JP5550270B2

JP5550270B2 - エレベーターのかごロック異常検出方法

Info

Publication number: JP5550270B2
Application number: JP2009157034A
Authority: JP
Inventors: 裕智高橋; 昌也古橋; 晃岩本; 覚瀬尾; 雄一郎鈴木
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2009-07-01
Filing date: 2009-07-01
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2029-07-01
Also published as: JP2011011861A

Description

本発明は、かごのロック異常を検出するエレベーターのかごロック異常検出方法に関する。

従来、エレベーターのかごロック異常を検出するものとして、かごの速度指令と実速度の偏差により、かごの運転トルク指令を演算し、その値が所定値以上になったことを検出するとともに、速度指令、及び実速度の何れかが所定値未満である状態を所定時間以上継続した場合に、異常と判断し急停止させるものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、モータ側とかご双方でかごの積載量を算出して、それらの差や所定値との比較からシーブ空転、ロープすべり、ブレーキ制動力低下等のかごロック異常の予兆を判定するものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

さらに、かご内の積載重量とかご総重量との差が所定値を逸脱したときかごロック異常と判断してエレベーターを緊急停止するものがある（例えば、特許文献３参照）。

特開平１１−３２２２１８号公報（段落番号００１２〜００１６、図２）特開平１１−１９９１５３号公報（段落番号０００７〜００１２、図２）特開平１１−７９５８９号公報（段落番号００１９〜００３１、図１）

しかしながら、前述した特許文献１、及び特許文献２では、かごロック異常の発生から、異常の検出、次いで非常停止に至るまで比較的長い時間が経過する恐れがある。このため、異常が生じた状態でしばらく運転が継続されると、その間の走行継続により機器損傷を増大させるという問題があった。また、特許文献３では、異常検出手段として、かごの積載量を検出する積載重量検出センサの他に、かごと積載重量を総じて検出する総重量検出センサを更に設ける必要がある。即ち、標準的な装置に総重量検出センサを加える必要があることから、コスト増加を招くという問題があった。

本発明は、前述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、特別な装置を要することなく、かごロック異常を早期に、かつ確実に検出することのできるエレベーターのかごロック異常検出方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明では、複数の階床をサービスするかごと、このかごをロープを介して駆動する電動機と、この電動機を制御する制御装置と、かご内荷重を検出する荷重検出手段とを備えたエレベーターにあって、前記かごのロック異常を検出するエレベーターのかごロック異常検出方法において、前記荷重検出手段の検出信号に基づき前記かごが無負荷状態にあるときに、エレベーターを起動して一定時間低速で走行させ、その後、エレベーターを停止し、しかる後、エレベーターを反転起動させ、低速で一定時間走行させ、このときのトルク指令値、又は電流指令値を判定値として記憶部に記憶するとともに、無負荷状態における現在のトルク指令値、又は現在の電流指令値を、前記かごの起動時、及び定常走行時に分割して測定すると共にロープアンバランストルクの補正を行いながら測定し、この測定値と前記判定値とを比較し前記かごのロック異常を検出することを特徴としている。

このような本発明では、荷重検出手段の検出信号に基づきかごが無負荷状態にあるときに、予めかごを一定距離昇降させ、このときのトルク指令値、又は電流指令値を判定値として記憶し、この判定値と、無負荷状態における現在のトルク指令値、又は現在の電流指令値とを比較してかごのロック異常を検出する。これによって、標準的な装置で、定常的にかごロック異常検出を行ない、かごロック異常を早期に、かつ確実に検出することができる。また、起動時と定常走行時とに分割してかごロック異常検出を行うことから、異常検出の精度を上げることができるとともに、起動時の値に基づきかごロック異常が検出されると、即座にかごの昇降を停止することが可能となり、かごロック異常が生じた状態で継続してかごが運転されることに伴う機器損傷の増大を防ぐことができる。

