JP2019108203A - 巻胴式エレベータ - Google Patents

Abstract

【課題】停電時に蓄電池からの電力供給量を抑制しつつ、エレベータの運転効率の向上を図りながらかごの走行をし、電源復帰の際にも、かごを円滑に走行する巻胴式のエレベータを提供する。【解決手段】第１の蓄電地３１からの電力供給によりモータ２２を駆動してかごが上昇方向へ走行する速度を定格速度よりも低くし、下降方向へ定格速度により走行する速度指令信号を発生する蓄電池運転指令部５０３を有し、停電復帰の際にかごが走行中であれば、かごを最寄階に到着後、第１の蓄電地３１を切り離した後、商用電源に基づいてかごを定格速度により走行すると共に、かごの停止信号が発生していて、呼び指令信号が発生すると商用電源に基づいてかごを定格速度により走行する復帰運転切換え部６０１とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、巻胴式エレベータに関するものである。

エレベータでは、カ行時は蓄電手段から電力を供給し、回生時には回生エネルギを蓄電手段に蓄えるようにして平常電源時及び停電時ともエレベータを運転可能にする蓄電手段併用の可変電圧可変周波数制御方式のエレベータ装置が知られている。下記特許文献１に記載のように、停電運転時の走行速度を平常電源時の定格速度より下げる速度パターン発生手段を備え、このとき、走行速度は平常電源時の定格速度より低く設定されているので、力行電力が小さくなり、これに伴い時間当りの蓄電手段の放電量は、走行速度を下げたものに見合う分だけ少なくなる。

また、下記特許文献２に記載のように、モータへ供給する電源の遮断を検出する停電検出部と、停電検出部によって電源の遮断が検出されたとき、エレベータに電力を供給する蓄電手段と、蓄電手段によりかごを走行させるときの走行速度及び加速度が所定の速度及び所定の加速度にそれぞれ設定された運転パターンを複数格納した運転パターン記憶部と、停電検出部によって電源の遮断が検出されたとき、かごの走行方向及び積載荷重に基づいてモータの負荷を推定し、運転パターン記憶部からモータの負荷に対応する運転パターンを選択する運転方式設定部と、運転方式設定部で選択された運転パターンでかごを走行させる制御を行う制御装置と、を備えものがある。これにより、停電が継続しているときでも、蓄電手段の電力供給を抑えながら、かごを運転パターンにより走行できるので、エレベータ利用者の利便性を向上させることができる。

特開昭５９−２２７６６９号公報 特開２０１４−１０２９号公報

上記特許文献１では、上昇及び下降共に、かごの走行速度が低下するので、巻胴式のエレベータには、適用しにくい。かごの下降側では、常に下降側にひかれるトルクが生じるので、走行速度を低下する必要性がないからである。また、上記特許文献２では、かごの走行方向及び積載荷重に基づいてモータの負荷を推定し、運転パターン記憶部からモータの負荷に対応する運転パターンを選択する運転方式設定部と、運転方式設定部で選択された運転パターンでかごを走行させるので、かご内の負荷とかごの走行方向とに応じてかごの速度を変えることができる。しかし、上記モータの負荷を推定する手段や、運転パターンを生成しなければならず、装置が複雑になっていた。
加えて、停電から商用電源が復帰した際に、蓄電手段からの電力供給に基づいて、かごが加速している状態で、即座に蓄電手段から商用電源に切換えて、商用電源からの電力供給に基づいて、かごの加速を継続すると、蓄電手段から商用電源への切換え時間により、かご内の乗り心地が悪くなるという課題を見出したのである。この点、上記特許文献１及び２ともに、停電から商用電源が復帰した際のエレベータのかごの運転状態に関しては記載されていない。
すなわち、蓄電手段によってかごを走行していた際に、停電から商用電源の復帰の際のかごの動きにより、かごの乗り心地を悪化するという課題を見出したのである。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、簡易に停電時に蓄電手段からの電力供給量を抑制しつつ、エレベータの運転効率の向上を図りながらかごの走行を継続し得ると共に、蓄電手段の容量を抑えて、停電の復帰の際にも、つまり、かごの運転状態や、蓄電手段から商用電源への切換え時間に拘わらず、かごを円滑に走行し得る巻胴式のエレベータを提供することを目的とする。

第１の発明に係る巻胴式のエレベータは、電力供給を受けて、呼び指令信号に基づいて可変電圧可変周波数を発生する電力変換手段によりモータを駆動制御して巻上機を介してかごを昇降する巻胴式のエレベータにおいて、
前記商用電源に基づいて前記呼び指令信号の発生により前記かごを上昇方向及び下降方向へ定格速度により走行するための第１の速度指令信号を発生して前記電力変換手段を介して前記モータを駆動制御する通常運転指令手段と、
前記商用電源の停電を検出して停電検出信号を発生する停電検出手段と、
前記停電検出信号に基づいて前記モータに電力を供給すると共に、充放電可能な第１の蓄電手段と、
前記かごが停止しているか否かを判断して、停止していると判断すると、停止信号を発生する停止検出手段と、
前記停電検出信号の発生に基づいて、前記商用電源を切離すと共に、前記第１の蓄電手段により前記モータに電力供給を成す第１の切換え手段と、
前記第１の切換え手段の切換えにより前記第１の蓄電手段からの電力供給をしながら、前記呼び指令信号に基づいて前記モータを駆動して前記かごが上昇方向へ走行する第１の速度を前記定格速度よりも低くすると共に、前記かごが下降方向へ走行する速度を前記第１の速度よりも高い第２の速度により前記かごを走行するための第２の速度指令信号を発生して前記電力変換手段を介して前記モータを駆動制御する蓄電運転指令手段と、
前記停電検出信号が発生からオフすると共に、前記停止信号の発生に基づいて前記第１の切換え手段により、前記第１の蓄電手段を切り離してから、前記蓄電運転指令手段から前記通常運転指令手段に切換える復帰切換え手段と、を備えたことを特徴とするものである。

