JP2628397B2 - インバータ電源を用いた油圧エレベータの速度制御方法 - Google Patents
インバータ電源を用いた油圧エレベータの速度制御方法Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/003—Systems with load-holding valves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B1/00—Control systems of elevators in general
- B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
- F15B21/14—Energy-recuperation means
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- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
- F15B2211/205—Systems with pumps
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- F15B2211/20569—Type of pump capable of working as pump and motor
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はエレベータ制御方法の改良、さらに詳しくは
インバータ電源を用いた油圧エレベータの速度制御方法
に関し、該エレベータの乗り心地を良好にしたものであ
る。
インバータ電源を用いた油圧エレベータの速度制御方法
に関し、該エレベータの乗り心地を良好にしたものであ
る。
従来の油圧エレベータは、三相誘導電動機（以下電動
機という）と油圧ポンプを結合して油圧ポンプによって
作動油を油タンクからシリンダへ、また逆にシリンダか
ら油タンクへ油圧切り換え制御弁により移送して、エレ
ベータを昇降させていた。この方法では油圧エレベータ
の速度制御は作動油の流量をパイロット式切り換え制御
弁により行っていた。しかしこのような制御方法では下
降スタート時に制御弁の特性が発揮されずにスタート時
の乗り心地が悪く、またエレベータは加速時に振動が大
きく、さらに作動油の温度上昇も大きくなる等実用上改
良の余地があった。
機という）と油圧ポンプを結合して油圧ポンプによって
作動油を油タンクからシリンダへ、また逆にシリンダか
ら油タンクへ油圧切り換え制御弁により移送して、エレ
ベータを昇降させていた。この方法では油圧エレベータ
の速度制御は作動油の流量をパイロット式切り換え制御
弁により行っていた。しかしこのような制御方法では下
降スタート時に制御弁の特性が発揮されずにスタート時
の乗り心地が悪く、またエレベータは加速時に振動が大
きく、さらに作動油の温度上昇も大きくなる等実用上改
良の余地があった。
そこで従来よりインバータ制御電源を用いて電動機へ
の電源周波数を変化させることにより、電動機の回転数
を変化させてエレベータの速度制御を行う方法等が採用
されているが上記の問題点は十分に解決されたとはいえ
なかった。
の電源周波数を変化させることにより、電動機の回転数
を変化させてエレベータの速度制御を行う方法等が採用
されているが上記の問題点は十分に解決されたとはいえ
なかった。
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、エレベータの下
降スタート時にエレベータに大きなショックを与えるこ
となく極めてスムーズな乗り心地が得られ、かつ下降着
床時の乗り心地を改善した速度制御方法を開発したもの
である。
降スタート時にエレベータに大きなショックを与えるこ
となく極めてスムーズな乗り心地が得られ、かつ下降着
床時の乗り心地を改善した速度制御方法を開発したもの
である。
即ち本発明は、油圧ポンプにより、作動油を油タンク
から制御弁を経てシリンダに送り込み、また逆にその作
動油をシリンダから該制御弁及び油圧ポンプを経て油タ
ンクに戻すことによりラムと一体のエレベータを昇降さ
せ、さらに制御弁と油圧ポンプとを接続する作動油流通
