JP5114972B2

JP5114972B2 - エレベータの制御装置

Info

Publication number: JP5114972B2
Application number: JP2007044212A
Authority: JP
Inventors: 猛彦久保田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-02-23
Filing date: 2007-02-23
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2027-02-23
Also published as: JP2008207898A

Description

この発明は、少なくとも２組の独立した電磁ブレーキを備えた巻上機を適用したつるべ式エレベータにおいて、乗客が乗っていない無負荷停止中に、一方の電磁ブレーキのみ開放させ、開放していない電磁ブレーキにより、無負荷のかごと釣合おもりとのアンバランストルクを支えることができることを確認することにより、エレベータの信頼性を向上させるようにしたエレベータ制御装置に関するものである。

従来、かごの停止時に制動指令を電磁ブレーキへ出力した後、電動機が制動されたことをブレーキスイッチが検出すると、電力変換装置から電動機に供給されていた電力を遮断するとともに、電動機に結合されたパルス発生器から発生する所定時間内のパルスを計数し、その値が滑り検出所定値以上の場合に、電磁ブレーキの滑りを検出するようにしたエレベータのブレーキ制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−１７０５５１号公報

従来のエレベータのブレーキ制御装置は、通常走行の着床時にエレベータの電磁ブレーキ遮断と電力の遮断後に、エレベータの電磁ブレーキの異常を検出するようにしていたため、異常が検出される時は乗客が搭乗中である可能性が高く、異常検出時には着床しても戸開せずに、終端階まで走行するために乗客の安全は確保されるが、乗客に対し不安を感じさせる可能性がある。また、電磁ブレーキが完全に異常（全ての電磁ブレーキが遮断されていても滑りが発生するような異常）になるまで制御装置が異常を検出することができないという問題点もあった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、２組の独立した電磁ブレーキを備えたつるべ式エレベータにおいて、乗客のいない無負荷停止中にブレーキ異常の有無を判断することのできるエレベータの制御装置を得ることを目的とする。

この発明に係るエレベータの制御装置においては、巻上モータに独立して設けられ、静止保持するためのそれぞれ独立したブレーキシュー、ブレーキコイル及びブレーキシューの動作をそれぞれ独立に検出するブレーキスイッチを持つ少なくとも２組の電磁ブレーキと、独立した少なくとも２組のブレーキコイルに対し、個別に電流を流すことにより、少なくとも２組の電磁ブレーキを独立に制御するブレーキ制御装置と、巻上モータの回転角度を検出してパルスを出力するパルス発生器と、回転角度に基づき、巻上モータの運転時に電力変換手段を介して電力指令を入力すると共に、ブレーキ制御装置にブレーキ開放指令を入力する制御手段とを備えたつるべ式エレベータにおいて、制御手段は、かご内に乗客が乗っていない無負荷停止中に、ブレーキ制御装置により、電磁ブレーキのうち一方のブレーキコイルのみに電流を流し、一方の電磁ブレーキのみ開放し、一方のブレーキスイッチが動作しなければ異常検出し、一方の電磁ブレーキを遮断してエレベータを起動不能とし、一方のブレーキスイッチが動作した場合は、パルス発生器の出力パルスの検出値が所定値以下であれば一方の電磁ブレーキは正常であると判定し、一方の電磁ブレーキを遮断し、他方の電磁ブレーキのチェックに移行し、他方のブレーキコイルのみに電流を流し、他方の電磁ブレーキのみ開放し、他方のブレーキスイッチが動作しなければ異常検出し、他方の電磁ブレーキを遮断してエレベータを起動不能とし、他方のブレーキスイッチが動作した場合は、パルス発生器の出力パルスの検出値が所定値以下であれば他方の電磁ブレーキは正常であると判定し、他方の電磁ブレーキを遮断し、他方の電磁ブレーキのチェックを終了するものである。

また、制御手段は、パルス発生器の所定時間内の出力パルスを計測し、その計測値が滑り検出閾値以上であった場合に開放されていない側のブレーキトルク低下を検出し、通電中の電磁ブレーキを即時遮断するものである。

この発明によれば、２組の独立したブレーキを備えた巻上機を適用したつるべ式エレベータにおいて、乗客が乗っていない無負荷停止中に、片側ブレーキのみ開放させ、開放していないブレーキにより、無負荷のかごと釣合おもりとのアンバランストルクを支えることができることを確認したので、エレベータの信頼性を向上させることができるという効果がある。