このような巻胴式のエレベータによれば、第１の切換え手段が停電検出信号の発生に基づいて、商用電源を切離すと共に、第１の蓄電手段によりモータに電力供給を成し得る。蓄電運転指令手段は第２の速度指令信号を発生して、第１の蓄電手段からの電力供給により電力変換手段を介してモータを駆動制御して上昇方向へ走行する速度を定格速度よりも低い第１の速度でかごを走行する。一方、蓄電運転指令手段は、かごを下降方向へ走行する速度を第１の速度よりも高い第２の速度により走行する第２の速度指令信号を発生する。
これにより、停電時でも呼び指令信号に従ってかごを走行しながら、下降方向への走行速度が上昇方向よりも高いので、下降方向の運転効率を犠牲にすることなく、しかも、上昇方向の速度を定格速度よりも低い第２の速度にすることにより、電力供給量を減少したので、第１の蓄電手段の容量を減少できる。

さらに、復帰切換え手段は、停電検出信号のオフにより商用電源の電源復帰を検出し、かごの停止を示す停止信号が発生していないと、蓄電運転指令手段により、第１の蓄電手段からの電力供給に基づいて、かごの走行を継続してモータを駆動制御し、かごを目的階又は最寄階に到着して停止する。その後、復帰切換え手段は、蓄電運転指令手段から通常運転指令手段に切換え、通常運転指令手段は、商用電源に基づいてかごを定格速度により走行する。一方、復帰切換え手段は、商用電源の復帰の際に、かごが停止中であれば、通常運転指令手段に切換えて、通常運転指令手段が呼び指令信号により第１の速度指令信号を発生して、商用電源からの電力供給によりモータを駆動制御して、かごを定格速度により走行する。これにより、停電の復帰における蓄電運転指令手段から通常運転指令手段への切換えを円滑に行うので、かご内の乗客に不快感を与えることなく、円滑にかごを停止走行できる。
ここで、第１の速度は、第１の蓄電手段の容量を抑制するために、定格速度の半分程度が好ましいが、定格速度の１/４でも良い。運転効率の観点から第２の速度は定格速度が好ましいが、定格速度の３/４でも良い。また、第１の蓄電手段としては、蓄電手段、二次電池、電気二重層コンデンサなどを例示できる。
停電検出手段は、瞬停では、停電検出信号を発生しないことが好ましい、瞬停であれば、通常運転指令手段によりかごを運転することが好ましいからである。
なお、モータは、誘導型でも同期型でも良く、三相が好ましい。

第２の発明に係る巻胴式のエレベータは、前記第１の蓄電手段の容量よりも少ないと共に、前記第１の蓄電手段よりも発生電圧が低い充放電可能な第２の蓄電手段と、
前記かごが階間に停止したことを検出して階間停止信号を発生する階間停止検出手段と、
前記階間停止信号が発生していて、前記停電検出信号も発生していると、前記第１の蓄電手段からの電力供給を切離すと共に、前記第２の蓄電手段から前記モータに電力供給し得る第２の切換え手段と、
前記第２の切換え手段が動作した後、前記第２の蓄電手段からの電力供給に基づいて前記モータを駆動して前記かごを下降方向に走行して戸開可能なドアゾーンにて停止する第３の速度指令信号を発生して前記電力変換手段を介して前記モータを駆動制御する救出運転指令手段と、を備えることが好ましい。
このような巻胴式エレベータによれば、第１の蓄電手段から電力供給を受けている状態で、階間停止検出手段が階間停止信号を発生すると、第２の切換え手段が第１の蓄電手段を切離すと共に、第２の蓄電手段に切換えた後、救出運転指令手段が第３の速度指令信号を発生して、第２の蓄電手段からの電力供給によりモータを駆動制御してかごを下降方向に走行して最寄階又は目的階のドアゾーンに進入後に停止する。これにより、かごが階間に停止しても、第２の蓄電手段がバックアップとしてかごを下降方向の最寄階又は目的階まで走行して停止することで、乗客をかごから救出できる。
ここで、第２の蓄電手段からの電力供給を受けてかごを走行するのを下降方向に限定したのは、巻胴式のエレベータのため、常に下降方向に引っ張るトルクが生じる。これにより、かごを上昇方向に走行する場合に比べて、モータから発生すべきトルクを少なくできる。これにより、第２の蓄電手段は、容量が第１の蓄電手段よりも少なくて済み、第１の蓄電手段より発生電圧も低くてすむから小型化が可能となる。また、第２の蓄電手段としては、蓄電池、二次電池、電気二重層コンデンサを例示できる。

