JP3278200B2 - エレベータのデータ伝送装置 - Google Patents
エレベータのデータ伝送装置Info
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- Automation & Control Theory (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Types And Forms Of Lifts (AREA)
- Indicating And Signalling Devices For Elevators (AREA)
- Elevator Control (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、特に誘導無線を応用
してかごの位置、速度あるいはリニアモータを利用した
ロープレスエレベータなどにおけるリニアモータの界磁
位相等を建屋側の制御装置に伝送するためのエレベータ
のデータ伝送装置に関する。
してかごの位置、速度あるいはリニアモータを利用した
ロープレスエレベータなどにおけるリニアモータの界磁
位相等を建屋側の制御装置に伝送するためのエレベータ
のデータ伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のエレベータ装置の概要を図４に示
す。図４において、１はエレベータの巻上機、２はエレ
ベータのロープ位置をずらす反らせ車、３はエレベータ
のかご及び釣合重りを吊すロープ、４はエレベータのか
ご５をガイドするかご用レール、６は釣合重り７をガイ
ドする釣合重り用のレールである。
す。図４において、１はエレベータの巻上機、２はエレ
ベータのロープ位置をずらす反らせ車、３はエレベータ
のかご及び釣合重りを吊すロープ、４はエレベータのか
ご５をガイドするかご用レール、６は釣合重り７をガイ
ドする釣合重り用のレールである。
【０００３】このように構成された従来のエレベータ装
置では、かご５を吊すロープ３を必要とし、このため、
例えば１０００ｍ以上の超高層ビル等ではロープ重量等
が問題となり、実用的ではなかった。そのような従来の
エレベータ装置の問題点を解決する為の手段として、例
えば特開平３−２３１７１号公報にはリニアモータによ
り駆動するロープレスエレベータが開示されている。
置では、かご５を吊すロープ３を必要とし、このため、
例えば１０００ｍ以上の超高層ビル等ではロープ重量等
が問題となり、実用的ではなかった。そのような従来の
エレベータ装置の問題点を解決する為の手段として、例
えば特開平３−２３１７１号公報にはリニアモータによ
り駆動するロープレスエレベータが開示されている。
【０００４】図５は上記公報に記載されたものと同様な
ロープレスエレベータの構成を示すものである。図５に
おいて、５はエレベータのかご、８は永久磁石または超
電動コイル等により構成されるリニアモータの界磁、９
は建屋側に敷設されるリニアモータの電機子コイル、１
０は電機子のヨークであり、この電機子コイル９とヨー
ク１０はエレベータの昇降路１１に沿ってエレベータの
かご５を案内すべくエレベータの両側に取付られてい
る。また、１２はエレベータを支えるガイドレール、１
３は上部バッファである。
ロープレスエレベータの構成を示すものである。図５に
おいて、５はエレベータのかご、８は永久磁石または超
電動コイル等により構成されるリニアモータの界磁、９
は建屋側に敷設されるリニアモータの電機子コイル、１
０は電機子のヨークであり、この電機子コイル９とヨー
ク１０はエレベータの昇降路１１に沿ってエレベータの
かご５を案内すべくエレベータの両側に取付られてい
る。また、１２はエレベータを支えるガイドレール、１
３は上部バッファである。
【０００５】また、図６は図５に利用されている地上一
次方式のリニアモータの原理図を示すものである。図６
において、エレベータのかご側に配置されたリニアモー
タの界磁８に対し建屋側に配置された電機子コイル９
に、界磁を引きつけるような極性を持ち、負荷に見合っ
た進行磁界８Ａが発生するように、３相交流電流を流す
と、電磁気学で明解なＢ・Ｌ・Ｉ則（Ｂ；磁束密度、
Ｌ；電流辺の長さ、Ｉ；電流）により推力が発生する。
次方式のリニアモータの原理図を示すものである。図６
において、エレベータのかご側に配置されたリニアモー
タの界磁８に対し建屋側に配置された電機子コイル９
に、界磁を引きつけるような極性を持ち、負荷に見合っ
た進行磁界８Ａが発生するように、３相交流電流を流す
と、電磁気学で明解なＢ・Ｌ・Ｉ則（Ｂ；磁束密度、
Ｌ；電流辺の長さ、Ｉ；電流）により推力が発生する。
【０００６】図７は上記電機子コイル９の給電制御ブロ
ック図を示し、図５で示した電機子コイル９は電機子コ
イル９１Ｌ〜９４Ｌ、９１Ｒ〜９４Ｒで示され、その
内、電機子コイル９１Ｌ，９２Ｌ，９３Ｌ，９４Ｌは左
側に配置され、電機子コイル９１Ｒ，９２Ｒ，９３Ｒ，
９４Ｒは右側に配置されている。そして、電機子コイル
９１Ｌ，９１Ｒ，９３Ｌ，９３Ｒは切替スイッチ２１，
２３を介してインバータ１４ａにより給電されて励磁
し、また、電機子コイル９２Ｌ，９２Ｒ，９３Ｌ，９４
Ｒは切替スイッチ２２，２４を介してインバータ１４ｂ
により給電されて励磁する。
ック図を示し、図５で示した電機子コイル９は電機子コ
イル９１Ｌ〜９４Ｌ、９１Ｒ〜９４Ｒで示され、その
内、電機子コイル９１Ｌ，９２Ｌ，９３Ｌ，９４Ｌは左
側に配置され、電機子コイル９１Ｒ，９２Ｒ，９３Ｒ，
９４Ｒは右側に配置されている。そして、電機子コイル
９１Ｌ，９１Ｒ，９３Ｌ，９３Ｒは切替スイッチ２１，
２３を介してインバータ１４ａにより給電されて励磁
し、また、電機子コイル９２Ｌ，９２Ｒ，９３Ｌ，９４
Ｒは切替スイッチ２２，２４を介してインバータ１４ｂ
により給電されて励磁する。
