JP6795263B1 - エレベータシステム - Google Patents

Abstract

【課題】電磁ブレーキによるロックを手動で解除し、停電により停止中のエレベータかごを最寄階に移動させる機能の省電力化を実現すること。【解決手段】実施形態によれば、エレベータシステムは、乗りかごと、巻上機と、巻上機の回転をロック可能とする電磁ブレーキと、を備える。エレベータシステムは、電磁ブレーキへの電源供給を制御するスイッチ部に接続される電源制御装置を備える。電源制御装置は、停電時に、保守員の操作に応じてスイッチ部がオンされると、第１電圧の印加により電磁ブレーキによるロックの解除を開始し、スイッチ部がオンされたことを検出してからの時間に応じて変化する時間因子に基づいて、電磁ブレーキによるロックが解除されたことを検出すると、電磁ブレーキに印加する出力電圧を、第１電圧よりも低い第２電圧に切り替えて、電磁ブレーキによるロックの解除を保持する電源制御を行う。【選択図】図５

Description

本発明の実施形態は、エレベータシステムに関する。

一般的に、エレベータが設置された建物で停電が発生した場合、エレベータかごを駆動する巻上機の回転は電磁ブレーキにより自動的かつ機械的にロックされるようになっている。これにより、エレベータかごの落下、あるいは、エレベータかごの急上昇等の事故を防止し、かご内にいるエレベータ利用者の安全を確保することが可能となる。

一方で、利用者が乗っているエレベータかごが昇降路内の着床位置以外の場所で停止した場合には、エレベータかごを最寄の着床階（以下、最寄階と表記する）に移動させ、かご内にいる利用者を速やかに降車させて、避難を促す必要がある。このためには、電磁ブレーキによるロックを解除する必要がある。

機械室が設置されているエレベータの場合、例えば、保守員が現場に赴き、物理的な方法にて電磁ブレーキによるロックを解除し、停電により停止中のエレベータかごを最寄階に移動させることが可能である。一方で、機械室が設置されていないエレベータ（マシンルームレスタイプのエレベータ）の場合、停電によりエレベータかごが停止すると、非常用電源を利用して電磁ブレーキによるロックを解除し、エレベータかごを最寄階に自動的に移動させることが可能な装置（以下、停電時自動着床装置と表記する）が設けられていることが多い。これによれば、マシンルームレスタイプのエレベータであっても、電磁ブレーキによるロックを解除し、エレベータかごを最寄階に移動させることが可能となる。

しかしながら、上記した停電時自動着床装置の一部機能に故障が発生してしまった場合、停電により停止したエレベータ内にいる利用者がエレベータかごから降車することができなくなってしまい、いわゆる閉じ込め事故が発生してしまう恐れがある。

このため、停電時自動着床装置には、保守員の操作に応じて電磁ブレーキによるロックを解除し（つまり、電磁ブレーキによるロックを手動で解除し）、停電により停止中のエレベータかごを最寄階に移動させることが要求されている。

電磁ブレーキによるロックを解除するために非常用電源を利用する場合、ロックの解除に必要な電力を出力し続けると、時間の経過と共に、非常用電源の出力が低下してしまう。

特許第５３２０４２２号公報 特許第４５３０５４６号公報 特許第６０８９７９６号公報

本発明の実施形態が解決しようとする課題は、電磁ブレーキによるロックを手動で解除し、停電により停止中のエレベータかごを最寄階に移動させる機能の省電力化を実現し得るエレベータシステムを提供することである。

実施形態によれば、エレベータシステムは、昇降路内に設置される乗りかごと、前記昇降路内に設置され前記乗りかごを駆動させる巻上機と、前記巻上機の回転をロック可能とする電磁ブレーキと、を備える。前記エレベータシステムは、前記電磁ブレーキへの電源供給を制御するスイッチ部に接続される電源制御装置を具備する。前記電源制御装置は、停電時に、保守員の操作に応じて前記スイッチ部がオンされると、第１電圧の印加により前記電磁ブレーキによるロックの解除を開始し、前記スイッチ部がオンされたことを検出してからの時間に応じて変化する時間因子に基づいて、前記電磁ブレーキによるロックが解除されたことを検出すると、前記電磁ブレーキに印加する出力電圧を、前記第１電圧よりも低い第２電圧に切り替えて、前記電磁ブレーキによるロックの解除を保持する電源制御を行い、前記保守員の操作に応じて、前記スイッチ部がオフされたことを検出すると、前記出力電圧を前記第２電圧から前記第１電圧に切り替え、前記乗りかごが最寄階まで移動したことを検出すると、前記出力電圧を前記第１電圧から０Ｖに切り替える。