第３の発明に係る巻胴式のエレベータは、前記第１の蓄電手段の残存容量を検出する残存容量検出手段と、
前記残存容量が予め定められた閾値によりも低下すると、容量低下信号を発生する容量判断手段と、
前記容量低下信号に基づいて、前記かごの走行を制限するための第４の速度指令信号を発生して前記電力変換手段を介して前記モータを駆動制御する運転制限指令手段と、を備えることが好ましい。
これにより、第１の蓄電手段の放電可能な容量が減少すると、残存容量検出手段が残存容量を検出し、容量判断手段は、残存容量が予め定めた閾値よりも低下すると、容量低下信号を発生し、運転制限指令手段は、容量低下信号に基づいてかごの走行を制限する第４の速度指令信号を発生するので、第１の蓄電手段の残存容量の低下に応じて、かごを走行できる。したがって、乗客の利便性を向上し得る。また、運転制限指令手段は、かごの可能走行回数を制限しても良いし、かごの上昇方向の第１の速度をさらに低下しても良いし、かごがドアゾーン内に停止していれば、次のかごの走行を不可としても良い。したがって、運転制限指令手段からの第４の速度指令信号の発生回数がゼロということもあり得る。
ここで、残存容量検出手段は、第１の蓄電手段の発生電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段が検出した電圧値が予め定められた第１の電圧閾値以下になると、低電圧信号を発生する低電圧判断手段とから成ることが好ましい。第１の蓄電手段の検出した電圧値と、その電圧値が第１の電圧閾値以下となるか否かにより第１の蓄電手段の残存容量が判断できるので、残存容量判断手段が簡易となる。
加えて、上記低電圧判断手段の代わりに、電圧変動判断手段を設け、この電圧変動判断手段は、第１の蓄電手段から発生する電圧を電圧検出手段が検出して、電圧の変動量となる時間の微分値が予め定めた電圧変動量の閾値よりも越えたら、低電圧信号を発生しても良い。すなわち、第１の蓄電手段の発生電圧が急激に低下することを検出して、低電圧信号を発生して、運転制限指令手段を動作することになる。

第４の発明に係る巻胴式のエレベータは、前記第１の蓄電手段の発生電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段が検出した電圧値が予め定められた第１の電圧閾値よりも高い第２の電圧閾値を越えると過電圧信号を発生する過電圧判断手段と、
前記停電検出信号が発生した後、前記モータから発生する回生電力を前記第１の蓄電手段に充電する充電手段と、
前記過電圧信号に基づいて前記第１の蓄電手段が過充電となることを防止する過充電防止手段と、を備えることが好ましい。
これにより、商用電源が停電していても、モータからの回生電力を充電手段により第１の蓄電手段に充電できる。従って、充電しない場合に比べて第１の蓄電手段の放電可能な容量が増加し得るので、かごを運転する回数などを増加できる。また、第１の蓄電手段は、過充電防止手段により過充電も防止できるので、第１の蓄電池が適切な使い方を維持できる。

第５の発明に係る巻胴式のエレベータは、前記モータの電流を検出して電流検出信号を発生する電流検出手段と、
前記第２の速度指令信号に基づいて前記モータに流す電流を指令する電流指令信号と前記電流検出信号との差が予め定めた電流閾値を越えると異常信号を発生する異常判断手段とを備え、
前記異常信号に基づいて前記蓄電運転指令手段から前記運転制限指令手段に切換えて、前記運転制限指令手段を実行する、ことが好ましい。
これにより、異常判断手段が電流指令信号と電流検出信号との差が閾値を越えると、異常信号を発生して、蓄電運転指令手段から運転制限指令手段に切換えて運転制限指令手段を実行する。したがって、第１の蓄電手段の残存容量を電流指令信号と電流検出信号との差に基づいて判断できるので、第１の蓄電手段の容量の状態を適切に把握して、タイミング良く運転制限指令手段を動作し得る。

本発明によれば、簡易に停電時に蓄電手段からの電力供給量を抑制しながら、運転効率の向上を図り、かごの走行を継続し得ると共に、蓄電手段の容量を抑制しつつ、停電から商用電源の復帰の際にも、乗客にとって利便性の良くかごを円滑に走行し得る巻胴式のエレベータを提供することができる。

本発明の一実施の形態による巻胴式のエレベータの全体正面図である。 図１に示す巻胴式のエレベータの電気系統の結線図である。 図１及び図２の巻胴式エレベータの動作を示すタイムチャートである。 図１及び図２の巻胴式エレベータの動作を示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態による巻胴式のエレベータの電気系統の結線図である。 図１及び図５の巻胴式エレベータの動作を示すタイムチャートである。 図１及び図５の巻胴式エレベータの動作を示すフローチャートである。

実施の形態１．
本発明の一実施の形態を図１から図４によって説明する。図１は、本発明の一実施の形態による巻胴式のエレベータの全体正面図である。図１において、個人住宅などに施設される巻胴式のエレベータ１は、三停止で各階にかご５の乗場を有する三階建ての住宅に設置されており、昇降路３の底部に緩衝器７が設置されている。かご５の一端部５ａにロープ９の一端部が連結固定され、昇降路３の上部に設けられた吊り車１１を介して、ロープ９の他端部が昇降路３の下部に設けられた巻上機１３の巻胴１３ａに連結固定されている。昇降路３の天部から底部まで板状のテープ１０が設けられており、テープ１０に板状のカム１５ａ，１５ｂ，１５ｃがそれぞれ１階から３階に対応して固定されている。巻胴１３ａを回転する駆動源となるモータ２２を有している。

かご５には、カム１５ａ〜１５ｃを機械的に検知してオン・オフする接点を有する回転可能なローラーを有する位置スイッチ１９が設けられており、位置スイッチ１９のローラーがカム１５ａ，１５ｂ，１５ｃの一つに乗り上げることにより、乗場及びかごドアが開放可能な区間となるドアゾーンを検出してドアゾーン検出信号（ＤＺ信号)発生するように形成されている。それぞれ１階用、２階用、３階用の乗場には、かご５の呼びが登録可能な一階用、二階用、三階用の乗場呼び釦２１ａ,２１ｂ，２１ｃをそれぞれ有している。かご５内には、乗客が到着階として１階から３階が指定可能なかご呼び釦１７ａ，１７ｂ，１７ｃを有している。ここで、乗場呼び釦２１ａ〜２１ｃ、かご呼び釦１７ａ〜１７ｃのいずれか一つが押されると、かご５の運転指令となる呼び指令信号を発生するように形成されている。