実施の形態１．
以下、この発明を独立した電磁ブレーキが２組の場合について説明する。図１はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置を示す全体構成図、図２はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。

図１において、エレベータの昇降路にはかご１が配置されており、かご１は各階床２に停止するようになっている。かご１にはかごの戸(図示せず)の開閉を制御するドア制御装置３が設置されている。また、かご１にはかごの戸の開閉可能範囲を検出する戸開ゾーンを検出する戸開ゾーン検出器４が設置され、昇降路には戸開ゾーン検出器４に対向するように検出板５が配置されている。

昇降路上方の機械室には、巻上モータ６を備えた巻上機が設置されている。巻上モータ６の軸に設けられた駆動綱車７には主索８が巻き掛けられ、その両端にそれぞれかご１及釣合おもり９が結合されている。また、巻上モータ６の軸にはパルス発生器１０が取り付けられている。そして、巻上モータ６にはそれぞれ独立した第１の電磁ブレーキ１１と第２の電磁ブレーキ１３が設けられている。第１の電磁ブレーキ１１と第２の電磁ブレーキ１３は、ばね(図示しない)の力で巻上モータ６を制動するブレーキシュー１１ａ、１３ａ、及び付勢されるとブレーキシュー１１ａ、１３ａをそれぞれ独立に吸引して制動を解除するブレーキコイル１１ｂ、１３ｂを有している。また、ブレーキシュー１１ａ、１３ａの動作をそれぞれ独立に検出する第１のブレーキスイッチ１２と第２のブレーキスイッチ１４が設けられている。ブレーキコイル１１ｂ、１３ｂは電磁接触器（図示せず）の常開接点１５ａ、１５ｂ及び１６ａ、１６ｂ（ブレーキ駆動指令Ｂｓ１、Ｂｓ２が出力されると閉成、出力されないと開放）を介して直流電源１７に接続されている。第１の電磁ブレーキ１１と第２の電磁ブレーキ１３全体をそれぞれ制御するブレーキ制御装置を含む制御装置２０は、マイクロコンピュータで構成され、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、入力ポート２４及び出力ポート２５を有し、バス２６で相互に接続されている。尚、ブレーキ駆動指令Ｂｓ１、Ｂｓ２は独立に出力することが可能な様に構成されている。入力ポート２４は、パルス発生器１０、ブレーキスイッチ１２、１４及び戸開ゾーン検出器４に接続されている。そして、パルス発生器１０から出力パルスＰが、第１のブレーキスイッチ１２から第１のブレーキ開放信号Ｂｄ１が、第２のブレーキスイッチ１４から第２のブレーキ開放信号Ｂｄ２が、戸開ゾーン検出器４から階床検出信号Ｚｓがそれぞれ入力される。また、出力ポート２５は、接点１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂ、ドア制御装置３及び電力変換装置２７に接続されている。そして、接点１５ａ、１５ｂに第１のブレーキ駆動指令Ｂｓ１が出力され、接点１６ａ、１６ｂに第２のブレーキ駆動指令Ｂｓ２が出力され、ドア制御装置３に戸閉指令Ｄｃｓ及び戸開指令Ｄｏｓが出力され、電力変換装置２７にトルク指令Ｔｓが出力される。そして、電力変換装置２７は巻上モータ６に接続されている。

次に、この発明の実施の形態１の動作を説明するが、まず全体動作について説明する。ブレーキ制御装置を含む制御装置２０はトルク指令Ｔｓを生成し、電力変換装置２７から三相交流電力Ｐｍを巻上モータ６に供給してこれを駆動する。そして、詳細な説明は省略するが、巻上モータ６の回転速度が速度指令信号に一致するように制御して、かご１を昇降運転する。このとき、ブレーキ駆動指令Ｂｓ１、Ｂｓ２も出力されているので、接点１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂは開成している。そのため、ブレーキコイル１１ｂ、１３ｂは付勢され、ブレーキシュー１１ａ、１３ａは開放して巻上モータ６を解放している。
上記のようにかご１が走行し、呼びのある階床２に着床して、戸開ゾーン検出器４が検出板５に対向すると、戸開ゾーン検出器４から階床検出信号Ｚｓが生成され、制御装置２０へ入力される。これで、制御装置２０は、かご１が停止したと判定し、電力変換装置２７へ出力していたトルク指令Ｔｓを断つとともに、第１の電磁ブレーキ１１、第２の電磁ブレーキ１３へのブレーキ駆動指令Ｂｓ１、Ｂｓ２を遮断する。これにより、接点１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂは開放するため、ブレーキシュー１１ａ、１３ａは巻上モータ６を制動する。