図１は、実施形態に係るエレベータシステムの概略構成例を示す図である。 図２は、同実施形態に係るエレベータシステムに含まれる救出運転用電源制御装置の機能構成例を示すブロック図である。 図３は、同実施形態に係る救出運転用電源制御装置に含まれる制御部の機能構成例を示すブロック図である。 図４は、同実施形態に係る救出運転用電源制御装置によって実行される救出運転処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図５は、同実施形態に係る救出運転用電源制御装置によって実行される救出運転処理時の出力電圧および出力電流の変化を説明するためのタイミングチャートである。 図６は、一般的な救出運転用電源制御装置によって実行される救出運転処理時の出力電圧および出力電流の変化を説明するためのタイミングチャートである。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。
図１は、実施形態に係るエレベータシステムの概略構成例を示す図である。図中の１０はエレベータの昇降路であり、建物内に設置されている。また、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，…は、各階の乗場である。

昇降路１０内に乗りかご１１およびカウンタウエイト１２が設けられている。乗りかご１１およびカウンタウエイト１２は、図示しないガイドレールに昇降動作可能に支持されている。

メインロープ１３の一端に乗りかご１１が連結され、メインロープ１３の他端にカウンタウエイト１２が連結されている。メインロープ１３は、巻上機１４の回転軸に取り付けられたメインシーブ１４ａに巻回されている。１４ｂはそらせシーブである。本実施形態においては、巻上機１４が昇降路１０内に設置されている、マシンルームレスタイプのエレベータである場合を想定している。

巻上機１４には、電磁ブレーキ１５が設けられている。電磁ブレーキ１５は、乗りかご１１の停止時、または、停電時に、乗りかご１１が昇降しないように、メインシーブ１４ａの回転をロックする。電磁ブレーキ１５は、乗りかご１１の主な運転動作を制御する制御装置１６と、乗りかご１１の停電時の動作を制御する停電時自動着床装置１７とに接続されている。電磁ブレーキ１５は、電磁ブレーキ１５に含まれるブレーキコイルに電流が流れ、励磁されると、開放状態となり、電磁ブレーキ１５によるロックを解除する。一方で、電磁ブレーキ１５に含まれるブレーキコイルに流れる電流が遮断されると、拘束状態となり、電磁ブレーキ１５はメインシーブ１４ａの回転をロックする。巻上機１４および電磁ブレーキ１５の種類および構造については、特に限定はされない。

制御装置１６は、乗りかご１１の主な運転動作（例えば、正常時の運転動作）を制御する。停電時自動着床装置１７は、停電時の乗りかご１１の運転動作を制御する。

ここで、建物で停電が発生した際の乗りかご１１の動作について説明する。
乗りかご１１の走行中に建物で停電が発生した場合、乗りかご１１の落下や急上昇等を防止するために、巻上機１４の回転は電磁ブレーキ１５により自動的かつ機械的にロックされる。この動作は、例えば、開放状態にあった電磁ブレーキ１５への通電が停電によって遮断されたことに伴い実行される。これによれば、乗りかご１１は、停電が発生した際に走行していた位置で停止することになる。

建物で発生した停電、および、停電に伴う乗りかご１１の停止を検出すると、停電時自動着床装置１７は、蓄電部（非常用電源）に蓄電されている電力を利用して、電磁ブレーキ１５のブレーキコイルに電流を流し、電磁ブレーキ１５を拘束状態から開放状態に遷移させ、電磁ブレーキ１５によるロックを解除する。なお、上記した蓄電部は、停電時自動着床装置１７内に設けられていても良いし、停電時自動着床装置１７とは別に設けられていても良い。

その後、停電時自動着床装置１７は、蓄電部に蓄電されている電力を利用して、巻上機１４を駆動し、乗りかご１１を最寄階まで移動させて、乗りかご１１内にいる利用者を降車させる。なお、乗りかご１１を最寄階まで移動させる際には、停電時自動着床装置１７は巻上機１４を駆動しなくても良い。この場合、乗りかご１１の重さとカウンタウエイト１２の重さとの不釣り合いにより、重力で上方か下方のいずれかに乗りかご１１を移動させて、乗りかご１１を最寄階まで移動させる。

この一連の動作によれば、停電が発生した際に走行していた位置が乗りかご１１の着床位置以外であっても（つまり、乗りかご１１が停止した位置が着床位置以外であっても）、乗りかご１１内にいる利用者を安全に最寄階まで移動させることが可能であり、閉じ込め事故の発生を抑制することが可能となる。

その一方で、上記した一連の動作を実行するための機能、具体的には、電磁ブレーキ１５によるロックを解除し、乗りかご１１を最寄階まで自動的に移動させる機能（以下、自動開放機能と表記する）に異常が発生してしまった場合、乗りかご１１を最寄階まで移動させることができないため、閉じ込め事故が発生してしまう恐れがある。

このような事態の発生を抑制するために、停電時自動着床装置１７には、上記した自動開放機能とは別に、保守員の操作に応じて電磁ブレーキ１５によるロックを解除し、停電により停止中の乗りかご１１を最寄階まで移動させることが可能な機能（以下、手動開放機能と表記する）が搭載されている。以下では、この手動開放機能を実現するために停電時自動着床装置１７に設けられている救出運転用電源制御装置１８の機能構成について説明する。