【０００７】今、エレベータのかご５が電機子コイル９
１Ｌ，９１Ｒ上にいる時は、切替スイッチ２１が閉にな
り、インバータ１４ａにより電機子コイル９１Ｌ，９１
Ｒが励磁される。励磁された電機子電流とエレベータの
かご５に取付けられた界磁８の相互作用により、エレベ
ータが駆動される。また、エレベータのかご５が下降
し、電機子コイル９１Ｌ，９１Ｒから９２Ｌ，９２Ｒに
乗り移る時にはインバータ１４ａにより電機子コイル９
１Ｌ，９１Ｒとインバータ１４ｂにより電機子コイル９
２Ｌ，９２Ｒが励磁される。その時は切替スイッチ２
１，２２が閉となっている。
１Ｌ，９１Ｒ上にいる時は、切替スイッチ２１が閉にな
り、インバータ１４ａにより電機子コイル９１Ｌ，９１
Ｒが励磁される。励磁された電機子電流とエレベータの
かご５に取付けられた界磁８の相互作用により、エレベ
ータが駆動される。また、エレベータのかご５が下降
し、電機子コイル９１Ｌ，９１Ｒから９２Ｌ，９２Ｒに
乗り移る時にはインバータ１４ａにより電機子コイル９
１Ｌ，９１Ｒとインバータ１４ｂにより電機子コイル９
２Ｌ，９２Ｒが励磁される。その時は切替スイッチ２
１，２２が閉となっている。
【０００８】そして、エレベータのかご５が電機子コイ
ル９２Ｌ，９２Ｒ上に完全に乗り移った場合は切替スイ
ッチ２２のみが閉となり、電機子コイル９２Ｌ，９２Ｒ
が励磁される。以下、切替スイッチ２３を閉にして、電
機子コイル９３Ｌ，９３Ｒを励磁、切替スイッチ２４を
閉にして電機子コイル９４Ｌ，９４Ｒを励磁する。この
ようにして、エレベータは下降する。また、上昇する場
合には、その逆のシーケンスにより、電機子コイル９を
励磁していく。
ル９２Ｌ，９２Ｒ上に完全に乗り移った場合は切替スイ
ッチ２２のみが閉となり、電機子コイル９２Ｌ，９２Ｒ
が励磁される。以下、切替スイッチ２３を閉にして、電
機子コイル９３Ｌ，９３Ｒを励磁、切替スイッチ２４を
閉にして電機子コイル９４Ｌ，９４Ｒを励磁する。この
ようにして、エレベータは下降する。また、上昇する場
合には、その逆のシーケンスにより、電機子コイル９を
励磁していく。
【０００９】ところで、このように建屋側に敷設された
電機子コイル９を励磁していくことにより、エレベータ
のかご５を推進してロープレスエレベータの制御方式は
一般に確立していないが、上述したのと同様の原理によ
り推進するリニアモータカーでは、速度が高速である
為、図８及び図９に示すような交差誘導線を利用して位
置及び速度を検出している。
電機子コイル９を励磁していくことにより、エレベータ
のかご５を推進してロープレスエレベータの制御方式は
一般に確立していないが、上述したのと同様の原理によ
り推進するリニアモータカーでは、速度が高速である
為、図８及び図９に示すような交差誘導線を利用して位
置及び速度を検出している。
【００１０】図８において、４０はエレベータの昇降路
に敷設された交差誘導線ケーブルで、位置検出対（Ｇ１
−Ａ，Ｇ１−Ｂ，Ｇ2，・・・，Ｇn）４１〜４４、デー
タ伝送対（Ｄ1，Ｄ2）４５，４６，及び信号レベル基準
対（Ｃ）４７を有する。また、５７と８４はエレベータ
のかご５に搭載された誘導無線用のアンテナと発振器で
ある。
に敷設された交差誘導線ケーブルで、位置検出対（Ｇ１
−Ａ，Ｇ１−Ｂ，Ｇ2，・・・，Ｇn）４１〜４４、デー
タ伝送対（Ｄ1，Ｄ2）４５，４６，及び信号レベル基準
対（Ｃ）４７を有する。また、５７と８４はエレベータ
のかご５に搭載された誘導無線用のアンテナと発振器で
ある。
【００１１】図８に示される構成においては、エレベー
タのかご５に搭載された誘導線無線用のアンテナ５７を
発振器８４により励振することにより、アンテナ８１と
対向したエレベータの昇降路に敷設された交差誘導線ケ
ーブル４０内の各々の誘導線に起電力が誘起される。図
９にその様子が示されるように、誘導線が交差している
ところの電位がＯＶになっている疑似正弦波となってい
る。
タのかご５に搭載された誘導線無線用のアンテナ５７を
発振器８４により励振することにより、アンテナ８１と
対向したエレベータの昇降路に敷設された交差誘導線ケ
ーブル４０内の各々の誘導線に起電力が誘起される。図
９にその様子が示されるように、誘導線が交差している
ところの電位がＯＶになっている疑似正弦波となってい
る。
【００１２】従って、図８の誘導線（Ｇ１−ＡとＧ１−
Ｂ）４１と４２は図示したように、交差点が９０度ずれ
た配置になっている為、図９に示したように、誘導線
（Ｇ１−Ａ）４１と（Ｇ１−Ｂ）４２に誘起される起電
力は位相が９０度ずれている。一般に、ノイズマージン
を上げる為、信号レベル基準対４７の符号と比較するこ
とにより１，０を判定している。
Ｂ）４１と４２は図示したように、交差点が９０度ずれ
た配置になっている為、図９に示したように、誘導線
（Ｇ１−Ａ）４１と（Ｇ１−Ｂ）４２に誘起される起電
力は位相が９０度ずれている。一般に、ノイズマージン
を上げる為、信号レベル基準対４７の符号と比較するこ
とにより１，０を判定している。
【００１３】また、交差誘導線ケーブル４０内には、一
般に、図８のＧ１〜Ｇｎのように絶対位置が検出できる
よう、所定のコードを持つ複数本の誘導線４１〜４４が
内蔵されて絶対位置が検出されるようになされ、誘導線
の疑似正弦波のアナログ値を内挿することにより、位置
検出精度及び速度検出精度を上げていた。速度検出は所
定時間の位置の変化量から計算により求めていた。
般に、図８のＧ１〜Ｇｎのように絶対位置が検出できる
よう、所定のコードを持つ複数本の誘導線４１〜４４が
内蔵されて絶対位置が検出されるようになされ、誘導線
の疑似正弦波のアナログ値を内挿することにより、位置
検出精度及び速度検出精度を上げていた。速度検出は所
定時間の位置の変化量から計算により求めていた。
【００１４】また、誘導無線を利用することにより、位
置検出とキャリア周波数を異ならせることにより、通常
