JP2012240776A - エレベータの速度制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】かごが第一目的階まで走行する前に第二目的階に停止するように制御できるエレベータの速度制御装置を提供する。
【解決手段】エレベータのかご４が第一目的階に向けて走行している際に第一目的階よりも手前の第二目的階の呼びが登録された場合に、その時点で設定されている減速度でかご４が減速したときに停止するアドバンス位置と第二目的階の停止位置とを比較する比較手段１０と、第二目的階の停止位置よりも現時点のアドバンス位置がかご４から離れている場合は、かご４の減速度の設定を上げて、アドバンス位置を第二目的階の停止位置に更新する更新手段１０と、第二目的階の停止位置に更新されたアドバンス位置に基づいて、かご４が第二目的階の停止位置に停止するように、かご４の速度パターンを変更する変更手段１０と、を備えた。
【選択図】図４

Description

この発明は、エレベータの速度制御装置に関するものである。

エレベータにおいては、先行する着床可能な位置がアドバンス位置として求められる。このアドバンス位置に応じて、かごの速度が制御される（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２００７／０３９９２７号

エレベータにおいては、かごが第一目的階に向けて走行しているときに、第一目的階よりも手前の第二目的階の呼びが登録された際に、その時点のアドバンス位置が第二目的階の停止位置よりもかごから離れている場合がある。この場合、特許文献１記載のかごは、第二目的階を通過して第一目的階まで走行した後、第二目的階へ走行する。このため、第二目的階を利用する利用者の待ち時間が増える。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、かごが第一目的階に向けて走行しているときに、第一目的階よりも手前の第二目的階の呼びが登録された際に、その時点のアドバンス位置が第二目的階の停止位置よりもかごから離れている場合であっても、かごが第一目的階まで走行する前に第二目的階に停止するように制御できるエレベータの速度制御装置を提供することである。

この発明に係るエレベータの速度制御装置は、エレベータのかごが第一目的階に向けて走行している際に前記第一目的階よりも手前の第二目的階の呼びが登録された場合に、その時点で設定されている減速度で前記かごが減速したときに停止するアドバンス位置と第二目的階の停止位置とを比較する比較手段と、前記第二目的階の停止位置よりも現時点のアドバンス位置が前記かごから離れている場合は、前記かごの減速度の設定を上げて、アドバンス位置を前記第二目的階の停止位置に更新する更新手段と、前記第二目的階の停止位置に更新されたアドバンス位置に基づいて、前記かごが前記第二目的階の停止位置に停止するように、前記かごの速度パターンを変更する変更手段と、を備えたものである。

この発明によれば、かごが第一目的階に向けて走行しているときに、第一目的階よりも手前の第二目的階の呼びが登録された際に、その時点のアドバンス位置が第二目的階の停止位置よりもかごから離れている場合であっても、かごが第一目的階まで走行する前に第二目的階に停止するように制御できる。

この発明の実施の形態１におけるエレベータの速度制御装置を利用したエレベータの構成図である。 この発明の実施の形態１におけるエレベータの速度制御装置が生成するかご速度パターンを説明するための図である。 この発明の実施の形態１におけるエレベータの速度制御装置を利用したエレベータのモータの駆動軌跡を説明するための図である。 この発明の実施の形態１におけるエレベータの速度制御装置を利用したエレベータのかごが上昇する際のかごの位置とアドバンス位置とを説明するための図である。 この発明の実施の形態１におけるエレベータの速度制御装置のかご速度パターン生成手段の動作を説明するためのフローチャートである。

この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

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速度制御装置を利用したエレベータの構成図である。

１はエレベータのモータである。２は巻上機である。モータ１と巻上機２とは、エレベータの機械室（図示せず）又は昇降路（図示せず）に設けられる。

３は主ロープである。主ロープ３は、巻上機２の綱車（図示せず）に巻き掛けられる。４はかごである。かご４は、昇降路内で、主ロープ３の一端に連結される。５は釣合錘である。釣合錘５は、昇降路内で、主ロープ３の他端に連結される。６はエンコーダである。エンコーダ６は、モータ１の近傍に設けられる。

７は速度制御装置である。速度制御装置７は、エレベータの機械室又は昇降路に設けられる。速度制御装置７は、目的階停止位置設定手段８、かご負荷検出手段９、かご速度パターン生成手段１０を備える。

目的階停止位置設定手段８は、乗場（図示せず）、かご４、遠隔地（図示せず）等での行先階の呼び登録に基づいて、目的階に対応したかご４の停止位置を設定する機能を備える。かご負荷検出手段９は、かご４に設けられた秤装置（図示せず）等によって計測されたかご４の負荷を検出する機能を備える。