なお、本実施形態では、救出運転用電源制御装置１８が停電時自動着床装置１７に設けられている場合を想定するが、これに限定されず、救出運転用電源制御装置１８は停電時自動着床装置１７とは別の装置として設けられても良い。この場合、停電時自動着床装置１７が完全に故障してしまったとしても、上記した閉じ込め事故の発生を抑制することが可能である。

図２は、救出運転用電源制御装置１８の機能構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、救出運転用電源制御装置１８は、スイッチ部ＳＷを介して、電磁ブレーキ１５に接続されている。

スイッチ部ＳＷは、保守員の操作に応じて、オン・オフが切り替えられ、電磁ブレーキ１５への電源供給を制御する。スイッチ部ＳＷがオンの場合、救出運転用電源制御装置１８の出力電圧が電磁ブレーキ１５のブレーキコイルに印加される。これにより、ブレーキコイルに電流が流れ、励磁され、電磁ブレーキ１５は開放状態となり、電磁ブレーキ１５によるロックが解除される。一方で、スイッチ部ＳＷがオフの場合、救出運転用電源制御装置１８の出力電圧は電磁ブレーキ１５のブレーキコイルに印加されないため、電磁ブレーキ１５は拘束状態となり、巻上機１４の回転は電磁ブレーキ１５によりロックされる。

なお、詳細については後述するが、救出運転用電源制御装置１８の出力電圧には、電磁ブレーキ１５の状態を拘束状態から開放状態に遷移させるためのフォーシング電圧（第１電圧）と、電磁ブレーキ１５の状態を開放状態のまま保持する保持電圧（第２電圧）とが存在する。フォーシング電圧は、保持電圧より高い電圧であり、例えば保持電圧の約２〜４倍程度の電圧に相当する。

救出運転用電源制御装置１８は、図２に示すように、制御部１８１、電力変換回路１８２、蓄電部１８３および電流検出部１８４、等を備えている。

制御部１８１は、救出運転用電源制御装置１８内の各部の動作を制御するマイコンである。電力変換回路１８２は、蓄電部１８３による電源電圧を電磁ブレーキ１５に出力するための電圧に変換し、変換後の電圧を電磁ブレーキ１５に出力する。蓄電部１８３は、例えば二次電池であり、上記した自動開放機能時に利用される蓄電部と同一であっても良いし、別途設けられていても良い。電流検出部１８４は、いわゆる電流計であり、電磁ブレーキ１５に出力される電流値を計測（検出）する。計測された電流値は、計測結果として、制御部１８１にフィードバックされる。

図３は、制御部１８１の機能構成の一例を示すブロック図である。制御部１８１は、図３に示すように、電流値取得部１８１ａ、スイッチ状態判定部１８１ｂ、タイマ部１８１ｃおよび電力制御部１８１ｄ、等をさらに備えている。

電流値取得部１８１ａは、電流検出部１８４によって計測された救出運転用電源制御装置１８の出力電流の値を取得する。スイッチ状態判定部１８１ｂは、スイッチ部ＳＷの状態、つまり、スイッチ部ＳＷがオンであるか、オフであるかを判定する。タイマ部１８１ｃは、予め設定された時間をカウントする。電力制御部１８１ｄは、電力変換回路１８２を制御して、救出運転用電源制御装置１８の出力電圧を制御する。詳細については後述するが、電力制御部１８１ｄは、スイッチ部ＳＷがオンであると判定されてからの時間に応じて変化する時間因子に基づいて、救出運転用電源制御装置１８の出力電圧を制御する。

なお、制御部１８１に設けられる各部１８１ａ〜１８１ｄの詳細な機能は、フローチャートの説明と共に後述するため、ここではその詳しい説明を省略する。

図４は、救出運転用電源制御装置１８によって実行される救出運転処理の手順の一例を示すフローチャートである。

まず、救出運転用電源制御装置１８の制御部１８１は、建物で停電が発生したにも関わらず、停電時自動着床装置１７に異常が生じていることが示される異常信号の入力を受け付けると、救出運転用電源制御装置１８の状態をオフ状態から待機状態に移行させる。具体的には、制御部１８１の電力制御部１８１ｄは、電力変換回路１８２を制御して、救出運転用電源制御装置１８の出力電圧Ｖ_ｏｕｔを、０Ｖからフォーシング電圧Ｖ_１に切り替える制御を行う（ステップＳ１）。

このように、救出運転処理においては、いつ保守員の操作に応じてスイッチ部ＳＷがオンされるかが分からないため、電力制御部１８１ｄは、救出運転用電源制御装置１８の出力電圧Ｖ_ｏｕｔを、フォーシング電圧Ｖ_１（後述の図５を参照）に予め切り替えておく必要がある。なお、電力制御部１８１ｄは、例えば、電力変換回路１８２に対して出力するパルス信号のパルス幅を変化させることで、救出運転用電源制御装置１８の出力電圧Ｖ_ｏｕｔを切り替える制御を行う。

