JP5977652B2 - エレベータの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばトラクション方式等のエレベータのかごを制御する制御装置に関する。

本技術分野の背景技術として、特開２００４−２３１３５５号公報（特許文献１）がある。この公報には、「かごに結合されたロープが掛けられ電動機により駆動され上記かごを昇降させる綱車に制動力を付勢しまたその制動力を開放する制動装置６と、綱車速度を検出する綱車速度検出部７と、かご速度を検出するかご速度検出部８と、非常制動時に、検出された綱車速度とかご速度の差として求まるロープスリップ速度が所定値以下の場合は全制動力を与え、ロープスリップ速度が所定値を越えた場合に全制動力よりも弱い制動力を与えるように上記制動装置を制御する制動力制御ユニット１３とを備えた。」と記載されている（要約参照）。

特開２００４―２３１３５５号公報

前記特許文献１には、綱車速度とかごの速度との差からロープスリップ速度を求めており、このロープスリップ速度が所定値を超えた場合に、全制動力より弱い制動力を与えて制動力を変化させている。すなわち、本特許文献１の構成は、非常制動時の制動力を変化させているものに過ぎず、かごを昇降させている際に非常ブレーキをかけた場合に制動力を変化できるものの、ロープスリップを適切に抑えられない。

そこで、本発明は、異常を検出した場合に、ロープスリップを適切に抑えながら、かごを減速することができるエレベータの制御装置を提供する。

上記課題を解決するため、本発明は、駆動装置と、この駆動装置にて駆動される綱車と、この綱車に掛けられたロープと、このロープに吊るされたかごとを備えたエレベータの制御装置であって、前記綱車の速度を検出する綱車速度検出部と、前記かごの速度を検出するかご速度検出部と、異常を検出した場合に前記かごの速度を減速させる速度制御部と、前記異常の検出に基づく前記速度制御部による前記かごの速度の減速が開始されてから所定時間が経過したかを判定する減速開始時間判定部と、前記綱車速度検出部にて検出された前記綱車の速度と前記かご速度検出部にて検出された前記かごの速度との差分からロープスリップを検出するロープスリップ検出部と有し、前記速度制御部は、前記ロープスリップ検出部によるロープスリップの有無に応じて前記かごの減速度を調整し、前記減速開始時間判定部にて所定時間以内と判断され、かつ前記ロープスリップ検出部にてロープスリップが検出された場合に、前記かごの減速度を減少させる。

本発明によれば、異常を検出した場合に、ロープスリップを適切に抑えながら、かごを減速することができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の実施例１におけるエレベータの制御装置の全体構成図である。 上記実施例１におけるエレベータの制御装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例２におけるエレベータの制御装置の全体構成図である。 上記実施例２におけるエレベータの制御装置の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る実施例を図面を用いて説明する。

＜構成＞
本実施例１は、かごの速度の減速を開始してからの時間経過に関わらず、ロープスリップの状況に応じかごの減速度を調整する例である。図１は、本発明の実施例１におけるエレベータの制御装置の全体構成図である。

図１に示すように、本実施例に係るエレベータは、ロープと綱車との摩擦を用いたトラクション方式のエレベータであって、このエレベータを昇降駆動させるための駆動装置１を備えている。この駆動装置１の回転軸には、この駆動装置１にて駆動される綱車２が取り付けられている。この綱車２の上側に主ロープ３が掛けられて取り付けられている。この主ロープ３の一端側には、昇降路４内に昇降可能に配置されたかご５が連結され、このかご５が主ロープ３にて吊り下げ支持されている。また、この主ロープ３の他端側には、釣合おもり６が連結されている。ここで、駆動装置１は、昇降路４の上側に取り付けられており、綱車２に巻回されている主ロープ３の両端側が昇降路４内に位置するように取り付けられている。また、綱車２には、この綱車２の回転数に応じたパルスを出力する回転数検出手段としてのエンコーダ７が取り付けられている。このエンコーダ７は、かご５の移動位置（変位量）の絶対値を検出するためのものである。

