JP3061500B2

JP3061500B2 - エレベータの電磁ブレーキ動作状態検出装置

Info

Publication number: JP3061500B2
Application number: JP5026904A
Authority: JP
Inventors: 秀樹石橋; 仁氷野
Original assignee: Hitachi Building Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Building Systems Co Ltd
Priority date: 1993-02-16
Filing date: 1993-02-16
Publication date: 2000-07-10
Anticipated expiration: 2015-07-10
Also published as: JPH06239545A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エレベータの電磁ブレ
ーキ動作状態検出装置に係り、特に、マイクロコンピュ
ータ（以下、マイコンと称する）を用いて必要なデータ
を自動的に収集し、そのデータを処理した後に基準値と
比較することにより電磁ブレーキの動作状態を判定する
エレベータの電磁ブレーキ動作状態検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特公平２−３６５１８号公
報に記載されているように、電磁ブレーキの吸引、釈放
時に電磁ブレーキのプランジャ（すなわち可動鉄心）の
ストロークを検出する変位検出器と、励磁コイルの励磁
電流値を検出する電流検出器と、この電流検出器から出
力される検出電圧データを処理するマイコンと、このマ
イコンの動作プログラム、あらかじめ設定される基準
値、および処理されたデータを記憶する記憶装置と、こ
の記憶装置に記憶された処理データの転送を受ける記録
装置とを備えたエレベータの電磁ブレーキ動作状態検出
装置が提案されている。

【０００３】そして、上述したマイコンは、前記の記憶
装置に記憶された検出電圧データに含まれる電圧値の変
化量から、電磁ブレーキの吸引開始時刻、吸引終了時
刻、釈放開始時刻、釈放終了時刻を検出し、これらの検
出された各時刻と検出電圧値とに基づいて、プランジャ
の起動時間、釈放時間、移動量、励磁電流値等の動作特
性を求め、これらのデータについて一定時間内の最大
値、最小値および平均値を求める演算処理手段と、この
演算処理手段で求められたデータ値をそれぞれの基準値
と比較して電磁ブレーキの動作状態が良好であるかどう
かを判定する比較判定手段とを含んでいる。

【０００４】このような従来の電磁ブレーキ動作状態検
出装置では、プランジャの起動時間、釈放時間、移動
量、励磁電流値等の動作特性を求め、これらのデータに
ついて一定時間内の最大値、最小値、および平均値を求
めて各基準値と比較するようになっているので、電磁ブ
レーキの動作状態の全体的な傾向が良好であるかどうか
を自動的に判定することができる。なお、この電磁ブレ
ーキ動作状態検出装置から出力される判定結果に基づい
て、保守員などが電磁ブレーキの動作状態を最終的に判
断するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のエレベータの電磁ブレーキ動作状態検出装置では、
電磁ブレーキの動作状態の全体的な傾向が良好であるか
どうかを判定することはできるが、複雑な過程を経て変
化する電磁ブレーキの動作状態の各部分については比較
することはできない。このため、電磁ブレーキ動作状態
検出装置から出力される判定結果に基づいて、保守員な
どが電磁ブレーキの動作状態を最終的に判断する際にか
なりの経験や熟練を要するとともに、時間がかかるとい
う問題があった。

【０００６】しかも、この従来のエレベータの電磁ブレ
ーキ動作状態検出装置では、電磁ブレーキの吸引、釈放
時に電磁ブレーキのプランジャのストロークを検出する
変位検出器が必要であり、すなわち、エレベータ停止時
に重要な制動動作を行なう電磁ブレーキに前記の変位検
出器を設置するので、安全面で支障を生じる懸念があっ
た。このため、当該電磁ブレーキの動作を監視する保守
員が立ち会っているときのみ、上述した電磁ブレーキ動
作状態検出装置を用いて点検を行なうようになってい
た。なお、前記の変位検出器は、エレベータの通常動
作、例えば電磁ブレーキの制動動作などに何ら係りのな
い部品である。

