め定められた条件を満たしているか否かを判定する。
ブレーキ保持力判定器１０は、位置・速度判定装置９による判定結果をもとに、ブレーキ装置２が予め定められたブレーキ保持力を有するか否かを判定する。ブレーキ制御装置３１は、ブレーキ装置２の作動または当該作動の停止を制御する。つまり、ブレーキ制御装置３１はブレーキ装置２の作動または当該作動の停止を指示する指示手段である。

次に、このエレベータによるブレーキ装置２の異常判定処理について説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータによるブレーキ装置の異常判定処理の一例を示すフローチャートである。図３および図４は、本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータによるブレーキ装置の異常判定処理における各種特性を示す図である。

ここでは、停止している乗りかご７が乗客や荷物の無い無負荷状態であるとする（ステップＳ１）。ブレーキ保持力判定器１０は、時刻ｔ１のタイミングでブレーキ制御装置３１にブレーキ装置２の作動指令信号を出力する。ブレーキ制御装置３１は、ブレーキ保持力判定器１０からの信号を入力するとブレーキ装置２を作動させる（ステップＳ２）。

図３に示すように、時刻ｔ１からｔ２の期間はインバータ３から巻上機１に供給される電流は零のため、巻上機１にかかるトルクはアンバランストルクＴｕとブレーキトルクＴｂであり、アンバランストルクＴｕはブレーキトルクＴｂ以下のため、巻上機１は回転することなく乗りかご７は動くことはない。

また、ブレーキ保持力判定器１０は、ブレーキ制御装置３１への信号出力後の時刻ｔ２に電流制御装置４に電流供給指令信号を出力する。電流制御装置４は、ブレーキ保持力判定器１０からの信号を入力すると、インバータ３が巻上機１に電流ｉ１を供給するように制御する（ステップＳ３）。
時刻ｔ２からｔ３の期間はインバータ３から巻上機１に供給される電流がｉ１となり、この電流ｉ１によって巻上機トルクＴｍが発生する。

電流ｉ１は、この電流の供給により発生する巻上機トルクＴｍとアンバランストルクＴｕの和がブレーキ装置２の作動が正常である場合のブレーキトルクＴｂと等しくなる電流である。つまり、ここでは、巻上機トルクＴｍの方向はアンバランストルクＴｕの方向と同じである。
この場合、巻上機１への電流ｉ１の供給により発生する巻上機トルクＴｍは以下の式（１）で示される。

Ｔｍ＝正常時ブレーキトルクＴｂ−無負荷時アンバランストルクＴｕ ・・・式（１）
巻上機用位置・速度検出器５は、巻上機回転角θｍや巻上機回転速度ωｍを検出する。また、かご用位置・速度検出器８は、かご位置θｃやかご速度ωｃを検出し、この検出結果を位置・速度判定装置９に出力する（ステップＳ４）。

図３に示すように、アンバランストルクＴｕと巻上機トルクＴｍの和である総トルクがブレーキトルクＴｂ以下の場合には、巻上機１は回転することなく乗りかご７は動くことはない。

一方、図４に示すように、ブレーキ装置２の異常によるブレーキトルクＴｂの低下により、総トルクがブレーキトルクＴｂを超えている場合には、巻上機回転角θｍや巻上機回転速度ωｍ、かご位置θｃやかご速度ωｃに変化が現れる。

位置・速度判定装置９は、巻上機用位置・速度検出器５により検出した巻上機回転角θｍが基準値θｓ１を超えているか否かを判定し、巻上機用位置・速度検出器５により検出した巻上機回転速度ωｍが基準値ωｓ１を超えているか否かを判定する。

また、位置・速度判定装置９は、かご用位置・速度検出器８により検出したかご位置θｃが基準値θｓ２を超えているか否かを判定し、かご速度ωｃが基準値ωｓ２を超えているか否かを判定する。
位置・速度判定装置９は、時刻ｔ３となった時点でそれぞれの判定結果を示す信号をブレーキ保持力判定器１０に出力する。

ブレーキ保持力判定器１０は、位置・速度判定装置９からの信号で示される判定結果が、巻上機回転角θｍ、巻上機回転速度ωｍ、かご位置θｃ、かご速度ωｃがいずれも基準値を超えているとの判定結果である場合（ステップＳ５のＹＥＳ）、ブレーキ装置２のブレーキ保持力が、電流供給により発生する巻上機トルクＴｍおよびアンバランストルクＴｕの和を下回っているとして、ブレーキ装置２の作動が異常であると判定する（ステップＳ６）。