続いて、制御部１８１の電流値取得部１８１ａは、電流検出部１８４によって計測される救出運転用電源制御装置１８の出力電流Ｉ_ｏｕｔの値を取得する（ステップＳ２）。そして、制御部１８１のスイッチ状態判定部１８１ｂは、ステップＳ２の処理において取得された電流値Ｉ_ｏｕｔが予め設定された第１閾値Ｉ_１（後述の図５を参照）を超えているか否かを判定する（ステップＳ３）。

ステップＳ３の処理の結果、電流値Ｉ_ｏｕｔが第１閾値Ｉ_１未満であると判定された場合（ステップＳ３のＮｏ）、スイッチ状態判定部１８１ｂは、スイッチ部ＳＷはオフであると判定し（ステップＳ４）、上記したステップＳ２の処理に戻り、再度同様な処理を実行する。

一方で、上記したステップＳ３の処理の結果、電流値Ｉ_ｏｕｔが第１閾値Ｉ_１を超えていると判定された場合（ステップＳ３のＹｅｓ）、スイッチ状態判定部１８１ｂは、スイッチ部ＳＷがオンになっていると判定する（換言すると、救出運転用電源制御装置１８の状態が既に出力状態にあるものと判定する）（ステップＳ５）。

スイッチ状態判定部１８１ｂによりスイッチ部ＳＷがオンになっていると判定されると、制御部１８１のタイマ部１８１ｃは、第１時間ｔ_１のカウントを開始する（ステップＳ６）。第１時間ｔ_１は、電磁ブレーキ１５の状態を拘束状態から開放状態に遷移させるまでに要する時間（つまり、電磁ブレーキ１５によるロックを解除するまでに要する時間）に相当し、例えば２秒間等、巻上機１４（および電磁ブレーキ１５）の大きさに応じて予め設定されている。

制御部１８１の電力制御部１８１ｄは、タイマ部１８１ｃによる第１時間ｔ_１のカウントが終了したか否かを判定する（ステップＳ７）。ステップＳ７の処理の結果、第１時間ｔ_１のカウントがまだ終了していないと判定された場合（ステップＳ７のＮｏ）、電力制御部１８１ｄは、上記したステップＳ７の処理に戻り、タイマ部１８１ｃによる第１時間ｔ_１のカウントが終了するまで、同様な処理を繰り返し実行する。

一方で、上記したステップＳ７の処理の結果、第１時間ｔ_１のカウントが終了したと判定された場合（ステップＳ７のＹｅｓ）、電力制御部１８１ｄは、電磁ブレーキ１５が拘束状態から開放状態に遷移し終え、以降は、電磁ブレーキ１５を開放状態のまま保持すれば良いものと判定する。そして、電力制御部１８１ｄは、電力変換回路１８２を制御して、救出運転用電源制御装置１８の出力電圧Ｖ_ｏｕｔを、フォーシング電圧Ｖ_１から保持電圧Ｖ_２（後述の図５を参照）に切り替える制御を行う（ステップＳ８）。

その後、スイッチ状態判定部１８１ｂは、電流値取得部１８１ａによって継続的に取得される電流値Ｉ_ｏｕｔが予め設定された第２閾値Ｉ_２未満であるか否かを判定する（ステップＳ９）。

ステップＳ９の処理の結果、電流値Ｉ_ｏｕｔが第２閾値Ｉ_２を超えていると判定された場合（ステップＳ９のＮｏ）、スイッチ状態判定部１８１ｂは、スイッチ部ＳＷはオンであると判定し（ステップＳ１０）、上記したステップＳ９の処理に戻り、再度同様な処理を実行する。

一方で、上記したステップＳ９の処理の結果、電流値Ｉ_ｏｕｔが第２閾値Ｉ_２未満であると判定された場合（ステップＳ９のＹｅｓ）、スイッチ状態判定部１８１ｂは、スイッチ部ＳＷがオフになっていると判定する（ステップＳ１１）。なお、上記した第１閾値Ｉ_１と第２閾値Ｉ_２とは同じ値であっても良いし、異なる値であっても良い。但し、第１閾値Ｉ_１と第２閾値Ｉ_２とは、Ｉ_１≧Ｉ_２の関係を有するものとする。

スイッチ状態判定部１８１ｂによりスイッチ部ＳＷがオフになっていると判定されると、制御部１８１のタイマ部１８１ｃは、第２時間ｔ_２のカウントを開始する（ステップＳ１２）。第２時間ｔ_２は、救出運転用電源制御装置１８の状態を出力状態から待機状態に復帰させるまでに要する時間に相当する。

