JP2011195205A

JP2011195205A - エレベータの安全回路

Info

Publication number: JP2011195205A
Application number: JP2010060377A
Authority: JP
Inventors: Junji Takeda; 順二竹田
Original assignee: Toshiba Elevator Co Ltd
Current assignee: Toshiba Elevator and Building Systems Corp
Priority date: 2010-03-17
Filing date: 2010-03-17
Publication date: 2011-10-06
Also published as: CN102190216A

Abstract

【課題】安全回路網の配線長を短縮化して電圧降下を抑止し、状態監視すべきスイッチを個別で監視することができるエレベータの安全回路を提供する。
【解決手段】操作可能な非常停止装置を組み込み、エレベータの機械室及び昇降路及び乗りかごのそれぞれに設置される電気安全装置を直列回路とし、該直列回路にかごドアや乗り場ドアに配設される安全確認のためのスイッチ類を直列接続し、スイッチ類の状態を監視するリレーを有したエレベータの安全回路網と、エレベータの運転を制御するとともに、安全回路網の出力を取り込むエレベータ制御マイコンとを備え、電気安全装置の接点は安全回路網を形成する接点とは独立しており、エレベータ制御マイコンによって、電気安全装置の動作状態の監視を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、エレベータの安全回路に関するものである。

一般的に、エレベータの乗り場、かごなどの状態を監視するエレベータの安全回路は、直流または交流で電源供給され、昇降路、機械室、ドア、乗りかごへ規格要項に定められた電気安全装置を直列に接続され安全回路網を形成している。安全回路の中には、据付、調整、保守作業内で必要とされるような人為的に操作する電気安全装置が含まれている。

従来、負荷変動に対しても常に安定した直流電圧が得られる安全回路が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。これは、安定回路用電源の出力電圧が低下したことを検出する電圧低下検出手段を備えるものである。

エレベータの安全回路で異常を検出した場合、エレベータは即時停止され、その状況を遠隔監視センター等へ送信し保守メンテナンスを行うようなケースがある。また、エレベータ保守作業上の操作で、安全回路が異常動作したものかどうか識別した上で故障状況の送信を行う必要もあった。

また、エレベータが動き出す以前に全てが閉じられる配線リレー接点からなる安全連鎖回路に関し、各接点の状態を確実に把握することが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。これは、ドア連鎖回路の接点が、安全連鎖回路のドア連鎖回路部分が走行を行う時点及びその前後においてチェックされ得るように、分離された回路内において安全連鎖回路から絶縁されているようにするものである。

ここで、従来の安全回路について、図６により説明する。安全回路は、三相商用電源１、電磁接触器２、交流を直流に変換するコンバータ３、変換器直流回路部のリップルを平滑するコンデンサ４、直流を交流に変換するインバータ５、モータ６、商用電源を入力としてエレベータ制御回路電源を作成する電源回路７、エレベータ制御回路８、エレベータ運転制御マイコン８Ａ、エレベータ安全回路保護用のサーキットプロテクタ９、エレベータ安全回路網１０、安全回路網の各スイッチ状態を監視する安全回路監視リレー１１、機械室内の電気安全装置１２、昇降路内の電気安全装置１３、かご周辺の電気安全装置１４及び各種スイッチ類から構成されている。スイッチ類としては、昇降路内の電気安全装置１３に配設され、特に人為的操作を行う非常停止などの押しボタンスイッチ群１３Ａ、昇降路内の電気安全装置１３に配設されるその他のリミットスイッチ群１３Ｂ、かご周辺の電気安全装置１４に配設され、特に人為的操作を行う非常停止などの押しボタンスイッチ群１４Ａ、かご周辺の電気安全装置１４に配設されるその他のリミットスイッチ群１４Ｂ、ガバナーリミットスイッチ１５、乗り場ドアリミットスイッチ１６、かごドアリミットスイッチ１７が設けられる。

エレベータの安全回路網１０は、乗り場のドアスイッチやかごのゲートスイッチ、保守用のメンテナンススイッチ、ガバナー過速度監視スイッチなど機械系の安全確認スイッチより直列接続されている。

