JP2618138B2 - ロープレスエレベータ装置 - Google Patents

ロープレスエレベータ装置

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JP2618138B2
JP2618138B2 JP3290046A JP29004691A JP2618138B2 JP 2618138 B2 JP2618138 B2 JP 2618138B2 JP 3290046 A JP3290046 A JP 3290046A JP 29004691 A JP29004691 A JP 29004691A JP 2618138 B2 JP2618138 B2 JP 2618138B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ロープレスエレベー
タ装置に関し、特にリニア同期モータを利用したロープ
レスエレベータ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図は従来のロープを使用した一般的な
エレベータ装置を示す構成図である。図において、1は
エレベータ昇降路の最上部にある機械室、2はエレベー
タのかごの巻き上げ機、3は反らせ車、4は巻き上げ機
2及び反らせ車3に掛けられたロープ、5はロープ4の
一端に取り付けられたエレベータのかご、6はロープ4
の他端に取り付けられた釣り合い重り、7はエレベータ
のかご5の落下速度を検出するガバナ装置、8はガバナ
装置7が作動した場合、非常止め9を作動させるための
ガバナロープ、10は巻き上げ機2の減速機、11は巻
き上げ機用駆動モータ、12は駆動モータ11のブレー
キ装置、13は駆動モータ11の速度、エレベータの位
置を検出するためのエンコーダ、14は駆動モータ11
を制御するためのインバータを含むエレベータの制御装
置、15はエレベータの制御装置14の電源ノーヒュー
ズブレーカ、16はエレベータの制御装置14等が故障
した場合にエレベータのかご5を建屋の定位置に手動に
て作動させるための救出用手巻きハンドルである。
【0003】このように構成された従来のエレベータ装
置では、ブレーキ装置12、巻き上げ機2が建屋の機械
室1の内部にあるため、エレベータの制御装置14等が
故障した場合にも、手巻きハンドル16によりエレベー
タのかご5を昇降させることができ、これによりエレベ
ータのかご5内に閉じ込められた乗客の救出が容易に可
能になっている。
【0004】ところが、このような従来のエレベータ装
置ではエレベータのかご5と釣り合い重り6を吊すロー
プ4があるため、例えば1000m以上もある超高層ビ
ルディングの昇降装置として使用することを考慮する
と、ロープ重量等が問題となり、実用的でない。そこ
で、このような問題点を解決するための手段として、建
屋側に配置された電機子コイルとかご側に配置された永
久磁石或は超伝導コイルにより構成されたリニア同期モ
ータにより、ロープを介せずにダイレクトに昇降するロ
ープレスエレベータ装置が考えられる。
【0005】図はこのような従来のロープレスエレベ
ータ装置を示す斜視図である。図において、20は建屋
側に設けられたエレベータ昇降路、21A、21Bはエ
レベータ昇降路20の右側と左側に対向するように設置
されたリニア同期モータ用ヨーク、22A、22Bはヨ
ーク21A、21Bにそれぞれ対向するように取り付け
られたリニア同期モータの電機子コイル、23はエレベ
ータのガイドレール、24はエレベータのかご、25
A、25B(図参照)はエレベータのかご24に右側
と左側に対向するように取り付けられたリニア同期モー
タの界磁用永久磁石、26A、26Bはエレベータのか
ご24の上部の右側と左側に取り付けられたバッファで
ある。このように、ここでは、エレベータは左右2組の
リニア同期モータにより駆動される。
【0006】図は図の従来のロープレスエレベータ
装置の駆動制御装置とリニア同期モータの接続関係の一
例を示す構成図である。図において、22A1は左側の
電機子コイル22Aの下部に配置された電機子コイル、
22A2は電機子コイル22A1の下部に配置された電