【０００７】本発明はこのような従来技術における実情
に鑑みてなされたもので、その目的は、電磁ブレーキに
備えられるプランジャのストロークを検出する変位検出
器を要せずに、電磁ブレーキの動作状態が良好であるか
どうかを自動的に判定することのできるエレベータの電
磁ブレーキ動作状態検出装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、電磁ブレーキのプランジャを吸引する励磁
コイルの励磁電流値を検出する電流検出器と、この電流
検出器から出力される電流信号を処理する信号処理部と
を備えたエレベータの電磁ブレーキ動作状態検出装置に
おいて、前記信号処理部が、前記電流信号を微分する微
分回路と、この微分回路で微分した信号に基づいて前記
プランジャの吸引動作の開始から完了までの完全起動時
間、および前記励磁コイルの励磁電流の通電を遮断して
から前記プランジャの釈放動作の開始までの釈放遅れ時
間をそれぞれ求める時間算出手段と、この時間算出手段
で求めた時間をあらかじめ設定されるそれぞれの基準時
間と比較して前記電磁ブレーキの動作状態が良好である
かどうかを判定する第１の比較判定手段と、前記プラン
ジャの吸引完了時点での励磁電流値、および前記プラン
ジャの釈放開始時点での励磁電流値をそれぞれ求める電
流算出手段と、この電流算出手段で求めた励磁電流値を
あらかじめ設定されるそれぞれの基準電流値と比較して
前記電磁ブレーキの動作状態が良好であるかどうかを判
定する第２の比較判定手段とを含む構成にしてある。

【０００９】

【作用】本発明は上記のように構成したので、電流検出
器から出力される電流信号を処理する信号処理部は、微
分回路により電流信号を微分して、この微分された信号
に基づいて、時間算出手段によりプランジャの完全起動
時間、釈放遅れ時間および釈放時間をそれぞれ求め、こ
れらの算出した時間を第１の比較判定手段により各基準
時間と比較して電磁ブレーキの動作状態が良好であるか
どうかを判定する。また、電流算出手段により、前記の
プランジャの吸引完了時点での励磁電流値、およびプラ
ンジャの釈放開始時点での励磁電流値をそれぞれ求め
て、この電流算出手段で求めた励磁電流値を第２の比較
判定手段によりそれぞれの基準電流値と比較して電磁ブ
レーキの動作状態が良好であるかどうかを判定する。こ
れによって、プランジャの完全起動時間、釈放遅れ時間
および釈放時間に関する比較判定を行なうことができ、
すなわち、電磁ブレーキのプランジャのストロークを検
出する変位検出器を要せずに、電磁ブレーキの動作状態
について従来の場合と比べてより詳しい比較判定を自動
的に行なうことができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明のエレベータの電磁ブレーキ動
作状態検出装置の実施例を図に基づいて説明する。図１
は本発明のエレベータの電磁ブレーキ動作状態検出装置
の一実施例を示すブロック図、図２は図１の検出装置を
備えた電磁ブレーキの全体構成を示す説明図、図３は図
１の検出装置の動作を説明する特性図である。なお、こ
の図３の（ａ）は励磁電流およびプランジャストローク
の時間的変化の一例を示す特性図、図３の（ｂ）は電流
信号の微分結果を示す特性図である。

【００１１】一般にエレベータの電磁ブレーキは、図２
に示すように、図示しない巻上機に制動力を付与する制
動部１と、この制動部１を開放する電磁石装置２とから
なっている。上述した制動部１は、図示しない巻上機と
連動するブレーキドラム３と、このブレーキドラム３に
摺接可能な１対のブレーキシュー４と、それぞれ下端が
回動可能に取付けられ、各ブレーキシュー４をそれぞれ
支持する１対のレバー５と、これらのレバー５の上部に
挿通されるロッド６と、このロッド６の両端にそれぞれ
設けられ、各レバー５に対して閉じる方向にばね力を付
勢する制動ばね７などとからなっている。上述した電磁
石装置２は、導電回路８ａに接続される励磁コイル８
と、この励磁コイル８の内側に固定される固定鉄心９
と、この固定鉄心９の上部に移動可能に設けられるプラ
ンジャ（すなわち可動鉄心）１０と、このプランジャ１
０が上部に取付けられ、固定鉄心９に挿通されるロッド
１１と、このロッド１１の下端に各一端が当接し、各他
端が押し棒１２を介して前記のレバー５をそれぞれブレ
ーキドラム３から離隔する方向へ押圧する１対のアーム
１３と、ブラケット１４に設けられるシャントスイッチ
１５とを有している。

【００１２】このようなエレベータの電磁ブレーキで
は、エレベータの起動時に図示しないブレーキ制御用リ
レーがオン状態となって電磁石装置２の励磁コイル８に
導電回路８ａを介して励磁電流が通電される。これに伴
い、励磁コイル８の磁束により固定鉄心９が磁化される
ので、この固定鉄心９によりプランジャ１０が図１の下
方へ吸引され、ロッド１１の下端がアーム１３の各一端
を押圧する。これに伴い、アーム１３の脚部はそれぞれ
外側に広がり、押し棒１２を介してレバー５が制動ばね
７のばね力に抗して押し広げられる。その結果、ブレー
キシュー４がブレーキドラム３に摺接する状態が解除さ
れるので、このブレーキドラム３および巻上機が回転可
能となる。