特開２００５−９６８８１号公報特開平７−２４７２号公報

安全回路網に設けられるスイッチの状態を把握する手段として、直列回路から回路分岐を行ったうえで電圧検出を行い電気安全装置の動作状態の監視を行っていた。

そのため、規格要項で定められる電気安全装置の並べ方に制約が出てくることで、安全回路の接続は昇降路、かごを何度も往復することになり、配線電路長が長くなることで、安全回路網の配線抵抗が増加し電圧降下要因の一つとなっていた。これらを解決するために、安全回路電源を高くしたり、あるいは配線ケーブルを複数本並列に接続して、配線抵抗を下げる対応をとっているが、回路損失の増加、コスト増、安全回路構成が煩雑化を招いていた。

そこで、本発明は、上記した問題に鑑みてなされたもので、安全回路網の配線長を短縮化して電圧降下を抑止し、状態監視すべきスイッチを個別で監視することができるエレベータの安全回路を提供することを目的としている。

本発明の一態様によれば、操作可能な非常停止装置を組み込み、エレベータの機械室及び昇降路及び乗りかごのそれぞれに設置される電気安全装置を直列回路とし、該直列回路にかごドアや乗り場ドアに配設される安全確認のためのスイッチ類を直列接続し、前記スイッチ類の状態を監視するリレーを有したエレベータの安全回路網と、エレベータの運転を制御するとともに、前記安全回路網の出力を取り込むエレベータ制御マイコンとを備え、前記電気安全装置の接点は前記安全回路網を形成する接点とは独立しており、前記エレベータ制御マイコンによって、前記電気安全装置の動作状態の監視を行うことを特徴とするエレベータの安全回路が提供される。

本発明の一態様に係るエレベータの安全回路は、前記電気安全装置の接点は全て直列に接続され、当該接点の信号が前記エレベータ制御マイコンに取り込まれ、前記エレベータ制御マイコンにより動作状態の監視を行うことを特徴とする。

本発明によれば、安全回路の配線抵抗による電圧降下の抑制が実現でき、高電圧化や配線本数を増やす必要がなくなり、エレベータの安全回路において、回路損失の低減が図れ、消費電力を最小限に抑えることができる。

第１の実施形態に係るエレベータの安全回路の構成を示す構成図である。第２の実施形態に係るエレベータの安全回路の構成を示す構成図である。第３の実施形態に係るエレベータの安全回路の構成を示す構成図である。第４の実施形態に係るエレベータの安全回路の構成を示す構成図である。第５の実施形態に係るエレベータの安全回路における遠隔監視動作の流れを示すフローチャートである。従来の安全回路を説明する構成図である。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るエレベータの安全回路の構成を示す構成図である。エレベータの安全回路は、三相商用電源１、電磁接触器２、交流を直流に変換するコンバータ３、コンバータ３の直流回路部のリップルを平滑するコンデンサ４、直流を交流に変換するインバータ５、モータ６、商用電源１を入力としてエレベータ制御回路電源を作成する電源回路７、エレベータ制御回路８、エレベータ制御マイコン８Ａ、エレベータ安全回路保護用のサーキットプロテクタ９、安全回路監視リレー１１、機械室内の電気安全装置１２、昇降路内の電気安全装置１３、かご周辺の電気安全装置１４及び各種スイッチ類から構成されている。

各種スイッチ類には、かごの過速度を検知することにより動作するガバナーリミットスイッチ１５、乗り場ドアの先端に配設され乗客が当接すると乗り場ドアを開に反転させるための乗り場ドアリミットスイッチ１６、かごドアの先端に配設され乗客が当接するとかごドアを開に反転させるためのかごドアリミットスイッチ１７が配設されている。

安全回路網１０は、図１に示すように、機械室内の電気安全装置１２、昇降路内の電気安全装置１３、かご周辺の電気安全装置１４の直列回路に、各種スイッチ類１５，１６，１７を直列接続させ、さらに各スイッチ類１５，１６，１７の状態を監視するリレー１１とで構成されている。

安全回路網１０は、調整、保守作業内で必要とされるような人為的に操作する非常停止装置などを組み込んだ機械室内の電気安全装置１２、昇降路内の電気安全装置１３、かご周辺の電気安全装置１４を先頭とし、各スイッチ類１５，１６，１７はその後段へ直列に並べている。

安全回路網１０の中で、状態監視が必要となる各スイッチ類１５，１６，１７は、複数接点を有するものを採用する。

また、機械室内の電気安全装置１２、昇降路内の電気安全装置１３、かご周辺の電気安全装置１４中、非常停止ボタンなどの人為的操作を行うスイッチ類については、安全回路網１０とは独立した接点を有し、当該接点はエレベータ制御マイコン８Ａにより状態監視を行う構成としている。これにより、安全回路網１０の電路長の短縮を図っている。また、監視回路は、各スイッチの個別または複数で形成することにより、配線本数の削減を図っている。