機子コイル、22B1は右側の電機子コイル22Bの下
部に配置された電機子コイル、22B2は電機子コイル
22B1の下部に配置された電機子コイル、27はリニ
ア同期モータの各電機子コイルを駆動するための駆動制
御装置、28は3相給電線、29は駆動制御装置27か
ら3相給電線28を介して電機子コイル22A、22B
への給電を切り換える切り換えスイッチ、30は駆動制
御装置27から3相給電線28を介して電機子コイル2
2A1、22B1への給電を切り換える切り換えスイッ
チ、31は駆動制御装置27から3相給電線28を介し
て電機子コイル22A2、22B2への給電を切り換え
る切り換えスイッチである。このように、リニア同期モ
ータでは通常、建屋側に固定子である電機子コイルが配
列されるため、そのコイル長が昇降路長即ち建屋の高さ
分必要となる。このため、通常電機子コイルは図に示
したように分割されている。そのため、リニア同期モー
タの各電機子コイルを駆動する駆動制御装置27の3相
出力は、エレベータのかごの動きに応じて切り換えスイ
ッチ29〜31により順次切り換えられて各電機子コイ
ルへ給電される。かくして、ここではエレベータのかご
は左右一対のリニア同期モータで駆動されるようになさ
れている。尚、切り換えスイッチ29〜31の切り換え
は、この発明には直接関係しないため、その説明を省略
するが、一般にエレベータのかごの位置検出により行わ
れる。又、リニア同期モータ等の原理、非常停止用のブ
レーキ装置は直接この発明には関係しないため、その説
明を省略する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来のロープレスエレ
ベータ装置は以上のように構成されているので、例えば
リニア同期モータや駆動制御装置等の故障でエレベータ
のかごが階間に停止するような異常時の場合、ロープが
無いため、従来のエレベータ装置のごとく機械室に手巻
きハンドルを設ける等してこれに対処できず、エレベー
タのかご内に閉じ込まれた乗客を救済することが困難で
あり、安全性、信頼性の点で非常に問題があった。
【0008】この発明はこのような問題点を解決するた
めになされたもので、例えばリニア同期モータや駆動制
御装置等の故障でエレベータのかごが階間に停止するよ
うな異常時の場合でも即座にこれに対処できる安全性、
信頼性の優れたロープレスエレベータ装置を得ることを
目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明に係るロープレ
スエレベータ装置は、建屋側のエレベータ昇降路に敷設
された電機子コイルとエレベータのかご側に設置された
界磁用永久磁石、或は超伝導コイルにより構成されたリ
ニア同期モータにより駆動されるロープレスエレベータ
装置において、複数台のリニア同期モータと、該複数台
のリニア同期モータをそれぞれ駆動する該リニア同期モ
ータと同数の駆動制御装置と、これらの駆動制御装置間
に駆動制御装置で計算された電流指令を相互に転送する
転送手段とを備え、相互の電流指令値の誤差が所定値以
下ならその各の平均値を実際のリニア同期モータの電流
指令値とし、所定値以上なら各駆動制御装置で一旦停止
指令を発生するものである。
【0010】又、複数の駆動制御装置はそれぞれ別電源
系統から電源を受けるようになされているものである。
【0011】
【作用】この発明においては、複数台のリニア同期モー
タに対してそれぞれ個別の駆動制御装置を設け、更に、
これらの駆動制御装置間にこれらの駆動制御装置で計算
された電流指令を相互に転送する転送手段を設け、相互
の電流指令値の誤差が所定値以下ならその各の平均値を
実際のリニア同期モータの電流指令値とし、所定値以上
なら各駆動制御装置で一旦停止指令を発生する。これに
より、一方のリニア同期モータ又は駆動制御装置が故障
しても他方のリニア同期モータと駆動制御装置によりエ
レベータのかごを昇降させることができ、ロープレスエ
レベータ装置の信頼性を一段と向上することができる。
【0012】この発明においては、複数の駆動制御装置
はそれぞれ別電源系統から電源を受けるようになされて
