JP2013155022A - エレベータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の実施形態はエレベータの運転に係る消費電力を抑制する制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の実施形態に係るエレベータ制御装置は、エレベータを利用者の要求に応じて運転制御する主制御部６と、エレベータの運行を計画的に行うためのダイヤを作成し作成したダイヤに基づいて運転制御するダイヤ運転制御部１３と、巻上機１の速度を制御する速度制御部７と、速度制御部７から速度指令を受け取り、その指令に基づいてインバータ９に電流を出力する電流制御部８と、インバータ９から巻上機１に出力される電流値を検出する電流検出器１０と、ダイヤ運転制御部１３と接続され、電流検出器１０からの検出値に基づいて消費電力を算出・記憶する消費電力算出部１１と、速度制御部７との接続対象を主制御部６またはダイヤ運転制御部１３のいずれかに切り替える運転切替部１２とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、エレベータの運転に係る消費電力を抑制する制御装置に関する。

従来、エレベータの運行電力を抑制するオペレーションとして、複数台のエレベータを群管理制御する群管理制御装置において、予め定められた消費電力量や運行量によってエレベータを制御している。この場合、閑散時などの場合には運転台数を減らしたりすることによって省電力運転を実現している。

特開２０１０−７０３８０号公報

しかしながら、上記のようなエレベータ制御装置は複数台のエレベータを制御し、運転台数を制限することにより、消費電力を抑制している。そのため、１台のエレベータの運転についてこのような運転制御は適用できず、消費電力の抑制は難しい。

そこで本発明の実施形態によれば、１台のエレベータの運転であっても予め設定した消費電力量に基づいた運転制御を行うことができ、意図した省電力運転を実施することができるエレベータ制御装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の実施形態に係るエレベータ制御装置は、エレベータを利用者の要求に応じて運転制御する主制御部と、前記エレベータの運行を計画的に行うためのダイヤを作成し作成したダイヤに基づいて運転制御するダイヤ運転制御部と、巻上機の速度を制御する速度制御部と、前記速度制御部から速度指令を受け取り、その指令に基づいてインバータに電流を出力する電流制御部と、前記インバータから巻上機に出力される電流値を検出する電流検出器と、前記ダイヤ運転制御部と接続され、前記電流検出器からの検出値に基づいて消費電力を算出・記憶する消費電力算出部と、前記速度制御部との接続対象を前記主制御部または前記ダイヤ運転制御部のいずれかに切り替える運転切替部とを備えることを特徴とする。

本発明の第１の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態に係るダイヤ運転の制御を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す模式図である。 本発明の第２の実施形態に係るダイヤ運転の制御を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す模式図である。 本発明の第３の実施形態に係るダイヤ運転の制御を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（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制御装置の構成を示す模式図である。図２は本発明の第１の実施形態に係るダイヤ運転の制御を示すフローチャートある。

まず、エレベータの基本的な構成について説明する。図示しない昇降路若しくは機械室には巻上機１が設置されている。巻上機１にはメインロープ２が巻きかけられており、メインロープ２の一端には乗りかご３が懸架されており、他端にはカウンタウェイト４が懸架されている。

そして巻上機１の駆動により乗りかご３及びカウンタウェイト４を相対的に昇降させている。また、巻上機１には乗りかご３の昇降を停止させるためのブレーキ装置５が備えられており、乗りかご３とカウンタウェイト４との重量差により発生する巻上機１のトルクを抑制させ、乗りかご３の停止を維持する。

次に本実施形態に係るエレベータ制御装置の構成について説明する。本実施形態に係るエレベータ制御装置は、エレベータの運転を制御する主制御部６、主制御部６と電気的に接続され速度指令を受ける速度制御部７、速度制御部７と電気的に接続され速度トルク指令を受け取る電流制御部８、電流制御部８と電気的に接続され電圧指令を受け取るインバータ９を備えている。

電流制御部８から電圧指令を受けたインバータ９は電圧指令に応じた電流を巻上機１に出力するよう設定されている。また、電流制御部８は、インバータ９と巻上機１の間に備えられる電流検出器１０から実際に出力されている電流値に基づいて、巻上機１が発生しているトルク値を計算する。

そして算出されたトルク値と速度制御部７から受け取る速度トルク指令とを比較し、両者の値が一致するように電圧指令をインバータ９に出力する。そしてインバータ９はその電圧指令に応じた電圧を巻上機１に供給し、巻上機１を駆動する。

