JP5025860B2

JP5025860B2 - エレベータの診断方法

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Publication number: JP5025860B2
Application number: JP2001219448A
Authority: JP
Inventors: エイ．レンスバレイロジュアン; ズィー．ヒャングハリー; モーンチョウワン
Original assignee: Otis Elevator Co
Current assignee: Otis Elevator Co
Priority date: 2000-07-19
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2021-07-19
Also published as: JP2002068626A; CN1340454A; FR2811970A1; FR2811970B1; CN1217845C; US6325179B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エレベータのブレーキシステムの状態、牽引用の滑車およびロープの状態、エレベータの減速能力、エレベータが全負荷状態で停止し得るか否か、およびレベリング異常の発生を検出することに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、ブレーキ動作の点検は、エレベータの整備士が距離を視覚的に測定してブレーキ動作が実際に開始された時点を検出することによって、行われてきた。このような試験には、ヒューマンエラーが生じ易い。例えば、エレベータ速度が２．５メートル／秒である場合、ブレーキ動作が実際に開始された時点を検出する際にたった１００×１０^-6秒の誤差が生じるだけで、４分の１メートルの誤差が生じる。１０メートル／秒で走行されるある種の最新型のエレベータの場合は、誤差が測定不可能なほど大きくなるだろう。さらに、このような試験を行うには、ある期間、エレベータの使用を停止しなければならない。このような試験は、エレベータの設置位置にいる整備工しか行うことができず、さらに、整備工がこのような試験を行うのに、５分〜２０分の時間を要する。このような試験は、定性的なものに過ぎないため、得られる結果は、合格／不合格、もしくは悪い／普通／良いというように示される。
【０００３】
最近では、エレベータのブレーキシステムのパラメータを測定するのに、遠隔装置が利用されている。このような装置は、一般的に、極めて複雑なものであり、利用するためにはハードウェアをさらにエレベータに取り付ける必要がある。さらに、運転が困難で、かつ結果を理解するのに多くの専門知識を要する。
【０００４】
人を介して行なわれるこれらの試験は、明らかに、規則的な時間間隔をあけるといった計画、もしくはエレベータの利用状態に基づいた計画に従って行う必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、エレベータのブレーキシステム、および牽引用のロープおよび滑車の状態、およびこれらに関するパラメータを、人の介入を要することなく、定量的に検出し、これによって、規定コードに適合するか否かを判定することが可能な離散値を発生させ、ヒューマンエラーといった誤差を取り除くことである。このような検出は、極めて短い時間で行うことができ、測定のために装置をさらにエレベータシステムに取り付けることを要さず、結果の解釈が容易であり、実行しかつ利用するのに多くの専門知識を要さず、かつ所望の頻度で、少ない保守整備コストで、かつ安全に行うことが可能なものでなけらばならない。
【０００６】
本発明の他の目的は、作業者の介入もしくは測定装置や検出装置を新たに取り付けることを要さずに、簡単に、自動的に、かつ定量的に、エレベータを監視することである。このような監視方法は、人が介入したり、測定装置もしくは検出装置を新たに備えたりする必要がないものとする。さらに、このような監視方法は、かごの減速度を計算するのに十分な情報を提供するものでなければならない。計算された減速度を規定コードと比較し、これによって、規定コードにより規定されるように、エレベータが定格負荷の１２５％を搬送した状態でこのエレベータを機械的ブレーキにより停止させることが可能か否かを判断し、ブレーキシステムの状態を判定し、牽引用の滑車およびロープの状態を判定し、かつレベリング異常の原因を突き止める。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、ブレーキ距離（つまり、ブレーキ手段によるエレベータの機械的停止が命令されてからエレベータが移動する距離）のみならず、滑動距離（つまり、ロープと滑車との間の牽引の滑りに起因した、エレベータロープ駆動装置の位置とエレベータ自体の位置との差）を、エネルギー均衡の等式および速度／加速度／距離の等式に利用することによって、かごの最大減速度および最小減速度を決定する。さらに、最大減速度および最小減速度を規定コードにより規定される値と比較して、かごが定格負荷の１２５％を搬送した状態でかごを停止させることが可能か否かを判定し、ブレーキシステムの状態を決定し、ブレーキシステムに必要な調整を決定し、牽引用の滑車およびロープの状態を検出し、レベリング異常の原因を突き止める。