いる。これにより、一方の駆動制御装置の電源系統が遮
断しても、他方の駆動制御装置によりエレベータのかご
を昇降させることができ、エレベータのかご内に閉じ込
まれた乗客の救済が可能になる。
【0013】
【実施例】実施例1. 以下、この発明の一実施例を図について説明する。図1
はこの発明の一実施例を示す構成図であり、図と対応
する部分には同一符号を付し、その重複説明を省略す
る。図において、27A、27Bはリニア同期モータを
駆動するための駆動制御装置、28A、28Bは3相給
電線、29Aは駆動制御装置27Aから3相給電線28
Aを介して電機子コイル22Aへの給電を切り換える切
り換えスイッチ、30Aは駆動制御装置27Aから3相
給電線28Aを介して電機子コイル22A1への給電を
切り換える切り換えスイッチ、31Aは駆動制御装置2
7Aから3相給電線28Aを介して電機子コイル22A
2への給電を切り換える切り換えスイッチ、29Bは駆
動制御装置27Bから3相給電線28Bを介して電機子
コイル22Bへの給電を切り換える切り換えスイッチ、
30Bは駆動制御装置27Bから3相給電線28Bを介
して電機子コイル22B1への給電を切り換える切り換
えスイッチ、31Bは駆動制御装置27Bから3相給電
線28Bを介して電機子コイル22B2への給電を切り
換える切り換えスイッチ、32は駆動制御装置27A及
び駆動制御装置27B間を相互接続する転送手段として
の高速の光ファイバケーブル、33A、33Bはそれぞ
れ駆動制御装置27A、27Bを別々の電源に接続する
電源トランスである。尚、ここでは左右一対のリニア同
期モータを設けた場合であるが、それ以上の複数のリニ
ア同期モータを設けても良い。
【0014】ここで、電機子コイル22Aと22B、2
2A1と22B1、22A2と22B2、駆動制御装置
27Aと27Bにより、完全に同期を取り、電流を供給
する必要があるため、2つの駆動制御装置27Aと27
Bは、上述のごとく高速の光ファイバケーブル32で相
互接続され、電流指令信号の高速データ転送比較を行う
ようになされている。又、片側の電機子コイル22A〜
22A2と永久磁石25A又は電機子コイル22B〜2
2B2と永久磁石25Bによる片側だけのリニア同期モ
ータにより発生する推力は、ロープレスエレベータ装置
の運行に充分な推力、例えばエレベータのかごを昇降さ
せたり、又は静止させたり或は所定速度で下降させたり
する推力を持たせてあるものとする。これにより、片側
の駆動制御装置やリニア同期モータ等がが故障した場合
でも、別な片側の駆動制御装置及びリニア同期モータが
正常に動作しておれば、ロープレスエレベータ装置の運
行には何等問題は生じない。又、通常の運行では左右の
リニア同期モータに所定電流を流し、エレベータの昇降
を行っているが、片側のリニア同期モータ等の故障時に
は別な片側のリニア同期モータに所定電流の2倍の電流
を流すようにする。これにより、エレベータのかごに対
する必要な推力は確保可能となる。
【0015】図2は図1の駆動制御装置27A及び27
Bの具体的な回路構成の一例を示す構成図である。41
A、41Bはそれぞれ電源トランス33A、33B(図
1)に接続されたノーヒューズブレーカ、42A、42
Bはそれぞれノーヒューズブレーカ41A、41Bに接
続されたリアクトル、43A、43Bはそれぞれリアク
トル42A、42Bに接続され、自己消去機能を有する
半導体素子例えばトランジスタ、或はGTO、IGB
T、FET等強制転流素子により構成された交流電圧を
直流電圧に変換するための回生可能なコンバータであ
る。通常、リニア同期モータを応用したロープレスエレ
ベータ装置では、下降時回生モードとなるため、回生エ
ネルギー量が大きく、この回生エネルギーを電源に回生
する機能が重要となる。従って、コンバータ43A、4
3Bもこの電源回生機能を持つようになされている。
尚、この電源回生機能についての原理については、この
発明と直接関係無いため、その説明を省略する。44
A、44Bはそれぞれコンバータ43A、43Bに出力
側に接続された平滑用コンデンサ、45A、45Bはそ
