JP5160094B2

JP5160094B2 - 電磁ブレーキ制御装置

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Publication number: JP5160094B2
Application number: JP2006549719A
Authority: JP
Inventors: 弘木川; 隆美上田; 大輔岡田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-03-14
Filing date: 2006-03-14
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2026-03-14
Also published as: WO2007105302A1; EP1995202A1; EP1995202A4; KR20100036371A; JPWO2007105302A1; EP1995202B1

Description

この発明は、例えばエレベータのブレーキ装置などの電磁ブレーキ装置におけるブレーキコイルの励磁状態を制御する電磁ブレーキ制御装置に関するものである。

従来の電磁ブレーキ装置においては、ブレーキコイルの励磁電流指令を、予め設定された値に達するまで漸増させる励磁電流指令手段を用いることにより、ブレーキ解放時にアーマチュアが電磁石フィールドに衝突して発生する衝突音の低減が図られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−２６７９８２号公報

しかし、上記のような従来の電磁ブレーキ装置では、ブレーキコイルの励磁電流を単に漸増させるため、時定数の大きい電磁石を用いる場合、解放動作時間がかなり長くなってしまう。また、電磁石とアーマチュアとの間のギャップのばらつき、制動ばねのばね力のばらつき、電磁石特性のばらつき、及びそれらの経年変動等を考慮していないため、衝突音の低減効果を安定的に得ることができなかった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ブレーキ解放動作の長時間化を抑えつつ、ブレーキ解放時の衝突音を安定的に低減することができる電磁ブレーキ制御装置を得ることを目的とする。

この発明による電磁ブレーキ制御装置は、ブレーキコイルを励磁してブレーキコイルにアーマチュアを吸引させることにより、電磁ブレーキ装置を解放させる制御装置本体を備え、制御装置本体は、ブレーキコイルの吸引によるアーマチュアの解放動作の開始を検出可能であり、解放動作の開始が検出されると、ブレーキコイルに発生する吸引力を解放動作の開始前よりも低減させる。
また、この発明による電磁ブレーキ制御装置は、ブレーキコイルを励磁してブレーキコイルにアーマチュアを吸引させることにより、電磁ブレーキ装置を解放させる制動装置本体を備え、制御装置本体は、ブレーキコイルの励磁開始からの時間を計測し、ブレーキコイルの励磁開始から予め設定された時間が経過するとブレーキコイルの吸引力を上昇させる。

この発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す概略の構成図である。図１の制御装置本体の構成を示すブロック図である。図１の制御装置本体のブレーキ解放時の動作を示すフローチャートである。図１の制御装置本体の電流指令の変化とブレーキコイルに流れる電流の変化とを示すグラフである。図１のアーマチュアのブレーキ解放時の動きとブレーキ解放時の電圧指令の変化とを示すグラフである。この発明の実施の形態２によるエレベータ装置の制御装置本体を示すブロック図である。図６の制御装置本体のブレーキ解放時の動作を示すフローチャートである。図６のギャップ・押付力補償部における動作開始時間と制御指令値との関係を示すグラフである。この発明の実施の形態３によるエレベータ装置の制御装置本体を示すブロック図である。図９の制御装置本体のブレーキ解放時の動作を示すフローチャートである。この発明の実施の形態４によるエレベータ装置の制御装置本体を示すブロック図である。図１１の制御装置本体のブレーキ解放時の動作を示すフローチャートである。この発明の実施の形態５によるエレベータ装置の制御装置本体を示すブロック図である。図１３の制御装置本体のブレーキ解放時の動作を示すフローチャートである。

以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す概略の構成図である。図において、かご１及び釣合おもり２は、主索３により昇降路内に吊り下げられており、巻上機４の駆動力により昇降路内を昇降される。

巻上機４は、主索３が巻き掛けられた駆動シーブ５、駆動シーブ５を回転させるモータ６、かご１の走行に伴って駆動シーブ５と一体に回転されるブレーキ回転体としてのブレーキドラム７、及び駆動シーブ５の回転を制動する電磁ブレーキ装置８を有している。

電磁ブレーキ装置８は、ブレーキドラム７に接離されるブレーキシュー９、ブレーキシュー９に接続されたアーマチュア１０、ブレーキシュー９をブレーキドラム７に押し付ける制動ばね１１、アーマチュア１０に対向して配置され制動ばね１１に抗してブレーキシュー９をブレーキドラム７から開離させる電磁吸引力を発生する電磁石１１、及びアーマチュア１０が全解放位置まで変位されたことを検出する解放検出スイッチ１２を有している。電磁石１１には、ブレーキコイル１３が設けられている。