【０００８】
本発明によると、エレベータかごが空であることが検出された後で、かごを自動的に操縦し、定格速度で走行している間に機械的な非常停止を行うとともに、モータ位置エンコーダおよびかご位置エンコーダの値を読み取る。しかし、かご位置エンコーダがシステムに配置されていない場合は、昇降路における既知の距離を公称速度で走行させる。
【０００９】
本発明の他の目的、特徴および利点は、その実施例の詳細な説明および付随の図面によってより明らかとなるだろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、エレベータかご１０の質量はＭであり、前記エレベータ１０によって、エレベータシステムの定格負荷Ｑの一部ｑである荷重１１が搬送されている。エレベータかご１０は、ロープ１３によって支持されており、ロープ１３は、駆動滑車１４と係合し、つりあいおもり１６をも支持している。つりありおもり１６の質量は、エレベータの質量にエレベータの定格負荷の１／２の荷重を加算した値にほぼ等しい。この場合は、つりあいおもりの質量が、エレベータの質量にエレベータの定格負荷の１／２の荷重を加算した値、Ｍ＋０．５Ｑである。滑車１４は、モータ１７により駆動され、この場合は、ドラムブレーキ１９に直接に連結されている。ドラムブレーキ１９は、自動車のブレーキと同様なものであり、一般的に、ドラムおよび２つの内側パッドからなり、これらの内側パッドが、強いスプリングによりドラムに付勢されてこれと係合しており、電磁気力によってドラムから外れるように構成されたものである。モータ位置エンコーダ２１が（通常はモータ１７を介して）滑車１４と同じ軸に連結されており、このモータ位置エンコーダ２１によって、モータ位置を示すパルスが処理装置２２に送られる。かご位置エンコーダ２４が、ロープ１３と同時に移動するテープ（図示せず）に連結されており、このかご位置エンコーダ２４によって、かご位置を示す信号が処理装置２２に送られる。ここまでの説明は、従来技術で周知のエレベータシステムに関する。エレベータには、２つの主要な摩擦力が利用されている。本願では、ブレーキがかかっている状態でのブレーキドラムとブレーキシューとの間の摩擦力を、「ブレーキ摩擦力」と称する。定格負荷の１２５％の荷重を搬送しているエレベータをブレーキにより静止状態に維持し、かつ定格速度で移動しているエレベータをブレーキにより停止させることが可能でなければならない。閉ループ型電気式レベリング装置（closed-loop electric leveling）を備えていないエレベータにおいては、ブレーキ摩擦力によって、レベリングの精度および乗り心地が決まる。駆動滑車とロープとの間の摩擦力は、「牽引力」と称され、機械のブレーキ容量および駆動容量と、かご／つりあいおもりシステムと、の関係のみによって決まる。ロープと滑車との間の摩擦力が不十分な場合は、危険な状態が生じる恐れがある。ブレーキ摩擦力および牽引力は、両方とも、エレベータの耐用期間中に、激しく変化する。
【００１１】
ブレーキ摩擦力は、ブレーキの調整、ブレーキドラムの状態（ブレーキドラム表面の凹凸や油の添加量など）、ブレーキシューの状態（特に、ブレーキシューの摩耗や結晶化）、および劣化（ブレーキのスプリングの弾性定数の変化など）によって決まる。牽引力は、主に、劣化、特に溝部の摩耗およびロープの直径の減少量に依存する。溝部の摩耗およびロープの直径の減少は、ブレーキの調整が悪かったりロープが均一に配置されていない場合に、激しく生じる。牽引力は、さらに、ロープと滑車との間の潤滑状態の変動や、公差の変動によっても決まる。公差の変動は、駆動滑車に溝がさらに形成されたり、ロープがずれたりすることにより生じる。
【００１２】
本発明は、最新式エレベータにおいてモータ駆動装置へのフィードバックが行われるモータ位置エンコーダを利用し、システムがかご位置検出システムを備えている場合は、かご位置検出システムを利用する。
【００１３】
図１を参照すると、ドアが閉じており、かつかごボタンが動作していない状態でエレベータを２０分以上停止させることによって、エレベータかごが空であることを確認することができる。続いて、エレベータかごを、停止モードで最上階まで移動させる。これによって、エレベータかごが確実に空の状態で維持される。続いて、エレベータかごを公称速度Ｖ₀で最上階から下方に移動させる。下方移動の試験のための幾つかの選択された基準位置Ｐ_RD（かご位置エンコーダにより検出される）において、かご位置エンコーダおよびモータ位置エンコーダの値を記録し、さらに、非常停止、つまりブレーキによる機械的停止を命令する。
【００１４】
Ｓ_0CD＝Ｐ_RD＝かご位置エンコーダの値
Ｓ_0BD＝モータ位置エンコーダの値
かごが確実に停止状態になるように数秒間待機した後で、両方の位置エンコーダの値を再び読み取る。
【００１５】
Ｓ_1CD＝かご位置エンコーダの値
Ｓ_1BD＝モータ位置エンコーダの値
下方のブレーキ距離値Ｓ_BD、および滑動距離値Ｓ_SDを、決定し、記憶する。
【００１６】
Ｓ_BD＝Ｓ_1BD−Ｓ_0BD
Ｓ_SD＝Ｓ_1CD−Ｓ_0CD−Ｓ_BD