このように、本実施形態では、据付・調整・保守で使用するような人為的に操作を行う電気安全装置の接点は、安全回路網を形成する接点とは独立した接点を有し、安全回路網と独立した接点をエレベータ制御マイコンで検出する。エレベータ制御マイコンにより、人為的操作を行う電気安全装置の動作状態の監視を行うようにすることで、エレベータ安全回路網の異常動作が発生した場合、それが保守メンテナンス時の人為操作によるものか識別が可能となる。また、人為的に操作するものとその他の電気安全装置の並べ方に制約がなく安全回路を形成することができる。

これにより、エレベータの安全回路網が昇降路、かご周辺など複数回往復することが不要となり、安全回路網を最短距離で直列接続することが可能となるため、安全回路の配線抵抗による電圧降下の抑制が実現でき、高電圧化や配線本数を増やす必要がなくなる。その結果、エレベータの安全回路において、回路損失の低減が図れ、消費電力を最小限に抑えることができる。

（第２の実施形態）
図２は、第２の実施形態に係るエレベータの安全回路の構成を示す構成図である。

第２の実施形態では、機械室内の電気安全装置１２、昇降路内の電気安全装置１３、かご周辺の電気安全装置１４に組み込んだ、調整、保守作業内で必要とされるような人為的に操作する非常停止装置（非常停止ボタンなど）については、安全回路網１０とは独立した接点を有し、当該接点は直列で接続されている。当該接点の信号は、エレベータ制御マイコン８Ａに取り込まれ、状態監視を行う構成としている。

以上の構成を採ることで、安全回路網１０の異常動作が発生した場合、それが保守メンテナンス時の人為操作によるものか識別が可能となり、また、エレベータ制御マイコン８Ａとの接続本数も第１の実施形態に比較して少なくすることができる。

これにより、エレベータの安全回路網が昇降路、かご周辺など複数回往復することが不要となり、安全回路網を最短距離で直列接続することが可能となるため、安全回路の配線抵抗による電圧降下のさらなる抑制が実現できる。

（第３の実施形態）
図３は、第３の実施形態に係るエレベータの安全回路の構成を示す構成図である。

第３の実施形態では、機械室内の電気安全装置１２、昇降路内の電気安全装置１３、かご周辺の電気安全装置１４中、非常停止ボタンなどの人為的操作を行うスイッチ類については、安全回路網１０とは独立した接点を有し、当該接点は機械室内の電気安全装置１２、昇降路内の電気安全装置１３、かご周辺の電気安全装置１４単位で直列に接続され、単位別にエレベータ制御マイコン８Ａにより状態監視を行う構成としている。

以上の構成を採ることで、安全回路網１０の異常動作が発生した場合、それが保守メンテナンス時の人為操作によるものか識別が可能となる上、操作部位の特定も容易となり、エレベータ制御マイコンとの接続本数も最少とすることができる。

これにより、エレベータの安全回路網が昇降路、かご周辺など複数回往復することが不要となり、安全回路網を最短距離で直列接続することが可能となるため、安全回路の配線抵抗による電圧降下のさらなる抑制に加えて、回路損失の低減が図れ、消費電力を最小限に抑えることができる。

（第４の実施形態）
図４は、第４の実施形態に係るエレベータの安全回路の構成を示す構成図である。

第４の実施形態では、機械室内の電気安全装置１２内に機械室内の通信機能を有する制御基板１８、昇降路内の電気安全装置１３内に昇降路内の通信機能を有する制御基板１９、かご周辺の電気安全装置１４内にかご周辺の通信機能を有する制御基板２０が配設されている。これらの通信制御基板１８，１９，２０からの信号は、通信ライン２１を介して、エレベータ制御マイコン８Ａに取り込み、エレベータ制御マイコン８Ａにより状態監視を行う構成としている。通信ライン２１は専用のものを特別に設ける必要はなく、既存の通信ラインを利用することができる。

以上の構成を採ることで、安全回路網１０の異常動作が発生した場合、それが保守メンテナンス時の人為操作によるものか識別が可能となる上、操作部位の特定も個別で可能となる。また、既存の通信ラインを利用するため、エレベータ制御マイコン間の配線を不要とすることができる。