のデータ通信も可能であり、データ通信用の誘導線（Ｄ
１）４６，（Ｄ２）４５により、移動体と地上側の通信
を行っていたりした。なお、交差点では通信が不可能で
ある為、通常誘導線（Ｄ１）４６，（Ｄ２）４５のよう
に、９０度交差点をずらせた２本の誘導線を利用して行
っている。
置検出とキャリア周波数を異ならせることにより、通常
のデータ通信も可能であり、データ通信用の誘導線（Ｄ
１）４６，（Ｄ２）４５により、移動体と地上側の通信
を行っていたりした。なお、交差点では通信が不可能で
ある為、通常誘導線（Ｄ１）４６，（Ｄ２）４５のよう
に、９０度交差点をずらせた２本の誘導線を利用して行
っている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の誘導無線を利用した移動体の位置検出及び速度
検出方式は交差誘導線のみを利用している為、位置精度
及び速度精度が交差誘導線の交差の長さにより決定して
しまうので、一般に、最小検出精度は誘導線の疑似正弦
波のアナログ値を内挿した場合にも高めるのに限界があ
り、慣性の非常に大きい鉄道や移動クレーン等では問題
がなかったが、エレベータのように比較的慣性が低く、
振動等が問題となるような用途には精度的に不十分であ
った。
た従来の誘導無線を利用した移動体の位置検出及び速度
検出方式は交差誘導線のみを利用している為、位置精度
及び速度精度が交差誘導線の交差の長さにより決定して
しまうので、一般に、最小検出精度は誘導線の疑似正弦
波のアナログ値を内挿した場合にも高めるのに限界があ
り、慣性の非常に大きい鉄道や移動クレーン等では問題
がなかったが、エレベータのように比較的慣性が低く、
振動等が問題となるような用途には精度的に不十分であ
った。
【００１６】この発明は、上述した従来例における問題
点を解消するためになされたもので、誘導無線を応用し
た移動体の位置及び速度検出をエレベータに応用すべく
誘導無線の誤差を補間して高精度の検出データの伝送が
行い得るエレベータのデータ伝送装置を得ることを目的
とする。
点を解消するためになされたもので、誘導無線を応用し
た移動体の位置及び速度検出をエレベータに応用すべく
誘導無線の誤差を補間して高精度の検出データの伝送が
行い得るエレベータのデータ伝送装置を得ることを目的
とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】この発明に係るエレベー
タのデータ伝送装置は、建屋側のエレベータ昇降路に沿
って交差誘導線ケーブルを敷設し、上記かご側に、上記
交差誘導線ケーブルに位置検出用疑似正弦波を発生させ
る手段と、かごの移動量を検出する移動量検出手段と、
その移動量検出信号に基づいてかごの位置、速度データ
を計算する手段と、上記交差誘導線ケーブルを利用して
建屋側に配置された制御回路との間でデータ伝送する通
信手段とを備えると共に、上記建屋側に、上記交差誘導
線ケーブルを利用してかご側とデータ伝送する通信手段
と、電源投入時は上記交差誘導線ケーブルを利用して伝
送されるデータに基づいてかご側に敷設した二次導体の
磁極位置を検出して、建屋側に敷設した電機子への電流
指令の初期位相とする手段とを備え、上記初期位相に、
エレベータの移動により変化する界磁磁極の位相と、エ
レベータの速度と伝送遅れ時間及び位置検出遅れ時間の
合計遅れ時間とから計算される補正位相とを加算したも
のを建屋側に設けた電機子への電流指令の位相とするも
のである。
タのデータ伝送装置は、建屋側のエレベータ昇降路に沿
って交差誘導線ケーブルを敷設し、上記かご側に、上記
交差誘導線ケーブルに位置検出用疑似正弦波を発生させ
る手段と、かごの移動量を検出する移動量検出手段と、
その移動量検出信号に基づいてかごの位置、速度データ
を計算する手段と、上記交差誘導線ケーブルを利用して
建屋側に配置された制御回路との間でデータ伝送する通
信手段とを備えると共に、上記建屋側に、上記交差誘導
線ケーブルを利用してかご側とデータ伝送する通信手段
と、電源投入時は上記交差誘導線ケーブルを利用して伝
送されるデータに基づいてかご側に敷設した二次導体の
磁極位置を検出して、建屋側に敷設した電機子への電流
指令の初期位相とする手段とを備え、上記初期位相に、
エレベータの移動により変化する界磁磁極の位相と、エ
レベータの速度と伝送遅れ時間及び位置検出遅れ時間の
合計遅れ時間とから計算される補正位相とを加算したも
のを建屋側に設けた電機子への電流指令の位相とするも
のである。
【００１８】
【００１９】
【作用】この発明に係るエレベータのデータ伝送装置に
おいては、建屋側のエレベータ昇降路に沿って敷設され
た交差誘導線ケーブルを利用し、かご上に高精度の検出
器を置き、誘導無線により建屋側に敷設されている制御
装置に伝送するようにし、誘導無線の誤差をかご側に積
載した高精度検出器により補間することにより、高精度
の検出データの伝送が行い得、エレベータの高精度制御
に役立つと共に、電源投入時は上記交差誘導線ケーブル
を利用して伝送されるデータに基づいてかご側に敷設し
た二次導体の磁極位置を検出して、建屋側に敷設した電
機子への電流指令の初期位相とする手段とを備え、上記
初期位相に、エレベータの移動により変化する界磁磁極
の位相と、エレベータの速度と伝送遅れ時間及び位置検
出遅れ時間の合計遅れ時間とから計算される補正位相と
を加算したものを建屋側に設けた電機子への電流指令の
位相とすることにより、位相検出遅れとデータ伝送遅れ
に対する補正位相量を得て高精度の電流指令を得る。
おいては、建屋側のエレベータ昇降路に沿って敷設され
た交差誘導線ケーブルを利用し、かご上に高精度の検出
器を置き、誘導無線により建屋側に敷設されている制御
装置に伝送するようにし、誘導無線の誤差をかご側に積
載した高精度検出器により補間することにより、高精度
の検出データの伝送が行い得、エレベータの高精度制御