図１のｑを０にするために、これらの試験は、かごを空にして行われる。
【００１７】
図２に示されているように、同様な試験が、公称速度Ｖ₀で上方に移動しているエレベータに対して行われる。このとき、つりあいおもり１６は、公称速度Ｖ₀で下方に移動する。ここでもまた、図２のｑを０にするために、かごを空にして試験が行われる。同様に、幾つかの基準位置Ｐ_RUで、かご位置エンコーダおよびモータ位置エンコーダの値を記録し、ブレーキによる機械的な非常停止を命令する。
【００１８】
Ｓ_0CU＝Ｐ_RU＝かご位置エンコーダの値
Ｓ_0BU＝モータ位置エンコーダの値
かごが確実に停止状態となるように数秒間待機した後で、両エンコーダの値を再び読み取る。
【００１９】
Ｓ_1CU＝かご位置エンコーダの値
Ｓ_1BU＝モータ位置エンコーダの値
続いて、上方移動についてのブレーキ距離値Ｓ_BU、および滑動距離値Ｓ_SUを検出し、記憶する。
【００２０】
Ｓ_BU＝Ｓ_1BU−Ｓ_0BU
Ｓ_SU＝Ｓ_1CU−Ｓ_0CU−Ｓ_BU
図３に示されているように、ある種のエレベータシステム、特に、階数があまり多くないエレベータシステムには、図１および図２に示されているようなかご位置変換器２４が備えられていない場合がある。従って、本発明は、既に昇降路内部に存在する、昇降路位置の表示装置を用いてブレーキ距離および滑動距離を測定することを可能とする。この実施例では、複数のドア領域、およびレベリングベーン(leveling vane)が図示されているが、所望により、他のスイッチ（例えば終端階のリミットスイッチ）を用いることも可能である。図３では、磁石もしくは光学的ベーン（optical vane）２６〜２９を検出するために、昇降路位置読み取りボックス３１がエレベータに取り付けられている。一方、エレベータシャフトに備えることが可能なものであれば、機械的なベーンやスイッチを用いることも可能である。
【００２１】
図３に示されているタイプのエレベータでは、エレベータ１０が最上階（磁石もしくはベーン２６により示されている）に停止し、ドアが閉じ、かつかごが空の状態で、プロセスを開始する。続いて、昇降路位置読み取り装置３１により、次のベーンもしくは磁石２７（第１の下方基準位置Ｐ_RD1に存在する）が検出されるまで、かごを公称速度（例えば定格速度）で下方に移動させる。この位置で、モータ位置エンコーダの第１位置Ｓ_0BDを記録し、ブレーキを利用した機械的停止を命令する。かごが確実に停止状態となるように数秒間待機した後で、モータ位置エンコーダの第２の値Ｓ_1BDを記録する。続いて、かごを、低速度および低加速度で次の基準位置Ｐ_RD2（この実施例では、磁石もしくはベーン２８）まで下方に移動させ、この位置で、モータ位置エンコーダの第３の値Ｓ_2BDを記録する。Ｐ_RD1とＰ_RD2との間の距離を測定してシステムに記憶する必要がある。続いて、下方のブレーキ距離および滑動距離の値を記録する。
【００２２】
Ｓ_BD＝Ｓ_1BD−Ｓ_0BD
Ｓ_SD＝Ｐ_RD2−Ｐ_RD1−（Ｓ_2BD−Ｓ_0BD）
図４を参照すると、かごが上方に移動すること以外は図３に関して記載した方法と同様な方法が示されている。この方法では、上方の第１基準位置（この実施例では磁石もしくはベーン２８）で、モータ位置エンコーダ値Ｓ_0BUを読み取り、ブレーキを用いた非常停止用機械停止を始動し、エレベータが確実に停止状態になるように数秒間待機した後で、モータ位置エンコーダの第２の値Ｓ_1BUを読み取る。続いて、エレベータを、第２基準点Ｐ_RU2（磁石もしくはベーン２７とすることができる）まで低速で上昇させ、モータ位置エンコーダの第３の値Ｓ_2BUを読み取る。ここで、上方のブレーキ距離および滑動距離の値を以下のように記憶する。
【００２３】
Ｓ_BU＝Ｓ_1BU−Ｓ_0BU
Ｓ_SU＝Ｐ_RU2−Ｐ_RU1−（Ｓ_2BU−Ｓ_0BU）
エレベータが空の場合、つりあいおもりの重量は、通常、エレベータの質量（Ｍ）に定格負荷の２分の１を加算した値にほぼ等しいため、下方に移動している場合は、つりあいおもりの余分な重量によってかごの停止動作が促進される。従って、安全のためには、かごの上方移動についての試験を行う前に、かごの下方移動についての試験を行うことが必要である。このような方法では、ブレーキ状態が上方移動に対して安全なものであることを確認することができる。
【００２４】
あらゆる状態で試験を最上階乗場で終了させるために、上述した両方法では、上方の基準位置Ｐ_RU1を可能な限り高い位置に設定し、これによって、エレベータの減速が安全に行なわれるようにする。基準位置Ｐ_RU1の最大値Ｐ_RU1maxは、最上階の高さＨ_max、公称速度Ｖ₀および前の試験の結果に関連する。
【００２５】
Ｐ_RU1max＝Ｈ_max−Ｖ₀ ²ａ_min
ａ_minは、少なくとも０．３５ｇであり、前の試験での加速度である。
【００２６】
本発明は、かごが下方に移動している状態でエレベータが非常停止用の機械的停止を行う場合のエネルギー均衡の等式を利用する。簡単化のために、全ての質量がかごおよびつりあいおもりのいずれかに集中しており、かつブレーキ力が牽引滑車に直接に作用すると仮定する。方程式は以下のようになる。
【００２７】
【数１】