次に、第１の電磁ブレーキ１１及び第２の電磁ブレーキ１３のブレーキトルク確認動作について、図２のフローチャートを参照して説明する。
エレベータ停止中では、かご１と釣合おもり９の質量差によって生じる不平衡トルクを第１の電磁ブレーキ１１及び第２の電磁ブレーキ１３により、静止保持されている。通常、釣合おもり９がかご１内に定格負荷の５０％の負荷を積んだ場合にかごと釣り合う様に設定されているため、かご内負荷が無い無負荷状態の場合においては、不平衡トルクはかご内に定格負荷を積んだ場合と同じとなる。

今、エレベータ停止中（ステップＳ１）で、呼び登録がない状態（ステップＳ２）、即ち電磁ブレーキ１１、１３への駆動指令がともに遮断されている状態において、制御装置２０は、第１の電磁ブレーキ１１の駆動指令Ｂｓ１だけを出力する。この結果、電磁接触器１５が励磁され、その接点１５ａ、１５ｂが閉成し、ブレーキコイル１１ｂが励磁され第１の電磁ブレーキ１１が開放される（ステップＳ３）。このとき、ステップＳ４でブレーキスイッチ１２によるブレーキ開放信号Ｂｄ１が出力されなければ、異常検出し、エレベータを起動不能とする（ステップＳ５→Ｓ６）。ステップＳ４でブレーキ開放信号Ｂｄ１が出力された場合、パルス発生器１０の出力パルスＰの計測を開始し、その計測値が所定値Ａ以上であるか否かを判定する（ステップＳ７）。出力パルスＰが所定値Ａ（滑り検出所定値）以上であれば、第１の電磁ブレーキ１１に異常が発生したと判定し、エレベータを起動不能とする（ステップＳ５→Ｓ６）。また、ステップＳ７で出力パルスＰが所定値Ａ未満であれば、ステップＳ８に進み、出力パルスＰが所定値Ｂ（第１静止検出所定値）以下であるか否かを判定する。ステップＳ８で出力パルスＰが所定値Ｂ以下であれば、第１の電磁ブレーキ１１は正常、すなわち静止保持状線にあると判定し、第１の電磁ブレーキ１１を遮断し（ステップＳ９）、第２の電磁ブレーキ１３のチェックに移行する。

また、ステップＳ８で出力パルスＰが所定値Ｂ以下でなければ、ステップＳ１０で所定時間（約１秒）経過するのを待ってから出力パルスＰの積算値が規定値Ｃ（例えば１ｍｍ）以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。出力パルスＰが規定値Ｃ以下であれば、第１の電磁ブレーキ１１は静止保持状態にあると判定し、第１の電磁ブレーキ１１を遮断し（ステップＳ９）、電磁ブレーキ１３のチェックに移行する。逆に、ステップＳ１１で出力パルスＰの積算値が規定値Ｃを越えていれば、第１の電磁ブレーキ１１に異常があると判定して、エレベータを起動不能とする（ステップＳ５→Ｓ６）。

第１の電磁ブレーキ１１が正常であれば、制御装置２０は、第２の電磁ブレーキ１３の駆動指Ｂｓ２だけを出力する。この結果、電磁接触器１６が励識され、その接点１６ａ、１６ｂが閉成し、ブレーキ１３ｂが励磁され第２の電磁ブレーキ１３が開放される（ステップＳ１２）。このとき、ステップＳ１３でブレーキスイッチ１４によるブレーキ開放信号Ｂｄ２が出力されなければ、異常検出し、エレベータを起動不能とする（ステップＳ１４→Ｓ６）。ステップＳ１３でブレーキ開放信号Ｂｄ２が出力された場合、パルス発生器１０の出力パルスＰの計測を開始し、その計測値が所定値Ａ以上かどうかを判定する（ステップＳ１５）。出力パルスＰが所定値Ａ（滑り検出所定値）以上であれば、第２の電磁ブレーキ１３に異常が発生したと判定し、エレベータを起動不能とする（ステップＳ１４→Ｓ６）。また、ステップＳ１５で出力パルスＰが所定値Ａ未満であれば、ステップＳ１６に進み、出力パルスＰが所定値Ｂ（第１静止検出所定値）以下であるか否かを判定する。ステップＳ１６で出力パルスＰが所定値Ｂ以下であれば、第２の電磁ブレーキ１３は正常、すなわち静止保持状態にあると判定し、第２の電磁ブレーキ１３を遮断し（ステップＳ１７）し、第２の電磁ブレーキ１３のチェックを終了する。