に役立つと共に、電源投入時は上記交差誘導線ケーブル
を利用して伝送されるデータに基づいてかご側に敷設し
た二次導体の磁極位置を検出して、建屋側に敷設した電
機子への電流指令の初期位相とする手段とを備え、上記
初期位相に、エレベータの移動により変化する界磁磁極
の位相と、エレベータの速度と伝送遅れ時間及び位置検
出遅れ時間の合計遅れ時間とから計算される補正位相と
を加算したものを建屋側に設けた電機子への電流指令の
位相とすることにより、位相検出遅れとデータ伝送遅れ
に対する補正位相量を得て高精度の電流指令を得る。
【００２０】
【００２１】
実施例１．以下、この発明の実施例を図に基づいて説明
する。図１はこの発明に用いられる実施例に係る誘導無
線装置を示すものである。図において、４０はエレベー
タの昇降路内に敷設された交差誘導線ケーブル、５１は
建屋側からエレベータのかご５側へのデータ伝送用の変
調回路で、キャリア周波数はｆ２であり、通常ＦＳ（fr
equency shift）変調される。５２はエレベータのかご
側５から建屋側へのデータ伝送用のバンドパスフィルタ
と検波回路である。
する。図１はこの発明に用いられる実施例に係る誘導無
線装置を示すものである。図において、４０はエレベー
タの昇降路内に敷設された交差誘導線ケーブル、５１は
建屋側からエレベータのかご５側へのデータ伝送用の変
調回路で、キャリア周波数はｆ２であり、通常ＦＳ（fr
equency shift）変調される。５２はエレベータのかご
側５から建屋側へのデータ伝送用のバンドパスフィルタ
と検波回路である。
【００２２】５３は建屋側のデータ伝送の送受信を制御
するデータ伝送回路、１４は電機子コイル９への給電制
御を行うインバータ、５５は建屋側の位置検出用のバン
ドパスフィルタと検波回路、５６は建屋側の複数個の位
置検出用の交差誘導線ケーブル４０からのデータにより
位置検出を行う位置検出回路である。
するデータ伝送回路、１４は電機子コイル９への給電制
御を行うインバータ、５５は建屋側の位置検出用のバン
ドパスフィルタと検波回路、５６は建屋側の複数個の位
置検出用の交差誘導線ケーブル４０からのデータにより
位置検出を行う位置検出回路である。
【００２３】また、５７はエレベータのかご側に設置さ
れている誘導無線用のアンテナ、５８はかご側に設置さ
れている位置検出用の励振回路で、変調周波数はｆ１で
ある。５９はかご側に設置されているデータ伝送用のバ
ンドパスフィルタと検波回路、６０はエレベータのかご
側から建屋側へのデータ伝送用の変調回路で、キャリア
周波数はｆ３である。６１はエレベータのかご側のデー
タ伝送の送受信を制御するデータ伝送回路である。
れている誘導無線用のアンテナ、５８はかご側に設置さ
れている位置検出用の励振回路で、変調周波数はｆ１で
ある。５９はかご側に設置されているデータ伝送用のバ
ンドパスフィルタと検波回路、６０はエレベータのかご
側から建屋側へのデータ伝送用の変調回路で、キャリア
周波数はｆ３である。６１はエレベータのかご側のデー
タ伝送の送受信を制御するデータ伝送回路である。
【００２４】さらに、６２はエンコーダ６３からのパル
ス列から位置及び速度を検出する為の位置及び速度検出
回路で、上記エンコーダ６３にはローラ６４が取り付け
られており、ローラ６４が昇降路のレールと接触するこ
とにより、エンコーダを回転させる。６５はエレベータ
のかご５側の機上入出力制御回路で、かご５内の行き先
階ボタン、表示器６７、或いはブレーキ６６の入出力制
御回路として使用される。
ス列から位置及び速度を検出する為の位置及び速度検出
回路で、上記エンコーダ６３にはローラ６４が取り付け
られており、ローラ６４が昇降路のレールと接触するこ
とにより、エンコーダを回転させる。６５はエレベータ
のかご５側の機上入出力制御回路で、かご５内の行き先
階ボタン、表示器６７、或いはブレーキ６６の入出力制
御回路として使用される。
【００２５】このような誘導無線を応用したロープレス
エレベータの建屋側の電機子コイル９を制御する為のイ
ンバータ１４の１ブロック分の制御回路５４のブロック
図を図２に示す。なお、５４Ａは図１に示す交差誘導線
ケーブル４０、変調回路５１〜データ伝送回路５３、及
びフィルタと検波回路５５、位置検出回路５６を有する
誘導無線装置を示す。図２において、６８はエレベータ
のかご側で検出、計算されたエレベータの速度の転送デ
ータを交差誘導線ケーブル４０を通して入力するインタ
ーフェース、６９はエレベータのかご側で検出されたエ
レベータの位置検出の遅れ、建屋側への伝送遅れによる
位相を補正する為の位相補正回路、７０はエレベータの
かご側で検出、計算されたエレベータに取り付けられた
界磁の磁極の位相の転送データを交差誘導線ケーブル４
０を通して受けるインターフェースである。
エレベータの建屋側の電機子コイル９を制御する為のイ
ンバータ１４の１ブロック分の制御回路５４のブロック
図を図２に示す。なお、５４Ａは図１に示す交差誘導線
ケーブル４０、変調回路５１〜データ伝送回路５３、及
びフィルタと検波回路５５、位置検出回路５６を有する
誘導無線装置を示す。図２において、６８はエレベータ
のかご側で検出、計算されたエレベータの速度の転送デ
ータを交差誘導線ケーブル４０を通して入力するインタ
ーフェース、６９はエレベータのかご側で検出されたエ
レベータの位置検出の遅れ、建屋側への伝送遅れによる
位相を補正する為の位相補正回路、７０はエレベータの
かご側で検出、計算されたエレベータに取り付けられた
界磁の磁極の位相の転送データを交差誘導線ケーブル４
０を通して受けるインターフェースである。
【００２６】また、７１は電機子への電流指令発生回
路、７２は電流指令とＤＣＣＴ７７により検出される電
機子電流との偏差を計算する減算回路、７３は電流の誤
差を増幅する３相の電流アンプ、７４はＰＷＭ（パルス