また、本発明では、複数の階床をサービスするかごと、このかごをロープを介して駆動する電動機と、この電動機を制御する制御装置と、かご内荷重を検出する荷重検出手段とを備えたエレベーターにあって、前記かごのロック異常を検出するエレベーターのかごロック異常検出方法において、前記荷重検出手段の検出信号に基づき前記かごが無負荷状態にあるときに、エレベーターを起動して一定時間低速で走行させ、その後、エレベーターを停止し、しかる後、エレベーターを反転起動させ、低速で一定時間走行させ、このときに前記電動機から前記制御装置へ帰還される電流帰還値、又はこの電流帰還値から換算したトルク帰還値を判定値として記憶部に記憶するとともに、無負荷状態における現在の電流帰還値、又はこの電流帰還値から換算した現在のトルク帰還値を、前記かごの起動時、及び定常走行時に分割して測定すると共にロープアンバランストルクの補正を行いながら測定し、この測定値と前記判定値とを比較し前記かごのロック異常を検出することを特徴としている。

このような本発明では、荷重検出手段の検出信号に基づきかごが無負荷状態にあるときに、予めかごを一定距離昇降させ、このときに電動機から制御装置へ帰還される電流帰還値、又はこの電流帰還値から換算したトルク帰還値を判定値として記憶部に記憶し、この判定値と、無負荷状態における現在の電流帰還値、又はこの電流帰還値から換算した現在のトルク帰還値とを比較してかごのロック異常を検出する。これによって、標準的な装置で、定常的にかごロック異常検出を行ない、かごロック異常を早期に、かつ確実に検出することができる。また、起動時と定常走行時とに分割してかごロック異常検出を行うことから、異常検出の精度を上げることができるとともに、起動時の値に基づきかごロック異常が検出されると、即座にかごの昇降を停止することが可能となり、かごロック異常が生じた状態で継続してかごが運転されることに伴う機器損傷の増大を防ぐことができる。

本発明によれば、標準的な装置で、定常的にかごロック異常検出を行ない、かごロック異常を早期に、かつ確実に検出することができ、これによって、エレベーターの安全性の向上をはかりつつ、コストの向上を抑えることができる。

本発明に係るかごロック異常検出方法が適用されるエレベーターの概略構成図である。エレベーターのかごロック異常検出方法の一実施例における判定値測定運転の処理手順を示すフローチャートである。エレベーターのかごロック異常検出方法の一実施例におけるかごロック異常検出運転の処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明に係るエレベーターのかごロック異常検出方法の実施例を図に基づき説明する。

本実施例におけるエレベーターシステムは、図１に示すように、昇降路を昇降するかご１、及びカウンターウェート２と、端部がかご１、及びカウンターウェート２に接続されるロープ３と、ロープ３が巻き掛けられ、このロープ３を駆動してかご１、及びカウンターウェート２を昇降させる電動機４と、かご内荷重を検出する図示しない荷重検出手段と、かご１内に設けられ、かご１の昇降方向を決定する行き先釦、戸開閉釦、及びスイッチが設置されるかご内操作盤５と、乗場６に設けられ、かご１を任意の方向に呼び寄せる乗場釦７と、例えば、機械室に設置される制御盤８と、外部に設けられる保守操作装置９とを有している。

制御盤８には、エレベーターを運転制御するための制御装置８０が備えられるとともに、この制御装置８０はＭＰＵ８００で構成されている。このＭＰＵ８００は、電動機４へのトルク指令、電流帰還指令等により電動機４を制御する電動機制御部８０１と、エレベーター全体を制御せしめる運転制御部８０２と、かごロック異常検出を行うかごロック検出部８０３と、ＲＡＭ領域、及びＲＯＭ領域から成る図示しない記憶部とを少なくとも有している。

本実施例のかごロック検出部８０３は、荷重検出手段の検出信号に基づきかご１が無負荷状態にあるときに、予めかご１を一定距離昇降させ、このときのトルク指令値を判定値として記憶部、例えば、ＲＯＭ領域に記憶するとともに、無負荷状態における現在のトルク指令値と判定値とを比較し、かご１のロック異常を検出するものである。かごロック検出部８０３には、測定運転にて予め記録するトルク指令値の格納テーブルがあり、この格納テーブルには、昇降方向別に、起動時の最大トルク指令値、定常走行時の平均トルク指令値を記録格納する。また、異常判定用に、同記録格納分の判定値を格納したテーブルもあり、例えば、初期測定値を３０％に設定しておき、この判定値を超えた場合に、かごロック異常発生と判定するものである。この判定値は、物件毎の状況に応じて、所定の変更手段にて任意に設定変更可能とする。

