JP6532965B2 - エレベータ及びその制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エレベータとその制御装置に関する。

本技術分野の背景技術として、特開２０１２−１８４０４３号公報（特許文献１）がある。この公報には、昇降路内にそれぞれ昇降可能に設けられた乗りかごと釣合錘とを結ぶロープを巻上機に巻き掛け、この巻上機の回転により乗りかごを昇降させるエレベータ装置であって、巻上機のモータへの給電が断たれるとオン状態となるスイッチと、このスイッチを介して給電路に抵抗を接続し、モータからの起電力を消費させるダイナミックブレーキ回路とを有するエレベータ装置が記載されている。また、公報には、乗りかごに設けられた救出運転スイッチの操作により、巻上機のブレーキを開放させて乗りかごを釣合錘との偏荷重により移動させ、この移動時、ダイナミックブレーキ制御部は、巻上機の回転速度を監視し、この回転速度が予め設定した速度を越えると抵抗値切替回路により抵抗の値を増大させる構成が記載されている。

特開２０１２−１８４０４３号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたエレベータ装置は、非常停止時の空走距離低減のために、巻上機モータの巻線を三相短絡して得られる制動トルクを利用する場合について、十分な配慮がなされていなかった。

つまり、巻上機モータの巻線を三相短絡して得られる制動トルクを、非常停止時の空走距離低減のために用いること、またブレーキ開放による救出運転時の増速防止のために用いることを考慮すると、前者はコンタクタ接点により自動で短絡し、後者は短絡用コネクタ接続により手動で短絡するようにするのが望ましい。

この場合、制動トルクを後者のために利用するには、保守員が制御盤まで行き、短絡用コネクタを手動で接続する必要がある。制御盤を昇降路最下階付近に設置する場合、保守員がピットに入り、ピット内に配置された制御盤内で直接コネクタの接続を変更して、短絡用コネクタを接続することができる。一方、制御盤を昇降路の頂部に設置する場合、乗りかごが最上階付近になければ制御盤へのアクセスが困難であるため、コネクタ接続部をホールインジケータボックスまで延長する必要がある。しかし、コネクタ接続部の配線が長くなると、三相短絡回路の抵抗値が大きくなるため、非常停止時の制動トルクの効果が小さくなってしまうという課題がある。

本発明の目的は、非常停止時に短絡する回路の抵抗値を小さくして制動トルクを最大限に活用することができるようにしながら、ブレーキ開放時の操作を容易にできるようにすることにある。

上記課題を解決するために、本発明のエレベータ制御装置は、三相交流電源に制御装置を介して接続される巻上機モータの巻線を三相短絡して得られる制動トルクを乗りかごの制動に利用するエレベータ制御装置において、
前記制動トルクを非常停止時に発生させる第一短絡部と、前記制動トルクをブレーキ開放による救出運転時に発生させる第二短絡部とを別個の回路として備え、
前記第二短絡部は、前記巻上機モータの巻線を三相短絡する三相巻線短絡端子部がホールインジケータボックス内に配置される。

本発明によれば、非常停止時に短絡する回路の抵抗値を小さくして制動トルクを最大限に活用することができるようにしながら、ブレーキ開放時の操作を容易にできる。なお、上述した以外の課題、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。

本発明の一実施例に係るエレベータ制御装置の概略構成を示す回路図である。 図１に示した手動短絡部７の具体的な構成を示すブロック構成図である。 図２に示したブレーキ開放回路１１を示す回路図である。 本発明に係るエレベータ制御装置を備えたエレベータの一実施例を示す図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図４は、本発明に係るエレベータ制御装置を備えたエレベータ装置の一実施例を示す図である。なお、以下の説明では、エレベータ制御装置３（図１参照）を単に制御装置と呼んで説明する。

エレベータ装置１００は、建物内に形成された昇降路１０１内にエレベータ乗りかご１０３と釣り合い錘１０４とが巻上機１０５のシーブ１０２に巻き掛けられたロープ１０６により接続されており、巻上機モータ１による巻上機１０５のシーブ１０２の回転駆動によって相互に昇降駆動される構成となっている。