一方、昇降路４の上側には、駆動輪を有する調速機８が取り付けられている。この調速機８の駆動輪と、昇降路４の下側に取り付けられたプーリ９との間に調速機ロープ１０が巻回されている。この調速機ロープ１０は、両端部がかご５に連結され、このかご５の昇降に伴って循環し、この調速機ロープ１０が掛けられた調速機８の駆動輪を回転させる。また、この調速機８には、この調速機８の駆動輪の回転数を検出する回転数検出手段としてのエンコーダ１１が取り付けられている。このエンコーダ１１は、かご５の昇降速度に応じたパルス信号を生成して出力する。

さらに、各エンコーダ７，１１は、かご５の昇降駆動を制御する制御装置２０に接続されている。この制御装置２０は、エンコーダ７に接続された綱車速度検出部１２を備えている。この綱車速度検出部１２は、エンコーダ７から出力されるパルス信号が入力され、この入力されたパルス信号に基づいて綱車２の回転速度を算出して出力する。また、制御装置２０は、エンコーダ１１に接続されたかご速度検出部１３を備えている。このかご速度検出部１３は、エンコーダ１１から出力されるパルス信号が入力され、この入力されたパルス信号に基づいてかご５の昇降速度を算出して出力する。

また、制御装置２０は、主ロープ３のスリップを検出するロープスリップ検出部１４を備えている。このロープスリップ検出部１４は、綱車速度検出部１２にて検出された綱車２の速度と、かご速度検出部１３にて検出されたかご５の速度とのそれぞれが入力され、これら綱車２の速度とかご５の速度との差分を検出し、この差分を、予め定めた判定値である所定値と比較してロープスリップの有無を判定する。具体的に、ロープスリップ検出部１４は、綱車２の速度とかご５の速度との差分が、所定値以上の場合にロープスリップありと判定し、この差分が所定値より小さい場合にロープスリップなしと判定する。

ここで、ロープスリップ検出部１４により、綱車２の速度とかご５の速度との差分を比較する所定値は、例えば５ｍ／分等の一定の値であり、試験的にかご５に速度異常を生じさせた場合の試験結果に基づいて定められる。具体的に、この所定値は、各エンコーダ７，１１の誤差防止の観点から定められ、実際に主ロープ３を滑らせてロープスリップを生じさせた場合の差分を測定し、その差分の最悪値に、例えば何パーセントかのマージンを持たせて決定される。

さらに、制御装置２０は、駆動装置１の駆動を制御する速度制御部１５を備えている。この速度制御部１５は、主ロープ３のスリップ状況に応じてかご５の減速度を変化させる制御を行う。具体的に、速度制御部１５は、ロープスリップ検出部１４でのロープスリップ有無の判定結果が入力され、この入力された判定結果に応じ、かご５の減速度を増加もしくは減少させる速度指令値を駆動装置１へ出力させて、この駆動装置１の駆動を制御する。

また、制御装置２０は、かご５の減速度が、このかご５の最大許容減速度に至っているがどうかを判定する最大許容減速度判定部１６を備えている。ここで、この最大許容減速度判定部１６にて判定される最大許容減速度は、かご５の減速度を増加させた場合に、この減速度の増加がかご５の乗り心地を著しく悪化させず、かつエレベータの種々の電気部品の破壊に至らないほどの減速度として予め設定されている。

具体的に、最大許容減速度判定部１６は、速度制御部１５による駆動装置１の制御により、この駆動装置１を介したかご５の減速度の制御がなされた場合に、このかご５の減速度を検出し、この検出したかご５の減速度が、予め定めた最大許容減速度以上であるかを判定する。なお、この最大許容減速度判定部１６としては、かご速度検出部１３にて検出されるかご５の速度の単位時間あたりの変化量から、かご５の減速度を検出し、このかご５の減速度に基づいて、最大許容減速度以上かどうか判定する構成とすることもできる。

＜動作＞
次に、エレベータに異常が発生し、通常時より大きな減速度でかご５を減速させる場合の動作について、図２を参照して説明する。図２は、実施例１におけるエレベータの制御装置の動作を示すフローチャートである。

まず、エレベータのかご５を通常運転させて昇降動作させている走行中に、何らかの原因により、かご速度検出部１３にて検出されるかご５の速度異常等の異常が発生した場合には（ステップＳ０）、予め定めた通常より大きな初期設定減速度となるよう速度制御部１５にて駆動装置１を制御し、かご５の速度が素早く減速するよう、このかご５の速度の減速を開始させる（ステップＳ１）。

