JP5220280B2

JP5220280B2 - エレベータの異常検出装置

Info

Publication number: JP5220280B2
Application number: JP2006089198A
Authority: JP
Inventors: 佳孝仮屋
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2026-03-28
Also published as: JP2007261752A

Description

この発明は、昇降路内のロープの引っかかり異常を検出するエレベータの異常検出装置に関するものである。

従来装置では、例えば強い地震が発生した後などに、例えば主ロープ等のロープが昇降路内の突起物に引っかかっていないかどうかを判定するために、例えば機械室に配置された加振手段によってロープが加振されるとともに、かごに搭載された振動検出手段によってロープの振幅が検出され、その振幅が所定の閾値を超えているかどうかが判定される。ロープが突起物に引っかかっていると、振動の減衰が大きくなってしまう。即ち、振動の振幅が閾値を超えないと判定された場合、ロープの引っかかり異常が発生していると判定される（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−２５５９２８号公報

振動の減衰は、加振手段と振動検出手段との離間距離によっても変化する。上記のような従来装置では、かご位置によって加振手段と振動検出手段との離間距離が変化するので、複数のかご位置に対応できるように、ロープの引っかかり異常が発生しているかどうかを判定するための閾値を数多く準備する必要がある。

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、その目的は、昇降路内のロープの引っかかり異常をより簡単に検出できるエレベータの異常検出装置を提供することである。

この発明に係るエレベータの異常検出装置は、正常時に同じ経路に沿って昇降路内に延びる複数本の同経路ロープを加振する加振手段と、加振手段によって加振された各同経路ロープの振動を検出する振動検出手段と、振動検出手段で得られた振動に基づいて各同経路ロープの振動状態を求める振動状態演算手段と、振動状態演算手段によって求められた各同経路ロープの振動状態間にずれが生じている場合に、複数本の同経路ロープの少なくとも一本に引っかかり異常が発生していると判定する異常発生判定手段とを備える。

この発明のエレベータの異常検出装置によれば、異常発生判定手段は、振動状態演算手段によって求められた各同経路ロープの振動状態間にずれが生じている場合に、複数本の同経路ロープの少なくとも一本に引っかかり異常が発生していると判定するので、引っかかり異常が発生しているかどうかを判定するための閾値を数多く準備する必要をなくすことができ、昇降路内のロープの引っかかり異常をより簡単に検出できる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、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によるエレベータの異常検出装置を示す構成図である。図において、昇降路１の上側の機械室には、巻上機２と、そらせ車３と、エレベータ制御装置４とが配置されている。巻上機２には、モータ２ａと、モータ２ａの駆動力によって回転される綱車２ｂと、綱車２ｂを制動する制動装置（図示せず）とが設けられている。綱車２ｂとそらせ車３とには、複数本の主ロープ５が巻き掛けられている。昇降路１内には、かご７と釣合重り８とが主ロープ５によって吊り下げられている。かご７と釣合重り８とは、巻上機２の駆動力によって昇降される。

昇降路１の下部の壁には、地震を検出する地震検出装置１０が取り付けられている。昇降路１の上部の壁には、突起物（昇降路内機器）１１が設けられている。地震が発生すると、かご７が揺れるため主ロープ５が突起物１１に引っかかることがある。主ロープ５が突起物１１に引っかかったままかご７を走行させると、昇降路内機器が破壊されたり、主ロープ５が破断されたりする場合がある。

エレベータ制御装置４は、巻上機２の動作を制御する運転制御部１３と、異常検出装置本体である異常検出部１４とを有している。地震検出装置１０は、地震を検出した場合に、地震検出信号を運転制御部１３に入力する。運転制御部１３は、地震検出装置１０からの地震検出信号を検出した場合、かご７の運転を停止させる。また、運転制御部１３は、地震検出装置１０からの地震検出信号を検出した場合、異常検出部１４に、主ロープ５の引っかかり異常が発生しているかどうかを判定するため異常発生判定動作を行わせる。なお、エレベータ制御装置４は、プログラム等の情報を記憶している記憶部（ＲＡＭ及びＲＯＭ）と、記憶装置が記憶している情報に基づいて演算処理を行う演算処理部（ＣＰＵ）とを有するコンピュータである。

主ロープ５には、正常時に綱車２ｂとかご７との間を鉛直線に沿って、即ち正常時に同じ経路に沿って昇降路１内に延びている第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂが設けられている。換言すると、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂは、正常時に他の物に接触していない、昇降路１内のロープ５の一部分である。なお、図１では、第２の同経路ロープ５ｂは、突起物１１に引っかかっている。かご７には、打撃装置１５と、振動検出手段である振動検出装置１６とが搭載されている。打撃装置１５は、異常検出部１４からの指令に応じて第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂを打撃することで加振する。