本実施例では、巻上機モータ１及びシーブ１０２を備えた巻上機１０５と制御装置３（図１参照）を収めた制御盤８とが、昇降路１０１内の頂部に配置された構成を示している。最上階のホールＨには、ホールインジケータボックス９が設けられている。最上階のホールＨに設けられたホールインジケータボックス９は、最上階のホールＨのフロアＦから操作することができる。

図１は、本発明の一実施例に係るエレベータ制御装置の概略構成を示す回路図である。

以下の説明では、巻上機モータ１の巻線を三相短絡して得られる制動トルクを非常停止時の空走距離低減のために用いる場合を「非常停止時」の操作（制動トルク）として、また前記の制動トルクをブレーキ開放による救出運転時の増速防止のために用いる場合を「ブレーキ開放時」の操作（制動トルク）として、区別して説明する。

永久磁石同期モータを適用するエレベータ装置１００においては、三相交流電源２から制御装置３を通して巻上機モータ１に電力供給を行っている。このために、制御装置３はインバータＩＮＶを有している。また、制御装置３は、後述するブレーキ開放用操作スイッチ１３の開閉や三相短絡開放用コンタクタコイル制御用トランジスタ１９の通電を制御する制御部を有する。

モータ巻線を三相短絡して得られる制動トルクを非常停止時の空走距離を低減するために用いる自動短絡部５は、自動で閉じるコンタクタ接点４を有している。このコンタクタ接点４を有する自動短絡部５は、制御装置３と共に、制御盤８内に配置されている。

これに対して、モータ巻線を三相短絡して得られる制動トルクをブレーキ開放による救出運転時の増速防止のために用いる手動短絡部７は、手動で接続される短絡用コネクタ６により短絡される。手動短絡部７は、最上階のホールＨに設けられたホールインジケータボックス９内に配置されている。

手動短絡部７の手動短絡端子部７Ａは、制御盤８内に収容された制御装置３に、配線７Ｂにより電気的に接続されている。すなわち、手動短絡部７は手動短絡端子部７Ａと配線７Ｂとにより構成されている。さらにホールインジケータボックス９内には、短絡端子部１０Ａ，１０Ｂが配置されている。短絡端子部１０Ａ，１０Ｂは、制御盤８内に配置されたブレーキ開放回路１１に、配線１０Ｅにより電気的に接続されている。短絡端子部１０Ａ，１０Ｂ及びブレーキ開放回路１１については、後で詳細に説明する。

短絡端子部１０Ａは短絡用コネクタ１０Ｃにより短絡される端子部である。短絡端子部１０Ｂは短絡用コネクタ１０Ｄにより短絡される端子部である。短絡用コネクタ１０Ｃ、短絡用コネクタ１０Ｄ及び短絡用コネクタ６は一体に構成され、一つの手動操作で短絡端子部１０Ａ、短絡端子部１０Ｂ及び手動短絡部７の短絡が実行できるように構成されている。

短絡用コネクタ１０Ｃ、短絡用コネクタ１０Ｄ及び短絡用コネクタ６はホールインジケータボックス９内に収納され、保管されている。

図２は、図１に示した手動短絡部７の具体的な構成を示すブロック構成図である。

手動短絡部７は、制御盤８内の構成と、階床に設けられた乗り場呼び登録およびかご位置表示を行うホールインジケータボックス９内の構成とを有している。ホールインジケータボックス９内には、詳細については後述するが、ブレーキ開放時に短絡用コネクタ６及び短絡用コネクタ１０Ｃ，１０Ｄによって接続される手動短絡部７及び短絡端子部１０Ａ，１０Ｂが構成されている。

