JP2010189084A

JP2010189084A - エレベータの制御装置

Info

Publication number: JP2010189084A
Application number: JP2009032824A
Authority: JP
Inventors: Tomohito Yamazaki; 智史山▲崎▼
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Building Techno Service Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Building Solutions Corp
Priority date: 2009-02-16
Filing date: 2009-02-16
Publication date: 2010-09-02

Abstract

【課題】新たな機器を追加することなく、かつ、現場毎に異なる機器劣化や、使用環境等による機械ロスを考慮した可変速機能を実現するエレベータの制御装置を得る。
【解決手段】かご内負荷を無負荷状態から最大負荷状態まで段階的に変化させたときに、各かご負荷状態におけるエレベータのかごの上昇／下降速度を、定格速度から、電気的に規定される上限速度以下であり、かつ機械的に規定される上限速度以下である速度まで段階的に増加させていき、加速時における電流指令値に対する電流帰還値の差分が所定範囲内であり、かつ定速時における電流帰還量が定格電流値以下となる最大速度を求めることで、各負荷状態に対応するそれぞれの上限速度を求め、実運転モードにおいて、実際のかご負荷の検出結果に応じて、測定モード時に求めた対応する上限速度を用いて、定格速度以上の速度でかごの可変速制御を実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、既設のモータ・ギア式巻上機を流用してかご内負荷に応じた可変速制御を実現するエレベータの制御装置に関する。

従来、既設エレベータでモータ・ギア式巻上機を流用する場合には、速度の変更や可変速機能を実施していなかった。また、速度の変更や可変速機能を実施する場合には、モータ・ギア式巻上機を取り替える必要があった。また、従来技術としては、既設機器を流用し、可変速を実施する方法が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特開２００６−３１５７７３号公報特開２００３−２３８０３７号公報特開２００７−１６８９３３号公報

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
従来技術では、既設機器を流用するに当たって、ギアの温度検出装置が新たに必要となる問題があった。また、上限速度を制御盤内で演算させるため、現場毎に異なる機器劣化や使用環境等による機械ロスに対しては、十分な考慮がなされていないといった問題もあった。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、新たな機器を追加することなく、かつ、現場毎に異なる機器劣化や、使用環境等による機械ロスを考慮した可変速機能を実現するエレベータの制御装置を得ることを目的とする。

本発明に係るエレベータの制御装置は、既設のモータ・ギア式巻上機を流用してかご内負荷に応じた可変速制御を実現するエレベータの制御装置であって、測定モード時において、かご内負荷を無負荷状態から最大負荷状態まで段階的に変化させたときに、各かご負荷状態におけるエレベータのかごの上昇／下降速度を、定格速度から、電気的に規定される上限速度以下であり、かつ機械的に規定される上限速度以下である速度まで段階的に増加させていき、加速時における電流指令値に対する電流帰還値の差分が所定範囲内であり、かつ定速時における電流帰還量が定格電流値以下となる最大速度を求めることで、各負荷状態に対応するそれぞれの上限速度を求め、実運転モードにおいて、実際のかご負荷の検出結果に対応する上限速度を測定モード時の測定結果に基づいて特定し、特定した上限速度を用いて定格速度以上の速度でかごの可変速制御を実行するものである。

本発明に係るエレベータの制御装置によれば、測定モード時において、かご内負荷に応じて許容される上限速度を測定し、実運転時において、かご内負荷の検出結果に対応する上限速度を測定モード時の測定結果から特定することで、定格速度以上の速度でかご内負荷に応じた最適な可変速制御を行うことができ、新たな機器を追加することなく、かつ、現場毎に異なる機器劣化や、使用環境等による機械ロスを考慮した可変速機能を実現するエレベータの制御装置を得ることができる。

本発明の実施の形態１におけるエレベータ制御装置の全体構成図である。本発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置の上限速度を決定するためのフローチャートである。本発明の実施の形態１におけるＵＰ時の負荷に対する上限速度の算出結果の一例を示した図である。

以下、本発明のエレベータの制御装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるエレベータ制御装置の全体構成図である。
図１に示したエレベータ制御装置は、モータ１、巻上機２、メインロープ３、かご４、釣合い重り５、負荷検出部６、電力変換器７、電流検出器８、エンコーダ９、データ記憶部１０、データ取得部１１、上限速度判定部１２、および速度指令発生部１３を備えている。