【００１３】一方、エレベータの停止時にブレーキ制御
用リレーのオフ状態になって電磁石装置２の励磁コイル
８への励磁電流が遮断され、固定鉄心９の磁化が解除さ
れてプランジャ１０の吸引が停止される。これに伴い、
制動ばね７のばね力によりレバー５が図１に示す当初の
位置まで押し戻されて、ブレーキシュー４がブレーキド
ラム３に摺接するので、このブレーキドラム３および巻
上機が制動される。このとき、アーム１３を介してロッ
ド１１が押し上げられるので、図１に示すように、プラ
ンジャ１０が固定鉄心９から離間した状態に復帰する。

【００１４】そして、本実施例の電磁ブレーキ動作状態
検出装置は、図２に示すように、前記の励磁コイル８の
導電回路８ａに設けられ、励磁電流値を検出する電流検
出器１７と、この電流検出器１７と接続される信号処理
部１８とからなっている。この信号処理部１８は、図１
に示すように、電流検出器１７に接続されるバッファア
ンプ２１と、このバッファアンプ２１に接続されるＡ／
Ｄ変換器（すなわちアナログ−デジタル変換器）２２
と、このＡ／Ｄ変換器２２に接続される入力制御装置２
３と、この入力制御装置２３に接続される微分回路２
４、警報ランプ２５およびマイコン２６と、このマイコ
ン２６にそれぞれ接続されるＲＯＭ（すなわち読み出し
専用メモリ）２７およびＲＡＭ（すなわちランダムアク
セスメモリ）２８とからなっている。

【００１５】前記の電流検出器１７は、励磁コイル８の
励磁電流値を検出して、この励磁電流値に対応する電流
信号を出力するようになっている。前記のＲＯＭ２７
は、マイコン２６の動作プログラムを記憶するととも
に、プランジャ１０のストロークなどに関する各種の基
準データを記憶するようになっている。前記のマイコン
２６はエレベータ制御装置３０と接続され、このエレベ
ータ制御装置３０は交換器３１、電話回線３２を介して
監視センタ３３と接続されている。前記の励磁コイル８
は、導電回路８ａを介して図示しない抵抗器と並列接続
されている。

【００１６】なお、前記のマイコン２６およびＲＡＭ２
８により、微分回路２４で微分した信号に基づいて、図
３の（ａ）に示すプランジャ１０の完全起動時間Ｔ₁、
および釈放遅れ時間Ｔ₂をそれぞれ求める時間算出手段
が構成されており、前記の電流検出器１７により、プラ
ンジャ１０の吸引完了時刻ｔ₂での励磁電流値ａ₂、およ
び釈放開始時刻ｔ₃での励磁電流値ａ₁をそれぞれ求める
電流算出手段が構成されている。さらに、前記のマイコ
ン２６、ＲＯＭ２７およびＲＡＭ２８により、前記の時
間算出手段で求めた時間Ｔ₁、Ｔ₂をそれぞれの基準時間
と比較して電磁ブレーキの動作状態が良好であるかどう
かを判定する第１の比較判定手段と、前記の電流算出手
段で求めた励磁電流値をそれぞれの基準電流値と比較す
る第２の比較判定手段とが構成されている。さらに前記
の基準時間は、電磁ブレーキの形式に応じて許容範囲の
時間にあらかじめ設定され、同様に前記の基準電流値
も、電磁ブレーキの形式に応じて許容範囲の電流値にあ
らかじめ設定されている。

【００１７】この実施例にあっては、励磁コイル８に通
電される励磁電流の増減に伴ってプランジャ１０が吸引
−釈放動作を生じる際、前記の励磁電流を電流検出器１
７により検出する。この電流検出器１７で検出される励
磁電流は、図３の（ａ）の特性線４１で示すように変化
し、プランジャ１０のストロークは他の特性線４２で示
すように変化する。すなわち、このような特性線４１、
４２で示すように、まず時刻ｔ₁で励磁電流の通電開始
に伴って励磁電流は増加していくが、励磁コイル８にイ
ンダクタンスがあるため時定数をもって徐々に電流が増
加して、この電流が所定値まで増加するとき、プランジ
ャ１０が固定鉄心９の方向へ吸引される。このプランジ
ャ１０の吸引動作に伴って、固定鉄心９との隙間が小さ
くなることから、励磁コイル８のインダクタンスが徐々
に増加し、励磁電流の特性を示す特性線４１の増加割合
が徐々に小さくなる。その後、時刻ｔ₂でプランジャ１
０がストロークＳ₁まで達して吸引動作が完了したと
き、励磁電流が電流値ａ₂に達するとともに、固定鉄心
９とプランジャ１０の隙間が一定となることから励磁コ
イル８のインダクタンスの増加がなくなる。これによっ
て、励磁電流の増加割合が変化するので、この励磁電流
の特性を示す特性線４１が電流値ａ₂の部分で折れ点を
有している。次いで、時刻ｔ₃で励磁電流が電流値ａ₁に
到達して平坦状態に安定する。