幅変調回路）回路の為の三角波キャリア発振器、７５は
電流偏差と三角波キャリアをつきあわせる３相のＰＷＭ
（パルス幅変調回路）回路、１４はＰＷＭ回路７５によ
り給電制御されて電機子電流を制御する為の３相インバ
ータブリッジである。
路、７２は電流指令とＤＣＣＴ７７により検出される電
機子電流との偏差を計算する減算回路、７３は電流の誤
差を増幅する３相の電流アンプ、７４はＰＷＭ（パルス
幅変調回路）回路の為の三角波キャリア発振器、７５は
電流偏差と三角波キャリアをつきあわせる３相のＰＷＭ
（パルス幅変調回路）回路、１４はＰＷＭ回路７５によ
り給電制御されて電機子電流を制御する為の３相インバ
ータブリッジである。
【００２７】さらに、７８は速度偏差を増幅する速度ア
ンプ、７９は速度指令と現在速度の偏差を計算するつき
あわせ回路、８０は速度指令回路、８１は目的階への移
動量、残量等を計算する位置制御部、８２はエレベータ
内での行き先ボタン、フロアー側での呼びボタン８３か
らの情報により、移動量を位置制御部に与えたり、残量
が０になったならばエレベータ側のブレーキを作動させ
るようにデータ転送する行き先階、ブレーキ制御部であ
る。
ンプ、７９は速度指令と現在速度の偏差を計算するつき
あわせ回路、８０は速度指令回路、８１は目的階への移
動量、残量等を計算する位置制御部、８２はエレベータ
内での行き先ボタン、フロアー側での呼びボタン８３か
らの情報により、移動量を位置制御部に与えたり、残量
が０になったならばエレベータ側のブレーキを作動させ
るようにデータ転送する行き先階、ブレーキ制御部であ
る。
【００２８】このように構成されたインバータの制御回
路５４ではかご５側に設置されている界磁８の磁石と電
機子電流が直交するように速度アンプ７８の出力を推力
指令、即ち電流指令Ｉ0として、３相電流を以下のよう
に制御する。 ＩU＝Ｉ0・ｓｉｎ（θ）、 ＩV＝Ｉ0・ｓｉｎ（θ−２／３π）、 ＩW＝Ｉ0・ｓｉｎ（θ＋２／３π） 但しθ＝θ0＋θ1＋θ2、 θ0；初期位相、 θ1；エレベータが移動したことにより変化する界磁磁
極の位相、 θ2；位相検出遅れ、データ伝送遅れに対する補正位相
量である。
路５４ではかご５側に設置されている界磁８の磁石と電
機子電流が直交するように速度アンプ７８の出力を推力
指令、即ち電流指令Ｉ0として、３相電流を以下のよう
に制御する。 ＩU＝Ｉ0・ｓｉｎ（θ）、 ＩV＝Ｉ0・ｓｉｎ（θ−２／３π）、 ＩW＝Ｉ0・ｓｉｎ（θ＋２／３π） 但しθ＝θ0＋θ1＋θ2、 θ0；初期位相、 θ1；エレベータが移動したことにより変化する界磁磁
極の位相、 θ2；位相検出遅れ、データ伝送遅れに対する補正位相
量である。
【００２９】ここで、現在速度ｖと検出遅れ時間及び伝
送遅れ時間との合計遅れ時間をｔsとすると、補正位相
量θ2は、θ2＝ｖ・ｔsとなる。また、電源投入時ある
いは検出器交換時等の初期位相θ0はエレベータ側で検
出しようとすると、リニア絶対値エンコーダ等が必要と
なり、あまり実用的ではない。従って、初期位相θ0は
誘導無線により検出する。誘導無線による誤差は所定階
に定位置停止した場合等図示しない定位置検出装置によ
り補正したりする。
送遅れ時間との合計遅れ時間をｔsとすると、補正位相
量θ2は、θ2＝ｖ・ｔsとなる。また、電源投入時ある
いは検出器交換時等の初期位相θ0はエレベータ側で検
出しようとすると、リニア絶対値エンコーダ等が必要と
なり、あまり実用的ではない。従って、初期位相θ0は
誘導無線により検出する。誘導無線による誤差は所定階
に定位置停止した場合等図示しない定位置検出装置によ
り補正したりする。
【００３０】初期位相の誤差はリニア同期モータの推力
の減少になるが、電源投入時等には、通常、無負荷であ
るので、その程度の誤差は無視できる程度である。動作
時の移動量、即ち界磁磁極の位相変化はエレベータ側の
高精度検出器、即ち位置検出用励磁回路５８と交差誘導
線ケーブル４０を用いて検出し、建屋側の制御回路５４
に伝送する。
の減少になるが、電源投入時等には、通常、無負荷であ
るので、その程度の誤差は無視できる程度である。動作
時の移動量、即ち界磁磁極の位相変化はエレベータ側の
高精度検出器、即ち位置検出用励磁回路５８と交差誘導
線ケーブル４０を用いて検出し、建屋側の制御回路５４
に伝送する。
【００３１】実施例２．次に、図３は図１の誘導無線装
置を改良したものである。図１ではエレベータ側から建
屋側へのデータ伝送はかご内での行き先階指定、その他
ドアの開閉状態等の信号と直列にエレベータの速度、か
ご位置（即ち、界磁磁極位相）を伝送する必要がある
為、伝送時間が長くかかっていたが、図３では、キャリ
ア周波数をｆ４，ｆ５の２つを追加したもので、エレベ
ータ側で検出した界磁磁極の位相θ1、速度ｖを建屋側
に転送する専用回線を設けたものである。
置を改良したものである。図１ではエレベータ側から建
屋側へのデータ伝送はかご内での行き先階指定、その他
ドアの開閉状態等の信号と直列にエレベータの速度、か
ご位置（即ち、界磁磁極位相）を伝送する必要がある
為、伝送時間が長くかかっていたが、図３では、キャリ
ア周波数をｆ４，ｆ５の２つを追加したもので、エレベ
ータ側で検出した界磁磁極の位相θ1、速度ｖを建屋側
に転送する専用回線を設けたものである。
【００３２】図３において、図１に対して、追加した部
分は９０〜９５である。９０はエレベータのかご側５か
ら建屋側への速度伝送専用回線のバンドパスフィルタと
検波回路、９１はエレベータのかご側から建屋側へのか
ご位置（即ち、界磁磁極位相）伝送専用回線のバンドパ
スフィルタと検波回路、９２はエレベータのかご側から
建屋側への速度伝送専用回線の変調回路で、キャリア周
波数はｆ４である。
分は９０〜９５である。９０はエレベータのかご側５か
ら建屋側への速度伝送専用回線のバンドパスフィルタと
検波回路、９１はエレベータのかご側から建屋側へのか