路を逆止弁を介して油タンクと連通してなり、かつイン
バータ電源及びその制御装置によって前記の油圧ポンプ
を駆動する電動機を制御する油圧エレベータにおいて、
エレベータの下降開始時に電動機及び油圧ポンプの起動
抵抗を小さくするために、一定時間電動機を駆動して作
動油を油タンクに戻す方向に油圧ポンプを作動すること
により、上記流通路を負圧にして、その後制御弁を開く
ことにより該流通路及び油圧ポンプにシリンダから作動
油を流入させて該流通路を加圧し、同時に該作動油を油
タンクに戻し、この戻り作動油によって油ポンプ及び電
動機を回転させ、同時に電動機に取り付けた回転数検出
器により上記電動機の回転数を検出し、その回転数が電
動機の同期回転数に達した時にインバータ電源を入れて
上記電動機を上記回転数と同一の回転数で回転すること
を特徴とするものである。
から制御弁を経てシリンダに送り込み、また逆にその作
動油をシリンダから該制御弁及び油圧ポンプを経て油タ
ンクに戻すことによりラムと一体のエレベータを昇降さ
せ、さらに制御弁と油圧ポンプとを接続する作動油流通
路を逆止弁を介して油タンクと連通してなり、かつイン
バータ電源及びその制御装置によって前記の油圧ポンプ
を駆動する電動機を制御する油圧エレベータにおいて、
エレベータの下降開始時に電動機及び油圧ポンプの起動
抵抗を小さくするために、一定時間電動機を駆動して作
動油を油タンクに戻す方向に油圧ポンプを作動すること
により、上記流通路を負圧にして、その後制御弁を開く
ことにより該流通路及び油圧ポンプにシリンダから作動
油を流入させて該流通路を加圧し、同時に該作動油を油
タンクに戻し、この戻り作動油によって油ポンプ及び電
動機を回転させ、同時に電動機に取り付けた回転数検出
器により上記電動機の回転数を検出し、その回転数が電
動機の同期回転数に達した時にインバータ電源を入れて
上記電動機を上記回転数と同一の回転数で回転すること
を特徴とするものである。
従来エレベータの下降時には、シリンター下方の制御
弁を開けることによりシリンダー内の作動油が制御弁を
通ってさらに油圧ポンプを経て油タンクに戻るが、この
とき戻り油により直接油圧ポンプが、さらに油圧ポンプ
に接続した電動機が回転させられる。このとき制御弁の
開度と電動機の回転数との関係は、第４図のように開度
が大きくなるに従って、即ち時間の経過につれて電動機
は戻り油により徐々に回転数を上げてゆく、しかしエレ
ベータの下降が加速されて弁開度が大きくなっていった
時に、戻り油の流れとインバータの周波数が同期してい
ないと起動時に少なからぬショックが起こる。
弁を開けることによりシリンダー内の作動油が制御弁を
通ってさらに油圧ポンプを経て油タンクに戻るが、この
とき戻り油により直接油圧ポンプが、さらに油圧ポンプ
に接続した電動機が回転させられる。このとき制御弁の
開度と電動機の回転数との関係は、第４図のように開度
が大きくなるに従って、即ち時間の経過につれて電動機
は戻り油により徐々に回転数を上げてゆく、しかしエレ
ベータの下降が加速されて弁開度が大きくなっていった
時に、戻り油の流れとインバータの周波数が同期してい
ないと起動時に少なからぬショックが起こる。
そこで制御弁が開いて全速下降になる前の電動機の任
意の回転数のときにその回転数と同一の回転数で電動機
をインバータ電源によって強制的に回転する。こうする
ことにより、作動油が単位時間当たり油タンクに戻る量
は弁の開度に依存することなく一定となり、エレベータ
の下降速度は電動機の回転数によって制御できるように
なる。
意の回転数のときにその回転数と同一の回転数で電動機
をインバータ電源によって強制的に回転する。こうする
ことにより、作動油が単位時間当たり油タンクに戻る量
は弁の開度に依存することなく一定となり、エレベータ
の下降速度は電動機の回転数によって制御できるように
なる。
以上の構成が従来の改良されたインバータ電源による
速度制御であるが、この場合でもインバータ制御に入る
前の乗り心地においては十分とはいえなかった。これは
特に電動機と油圧ポンプ（この場合油圧モーターの作用
をなす）の起動抵抗が大きいは、制御弁出口の圧力が大
きくなり、従ってこれらが起動しにくくなることによる