次に、各構成要素について説明する。
巻上機２は、モータ１によって駆動される。また、メインロープ３は、巻上機２の綱車に巻き掛けられており、その一端にはエレベータのかご４、他端には釣合い重り５が取り付けられている。また、かご４には、かご４内の負荷（例えば乗客の重さ）を検出する負荷検出部６（秤装置に相当）が設けられている。

電力変換器７は、モータ１に接続され、モータ１を駆動する為の電源を供給する。電流検出器８は、電力変換器７とモータ１との間に設けられ、モータ電流を検出する。エンコーダ９は、モータ１に取付けられており、モータ１の回転に応じたパルス信号を出力し、走行距離の検出に用いられる。そして、負荷検出部６により検出された負荷、電流検出器８により検出されたモータ電流、およびエンコーダ９で検出されたパルス信号は、データ取得部１１で読み取られる。

また、データ記憶部１０には、モータの定格回転数、回転数に対する定格電流値、および機械機器から規定される上限速度等があらかじめ記憶されており、データ取得部１１で読み取られる。そして、上限速度判定部１２は、データ取得部１１で読み取られた信号を基に、現在の負荷に対応した適切な上限速度を決定し、速度指令発生部１３に出力する。さらに、速度指令発生部１３は、上限速度判定部１２で決定された上限速度に基づいて、電力変換器７がモータ１を駆動するための電源を制御する。

本発明は、測定モードにおいて、負荷および速度を段階的に変化させて得たデータをもとに上限速度を決定し、実運転モードにおいて、負荷に応じた上限速度の設定を可能にする点を技術的特徴としている。そこで、測定モードにおいて、負荷に応じた上限速度を決定する一連の処理について、次に説明する。

図２は、本発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置の測定モード時において上限速度を決定するためのフローチャートである。なお、この図２では、ＵＰ時の測定モードのみの流れを示している。測定モードにおいては、ＮＬ（無負荷）の状態から段階的に負荷を増加させるとともに、設定した負荷ごとに、定格速度から段階的に速度を増加させることで、かご内負荷ごとに適切な上限速度を決定する。

ここでは、一例として、定格回転数１８００ｒｐｍのモータを使用し、定格速度６０ｍ／ｍｉｎでモータ回転数１５００ｒｐｍ，７２ｍ／ｍｉｎでモータ回転数１８００ｒｐｍ、機械機器から規定される上限速度が７０ｍ／ｍｉｎのシステムにおいて、ＵＰ運転時の負荷に応じた上限速度を決定するまでの一連の処理について説明する。ここで、モータの定格回転数から規定される上限速度７２ｍ／ｍｉｎは、電気的な上限速度に相当する。また、非常止め・緩衝器等の機械機器から規定される上限速度７０ｍ／ｍｉｎは、機械的な上限速度に相当する。

まず始めに、負荷をＮＬに設定し（ステップＳ２０１）、初期の上限速度を定格速度（すなわち、６０ｍ／ｍｉｎ）に設定して上限速度決定用の走行を開始させる（ステップＳ２０２）。そして、現在の上限速度が機械的な上限速度（すなわち、７０ｍ／ｍｉｎ）以下であるか否かを判断する（ステップＳ２０３）。

現在の上限速度が機械的な上限速度以下である場合には、現在の上限速度がモータの定格回転数での速度（すなわち、７２ｍ／ｍｉｎ）以下であるか否か（すなわち、現在の上限速度が電気的な上限速度以下であるか否か）を判断する（ステップＳ２０４）。そして、現在の上限速度が電気的な上限速度以下である場合には、その上限速度を用いて、所定の加減速パターンで、実際にＵＰ運転を行う（ステップＳ２０５）。従って、初回は、定格速度６０ｍ／ｍｉｎでＵＰ運転が行われることとなる。

運転を開始した後、加速中の速度指令に対して速度帰還値が追従しているか否かを判断する（ステップＳ２０６）。より具体的には、上限速度判定部１２は、加速運転中に、速度指令発生部１３から出力される速度指令と、エンコーダ９を介して帰還されるパルス信号から求められる速度帰還値とを比較し、両者の差分が所定許容範囲内であるか否かで、追従性を判断できる。

そして、追従していると判断した場合には、次に、一定走行中の電流帰還値が定格速度であるモータ回転数１５００ｒｐｍ時の定格電流値以下であるか否かを判断する（ステップＳ２０７）。より具体的には、上限速度判定部１２は、一定走行中に、電流検出器８を介して帰還される電流値が、データ記憶部１０に記憶された定格電流値以下であるか否かを判断する。