このとき、エンコーダ７から出力されたパルス信号に基づいて綱車速度検出部１２にて検出された綱車２の回転速度と、エンコーダ１１から出力されたパルス信号に基づいてかご速度検出部１３にて検出されたかご５の昇降速度との差分が、所定値以下かどうか、すなわち主ロープ３にロープスリップが発生しているか否かがロープスリップ検出部１４にて判定される（ステップＳ２）。

そして、このロープスリップ検出部１４にて検出された差分が所定値以下の場合には、ロープスリップが生じていないとされ、予め定められた比例配分に従った所定の値ほど、かご５の減速度を増加させる（ステップＳ３）。これに対し、ロープスリップ検出部１４にて検出された差分が所定値より大きい場合には、ロープスリップが生じているとされ、かご５の減速度を所定の値ほど減少させる（ステップＳ４）。

さらに、上記ステップＳ３にて、かご５の減速度を増加させた場合には、この増加させた後のかご５の減速度が、最大許容減速度以下かどうかが最大許容減速度判定部１６にて判定される（ステップＳ５）。そして、この最大許容減速度判定部１６により、かご５の減速度が最大許容減速度より大きいと判定された場合は、このかご５の減速度を、所定の値ほど減少させる（ステップＳ４）。

一方、上記ステップＳ５にて、かご５の減速度が最大許容減速度以下と判定された場合であって、かご５の速度の減速を開始してから、このかご５の走行が停止するまでの間は、上記ステップＳ２へ戻り、このステップＳ２からステップＳ５までの処理が繰り返されて、主ロープ３のロープスリップ状況が監視され、かご５の減速度の増減が制御される。このとき、上記ステップＳ２により、ロープスリップ検出部１４にて検出された差分が所定値以下で、ロープスリップが生じていないと判断された場合には、このステップＳ２にてロープスリップが生じていないと判断されるたびに、上記ステップＳ３にて、所定の値ほどかご５の減速度が比例的に増加されていく。言い換えると、このかご５の減速度は、上記ステップＳ２にてロープスリップが生じていないと判断されるたびに、上記ステップＳ３にてかご５の減速度を予め定めた比例配分に従って比例的に増加させる。

そして、エンコーダ１１を介してかご速度検出部１３にて検出されるかご５の速度が予め定めた所定の速度となるまで、上記ステップＳ２からステップＳ５までのかご５の減速度の増減を繰り返しながら、かご５の速度を変化させる。この結果、このかご５の速度が予め定めた所定の速度となった場合には、速度制御部１５にて駆動装置１を制御して、かご５の減速度を０とし、この所定の速度でかご５を運転方向である走行方向に走行させていく。

この後、このかご５が止まれる最も近い最寄階に設置された位置検出部としてのポジテクタ（図示せず）が制御装置２０にて検出されると、速度制御部１５にて駆動装置１を制御して、エンコーダ７を介してかご速度検出部１３にて検出されるかご５の速度が０になるまで、かご５の速度を減速させていき、その最寄階にかご５を停止させて着床させる（ステップＳ６）。

＜作用効果＞
上記実施例１によれば、エレベータに速度異常等の異常が生じた場合に、エンコーダ７から出力されたパルス信号に基づいて綱車速度検出部１２にて綱車２の速度を検出するとともに、エンコーダ１１から出力されたパルス信号に基づいてかご速度検出部１３にてかご５の速度を検出する。これら綱車２の速度とかご５の速度の差分が、許容可能な所定値以下かどうか判断し、ロープスリップが発生しているか否をロープスリップ検出部１４にて判定する。

そして、ロープスリップ検出部１４にて検出された差分が所定値以下の場合には、ロープスリップが生じていないとし、予め定められた比例配分に従った所定の値ほど、かご５の減速度を増加させる。すなわち、ロープスリップが生じていない場合には、かご５の減速度を増加させることができ、このかご５をより急速に減速させることができるから、異常時のかご５の減速をより短時間に行うことができる。