図２は、図１に示す巻胴式のエレベータの電気系統の結線図で、図２において、巻胴式のエレベータ１の制御装置５０は、商用電源eからメインスイッチＳＷ０、第１の切換え手段として第１のスイッチＳＷ１を介してモータ駆動部６０によりモータ２２を駆動制御しながら、巻上機１３を介してかご５を昇降している。商用電源ｅの停電の際に、モータ２２に電力を供給する停電時電力供給部３０をも有している。ここで、商用電源ｅの瞬時電圧低下を除く停電を検出して停電検出信号を発生する停電検出器５２を有している。ここに、瞬時電圧低下とは、雷などによる故障が除去されるまでの間、０．０７〜２．０秒程度の間、電圧が低下する現象をいい（北陸電力ホームページ）、ここでは、２.０秒を越えるものを停電という。なお、呼び指令信号を発生するための電源は、商用電源の電圧を降圧して直流の呼び指令用電源９０より得ている。

停電時電力供給部３０は、停電の際にモータ２２に電力を継続的に供給し得る直流電圧を発生する第１の蓄電手段としての充放電可能な第１の蓄電池３１と、第１の蓄電池３１が発生した電圧を商用電源と同一の電圧及び周波数に変換する停電用インバータ３５とを有しており、停電用インバータ３５の出力が第１のスイッチＳＷ1のｂ１端子に接続されている。ここで、停電用インバータ３５の出力には、第１のスイッチＳＷ１を介して呼び指令用電源９０に入力されることにより、停電でも呼び指令信号を発生し得るように形成されている。ここに、第１の蓄電池３１としてリチウムイオン電池などがある。

また、第１の蓄電池３１の電圧判断部４０は、第１の蓄電池３１の発生電圧を検出する電圧検出器４１と、低電圧判断手段としての低電圧判断部４３と、過電圧判断手段としの過電圧判断部４５とを有している。低電圧判断部４３は、電圧検出器４１が第１の蓄電池３１からの発生する電圧値を検出して、低電圧判断部４３に入力する。低電圧判断部４３は、発生電圧が予め定められた第１の電圧閾値以下であることを判断すると、容量低下信号としての低電圧信号Ｅ１ｓを発生するように形成されている。第１の蓄電池３１の残存容量に対してセル電圧が変化する特性を有するからである（例えば、特開２０１１―２３９５８１号公報の図１等参照）。ここで、電圧検出器４１が残存容量検出手段となり、低電圧判断部４３が容量判断手段を成す。

過電圧判断４５は、モータ２２から発生する回生電力により直流母線電圧が上昇して第１の蓄電池３１が充電されると第１の蓄電池３１の端子電圧も上昇し、電圧検出器４１からの検出した電圧値が予め定められた第２の電圧閾値を越えると、過電圧信号を発生するように形成されている。ここで、第２の電圧閾値は、第１の電圧閾値よりも高く、第１の蓄電池３１の定格電圧値よりも僅かに高い値に設定されている。

ここに、メインスイッチＳＷ０は常開型で、第１のスイッチＳＷ１は、切換え型で、停電検出器５２が停電を検出して停電検出信号を発生すると、メインスイッチＳＷ０を開放した後、速やかに第１のスイッチＳＷ１を端子ａ１側からｂ１側に投入して、第１の蓄電池３１からモータ２２に電力供給が可能になる。なお、商用電源ｅからの電力をモータ２２に供給する際には、メインスイッチＳＷ０が閉成し、第１のスイッチＳＷ１は、ａ１端子側に投入されている。

さらに、モータ駆動部６０は、モータ２２を駆動制御するもので、入力された単相交流電源を整流して直流母線となる直流電圧を出力に発生するコンバータ６２を有し、この出力が平滑用のコンデンサ６４と、直流電圧を可変電圧可変周波数の三相交流電圧に変換して発生するインバータ７０の入力とに接続され、電力変換手段としてのインバータ７０の出力が三相誘導型のモータ２２に接続されている。さらに、直流母線には、かご５が下降走行等する際に発生する回生電力を消費する回生抵抗６６と、回生抵抗６６に流れる電流を制御する回生トランジスタ６８とが直列に接続されている。

制御装置５０は、直流母線の電圧を検出する母線電圧検出器７２を有しており、モータ駆動部６０のインバータ７０を成すトランジスタ７０tに電流指令信号を与えると共に、回生抵抗６６に流れる電流を制御する制御部１００を有している。制御部１００は、モータ２２に流れる電流を検出する電流検出手段としての電流検出器８０からの電流検出信号Ｉｓと電流指令生成部１０２により生成された電流指令信号Ｉｆとの差を減算器１０４により求めて、この差となる電流偏差信号によりインバータ７０を成すトランジスタ７０ｔを駆動するＴＭ駆動部１０６を有している。さらに、制御部１００は、発生した回生電力によりコンデンサ６４が充電されて直流母線の電圧が上昇して、直流母線の電圧が予め定められた電圧値を越えて上昇すると、母線電圧検出器７２からの電圧検出信号Ｖｓと予め定められた電圧閾値Ｖｄの差を減算器１１４により求め、この差となる電圧偏差信号により回生トランジスタ６８を駆動するＴＲ駆動部１１６を介して回生トランジスタ６８をオン・オフして回生抵抗６６に電流を流して回生電力を消費するように形成されている。