れぞれコンデンサ44A、44Bの両端に接続され、自
己消去機能を有する半導体素子例えばトランジスタ、或
はGTO、IGBT、FET等強制転流素子により構成
された直流電圧を3相交流電流に変換するためのインバ
ータ、46A、46Bはそれぞれコンバータ43A、4
3Bに供給される入力電流IACを検出する電流検出器、
47A、47Bはそれぞれインバータ45A、45Bよ
り左右のリニア同期モータの電機子コイル22A、22
B等に供給されるモータ電流を検出する電流検出器、4
8A、48Bはそれぞれコンバータ43A、43Bへ供
給される入力電圧VAC、入力電流IAC,コンバータフィ
ードバック電圧VDC等に応答してPWM(パルス幅)信
号を発生し、コンバータ43A、43Bを制御してその
出力電圧を調節するコンバータ電圧制御部、49A、4
9Bはそれぞれ電流検出器47A、47Bで検出された
モータ電流と後述の電流指令信号ICOMを比較し、その
比較結果に応じたPWM信号を発生し、インバータ45
A、45Bを制御して所定の3相電流をリニア同期モー
タの電機子コイル22A、22Bに流すようにするイン
バータ電流制御部、50A、50Bはエレベータのかご
24からアンテナ(図示せず)及び伝送手段としての誘
導無線伝送装置或は漏洩同軸ケーブル53を介して伝送
されて来る位置信号、速度信号を検出する位置・速度検
出部、51A、51Bはそれぞれ位置・速度検出部50
A、50Bからの出力信号を所定値に規格化し、これと
呼びボタン54からの信号等により内部的に発生される
位置指令信号、速度指令信号との位置、速度偏差を求
め、これを電圧指令信号VCOMとしてそれぞれコンバー
タ電圧制御部48A、48Bに供給すると共に電流指令
信号ICOMとしてそれぞれインバータ電流制御部49
A、49Bに供給する位置・速度制御部、52A、52
Bはそれぞれ電流検出部47A、47Bの出力信号に基
ずいてモータ電流が所定値以上流れていないかどうかを
チェックし、又、それぞれ位置・速度検出部50A、5
0Bからの出力信号に基ずいてエレベータのかご24の
速度が所定値に入っているかどうかをチェックし、異常
時にはその出力信号EMSTOPをそれぞれコンバータ
電圧制御部48A、インバータ電流制御部49A及び位
置・速度制御部51Aとコンバータ電圧制御部48B、
インバータ電流制御部49B及び位置・速度制御部51
Bに供給する異常検出部である。
【0016】今、例えば駆動制御装置27A側に異常が
発生した場合、異常検出部52Aは異常を表す出力信号
EMSTOPを発生し、これによりコンバータ電圧制御
部48Aの動作を停止させると共にインバータ電流制御
部49Aにモータ電流を遮断させ、又、位置・速度制御
部51Aに速度指令を停止指令に変更させ、更に、位置
・速度制御部51A及び光ファイバケーブル32を介し
て駆動制御装置27Bの位置・速度制御部51Bに駆動
制御装置27A側が異常であることを伝送する。この結
果、駆動制御装置27Aは異常運転モードに入ってその
動作を停止し、駆動制御装置27Bは電機子コイル22
B及び永久磁石25Bからなる右側のリニア同期モータ
のみで運転可能となるように、そのモータ電流を増加さ
せ、必要な推力を出力するように制御する。
【0017】又、駆動制御装置27Aと駆動制御装置2
7Bは一方が動作しなく、ノーヒューズブレーカ41
A、41Bを遮断して修理する場合でも、他方は正常動
作をする必要があるため、相互に伝送する信号は絶縁す
る必要があり、このため、図示せずも駆動制御装置27
A及び駆動制御装置27B間の光ファイバケーブル32
には電気的な絶縁手段、例えばフォトカプラが挿入され
ている。又、電流指令信号を発生するとき、必要となる
電流振幅指令信号、電流位相指令信号は駆動制御装置2
7A及び駆動制御装置27B間で高速にデータ交換する
必要があるため、光ファイバケーブル32により高速に
データ伝送される。交互に伝送されたデータは、位置・
速度制御部51A、51Bで比較され、その比較誤差が
所定値以下ならば、お互いにその平均値を指令データと
し、所定値以上であれば、安全のため、停止指令を出力
したりする。