かご速度パターン生成手段１０には、エンコーダ６からモータ１の回転に関する信号が入力される。この信号により、かご速度パターン生成手段１０は、かご４の現在位置を把握する。

かご速度パターン生成手段１０には、目的階停止位置設定手段８から目的階の停止位置に関する信号が入力される。かご速度パターン生成手段１０には、かご負荷検出手段９からかご４の負荷に関する信号が入力される。

かご速度パターン生成手段１０は、かご４の現在位置と目的階の停止位置の間の距離やかご４の負荷に基づいて、かご速度パターンを生成する。かご速度パターンは、モータ１に許容される駆動範囲内でかご４が最短時間で目的階の停止位置に到着するように生成される。

１１はインバータである。インバータ１１は、かご速度パターン生成手段１０が生成したかご速度パターンに従ってかご４が走行するように、モータ１の回転速度を増減させる。

このようなエレベータにおいては、かご４等で行先階の呼びが登録されると、かご速度パターン生成手段１０がかご速度パターンを生成する。このかご速度パターンに基づいて、インバータ１１がモータ１を回転させる。この回転により、巻上機２の綱車も回転する。この回転により、主ロープ３が駆動される。この駆動により、かご４及び釣合錘５が互いに反対方向に昇降する。

このとき、エンコーダ６は、モータ１の回転に関する信号をかご速度パターン生成手段１０に出力する。かご速度パターン生成手段１０は、モータ１の回転に関する信号に基づいてかご４の速度を検出する。かご速度パターン生成手段１０は、かご４の速度とかご速度パターンの値とを比較する。

かご速度パターン生成手段１０は、かご４の速度とかご速度パターンの値とが一致するように、適宜、インバータ１１を制御する。この制御に基づいて、インバータ１１は、モータ１の回転速度を増減させる。この増減により、かご４は、かご速度パターン生成手段１０が生成したかご速度パターンと略同様のパターンで昇降する。

次に、かご速度パターンの一例を説明する。
図２はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの速度制御装置が生成するかご速度パターンを説明するための図である。

図２の上段において、横軸は時間を表す。縦軸はかご４の速度を表す。１２はかご速度パターンを表す。

かご速度パターン１２においては、かご４の起動開始から時刻Ｔ１までは、起動ジャーク時間として設定される。起動ジャーク時間においては、かご４の速度がＶｊとなるまで時間経過とともにかご４の加速度が大きくなる。時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までは、一定加速時間として設定される。一定加速時間においては、かご４の速度がＶａとなるまでかご４の加速度が一定になる。時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までは、加速丸め時間として設定される。加速丸め時間においては、かご４の速度が最高速度Ｖ０となるまでかご４の加速度が時間の経過とともに小さくなる。

時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までは、減速丸め時間として設定される。減速丸め時間においては、かご４の速度がＶｄとなるまでかご４の減速度が時間の経過とともに大きくなる。時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までは、一定減速時間として設定される。一定減速時間においては、かご４の速度がＶｌとなるまでかご４の減速度が一定になる。時刻Ｔ５からかご４が通常停止するまでは、着床ジャーク時間として設定される。着床ジャーク時間においては、かご４が通常停止するまでかご４の減速度が時間とともに小さくなる。

図２の下段において、横軸は時間を表す。縦軸はかご４の加速度を表す。１３はかご加減速度パターンを表す。

図２の下段に示すように、かご加減速度パターン１３においては、一定加速時間内のかご４の加速度はαとなる。これに対し、一定減速時間内でのかご４の減速度はβとなる。

次に、図３を用いて、モータ１の駆動軌跡の一例を説明する。
図３はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの速度制御装置を利用したエレベータのモータの駆動軌跡を説明するための図である。

図３において、横軸はかご４の速度を表す。縦軸はモータ１のトルクを表す。１４はトルク制約線を表す。

トルク制約線１４は、モータ１毎に固有のものである。トルク制約線１４は、試験的にエレベータを運転する等して、予め調べておくものである。モータ１は、縦軸とトルク制約線１４で囲まれる領域とその境界上を含む領域で動作することができる。トルクが正の領域は、モータ１が力行状態の場合である。トルクが負の領域は、モータ１が回生状態の場合である。

モータ１が力行状態の場合、かご４が所定の速度に達するまでは、トルク制約線１４は略一定値である。かご４が所定の速度以上の場合、トルク制約線１４は、かご４の速度の所定値からの増加分に対して略一定の割合で減少して横軸と交わる。

モータ１が回生運転の場合、かご４が所定の速度に達するまでは、トルク制約線１４は略一定値である。かご４が所定の速度以上の場合、トルク制約線１４は、かご４の速度の所定値からの増加分に対して略一定の割合で増加して横軸と交わる。