ご位置（即ち、界磁磁極位相）伝送専用回線のバンドパ
スフィルタと検波回路、９２はエレベータのかご側から
建屋側への速度伝送専用回線の変調回路で、キャリア周
波数はｆ４である。
【００３３】また、９３はエレベータのかご側から建屋
側へのかご位置（即ち、界磁磁極位相）伝送専用回線の
変調回路で、キャリア周波数はｆ５である。９４は建屋
側の速度伝送専用回線のバンドパスフィルタと検波回路
の出力を受信するデータ受信回路、９５は建屋側のかご
位置（即ち、界磁磁極位相）伝送専用回線のバンドパス
フィルタと検波回路の出力を受信するデータ受信回路で
ある。
側へのかご位置（即ち、界磁磁極位相）伝送専用回線の
変調回路で、キャリア周波数はｆ５である。９４は建屋
側の速度伝送専用回線のバンドパスフィルタと検波回路
の出力を受信するデータ受信回路、９５は建屋側のかご
位置（即ち、界磁磁極位相）伝送専用回線のバンドパス
フィルタと検波回路の出力を受信するデータ受信回路で
ある。
【００３４】上記のように、かごからの行き先階信号等
のデータを送る回線の他に、エレベータの速度、位置
（界磁磁極位相）を絶えず送り続けるキャリア周波数の
異なる専用回線を設けることにより、より遅れの少ない
高性能リニア同期モータの制御回路の構成が可能とな
る。
のデータを送る回線の他に、エレベータの速度、位置
（界磁磁極位相）を絶えず送り続けるキャリア周波数の
異なる専用回線を設けることにより、より遅れの少ない
高性能リニア同期モータの制御回路の構成が可能とな
る。
【００３５】実施例３．なお、上記各実施例において、
エレベータのかご側での検出器として、ローラをエレベ
ータのレールに接触させてエンコーダを回転させる方式
で説明したが、長距離リニアエンコーダ、或いはレーザ
光等を利用し、レールの反射模様の画像を認識し、画像
の移動量等から求める非接触方式等で行えば更に信頼性
等が向上することになる。
エレベータのかご側での検出器として、ローラをエレベ
ータのレールに接触させてエンコーダを回転させる方式
で説明したが、長距離リニアエンコーダ、或いはレーザ
光等を利用し、レールの反射模様の画像を認識し、画像
の移動量等から求める非接触方式等で行えば更に信頼性
等が向上することになる。
【００３６】実施例４．また、インバータの電流制御回
路は３相交流電流比較方式で説明したが、ｄｑ軸変換
し、直流比較方式でも同様である。
路は３相交流電流比較方式で説明したが、ｄｑ軸変換
し、直流比較方式でも同様である。
【００３７】以上、この発明を要約すると、次の態様に
従って実施できる。 (1) 建屋側のエレベータ昇降路に敷設された複数個の３
相電機子コイルとエレベータのかご側に敷設された界磁
用永久磁石或いは超電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にお
いて、エレベータの昇降路に沿って敷設された交差誘導
線、交差誘導線を利用してエレベータのかご側と建屋側
に配置された制御回路と通信する手段、エレベータのか
ご側に配置され、エレベータのかご移動量を検出する手
段、および、その手段を入力として、エレベータのかご
側の位置、速度、リニア同期モータの界磁の位相を計算
する手段を持ち、上記交差誘導線を利用して建屋側に配
置されている制御回路に所定時間ごとに伝送する。
従って実施できる。 (1) 建屋側のエレベータ昇降路に敷設された複数個の３
相電機子コイルとエレベータのかご側に敷設された界磁
用永久磁石或いは超電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にお
いて、エレベータの昇降路に沿って敷設された交差誘導
線、交差誘導線を利用してエレベータのかご側と建屋側
に配置された制御回路と通信する手段、エレベータのか
ご側に配置され、エレベータのかご移動量を検出する手
段、および、その手段を入力として、エレベータのかご
側の位置、速度、リニア同期モータの界磁の位相を計算
する手段を持ち、上記交差誘導線を利用して建屋側に配
置されている制御回路に所定時間ごとに伝送する。
【００３８】(2) 上述した(1)項において、かご側で検
出、計算されたエレベータのかご速度、界磁位相、上記
以外のエレベータのかご側から建屋側へのデータ伝送、
建屋側からエレベータのかご側へのデータ伝送を各々異
なった３つ以上のキャリア周波数で行う。
出、計算されたエレベータのかご速度、界磁位相、上記
以外のエレベータのかご側から建屋側へのデータ伝送、
建屋側からエレベータのかご側へのデータ伝送を各々異
なった３つ以上のキャリア周波数で行う。
【００３９】(3) 上述した(1)または(2)項において、建
屋側に敷設された電機子を制御する電流指令の位相を、
エレベータのかご側で検出、計算し、交差誘導線を利用
して伝送された位相と、エレベータの速度と上記伝送遅
れ時間及び検出遅れ時間から計算される位相とを加算し
たものにする。
屋側に敷設された電機子を制御する電流指令の位相を、
エレベータのかご側で検出、計算し、交差誘導線を利用
して伝送された位相と、エレベータの速度と上記伝送遅
れ時間及び検出遅れ時間から計算される位相とを加算し
たものにする。
【００４０】(4) 建屋側のエレベータ昇降路に敷設され
た複数個の３相電機子コイルとエレベータのかご側に敷
設された界磁用永久磁石或いは超電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
レベータにおいて、エレベータの昇降路に沿って敷設さ
れた交差誘導線、交差誘導線を利用して位置を検出する
手段、エレベータのかご側に配置され、エレベータのか
ごの移動量を検出する手段、交差誘導線を利用してエレ
ベータのかご側と建屋側に配置された制御装置と通信す
る手段を持ち、電源投入時は交差誘導線を利用して位置
を検出する手段により、リニア同期モータの磁極位置を