また、制御盤８内には、詳細については後述するが、ホールインジケータボックス９内で短絡用コネクタ１０Ｃ，１０Ｄが短絡端子部１０Ａ，１０Ｂに接続されたとき、三相短絡開放用コンタクタコイル１８をバッテリ（ブレーキ開放用電源１２）にて励磁してコンタクタ接点４を開状態とする励磁回路を含むブレーキ開放回路１１が構成されている。

制御盤８を昇降路１０１の頂部に設置した場合、乗りかご１０３を最上階付近に移動していなければ、制御盤８へのアクセスが困難である。従来の考え方で、手動短絡部７をホールインジケータボックス９内に設けてその配線７Ａをホールインジケータボックス９まで延長すると、非常停止時における三相短絡回路の抵抗値が大きくなってしまう。非常停止時には、空走距離を短くする必要があり、大きな制動トルクを得られるようにすることが好ましい。しかし、三相短絡回路の抵抗値が大きくなると、三相短絡によって得られる制動トルクが小さくなり、制動トルクによる効果が低減してしまう。

そこで、本実施例では、非常停止時に巻上機モータ１の巻線を三相短絡して制動トルクを発生させるための短絡回路（非常停止時短絡回路）４，５と、ブレーキ開放時に巻上機モータ１の巻線を三相短絡して制動トルクを発生させるための短絡回路（ブレーキ開放時短絡回路）６，７とを、別個に設けている。非常停止時短絡回路は、コンタクタ接点４を有する自動短絡部５により構成される。コンタクタ接点４を有する自動短絡部５は、制御盤８内に構成され、配線長さを短くして配線抵抗を小さくしている。

一方、ブレーキ開放時短絡回路は、手動短絡部７と短絡用コネクタ６とにより構成される。ホールインジケータボックス９内に配置した手動短絡端子部７Ａは、ブレーキ開放時に、図１に示した短絡用コネクタ６を接続するものである。このために、手動短絡部７がホールインジケータボックス９内まで延長され、手動短絡端子部７Ａがホールインジケータボックス９内に配置されている。また、ブレーキ開放回路１１に構成される短絡端子部１０Ａ，１０Ｂが、ホールインジケータボックス９内まで延長された配線１０Ｅに電気的に接続され、ホールインジケータボックス９内に配置されている。

ブレーキ開放時短絡回路６，７は、非常停止時短絡回路４，５に比べて、配線抵抗の増加により制動トルクが減少しても問題にならない。そこで、本実施例では、ブレーキ開放時短絡回路６，７を非常停止時短絡回路４，５と別個に設けている。ブレーキ開放時には、手動短絡端子部７Ａを短絡用コネクタ６で短絡することにより、ホールインジケータボックス９内での簡単な作業で、巻上機モータ１の巻線を三相短絡して制動トルクを発生させることができる。これにより、ブレーキ開放時に制動トルクを利用する場合の操作性を、向上することができる。

また、本実施例では、非常停止時短絡回路４，５がブレーキ開放時短絡回路６，７と別個に設けられていることにより、非常停止時短絡回路４，５の抵抗を大きくすることはない。従って、非常停止時における制動トルクを最大限に活用することができる。

図３は、図２に示したブレーキ開放回路１１を示す回路図である。

制御盤８内にバッテリなどのブレーキ開放用電源１２が備えられており、このブレーキ開放用電源１２に、ブレーキ開放用操作スイッチ１３と、ブレーキ開放用コンタクタコイル１４との直列接続体が接続されている。またブレーキ開放用電源１２には、ブレーキ開放用コンタクタコイル１４のブレーキ開放用コンタクタ接点１５と、ブレーキコイル１６との直列接続体が接続されている。

ブレーキ開放用操作スイッチ１３が閉じられると、ブレーキ開放用コンタクタコイル１４が励磁され、そのブレーキ開放用コンタクタ接点１５が閉じられる。またブレーキ開放用コンタクタ接点１５が閉じられると、ブレーキコイル１５が励磁されて電磁ブレーキ装置が開放されることになる。一方、通常時制御用電源１７には、三相短絡開放用コンタクタコイル１８と、三相短絡開放用コンタクタコイル制御用トランジスタ１９との直列接続体が接続されている。