制御部１８１の電力制御部１８１ｄは、タイマ部１８１ｃによる第２時間ｔ_２のカウントが終了したか否かを判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３の処理の結果、第２時間ｔ_２のカウントがまだ終了していないと判定された場合（ステップＳ１３のＮｏ）、電力制御部１８１ｄは、上記したステップＳ１３の処理に戻り、タイマ部１８１ｃによる第２時間ｔ_２のカウントが終了するまで、同様な処理を繰り返し実行する。

一方で、上記したステップＳ１３の処理の結果、第２時間ｔ_２のカウントが終了したと判定された場合（ステップＳ１３のＹｅｓ）、電力制御部１８１ｄは、救出運転用電源制御装置１８を待機状態に復帰させるために、電力変換回路１８２を制御して、救出運転用電源制御装置１８の出力電圧Ｖ_ｏｕｔを、保持電圧Ｖ_２からフォーシング電圧Ｖ_１に切り替える制御を行う（ステップＳ１４）。これによれば、保守員によってスイッチ部ＳＷが再度オンされた場合にも対応可能となる。

しかる後、制御部１８１は、乗りかご１１内にいる利用者の降車が無事完了したことが示される通知信号の入力を受け付けると、救出運転用電源制御装置１８の状態を待機状態からオフ状態に移行させ、ここでの一連の処理を終了させる。具体的には、制御部１８１の電力制御部１８１ｄは、電力変換回路１８２を制御して、救出運転用電源制御装置１８の出力電圧Ｖ_ｏｕｔを、フォーシング電圧Ｖ_１から０Ｖに切り替える制御を行い（ステップＳ１５）、ここでの一連の処理を終了させる。

なお、ここでは、上記した通知信号の入力を受け付けた場合に、救出運転用電源制御装置１８の状態を待機状態からオフ状態に移行させるとしたが、これに限定されず、例えば、所定時間が経過しても、救出運転用電源制御装置１８の状態が待機状態から出力状態に変化しない場合に、救出運転用電源制御装置１８の状態をオフ状態に移行させるとしても良い。

次に、図５のタイミングチャートを参照して、スイッチ部ＳＷのオン・オフと、救出運転用電源制御装置１８の出力電圧Ｖ_ｏｕｔおよび出力電流Ｉ_ｏｕｔと、電磁ブレーキ１５のブレーキ電圧Ｖ_ｉｎおよびブレーキ電流Ｉ_ｉｎとの関係を説明する。なお、ブレーキ電圧Ｖ_ｉｎは、電磁ブレーキ１５のブレーキコイルに印加される電圧に相当し、ブレーキ電流Ｉ_ｉｎは、電磁ブレーキ１５のブレーキコイルに流れる電流に相当する。

図５に示すタイミングＴ_１は、上記した異常信号の入力を受け付けたタイミングに相当する。
図５（ｂ）に示すように、タイミングＴ_１の時点で、救出運転用電源制御装置１８の出力電圧Ｖ_ｏｕｔは、０Ｖからフォーシング電圧Ｖ_１に切り替えられる。タイミングＴ_１の時点では、図５（ａ）に示すように、スイッチ部ＳＷはオフであるため、救出運転用電源制御装置１８の出力電流Ｉ_ｏｕｔは、図５（ｃ）に示すように０Ａである。また、電磁ブレーキ１５のブレーキ電圧Ｖ_ｉｎは図５（ｄ）に示すように０Ｖであり、電磁ブレーキ１５のブレーキ電流Ｉ_ｉｎは図５（ｅ）に示すように０Ａである。

図５に示すタイミングＴ_２は、スイッチ部ＳＷがオフからオンに切り替わったタイミングに相当する。
図５（ａ）に示すように、タイミングＴ_２の時点でスイッチ部ＳＷがオフからオンに切り替わると、救出運転用電源制御装置１８の出力電圧Ｖ_ｏｕｔが電磁ブレーキ１５のブレーキコイルに印加される。このため、図５（ｄ）に示すように、電磁ブレーキ１５のブレーキ電圧Ｖ_ｉｎは、タイミングＴ_２の時点で、０Ｖからフォーシング電圧Ｖ_１に変化する。また、タイミングＴ_２の時点を境に、図５（ｃ）および（ｅ）に示すように、救出運転用電源制御装置１８の出力電流Ｉ_ｏｕｔおよび電磁ブレーキ１５のブレーキ電流Ｉ_ｉｎは徐々に上昇し始める。

図５に示すタイミングＴ_３は、救出運転用電源制御装置１８の出力電流Ｉ_ｏｕｔが第１閾値Ｉ_１を超えたタイミングに相当する。
タイミングＴ_３の時点を境に、上記した第１時間ｔ_１のカウントが開始される。なお、救出運転用電源制御装置１８の出力電流Ｉ_ｏｕｔおよび電磁ブレーキ１５のブレーキ電流Ｉ_ｉｎは、図５（ｃ）および（ｅ）に示すように、上記したタイミングＴ_２の時点から徐々に上昇し始め、第１時間ｔ_１が経過するより前に、最大値Ｉ_ｍａｘに到達する。