【００２８】
Ｅ_C＝かご／つりあいおもりシステムの運動エネルギ
【００２９】
【数２】

【００３０】
Ｅ_P＝かご／つりあいおもりシステムの位置エネルギ
【００３１】
【数３】

【００３２】
Ｅ_cal＝滑車とロープとの間で摩擦として失われる熱エネルギ
【００３３】
【数４】

【００３４】
Ｅ_B＝ブレーキ／シュー摩擦により失われる熱エネルギ
【００３５】
【数５】

【００３６】
Ｍ＝かごの質量（Ｋｇ）
Ｑ＝定格負荷の質量（Ｋｇ）
Ｍ＋０．５Ｑ＝つりあいおもりの質量
ｑ＝かごの定格負荷の一部
Ｆ_γ＝滑車とロープとの間の摩擦力
Ｆ_B＝ブレーキとシューとの間の摩擦力
Ｖ₀＝定格速度
ｇ＝重力加速度＝９．８１ｍ／ｓｅｃ
数式１に式２〜５を代入すると、
【００３７】
【数６】

【００３８】
【数７】

【００３９】
同様に、かごが上方に移動する場合のブレーキ距離は、
【００４０】
【数８】

【００４１】
かごを停止させるのに必要な負の加速度ａは、非常停止が命令された時点でのかごの公称速度つまり定格速度、および最終速度Ｖ_fに相関する。
【００４２】
【数９】

【００４３】
かごを停止させるのに必要な距離は、
【００４４】
【数１０】

【００４５】
つまり、
【００４６】
【数１１】

【００４７】
かごの減速度が規定コード（reguratoly code）により許容される範囲内にあるか否かを判断するためには、最大減速度および最小減速度を決定し、これらのコードの範囲と比較する。
【００４８】
【数１２】

【００４９】
【数１３】

【００５０】
これは、本発明の第１の重要な形態である。
【００５１】
どの時点でも、滑車／ロープ牽引力は、かご側のロープの張力とつりあいおもり側のロープの張力との間の差のみならず、滑車溝部の状態およびロープの状態によっても決まる。かごが定格負荷の１２５％である荷重を搬送しながら下方に移動する場合を考慮すると、かご側のロープ張力は、つりあいおもり側のロープ張力よりも大きい。このような場合、一般的な関係式Ｔ₁／Ｔ₂において、Ｔ₁はかご側の張力であり、Ｔ₂はつりあいおもり側の張力である。ロープ張力は、
【００５２】
【数１４】

【００５３】
【数１５】

【００５４】
【数１６】

【００５５】
滑車とロープとの間の状態による影響を表す係数Ｃを用いると、下方移動についての関係式は、以下のようになる。
【００５６】
【数１７】

【００５７】
同様に、かごが空の状態での上方移動の場合は、つりあいおもり側の張力の方が大きいことを考慮すると、関係式Ｔ₁／Ｔ₂において、Ｔ₁はつりあいおもり側の張力である。
【００５８】
【数１８】

【００５９】
上述した試験は、全て、かごが空の状態で行われたため、かごに可能な限り荷重が加えられた状態での停止状態を検査する方法が必要である。この荷重を、定格負荷の１２５％（１．２５Ｑ）であると仮定する。本発明のこの方法では、かごが空の状態で上方に移動する場合のロープ／滑車状態ひいてはＴ₁／Ｔ₂が、かごが定格負荷の１２５％を有しながら下方に移動する場合のＴ₁／Ｔ₂に極めて近いことが考慮されている。このことは、ｑ＝０の場合の式１７と、ｑ＝１．２５の場合の式１８と、を比較することによって理解することができる。このような比較を行う際に、Ｃにより示されるロープ／滑車状態は、上方移動および下方移動の両方において同じである。試験によっては、溝部／ロープ状態にいかなる変化も生じないためである。さらに、重力も変化しない。
【００６０】
エレベータの質量Ｍが荷重Ｑの１３０％であると仮定すると、ｑ＝１．２５の場合の下方移動についてのＴ₁／Ｔ₂（Ｔｂとする）に対するｑ＝０の場合の上方移動についてのＴ₁／Ｔ₂（Ｔａとする）の比率は、
【００６１】
【数２０】

【００６２】
ブレーキ力は、ブレーキの状態に依存し、かごの荷重には依存しないため、ａ_Uとａ_Dとの関係は、以下のように見積もることができる。ここで、ｍ_Uは、上方に移動している状態での質量であり、ｍ_Dは、下方に移動している状態での質量であり、ｍ_Cは、つりあいおもりの質量であり、ｍ_Eは、空のかごの質量であり、ｍ_Fは、定格負荷の１２５％であるかごの質量である。
【００６３】
Ｆ_B＝ｍ_Uａ_U＝ｍ_Dａ_D
ｍ_U＝ｍ_C−ｍ_E＝Ｍ＋０．５Ｑ−Ｍ＝０．５Ｑ
ｍ_D＝ｍ_F−ｍ_C＝（Ｍ＋１．２５Ｑ）−（Ｍ＋０．５Ｑ）＝０．７５Ｑ
従って、ｍ_D＝１．５ｍ_Uであり、これによってａ_U＝１．５ａ_Dであり、ａ_Uに依存して、牽引力比率は、以下の範囲内で変化する。
【００６４】
０．９１＜Ｔａ／Ｔｂ＜１．１
従って、かごが空の状態で上方に移動する場合のブレーキ状態は、かごに全負荷が加えられた状態で下方移動する場合のブレーキ状態とほぼ同じである。従って、全負荷が加えられた状態で下方に移動する場合のブレーキ力Ｆ_Bは、式８においてｑ＝０とし、かつＳ_SUを０と仮定する（すなわち、ブレーキが直接にロープにかかると仮定する）ことによって見積もることができる。
【００６５】
【数２１】