これにより、安全回路網の配線抵抗による電圧降下の抑制、回路損失の低減に加え、異常発生の際、操作部位の特定が容易に実現できる。

（第５の実施形態）
第５の実施形態に係るエレベータの安全回路では、第１乃至第４の実施形態に係るエレベータの安全回路において、人為的操作を行う電気安全装置の動作状態の監視結果に応じて、安全回路網の異常発生事象を識別する手段と、識別結果をエレベータの遠隔保守システムの遠隔装置へ送信する送信手段と、遠隔装置の故障信号の送信判定手段とを備え、安全回路網の動作状態を遠隔で監視する。

図５は、第５の実施形態に係るエレベータの安全回路における遠隔監視動作の流れを示すフローチャートである。

まず、エレベータ制御シーケンスをエレベータ制御マイコン８Ａに組み込むことで、安全回路網１０の異常動作が発生したか否かを判定する（ステップＳ５１）。異常動作が発生した場合、それが保守メンテナンス時の人為操作によるものか否かを判定する（ステップＳ５２）。保守操作上によるものでなければ、エレベータの遠隔保守システムの遠隔装置へ故障信号を発報する（ステップＳ５３）。

第５の実施形態によれば、保守点検の効率化を図ることができる。

なお、本発明は上記の実施形態の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、上記の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削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１…三相商用電源
２…電磁接触器
３…交流−直流変換器
４…コンデンサ
５…直流−交流変換器
６…モータ
７…エレベータ制御電源回路
８…エレベータ制御回路
８Ａ…エレベータ制御マイコン
９…サーキットプロテクタ
１０…エレベータ安全回路網
１１…安全回路監視リレー
１２…機械室電気安全装置
１３…昇降路電気安全装置
１３Ａ…昇降路内人為操作を行うスイッチ群
１３Ｂ…昇降路内リミットスイッチ群
１４…かご周辺電気安全装置
１４Ａ…かご周辺人為操作を行うスイッチ群
１４Ｂ…かご周辺リミットスイッチ群
１５…ガバナーリミットスイッチ
１６…乗り場ドアリミットスイッチ
１７…かごドアリミットスイッチ
１８…機械室通信制御基板
１９…昇降路通信制御基板
２０…かご周辺通信制御基板
２１…機械室、昇降路、かごとエレベータ制御マイコン基板間の通信ライン

Claims

操作可能な非常停止装置を組み込み、エレベータの機械室及び昇降路及び乗りかごのそれぞれに設置される電気安全装置を直列回路とし、該直列回路にかごドアや乗り場ドアに配設される安全確認のためのスイッチ類を直列接続し、前記スイッチ類の状態を監視するリレーを有したエレベータの安全回路網と、
エレベータの運転を制御するとともに、前記安全回路網の出力を取り込むエレベータ制御マイコンとを備え、
前記電気安全装置の接点は前記安全回路網を形成する接点とは独立しており、
前記エレベータ制御マイコンによって、前記電気安全装置の動作状態の監視を行うことを特徴とするエレベータの安全回路。
前記電気安全装置の接点は全て直列に接続され、当該接点の信号が前記エレベータ制御マイコンに取り込まれ、前記エレベータ制御マイコンにより動作状態の監視を行うことを特徴とする請求項１記載のエレベータの安全回路。
前記電気安全装置の接点は、前記昇降路、前記機械室、前記乗りかごの部分単位で直列に接続され、当該接点の信号が前記エレベータ制御マイコンに取り込まれ、前記エレベータ制御マイコンにより動作状態の監視を行うことを特徴とする請求項１記載のエレベータの安全回路。
通信機能を有する制御基板を、前記機械室内の電気安全装置内と、前記昇降路内の電気安全装置内と、前記かご周辺の電気安全装置内に配設し、各制御基板からの信号を通信ラインを介して、前記エレベータ制御マイコンに取り込み、動作状態の監視を行うことを特徴とする請求項１記載のエレベータの安全回路。
前記電気安全装置の動作状態の監視結果に応じて、前記安全回路網の異常発生事象を識別する識別手段と、
この識別手段で得られた識別結果を、エレベータを遠隔保守する遠隔装置へ送信する送信手段と、を備え、
前記安全回路網の動作状態を遠隔で監視することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエレベータの安全回路。
前記電気安全装置の動作状態の監視は、前記非常停止装置の人為的な操作であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のエレベータの安全回路。