三相短絡開放用コンタクタコイル１８は励磁されることにより、コンタクタ接点４を開いて自動短絡部５による三相短絡を開放する。また、三相短絡開放用コンタクタコイル制御用トランジスタ１９はＯＮ状態となることにより、三相短絡開放用コンタクタコイル１８を励磁する。

本実施例のブレーキ開放回路１１には、一般的なブレーキ開放回路に対して、ブレーキ開放用操作スイッチ１３と三相短絡開放用コンタクタコイル１８との間に接続された短絡端子部１０Ａと、三相短絡開放コンタクタ制御用トランジスタ１９と並列に接続された短絡端子部１０Ｂと、が追加されている。

今、通常時制御用電源１７が消失されて三相短絡開放用コンタクタコイル１８が励磁不能状態となっても、図２に示したホールインジケータボックス９内の短絡端子部１０Ａ，１０Ｂに図１および図２に示した短絡用コネクタ１０Ｃ，１０Ｄを接続すると、図３に示した短絡端子部１０Ａおよび短絡端子部１０Ｂが短絡用コネクタ１０Ｃ，１０Ｄによって短絡される。従って、ブレーキ開放用電源１２に、ブレーキ開放用コンタクタコイル１４および三相短絡開放用コンタクタコイル１８が接続されてそれぞれ励磁されることになる。

本実施例では、ブレーキ開放時には、手動短絡部７を短絡用コネクタ６で短絡すると共に、短絡端子部１０Ａ，１０Ｂを短絡用コネクタ１０Ｃ，１０Ｄで短絡する。これにより、三相短絡開放用コンタクタコイル１８を励磁する。三相短絡開放用コンタクタコイル１８の励磁により、コンタクタ接点４を開放する。従って、本実施例では、コンタクタ接点４を介することなく制動トルクを得ることができる。これにより、コンタクタ接点４にかかる負荷を低減することができ、コンタクタ接点４の寿命を延ばすことができる。

このようにして本発明によれば、非常停止時に短絡する回路の抵抗値を小さくして制動トルクを最大限に活用することができるようにしながら、ブレーキ開放時の操作を容易にできるようにしたエレベータ制御装置を得ることができる。

本実施例では、短絡用コネクタ１０Ｃ、短絡用コネクタ１０Ｄ及び短絡用コネクタ６を一体にした構成について説明したが、短絡用コネクタ１０Ｃ、短絡用コネクタ１０Ｄ及び短絡用コネクタ６は必ずしも一体に構成される必要はない。しかし、短絡用コネクタ１０Ｃ、短絡用コネクタ１０Ｄ及び短絡用コネクタ６を一体に構成することにより、短絡操作を短時間に実行することができる。また、一回の短絡操作で三つの短絡部（短絡端子部１０Ａ、短絡端子部１０Ｂ及び手動短絡部７）のすべてを短絡することができるので、三つの短絡部のうちのいずれかの短絡操作がされないままになるのを防ぐことができる。

また、手動短絡端子部７Ａ及び短絡端子部１０Ａ，１０Ｂは、最上階のホールＨに設けられたホールインジケータボックス９内に配置されるものとして説明したが、必ずしも最上階のホールＨに設けられたホールインジケータボックス９である必要はない。最上階よりも下の階のホールＨに設けられたホールインジケータボックス９に、手動短絡端子部７Ａ及び短絡端子部１０Ａ，１０Ｂを配置してもよい。

特に、非常停止時短絡回路４，５とブレーキ開放時短絡回路６，７とを別個に設けているので、ブレーキ開放時短絡回路６，７の配線７Ｂの長さを長くすることができる。従って、昇降路１０１の頂部に配置した制御盤８から離れた階のホールインジケータボックス９に、手動短絡端子部７Ａ及び短絡端子部１０Ａ，１０Ｂを配置することができる。しかし、ブレーキ開放時により大きな制動トルクを得るためには、制御盤８が昇降路１０１の頂部に配置されたエレベータ装置では、手動短絡端子部７Ａ及び短絡端子部１０Ａ，１０Ｂを最上階のホールインジケータボックス９に配置することが好ましい。