また、ブレーキ保持力判定器１０は、巻上機回転角θｍ、巻上機回転速度ωｍ、かご位置θｃ、かご速度ωｃのいずれか一つが基準値以下であるとの判定結果である場合には（ステップＳ５のＮＯ）、ブレーキ装置２の作動が異常でないと判定する（ステップＳ７）。

以上説明したように、本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータは、乗りかご７が停止している状態でブレーキ装置２を作動させ、巻上機１に電流供給を行なって巻上機トルクＴｍを発生させ、この発生にともなって巻上機１の回転や速度が変化して乗りかご７の位置や速度が変化した際に、ブレーキ装置２の作動が異常であると判定する。よって、乗りかご７におもりを載せたり乗りかご７の走行中にブレーキ装置２を作動させたりする必要がないので、ブレーキ装置２の異常判定にかかる安全性および利便性を向上させることができる。

この実施形態では、巻上機回転角θｍ、巻上機回転速度ωｍ、かご位置θｃ、かご速度ωｃがいずれも基準値を超えている場合に、ブレーキ装置２の作動が異常であると判定したが、これに限らず、例えば巻上機回転角θｍ、巻上機回転速度ωｍ、かご位置θｃ、かご速度ωｃのいずれか一つが基準値を超えているとの判定結果である場合にブレーキ装置２の作動が異常であると判定してもよい。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態に係るエレベータの構成のうち、図１に示したものと同様の部分の説明は省略する。
図５は、本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータの構成例を示す図である。
この実施形態にしたがったエレベータは、第１の実施形態と異なり、ブレーキ装置２の作動が異常である場合のブレーキトルクを演算する演算装置３２をさらに備える。

図６は、本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータによるブレーキ装置の異常判定処理の一例を示すフローチャートである。図７は、本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータによるブレーキ装置の異常判定処理における各種特性を示す図である。

この第２の実施形態では、停止している乗りかご７が乗客や荷物の無い無負荷状態であるとする（ステップＳ１１）。ブレーキ保持力判定器１０は、時刻ｔ１のタイミングでブレーキ制御装置３１にブレーキ装置２の作動指令信号を出力する。ブレーキ制御装置３１は、ブレーキ保持力判定器１０からの信号を入力するとブレーキ装置２を作動させる（ステップＳ１２）。

図７に示すように、時刻ｔ１からｔ２の期間はインバータ３から巻上機１に供給される電流は零のため、巻上機１にかかるトルクはアンバランストルクＴｕとブレーキトルクＴｂであり、アンバランストルクＴｕはブレーキトルクＴｂ未満のため、巻上機１は回転することなく乗りかご７は動くことはない。

また、ブレーキ保持力判定器１０は、ブレーキ装置２の作動後の時刻ｔ２に電流制御装置４に電流制御指令信号を出力する。電流制御装置４は、ブレーキ保持力判定器１０からの信号を入力すると、インバータ３が巻上機１に電流を０から所定値になるまで徐々に上げて供給するように制御する（ステップＳ１３）。この所定値は第１の実施形態で説明した電流ｉ１である。
図７に示すように、時刻ｔ２からｔ３の期間はインバータ３から巻上機１に供給される電流が０から徐々に増加する（ステップＳ１４）。

巻上機１への電流値が所定値以下である状態で、巻上機用位置・速度検出器５は巻上機回転角θｍや巻上機回転速度ωｍを検出する。また、かご用位置・速度検出器８がかご位置θｃやかご速度ωｃを検出し、この検出結果を位置・速度判定装置９に出力する（ステップＳ１５）。

図７に示すように、時刻ｔ２からｔ５の期間ではアンバランストルクＴｕと巻上機トルクＴｍの和である総トルクがブレーキトルクＴｂ以下のため、巻上機１は回転することなく乗りかご７は動くことはない。一方、時刻ｔ５からｔ３の期間では、総トルクがブレーキトルクＴｂを超え、位置・速度判定装置９で計算される巻上機回転角θｍ、巻上機回転速度ωｍ、かご位置θｃやかご速度ωｃには変化が現れる。