また、電流制御部８からインバータ９への電圧指令値と、電流検出器１０で検出される電流値とに基づいてエレベータの運転により消費した電力を算出・記憶する消費電力算出部１１が備えられている。なお、消費電力算出部１１は、１回の運転による平均消費電力と１日の平均消費電力を記憶する。

また、乗場には運転切替装置１２が設置されている。運転切替装置１２は速度制御部７への制御指令元を主制御部６からダイヤ運転制御部１３に、若しくはダイヤ運転制御部１３から主制御部６に切り替える。ダイヤ運転制御部１３は消費電力算出部１１と接続されており、算出された消費電力に基づいてエレベータの運転を制御するものである。本実施形態においては、ダイヤ運転制御部１３は時刻表を定め、所定の時刻に達すると各階に乗りかごが停止するようにエレベータを制御し、予め定められる目標消費電力量内に消費電力量をおさえるよう設定されている。

次に図２を用いて本実施形態に係るエレベータ制御装置によるダイヤ運転制御について説明する。

乗場に設置されている運転切替装置１２が操作されると、主制御部６からダイヤ運転制御部１３による運転制御に切り替えられる（Ｓ１）。ダイヤ運転制御部１３による運転制御に切り替えられると、ダイヤ運転制御部１３は消費電力算出部１１にて記憶されている１日の平均消費電力から目標消費電力を設定する（Ｓ２）。目標消費電力は１日の平均消費電力よりも低く設定される。例えば、目標消費電力＝平均消費電力×０．８などに設定される。

目標消費電力が設定されると、ダイヤ運転制御部１３は消費電力算出部１１にて記憶されている１回の平均消費電力から１日のエレベータ運転本数を設定する（Ｓ３）。さらに、１日のエレベータ運転本数から１時間当りの運転本数を設定し、省電力運行ダイヤを作成する（Ｓ４）。ダイヤ運転制御部１３は省電力運行ダイヤを作成すると、現在の時刻と作成した省電力運行ダイヤの発車時刻とが一致しているか否かを判断する（Ｓ５）。現在時刻と発車時刻とが一致している場合（Ｓ５のＹＥＳ）、ダイヤ運転制御部１３は、乗りかご３が各階に停止するようにエレベータの運転制御を行う（Ｓ６）。エレベータの運行が昇降路内を１往復すなわち１周した後、消費した電力を消費電力算出部１１にて記憶する（Ｓ７）。その後、ダイヤ運転を終了する。

以上のように、目標消費電力を定めて運転本数を設定することにより、エレベータの管理者等はエレベータ１台当りの消費電力を管理することができ、省電力運転を実現させることができる。

なお、本実施形態では運転切り替え装置１２が操作されることにより、運転制御を切り替えるものとして説明したが、それに限らず、所定の時刻に達すると自動的に運転制御を切り替えるものとしてもよい。

（第２の実施形態）
次に第２の実施形態について説明する。図３は本発明の第２の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す模式図である。図４は本発明の第２の実施形態に係るダイヤ運転の制御を示すフローチャートである。

上述の第１の実施形態においては、１日の目標消費電力及び運転本数を設定したが、本実施形態ではエレベータの使用頻度が比較的高い出退勤時間を通常運転させ、その際に使用された電力を目標消費電力から差し引いた電力量に基づいて省電力運行ダイヤを作成するものである。

まず、図３を用いて本実施形態に係るエレベータ制御装置の構成について説明する。本実施形態に係るエレベータ制御装置には、第１の実施形態で述べた構成に加えてダイヤ運転割当電力算出部１４が備えられている。ダイヤ運転割当電力算出部１４は、消費電力算出部１１とダイヤ運転制御部１３とに接続されている。

ダイヤ運転割当電力算出部１４は、出退勤時間以外の時間帯においてダイヤ運転制御を行うために使用できる電力量を算出するものである。また、ダイヤ運転制御部１３には、予め出退勤時間の設定がなされている。出退勤時間の設定は管理者等の任意に定めても良いし、学習機能を用いて交通需要の大きい時間帯を出退勤時間として定めても良い。

さらに、ダイヤ運転制御部１３は運転切替装置１２に接続されており、現在の時間が出退勤時間に達したと判断した場合、運転切替装置１２に信号を出力するように設定されている。また、運転切替装置１２はその信号を受け取った場合に、主制御部６による運転制御とダイヤ運転制御部１３による運転制御とを切り替えるように設定されている。

以下、本実施形態における運転制御について説明する。

ダイヤ運転制御部１３は第１の実施形態と同様に、１日の平均消費電力から目標消費電力を設定する（Ｓ２１）。またダイヤ運転制御部１３は予め出退勤時間の設定がなされている。出退勤時間の設定は管理者等の任意に定めても良いし、学習機能を用いて交通需要の大きい時間帯を出退勤時間として定めても良い。まず、出勤時間における運転制御について説明する。