検出し、電流指令の初期位相とする。
た複数個の３相電機子コイルとエレベータのかご側に敷
設された界磁用永久磁石或いは超電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
レベータにおいて、エレベータの昇降路に沿って敷設さ
れた交差誘導線、交差誘導線を利用して位置を検出する
手段、エレベータのかご側に配置され、エレベータのか
ごの移動量を検出する手段、交差誘導線を利用してエレ
ベータのかご側と建屋側に配置された制御装置と通信す
る手段を持ち、電源投入時は交差誘導線を利用して位置
を検出する手段により、リニア同期モータの磁極位置を
検出し、電流指令の初期位相とする。
【００４１】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、かご
上に高精度の検出器を置き、誘導無線により建屋側に敷
設されている制御装置に伝送するようにし、誘導無線の
誤差をかご側に積載した高精度検出器により補間するよ
うにしたので、高精度の検出データの伝送が行い得、高
精度制御に役立つと共に、電源投入時は上記交差誘導線
ケーブルを利用して伝送されるデータに基づいてかご側
に敷設した二次導体の磁極位置を検出して、建屋側に敷
設した電機子への電流指令の初期位相とする手段とを備
え、上記初期位相に、エレベータの移動により変化する
界磁磁極の位相と、エレベータの速度と伝送遅れ時間及
び位置検出遅れ時間の合計遅れ時間とから計算される補
正位相とを加算したものを建屋側に設けた電機子への電
流指令の位相とすることにより、位相検出遅れとデータ
伝送遅れに対する補正位相量を得て高精度の電流指令が
得られる。
上に高精度の検出器を置き、誘導無線により建屋側に敷
設されている制御装置に伝送するようにし、誘導無線の
誤差をかご側に積載した高精度検出器により補間するよ
うにしたので、高精度の検出データの伝送が行い得、高
精度制御に役立つと共に、電源投入時は上記交差誘導線
ケーブルを利用して伝送されるデータに基づいてかご側
に敷設した二次導体の磁極位置を検出して、建屋側に敷
設した電機子への電流指令の初期位相とする手段とを備
え、上記初期位相に、エレベータの移動により変化する
界磁磁極の位相と、エレベータの速度と伝送遅れ時間及
び位置検出遅れ時間の合計遅れ時間とから計算される補
正位相とを加算したものを建屋側に設けた電機子への電
流指令の位相とすることにより、位相検出遅れとデータ
伝送遅れに対する補正位相量を得て高精度の電流指令が
得られる。
【００４２】また、請求項２によれば、電源投入時に交
差誘導線ケーブルを利用して伝送されるデータに基づき
一次巻線に給電する電流指令の初期位相を求めるので、
位相検出遅れとデータ伝送遅れに対する補正位相量を得
て高精度の電流指令が得られる。
差誘導線ケーブルを利用して伝送されるデータに基づき
一次巻線に給電する電流指令の初期位相を求めるので、
位相検出遅れとデータ伝送遅れに対する補正位相量を得
て高精度の電流指令が得られる。
【図１】この発明の実施例１に係る誘導無線装置の構成
図である。
図である。
【図２】この発明に係る誘導無線を応用したロープレス
エレベータの建屋側の電機子コイルを制御する為のイン
バータの１ブロック分の制御回路図である。
エレベータの建屋側の電機子コイルを制御する為のイン
バータの１ブロック分の制御回路図である。
【図３】この発明の実施例２に係る誘導無線装置の構成
図である。
図である。
【図４】従来例のエレベータ装置の構成図である。
【図５】従来例のロープレスエレベータの構成図であ
る。
る。
【図６】地上一次式方式のリニアモータの原理図であ
る。
る。
【図７】図５の電機子コイルの給電制御回路図である。
【図８】エレベータの昇降路に敷設された交差誘導線ケ
ーブルの説明図である。
ーブルの説明図である。
【図９】図８の誘導線に誘起される起電力の説明図であ
る。
る。
５ かご ８ 永久磁石 ９ 電機子コイル １１ 昇降路 １４ インバータ ４０ 交差誘導線ケーブル ５１ 変調回路 ５２ フィルタと検波回路 ５３ データ伝送回路 ５４ 制御回路 ５５ フィルタと検波回路 ５６ 位置検出回路 ５７ アンテナ ５８ 位置検出用励振回路 ５９ フィルタと検波回路 ６０ 変調回路 ６１ データ伝送回路 ６２ 位置及び速度検出回路 ６３ エンコーダ ６４ 機上入出力制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−3885（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−12614（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−68015（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−198603（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−150705（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−151208（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−20861（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B66B 1/00 - 19/06
Claims (1)
- 【請求項１】 建屋側のエレベータ昇降路に沿って交差
誘導線ケーブルを敷設し、上記かご側に、上記交差誘導
線ケーブルに位置検出用疑似正弦波を発生させる手段
と、かごの移動量を検出する移動量検出手段と、その移
動量検出信号に基づいてかごの位置、速度データを計算
する手段と、上記交差誘導線ケーブルを利用して建屋側