【００１８】その後、時刻ｔ₄で励磁コイル８への励磁
電流の通電を遮断すると、励磁電流が電流値ａ₁から立
ち下がる。このとき、励磁コイル８と図示しない抵抗器
とが導電回路８ａを介して電気的に閉回路を形成して、
通電時に励磁コイル８で蓄えられた電気エネルギを前記
の抵抗器で消費することにより、プランジャ１０の釈放
動作を迅速に行なうようになっている。次いで、時刻ｔ
₅で励磁電流が電流値ａ₃まで立ち下がるとき、プランジ
ャ１０がストロークＳ₁からの釈放動作が開始される。
その直後に前記の電気エネルギが急激に放出されるため
に励磁電流が一時的に立上った後、プランジャ１０の釈
放動作に伴って固定鉄心９との隙間が大きくなることか
ら、励磁コイル８のインダクタンスが徐々に減少する。
そして、時刻ｔ₆で励磁コイル８で蓄えられた電気エネ
ルギの放出を完了して励磁電流が零となった後、プラン
ジャ１０が当初の位置まで戻る。

【００１９】そして、電流検出器１７から出力される電
流信号は、信号処理部１８により処理される。この信号
処理部１８では、前記の電流信号をバッファアンプ２１
により増幅した後、Ａ／Ｄ変換器２２により一定時間毎
にデジタル電流信号にデジタル変換し、入力制御装置２
３を介して入力してＲＡＭ２８で記憶する。そして、マ
イコン２６は、ＲＯＭ２７に記憶される動作プログラム
に従って、ＲＡＭ２８で記憶されるデジタル電流信号を
読み出して微分回路２４に供給し、この微分回路２４に
より微分して電流微分信号を得てＲＡＭ２８で再び記憶
する。このとき、電流信号の微分値は図２の（ｂ）で示
すように推移する。次いで、マイコン２６は、ＲＡＭ２
８で記憶される電流微分信号の所要の各部分を適宜読み
出して演算処理を行ない、その演算結果をＲＡＭ２８で
記憶する。この演算処理により、完全起動時間（すなわ
ち励磁電流の立上り開始時刻ｔ₁からプランジャ１０の
吸引完了時刻ｔ₂までの時間）Ｔ₁に対応する第１のデー
タ信号と、釈放遅れ時間（すなわち励磁電流の立下がり
開始時刻ｔ₄からプランジャ１０の釈放開始時刻ｔ₅まで
の時間）Ｔ₂に対応する第２のデータ信号と、プランジ
ャ１０の吸引完了時刻ｔ₂での電流値ａ₂に対応する第３
のデータ信号と、プランジャ１０の釈放開始時刻ｔ₅で
の電流値ａ₃に対応する第４のデータ信号とを得るよう
になっている。

【００２０】次いで、マイコン２６は、ＲＡＭ２８で記
憶される第１のデータ信号および第２のデータ信号を読
み出すとともに、あらかじめ記憶される第１の基準デー
タ信号および第２の基準データ信号を読み出し、各デー
タ信号とそれぞれ対応する基準データ信号とを比較し
て、その比較結果をＲＡＭ２８で記憶する。これによっ
て、前述した時間Ｔ₁、Ｔ₂とあらかじめ設定される各基
準時間との比較により電磁ブレーキの動作状態が良好で
あるかどうかが判定される。さらに、マイコン２６は、
ＲＡＭ２８で記憶される第３のデータ信号および第４の
データ信号を読み出すとともに、あらかじめ記憶される
第３の基準データ信号および第４の基準データ信号を読
み出し、各データ信号とそれぞれ対応する基準データ信
号とを比較して、その比較結果をＲＡＭ２８で記憶す
る。これによって、プランジャ１０の吸引完了時刻ｔ₂
での電流値ａ₂、釈放開始時刻ｔ₅での電流値ａ₃と各基
準電流値との比較により、電磁ブレーキの動作状態が良
好であるどうかが判定される。そして、これらの第１の
データ信号ないし第４のデータ信号に基づく比較結果か
ら当該電磁ブレーキの動作状態が異常であると判定され
た場合、マイコン２６から異常信号が警報ランプ２５へ
出力されて、この警報ランプ２５が点灯するとともに、
エレベータ制御装置３０によりエレベータを休止するよ
うになっている。