具体的には、打撃装置１５には、かご７の上部に回動可能に取り付けられた複数本のアーム部１５ａと、各アーム部１５ａの上端部に固定された複数の打撃部１５ｂと、エレベータ制御装置４からの指令に基づいて各アーム部１５ａをそれぞれ駆動する駆動部（図示せず）とが設けられている。各打撃部１５ｂは、アーム部１５ａが第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂに近づくように回動された際に、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂにそれぞれ当てられる。異常検出部１４は、主ロープ５の引っかかり異常が発生しているかどうかを判定する際に、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂをそれぞれ１回ずつ打撃装置１５に打撃させる。なお、打撃装置１５は、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂを順に打撃してもよく、一斉に打撃してもよい。

振動検出装置１６は、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの振動を検出するためのものである。また、振動検出装置１６は、得られた振動を示す信号を異常検出部１４に入力する。異常検出部１４は、振動検出装置１６で得られた第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの振動に基づいて、主ロープ５に引っかかり異常が発生しているかどうかを判定する。

次に、図２は、図１のかご７ａの上部をより詳細に示す正面図である。図において、かご７ａの上部には、枠部材７ａが取り付けられている。枠部材７ａには、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂが挿通されているロープ挿通孔２０が設けられている。第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂのかご７側の端部には、シルクハット状の第１及び第２のロープ端末部材２１，２２がそれぞれ固定されている。また、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂのかご７側の端部には、ロープ端末部材２１，２２のフランジ部２１ａ，２２ａと枠部材７ａとの間に位置するように、ばね２３がそれぞれはめ込まれている。かご７は、ロープ端末部材２１，２２、及びばね２３を介して主ロープ５に支持されている。

振動検出装置１６は、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの振動を検出するための第１及び第２の作動トランス２５，２６、フランジ部２１ａ，２２ａと第１及び第２の作動トランス２５，２６とを互いに接続するワイヤ２７、及びワイヤ２７を緊張させる（張った状態を保つ）ための張り車２８を有している。

第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂのかご１側の端部は、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂ全体が振動することによって、ばね２３を伸縮させつつ上下に変位される。第１及び第２の作動トランス２５，２６は、ワイヤ２７を介して、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの端部のかご７に対する相対変位、即ち第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの端部の、ロープの長さ方向に沿った変位を検出する。なお、打撃装置１５は、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂと対向するように配置されているが、図２では省略している。

次に、図３は、図１の異常検出部１４を示すブロック図である。図において、異常検出部１４は、加振制御手段３０と、振動状態演算手段である第１及び第２の振動数演算手段３１，３２と、異常発生判定手段３３とを有している。加振制御手段３０は、運転制御部１３からの指令に応じて、打撃装置１５に第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂを打撃させる。なお、この実施の形態では、加振手段は打撃装置１５及び加振制御手段３０を有している。

また、第１及び第２の振動数演算手段３１，３２は、第１及び第２の作動トランス２５，２６で得られた振動から、ＦＦＴ演算（高速フーリエ変換演算）等を利用して、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの振動数（振動状態）を求める。

ここで、第１及び第２の作動トランス２５，２６で得られた振動によって求められた第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの振動数には、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの固有振動数と、各ばね２３の振動数とが含まれている。しかしながら、同特性のばね２３を第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの端部に取り付ければ、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの振動数を互いに比較する際には、各ばね２３の振動数は無視できる。

次に、図４は、図３の振動数演算手段３１，３２によって求められる正常時の同経路ロープ５ａ，５ｂの振動数を示す説明図である。図５は、図３の振動数演算手段３１，３２によって求められる引っかかり異常時の同経路ロープ５ａ，５ｂの振動数を示す説明図である。

正常時には、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの両方は、綱車２ｂと第１及び第２のロープ端末部材２１，２２との間で固定端振動される。また、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの両方に作用するかご１の重量（自重及び積載重量）は同じである。従って正常時には、図４に示すように、第１及び第２の振動数演算手段３１，３２によって求められる第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの固有振動数ｆ_ａ，ｆ_ｂはほぼ同じである。つまり、正常時には、第１及び第２の振動数演算手段３１，３２によって求められる第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの固有振動数ｆ_ａ，ｆ_ｂは、所定の誤差範囲内である。

これに対して、図１に示すように第２の同経路ロープ５ｂが突起物１１に引っかかってしまった場合、第２の同経路ロープ５ｂは、第１の同経路ロープ５ａとは異なり、突起物１１と第２のロープ端末部材２２との間で固定端振動される。即ち、実質的に、第２の同経路ロープ５ｂの長さが短くなってしまう。従って、第２の同経路ロープ５ｂが突起物１１に引っかかってしまった場合、図５に示すように、第２の同経路ロープ５ｂの固有振動数ｆ_ｂが、第１の同経路ロープ５ａの固有振動数ｆ_ａよりも高くなってしまう。