１５は力行状態のモータ１の駆動軌跡の一例である。駆動軌跡１５は、時間の経過とともに六角形の辺上を移動する。なお、図３中のＶｊ、Ｖａ、Ｖ０、Ｖｄ、Ｖｌは図２に対応している。従って、最高速度は、Ｖ０の点上における速度である。

図３の縦軸に沿った矢印は、かご４の速度がＶｊ〜Ｖａのときのモータ１のトルクとかご４の速度がＶｄ〜Ｖｉのときのモータ１のトルクとの差を表す。この差は、かご４の加／減速度の絶対値量となる加速度αと減速度βとの差に比例する。

モータ１のトルクの初期値は、かご４の起動時の負荷に応じて変動する。即ち、図３においては、モータ１のトルクの初期値に対応する点は、かご４の起動時の負荷に応じて、縦軸上を移動する。かご速度パターン生成手段１０は、かご４の起動時の負荷に応じて、かご４の加速度α、最高速度Ｖ０、かご４の減速度β等を変化させて、モータ１の駆動軌跡１５が領域内に配置されるように、かご速度パターンを生成する。

次に、図４を用いて、かご４が第一目的階に向けて走行している際に第一目的階よりも手前の第二目的階の呼びが登録された場合の一例を説明する。
図４はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの速度制御装置を利用したエレベータのかごが上昇する際のかごの位置とアドバンス位置とを説明するための図である。

図４において、横軸は時間を表す。縦軸は位置を表す。Ｐ_１は第一目的階の停止位置を表す。Ｐ_２は第二目的階の停止位置を表す。

曲線ＰＤ_１は、かご４が第一目的階に向けて走行している際に第二目的階の呼び釦が登録されなかった場合のかご４の位置である。曲線ＡＤ_１は、曲線ＰＤ_１に対応したかご４の位置と速度とにおいて、その時点で設定されている減速度でかご４が減速したときに停止するアドバンス位置である。

図４では、時刻Ｔ_２１のときに第二目的階の呼びが登録される。この場合、時刻Ｔ_２１においては、第二目的階の停止位置よりも曲線ＡＤ_１上のアドバンス位置が曲線ＰＤ_１上のかご４の位置から離れている。このため、現時点で設定されている減速度でかご４を減速させると、かご４は、第二目的階の停止位置よりも第一目的階側で停止することになる。

これに対し、かご４の減速度を上げれば、かご４の減速距離を短くすることができる。すなわち、曲線ＡＤ_２に示すように、アドバンス位置を第二目的間の停止位置にすることができる。この曲線ＡＤ_２上のアドバンス位置に基づいて、かご速度パターンを変更すれば、かご４の位置は、曲線ＰＤ_２のようになる。この場合、かご４を第二目的階の停止位置に停止させることができる。

次に、図５を用いて、第一目的階よりも先に第二目的階にかご４を停止させる際のかご速度パターン生成手段１０の動作の一例を説明する。
図５はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの速度制御装置のかご速度パターン生成手段の動作を説明するためのフローチャートである。

ステップＳ１では、かご速度パターン生成手段１０は、かご４が第一目的階に向けて走行している際に第一目的階よりも手前の第二目的階の呼び釦が押下されたか否かを検出する。第二目的階の呼び釦が押下されていない場合、かご速度パターン生成手段１０は、特別な動作をしない。この場合、かご４は、第一目的階に向けて走行する。その後、かご４は、第一目的階の停止位置Ｐ_１に停止する。その後、かご４は、第二目的階に向けて走行する。

第二目的階の呼び釦が押下されている場合は、ステップＳ２に進む。ステップＳ２では、かご速度パターン生成手段１０は、比較手段として、現時点でのアドバンス位置Ａ１が第二目的階の停止位置Ｐ_２よりもかご４から離れているか否かを判断する。アドバンス位置Ａ１よりも停止位置Ｐ_２がかご４から離れている場合、かご速度パターン生成手段１０は、変更手段として、かご４が第二目的階の停止位置に停止するように、かご速度パターンを変更する。

ステップＳ２でアドバンス位置Ａ１が停止位置Ｐ_２よりもかご４から離れている場合は、ステップＳ３に進む。ステップＳ３では、かご速度パターン生成手段１０は、アドバンス位置Ａ１と停止位置Ｐ_２との差をアドバンス位置減算距離Ｒ１に代入する。その後、ステップＳ４に進み、かご速度パターン生成手段１０は、かご４の速度Ｖ０、アドバンス位置減算距離Ｒ１、減速時間ｔに基づいて、アドバンス位置Ａ１からアドバンス位置減算距離Ｒ１の距離を減算するための減速度の増加量Δβを算出する。