に配置された制御回路との間でデータ伝送する通信手段
とを備えると共に、上記建屋側に、上記交差誘導線ケー
ブルを利用してかご側とデータ伝送する通信手段と、電
源投入時は上記交差誘導線ケーブルを利用して伝送され
るデータに基づいてかご側に敷設した二次導体の磁極位
置を検出して、建屋側に敷設した電機子への電流指令の
初期位相とする手段とを備え、上記初期位相に、エレベ
ータの移動により変化する界磁磁極の位相と、エレベー
タの速度と伝送遅れ時間及び位置検出遅れ時間の合計遅
れ時間とから計算される補正位相とを加算したものを建
屋側に設けた電機子への電流指令の位相とすることを特
徴とするエレベータのデータ伝送装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16474592A JP3278200B2 (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | エレベータのデータ伝送装置 |
| US08/080,621 US5393941A (en) | 1992-06-23 | 1993-06-22 | Controller for ropeless elevator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16474592A JP3278200B2 (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | エレベータのデータ伝送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH069167A JPH069167A (ja) | 1994-01-18 |
| JP3278200B2 true JP3278200B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=15799110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16474592A Expired - Fee Related JP3278200B2 (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | エレベータのデータ伝送装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5393941A (ja) |
| JP (1) | JP3278200B2 (ja) |
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| FR2841084B1 (fr) * | 2002-06-13 | 2004-12-17 | Systemig Sa | Dispositif de telereleve d'etats, et applications |
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| US9457988B1 (en) | 2009-04-24 | 2016-10-04 | Federal Equipment Company | Elevator structure and brake system therefor |
| US9856111B1 (en) * | 2009-04-24 | 2018-01-02 | Paul Anderson | Elevator structure and brake system therefor |
| WO2016126688A1 (en) * | 2015-02-05 | 2016-08-11 | Otis Elevator Company | Operational modes for multicar hoistway systems |
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| AU2016222417B2 (en) | 2015-09-01 | 2017-11-02 | Otis Elevator Company | Elevator wireless communication and power transfer system |
| CN106542392B (zh) | 2015-09-16 | 2020-09-15 | 奥的斯电梯公司 | 电梯制动控制系统 |
| US10472206B2 (en) | 2015-12-04 | 2019-11-12 | Otis Elevator Company | Sensor failure detection and fusion system for a multi-car ropeless elevator system |
| JP6397096B1 (ja) * | 2017-08-18 | 2018-09-26 | 東芝エレベータ株式会社 | エレベータの信号伝送装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| FR2186774B1 (ja) * | 1972-05-31 | 1983-08-05 | Japan National Railway | |
| US3979091A (en) * | 1973-08-20 | 1976-09-07 | Otis Elevator Company | Communication system for guideway operated vehicles |
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1993
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