また、ロープスリップ検出部１４によるロープスリップの判断を継続させ、このロープスリップ検出部１４にてロープスリップが生じていないと判断されるたびに、かご５の減速度を所定の値ほど増加させる。この結果、ロープスリップが生じていないと判断されるたびに、かご５の減速度を予め定めた比例配分に従って比例的に増加させることができ、このかご５の速度をより短時間かつ適切に減速させることができる。

これに対し、ロープスリップ検出部１４にて検出された差分が所定値より大きい場合には、ロープスリップが生じているとし、かご５の減速度を所定の値ほど減少させる。すなわち、ロープスリップが生じている場合には、かご５の減速度を増加させると、主ロープ３のロープスリップ状態がより悪化してしまい、かご５の速度を適切に減速できない。このため、ロープスリップが生じている場合には、かご５の減速度を減少させて、主ロープ３のロープスリップ状態を解消させ、かご５の速度をより適切に減速させる。

以上の結果、綱車２の速度とかご５の速度の差分により、ロープスリップの有無を判定し、ロープスリップ状況、すなわちロープスリップの有無に応じてかご５の減速度を変化させることにより、このかご５の走行中に速度異常等の異常が発生し、通常停止時より大きな減速度でかご５を減速させる必要が生じた場合であっても、主ロープ３のロープスリップの状況に対応させて、ロープスリップの発生を適切に抑えながら、かご５の速度を適切に減速させることができる。したがって、例えば耐久性に優れるものの非常停止時にロープスリップしやすい材質の主ロープ３を用いた場合であっても、かご５に非常ブレーキを動作等させて非常停止させることなく、迅速かつ適切に目的とする最寄階にかご５を着床させることができる。

＜構成＞
上記実施例１においては、かご５の速度の減速を開始してからの時間経過に関わらず、ロープスリップの状況に応じかご５の減速度を調整したが、図３および図４に示す実施例２においては、かご５の速度の減速を開始してから一定時間の間はかご５の減速度の増加を行わない。図３は、本発明の実施例２におけるエレベータの制御装置の全体構成図である。ここで、上記実施例１において説明した構成については、その説明を省略する。

図３に示すように、本実施例２に係るエレベータの制御装置２０は、エレベータに異常が発生し制御装置２０にてかご５の速度の減速が開始されてから一定時間Ｔ１内であるかどうかを判定する減速開始時間判定部２１を備えている。ここで、この減速開始時間判定部２１にて判定される所定時間である一定時間Ｔ１は、かご５の速度の減速を開始させる際の初期設定減速度に基づく速度制御部１５からの指令値に対して、エンコーダ７からのフィードバック値がオーバーシュート（初期スリップ）するため、このオーバーシュートを抑えるための時間である。具体的に、この一定時間Ｔ１は、例えば１秒に満たない程度の時間であり、試験的にかご５に速度異常等の異常を生じさせた場合に、かご５の減速を開始させた直後の速度制御部１５からの指令値よりも、このかご５の減速度が大きくなる減速度のオーバーシュートによるロープスリップを防止するための時間である。

＜動作＞
次に、エレベータに異常が発生し、通常時より大きな減速度でかご５を減速させる場合の動作について、図４を参照して説明する。図４は、実施例２におけるエレベータの制御装置の動作を示すフローチャートである。ここで、上記実施例１において説明した動作については、その説明を省略する。

まず、何らかの原因により、かご速度検出部１３にて検出されるかご５の速度異常等の異常が発生し（ステップＳ０）、初期設定減速度となるよう速度制御部１５にて駆動装置１を制御し、かご５の昇降速度の減速を開始させた（ステップＳ１）後、このステップＳ１にてかご５の速度の減速を開始させてからの時間が、一定時間Ｔ１以内であるかどうかが減速開始時間判定部２１にて判定される（ステップＳ７）。

そして、このステップＳ７にて、かご５の速度の減速を開始してからの時間が一定時間Ｔ１以内と判定された場合には、綱車速度検出部１２にて検出された綱車２の速度と、かご速度検出部１３にて検出されたかご５の速度との差分が、所定値以下かどうか、すなわちロープスリップが発生しているか否かがロープスリップ検出部１４にて判定される（ステップＳ８）。