また、図２に示すように、蓄電池運転指令部５０３からの第２の速度指令信号Ｖ２ｃに基づいてモータ２２に流す電流を指令する電流指令信号Ｉｆと電流検出信号Ｉｓとの減算器１０４との差が予め定めた電流閾値を越えると異常信号Ｒｓを発生する異常判断手段としての異常判断部１０８を設けている。異常信号Ｒｓが運転制限指令部５０５に入力されるように形成されている。

また、第１の蓄電池３１の発生電圧と、モータ２２に電流を流していない状態での直流母線の電圧とは、ほぼ等しく形成されており、モータ２２が回生状態になると、コンデンサ６４に充電されて、直流母線の電圧が上昇すると、ダイオード２２０と過充電防止手段としての過充電防止スイッチＳＷｃとを介して第１の蓄電池３１を充電するように形成されている。第１の蓄電池３１に充電をし続けると、第１の蓄電池３１の端子電圧が上昇して過電圧判断部４５から過電圧信号を発生すると、過充電防止スイッチＳＷｃを閉成から開放して第１の蓄電池３１の過充電を防止するように形成されている。
ここで、直流母線のプラス側にアノードが接続され、カソードが第１の蓄電池３１に接続されたダイオード２２０と過充電防止スイッチＳＷｃとにより充電手段を成している。

さらに、非通電時にモータ２２を拘束して、通電時にはモータ２２を開放するブレーキ２４を有しており、モータ２２の回転位置を検出して位置検出信号を発生するエンコーダ２６を有し、位置検出信号が電流指令生成部１０２に入力されている。上記位置検出信号を時間で微分することにより、モータ２２が回転しているか否か、すなわち、かご５が停止しているか否かを検出する停止検出手段としての停止検出部３００を備え、かご５が停止すると、停止検出部３００から停止信号Ｃｓが出力するように形成されている。

速度指令部は、呼び指令信号の発生により、かご５が上昇、下降共に、定格速度より走行する第１の速度指令信号Ｖ１ｃを発生する通常運転指令手段としての通常運転指令部５０１を有しており、第１の蓄電池３１からの電力供給によりかご５を走行する第２の速度指令信号Ｖ２ｃを発生する蓄電運転指令手段としての蓄電池運転指令部５０３を有し、さらに、蓄電池運転指令部５０３は、停電検出信号の発生した後、呼び指令信号の発生によりかご５を上昇方向に第１の速度としての定格速度の半分で走行すると共に、下降方向に第１の速度よりも高い第２の速度としての定格速度により走行する第２の速度指令信号を発生するように形成されている。第１の蓄電池３１の電圧が低下したことを低電圧判断部４３が判断すると、低電圧判断部４３が低電圧信号を発生して運転制限指令手段としての運転制限指令部５０５に入力するように形成されている。運転制限指令部５０５は、低電圧信号が入力されると、かご５の運転回数の制限、かご５の上昇方向への第１の速度を更に低下する第４の速度指令信号Ｖ４ｃを発生するように形成されている。
また、異常判断部１０８からの異常信号の発生により運転制限指令部５０５から第４の速度指令信号を発生させても良い。蓄電池運転モードの継続によりモータ２２に電流が流れにくくなったことを上記異常信号によって検出することにより、第１の蓄電池３１の消耗を検出できる。
ここで、商用電源ｅからの電力供給により第１の速度指令信号に基づいてかご５を走行することを通常運転モードといい、第１の蓄電池３１からの電力供給により第２の速度指令信号に基づいてかご５を走行することを蓄電池運転モードといい、第１の蓄電池３１からの電力供給により第４の速度指令信号によりかご５を走行することを運転制限モードという。

そして、速度指令信号が制御部１００の電流指令生成部１０２に入力されて、その出力に電流指令信号が発生するように形成されている。第１の復帰運転切換え部６０１は、商用電源が停電から復帰したことを停電検出器５２の停電検出信号が発生からオフしたことと、加えて、かご５が停止していることを停止検出部３００の停止信号が入力されることにより、出力から発生した電源復帰信号を通常運転指令部５０１及び蓄電池運転指令部５０３に入力して、蓄電池運転指令部５０３から通常運転指令部５０１に切換え、これにより、通常運転指令部５０１は、第１の速度指令信号を発生するように形成されている。

上記のように構成された巻胴式のエレベータの動作を図１から図４によって説明する。図３、図４は、それぞれ図１及び図２の巻胴式エレベータの動作を示すタイムチャート、フローチャートである。いま、商用電源ｅから電力供給を受けている通常運転モードにおいて、図３に示す時間ｔ1で、停電検出器５２が商用電源ｅの停電を検出して停電検出信号を発生すると（ステップＳ１０１）、メインスイッチＳＷ０を閉成（オン）から開放（オフ）した後、所定時間ｔａの経過後に、第１の切換えスイッチＳＷ１をａ１端子からｂ1端子側に投入する（ステップＳ１０３）。これにより、商用電源ｅを切り離し、第１の蓄電池３１からモータ２２への電力供給が可能となる。ここで、上記所定時間ｔａの経過後とするのは、かご５が走行中であれば、商用電源ｅの電源遮断によりモータ２２の給電を遮断すると共に、ブレーキ２４がオフすることによりモータ２２を拘束してかご５が減速してから停止するまでの停止時間を要する。この停止時間よりも僅かに長い時間を所定時間ｔａとして、かご５が停止してから蓄電池運転モードに移行することによりかご５の円滑な運転を維持するためである。なお、ステップＳ１０１において、停電を検出しなければ、通常運転モードを継続する（ステップＳ２０１）。