その後、ステップＳ５に進み、かご速度パターン生成手段１０は、図３のモータ１の駆動軌跡１５に基づいて、かご４の速度がＶｄとなるまでの各時刻のトルク値Ｔを算出する。具体的には、かご４の速度Ｖ０、かご４の速度Ｖ０に対応したトルク値Ｔ、減速度β＋Δβに基づいて、各時刻のトルク値Ｔが算出される。

その後、ステップＳ６に進み、かご速度パターン生成手段１０は、かご４の速度がＶｄとなるまでの各時刻のトルク値Ｔと図３のトルク制約線１４のトルク制限値ＴＬとを比較する。

かご４の速度がＶｄとなるまでの各時刻のトルク値Ｔがトルク制限値ＴＬ以上の場合、かご速度パターン生成手段１０は、特別な動作をしない。この場合、かご４は、第一目的階に向けて走行する。その後、かご４は、第一目的階の停止位置Ｐ_１に停止する。その後、かご４は、第二目的階に向けて走行する。

これに対し、ステップＳ６でかご４の速度がＶｄとなるまでの各時刻のトルク値Ｔがトルク制限値ＴＬよりも小さい場合は、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、かご速度パターン生成手段１０は、更新手段として、現時点で設定されている減速度βに増加量Δβを加算して、減速度βの設定を更新する。その後、ステップＳ８に進み、かご速度パターン生成手段１０は、更新手段として、アドバンス位置Ａ１からアドバンス位置減算距離Ｒ１を減算して、アドバンス位置の設定をアドバンス位置Ａ２に更新する。

その後、ステップＳ９に進み、かご速度パターン生成手段１０は、変更手段として、かご速度パターンを更新後の減速度βに対応したものに変更する。この変更により、かご４は、第一目的階よりも先に第二目的階に停止する。

以上で説明した実施の形態１によれば、かご４が第一目的階に向けて走行している際に第一目的階よりも手前の第二目的階の呼びが登録された場合に、アドバンス位置が第二目的階の停止位置に更新される。このため、特に、モータ１に余力のある低速度領域においては、モータ１に過負荷を与えることなく、第一目的階よりも先に第二目的階にかご４を停止させることができる。その結果、第二目的階を利用する利用者の待ち時間を減らすことができる。

また、アドバンス位置を第二目的階の停止位置にすると、モータ１のトルク値Ｔがトルク制限値ＴＬを超える場合は、現時点のアドバンス位置の設定が維持される。このため、モータ１への過負荷を防止することができる。

また、モータ１のトルク値Ｔがトルク制限値ＴＬを超えるか否かの判断には、図３のモータ１の駆動軌跡１５が利用される。すなわち、当該判断には、かご４の負荷も考慮される。このため、モータ１への過負荷をより確実に防止することができる。

なお、実施の形態１の図４においては、かご４の上昇時においてアドバンス位置が第二目的階の停止位置よりも高い場合の制御方法を説明した。しかしながら、かご４の下降時においてアドバンス位置が第二目的階の位置よりも低い場合でも同様の制御を行うことができる。

１ モータ
２ 巻上機
３ 主ロープ
４ かご
５ 釣合錘
６ エンコーダ
７ 速度制御装置
８ 目的階停止位置設定手段
９ かご負荷検出手段
１０ かご速度パターン生成手段
１１ インバータ
１２ かご速度パターン
１３ かご加減速度パターン
１４ トルク制約線
１５ 駆動軌跡

Claims (3)

1. エレベータのかごが第一目的階に向けて走行している際に前記第一目的階よりも手前の第二目的階の呼びが登録された場合に、その時点で設定されている減速度で前記かごが減速したときに停止するアドバンス位置と第二目的階の停止位置とを比較する比較手段と、
   前記第二目的階の停止位置よりも現時点のアドバンス位置が前記かごから離れている場合は、前記かごの減速度の設定を上げて、アドバンス位置を前記第二目的階の停止位置に更新する更新手段と、
   前記第二目的階の停止位置に更新されたアドバンス位置に基づいて、前記かごが前記第二目的階の停止位置に停止するように、前記かごの速度パターンを変更する変更手段と、
   を備えたことを特徴とするエレベータの速度制御装置。
2. 前記更新手段は、アドバンス位置を前記第二目的階の停止位置にすると、前記エレベータを駆動するモータのトルクが所定の制限値を超える場合は、現時点のアドバンス位置の設定を維持することを特徴とする請求項１記載のエレベータの速度制御装置。
3. 前記更新手段は、前記かごの負荷に基づいて、アドバンス位置を前記第二目的階の停止位置にすると、前記モータのトルクが所定の制限値を超えるか否かを判断することを特徴とする請求項２記載のエレベータの速度制御装置。

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