また、ステップＳ１６で出力パルスＰが所定値Ｂ以下でなければ、ステップＳ１８で所定時間（約１秒）経過するのを待ってから出力パルスＰの積算値が規定値Ｃ（例えば１ｍｍ）以下であるかを判定する（ステップＳ１９）。出力パルスＰが規定値Ｃ以下であれば、第２の電磁ブレーキ１３は静止保持状態にあると判定し、第２のブレーキ１３を遮断し（ステップＳ１７）、第２の電磁ブレーキ１３のチェックを終了する。逆に、ステップＳ１９で出力パルスＰの積算値が規定値Ｃを越えていれば、第２の電磁ブレーキ１３に異常があると判定して、エレベータを起動不能とする（ステップＳ１４→Ｓ６）。

以上述べたようなチェックが異常検出することなく終了したということになれば、そのことは、片側ブレーキでかご内定格負荷積載した状態でも、静止保持可能ということである。したがって、仮に何らかの異常で片側ブレーキが異常となったとしても、かご内定格負荷積載された状態でも最低限保持可能であることを保証することになる。

実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、電磁ブレーキの異常を検出した時、エレベータの運転を阻止するようにしたが、電磁ブレーキの異常を検出した時、保守会社に対し、回線を通じて異常を発報するようにしてもよいことは勿論である。

この発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置を示す全体構成図である。この発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１かご
２階床
３ドア制御装置
４戸開ゾーン検出器
５検出板
６巻上モータ
７駆動綱車
８主索
９釣合おもり
１０パルス発生器
１１第１の電磁ブレーキ
１１ａブレーキシュー
１１ｂブレーキコイル
１２ブレーキスイッチ
１３第２の電磁ブレーキ
１３ａブレーキシュー
１３ｂブレーキコイル
１４ブレーキスイッチ
１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂ常開接点
１７直流電源
２０制御装置
２１ＣＰＵ
２２ＲＯＭ
２３ＲＡＭ
２４入力ポート
２５出力ポート
２６バス
２７電力変換装置

Claims

巻上モータに独立して設けられ、静止保持するためのそれぞれ独立したブレーキシュー、ブレーキコイル及びブレーキシューの動作をそれぞれ独立に検出するブレーキスイッチを持つ少なくとも２組の電磁ブレーキと、前記独立した少なくとも２組のブレーキコイルに対し、個別に電流を流すことにより、前記少なくとも２組の電磁ブレーキを独立に制御するブレーキ制御装置と、前記巻上モータの回転角度を検出してパルスを出力するパルス発生器と、前記回転角度に基づき、巻上モータの運転時に電力変換手段を介して電力指令を入力すると共に、前記ブレーキ制御装置にブレーキ開放指令を入力する制御手段とを備えたつるべ式エレベータにおいて、
前記制御手段は、かご内に乗客が乗っていない無負荷停止中に、前記ブレーキ制御装置により、前記電磁ブレーキのうち一方のブレーキコイルのみに電流を流し、前記一方の電磁ブレーキのみ開放し、一方のブレーキスイッチが動作しなければ異常検出し、一方の電磁ブレーキを遮断してエレベータを起動不能とし、一方のブレーキスイッチが動作した場合は、前記パルス発生器の出力パルスの検出値が所定値以下であれば一方の電磁ブレーキは正常であると判定し、一方の電磁ブレーキを遮断し、他方の電磁ブレーキのチェックに移行し、他方のブレーキコイルのみに電流を流し、前記他方の電磁ブレーキのみ開放し、他方のブレーキスイッチが動作しなければ異常検出し、他方の電磁ブレーキを遮断してエレベータを起動不能とし、他方のブレーキスイッチが動作した場合は、前記パルス発生器の出力パルスの検出値が所定値以下であれば他方の電磁ブレーキは正常であると判定し、他方の電磁ブレーキを遮断し、他方の電磁ブレーキのチェックを終了することを特徴とするエレベータの制御装置。
制御手段は、パルス発生器の所定時間内の出力パルスを計測し、その計測値が滑り検出閾値以上であった場合に開放されていない側のブレーキトルク低下を検出し、通電中の電磁ブレーキを即時遮断することを特徴とする請求項１記載のエレベータの制御装置。
どちらか一方の電磁ブレーキの異常を検出した時、保守会社に対し、回線を通じて異常を発報することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のエレベータの制御装置。