次に、かご５が１階に待機している状態において、図３に示す時間ｔ２で、乗客がかご５内に乗って、３階用のかご呼び釦１７ｃを押すと、呼び指令信号が発生して（ステップＳ１０５）、蓄電池運転指令部５０３から第２の速度指令信号が発生して、第１の蓄電池３１からの電力がモータ駆動部６０を介してモータ２２を回転して、かご５を第１の速度Ｖ１により上昇走行して３階で停止する（ステップＳ１０７）。停電検出器５２からの停電検出信号の有無により停電が継続しているか判断し（ステップＳ１０９）、停電が継続していると、第１の蓄電池３１の発生電圧を電圧検出器４１が検出して第１の電圧閾値よりも低下していないかを低電圧判断部４３が判断する（ステップＳ１１１）。

第１の電圧閾値よりも低下していなければ、図３に示す時間ｔ３で、１階の乗場呼び釦２１ａが押されると、呼び指令信号が発生し（ステップＳ１０５）、蓄電池運転指令部５０３からの第２の速度指令信号により、かご５は３階から定格速度Ｖｎにより下降走行して１階で停止する。このように商用電源ｅが復帰するまで、かご５は、第１の蓄電池３１からの電力供給を受けて、呼び指令信号の発生により蓄電池運転指令部５０３からの第２の速度指令信号により、上昇方向へ速度Ｖ1で走行し、下降方向へ定格速度Ｖｎで走行する運転を繰り返す蓄電池運転モードを実行する（ステップＳ１０７）。

図３に示す時間t４で、商用電源ｅが停電から復帰して電圧を発生して停電検出器５２からの停電検出信号がオフすると（ステップＳ１０９）、停止検出部３００は、かご５が走行しているか否かエンコーダ２６の位置検出信号の変化によって判断して（ステップＳ１１３）、かご５が走行から停止すると、時間ｔ５で停止信号を発生する。すると、第１の切換えスイッチＳＷ１をｂ1端子側からａ１端子側に投入し、メインスイッチＳＷ０をオフからオンにし、復帰運転切換え部６０１が蓄電池運転指令部５０３から通常運転指令部５０１に切換える。その後、呼び指令信号が発生すると、第１の速度指令信号によりかご５を上昇方向及び下降方向ともに定格速度Ｖｎにより走行する通常運転モードを実行を継続して（ステップＳ１１７）、終了する。
一方、ステップＳ１１３において、かご５が走行していると停止検出部３００が判断すると、引き続いて蓄電池運転指令部５０３からの第２の速度指令信号により、モータ２２を回転して、かご５をそのまま目的階又は最寄階まで走行して停止する（ステップＳ１１５）。その後、復帰運転切換え部６０１が蓄電池運転指令部５０３から通常運転指令部５０１に切換えて、第１の速度指令信号によりかご５を上昇下降共に、定格速度により走行する通常運転モードを実行して（ステップＳ１１７）、終了する。これにより、かご５を停止してから、復帰運転切換え部６０１が蓄電池運転指令部５０３から通常運転指令部５０１に切換えるので、第１の蓄電池３１から商用電源ｅへ切換える際にも、かご５を停止状態から円滑に走行できる。

一方、ステップＳ１０９において、図３に示す時間ｔ２からｔ６まで、長時間にわたり停電が継続すると、すなわち、時間ｔ４からｔ６までも一点鎖線のように停電検出信号が発生を継続し、第１の蓄電池３１からモータ２２に電力供給をしながら、第２の速度指令信号によりかご５を走行する蓄電池モードが継続する。停電が長引くとやがて、図３に示す時間ｔ６で、第１の蓄電池３１の残存容量が低下することにより発生電圧も低下し、時間ｔ６で、電圧検出器４１の検出した電圧値が入力された低電圧判断部４３は、検出した電圧値が予め定められた電圧閾値を下回ると、低電圧信号を発生する（ステップＳ１１１）。

上記低電圧信号が発生すると、低電圧信号が入力された運転制限指令部５０５は、かご５の走行可能な回数、すなわち、速度指令信号の発生する回数を制限すると共に、かご５の上昇方向の走行速度を第１の速度Ｖ１よりも低い第３の速度Ｖ３で走行する第４の速度指令信号を発生してかご５を走行する（ステップＳ１１９）。そして、かご５の走行が運転制限モードにおいて、第３の速度指令信号の回数制限、すなわち、かご５の走行回数の制限に達したら、かご５を停止して終了する。これにより、第１の蓄電池３１の残存容量が少なくなっても可能な限り、エレベータを利用することができると共に、かご５の階間停止も防ぎ得る。

本実施の形態によれば、蓄電池運転モードでは、第１の速度を定格速度の半分とし、第２の速度を定格速度としたので、第１の速度が定格速度に比べて第１の蓄電池３１の容量を充分に少なくでき、停電でもかご５の下降方向へは定格速度により走行するので、運転効率も良い。また、運転制限指令部５０５から発生する第４の速度指令信号として、かご５の走行回数を制限したので、停電時間が長くなって、第１の蓄電池３１によりかご５を運転して、第１の蓄電池３１の残存容量が低下しても、かご５が階間停止することを未然に防止し得るので、安心してエレベータを活用できる。