図５に示すタイミングＴ_４は、第１時間ｔ_１のカウントが終了したタイミング、換言すると、電磁ブレーキ１５の状態が開放状態になったタイミングに相当する。
図５（ｂ）に示すように、タイミングＴ_４の時点で、救出運転用電源制御装置１８の出力電圧Ｖ_ｏｕｔは、フォーシング電圧Ｖ_１から保持電圧Ｖ_２に切り替えられる。これに伴い、図５（ｄ）に示すように、電磁ブレーキ１５のブレーキ電圧Ｖ_ｉｎもまた、フォーシング電圧Ｖ_１から保持電圧Ｖ_２に変化する。また、救出運転用電源制御装置１８の出力電圧Ｖ_ｏｕｔおよび電磁ブレーキ１５のブレーキ電圧Ｖ_ｉｎの変化に伴い、救出運転用電源制御装置１８の出力電流Ｉ_ｏｕｔおよび電磁ブレーキ１５のブレーキ電流Ｉ_ｉｎは、図５（ｃ）および（ｅ）に示すように、徐々に下降し、所定値Ｉ_ｃで安定して一定となる。

図５に示すタイミングＴ_５は、スイッチ部ＳＷがオンからオフに切り替わったタイミングに相当する。
図５（ａ）に示すように、タイミングＴ_５の時点でスイッチ部ＳＷがオンからオフに切り替わると、救出運転用電源制御装置１８の出力電圧Ｖ_ｏｕｔが電磁ブレーキ１５のブレーキコイルに印加されなくなるため、電磁ブレーキ１５のブレーキ電圧Ｖ_ｉｎは、保持電圧Ｖ_２から０Ｖに変化する。また、タイミングＴ_５の時点を境に、図５（ｃ）および（ｅ）に示すように、救出運転用電源制御装置１８の出力電流Ｉ_ｏｕｔおよび電磁ブレーキ１５のブレーキ電流Ｉ_ｉｎは徐々に下降し始める。

図５に示すタイミングＴ_６は、救出運転用電源制御装置１８の出力電流Ｉ_ｏｕｔが第２閾値Ｉ_２未満となったタイミングに相当する。
タイミングＴ_６の時点を境に、上記した第２時間ｔ_２のカウントが開始される。なお、救出運転用電源制御装置１８の出力電流Ｉ_ｏｕｔおよび電磁ブレーキ１５のブレーキ電流Ｉ_ｉｎは、図５（ｃ）および（ｅ）に示すように、上記したタイミングＴ_５の時点から徐々に下降し始め、第２時間ｔ_２のカウントが終了するタイミング、つまり後述するタイミングＴ_７の時点で共に０Ａとなる。

図５に示すタイミングＴ_７は、第２時間ｔ_２のカウントが終了したタイミング、換言すると、電磁ブレーキ１５の状態が拘束状態になったタイミングに相当する。
図５（ｂ）に示すように、タイミングＴ_７の時点で、救出運転用電源制御装置１８の出力電圧Ｖ_ｏｕｔは保持電圧Ｖ_２からフォーシング電圧Ｖ_１に切り替えられる。

図５に示すタイミングＴ_８は、上記した通知信号の入力を受け付けたタイミングに相当する。
図５（ｂ）に示すように、タイミングＴ_８の時点で、救出運転用電源制御装置１８の出力電圧Ｖ_ｏｕｔは、フォーシング電圧Ｖ_１から０Ｖに切り替えられる。

以上が、図４に示した救出運転処理時における、スイッチ部ＳＷのオン・オフと、救出運転用電源制御装置１８の出力電圧Ｖ_ｏｕｔおよび出力電流Ｉ_ｏｕｔと、電磁ブレーキ１５のブレーキ電圧Ｖ_ｉｎおよびブレーキ電流Ｉ_ｉｎとの関係である。

以下では、一般的な救出運転用電源制御装置と対比して、本実施形態に係る救出運転用電源制御装置１８の効果について説明する。なお、一般的な救出運転用電源制御装置は、本実施形態に係る救出運転用電源制御装置１８が奏し得る効果の一部を説明するためのものであって、一般的な救出運転用電源制御装置と本実施形態とで共通する構成や効果を除外するものではない。

図６は、スイッチ部ＳＷのオン・オフと、一般的な救出運転用電源制御装置の出力電圧Ｖ_ｏｕｔ’および出力電流Ｉ_ｏｕｔ’との関係を説明するためのタイミングチャートである。なお、図６では、実線で示される一般的な救出運転用電源制御装置の出力電圧Ｖ_ｏｕｔ’および出力電流Ｉ_ｏｕｔ’の変化に加えて、本実施形態に係る救出運転用電源制御装置１８の出力電圧Ｖ_ｏｕｔおよびＩ_ｏｕｔの変化を点線で示している。また、図６に示すタイミングＴ_１〜Ｔ_８は、図５に示したタイミングＴ_１〜Ｔ_８と同様である。