【００６６】
これは、本発明の重要な形態である。
【００６７】
本発明の他の形態によると、ブレーキシステムの性能は、Ｓ_BDおよびＳ_BUの値から推測することができる。これらの２つの要素は、かごを空にすること、つまり、以下の式においてｑの値を０とすることによって決定することができる。このように決定する際に、さらに、ブレーキがロープに直接に作用すること、従って、Ｓ_SDおよびＳ_SUの値が両方とも０であることを仮定する。式７および式８は、以上の条件によって簡単になる。
【００６８】
【数２２】

【００６９】
【数２３】

【００７０】
ブレーキシューが摩耗するに従って、このような摩耗によりＦ_Bが除々に減少する。従って、エレベータの走行回数もしくは走行時間に基づいてブレーキの調整を計画する代わりに、本発明を利用して自動計算された値Ｆ_Bの最小しきい値を設定し、このしきい値に基づいて、ブレーキ調整を計画することができる。これは、本発明の重要な形態である。
【００７１】
最新式エレベータには、２つのブレーキシューを備えたドラムブレーキもしくはディスクブレーキ（disc brake）が利用されている。一方のシュー（上方および下方に対して時計方向および反時計方向のどちらに向かっているかに依存する）が０．７Ｆ_BDを担い、他方のシューが０．３Ｆ_BDのみを担うことが知られている。かごが逆方向に進行する場合は、シューの摩耗状態は変わる。従って、一般的には、２つのシューの摩耗は同じであるが、実際は、このようにならない。本発明によると、上方移動に対するブレーキ力Ｆ_BUと下方移動に対するブレーキ力Ｆ_BDとを比較することによって、さらに調節する必要があるブレーキシューが決定される。ブレーキを適切に調節すると、Ｆ_BUとＦ_BDとが等しくなる。これは、本発明の重要な形態である。
【００７２】
図５を参照すると、駆動ロープの移動距離の比率Ｓ_Sとして示される滑動距離の大きさが、ロープ張力の比率Ｔ₁／Ｔ₂の関数として示されている。この比率Ｓ_Sは、ロープおよび滑車が新しくかつ適切に潤滑されているような最初の牽引状態と、劣化や潤滑といった様々な要因によってロープ／滑車状態が悪くなっている状態と、に対して示されている。最初の状態では、張力比率とＳ_Sとの関係が、張力比率の値が約２．２になるまで、線形であることがわかる。これに対して、ロープ／滑車の係合が激しく劣化している状態では、張力比率が特定値（この例では約１．４）になるまでの範囲内でのみ、張力比率とＳ_S値との関係が線形となっている。さらに、比率Ｓ_Sが２．２の点をみると、劣化した状態では、滑りが約７０％であるのに対し、最初の状態では、滑りが約１５％のみである。周知のように、エレベータは、この線形領域でのみ運転しなければならない。これは、ロープ／滑車係合の劣化に伴って滑りが増大した状態は危険であり、また、このような状態では、エレベータの運転が適切に行われなくなるためである。
【００７３】
本発明によると、ロープ／滑車係合の状態は、単に、かごを空の状態で上方移動させた状態で測定した滑動距離と下方移動させた状態で測定した滑動距離との比率と、かごを空の状態で上方移動させた状態での張力比率（Ｔ₁／Ｔ₂）_UPと下方移動させた状態での張力比率（Ｔ₁／Ｔ₂）_DNとの比率と、を関係付けることによって、決定することができる。
【００７４】
【数２４】

【００７５】
しかし、（Ｔ₁／Ｔ₂）_UPおよび（Ｔ₁／Ｔ₂）_DNは、両方とも既知であるため、ｋの値を見積もり、これを期待値と比較することによって、システムが、張力比率と滑動距離との関係（図５）が線形である領域で動作しているか、もしくは指数の領域で動作しているかを知ることができる。定数ｋは、試験されているエレベータと同じタイプの新たなエレベータ（例えば同じエレベータ）から決定する。本発明によると、張力比率に対する滑動距離比率の比率ｋがしきい値よりも大きい場合、すなわち以下の関係が成り立つ場合は、張力比率と滑動距離との関係が非線形の領域でエレベータが動作していることを示しており、従って、ロープ／滑車状態が劣化していることを示している。これは、本発明の重要な形態である。所望により、この比率の逆数を利用することも可能である。
【００７６】
【数２５】