ダイヤ運転制御部１３は現在の時刻が、予め定められている出勤時間帯に該当するか否かを判断する（Ｓ２２）。出勤時間帯に該当すると判断した場合（Ｓ２２のＹＥＳ）、運転切替装置１２に信号を出力し、信号を受信した運転切替装置１２は主制御部６による運転制御に切り替える（Ｓ２３）。エレベータの運転開始の時点で既に主制御部による運転制御を行っている場合には、そのまま主制御部６による運転制御を維持する。

そして消費電力算出部１１は、主制御部６による運転を行うごとに消費電力を算出・記憶する。その後、ダイヤ運転割当電力算出部１４は出勤時間帯が終了したか否かを判断する（Ｓ２４）。ダイヤ運転割当電力算出部１４が出勤時間帯が終了したと判断すると（Ｓ２４のＹＥＳ）、消費電力算出部１１は出勤時間帯における消費電力の合計を算出し、ダイヤ運転割当電力算出部１４に出力する（Ｓ２５）。

ダイヤ運転割当電力算出部１４は、消費電力算出部１１からの出力値に基づいて、目標消費電力量からダイヤ運転制御に割当られる消費電力量を算出する（Ｓ２６）。ここでダイヤ運転制御に割当てられる消費電力量の算出は、目標消費電力量から出退勤時間帯消費電力を差し引いた電力量とする。出退勤消費電力量は、例えば出勤時間帯に消費された電力量の２倍とする。

ダイヤ運転割当電力算出部１４は、算出したダイヤ運転制御に割当られる消費電力量をダイヤ運転制御部１３に出力する（Ｓ２７）。また、このとき運転切替装置１２は主制御部６による運転制御からダイヤ運転制御部１３による運転制御に切り替える（Ｓ２８）。

ダイヤ運転制御部１３は入力されたダイヤ運転制御に割当られる消費電力量と、消費電力算出部１１が記憶している１回の運転における平均消費電力とに基づいて、１日のエレベータ運転本数を設定する（Ｓ２９）。さらに、１日のエレベータ運転本数から１時間当りの運転本数を設定し、省電力運行ダイヤを作成する（Ｓ３０）。

ダイヤ運転制御部１３は省電力運行ダイヤを作成すると、現在の時刻と作成した省電力運行ダイヤの発車時刻とが一致しているか否かを判断する（Ｓ３１）。現在時刻と発車時刻とが一致している場合（Ｓ３１のＹＥＳ）、ダイヤ運転制御部１３は、乗りかご３が各階に停止するようにエレベータの運転制御を行う（Ｓ３２）。エレベータの運行が昇降路内を１往復すなわち１周した後、消費した電力を消費電力算出部１１にて記憶し（Ｓ３３）、予め定められる退勤時間帯となるまでダイヤ運転を継続する。

そしてダイヤ運転割当電力算出部１４は現在の時間が予め定められる退勤時間帯に該当するか否かを判断する（Ｓ３４）。退勤時間帯であると判断した場合（Ｓ３４のＹＥＳ）、運転切替装置１２は再びダイヤ運転制御部１３による運転制御から主制御部６による運転制御に切り替える（Ｓ３５）。

以上のようにして、出退勤時間帯とその他の時間帯とで運転制御方式を切り替えることにより、エレベータの利用者の利便性を高め、省電力であり利便性の向上につながる運転制御を行うことができる。

なお、本実施形態においてはダイヤ運転制御部１３が予め出退勤時間を設定されているものとしたが、これに限らず、運転切替装置１２に予め出退勤時間を設定させるものとしてもよい。これにより、運転切替装置１２は自ら現在時刻が予め設定されている出退勤時間に該当するか否かの判断を行うことができ、その判断にしたがって主制御部６による運転制御とダイヤ運転制御部１３による運転制御とを切り替えることができる。

（第３の実施形態）
次に第３の実施形態について説明する。図５は本発明の第３の実施形態に係るエレベータ制御装置の構成を示す模式図である。図６は本発明の第３の実施形態に係るダイヤ運転の制御を示すフローチャートである。第３の実施形態では第１の実施形態の構成に運転時刻出力装置をさらに備え、運転時刻出力装置が乗場に設置される表示装置や各家庭のインターフォンなどにダイヤ運転におけるエレベータの発車予定時刻の表示を行うものである。その他、第１の実施形態と同様の構成については説明を省略する。