実施の形態２.
本発明の他の実施の形態を図５によって説明する。図５は、本発明の他の実施形態による巻胴式のエレベータの電気系統の結線図で、図２と同一符号は同一部分で説明を省略する。
本実施の形態は、第２の蓄電手段としての第２の蓄電池１３２を第１の蓄電池３１のバックアップ用として設けたものである。図５において、切換え型で、第２の切換え手段としての第２のスイッチＳＷ２のａ２端子が第１のスイッチＳＷ１のＣ１端子に接続されて、Ｃ２端子がコンバータ６２の入力に接続され、ｂ２端子が第２の蓄電池１３２の出力に接続されている。商用電源ｅが正常であれば、停電検出器５２から停電検出信号が発生しないので、メインスイッチＳＷ０が閉成し、第１及び第２のスイッチＳＷ１、ＳＷ２は、それぞれａ１端子、ａ２端子側に投入されて、商用電源ｅからモータ駆動部６０を介してモータ２２に電力供給できるように形成されている。

第２の蓄電供給部１３０は、停電の際に第１の蓄電池３１からモータ２２に電力供給してかご５を走行して、第１の蓄電池３１からの電力供給が断たれた際に、バックアップとして機能する充放電可能な第２の蓄電池１３２とを有している。ここで、第１の蓄電池３１が第２の蓄電池１３２よりも蓄電池の容量が大きく、発生する電圧も高いものが選定されている。第２の蓄電池１３２は蓄電池運転モードで、第１の蓄電池３１の消耗等によりかご５が階間停止すると、かご５を定格速度よりも低い速度により下降走行して最寄階又は目的階に停止するだけであるから、第１の蓄電池３１に比べて容量が少なく、発生電圧が低いので、小型になる。そして、停電検出器５２が停電を検出して停電検出信号を発生すると、メインスイッチＳＷ０を開放して、第１のスイッチＳＷ１を端子ｂ１側に投入して、第１の蓄電池３１からモータ駆動部６０を介してモータ２２に電力供給が可能になる。この状態では、第２のスイッチＳＷ２は、ａ２端子側に投入されており、第２の蓄電池１３２からの電力供給が遮断されている。

階間停止検出手段としての階間停止検出器４００は、戸開閉可能なドアゾーン信号（ＤＺ信号）が入力されていない状態で、停止検出部３００からの停止信号が入力されたことにより、かご５が階間停止したことを検出して階間停止信号を発生して救出運転指令部５１０に入力するように形成されている。これにより、救出運転手段としての救出運転指令部５１０では、第１のスイッチＳＷ１をａ１端子側に投入した後、第２のスイッチＳＷ２をｂ２側に投入するように形成されている。すなわち、第１の蓄電池３１からの電力供給によりモータ２２を駆動してかご５を走行している時に、第１の蓄電池３１が消耗して、電力供給が断たれると、かご５が階間停止することが起こり得る。この時に、第１の蓄電池３１を切離して、救出運転指令部５１０は、第２の蓄電池１３２からモータ２２に電力を供給すると共に、ブレーキ２４を開放してかご５を定格速度よりも低い速度により下降方向に限って走行し、かご５を最寄り階のドアゾーンまで走行して停止する第３の速度指令信号Ｖ３ｃを発生するように形成されている。ここで、第３の速度指令信号によりかご５を走行して停止することを救出運転モードという。また、第２の復帰運転切換え部６１１は、第１の復帰運転切換え部６０１の機能に加えて、救出運転モードが終了したら、通常運転モードへの切換えの機能を有する。なお、上記階間停止信号は、ドアゾーン信号が入力されて。停止信号がオフ（消滅）するとオフ（消滅）となる。

図５において、実施形態２では、図２に示す運転制限指令部５０５は、不要となっている。第１の蓄電池３１が電力を供給し続けて消耗して、かご５が階間停止しても、第２の蓄電池１３２からモータ２２に電力の供給ができるので、第１の蓄電池３１の残存容量を検知する必要がないからである。これに伴い、第１の蓄電池３１の残存容量も検出する低電圧判断部４３も不要となっている。

上記のように構成された巻胴式のエレベータの動作を図１、図５から図７によって説明する。図６、図７は、図５による他の実施形態による巻胴式のエレベータの電気系統の結線図によるエレベータの動作を示すタイムチャート、フローチャートである。図７において、ステップＳ１０１〜Ｓ１０９、Ｓ１１３〜Ｓ１１７、Ｓ２０１は図４に示すステップＳ１０１〜Ｓ１０９、Ｓ１１３〜Ｓ１１７、Ｓ２０１と同一の動作であるので、説明を省略し、その他の動作について説明する。同様に図６において、時間ｔ１〜ｔ３は、図３の時間ｔ１〜ｔ３までの動作と同一であるので、説明を省略する。

いま、図６に示すように時間ｔ１〜ｔ１０まで、第１の蓄電池３１からの電力供給が継続すると、やがて、第１の蓄電池３１が消耗して、電力がモータ２２に十分に供給できなくなる。これにより、図６に示す時間ｔ１０で、かご５が階間で停止すると、階間停止検出器４００は、かご５が階間で停止を検出して階間停止信号を発生する（ステップＳ２１１）。階間停止信号の発生により、第２の切換えスイッチＳＷ２を端子ａ２側からｂ２側に倒して第２の蓄電池１３２からモータ２２に電力供給をし得る状態にして（ステップＳ２１５）、階間停止信号が入力された救出運転指令部５１０は、かご５を第３の速度指令信号より定格速度よりも低い速度により下降走行して最寄階又は目的階に停止し（ステップＳ２１７）、時間ｔ１４で、救出運転モードが終了する。その後、時間ｔ１５で、商用電源が停電から復帰すると、停電検出信号がオンからオフして第２の復帰運転切換え部６１１が救出運転指令部５１０から通常運転指令部５０１に切換えて、通常運転指令部５０１は、第１の速度指令信号によりかご５を上昇及び下降ともに定格速度で走行する。