ものであり、制御弁の特性を十分に発揮していないから
である。
速度制御であるが、この場合でもインバータ制御に入る
前の乗り心地においては十分とはいえなかった。これは
特に電動機と油圧ポンプ（この場合油圧モーターの作用
をなす）の起動抵抗が大きいは、制御弁出口の圧力が大
きくなり、従ってこれらが起動しにくくなることによる
ものであり、制御弁の特性を十分に発揮していないから
である。
そこで本発明では、インバータ制御に入る前であって
さらに制御弁を開く前に電動機電源を入れて油圧ポンプ
（２）を、第１図に示すように油圧ポンプ（２）と制御
弁（６）とを結ぶ流通路（15）内の作動油を油タンク
（３）に戻す方向に回転して起動抵抗をなくし、その後
わずかな時間で電動機電源を切る。この操作によって上
記流通路（15）内は負圧となるので油タンク（３）内の
作動油は逆止弁（16）を通って流通路（15）内に供給さ
れ、さらに油圧ポンプ（２）を通って再び油タンク
（３）に戻るように循環する。その後制御弁（６）を開
けてシリンダー（４）内の作動油を流通路（15）内に流
入させ、該流通路（15）内を加圧する。同時にこの作動
油をさらに油ポンプ（２）を経由させて油タンク（３）
に戻してエレベータ（７）の下降を開始させる。このよ
うにこの戻し油により油圧ポンプ（２）が強制回転させ
られた後、前記のインバータ制御を実施する。
さらに制御弁を開く前に電動機電源を入れて油圧ポンプ
（２）を、第１図に示すように油圧ポンプ（２）と制御
弁（６）とを結ぶ流通路（15）内の作動油を油タンク
（３）に戻す方向に回転して起動抵抗をなくし、その後
わずかな時間で電動機電源を切る。この操作によって上
記流通路（15）内は負圧となるので油タンク（３）内の
作動油は逆止弁（16）を通って流通路（15）内に供給さ
れ、さらに油圧ポンプ（２）を通って再び油タンク
（３）に戻るように循環する。その後制御弁（６）を開
けてシリンダー（４）内の作動油を流通路（15）内に流
入させ、該流通路（15）内を加圧する。同時にこの作動
油をさらに油ポンプ（２）を経由させて油タンク（３）
に戻してエレベータ（７）の下降を開始させる。このよ
うにこの戻し油により油圧ポンプ（２）が強制回転させ
られた後、前記のインバータ制御を実施する。
このように油圧エレベータの下降開始前に電動機即ち
油圧ポンプを駆動して制御弁下方の流通路を負圧にして
おくことにより、下降開始の際にオイルポンプをオイル
モーターとして作用させ、また電動機の起動抵抗がない
ので制御弁自身の特性が発揮されてスタート時のスムー
ズな乗り心地が得られ、さらに一層の安定性が得られ
た。
油圧ポンプを駆動して制御弁下方の流通路を負圧にして
おくことにより、下降開始の際にオイルポンプをオイル
モーターとして作用させ、また電動機の起動抵抗がない
ので制御弁自身の特性が発揮されてスタート時のスムー
ズな乗り心地が得られ、さらに一層の安定性が得られ
た。
次に本発明の一実施例を図面に基づき説明する。
第１図はインバータ電源による油圧エレベータの速度
制御を示す。
制御を示す。
インバータ制御電源（11）およびインバータ制御装置
（13）は、電動機（１）の回転数を制御して油圧ポンプ
（２）を駆動し、ラム（５）と一体のエレベータ（７）
の速度を制御するものである。
（13）は、電動機（１）の回転数を制御して油圧ポンプ
（２）を駆動し、ラム（５）と一体のエレベータ（７）
の速度を制御するものである。
エレベータの上昇時には、電動機（１）はインバータ
制御装置（13）の運転パターンの指令により回転数を上
昇し、これに結合した油圧ポンプ（２）が駆動されて作
動油は油タンク（３）から油圧ポンプ（２）、流通路
（15）及び制御弁（６）を通ってシリンダー（４）に送
り込まれる。また逆に作動油を油タンク（３）に戻すこ
とによりエレベータ（７）は下降する。
制御装置（13）の運転パターンの指令により回転数を上
昇し、これに結合した油圧ポンプ（２）が駆動されて作
動油は油タンク（３）から油圧ポンプ（２）、流通路
（15）及び制御弁（６）を通ってシリンダー（４）に送
り込まれる。また逆に作動油を油タンク（３）に戻すこ
とによりエレベータ（７）は下降する。
電動機（１）の速度制御による油圧エレベータの上昇
下降の運転パターンの制御は、インバータ制御装置（1