ブレーキコイル１３の励磁状態は、制御装置本体１４により制御される。制御装置本体１４には、ブレーキコイル１３に通電される電流値を検出するための電流検出器１５からの検出信号が入力される。

図２は図１の制御装置本体１４の構成を示すブロック図である。図において、電流指令発生部１６は、ブレーキ解放指令に応じてブレーキコイル１３に電流を流すための電流指令を発生する。電流制御部１７には、電流指令発生部１６からの電流指令と電流検出器１５からの検出信号とが入力される。電流制御部１７は、ブレーキコイル１３の実電流値が電流指令の値に一致するように、ブレーキコイル１３に印加する電圧値に関する指令である電圧指令を発生する。

電流制御部１７からの電圧指令は、リミッタ１８を介してブレーキコイル１３に入力される。また、電流制御部１７からの電圧指令の値は、微分部１９で微分され、解放動作検出部２０に入力される。解放動作検出部２０は、微分部１９の出力を予め設定された閾値と比較することにより、アーマチュア１０の解放動作（変位）の開始を検出する。即ち、解放動作検出部２０は、電圧指令の値の時間変化に基づいてアーマチュア１０の解放動作を検出する。

アーマチュア１０の解放動作が検出されると、その情報が解放動作検出部２０から電流指令調整部２１及び制御時間検出部２２に入力される。電流指令調整部２１は、解放動作検出部２０からの情報に基づいて、電流指令の値を変化させて電流制御部１７に送る。具体的には、電流指令調整部２１は、解放動作の開始が検出されると、ブレーキコイル１３に発生する吸引力を解放動作の開始前よりも低減させる。

制御時間検出部２２は、アーマチュア１０の解放動作開始からの時間（制御時間）をカウントする。また、タイマ２３は、ブレーキ解放指令に応じてブレーキコイル１３の励磁を開始してからの時間をカウントする。

制御装置本体１４は、ブレーキコイル１３の励磁開始から予め設定された時間Ｔｅｎｄが経過すると、電流指令調整部２１での電流指令の調整を中止し、低減させる前の吸引力をブレーキコイル１３に発生させる。また、制御装置本体１４は、アーマチュア１０の解放動作の開始から予め設定された時間Ｔｃｅｎｄが経過すると、電流指令調整部２１での電流指令の調整を中止し、低減させる前の吸引力をブレーキコイル１３に発生させる。

制御装置本体１４は、かご１の運転を制御するエレベータ制御装置に設けられている。エレベータ制御装置は、演算処理部（ＣＰＵ）、記憶部（ＲＯＭ、ＲＡＭ及びハードディスク等）及び信号入出力部を持った制御盤（図示せず）を有している。制御装置本体１４の機能は、この制御盤により実現される。このため、制御盤の記憶部には、上記の機能を実現するためのプログラムが格納されている。

次に、動作について説明する。図３は図１の制御装置本体１４のブレーキ解放時の動作を示すフローチャートである。かご１のドアが閉じられ昇降開始の準備が終了すると、ブレーキ解放指令が制御装置本体１４に入力される。これにより、電流指令発生部１６から電流指令の値Ｉ^*として初期電流指令値Ｉ^*ｐが出力される（ステップＳ１）。また、これと同時に、タイマ２３がリセットされ、励磁開始からの時間Ｔのカウントが開始される（ステップＳ２）。

続いて、電流制御部１７により、ブレーキコイル１３の実電流値Ｉが電流指令の値Ｉ^*に一致するように、電圧指令ｕが発生される（ステップＳ３）。このとき、微分ゲインをＫｄ、比例ゲインをＫｉとすると、電圧指令は例えば次式から得られる。
ｕ＝［｛（Ｋｉ＋Ｋｄ）／Ｋｄ｝Ｉ^*−Ｉ］Ｋｄ・・・（１）
但し、ブレーキコイル１３に入力される電圧指令は、回路保護のため、リミッタ１８での上限値ｕ’未満に制限される（ｕ＜ｕ’）。
電圧指令がブレーキコイル１３に入力されると、ある時定数でコイル実電流Ｉが増加しいき、電圧指令ｕは式（１）に従って徐々に減少していく。