そして、定格電流値以下であると判断した場合には、上限速度を一段階大きく設定し（ステップＳ２０８）、増速した上限速度でステップＳ２０３以降の処理を繰り返す。速度を上げる段階としては、例えば、２ｍ／ｍｉｎとすることができる。

そして、上限速度が機械的な上限速度を超える場合（ステップＳ２０３）、上限速度が電気的な上限速度を超える場合（ステップＳ２０４）、設定された上限速度による加速中の速度指令に速度帰還値が追従していない場合（ステップＳ２０６）、あるいは一定走行中にモータ定格電流値を超える電流が流れた場合（ステップＳ２０７）には、一つ前に設定されていた上限速度（すなわち、ステップＳ２０８で一段階上げられる前の上限速度）をその負荷での上限速度として設定し（ステップＳ２０９）、データ記憶部１０に記憶させる（ステップＳ２１０）。

次に、設定されている負荷がＦＬ（最大負荷）であるか否かを判断する（ステップＳ２１１）。そして、設定されている負荷がＦＬに達していない場合には、負荷を一段階重く設定し（ステップＳ２１２）、新たに設定された負荷で、ステップＳ２０２以降の処理を繰り返す。負荷を増加させる段階としては、例えば、２５％Ｌ分の重りをかごに乗せ、２５％Ｌずつ増加させていくことが考えられる。

このようにして、ＮＬ〜ＦＬまで繰り返すことで、例えば、０％、２５％、５０％、７５％、１００％のそれぞれの負荷に対する上限速度を求めることができ、負荷に応じて上限速度を変更する可変速機能が可能となる。

なお、図２のフローチャートには、ＵＰ時の処理について記載されているが、同様の処理により、ＤＮ時の処理も行うことができ、上昇時、下降時、双方向で、負荷に応じた適切な上限速度を得ることができる。

図３は、本発明の実施の形態１におけるＵＰ時の負荷に対する上限速度の算出結果の一例を示した図である。図２を用いて説明した測定モードにおいて、上限速度を定格速度である６０ｍ／ｍｉｎから２ｍ／ｍｉｎごとに段階的に上げるとともに、負荷をＮＬ（無負荷）からＦＬ（最大負荷）まで２５％刻みで変化させてデータをとることにより、図３に示したような、負荷に応じた上限速度を求めることができる。

このような負荷に応じた上限速度は、データ記憶部１０内に記憶される。この結果、上限速度判定部１２は、実運転モードにおいて、負荷検出部６を介して検出される実負荷と、データ記憶部１０に記憶された負荷に応じた上限速度に基づいて、実負荷に対して適切な上限速度を決定して、エレベータを可変速制御することができる。

以上のように、実施の形態１によれば、測定モード時において、かご内負荷に応じて許容される上限速度を測定し、実運転時において、かご内負荷の検出結果に対応する上限速度を測定モード時の測定結果から特定することで、定格速度以上の速度でかご内負荷に応じた最適な可変速制御を行うことができ、新たな機器を追加することなく、現場毎に異なる機器劣化や、使用環境等による機械ロスに対して、十分考慮された可変速機能の実現が可能となる。

１モータ、２巻上機、３メインロープ、４かご、５釣合い重り、６負荷検出部（秤装置）７電力変換器、８電流検出器、９エンコーダ、１０データ記憶部、１１データ取得部、１２上限速度判定部、１３速度指令発生部。

Claims

既設のモータ・ギア式巻上機を流用してかご内負荷に応じた可変速制御を実現するエレベータの制御装置であって、
測定モード時において、前記かご内負荷を無負荷状態から最大負荷状態まで段階的に変化させたときに、各かご負荷状態におけるエレベータのかごの上昇／下降速度を、定格速度から、電気的に規定される上限速度以下であり、かつ機械的に規定される上限速度以下である速度まで段階的に増加させていき、加速時における電流指令値に対する電流帰還値の差分が所定範囲内であり、かつ定速時における電流帰還量が定格電流値以下となる最大速度を求めることで、各負荷状態に対応するそれぞれの上限速度を求め、
実運転モードにおいて、実際のかご負荷の検出結果に対応する上限速度を前記測定モード時の測定結果に基づいて特定し、特定した前記上限速度を用いて前記定格速度以上の速度で前記かごの可変速制御を実行する
ことを特徴とするエレベータの制御装置。