【0018】実施例. 図はこの発明の他の実施例を示す構成図であり、図2
と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省
略する。図において、61Aは駆動制御装置27Aと
エレベータのかご24との間の信号を伝送するための誘
導無線用交差誘導線、或は漏洩同軸ケーブル、61Bは
駆動制御装置27Bとエレベータのかご24との間の信
号を伝送するための伝送手段としての誘導無線用交差誘
導線、或は漏洩同軸ケーブル、62A、62Bはエレベ
ータのかご24に取り付けられ、それぞれ誘導無線用交
差誘導線、或は漏洩同軸ケーブル61A、61Bと交信
するためのアンテナ、63A、63Bはそれぞれ誘導無
線用交差誘導線、或は漏洩同軸ケーブル61A、61B
を経由して伝送されるデータの誤りを検出するデータ異
常検出部、64A、64Bはそれぞれ駆動制御装置27
Aの位置・速度検出部50A及び駆動制御装置27Bの
位置・速度検出部27Bとデータ異常検出部63Aとの
間に設けられた切り換えスイッチ、65A、65Bはそ
れぞれ駆動制御装置27Aの位置・速度検出部50A及
び駆動制御装置27Bの位置・速度検出部27Bとデー
タ異常検出部63Bとの間に設けられた切り換えスイッ
チである。
【0019】データ異常検出部63A、63Bはエレベ
ータのかご24とデータ伝送ラインとの間のデータの異
常を検出し、誘導無線用交差誘導線、或は漏洩同軸ケー
ブル61A、61Bのどちらかの回線が異常となった場
合には切り換えスイッチ64A、64Bと切り換えスイ
ッチ65A、65Bを切り換え制御する。即ち、例えば
誘導無線用交差誘導線、或は漏洩同軸ケーブル61Aの
回線が異常になった場合には切り換えスイッチ64A、
64Bを開成、切り換えスイッチ65A、65Bを閉成
に制御し、逆に、誘導無線用交差誘導線、或は漏洩同軸
ケーブル61Bの回線が異常になった場合には切り換え
スイッチ64A、64Bを閉成、切り換えスイッチ65
A、65Bを開成に制御する。このように制御すること
により、建屋側とかご側の一方の伝送回線の異常時にも
他方の伝送回線を用いて安定にロープレスエレベータを
運行することが可能となる。
【0020】実施例. 図はこの発明の他の実施例を示す構成図であり、図
と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省
略する。図において、66は駆動制御装置27Bの入
力電源として電源トランス33Aと駆動制御装置27B
のノーヒューズブレーカ41Bとの間に挿入された無停
電電源(CVCF)である。この構成により、停電した
場合でも、右側のリニア同期モータ用の駆動制御装置2
7Bは正常動作するため、ロープレスエレベータを停止
する必要がない。勿論、左側のリニア同期モータ用の駆
動制御装置27Aの入力電源として無停電電源66を電
源トランス33Aと駆動制御装置27Aのノーヒューズ
ブレーカ41Aとの間に挿入しても良く、あるいは双方
の駆動制御装置27A、27Bに対して挿入しても良
く、同様の効果を奏する。
【0021】実施例. 図はこの発明の他の実施例を示す構成図であり、図
と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省
略する。図において、67は予備電源としてのバッテ
リであって、その正極側は並列接続の充電用電流制限抵
抗器68及び出力用ダイオード69を介してコンバータ
43Bの出力端子Pに接続されると共に駆動制御装置2
7Bの制御電源CPに接続され、その負極側はコンバー
タ43Bの出力端子Nに接続される。この場合は通常、
バッテリ67の電圧はコンバータ43Bの出力電圧の定
常値と比較して低いため、駆動制御装置27Bの制御電
源CPはバッテリ67から給電される。又、ロープレス
エレベータの昇降はコンピュータ43Bの出力電圧が低
下するため、下降モード即ち回生モードで使用すれば、
リニア同期モータの方から電力がコンバータ43Bの出
力端子P、Nの方へ回生される。従って、バッテリ67
は充電方向に動作するために、バッテリ電圧が低くても