【００７７】
エレベータが過負荷状態にあることのみに起因してレベリング異常が生じている場合は、その異常を自動監視装置によって検出することができる。このように検出することによって、適切な運転を命令することが可能であり、さらに、この検出結果をエラーとしてエラーメモリログに記憶することができる。
【００７８】
さらに、本発明によると、式７および式８により決定されるブレーキシステム状態の表示、および式２５により決定されるロープ／滑車係合状態の表示を監視することによって、レベリング異常の性質を検出することができる。さらに、レベリング異常の原因を、ブレーキの故障、ブレーキシューの損傷、もしくは牽引力の不足として決定することができる。これは、本発明の重要な形態である。
【００７９】
本願の実施例では、かごが定格負荷の２分の１の荷重（０．５Ｑ）を搬送する場合に、つりあいおもりの質量が、かごの質量（Ｍ）と同じであると仮定されている。しかし、かごの質量とつりあいおもりの質量との合計（２Ｍ＋０．５Ｑ）および本願で０．５Ｑとして示された値は、実際は、異なる値である。
【００８０】
ブレーキ距離および張力の滑り（tensoin slippage)は、本願に開示された方法とは異なる方法によって測定することもできる。
【００８１】
本発明は、その実施例に関して図示および記載が行われたが、本発明の主旨および範囲から逸脱することなく、上述したように、もしくは別の様々な形態で、変更、省略および追加を加えることができることは、当業者であれば理解できるだろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】かご位置エンコーダを備えたエレベータの下方移動時のブレーキ距離および滑動距離を測定する方法を示す概略図。
【図２】かご位置エンコーダを備えたエレベータの上方移動時のブレーキ距離および滑動距離を測定する方法を示す概略図。
【図３】かご位置エンコーダを備えていないエレベータの下方移動時のブレーキ距離および滑動距離を測定する方法を示す概略図。
【図４】かご位置エンコーダを備えていないエレベータの上方移動時のブレーキ距離および滑動距離を測定する方法を示す概略図。
【図５】駆動滑車の両側における張力比率（Ｔ₁／Ｔ₂）の関数として牽引滑動距離を示すグラフ。
【符号の説明】
１０…エレベータかご
１３…ロープ
１４…牽引滑車
１６…つりあいおもり
１７…モータ
２１…モータ位置エンコーダ
２２…処理装置
２４…かご位置エンコーダ

Claims

かごと、滑車により駆動されるロープによって前記かごに連結されたつりあいおもりと、を備えたエレベータの診断方法であって、前記方法は、
前記かごが空の状態で上方に移動している状態で、有限距離の範囲内で前記ロープが前記滑車に対して滑る距離Ｓ_SUを測定するステップを有し、前記距離Ｓ_SUは、前記の有限の距離に対する滑動距離の比率として示される値であり、前記方法は、さらに、
前記かごが空の状態で下方に移動している状態で、有限距離の範囲内で前記ロープが前記滑車に対して滑る距離Ｓ_SDを測定するステップを有し、前記距離Ｓ_SDは、前記の有限の距離に対する滑動距離の比率として示される値であり、前記方法は、さらに、
一方の前記滑動距離の比率と他方の前記滑動距離の比率との比率として、結合された滑動比率を決定するステップと、
前記かごが上方に移動している状態での前記つりあいおもり側のロープ張力に対する前記かご側のロープ張力の比率として、上方移動時の張力比率を決定するステップと、
前記かごが下方に移動している状態での前記つりあいおもり側のロープ張力に対する前記かご側のロープ張力の比率として、下方移動時の張力比率を決定するステップと、
一方の前記張力比率と他方の前記張力比率との比率として、結合された張力比率を決定するステップと、
（ｂ）前記の結合された張力比率に対する、（ａ）前記エレベータと同じタイプの新しいエレベータから測定された前記距離Ｓ_SUおよび前記距離Ｓ_SDから得られた前記の結合された滑動比率の比率として、係数ｋを見積もるステップと、
現在の前記の結合された滑動比率の値が、前記の結合された張力比率をｋ倍した値と所定の滑動しきい値だけ異なる場合に、前記ロープと前記滑車との間の滑りが過度な大きさであることを示す滑動表示を発生させ、そうでない場合は、前記の滑動表示を発生させないステップと、を有することを特徴とする方法。
かごと、滑車により駆動されるロープによって前記かごに連結されたつりあいおもりと、を備えたエレベータの診断方法であって、前記方法は、
前記かごが空の状態で上方に移動している状態で、有限距離の範囲内で前記ロープが前記滑車に対して滑る距離Ｓ_SUを測定するステップを有し、前記距離Ｓ_SUは、前記の有限の距離に対する滑動距離の比率として示される値であり、前記方法は、さらに、
前記かごが空の状態で下方に移動している状態で、有限距離の範囲内で前記ロープが前記滑車に対して滑る距離Ｓ_SDを測定するステップを有し、前記距離Ｓ_SDは、前記の有限の距離に対する滑動距離の比率として示される値であり、前記方法は、さらに、
一方の前記滑動距離の比率と他方の前記滑動距離の比率との比率として、結合された滑動比率を決定するステップと、
前記かごが上方に移動している状態での前記つりあいおもり側のロープ張力に対する前記かご側のロープ張力の比率として、上方移動時の張力比率を決定するステップと、
前記かごが下方に移動している状態での前記つりあいおもり側のロープ張力に対する前記かご側のロープ張力の比率として、下方移動時の張力比率を決定するステップと、
一方の前記張力比率と他方の前記張力比率との比率として、結合された張力比率を決定するステップと、
（ｂ）前記の結合された張力比率に対する、（ａ）前記エレベータと同じタイプの新しいエレベータから測定された前記距離Ｓ_SUおよび前記距離Ｓ_SDから得られた前記の結合された滑動比率の比率として、係数ｋを見積もるステップと、
現在の前記の結合された滑動比率の値が、前記の結合された張力比率をｋ倍した値と所定の滑動しきい値だけ異なる場合に、前記ロープと前記滑車との間の滑りが過度な大きさであることを示す滑動表示を発生させ、そうでない場合は、前記の滑動表示を発生させないステップと、
前記かごが空の状態で定格速度Ｖ₀で上方に移動している状態で、前記かごを停止させるのに必要な距離Ｓ_BUを測定するステップと、
前記かごが空の状態で定格速度Ｖ₀で下方に移動している状態で、前記かごを停止させるのに必要な距離Ｓ_BDを測定するステップと、
以下の式を用いて、前記かごが空の状態で上方に移動している状態で前記かごを停止させるのに必要な力Ｆ_BUを計算するステップと、