さらに、このステップＳ８にて、差分が所定値以下と判断された場合には、ロープスリップが生じていないと検出され、かご５の減速度を増減させず初期設定減速度のままとされる。これに対し、上記ステップＳ８にて、差分が所定値より大きいと判断された場合には、ロープスリップが生じていると検出され、上記ステップＳ４と同様に、かご５の減速度を所定の値ほど減少させる（ステップＳ９）。ここで、上記ステップＳ７にて、かご５の速度の減速を開始してからの時間が一定時間Ｔ１を経過したと判定されるまでの間は、上記ステップＳ７からステップＳ９までの処理が繰り返され、ロープスリップが生じ続けている間は、かご５の減速度の減少が継続される。

一方、上記ステップＳ７にて、かご５の速度の減速を開始してからの時間が一定時間Ｔ１を経過していると判定された場合には、ステップＳ２へ進む。この後、このステップＳ２からステップＳ５までのかご５の減速度の増減が繰り返され、このかご５の速度が予め定めた所定の速度となった場合に、ステップＳ６へ進み、かご５の減速度を０とし、このかご５が止まれる最も近い最寄階にかご５が停止される。

＜作用効果＞
上記実施例２によれば、エレベータの異常が検出され、速度制御部１５にてかご５の速度の減速が開始されてから一定時間Ｔ１を経過するまでの間は、このかご５の減速度の増加を行わないようにする。そして、この一定時間Ｔ１を、かご５の速度を減速させたときの速度制御部１５からの指令値に対するエンコーダ７からのフィードバック値のオーバーシュートを抑制できる時間とすることにより、かご５の減速を開始させた直後の速度制御部１５からの指令値よりも、このかご５の減速度が大きくなる減速度のオーバーシュートによるロープスリップを防止することができる。

さらに、一定時間Ｔ１を経過するまでの間に、ロープスリップ検出部１４によるロープスリップの検出を繰り返し、ロープスリップが生じている場合に、かご５の減速度を減少させるようにしたことにより、かご５の速度の減速を開始させた直後に生じ得るロープスリップを抑制でき、この一定時間Ｔ１以内でのロープスリップを適切に抑えることができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した各実施例は、本発明を分りやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１ 駆動装置
２ 綱車
３ 主ロープ（ロープ）
５ かご
１２ 綱車速度検出部
１３ かご速度検出部
１４ ロープスリップ検出部
１５ 速度制御部
２０ 制御装置
２１ 減速開始時間判定部

Claims (4)

1. 駆動装置と、この駆動装置にて駆動される綱車と、この綱車に掛けられたロープと、このロープに吊るされたかごとを備えたエレベータの制御装置であって、
   前記綱車の速度を検出する綱車速度検出部と、
   前記かごの速度を検出するかご速度検出部と、
   異常を検出した場合に前記かごの速度を減速させる速度制御部と、
   前記異常の検出に基づく前記速度制御部による前記かごの速度の減速が開始されてから所定時間が経過したかを判定する減速開始時間判定部と、
   前記綱車速度検出部にて検出された前記綱車の速度と前記かご速度検出部にて検出された前記かごの速度との差分からロープスリップを検出するロープスリップ検出部と有し、
   前記速度制御部は、前記ロープスリップ検出部によるロープスリップの有無に応じて前記かごの減速度を調整し、前記減速開始時間判定部にて所定時間以内と判断され、かつ前記ロープスリップ検出部にてロープスリップが検出された場合に、前記かごの減速度を減少させる
   ことを特徴とするエレベータの制御装置。
2. 請求項１のエレベータの制御装置において、
   前記速度制御部は、前記ロープスリップ検出部にてロープスリップが検出されない場合に、前記かごの減速度を増加させる
   ことを特徴とするエレベータの制御装置。
3. 請求項２のエレベータの制御装置において、
   前記速度制御部は、前記ロープスリップ検出部にてロープスリップが検出されないたびに、前記かごの減速度を増加させる
   ことを特徴とするエレベータの制御装置。
4. 請求項１ないし３いずれかに記載のエレベータの制御装置において、
   前記速度制御部は、前記ロープスリップ検出部にてロープスリップが検出された場合に、前記かごの減速度を減少させる
   ことを特徴とするエレベータの制御装置。

Images