手動短絡端子部７Ａ及び短絡端子部１０Ａ，１０Ｂは必ずしもホールインジケータボックス９内に配置する必要はないが、既存の構成であるホールインジケータボックス９内に配置することにより、簡単な構成で手動短絡端子部７Ａ及び短絡端子部１０Ａ，１０Ｂを配置することができる。

本実施例では、巻上機モータ１及びシーブ１０２を備えた巻上機１０５と制御装置３（図１参照）を収めた制御盤８とが、昇降路１０１の頂部に配置された構成について説明したが、巻上機１０５と制御盤８とは必ずしも昇降路１０１の頂部に配置される必要はない。また、巻上機１０５と制御盤８とが昇降路１０１内で同じ場所に配置されている必要もない。制御盤８が昇降路１０１内のどの位置に配置されていたとしても、本実施例により操作性が向上することに変わりはない。しかし、制御盤８が昇降路１０１の頂部に配置されている場合には、制御盤８に近づくことが容易ではないため、本実施例が特に効果的でなる。

尚、本発明は、上述した実施例に限定するものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、図３に例示したブレーキ開放回路１１に限定することなく本発明を適用することができる。

１…巻上機モータ、５…自動短絡部、６…短絡用コネクタ、７…手動短絡部、９…ホールインジケータボックス、１０Ａ，１０Ｂ…短絡端子部、１１…ブレーキ開放回路、１４…ブレーキ開放用コンタクタコイル、１８…三相短絡開放用コンタクタコイル。

Claims (6)

1. 三相交流電源に制御装置を介して接続される巻上機モータの巻線を三相短絡して得られる制動トルクを乗りかごの制動に利用するエレベータ制御装置において、
   前記制動トルクを非常停止時に発生させる第一短絡部と、前記制動トルクをブレーキ開放による救出運転時に発生させる第二短絡部とを別個の回路として備え、
   前記第二短絡部は、前記巻上機モータの巻線を三相短絡する三相巻線短絡端子部がホールインジケータボックス内に配置されたことを特徴とするエレベータ制御装置。
2. 請求項１に記載のエレベータ制御装置において、
   前記第一短絡部は、エレベータ制御装置を収容する制御盤内に配置され、非常停止時に自動的に作動する自動短絡部であり、
   前記第二短絡部は短絡用コネクタを用いて手動で前記三相巻線短絡端子部を短絡する手動短絡部であることを特徴とするエレベータ制御装置。
3. 請求項２に記載のエレベータ制御装置において、
   前記自動短絡部に設けられ前記巻上機モータの巻線を三相短絡するコンタクタ接点と、励磁されることにより前記コンタクタ接点を開く三相短絡開放用コンタクタコイルとを備え、
   前記ホールインジケータボックス内に、前記三相短絡開放用コンタクタコイルを電源に接続して励磁する三相短絡開放用の短絡端子部を備えたことを特徴とするエレベータ制御装置。
4. 請求項３に記載のエレベータ制御装置において、
   ブレーキ開放による救出運転時に、前記三相短絡開放用の短絡端子部を短絡コネクタで短絡することにより前記第一短絡部による三相短絡を開放し、前記第二短絡部による三相短絡により制動トルクを発生させることを特徴とするエレベータ制御装置。
5. 昇降路内に、巻上機モータ及びシーブを有する巻上機と、前記シーブに巻き掛けられたロープと、前記ロープにより連結された乗りかご及び釣り合い錘とを備えたエレベータ装置において、
   請求項１乃至４のいずれかに記載されたエレベータ制御装置を備えたことを特徴とするエレベータ装置。
6. 請求項５に記載のエレベータ装置において、
   エレベータ制御装置を収容する制御盤は、前記昇降路内の頂部に配置されたことを特徴とするエレベータ装置。

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