図５に示すように、ダイヤ運転制御部１３には運転時刻出力部１５が備えられている。また、運転時刻出力部１５には、各乗場に設置される表示装置１６や、各家庭に設置されるインターフォン１７に接続されている。そして、運転時刻出力部１５は表示装置１６やインターフォン１７にエレベータの発車時刻の表示をさせるための信号を出力する。以下、図６のフローチャートを用いてエレベータの発車時刻の表示制御について説明する。

乗場に設置されている運転切替装置１２が操作されると、主制御部６からダイヤ運転制御部１３による運転制御に切り替えられる（Ｓ４１）。ダイヤ運転制御部１３による運転制御に切り替えられると、ダイヤ運転制御部１３は消費電力算出部１１にて記憶されている１日の平均消費電力から目標消費電力を設定する（Ｓ４２）。目標消費電力は１日の平均消費電力よりも低く設定される。例えば、目標消費電力＝平均消費電力×０．８などに設定される。

目標消費電力が設定されると、ダイヤ運転制御部１３は消費電力算出部１１にて記憶されている１回の平均消費電力から１日のエレベータ運転本数を設定する（Ｓ４３）。さらに、１日のエレベータ運転本数から１時間当りの運転本数を設定し、省電力運行ダイヤを作成する（Ｓ４４）。ダイヤ運転制御部１３によって省電力運行ダイヤを作成されると、運転時刻出力部１５は、現在の時刻と作成した省電力運行ダイヤの発車時刻とを比較し、現在の時刻が省電力運行ダイヤの発車時刻に近づいているか否かを判断する（Ｓ４５）。ここでは、例えば、５分以内である場合に近づいたと判断する。運転時刻出力部１５が現在の時刻と省電力運行ダイヤの発車時刻に近づいていると判断すると（Ｓ３１のＹＥＳ）、運転時刻出力部１５は表示装置１６やインターフォン１７にエレベータの発車時刻が近づいたことを表示及び通知する（Ｓ４６）。

以上のようにして、エレベータがダイヤ運転制御に切り替わった後、乗場にいる利用者やマンション等の各家庭にエレベータの発車時刻が近づいたことを知らせることができる。

第３の実施形態で述べた構成は、既述の第１の実施形態に係るエレベータ制御装置や第２の実施形態に係るエレベータ制御装置にも適用することができる。

１…巻上機
２…メインロープ
３…乗りかご
４…カウンタウェイト
５…ブレーキ装置
６…主制御部
７…速度制御部
８…電流制御部
９…インバータ
１０…電流検出器
１１…消費電力算出部
１２…運転切替装置
１３…ダイヤ運転制御部
１４…ダイヤ運転割当電力算出部
１５…運転時刻出力部
１６…表示装置
１７…インターフォン

Claims (6)

1. エレベータを利用者の要求に応じて運転制御する主制御部と、
   前記エレベータの運行を計画的に行うための運行ダイヤを作成し作成した運行ダイヤに基づいて運転制御するダイヤ運転制御部と、
   巻上機の速度を制御する速度制御部と、
   前記速度制御部から速度指令を受け取り、その指令に基づいてインバータに電流を出力する電流制御部と、
   前記インバータから巻上機に出力される電流値を検出する電流検出器と、
   前記ダイヤ運転制御部と接続され、前記電流検出器からの検出値に基づいて消費電力を算出・記憶する消費電力算出部と、
   前記速度制御部との接続対象を前記主制御部または前記ダイヤ運転制御部のいずれかに切り替える運転切替部と、
   を備えることを特徴とするエレベータ制御装置。
2. 前記ダイヤ運転制御部は、前記消費電力算出部からの出力信号に基づいてエレベータの運行本数を定めて運行ダイヤを作成することを特徴とする請求項１に記載のエレベータ制御装置。
3. 前記運転切替部は所定の時間に達した場合に、前記主制御部による運転制御と前記ダイヤ運転制御部による運転制御との切り替えを行うことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ制御装置。
4. 前記主制御部による運転制御の際に使用された消費電力量に基づいて、前記ダイヤ運転制御部による運転制御に充てられる消費電力量を算出するダイヤ運転割当電力算出部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のエレベータ制御装置。
5. 前記運行ダイヤには前記エレベータの運転時刻が定められていることを特徴とする請求項１に記載のエレベータ制御装置。
6. 前記エレベータの運転時刻になったことまたは前記運転時刻に近づいたことを各階に設置される乗場表示装置に表示させる信号を前記乗場表示装置に出力する運転時刻出力部を備えることを特徴とする請求項５に記載のエレベータ制御装置。

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