励磁開始からの時間Ｔが予め設定された時間Ｔ１を超えると（ステップＳ４）、微分部１９から解放動作検出部２０への微分値の出力が開始される（ステップＳ５）。ここで、微分値の出力開始までの時間Ｔ１は、励磁開始から通常のアーマチュア１０の解放動作開始までの時間Ｔｐよりも小さい値に設定されている。

この後、コイル実電流が増加してブレーキコイル１３に発生する吸引力が制動ばね１１のばね力に打ち勝つと、アーマチュア１０の解放動作が開始される。このとき、磁束変化を妨げる方向（この場合、電流値が下がる方向）に誘導起電力が発生するが、電流制御部１７により電流減少分を補うように電圧指令の値が増加される。従って、アーマチュア１０の解放動作開始時には、微分部１９から出力される微分値が負から正に転ずる。

微分部１９で求めた微分値ａは、解放動作検出部２０により、予め設定された閾値ａ’（＞０）と比較される（ステップＳ６）。そして、微分値ａが閾値ａ’を超えると、解放動作の開始検出信号が解放動作検出部２０から出力される。これにより、制御時間検出部２２がリセットされ、アーマチュア１０の解放動作開始からの時間Ｔｃのカウントが開始される（ステップＳ７）。また、電流指令調整部２１により、電流制御部１７に入力される電流指令の値Ｉ^*が初期電流指令値Ｉ^*ｐから制御指令値Ｉ^*ｃ（Ｉ^*ｃ＜Ｉ^*ｐ）に切り換えられる（ステップＳ８）。

電流指令の値Ｉ^*が制御指令値Ｉ^*ｃに切り換えられると、電流制御部１７により電圧指令ｕが修正される（ステップＳ９）。ここで、制御指令値Ｉ^*ｃは、アーマチュア１０の解放動作に最低限必要な値に設定されている。即ち、アーマチュア１０の解放動作開始後は、電流値を必要最小限まで下げることにより、アーマチュア１０が電磁石１１に衝突する際の衝撃力及び衝突音を低減される。これに対して、アーマチュア１０が解放動作を開始するまでは、電源及びブレーキコイル１３の性能限界の電流を流すことにより、解放動作開始までの時間が最小にされる。

また、電流指令値の低減に応じて電圧指令を修正した後、励磁開始からの時間ＴがＴｅｎｄに達したかどうか（ステップＳ１０）、及び解放動作開始からの時間ＴｃがＴｃｅｎｄに達したかどうか（ステップＳ１１）が監視される。そして、Ｔ＞Ｔｅｎｄ及びＴｃ＞Ｔｃｅｎｄのいずれかの条件が成立すると、解放動作の状況に拘わらず、電流指令の値Ｉ^*が初期電流指令値Ｉ^*ｐに戻される（ステップＳ１２）。

この後、解放検出スイッチ１２がＯＮにされるかどうかが監視される（ステップＳ１３）。解放検出スイッチ１２がＯＮにされると、アーマチュア１０が解放位置まで変位し解放動作が完了したと判断し、電流指令の値が保持電流指令値Ｉ^*ｈに切り換えられる（ステップＳ１４）。

なお、図４は図１の制御装置本体１４の電流指令の変化とブレーキコイル１３に流れる電流の変化とを示すグラフ、図５は図１のアーマチュア１０のブレーキ解放時の動きとブレーキ解放時の電圧指令の変化とを示すグラフである。図４及び図５に示すように、アーマチュア１０の実際の解放動作が開始され、電圧指令の微分値が閾値ａ’を超えると、電流指令の値が制御電流値Ｉ^*ｃに切り換えられ、ブレーキコイル１３に流れる電流の値もＩｃまで低減される。

このような電磁ブレーキ制御装置では、ブレーキコイル１３の吸引によるアーマチュア１０の解放動作の開始を検出可能であり、解放動作の開始が検出されると、ブレーキコイル１３に発生する吸引力が解放動作の開始前よりも低減されるので、ブレーキ解放動作の長時間化を抑えつつ、あらゆる電磁ブレーキ装置についてブレーキ解放時の衝突音を安定的に低減することができる。

また、制御装置本体１４は、ブレーキ解放指令に応じて電流指令を発生する電流指令発生部１６と、ブレーキコイル１３の実電流値が電流指令の値に一致するように電圧指令を発生する電流制御部１７と、電圧指令の値の変化に基づいてアーマチュア１０の解放動作を検出する解放動作検出部２０とを有しているので、アーマチュア１０の解放動作の開始をより確実に検出することができる。なお、アーマチュア１０の解放動作の検出は、アーマチュア１０の動作（変位）を連続的に検知できるセンサによってもよい。