位置・速度判定装置９は、巻上機用位置・速度検出器５により検出した巻上機回転角θｍが変化したか否かを逐次判定し、巻上機用位置・速度検出器５により検出した巻上機回転速度ωｍが変化したか否かを逐次判定する。
また、位置・速度判定装置９は、かご用位置・速度検出器８により検出したかご位置θｃが変化したか否かを逐次判定し、かご速度ωｃが変化したか否かを逐次判定する。

位置・速度判定装置９は、時刻ｔ２以降にそれぞれの判定結果を示す信号をブレーキ保持力判定器１０に逐次出力する。この実施形態では、時刻ｔ５において巻上機回転角θｍ、巻上機回転速度ωｍ、かご位置θｃやかご速度ωｃが変化するので、位置・速度判定装置９は、当該時刻ｔ５において、巻上機回転角θｍ、巻上機回転速度ωｍ、かご位置θｃやかご速度ωｃがそれぞれ変化したことを示す信号を出力する。

ブレーキ保持力判定器１０は、位置・速度判定装置９からの信号で示される判定結果が、巻上機回転角θｍ、巻上機回転速度ωｍ、かご位置θｃ、かご速度ωｃがいずれも変化したとの判定結果である場合（ステップＳ１６のＹＥＳ）、ブレーキ装置２の作動が異常であると判定する（ステップＳ１７）。

すると、ブレーキ保持力判定器１０は演算装置３２に演算指令信号を出力する。演算装置３２は、ブレーキ保持力判定器１０からの信号を入力すると、前述した時刻ｔ５におけるインバータ３からの電流ｉをもとに現在の巻上機トルクＴｍを演算し、この巻上機トルクＴｍと乗りかご７の無負荷時のアンバランストルクＴｕとの和を演算することで、ブレーキ装置２の現在のブレーキトルクＴｂを演算する（ステップＳ１８）。

一方、ブレーキ保持力判定器１０は、位置・速度判定装置９からの信号で示される判定結果が、巻上機１の巻上機回転角θｍ、巻上機回転速度ωｍ、かご位置θｃ、かご速度ωｃのいずれか一つが変化していないとの判定結果である場合で（ステップＳ１６のＮＯ）、インバータ３からの電流ｉが所定値である電流ｉ１となった場合には（ステップＳ１９のＹＥＳ）、ブレーキ装置２の作動が異常でないと判定する（ステップＳ２０）。

以上説明したように、本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータは、第１の実施形態で説明した効果に加え、ブレーキ装置２の作動が異常である場合のブレーキトルクを演算することができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図８は、本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータの構成例を示す図である。図９は、本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータの各種特性を示す図である。図９では、巻上機回転速度の速度パターンおよび当該速度パターンに乗りかご７の速度をあわせるためのインバータ電流の指令値の時間変化を示している。

図１０は、本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータによるブレーキ装置の異常判定処理の一例を示すフローチャートである。
この実施形態では、第１の実施形態と異なり、かご用位置・速度検出器８、位置・速度判定装置９を用いず、速度制御器３３をさらに備える。
また、この実施形態では、ブレーキ保持力判定器１０は、乗りかご７の走行時のインバータ電流ｉをもとに巻上機トルクＴｍを演算して、ブレーキトルクＴｂを演算する。

以下、この演算を行なうための手順を説明する。まず、停止している乗りかご７が乗客や荷物の無い無負荷状態であるとする（ステップＳ３１）。そしてブレーキ保持力判定器１０はブレーキ制御装置３１にブレーキ装置２の作動指令信号を出力する。ブレーキ制御装置３１は、ブレーキ保持力判定器１０からの信号を入力するとブレーキ装置２を作動させる（ステップＳ３２）。

そして、速度制御器３３は、巻上機回転速度の図９に示した速度パターンにしたがった速度指令値を演算した上で、巻上機用位置・速度検出器５が検出する巻上機回転速度が指令値と一致するように、図９に示した電流指令値を示す電流指令信号を電流制御装置４へ出力する。電流制御装置４は、速度制御器３３からの電流指令信号にしたがってインバータ３の電流ｉが指令値と一致するように制御する（ステップＳ３３）。

このとき、アンバランストルクＴｕと巻上機トルクＴｍの和は、ブレーキトルクＴｂと走行損失トルクＴｋの和と一致している。走行損失トルクＴｋとは、乗りかご７と図示しないガイドレールとの間の摩擦により生じるトルクである。