3）（周波数設定抵抗，上昇、下降用インバータ制御ス
イッチ類等），制御用スイッチ（８）（油圧エレベータ
のレベル検出用センサ等），インバータ制御電源（11）
（加減速時間設定スイッチ），エレベータ（７）（かご
内のスイッチ類等）により行う。また制御抵抗ユニット
（12）は電動機（１）からインバータ制御電源（11）に
回生される電力を熱エネルギーとして放出させるための
ものであるが、このエネルギーは給湯・暖房用等に有効
に利用されるか又は屋外に放出される。
下降の運転パターンの制御は、インバータ制御装置（1
3）（周波数設定抵抗，上昇、下降用インバータ制御ス
イッチ類等），制御用スイッチ（８）（油圧エレベータ
のレベル検出用センサ等），インバータ制御電源（11）
（加減速時間設定スイッチ），エレベータ（７）（かご
内のスイッチ類等）により行う。また制御抵抗ユニット
（12）は電動機（１）からインバータ制御電源（11）に
回生される電力を熱エネルギーとして放出させるための
ものであるが、このエネルギーは給湯・暖房用等に有効
に利用されるか又は屋外に放出される。
このような構成のエレベータの上昇運転について説明
する。
する。
この上昇運転の際には、インバータ制御装置（13）や
エレベータ（７）のかご内外のスイッチ類等の操作でイ
ンバータ制御電源（11）の周波数，電圧等を制御するこ
とにより、電動機（１）の回転数を変化させて行うもの
である。先ず電動機（１）が運転されると、これに連結
した油圧ポンプ（２）が回転して吐出側に圧力を発生
し、作動油が油タンク（３）からシリンダ（４）に送り
込まれてスムーズな加速上昇，全速上昇及び減速停止を
行うことができる。
エレベータ（７）のかご内外のスイッチ類等の操作でイ
ンバータ制御電源（11）の周波数，電圧等を制御するこ
とにより、電動機（１）の回転数を変化させて行うもの
である。先ず電動機（１）が運転されると、これに連結
した油圧ポンプ（２）が回転して吐出側に圧力を発生
し、作動油が油タンク（３）からシリンダ（４）に送り
込まれてスムーズな加速上昇，全速上昇及び減速停止を
行うことができる。
このときインバータ制御電源（11）の入力側の消費電
力と運転時間との関係を第３図に示す。図から消費電力
は運転速度にほぼ比例して増加又は減少するのでインバ
ータ制御電源（11）の入力側の配電線の電圧変動は従来
の油圧エレベータに比べて大幅に小さくなる利点があ
る。
力と運転時間との関係を第３図に示す。図から消費電力
は運転速度にほぼ比例して増加又は減少するのでインバ
ータ制御電源（11）の入力側の配電線の電圧変動は従来
の油圧エレベータに比べて大幅に小さくなる利点があ
る。
次にエレベータの下降時は、上記の上昇時と同様にイ
ンバータ制御により電動機（１）の回転数を制御するも
のであるが、上記のようにインバータ制御する前に次の
動作を行わせる。
ンバータ制御により電動機（１）の回転数を制御するも
のであるが、上記のようにインバータ制御する前に次の
動作を行わせる。
即ちエレベータ（７）の静止状態から下降開始直前
に、わずかな時間電動機（１）を駆動して油圧ポンプ
（２）を、流通路（15）の作動油を油タンク（３）に戻
すように回転した後電動機（１）電源を切る。このとき
電動機（１）は電源が切られても慣性力によって回転す
るので、流通路（15）内は負圧となって作動油は油圧ポ
ンプ（２）と油タンク（３）と逆止弁（16）を循環す
る。この間の流通路（15）内の圧力は、第２図の経過時
間Ａ−Ｂ間で示すようにある一定の負圧に接近する。
に、わずかな時間電動機（１）を駆動して油圧ポンプ
（２）を、流通路（15）の作動油を油タンク（３）に戻
すように回転した後電動機（１）電源を切る。このとき
電動機（１）は電源が切られても慣性力によって回転す
るので、流通路（15）内は負圧となって作動油は油圧ポ
ンプ（２）と油タンク（３）と逆止弁（16）を循環す
る。この間の流通路（15）内の圧力は、第２図の経過時
間Ａ−Ｂ間で示すようにある一定の負圧に接近する。
その後第２図の任意のＢ点で制御弁（６）を作動して
パイロットS1により電磁弁S2を開き、シリンダー（４）
内の作動油を徐々に上記流通路（15）内に供給し、油圧