さらに、制御装置本体１４は、ブレーキコイル１３の励磁開始から予め設定された時間Ｔｅｎｄが経過すると、低減させる前の吸引力をブレーキコイル１３に発生させるので、吸引力を低減させる制御に異常が生じても、解放動作をより確実に行わせることができ、信頼性を向上させることができる。
さらにまた、制御装置本体１４は、アーマチュア１０の解放動作の開始から予め設定された時間Ｔｃｅｎｄが経過すると、低減させる前の吸引力をブレーキコイル１３に発生させるので、これによっても、解放動作をより確実に行わせることができ、信頼性を向上させることができる。

実施の形態２．
次に、図６はこの発明の実施の形態２によるエレベータ装置の制御装置本体を示すブロック図である。制御装置本体１４は、実施の形態１の構成に加えて、動作開始時間検出部２４とギャップ・押付力補償部２５とを有している。動作開始時間検出部２４は、ブレーキコイル１３の励磁開始からアーマチュア１０の解放動作開始までの時間である動作開始時間Ｔｐを検出し、その結果をギャップ・押付力補償部２５に送る。

ギャップ・押付力補償部２５は、動作開始時間検出部２４で求めた動作開始時間Ｔｐに基づいて制御指令値を変化させる。具体的には、ギャップ・押付力補償部２５は、電磁石１１とアーマチュア１０との間のギャップや制動ばね１１の押付力が変化した場合でも、ブレーキコイル１３の電流値がアーマチュア１０を動作させるのに最低限必要な値になるように制御電流値を求める。

図７は図６の制御装置本体１４のブレーキ解放時の動作を示すフローチャートである。アーマチュア１０の解放動作の開始検出信号が解放動作検出部２０から出力されると、動作開始時間Ｔｐの計測結果Ｔｐ’がギャップ・押付力補償部２５に送られるとともに、アーマチュア１０の解放動作開始からの時間Ｔｃのカウントが開始される（ステップＳ１５）。

ギャップ・押付力補償部２５には、予め設定された制御指令基準値Ｉｃｒ（Ｉｃｒ＜Ｉｐ）が入力されている。ギャップ・押付力補償部２５は、動作開始時間Ｔｐ’が入力されると、補正係数Ｋａを用いて制御指令値Ｉ^*ｃを次のように求める（ステップＳ１６）。
Ｉ^*ｃ＝Ｔｐ’・Ｋａ＋Ｉｃｒ・・・（２）
但し、Ｉ^*ｃｍｉｎ＜Ｉ^*ｃ＜Ｉ^*ｃｍａｘ
Ｉ^*ｃｍｉｎ：制御指令値の下限値
Ｉ^*ｃｍａｘ：制御指令値の上限値

ここで、図８は図６のギャップ・押付力補償部２５における動作開始時間と制御指令値との関係を示すグラフである。他の構成及び動作は、実施の形態１と同様である。

このような電磁ブレーキ制御装置では、励磁開始から解放動作開始までの時間に基づいて制御指令値を変化させるので、ギャップや押付力の違いによらず、解放動作開始後のブレーキコイル１３の電流値を最低限必要な値に調整することができる。

実施の形態３．
次に、図９はこの発明の実施の形態３によるエレベータ装置の制御装置本体を示すブロック図である。制御装置本体１４は、実施の形態２の構成に加えて、時定数検出部２６とコイル抵抗補償部２７とを有している。時定数検出部２６は、ブレーキコイル１３の励磁開始から、ブレーキコイル１３の実電流値Ｉが予め設定された値Ｉ₁に達するまでの時間Ｔｒを検出し、その結果をコイル抵抗補償部２７に送る。なお、設定値Ｉ₁は、アーマチュア１０の解放動作開始時の電流値よりも小さい値に設定される。

コイル抵抗補償部２７は、動作開始時間検出部２４での計測結果Ｔｐを時定数検出部２６からの情報に基づいて補正してギャップ・押付力補償部２５に送る。具体的には、コイル抵抗補償部２７は、アーマチュア１０の解放動作開始時間Ｔｐにおけるブレーキコイル１３の温度変化に伴う時定数の変化分を補償するように動作開始時間Ｔｐを補正する。