ブレーキ保持力判定器１０は、インバータ３の電流ｉをもとに巻上機トルクＴｍを演算する（ステップＳ３４）。ブレーキ保持力判定器１０は、無負荷時のアンバランストルクＴｕの値を図示しない内蔵メモリに記憶している。
ブレーキ保持力判定器１０は、速度制御器３３から出力される速度指令値をもとに、乗りかご７の無負荷時の走行損失トルクＴｋを演算する（ステップＳ３５）。
そして、ブレーキ保持力判定器１０は、以下の式（２）にしたがって、ブレーキ装置２のブレーキトルクＴｂを演算する（ステップＳ３６）。

Ｔｂ＝無負荷時アンバランストルクＴｕ＋巻上機トルクＴｍ−走行損失トルクＴｋ …式（２）
つまり、小さい巻上機トルクＴｍで乗りかご７の速度が速度パターンに沿っている場合にはブレーキトルクＴｂも小さいことを意味し、大きい巻上機トルクＴｍで乗りかご７の速度が速度パターンに沿っている場合にはブレーキトルクＴｂも大きいことを意味する。

ブレーキ保持力判定器１０は、内蔵メモリにブレーキ装置２の作動が正常である場合のブレーキトルクの値を記憶しており、この値とステップＳ３６の処理で計算したブレーキトルクＴｂとを比較することで、ブレーキ装置２の作動が正常であるか否かを判定する。

以上説明したように、本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータは、乗りかご３走行時のブレーキトルクＴｂを容易に演算できる。しかも、先に乗りかご７を走行させてブレーキ装置２を強制的に閉じるものではないため、安全性も保たれる。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図１１は、本発明の第４の実施形態にしたがったエレベータの構成例を示す図である。図１２は、本発明の第４の実施形態にしたがったエレベータによるブレーキ装置の異常判定処理の一例を示すフローチャートである。

この実施形態では、第１の実施形態と異なり、単一のブレーキ装置２の代わりに、第１ブレーキ装置２Ａと第２ブレーキ装置２Ｂを備える。
ブレーキ制御装置３１は、第１ブレーキ装置２Ａと第２ブレーキ装置２Ｂのうち、一方を作動させて、他方を開放するよう制御する。

この実施形態では、第１の実施形態と同様、停止している乗りかご７が乗客や荷物の無い無負荷状態であるとする（ステップＳ４１）。ブレーキ保持力判定器１０は、予め定められたタイミングでブレーキ制御装置３１に第１ブレーキ装置２Ａの異常有無の判定を行なうためのブレーキ作動指令信号を出力する。

ブレーキ制御装置３１は、ブレーキ保持力判定器１０からの信号を入力すると第１ブレーキ装置２Ａを作動させ、第２ブレーキ装置２Ｂを開放させる（ステップＳ４２）。つまり、この場合、第１ブレーキ装置２Ａが異常有無の判定対象のブレーキ装置となる。

また、ブレーキ保持力判定器１０は、第１ブレーキ装置２Ａの作動後の予め定められたタイミングで電流制御装置４に電流供給指令信号を出力する。電流制御装置４は、ブレーキ保持力判定器１０からの信号を入力すると、インバータ３が巻上機１に電流ｉ１を供給するように制御する（ステップＳ４３）。

巻上機用位置・速度検出器５は、巻上機回転角θｍや巻上機回転速度ωｍを検出する。また、かご用位置・速度検出器８は、かご位置θｃやかご速度ωｃを検出し、この検出結果を位置・速度判定装置９に出力する（ステップＳ４４）。

位置・速度判定装置９は、巻上機用位置・速度検出器５により検出した巻上機回転角θｍが基準値θｓ１を超えているか否かを判定し、巻上機用位置・速度検出器５により検出した巻上機回転速度ωｍが基準値ωｓ１を超えているか否かを判定する。

また、位置・速度判定装置９は、かご用位置・速度検出器８により検出したかご位置θｃが基準値θｓ２を超えているか否かを判定し、かご速度ωｃが基準値ωｓ２を超えているか否かを判定する。