ポンプ（２）を通して油タンク（３）に戻す。こうする
と第２図に示すように流通路（15）内の圧力は上昇に転
じ、制御弁（６）の開度が大きくなるにつれて流通路
（15）内の圧力も増加する。そして第２図のＣ点でその
時に油圧ポンプ（２）が戻り油により強制的に回転させ
られ、即ち電動機（１）が回転させられている回転数で
インバータ電源（11）により電動機（１）を回転して、
従来と同様に速度制御する。なお電動機（１）の回転数
は常時インバータ制御電源（11）に接続した回転数検出
器により監視している。
パイロットS1により電磁弁S2を開き、シリンダー（４）
内の作動油を徐々に上記流通路（15）内に供給し、油圧
ポンプ（２）を通して油タンク（３）に戻す。こうする
と第２図に示すように流通路（15）内の圧力は上昇に転
じ、制御弁（６）の開度が大きくなるにつれて流通路
（15）内の圧力も増加する。そして第２図のＣ点でその
時に油圧ポンプ（２）が戻り油により強制的に回転させ
られ、即ち電動機（１）が回転させられている回転数で
インバータ電源（11）により電動機（１）を回転して、
従来と同様に速度制御する。なお電動機（１）の回転数
は常時インバータ制御電源（11）に接続した回転数検出
器により監視している。
このように本発明によれば、油圧エレベータの下降開
始時にエレベータのスムーズな運転ができるので乗り心
地の良いエレベータを提供できる顕著な効果を奏する。
始時にエレベータのスムーズな運転ができるので乗り心
地の良いエレベータを提供できる顕著な効果を奏する。
第１図は油圧エレベータとインバータ電源による速度制
御装置を示す説明図、第２図は本発明の制御方法を説明
する線図、第３図は油圧エレベータの上昇時の消費電力
の特性を示す線図、第４図は油圧エレベータの下降時の
制御弁の開度と電動機の回転数との関係を示す線図であ
る。 １……三相誘導電動機 ２……油圧ポンプ ３……油タンク ４……シリンダー ５……ラム ６……制御弁 ７……エレベータ ８……制御用スイッチ類 ９……遮断器 10……電磁接触器 11……インバータ制御電源 12……制動抵抗ユニット 13……インバータ制御装置 14……回転数検出器 15……流通路 16……逆止弁
御装置を示す説明図、第２図は本発明の制御方法を説明
する線図、第３図は油圧エレベータの上昇時の消費電力
の特性を示す線図、第４図は油圧エレベータの下降時の
制御弁の開度と電動機の回転数との関係を示す線図であ
る。 １……三相誘導電動機 ２……油圧ポンプ ３……油タンク ４……シリンダー ５……ラム ６……制御弁 ７……エレベータ ８……制御用スイッチ類 ９……遮断器 10……電磁接触器 11……インバータ制御電源 12……制動抵抗ユニット 13……インバータ制御装置 14……回転数検出器 15……流通路 16……逆止弁
Claims (1)
- 【請求項１】油圧ポンプにより、作動油を油タンクから
制御弁を経てシリンダに送り込み、また逆にその作動油
をシリンダから該制御弁及び油圧ポンプを経て油タンク
に戻すことによりラムと一体のエレベータを昇降させ、
さらに制御弁と油圧ポンプとを接続する作動油流通路を
逆止弁を介して油タンクと連通してなり、かつインバー
タ電源及びその制御装置によって前記の油圧ポンプを駆
動する電動機を制御する油圧エレベータにおいて、エレ
ベータの下降開始次に電動機及び油圧ポンプの起動抵抗
を小さくするために、一定時間電動機を駆動して作動油
を油タンクに戻す方向に油圧ポンプを作動することによ
り、上記流通路を負圧にして、その後制御弁を開くこと
により該流通路及び油圧ポンプにシリンダから作動油を
流入させて該流通路を加圧し、同時に該作動油を油タン
クに戻し、この戻り作動油によって油ポンプ及び電動機
を回転させ、同時に電動機に取り付けた回転数検出器に
より上記電動機の回転数を検出し、その回転数が電動機
の同期回転数に達した時にインバータ電源を入れて上記
電動機を上記回転数と同一の回転数で回転することを特
徴とするインバータ電源を用いた油圧エレベータの速度
制御方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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