ここで、図２に基づき本実施例における判定値測定運転の処理手順を説明する。ここでは、例として最下階にかご１が停止している状態からのトルク指令値の測定を行う場合について述べるが、かご１が最下階以外のどの階床に位置していてもトルク指令値の測定は可能である。

まず、ステップＳ１として荷重検出手段の検出信号に基づき停止状態にあるかご１内の積載が無いかどうかを判定する。ここで、かご１内の積載があると無負荷時のトルク指令値の変動が加味され正確な判定値を得ることができないため、必ず無負荷であることを判定値測定運転の開始条件とする。なお、このステップＳ１におけるかご内積載有無判定であるが、荷重検出手段による判定レベルを下回る程の軽い人が、かご１内に乗車している場合を想定して、例えば、かご１内の釦操作、メカニカルシュー、及び光電装置のセンサ類が動作しており、かご１内に乗客がいることが判定されるときに、同様に判定値を正確に得る事ができないとして、判定値測定運転を開始しないようにしても良い。

この判定値測定運転の開始条件を満足したことにより、ステップＳ２では、同運転の開始準備を行う。この開始準備は、例えば、判定値測定運転を行なう保守員などの操作者が、かご内操作盤５の図示しない保守ＳＷの切り替えと開閉釦の２秒間押しにて内部の制御モードをトルク指令値測定準備に切り替える。この状態で、ステップＳ３で操作者は、かご１外に移動して、例えば、乗場釦７を２秒以上押すことによる出発操作を実行することで、ステップＳ４としてエレベーターを起動させる。なお、前述したステップＳ２、及びＳ３は、外部の保守操作装置９にて任意に実行しても良いし、電話回線等の外部通信手段を用いて遠隔的に実行しても良い。また、本実施例では、かご１のロック異常検出を低速度、例えば、１５ｍ／ｍｉｎで行うものとし、これに応じて判定値測定運転の速度も１５ｍ／ｍｉｎとして整合性を持たせる。なお、定格速度でかご１のロック異常検出を行う場合は、判定値測定運転も定格速度で行い、整合性を持たせるものとする。

ステップＳ５に示す１５秒走行は、エレベーター起動後、かご速度が１５ｍ／ｍｉｎに達するために要する数秒程度の走行でよいが、ここでは仮に測定時間を１５秒間とした。この１５秒の間に、最下階からかご１を上昇させることに伴う、ＵＰ起動開始時の最大トルク指令値と、ＵＰ定常走行時の平均トルク指令値を、ＭＰＵ８００のＲＡＭ領域に一時的に記憶する。所定時間起動後、ステップＳ６としてかご１を停止させ、次いで、ステップＳ７として運転方向を反転させ１５秒にわたるＤＯＷＮ運転を開始する。そして、この１５秒の間に、ＤＯＷＮ起動開始時の最大トルク指令値と、ＤＯＷＮ定格走行時の平均トルク指令値を同様に、一時的にＲＡＭ領域に記憶する。１５秒間のＤＯＷＮ走行した後、ステップＳ８にてかご１を停止させ、次いで、ステップＳ９として一時的にＲＡＭ領域に記憶した測定データを、判定値としてＲＯＭ領域のトルク測定値格納テーブルに書き込む。