位置・速度判定装置９は、予め定められたタイミングでそれぞれの判定結果を示す信号をブレーキ保持力判定器１０に出力する。
ブレーキ保持力判定器１０は、位置・速度判定装置９からの信号で示される判定結果が、巻上機回転角θｍ、巻上機回転速度ωｍ、かご位置θｃ、かご速度ωｃがいずれも基準値を超えているとの判定結果である場合（ステップＳ４５のＹＥＳ）、ブレーキ装置２の作動が異常であると判定する（ステップＳ４６）。

また、ブレーキ保持力判定器１０は、巻上機回転角θｍ、巻上機回転速度ωｍ、かご位置θｃ、かご速度ωｃのいずれか一つが基準値以下であるとの判定結果である場合（ステップＳ４５のＮＯ）、異常有無の判定対象のブレーキ装置の作動が異常でないと判定する（ステップＳ４７）。

ブレーキ制御装置３１は、第１ブレーキ装置２Ａを開放しているか否かを示す信号をブレーキ保持力判定器１０に出力している。ブレーキ保持力判定器１０は、ブレーキ制御装置３１からの信号が、第１ブレーキ装置２Ａを開放していないことを示す信号である場合には（ステップＳ４８のＮＯ）、第２ブレーキ装置２Ｂの異常有無の判定を行なっていないとみなし、ブレーキ制御装置３１に第２ブレーキ装置２Ｂの異常有無の判定を行なうためのブレーキ作動指令信号を出力する。

ブレーキ制御装置３１は、ブレーキ保持力判定器１０からの信号を入力すると第２ブレーキ装置２Ｂを作動させ、第１ブレーキ装置２Ａを開放させる（ステップＳ４９）。つまり、この場合、第２ブレーキ装置２Ｂが異常有無の判定対象のブレーキ装置となる。以後は、ステップＳ４３以降の処理が再度なされる。

また、ブレーキ保持力判定器１０は、ブレーキ制御装置３１からの信号が、第１ブレーキ装置２Ａを開放していることを示す信号である場合には（ステップＳ４８のＹＥＳ）、第１ブレーキ装置２Ａおよび第２ブレーキ装置２Ｂの異常有無の判定を行なったとみなし、処理を終了する。

以上説明したように、本発明の第４の実施形態にしたがったエレベータは、ブレーキ装置が複数ある場合でも、それぞれのブレーキ装置の作動の異常有無の判定を行なうことができる。ここではブレーキ装置を２つ備える構成としたが、この数は限定されない。

（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。この実施形態にしたがったエレベータの構成は第４の実施形態と同様であるが、第１ブレーキ装置２Ａおよび第２ブレーキ装置２Ｂのそれぞれのブレーキ保持力が第４の実施形態と比較して半分であり、これらのブレーキ装置がともに正常に作動した場合に、乗りかご７の移動を制動することができる構成である。

このような構成の場合、第１ブレーキ装置２Ａおよび第２ブレーキ装置２Ｂのうち作動していないブレーキ装置があり、巻上機１への電流供給を行なっていない場合には、乗りかご７はアンバランストルクにより動いてしまう。

図１３は、本発明の第５の実施形態にしたがったエレベータの構成例を示す図である。図１４は、本発明の第５の実施形態にしたがったエレベータによるブレーキ装置の異常判定処理の一例を示すフローチャートである。図１５は、本発明の第５の実施形態にしたがったエレベータによるブレーキ装置の異常判定処理における各種特性を示す図である。

この実施形態にしたがったエレベータの構成は第４の実施形態とほぼ同様であるが、異常判定対象のブレーキ装置のブレーキトルクを演算するための演算装置３２をさらに備える。

この実施形態では、第１の実施形態と同様、停止している乗りかご７が乗客や荷物の無い無負荷状態であるとする（ステップＳ５１）。ブレーキ保持力判定器１０は、時刻ｔ１でブレーキ制御装置３１に第１ブレーキ装置２Ａの異常有無の判定を行なうためのブレーキ作動指令信号を出力する。

ブレーキ制御装置３１は、ブレーキ保持力判定器１０からの信号を入力すると第１ブレーキ装置２Ａおよび第２ブレーキ装置２Ｂをともに作動させる（ステップＳ５２）。ここでは、図１５に示すように、第１ブレーキ装置２ＡのブレーキトルクＴｂ１と第２ブレーキ装置２ｂのブレーキトルクＴｂ２がそれぞれ発生する。