本実施形態によれば、停電の際に、かご５が階間停止した時、かご５を最寄階まで走行して停止し、かご５内の乗客を救出するための救出運転装置が有する第２の蓄電池１３２と、停電時に呼び指令信号によりかご５を第２の速度指令信号により走行する蓄電池運転モードを成すための第１の蓄電池３１とを組合せて使用できる。

本発明は、上記発明の実施の形態の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様も本発明に含まれる。
例えば、図２の停電用のインバータ３５を不要として、第１の蓄電池３１から直接コンバータ６２に接続しても良い。この場合には、呼び指令用電源９０は、ＤＣ-ＤＣ変換により降圧する必要がある。

１ 巻胴式のエレベータ、５ かご、１３ 巻上機、２２ モータ、３１ 第１の蓄電池、４１ 電圧検出器、４５ 過電圧判断部、４７ 低電圧判断部、５２ 停電検出器、８０ 電流検出器、１０６ 異常判断部、１３２ 第２の蓄電池、３００ 停止検出部、４００ 階間停止検出器、５０１ 通常運転指令部、５０３ 蓄電池運転指令部、５０５ 運転制限指令部、５１０ 救出運転指令部、６０１ 第１の復帰運転切換え部、ＳＷ１ 第１の切換えスイッチ、ＳＷ２ 第２の切換えスイッチ。

Claims (5)

1. 電力供給を受けて、呼び指令信号に基づいて可変電圧可変周波数を発生する電力変換手段によりモータを駆動制御して巻上機を介してかごを昇降する巻胴式のエレベータにおいて、
   前記商用電源に基づいて前記呼び指令信号の発生により前記かごを上昇方向及び下降方向へ定格速度により走行するための第１の速度指令信号を発生して前記電力変換手段を介して前記モータを駆動制御する通常運転指令手段と、
   前記商用電源の停電を検出して停電検出信号を発生する停電検出手段と、
   前記停電検出信号に基づいて前記モータに電力を供給すると共に、充放電可能な第１の蓄電手段と、
   前記かごが停止しているか否かを判断して、停止していると判断すると、停止信号を発生する停止検出手段と、
   前記停電検出信号の発生に基づいて、前記商用電源を切離すと共に、前記第１の蓄電手段により前記モータに電力供給を成す第１の切換え手段と、
   前記第１の切換え手段の切換えにより前記第１の蓄電手段からの電力供給をしながら、前記かご呼び信号に基づいて前記モータを駆動して前記かごが上昇方向へ走行する第１の速度を前記定格速度よりも低くすると共に、前記かごが下降方向へ走行する速度を前記第１の速度よりも高い第２の速度により前記かごを走行するための第２の速度指令信号を発生して前記電力変換手段を介して前記モータを駆動制御する蓄電運転指令手段と、
   前記停電検出信号が発生からオフすると共に、前記停止信号の発生に基づいて前記第１の切換え手段により、前記第１の蓄電手段を切り離してから、前記蓄電運転指令手段から前記通常運転指令手段に切換える復帰切換え手段と、
   を備えたことを特徴とする巻胴式のエレベータ。
2. 前記第１の蓄電手段の容量よりも少ないと共に、前記第１の蓄電手段よりも発生電圧が低い充放電可能な第２の蓄電手段と、
   前記かごが階間に停止したことを検出して階間停止信号を発生する階間停止検出手段と、
   前記階間停止信号が発生していて、前記停電検出信号も発生していると、前記第１の蓄電手段からの電力供給を切離すと共に、前記第２の蓄電手段から前記モータに電力供給し得る第２の切換え手段と、
   前記第２の切換え手段が動作した後、前記第２の蓄電手段からの電力供給に基づいて前記モータを駆動して前記かごを下降方向に走行して戸開可能なドアゾーンにて停止するための第３の速度指令信号を発生して前記電力変換手段を介して前記モータを駆動制御する救出運転指令手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の巻胴式のエレベータ。
3. 前記第１の蓄電手段の残存容量を検出する残存容量検出手段と、
   前記残存容量が予め定められた閾値によりも低下すると、容量低下信号を発生する容量判断手段と、
   前記容量低下信号に基づいて、前記かごの走行を制限するための第４の速度指令信号を発生して前記電力変換手段を介して前記モータを駆動制御する運転制限指令手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の巻胴式のエレベータ。
4. 前記第１の蓄電手段の発生電圧を検出する電圧検出手段と、
   前記電圧検出手段が検出した電圧値が予め定められた第１の電圧閾値よりも高い第２の電圧閾値を越えると過電圧信号を発生する過電圧判断手段と、
   前記停電検出信号が発生した後、前記モータから発生する回生電力を前記第１の蓄電手段に充電する充電手段と、
   前記過電圧信号に基づいて前記第１の蓄電手段が過充電となることを防止する過充電防止手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１から３の何れか一つに記載の巻胴式のエレベータ。
5. 前記モータの電流を検出して電流検出信号を発生する電流検出手段と、
   前記第２の速度指令信号に基づいて前記モータに流す電流を指令する電流指令信号と前記電流検出信号との差が予め定めた電流閾値を越えると異常信号を発生する異常判断手段とを備え、
   前記異常信号に基づいて前記蓄電運転指令手段から前記運転制限指令手段に切換えて、前記運転制限指令手段を実行する、
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の巻胴式のエレベータ。