図１０は図９の制御装置本体１４のブレーキ解放時の動作を示すフローチャートである。アーマチュア１０の解放動作開始前に、時定数検出部２６により、ブレーキコイル１３の電流値が設定値Ｉ₁を超えたかどうかが監視され（ステップＳ１７）、設定値Ｉ₁に達するまでの時間Ｔｒが計測される（ステップＳ１８）。時間Ｔｒの計測結果Ｔｒ’は、コイル抵抗補償部２７に送られる。

アーマチュア１０の解放動作の開始検出信号が解放動作検出部２０から出力されると、動作開始時間Ｔｐの計測結果Ｔｐ’がコイル抵抗補償部２７に送られるとともに、アーマチュア１０の解放動作開始からの時間Ｔｃのカウントが開始される（ステップＳ１５）。

コイル抵抗補償部２７は、時間Ｔｒ’及び動作開始時間Ｔｐ’が入力されると、補正係数Ｋｒと予め設定された基準値Ｔｒｒとを用いて、動作開始時間Ｔｐの補正値Ｔｐ’’を次のように求める（ステップＳ１９）。
Ｔｐ’’＝Ｔｐ’−Ｋｒ・Ｔｒ’／Ｔｒｒ・・・（３）

ギャップ・押付力補償部２５は、動作開始時間Ｔｐ’’が入力されると、補正係数Ｋａを用いて制御指令値Ｉ^*ｃを次のように求める（ステップＳ２０）。
Ｉ^*ｃ＝Ｔｐ’’・Ｋａ＋Ｉｃｒ・・・（４）
但し、Ｉ^*ｃｍｉｎ＜Ｉ^*ｃ＜Ｉ^*ｃｍａｘ
他の構成及び動作は、実施の形態１と同様である。

このような電磁ブレーキ制御装置では、ブレーキコイル１３の抵抗変化による動作開始時間Ｔｐの変化を補償するので、ブレーキコイル１３の温度変化によらず、解放動作開始後のブレーキコイル１３の電流値を最低限必要な値に調整することができる。

実施の形態４．
次に、図１１はこの発明の実施の形態４によるエレベータ装置の制御装置本体を示すブロック図である。実施の形態１〜３では、電流指令を発生してブレーキコイル１３の吸引力を制御したが、実施の形態４では、電圧指令を発生してブレーキコイル１３の吸引力を制御する。

図において、電圧指令発生部３１は、ブレーキ解放指令に応じてブレーキコイル１３に電圧を印加するための電圧指令を発生する。電圧指令は、電圧指令調整部３４及びリミッタ１８を介してブレーキコイル１３に入力される。電流検出器１５で検出されたコイル実電流値は、微分部３２で微分され、解放動作検出部３３に入力される。解放動作検出部３３は、微分部３２の出力を予め設定された閾値と比較することにより、アーマチュア１０の解放動作の開始を検出する。即ち、解放動作検出部３３は、コイル実電流値の時間変化に基づいてアーマチュア１０の解放動作を検出する。

アーマチュア１０の解放動作が検出されると、その情報が解放動作検出部３３から電圧指令調整部３４及び制御時間検出部２２に入力される。電圧指令調整部３４は、解放動作検出部３３からの情報に基づいて、電圧指令の値を変化させてリミッタ１８に送る。具体的には、電圧指令調整部３４は、解放動作の開始が検出されると、ブレーキコイル１３に発生する吸引力を解放動作の開始前よりも低減させる。

制御装置本体１４は、ブレーキコイル１３の励磁開始から予め設定された時間Ｔｅｎｄが経過すると、電圧指令調整部３４での電圧指令の調整を中止し、低減させる前の吸引力をブレーキコイル１３に発生させる。また、制御装置本体１４は、アーマチュア１０の解放動作の開始から予め設定された時間Ｔｃｅｎｄが経過すると、電圧指令調整部３４での電圧指令の調整を中止し、低減させる前の吸引力をブレーキコイル１３に発生させる。
なお、エレベータ装置全体の構成は、実施の形態１（図１）と同様である。

次に、動作について説明する。図１２は図１１の制御装置本体１４のブレーキ解放時の動作を示すフローチャートである。かご１のドアが閉じられ昇降開始の準備が終了すると、ブレーキ解放指令が制御装置本体１４に入力される。これにより、電圧指令発生部３１から電圧指令の値ｕ^*として初期電圧指令値ｕ^*ｐが出力される（ステップＳ３１）。また、これと同時に、タイマ２３がリセットされ、励磁開始からの時間Ｔのカウントが開始される（ステップＳ３２）。