また、ブレーキ保持力判定器１０は、第１ブレーキ装置２Ａおよび第２ブレーキ装置２Ｂの作動後の時刻ｔ２で電流制御装置４に電流供給指令信号を出力する。電流制御装置４は、ブレーキ保持力判定器１０からの信号を入力すると、インバータ３が巻上機１に電流ｉ２を供給するように制御する（ステップＳ５３）。

ここで供給される電流ｉ２は、この電流の供給により発生する巻上機トルクＴｍがアンバランストルクＴｕを超え、当該アンバランストルクＴｕを打ち消す電流である。つまり、ここでは、巻上機トルクＴｍの方向はアンバランストルクＴｕの方向と反対である。

そして、ブレーキ保持力判定器１０は、ブレーキ制御装置３１へ第２ブレーキ装置２Ｂの開放指令信号を出力する。ブレーキ制御装置３１は、開放指令信号を入力すると、第１ブレーキ装置２Ａの作動を維持したまま第２ブレーキ装置２Ｂを開放する（ステップＳ５４）。つまり、この場合、作動している第１ブレーキ装置２Ａが異常有無の判定対象のブレーキ装置となる。

そして、電流制御装置４は、インバータ３からの電流値を徐々に減少させる（ステップＳ５５）。
巻上機１への電流値が減少している状態で、巻上機用位置・速度検出器５は巻上機回転角θｍや巻上機回転速度ωｍを検出する。また、かご用位置・速度検出器８がかご位置θｃやかご速度ωｃを検出し、この検出結果を位置・速度判定装置９に出力する（ステップＳ５６）。

図１５に示すように、巻上機トルクＴｍと第１ブレーキトルクＴｂ１の和である総トルクがアンバランストルクＴｕ以上である場合には、巻上機１は回転することなく乗りかご７は動かない。

一方、総トルクがアンバランストルクＴｕ未満となった場合には、位置・速度判定装置９で計算される巻上機回転角θｍ、巻上機回転速度ωｍ、かご位置θｃやかご速度ωｃには変化が現れる。

位置・速度判定装置９は、巻上機用位置・速度検出器５により検出した巻上機回転角θｍが変化したか否かを逐次判定し、巻上機用位置・速度検出器５により検出した巻上機回転速度ωｍが変化したか否かを逐次判定する。

また、位置・速度判定装置９は、かご用位置・速度検出器８により検出したかご位置θｃが変化したか否かを逐次判定し、かご速度ωｃが変化したか否か否かを逐次判定する。

位置・速度判定装置９は、時刻ｔ２以降にそれぞれの判定結果を示す信号をブレーキ保持力判定器１０に逐次出力する。
ブレーキ保持力判定器１０は、位置・速度判定装置９からの信号で示される判定結果が、巻上機回転角θｍ、巻上機回転速度ωｍ、かご位置θｃ、かご速度ωｃがいずれも変化しているとの判定結果である場合に（ステップＳ５７のＹＥＳ）、演算装置３２に演算指令信号を出力する。

演算装置３２は、ブレーキ保持力判定器１０からの信号を入力すると、時刻ｔ４におけるインバータ３からの電流ｉをもとに巻上機トルクＴｍａを演算し、乗りかご７の無負荷時のアンバランストルクＴｕと巻上機トルクＴｍａの差分を演算することで、異常有無の判定対象のブレーキ装置のブレーキトルクを演算する（ステップＳ５８）。この結果、図１５に示す第１ブレーキ装置２ＡのブレーキトルクＴｂ１が計算できる。

ブレーキ保持力判定器１０は、内蔵メモリにブレーキ装置２の作動が正常である場合のブレーキトルクの値を記憶しており、この値とステップＳ５８の処理で計算したブレーキトルクとを比較することで、異常有無の判定対象のブレーキ装置の作動が正常であるか否かを判定する（ステップＳ５９）。

ブレーキ制御装置３１は、第１ブレーキ装置２Ａを開放させているか否かを示す信号をブレーキ保持力判定器１０に出力している。ブレーキ保持力判定器１０は、ブレーキ制御装置３１からの信号が、第１ブレーキ装置２Ａを開放していないことを示す信号である場合には（ステップＳ６０のＮＯ）、第２ブレーキ装置２Ｂの異常有無の判定を行なっていないとみなし、ブレーキ制御装置３１に第２ブレーキ装置２Ｂの異常有無の判定を行なうためのブレーキ作動指令信号を出力する。