なお、判定値として、まず、起動時最大トルク、定常走行時平均トルクから、例えば３０％の裕度を持った値を算出する。加えて、最下階からかご１を昇降させ判定値測定運転をした場合、最上階付近のロープ重量の変動によってロープアンバランスが生じ、実際には閾値を越えていないにもかかわらず異常と判断されることが考えられる。よって、前述した３０％の裕度を持った判定値にさらにロープアンバランス補正を行う必要がある。即ち、最下階付近で実施した測定運転での起動トルク、及び定常走行時の平均トルクに対してロープアンバランストルクを引くことで補正を行なう。この際のロープアンバランストルクは階床毎に補正する値を可変にするものである。即ち、数式1によりロープアンバランストルクを算出するとともに、数式２によりかご位置に応じたロープアンバランス補正量を算出する。
（数１）
ロープアンバランストルク（τr）＝ロープ単重×ロープ本数×行程×9.8×シーブ径/2
（数２）
ロープアンバランス補正量＝τr×（（最上階位置-出発位置）/最上階位置）×モータ定格トルク
ここで、図３に基づき本実施例におけるかごロック異常検出運転の処理手順を説明する。

例えば、エレベーター停止状態が一定時間経過したことを条件として、かご１のロック異常検出運転を許可する。ステップＳ２１で、荷重検出手段の検出信号に基づきかご１内の積載が無いかどうかを判定し、無いことが判定された場合に検出運転を開始する。前述したようにかご１内の積載があると無負荷時のトルク指令値の変動が加味され正確な測定値を得ることができないため、必ず無負荷であることを検出運転の開始条件とする。

検出運転開始条件の成立により、ステップＳ２２にて運転方向をかご位置により決定し、かご１のロック検出運転を開始する。この検出運転における運転方向は、例えば、かご１が最下階停止であればＵＰ走行、最上階、又は中間階であればＤＯＷＮ走行するよう予め設定しておく。また、この検出運転は、階端から階端まで行なうようにしても良いし、往復運転にしても良い。なお、図２では、ＵＰ、又はＤＯＷＮ走行開始して端階まで運転する間にかご１のロック異常検出を判定する場合を示している。

ステップＳ２２でＵＰ走行を判定した場合、まず、ステップＳ２３として起動時のトルク指令値(TR)が、予め測定運転で記録した起動時トルク指令値（UP_A）に起動時トルク裕度（UP_AS）を加味し、ここから補正量を引いた判定値よりも上回った場合に異常とする判定を行なう。ここで異常と判定した場合は、ステップＳ２８に移行してエレベーターを停止するとともに、ステップＳ２９としてその旨を外部に報知する。ステップＳ２３で起動時のトルク判定が正常の場合は、さらに検出運転を継続し、ステップＳ２４として定常走行時のトルク指令値（TR）が、予め測定運転で記録した定常走行時平均トルク指令値（UP_B）に定常時トルク裕度（UP_BS）を加味し、ここから補正量を引いた判定値よりも上回った場合に異常と判定する。ここで異常と判定した場合は、ステップＳ２８に移行してエレベーターを停止するとともに、ステップＳ２９としてその旨を外部に報知する。一方、ステップＳ２４にて正常と判定された場合は、そのまま階端まで運転を継続する。ステップＳ２７で階端レベルまでかご１が走行したことを判定すると、かご１を停止させ自動的に通常運転に復帰する。

また、前述したステップＳ２２でＤＯＷＮ方向が選択された場合、ステップＳ２５として起動時のトルク指令値(TR)が、予め測定運転で記録した起動時トルク指令値（DN_A）に起動時トルク裕度（DN_AS）を加味し、ここから補正量を引いた判定値よりも上回った場合に異常とする判定を行なう。ここで異常と判定した場合は、ステップＳ２８に移行してエレベーターを停止するとともに、ステップＳ２９としてその旨を外部に報知する。ステップＳ２５で起動時のトルク判定が正常の場合は、さらに検出運転を継続し、ステップＳ２６として定常走行時のトルク指令値（TR）が、予め測定運転で記録した定常走行時平均トルク指令値（DN_B）に定常時トルク裕度（DN_BS）を加味し、ここから補正量を引いた判定値よりも上回った場合に異常と判定する。ここで異常と判定した場合は、ステップＳ２８に移行してエレベーターを停止するとともに、ステップＳ２９としてその旨を外部に報知する。一方、ステップＳ２６にて正常と判定された場合は、そのまま階端まで運転を継続する。ステップＳ２７で階端レベルまでかご１が走行したことを判定すると、かご１を停止させ自動的に通常運転に復帰する。