ブレーキコイル１３に入力される電圧指令は、回路保護のため、リミッタ１８での上限値ｕ’未満に制限される（ｕ＜ｕ’）（ステップＳ３３）。励磁開始からの時間Ｔが予め設定された時間Ｔ１を超えると（ステップＳ３４）、微分部３２から解放動作検出部３３への微分値の出力が開始される（ステップＳ３５）。ここで、微分値の出力開始までの時間Ｔ１は、励磁開始から通常のアーマチュア１０の解放動作開始までの時間Ｔｐよりも小さい値に設定されている。

この後、コイル実電流が増加してブレーキコイル１３に発生する吸引力が制動ばね１１のばね力に打ち勝つと、アーマチュア１０の解放動作が開始される。このとき、磁束変化を妨げる方向（この場合、電流値が下がる方向）に誘導起電力が発生する。従って、アーマチュア１０の解放動作開始時には、微分部３２から出力される微分値が正から負に転ずる。

微分部３２で求めた微分値ａは、解放動作検出部３３により、予め設定された閾値ａ’（＜０）と比較される（ステップＳ３６）。そして、微分値ａが閾値ａ’未満になると、解放動作の開始検出信号が解放動作検出部３３から出力される。これにより、制御時間検出部２２がリセットされ、アーマチュア１０の解放動作開始からの時間Ｔｃのカウントが開始される（ステップＳ３７）。また、電圧指令調整部３４により、リミッタ１８に入力される電圧指令の値ｕ^*が初期電圧指令値ｕ^*ｐから制御指令値ｕ^*ｃ（ｕ^*ｃ＜ｕ^*ｐ）に切り換えられる（ステップＳ３８）。

即ち、アーマチュア１０の解放動作開始後は、電圧を必要最小限まで下げることにより、アーマチュア１０が電磁石１１に衝突する際の衝撃力及び衝突音を低減される。これに対して、アーマチュア１０が解放動作を開始するまでは、電源及びブレーキコイル１３の性能限界の電圧を印加することにより、解放動作開始までの時間が最小にされる。

また、電圧指令値を制御指令値ｕ^*ｃに切り換えた後、励磁開始からの時間ＴがＴｅｎｄに達したかどうか（ステップＳ３９）、及び解放動作開始からの時間ＴｃがＴｃｅｎｄに達したかどうか（ステップＳ４０）が監視される。そして、Ｔ＞Ｔｅｎｄ及びＴｃ＞Ｔｃｅｎｄのいずれかの条件が成立すると、解放動作の状況に拘わらず、電圧指令の値ｕ^*が初期電圧指令値ｕ^*ｐに戻される（ステップＳ４１）。

この後、解放検出スイッチ１２がＯＮにされるかどうかが監視される（ステップＳ４２）。解放検出スイッチ１２がＯＮにされると、アーマチュア１０が解放位置まで変位し解放動作が完了したと判断し、電圧指令の値が保持電圧指令値ｕ^*ｈに切り換えられる（ステップＳ４２）。

また、制御装置本体１４は、ブレーキ解放指令に応じて電圧指令を発生する電圧指令発生部３１と、ブレーキコイル１３の実電流値の変化に基づいてアーマチュア１０の解放動作を検出する解放動作検出部３３とを有しているので、電圧制御によっても、アーマチュア１０の解放動作の開始をより確実に検出することができる。

実施の形態５．
次に、図１３はこの発明の実施の形態５によるエレベータ装置の制御装置本体を示すブロック図である。図において、指令発生部４１は、ブレーキ解放指令に応じてブレーキコイル１３に電磁吸引力を発生させるための励磁指令（電流指令又は電圧指令）を発生する。励磁指令は、指令調整部４２を介してブレーキコイル１３に入力される。

タイマ２３は、ブレーキ解放指令に応じてブレーキコイル１３の励磁を開始してからの時間をカウントする。指令調整部４２は、ブレーキコイル１３の励磁開始から所定の時間Ｔ１が経過すると、ブレーキコイル１３に入力する励磁指令値を指令発生部４１からの励磁指令値とは異なる値に切り換える。

具体的には、指令調整部４２は、時間Ｔ１になると、ブレーキコイル１３に発生する吸引力を低減させるように励磁指令値を切り換える。時間Ｔ１は、ブレーキコイル１３の励磁を開始してからアーマチュア１０が電磁石１１に衝突するまでの時間よりも短く設定される。