【００２１】さらに、エレベータ制御装置３０は周知の
ようにエレベータ遠隔監視用の端末装置としての機能を
有していることから、このエレベータ制御装置３０は、
電話回線３２、交換器３１を介して監視センタ３３へ当
該エレベータの電磁ブレーキの動作が異常状態のため、
エレベータを休止したことを通報する。

【００２２】このように構成した実施例では、プランジ
ャ１０の完全起動時間Ｔ₁、釈放遅れ時間Ｔ₂、プランジ
ャ１０の吸引完了時刻ｔ₂での電流値ａ₂、および釈放開
始時刻ｔ₅での電流値ａ₃に関する比較判定を行なうこと
ができ、すなわち、電磁ブレーキの動作状態について従
来の場合と比べてより詳しい比較判定を自動的に行なう
ことができる。また、このような電磁ブレーキの動作状
態の良否判定を行なうのに、プランジャのストロークを
検出する変位検出器を要せずに済む。

【００２３】なお、本実施例では電磁ブレーキの動作状
態が異常であると判定された場合、警報ランプ２５が点
灯するとともにエレベータ制御装置３０によりエレベー
タを休止するように構成したが、マイコン２６により判
定結果を適宜読み出して図示しない記録装置で記録した
り、図示しない表示装置により表示することもできる。

【００２４】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、電
磁ブレーキの動作状態について詳しい比較判定を自動的
に行なうことができ、したがって、この比較判定結果に
基づいて、保守員などが経験や熟練を要することなく、
容易に電磁ブレーキの動作状態を最終的に判断すること
ができる。また、電磁ブレーキに備えられるプランジャ
のストロークを検出する変位検出器を要せずに済むこと
から、電磁ブレーキの動作を監視する保守員が立会わな
い無人の状態で電磁ブレーキの動作状態の点検を２４時
間、３６５日にわたり行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエレベータの電磁ブレーキ動作状態検
出装置の一実施例を示すブロック図である。

【図２】図１の検出装置を備えた電磁ブレーキの全体構
成を示す説明図である。

【図３】図１の検出装置の動作を説明する特性図であ
る。

【符号の説明】

８励磁コイル１０プランジャ１７電流検出器１８信号処理部２３入力制御装置２４微分回路２５警報ランプ２６マイコン２７ＲＯＭ２８ＲＡＭ３０エレベータ制御装置３１交換器３２電話回線３３監視センタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−106582（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−6437（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−287684（ＪＰ，Ａ) 特開平４−66483（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B66B 1/00 - 5/28

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電磁ブレーキのプランジャを吸引する励
磁コイルの励磁電流値を検出する電流検出器と、この電
流検出器から出力される電流信号を処理する信号処理部
とを備えたエレベータの電磁ブレーキ動作状態検出装置
において、前記信号処理部が、前記電流信号を微分する
微分回路と、この微分回路で微分した信号に基づいて前
記プランジャの吸引動作の開始から完了までの完全起動
時間、および前記励磁コイルの励磁電流の通電を遮断し
てから前記プランジャの釈放動作の開始までの釈放遅れ
時間をそれぞれ求める時間算出手段と、この時間算出手
段で求めた時間をあらかじめ設定されるそれぞれの基準
時間と比較して前記電磁ブレーキの動作状態が良好であ
るかどうかを判定する第１の比較判定手段と、前記プラ
ンジャの吸引完了時点での励磁電流値、および前記プラ
ンジャの釈放開始時点での励磁電流値をそれぞれ求める
電流算出手段と、この電流算出手段で求めた励磁電流値
をあらかじめ設定されるそれぞれの基準電流値と比較し
て前記電磁ブレーキの動作状態が良好であるかどうかを
判定する第２の比較判定手段とを含むことを特徴とする
エレベータの電磁ブレーキ動作状態検出装置。
【請求項２】第１の比較判定手段により、時間算出手
段で求めた時間が電磁ブレーキの形式に応じてあらかじ
め定められる許容範囲内にあるかどうかを判定するとと
もに、第２の比較判定手段により、電流算出手段で求め
た電流が電磁ブレーキの形式に応じてあらかじめ定めら
れる許容範囲内にあるかどうかを判定するようにしたこ
とを特徴とする請求項１項記載のエレベータの電磁ブレ
ーキ動作状態検出装置。