特に問題ない。勿論、左側のリニア同期モータ用の駆動
制御装置27Aに対してバッテリ67等の予備電源を設
けても良く、あるいは双方の駆動制御装置27A、27
Bに対して設けても良く、同様の効果を奏する。尚、上
記各実施例では駆動制御装置の制御電源CPは省略され
ている。
【0022】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、建屋側
のエレベータ昇降路に敷設された電機子コイルとエレベ
ータのかご側に設置された界磁用永久磁石、或は超伝導
コイルにより構成されたリニア同期モータにより駆動さ
れるロープレスエレベータ装置において、複数台のリニ
ア同期モータと、該複数台のリニア同期モータをそれぞ
れ駆動する該リニア同期モータと同数の駆動制御装置
と、これらの駆動制御装置間に該駆動制御装置で計算さ
れた電流指令を相互に転送する転送手段とを備え、相互
の電流指令値の誤差が所定値以下ならその各の平均値を
実際のリニア同期モータの電流指令値とし、所定値以上
なら各駆動制御装置で一旦停止指令を発生するようにし
たので、一方のリニア同期モータ又は駆動制御装置が故
障しても他方のリニア同期モータと駆動制御装置により
エレベータのかごを昇降させることができ、以て故障時
エレベータのかごに閉じ込まれた乗客を容易に救出する
ことができ、ロープレスエレベータ装置の安全性、信頼
性を一段と向上できるという効果を奏する。
【0023】又、複数の駆動制御装置はそれぞれ別電源
系統から電源を受けるようになされているので、一方の
駆動制御装置の電源系統が遮断しても、他方の駆動制御
装置によりエレベータのかごを昇降させることができ、
エレベータのかご内に閉じ込まれた乗客の救済が可能に
なり、より一層ロープレスエレベータ装置の安全性、信
頼性を向上できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施例を示す構成図である。
【図2】 この発明の一実施例の要部の具体例を示す構
成図である。
【図3】 この発明の他の実施例を示す構成図である。
【図4】 この発明の他の実施例を示す構成図である。
【図5】 この発明の他の実施例を示す構成図である。
【図6】 従来のロープを使用したエレベータ装置を示
す構成図である。
【図7】 従来のロープレスエレベータ装置を示す斜視
図である。
【図8】 従来のロープレスエレベータ装置を示す構成
図である。
【符号の説明】
22A〜22A2 電機子コイル、22B〜22B2
電機子コイル、24エレベータのかご、25A、25B
永久磁石、27A27 駆動制御装置、32 光
ファイバケーブル、33A、33B 電源トランス、4
3A、43Bコンバータ、45A、45B インバー
タ、53 誘導無線伝送装置或は漏洩同軸ケーブル、6
1A、61B 誘導無線用交差誘導線或は漏洩同軸ケー
ブル、63A、63B データ異常検出部、66 無停
電電源、67 バッテリ。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 建屋側のエレベータ昇降路に敷設された
    電機子コイルとエレベータのかご側に設置された界磁用
    永久磁石、或は超伝導コイルにより構成されたリニア同
    期モータにより駆動されるロープレスエレベータ装置に
    おいて、 複数台のリニア同期モータと、 該複数台のリニア同期モータをそれぞれ駆動する該リニ
    ア同期モータと同数の駆動制御装置と これらの駆動制御装置間に該駆動制御装置で計算された
    電流指令を相互に転送する転送手段と を備え、相互の電
    流指令値の誤差が所定値以下ならその各の平均値を実際
    のリニア同期モータの電流指令値とし、所定値以上なら
    各駆動制御装置で一旦停止指令を発生することを特徴と
    するロープレスエレベータ装置。
  2. 【請求項2】 複数の駆動制御装置はそれぞれ別電源系
    統から電源を受けるようになされている請求項記載の
    ロープレスエレベータ装置。
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