制御装置本体１４は、ブレーキコイル１３の励磁開始から予め設定された時間Ｔｅｎｄが経過すると、指令調整部４２での励磁指令の調整を中止し、低減させる前の吸引力をブレーキコイル１３に発生させる。
なお、エレベータ装置全体の構成は、実施の形態１（図１）と同様である。

次に、動作について説明する。図１４は図１３の制御装置本体１４のブレーキ解放時の動作を示すフローチャートである。かご１のドアが閉じられ昇降開始の準備が終了すると、ブレーキ解放指令が制御装置本体１４に入力される。これにより、タイマ２３がリセットされ、励磁開始からの時間Ｔのカウントが開始される（ステップＳ５１）。また、指令発生部４１から初期励磁指令の値として初期電流指令値Ｉ^*ｐ又は初期電圧指令値ｕ^*ｐが出力される（ステップＳ５２）。

初期励磁指令が発生されると、励磁開始からの時間がＴ１に達したかどうかが監視される（ステップＳ５３）。Ｔ１に達していなければ、励磁指令値は初期励磁指令値のままである。励磁開始からの時間がＴ１に達すると、指令調整部４２により、ブレーキコイル１３に入力される励磁指令の値が初期励磁指令値から制御指令値に切り換えられる（ステップＳ５４）。制御指令値は、制御電流指令値Ｉ^*ｃ（Ｉ^*ｃ＜Ｉ^*ｐ）又は制御電圧指令値ｕ^*ｃ（ｕ^*ｃ＜ｕ^*ｐ）である。

即ち、アーマチュア１０の励磁開始から所定時間Ｔ１が経過した後には、吸引力を低減させることにより、アーマチュア１０が電磁石１１に衝突する際の衝撃力及び衝突音を低減される。これに対して、アーマチュア１０の励磁開始直後は、電源及びブレーキコイル１３の性能限界の吸引力を発生させることにより、解放動作開始までの時間が短縮される。

また、励磁指令値を制御指令値に切り換えた後、励磁開始からの時間ＴがＴｅｎｄに達したかどうかが監視される（ステップＳ５５）。そして、励磁開始からの時間ＴがＴｅｎｄに達すると、解放動作の状況に拘わらず、励磁指令の値が初期励磁指令値Ｉ^*ｐ又はｕ^*ｐに戻される（ステップＳ５６）。

この後、解放検出スイッチ１２がＯＮにされると、アーマチュア１０が解放位置まで変位し解放動作が完了したと判断し、励磁指令の値が保持励磁指令値に切り換えられる。

このような電磁ブレーキ制御装置では、ブレーキコイル１３の励磁開始から時間Ｔｅｎｄが経過するとブレーキコイル１３の吸引力を上昇させるので、より確実に解放動作を行わせることができ、信頼性を向上させることができる。

また、ブレーキコイル１３の励磁開始直後にブレーキコイル１３に初期吸引力を発生させた後、時間Ｔ１が経過するとブレーキコイル１３の吸引力を低減させ、ブレーキコイルの励磁開始から時間Ｔｅｎｄが経過すると、ブレーキコイル１３の吸引力を初期吸引力に戻すので、ブレーキ解放動作の長時間化を抑えつつ、ブレーキ解放時の衝突音を安定的に低減することができ、しかも信頼性を向上させることができる。

なお、実施の形態５では、励磁開始から時間Ｔ１が経過するとブレーキコイル１３の吸引力を低減させたが、吸引力を切り換える条件は励磁開始からの時間に限定されるものではなく、例えばアーマチュア１０の動作、アーマチュア１０の位置、ブレーキコイル１３の電圧値、又はブレーキコイル１３の電流値等であってもよい。
また、実施の形態５では、励磁開始から時間Ｔｅｎｄが経過すると、ブレーキコイル１３の吸引力を初期吸引力に戻したが、必ずしも初期吸引力に戻さなくてもよく、例えば初期吸引力よりも大きな吸引力にしたり、初期吸引力よりもやや小さい吸引力にしたりしてもよい。
さらに、実施の形態５では、励磁開始から時間Ｔ１が経過するとブレーキコイル１３の吸引力を低減させたが、励磁開始直後からアーマチュア１０の吸引に最低限必要な吸引力をブレーキコイル１３に発生させ、時間Ｔｅｎｄに達すると最大限の吸引力に切り換えるようにしてもよい。