一般的な救出運転用電源制御装置は、図６（ａ）および図６（ｂ）の実線によって示されるように、スイッチ部ＳＷのオン・オフに関わらず、待機状態に移行した時点以降、常にフォーシング電圧Ｖ_１（単一電圧）を出力している。これは、一般的な手動開放機能においては、保守員の操作に応じて、いつスイッチ部ＳＷがオン・オフされたかが分からないことに起因している。これによれば、電磁ブレーキ１５の状態が拘束状態から開放状態に遷移し、以降は、開放状態を保持すれば良いだけの場合であっても、一般的な救出運転用電源制御装置は、電磁ブレーキ１５の状態を開放状態に遷移させることが可能な高い値の電流を出力していることになる。

これに対し、本実施形態に係る救出運転用電源制御装置１８は、図６（ａ）および図６（ｂ）の点線によって示されるように、出力電流Ｉ_ｏｕｔの値に基づいてスイッチ部ＳＷがオンになっていることを検出し、かつ、スイッチ部ＳＷがオンになっていることを検出してから第１時間ｔ_１のカウントが終了するまでの間はフォーシング電圧Ｖ_１を出力し、第１時間ｔ_１のカウントが終了した以降はフォーシング電圧Ｖ_１よりも低い保持電圧Ｖ_２を出力するとしている。このため、救出運転用電源制御装置１８の出力電流Ｉ_ｏｕｔは、図６（ｃ）の点線によって示されるように、スイッチ部ＳＷがオンであっても、開放状態を保持すれば良いだけの場合には、フォーシング電圧Ｖ_１に応じた高い値の電流ではなく、保持電圧Ｖ_２に応じた低い値の電流を出力している。

これによれば、本実施形態に係る救出運転用電源制御装置１８は、一般的な救出運転用電源制御装置と比較して、図６の斜線部分に相当する電圧および電流を抑制することが可能であり、上記した救出運転処理に要する電力を抑制することが可能となる。つまり、省電力化を実現することが可能である。

また、一般的な救出運転用電源制御装置は、上記したように、常にフォーシング電圧Ｖ_１を出力しているため、自装置にかかる発熱負荷を考慮すると、あまり大きい電流を出力することができないという不都合がある。これに対し、本実施形態に係る救出運転用電源制御装置１８は、一般的な救出運転用電源制御装置と比較して、フォーシング電圧Ｖ_１を出力する時間が短いため、自装置にかかる発熱負荷を抑制することが可能であり、さらには、一般的な救出運転用電源制御装置に比べて一時的に大きい電流を出力することが可能である（換言すると、出力電流の最大値Ｉ_ｍａｘを大きくすることが可能である）。これによれば、一般的な救出運転用電源制御装置と比較して、より大きな巻上機１４（および電磁ブレーキ１５）に対応することが可能となる。

なお、本実施形態においては、スイッチ状態判定部１８１ｂは、救出運転用電源制御装置１８の出力電流Ｉ_ｏｕｔが第１閾値Ｉ_１を超えている場合に、スイッチ部ＳＷがオンになっていると判定し、救出運転用電源制御装置１８の出力電流Ｉ_ｏｕｔが第２閾値Ｉ_２未満である場合に、スイッチ部ＳＷがオフになっていると判定するとしたが、スイッチ部ＳＷがオンであるか、オフであるかを判定する方法はこれに限定されない。

例えば、スイッチ状態判定部１８１ｂは、スイッチ部ＳＷがオンになったことを示すオン信号、および、スイッチ部ＳＷがオフになったことを示すオフ信号を、スイッチ部ＳＷより直接取得し、取得された信号に基づいて、スイッチ部ＳＷがオンであるか、オフであるかを判定しても良い。

あるいは、スイッチ状態判定部１８１ｂは、電磁ブレーキ１５の状態が開放状態であることを示す開放信号、および、電磁ブレーキ１５の状態が拘束状態であることを示す拘束信号を、電磁ブレーキ１５より直接取得し、取得された信号に基づいて、スイッチ部ＳＷがオンであるか、オフであるかを判定しても良い。

また、本実施形態においては、電力制御部１８１ｄは、電力変換回路１８２に対して出力するパルス信号のパルス幅を変化させることで、救出運転用電源制御装置１８の出力電圧Ｖ_ｏｕｔを切り替える制御を行うとしたが、救出運転用電源制御装置１８の出力電圧Ｖ_ｏｕｔを切り替え制御する方法はこれに限定されない。

例えば、電力制御部１８１ｄは、蓄電部１８３を構成する複数の電池のうち、出力電圧に寄与する電池のセル数を変化させることで、救出運転用電源制御装置１８の出力電圧Ｖ_ｏｕｔを切り替える制御を行うとしても良い。