ブレーキ制御装置３１は、ブレーキ保持力判定器１０からの信号を入力すると、第１ブレーキ装置２Ａの作動を維持したまま、第２ブレーキ装置２Ｂをさらに作動させる（ステップＳ６１）。

また、ブレーキ保持力判定器１０は、第２ブレーキ装置２Ｂの作動後の予め定められたタイミングで電流制御装置４に電流供給指令信号を出力する。電流制御装置４は、ブレーキ保持力判定器１０からの信号を入力すると、インバータ３が巻上機１に電流ｉ２を供給するように制御する（ステップＳ６２）。

そして、ブレーキ保持力判定器１０は、ブレーキ制御装置３１へ第１ブレーキ装置２Ａの開放指令信号を出力する。ブレーキ制御装置３１は、開放指令信号を入力すると、第２ブレーキ装置２Ｂの作動を維持したまま第１ブレーキ装置２Ａを開放する（ステップＳ６３）。以後は、ステップＳ５５以降の処理が再度なされる。

また、ブレーキ保持力判定器１０は、ブレーキ制御装置３１からの信号が、第１ブレーキ装置２Ａを開放していることを示す信号である場合には（ステップＳ６０のＹＥＳ）、第１ブレーキ装置２Ａおよび第２ブレーキ装置２Ｂの異常有無の判定を行なったとみなし、処理を終了する。

以上説明したように、本発明の第５の実施形態にしたがったエレベータは、ブレーキ装置が複数あって、かつ、これらのブレーキ装置が全て正常に作動した場合に乗りかご７の移動を制動する構成である場合でも、アンバランストルクを打ち消すように巻上機１に電流を供給することにより、それぞれのブレーキ装置の作動の異常有無の判定を行なうことができる。ここではブレーキ装置を２つ備える構成としたが、この数は限定されない。

なお、この発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を省略してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータの構成例を示す図。 本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータによるブレーキ装置の異常判定処理の一例を示すフローチャート。 本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータによるブレーキ装置の異常判定処理における各種特性を示す図。 本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータによるブレーキ装置の異常判定処理における各種特性を示す図。 本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータの構成例を示す図。 本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータによるブレーキ装置の異常判定処理の一例を示すフローチャート。 本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータによるブレーキ装置の異常判定処理における各種特性を示す図。 本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータの構成例を示す図。 本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータの各種特性を示す図。 本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータによるブレーキ装置の異常判定処理の一例を示すフローチャート。 本発明の第４の実施形態にしたがったエレベータの構成例を示す図。 本発明の第４の実施形態にしたがったエレベータによるブレーキ装置の異常判定処理の一例を示すフローチャート。 本発明の第５の実施形態にしたがったエレベータの構成例を示す図。 本発明の第５の実施形態にしたがったエレベータによるブレーキ装置の異常判定処理の一例を示すフローチャート。 本発明の第５の実施形態にしたがったエレベータによるブレーキ装置の異常判定処理における各種特性を示す図。

符号の説明

１…巻上機、２,２Ａ，２Ｂ…ブレーキ装置、３…インバータ、４…電流制御装置、５…巻上機用位置・速度検出器、６…つり合いおもり、７…乗りかご、８…かご用位置・速度検出器、９…位置・速度判定装置、１０…ブレーキ保持力判定器、３１…ブレーキ制御装置、３２…演算装置、３３…速度制御器。

Claims (12)