異常発生判定手段３３は、第１及び第２の振動数演算手段３１，３２によって求められた第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの固有振動数ｆ_ａ，ｆ_ｂ間に、誤差が考慮された所定値以上のずれが生じている場合に、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂのいずれか一本に引っかかり異常が発生していると判定する。

次に、動作について説明する。図６は、図１のエレベータ制御装置４が行う地震発生時制御動作を示すフローチャートである。図において、地震検出装置１０によって地震が検出されると、運転制御部１３によってかご７の運転が停止されるとともに（ステップＳ１）、運転制御部１３から加振制御手段３０に対して打撃指令が入力され、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂが打撃される（ステップＳ２）。

このとき、第１及び第２の作動トランス２５，２６からＦＦＴ演算等が利用されて、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの振動数が第１及び第２の振動数演算手段３１，３２によって求められる（ステップＳ３）。

その次に、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの固有振動数ｆ_ａ，ｆ_ｂに所定値異常のずれが生じているかどうかが、異常発生判定手段３３によって判定されることで、引っかかり異常が発生しているかどうかが判定され（ステップＳ４）、その結果を示す情報が異常発生判定手段３３から運転制御部１３に入力される。

このとき、引っかかり異常が発生していないと異常発生判定手段３３によって判定された場合、かご７の運転が運転制御部１３によって自動で再開される（ステップＳ５）。これに対して、引っかかり異常が発生していると異常発生判定手段３３によって判定された場合、かご７の運転停止状態が継続される。主ロープ５の引っかかり異常が発生している場合には、異常状態が発報されて、保守員による復旧作業が行われる。

このようなエレベータの異常検出装置では、異常発生判定手段３３は、第１及び第２の振動数演算手段３１，３２によって求められた第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの固有振動数間に所定値以上のずれが生じている場合に、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂに引っかかり異常が発生していると判定するので、引っかかり異常が発生しているかどうかを判定するための閾値を、各かご位置に対応できるように数多く準備する必要をなくすことができ、昇降路１内のロープ５の引っかかり異常をより簡単に検出できる。

また、振動検出装置１６は、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの端部にワイヤ２７で接続された第１及び第２の作動トランス２５，２６によって、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの端部のかご７に対する相対変位を検出するようになっているので、より確実に第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの振動状態を検出でき、引っかかり異常の検出精度を向上させることができる。

実施の形態２．
図７は、この発明の実施の形態２によるかご７ａの上部を示す正面図である。実施の形態１では、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの振動を個々に検出する振動検出装置１６が用いられていたが、この実施の形態２では、かご７の重量（自重及び積載重量）を検出するために一般的に用いられている秤装置３５によって、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの振動を検出する。即ち、この実施の形態では、振動検出手段は秤装置３５である。

秤装置３５は、第１及び第２のロープ端末部材２１，２２間を連結する支持板３６、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの振動状態を検出する作動トランス３７、及び支持板３６と作動トランス３７との間を接続するワイヤ２７を有している。

次に、図８は、図７の作動トランス３７が接続されている異常検出部４０を示すブロック図である。第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの振動数は、実施の形態１では、第１及び第２の振動数演算手段３１，３２によって個々に求めていたが、この実施の形態２では振動数演算手段４１によってまとめて求められる。

第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの振動数が振動数演算手段４１によってまとめて求められるので、算出精度を良くするために、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂは個々に打撃される。加振制御手段３０は、作動トランス３７からの情報に基づいて、第１の同経路ロープ５ａの振動が終了した後に、第２の同経路ロープ５ｂを打撃装置１５に打撃させる。

図９は、図８の振動数演算手段４１によって求められる正常時の同経路ロープ５ａ，５ｂの振動数を示す説明図である。図１０は、図８の振動数演算手段４１によって求められる引っかかり異常時の同経路ロープ５ａ，５ｂの振動数を示す説明図である。振動数演算手段４１は、作動トランス３７の出力情報を蓄積するとともに、ＦＦＴ演算等によって周波数分析を行い、ピーク値として表れた同経路ロープ５ａ，５ｂの固有振動数ｆ_ａ，ｆ_ｂを検出する。その他の構成は、実施の形態１と同様である。

このようなエレベータの異常検出装置では、振動状態検出手段として秤装置３５をもちいるので、構成を簡易化でき、コストを低減できる。

実施の形態３．
図１１は、この発明の実施の形態３による異常検出部４５を示すブロック図である。図において、この実施の形態３の異常検出部４５は、実施の形態１における異常検出部１４の振動数演算手段３１，３２の代わりに、振動状態演算手段である第１及び第２の振幅演算手段４６，４７を有している。