以下の式を用いて、前記かごが空の状態で下方に移動している状態で前記かごを停止させるのに必要な力Ｆ_BDを計算するステップと、を有し、

前記式において、２Ｍ＋０．５Ｑは、前記かごの質量と前記つりあいおもりの質量の合計値であり、０．５Ｑは、前記つりあいおもりの質量から前記かごの質量を減算した値であり、ｇは、重力加速度であり、さらに、前記方法は、
前記ブレーキ力Ｆ_BUと前記ブレーキ力Ｆ_BDとの差を、所定の差しきい値と比較するステップと、
前記差が前記差しきい値を上回る場合は、前記ブレーキの少なくとも１つの部材を調整する必要があることを示すブレーキ差表示を発生させ、そうでない場合は、前記ブレーキ差表示を発生させないステップと、
前記ブレーキ力Ｆ_BU，Ｆ_BDを所定のブレーキ力しきい値と比較して、前記ブレーキ力Ｆ_BUもしくは前記ブレーキ力Ｆ_BDが前記ブレーキ力しきい値よりも小さい場合に、前記ブレーキの保守整備が必要であることを示すブレーキ力表示を発生させるステップと、
前記エレベータかごのレベリングの異常が発生したことに応答して、前記滑動表示が発生されている場合に、滑動レベリング異常の表示を発生させ、前記ブレーキ差表示が発生されている場合に、ブレーキ差レベリング異常表示を発生させ、前記ブレーキ力表示が発生されている場合に、ブレーキ力レベリング異常表示を発生させ、前記滑動表示、前記ブレーキ差表示および前記ブレーキ力表示がいずれも発生されていない場合には、前記レベリング異常表示のいずれも発生させないステップと、を特徴とする方法。
かごと、滑車により駆動されるロープによって前記かごに連結されたつりあいおもりと、を備えたエレベータの診断方法であって、前記方法は、
前記かごが空の状態で上方に移動している状態で、有限距離の範囲内で前記ロープが前記滑車に対して滑る距離Ｓ_SUを測定するステップを有し、前記距離Ｓ_SUは、前記の有限の距離に対する滑動距離の比率として示される値であり、前記方法は、さらに、
前記かごが空の状態で下方に移動している状態で、有限距離の範囲内で前記ロープが前記滑車に対して滑る距離Ｓ_SDを測定するステップを有し、前記距離Ｓ_SDは、前記の有限の距離に対する滑動距離の比率として示される値であり、前記方法は、さらに、
一方の前記滑動距離の比率と他方の前記滑動距離の比率との比率として、結合された滑動比率を決定するステップと、
前記かごが上方に移動している状態での前記つりあいおもり側のロープ張力に対する前記かご側のロープ張力の比率として、上方移動時の張力比率を決定するステップと、
前記かごが下方に移動している状態での前記つりあいおもり側のロープ張力に対する前記かご側のロープ張力の比率として、下方移動時の張力比率を決定するステップと、
一方の前記張力比率と他方の前記張力比率との比率として、結合された張力比率を決定するステップと、
（ｂ）前記の結合された張力比率に対する、（ａ）前記エレベータと同じタイプの新しいエレベータから測定された前記距離Ｓ _SU および前記距離Ｓ _SD から得られた前記の結合された滑動比率の比率として、係数ｋを見積もるステップと、
現在の前記の結合された滑動比率の値が、前記の結合された張力比率をｋ倍した値と所定の滑動しきい値だけ異なる場合に、前記ロープと前記滑車との間の滑りが過度な大きさであることを示す滑動表示を発生させ、そうでない場合は、前記の滑動表示を発生させないステップと、
前記かごが空の状態で定格速度で上方に移動している状態で、前記かごを停止させるのに必要な距離Ｓ_BUを測定するステップと、
前記かごが空の状態で定格速度で下方に移動している状態で、前記かごを停止させるのに必要な距離Ｓ_BDを測定するステップと、
以下の式を用いて、最大減速度ａ_maxおよび最小減速度ａ_minを計算するステップと、を有し、前記式において、Ｖ₀は、前記エレベータの定格速度であることを特徴とする方法。
前記ａ_max,ａ_minを、適用可能なエレベータ規定コードにより要求される減速度範囲と比較するステップを有することを特徴とする請求項３記載の方法。
かごと、滑車により駆動されるロープによって前記かごに連結されたつりあいおもりと、を備えたエレベータの診断方法であって、前記方法は、
前記かごが空の状態で上方に移動している状態で、有限距離の範囲内で前記ロープが前記滑車に対して滑る距離Ｓ_SUを測定するステップを有し、前記距離Ｓ_SUは、前記の有限の距離に対する滑動距離の比率として示される値であり、前記方法は、さらに、
前記かごが空の状態で下方に移動している状態で、有限距離の範囲内で前記ロープが前記滑車に対して滑る距離Ｓ_SDを測定するステップを有し、前記距離Ｓ_SDは、前記の有限の距離に対する滑動距離の比率として示される値であり、前記方法は、さらに、
前記かごが空の状態で定格速度で上方に移動している状態で、前記かごを停止させるのに必要な距離Ｓ_BUを測定するステップと、
前記かごが空の状態で定格速度で下方に移動している状態で、前記かごを停止させるのに必要な距離Ｓ_BDを測定するステップと、
以下の式を用いて、前記かごが定格負荷Ｑの１２５％を搬送しながら定格速度Ｖ₀で下方に移動している状態で前記かごを停止させるのに必要な力Ｆ_BDFを計算するステップと、を有し、