1. シーブに巻き掛けられたロープを介してつり合いおもりと連結されて吊り下げられる乗りかごと、
   前記シーブを回転させる巻上機と、
   前記乗りかごの移動を機械的に制動するブレーキ装置と、
   前記乗りかごの停止時に、前記ブレーキ装置の作動を指示する指示手段と、
   前記指示手段が前記ブレーキ装置の作動を指示した場合に前記巻上機に当該巻上機の駆動電流を供給する電流供給手段と、
   前記電流供給手段による電流の供給にともなう前記乗りかごの動作状態をもとに前記ブレーキ装置の作動の異常の有無を判定する判定手段と
   を備えたことを特徴とするエレベータ。
2. 前記電流供給手段が供給する駆動電流値は、前記電流供給手段による電流供給により発生する前記巻上機の回転力および前記乗りかごとつり合いおもりの不平衡により発生する力の和が前記ブレーキ装置の作動が正常である場合のブレーキ保持力と等しくなる駆動電流値である
   ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ。
3. 前記巻上機の特性値を検出する検出手段をさらに備え、
   前記判定手段は、前記電流供給手段による電流供給後に前記検出手段により検出した特性値が予め定められた条件を満たしたか否かにより前記ブレーキ装置の作動の異常の有無を判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ。
4. 前記乗りかごの移動に関わる特性値を検出する検出手段をさらに備え、
   前記判定手段は、前記電流供給手段による電流供給後に前記検出手段により検出した特性値が予め定められた条件を満たしたか否かにより前記ブレーキ装置の作動の異常の有無を判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ。
5. 前記電流供給手段は、前記巻上機に供給する駆動電流値を時間経過にしたがって増加させ、
   前記電流供給手段により供給された駆動電流値を検出する検出手段と、
   前記判定手段が前記ブレーキ装置の作動が異常であると判定した場合に前記検出手段により検出した駆動電流値と前記乗りかごとつり合いおもりの不平衡により発生する力とをもとに前記ブレーキ装置のブレーキ保持力を演算する演算手段とをさらに備えた
   ことを特徴とする請求項２または３に記載のエレベータ。
6. 前記巻上機の特性値は当該巻上機の回転速度であることを特徴とする請求項２に記載のエレベータ。
7. 前記巻上機の特性値は当該巻上機の回転角であることを特徴とする請求項２に記載のエレベータ。
8. 前記乗りかごの移動に関わる特性値は当該乗りかごの速度であることを特徴とする請求項３に記載のエレベータ。
9. 前記乗りかごの移動に関わる特性値は当該乗りかごの昇降距離であることを特徴とする請求項３に記載のエレベータ。
10. 前記ブレーキ装置が複数あり、
    前記指示手段は、複数のブレーキ装置のうち異常有無判定対象の作動を指示して、当該判定対象と異なるブレーキ装置の作動の停止を指示し、
    前記電流供給手段は、前記指示手段による指示後に前記電流供給を行ない、
    前記判定手段は、電流供給手段による電流の供給にともなう前記乗りかごの動作状態をもとに前記異常有無判定対象のブレーキ装置の作動の異常の有無を判定する
    ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ。
11. シーブに巻き掛けられたロープを介してつり合いおもりと連結されて吊り下げられる乗りかごと、
    前記シーブを回転させる巻上機と、
    前記乗りかごの移動を機械的に制動するブレーキ装置と、
    前記乗りかごの停止時に、前記ブレーキ装置の作動を指示する指示手段と、
    前記指示手段が前記ブレーキ装置の作動を指示している場合に前記巻上機に当該巻上機の駆動電流を供給する電流供給手段と、
    前記電流供給手段により供給された駆動電流値を検出する検出手段と、
    前記検出手段により検出した駆動電流値と前記乗りかごとつり合いおもりの不平衡により発生する力とをもとに、前記ブレーキ装置のブレーキ保持力を演算する演算手段と
    を備えたことを特徴とするエレベータ。
12. シーブに巻き掛けられたロープを介してつり合いおもりと連結されて吊り下げられる乗りかごと、
    前記シーブを回転させる巻上機と、
    前記巻上機の駆動を制動する複数のブレーキ装置と、
    前記乗りかごの停止時に、前記乗りかごの移動を制動するよう前記複数のブレーキ装置の作動を指示する指示手段と、
    前記指示手段による指示を行なった場合に、前記巻上機に当該巻上機の駆動電流を供給する電流供給手段と、
    前記電流供給手段による電流供給後に、前記複数のブレーキ装置のうち異常有無判定対象のブレーキ装置の作動の指示を維持し、当該判定対象と異なるブレーキ装置の作動の停止を指示する再指示手段と、
    前記再指示手段による指示後に、前記電流供給手段により供給された駆動電流値を時間経過にしたがって減少させる電流制御手段と、
    前記電流制御手段による電流制御後に前記乗りかごの昇降に関わる動作状態が変化した際の前記電流供給手段による駆動電流値を検出する検出手段と、
    前記検出手段により検出した駆動電流値と前記乗りかごとつり合いおもりの不平衡により発生する力とをもとに前記異常有無判定対象のブレーキ装置のブレーキ保持力を演算する演算手段と
    を備えたことを特徴とするエレベータ。

Images