第１及び第２の振幅演算手段４６，４７は、第１及び第２の作動トランス２５，２６の出力に基づいて、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの端部の変位ストロークから、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの振幅（振動状態）を求める。異常発生判定手段３３は、第１及び第２の振幅演算手段４６，４７によって求められた第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂの振幅間に、所定値以上のずれが生じている場合に、第１及び第２の同経路ロープ５ａ，５ｂのいずれか１本に引っかかり異常が発生していると判定する。その他の構成は、実施の形態１と同様である。

このように各同経路ロープ５ａ，５ｂの振幅値間のずれに基づいて、引っかかり異常が発生しているかどうかを判定するようにしても、従来装置に比べて装置を簡易化することができ、より簡単に同経路ロープ５ａ，５ｂの引っかかり異常を検出できる。

なお、実施の形態３では、第１及び第２の作動トランス２５，２６、即ち振動検出装置１６で得られた振動に基づいて、各同経路ロープ５ａ，５ｂの振幅が求めるように説明したが、秤装置３５で得られた振動に基づいて同経路ロープ５ａ，５ｂの振幅を求めてもよい。

また、実施の形態１〜３では、同経路ロープ５ａ，５ｂは２本であるように説明したが、その数は３本以上でもよい。異常発生判定手段は、各同経路ロープの振動状態間にずれが生じている場合に、各同経路ロープの少なくとも一本に引っかかり異常が発生していると判定する。

さらに、実施の形態１〜３では、振動数演算手段３１，３２，４１及び振幅演算手段４６，４７は、異常発生判定手段３３とともに、エレベータ制御装置４の異常検出部１４，４０，４５が有すると説明したが、振動数検出手段は、例えば振動検出装置１６及び秤装置３５が有す等、異常発生判定手段３３とは別に設けられてもよい。

さらにまた、実施の形態１〜３では、エレベータの異常検出装置は、かご７側の主ロープ５の引っかかり異常を検出するためものであるように説明したが、この発明は、例えば、釣合重り側の主ロープや、綱車に対してかご側の主ロープの重量と釣合重り側の主ロープの重量との差をキャンセルするための釣合ロープ等にも適用できる。

この発明の実施の形態１によるエレベータの異常検出装置を示す構成図である。図１のかごの上部をより詳細に示す正面図である。図１の異常検出部を示すブロック図である。図３の振動数演算手段によって求められる正常時の同経路ロープの振動数を示す説明図である。図３の振動数演算手段によって求められる引っかかり異常時の同経路ロープの振動数を示す説明図である。図１のエレベータ制御装置が行う地震発生時制御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２によるかごの上部を示す正面図である。図７の作動トランスが接続されている異常検出部を示すブロック図である。図８の振動数演算手段によって求められる正常時の同経路ロープの振動数を示す説明図である。図８の振動数演算手段によって求められる引っかかり異常時の同経路ロープの振動数を示す説明図である。この発明の実施の形態３による異常検出部を示すブロック図である。

符号の説明

５ａ，５ｂ同経路ロープ、７かご、１５打撃装置（加振手段）、１６振動検出装置（振動検出手段）、３０加振制御手段（加振手段）、３１，３２，４１振動数演算手段（振動状態演算手段）、３３異常発生判定手段、３５秤装置、４６，４７振幅演算手段（振動状態演算手段）。

Claims

正常時に同じ経路に沿って昇降路内に延びる複数本の同経路ロープを加振する加振手段と、
上記加振手段によって加振された上記各同経路ロープの振動を検出する振動検出手段と、
上記振動検出手段で得られた上記振動に基づいて上記各同経路ロープの振動状態を求める振動状態演算手段と、
上記振動状態演算手段によって求められた上記各同経路ロープの振動状態間にずれが生じている場合に、上記複数本の同経路ロープの少なくとも一本に引っかかり異常が発生していると判定する異常発生判定手段と
を備えていることを特徴とするエレベータの異常検出装置。
上記振動状態演算手段は、上記振動検出手段で得られた上記振動に基づいて上記各同経路ロープの振動数を求め、
上記異常発生判定手段は、上記振動状態演算手段によって求められた上記各同経路ロープの振動数間にずれが生じている場合に、上記複数本の同経路ロープの少なくとも一本に引っかかり異常が発生していると判定することを特徴とする請求項１記載のエレベータの異常検出装置。
上記振動状態演算手段は、上記振動検出手段で得られた上記振動に基づいて上記各同経路ロープの振幅を求め、
上記異常発生判定手段は、上記振動状態演算手段によって求められた上記各同経路ロープの振幅間にずれが生じている場合に、上記複数本の同経路ロープの少なくとも一本に引っかかり異常が発生していると判定することを特徴とする請求項１記載のエレベータの異常検出装置。
上記振動検出手段は、上記各同経路ロープの端部の、ロープの長さ方向に沿った変位を検出するようになっていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のエレベータの異常検出装置。
上記振動検出手段は、かごの重量を測定する秤装置であることを特徴とする請求項４記載のエレベータの異常検出装置。