前記式において、２Ｍ＋０．５Ｑは、前記かごの質量と前記つりあいおもりの質量の合計値であり、０．５Ｑは、前記つりあいおもりの質量から空の前記かごの質量を減算した値であり、ｇは、重力加速度であり、前記方法は、さらに、
以下の式を用いて、空の状態で上方に移動している前記かごを停止させるのに必要なブレーキ力Ｆ_BUを計算するステップと、

以下の式を用いて、空の状態で下方に移動している前記かごを停止させるのに必要なブレーキ力Ｆ_BDを計算するステップと、

前記ブレーキ力Ｆ_BU，Ｆ_BDを所定のブレーキ力しきい値と比較するステップと、
前記ブレーキ力Ｆ_BUもしくは前記ブレーキ力Ｆ_BDが前記ブレーキ力しきい値よりも小さい場合に、前記ブレーキの保守整備が必要であることを示すブレーキ力表示を発生させ、そうでない場合には、前記のブレーキ力表示を発生させないステップと、
前記ブレーキ力Ｆ_BUと前記ブレーキ力Ｆ_BDとの差を、所定の差しきい値と比較するステップと、
前記差が前記差しきい値を上回る場合は、前記ブレーキの少なくとも１つの部材を調整する必要があることを示すブレーキ差表示を発生させ、そうでない場合は、前記ブレーキ差表示を発生させないステップと、
一方の前記滑動距離の比率と他方の前記滑動距離の比率との比率として、結合された滑動比率を決定するステップと、
前記かごが上方に移動している状態での前記つりあいおもり側のロープ張力に対する前記かご側のロープ張力の比率として、上方移動時の張力比率を決定するステップと、
前記かごが下方に移動している状態での前記つりあいおもり側のロープ張力に対する前記かご側のロープ張力の比率として、下方移動時の張力比率を決定するステップと、
一方の前記張力比率と他方の前記張力比率との比率として、結合された張力比率を決定するステップと、
（ｂ）前記の結合された張力比率に対する、（ａ）前記エレベータと同じタイプの新しいエレベータから測定された前記距離Ｓ_SUおよび前記距離Ｓ_SDから得られた前記の結合された滑動比率の比率として、係数ｋを見積もるステップと、
現在の前記の結合された滑動比率の値が、前記の結合された張力比率をｋ倍した値と所定の滑動しきい値だけ異なる場合に、前記ロープと前記滑車との間の滑りが過度な大きさであることを示す滑動表示を発生させ、そうでない場合は、前記の滑動表示を発生させないステップと、
前記エレベータかごのレベリングの異常が発生したことに応答して、前記滑動表示が発生されている場合に、滑動レベリング異常の表示を発生させ、前記ブレーキ差表示が発生されている場合に、ブレーキ差レベリング異常表示を発生させ、前記ブレーキ力表示が発生されている場合に、ブレーキ力レベリング異常表示を発生させ、前記滑動表示、前記ブレーキ差表示および前記ブレーキ力表示がいずれも発生されていない場合には、前記レベリング異常表示のいずれも発生させないステップと、
以下の式を用いて、最大減速度ａ_maxおよび最小減速度ａ_minを計算するステップと、を有し、前記式において、Ｖ₀は、前記エレベータの定格速度であることを特徴とする方法。
かごと、滑車上のロープにより前記かごに連結されたつりあいおもりと、を備えたエレベータの診断方法であって、前記滑車は、ブレーキおよびモータ位置エンコーダを備えたモータにより駆動されるものにおいて、前記方法は、
前記かごが垂直方向に移動する昇降路の内部の第１感応表示装置Ｐ_R1を選択するステップと、
前記昇降路の内部の第２感応表示装置Ｐ_R2を選択するステップと、
前記第１感応表示装置Ｐ_R1と前記第２感応表示装置Ｐ_R2との間の距離をＰ_R2‐Ｐ_R1として示す距離表示Ｐ_Rを発生させるステップと、
前記かごを第１の垂直方向に定格速度で移動させ、前記かごが前記第１感応表示装置Ｐ_R1を通過する時点で、前記モータ位置エンコーダにより示される位置Ｓ_0Bを記録し、前記ブレーキにより実行されるべき非常停止を命令するステップと、
数秒間待機した後で、前記モータ位置エンコーダにより示される位置Ｓ_1Bを記録するステップと、
前記かごを第１の垂直方向に定格速度で移動させ、前記かごが前記第２感応表示装置Ｐ_R2を通過する時点で、前記モータ位置エンコーダにより示される位置Ｓ_2Bを記録するステップと、
ブレーキ距離Ｓ_Bを、Ｓ_1B−Ｓ_0Bの値として計算するステップと、
ロープ滑動距離Ｓ_Sを、Ｐ_R−（Ｓ_2B−Ｓ_0B）の値として計算するステップと、を有することを特徴とする方法。