さらにまた、実施の形態１〜５では、エレベータ装置の電磁ブレーキ制御装置について説明したが、他の機器に設けられた電磁ブレーキ制御装置にもこの発明は適用できる。
また、図１ではブレーキドラム７の外周面にブレーキシュー９を押し付けるタイプの電磁ブレーキ装置を示したが、ブレーキドラムの内周面にブレーキシューを押し付けるタイプであってもよい。
さらに、ブレーキ回転体はブレーキディスクであってもよい。即ち、この発明は、ディスクブレーキにも適用できる。
さらにまた、ブレーキ回転体は駆動シーブと一体であってもよい。

Claims

ブレーキコイルを励磁して上記ブレーキコイルにアーマチュアを吸引させることにより、電磁ブレーキ装置を解放させる制御装置本体を備えた電磁ブレーキ制御装置であって、
上記制御装置本体は、
ブレーキ解放指令に応じて上記ブレーキコイルに電流を流すための電流指令を発生する電流指令発生部と、
上記ブレーキコイルの実電流値が上記電流指令の値に一致するように、上記ブレーキコイルに印加する電圧値に関する指令である電圧指令を発生する電流制御部と、
上記電圧指令の値の変化に基づいて上記アーマチュアの解放動作を検出する解放動作検出部と、
上記電圧指令の値を微分して上記解放動作検出部に送る微分部と、
上記解放動作検出部からの情報に基づいて電流指令の値を変化させる電流指令調整部と
を有しており、
上記解放動作検出部は、上記微分部の出力を予め設定された閾値と比較することにより解放動作の開始を検出し、
上記制御装置本体は、上記ブレーキコイルの吸引による上記アーマチュアの解放動作の開始が検出されると、上記ブレーキコイルに発生する吸引力を解放動作の開始前よりも低減させる電磁ブレーキ制御装置。
ブレーキコイルを励磁して上記ブレーキコイルにアーマチュアを吸引させることにより、電磁ブレーキ装置を解放させる制御装置本体を備えた電磁ブレーキ制御装置であって、
上記制御装置本体は、
ブレーキ解放指令に応じて上記ブレーキコイルに電圧を印加するための電圧指令を発生する電圧指令発生部と、
上記ブレーキコイルの実電流値の変化に基づいて上記アーマチュアの解放動作を検出する解放動作検出部と、
上記ブレーキコイルの実電流値を微分して上記解放動作検出部に送る微分部と、
上記解放動作検出部からの情報に基づいて電圧指令の値を変化させる電圧指令調整部と
を有しており、
上記解放動作検出部は、上記微分部の出力を予め設定された閾値と比較することにより解放動作の開始を検出し、
上記制御装置本体は、上記ブレーキコイルの吸引による上記アーマチュアの解放動作の開始が検出されると、上記ブレーキコイルに発生する吸引力を解放動作の開始前よりも低減させる電磁ブレーキ制御装置。
ブレーキコイルを励磁して上記ブレーキコイルにアーマチュアを吸引させることにより、電磁ブレーキ装置を解放させる制御装置本体を備えた電磁ブレーキ制御装置であって、
上記制御装置本体は、
上記ブレーキコイルの吸引による上記アーマチュアの解放動作の開始を検出可能であり、解放動作の開始が検出されると、上記ブレーキコイルに発生する吸引力を解放動作の開始前よりも低減させ、
上記ブレーキコイルの励磁開始から予め設定された時間が経過すると、低減させる前の吸引力を上記ブレーキコイルに発生させる電磁ブレーキ制御装置。
上記制御装置本体は、上記アーマチュアの解放動作の開始から予め設定された時間が経過すると、低減させる前の吸引力を上記ブレーキコイルに発生させる請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の電磁ブレーキ制御装置。
ブレーキコイルを励磁して上記ブレーキコイルにアーマチュアを吸引させることにより、電磁ブレーキ装置を解放させる制御装置本体を備えた電磁ブレーキ制御装置であって、
上記制御装置本体は、
上記ブレーキコイルの吸引による上記アーマチュアの解放動作の開始を検出可能であり、解放動作の開始が検出されると、上記ブレーキコイルに発生する吸引力を解放動作の開始前よりも低減させ、
上記ブレーキコイルの励磁開始から上記アーマチュアの解放動作開始までの時間である動作開始時間に応じて、上記ブレーキコイルに解放動作開始後に発生する吸引力を調整する電磁ブレーキ制御装置。
上記制御装置本体は、上記アーマチュアの解放動作開始前に、上記ブレーキコイルの電流値が予め設定された値に達するまでの時間を計測し、計測結果に応じて動作開始時間を補正する請求項５記載の電磁ブレーキ制御装置。