本実施例によれば、標準的な装置で、定常的にかごロック異常検出を行ない、かごロック異常を早期に、かつ確実に検出することができ、これによって、エレベーターの安全性の向上をはかりつつ、コストの向上を抑えることができる。特に、起動時のトルク指令値と定常走行時のトルク指令値とに分割してかごロック異常検出を行うことから、異常検出の精度を上げることができるとともに、起動時のトルク指令値に基づきかごロック異常が検出されると、即座にかご１の昇降を停止することから、かごロック異常が生じた状態で継続してかご１が運転されることに伴う機器損傷の増大を防ぐことができる。

なお、前述した実施例では、無負荷状態における現在のトルク指令値と判定値とを比較することでかごロック異常検出を行う場合につて説明したが、本発明はこれに限らず、かご１が無負荷状態にあるときに、予めかご１を一定距離昇降させ、このときの電流指令値を判定値として記憶部に記憶するとともに、無負荷状態における現在の電流指令値と判定値とを比較したり、かご１が無負荷状態にあるときに、予めかご１を一定距離昇降させ、このときに電動機４から制御装置８０へ帰還される電流帰還値を判定値として記憶部に記憶するとともに、無負荷状態における現在の電流帰還値を判定値と比較したり、かご１が無負荷状態にあるときに、予めかご１を一定距離昇降させ、このときに電動機４から制御装置８０へ帰還される電流帰還値から換算したトルク帰還値を判定値として記憶部に記憶するとともに、無負荷状態における現在の電流帰還値から換算した現在のトルク帰還値を判定値と比較したりすることでかごロック異常検出を行うようにしても良い。

１かご
２カウンターウェート
３ロープ
４電動機
５かご内操作盤
６乗場
７乗場釦
８制御盤
９保守操作装置
８０制御装置
８００ＭＰＵ
８０１電動機制御部
８０２運転制御部
８０３かごロック検出部

Claims

複数の階床をサービスするかごと、このかごをロープを介して駆動する電動機と、この電動機を制御する制御装置と、かご内荷重を検出する荷重検出手段とを備えたエレベーターにあって、前記かごのロック異常を検出するエレベーターのかごロック異常検出方法において、
前記荷重検出手段の検出信号に基づき前記かごが無負荷状態にあるときに、エレベーターを起動して一定時間低速で走行させ、その後、エレベーターを停止し、しかる後、エレベーターを反転起動させ、低速で一定時間走行させ、このときのトルク指令値、又は電流指令値を判定値として記憶部に記憶するとともに、無負荷状態における現在のトルク指令値、又は現在の電流指令値を、前記かごの起動時、及び定常走行時に分割して測定すると共にロープアンバランストルクの補正を行いながら測定し、この測定値と前記判定値とを比較し前記かごのロック異常を検出することを特徴としたエレベーターのかごロック異常検出方法。
複数の階床をサービスするかごと、このかごをロープを介して駆動する電動機と、この電動機を制御する制御装置と、かご内荷重を検出する荷重検出手段とを備えたエレベーターにあって、前記かごのロック異常を検出するエレベーターのかごロック異常検出方法において、
前記荷重検出手段の検出信号に基づき前記かごが無負荷状態にあるときに、エレベーターを起動して一定時間低速で走行させ、その後、エレベーターを停止し、しかる後、エレベーターを反転起動させ、低速で一定時間走行させ、このときに前記電動機から前記制御装置へ帰還される電流帰還値、又はこの電流帰還値から換算したトルク帰還値を判定値として記憶部に記憶するとともに、無負荷状態における現在の電流帰還値、又はこの電流帰還値から換算した現在のトルク帰還値を、前記かごの起動時、及び定常走行時に分割して測定すると共にロープアンバランストルクの補正を行いながら測定し、この測定値と前記判定値とを比較し前記かごのロック異常を検出することを特徴としたエレベーターのかごロック異常検出方法。