あるいは、電力制御部１８１ｄは、電力変換回路１８２に含まれるチョッパ回路の出力を変化させることで、救出運転用電源制御装置１８の出力電圧Ｖ_ｏｕｔを切り替える制御を行うとしても良い。

さらに、本実施形態においては、電力制御部１８１ｄは、予め設定された第１時間ｔ_１のカウントが終了すると、電磁ブレーキ１５が拘束状態から開放状態に遷移し終え、以降は、電磁ブレーキ１５を開放状態のまま保持すれば良いものと判定するとしたが、電磁ブレーキ１５が拘束状態から開放状態に遷移し終えたと判定する方法はこれに限定されない。

例えば、電力制御部１８１ｄは、電流値取得部１８１ａによって継続的に取得される電流値に基づいて、出力電流Ｉ_ｏｕｔの値が第１閾値Ｉ_１を超えてからの電流値の変化の平均を算出し、算出される電流値の変化の平均が所定値以下となった場合に、電磁ブレーキ１５が拘束状態から開放状態に遷移し終えたと判定するとしても良い。この方法は、電磁ブレーキ１５の状態が開放状態に近づくにつれて、出力電流Ｉ_ｏｕｔの波形が安定してくることを利用した方法である。

あるいは、電力制御部１８１ｄは、電磁ブレーキ１５の状態が開放状態であることを示す開放信号を、電磁ブレーキ１５より直接取得し、取得された開放信号に基づいて、電磁ブレーキ１５が拘束状態から開放状態に遷移し終えたと判定するとしても良い。

本実施形態におけるエレベータシステムは、昇降路１０内に設置される乗りかご１１と、乗りかご１１を駆動するための駆動装置であって、昇降路１０内に設置される巻上機１４と、停電時に巻上機１４の回転をロック可能な電磁ブレーキ１５と、停電時における乗りかご１１の運転動作を制御する停電時自動着床装置１７と、を備えている。また、停電時自動着床装置１７は、停電時に、電磁ブレーキ１５によるロックを解除し、乗りかご１１を最寄階まで自動的に移動させる制御を行う自動開放機能と、停電時に自動開放機能に異常が発生した場合、保守員の操作に応じて、電磁ブレーキ１５によるロックを解除し、乗りかご１１を最寄階まで移動させる制御を行う手動開放機能とを備えている。

上記した手動開放機能を実現するための救出運転用電源制御装置１８は、自動開放機能に異常が発生すると、出力電圧Ｖ_ｏｕｔを０Ｖからフォーシング電圧Ｖ_１に切り替え、保守員の操作に応じて、救出運転用電源制御装置１８と電磁ブレーキ１５とを接続するスイッチ部ＳＷがオンになっていることを検出すると、電磁ブレーキ１５によるロックが解除されたかどうかを判定し、電磁ブレーキ１５によるロックが解除されたと判定された場合、出力電圧Ｖ_ｏｕｔをフォーシング電圧Ｖ_１よりも低い保持電圧Ｖ_２に切り替えるように構成されている。

これによれば、電磁ブレーキによるロックを手動で解除し、停電により停止中のエレベータかごを最寄階に移動させる機能の省電力化を実現し得るエレベータシステムを提供することが可能である。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…昇降路、１１…乗りかご、１２…カウンタウエイト、１３…メインロープ、１４…巻上機、１５…電磁ブレーキ、１６…制御装置、１７…停電時自動着床装置、１８…救出運転用電源制御装置、１８１…制御部、１８１ａ…電流値取得部、１８１ｂ…スイッチ状態判定部、１８１ｃ…タイマ部、１８１ｄ…電力制御部、１８２…電力変換回路、１８３…蓄電部、１８４…電流検出部。

Claims (9)

1. 昇降路内に設置される乗りかごと、前記昇降路内に設置され前記乗りかごを駆動させる巻上機と、前記巻上機の回転をロック可能とする電磁ブレーキと、を備えるエレベータシステムであって、
   前記電磁ブレーキへの電源供給を制御するスイッチ部に接続される電源制御装置
   を具備し、
   前記電源制御装置は、
   停電時に、保守員の操作に応じて前記スイッチ部がオンされると、第１電圧の印加により前記電磁ブレーキによるロックの解除を開始し、
   前記スイッチ部がオンされたことを検出してからの時間に応じて変化する時間因子に基づいて、前記電磁ブレーキによるロックが解除されたことを検出すると、前記電磁ブレーキに印加する出力電圧を、前記第１電圧よりも低い第２電圧に切り替えて、前記電磁ブレーキによるロックの解除を保持する電源制御を行い、
   前記保守員の操作に応じて、前記スイッチ部がオフされたことを検出すると、前記出力電圧を前記第２電圧から前記第１電圧に切り替え、
   前記乗りかごが最寄階まで移動したことを検出すると、前記出力電圧を前記第１電圧から０Ｖに切り替える、
   エレベータシステム。
2. 前記電源制御装置は、
   前記第１電圧に応じて出力される出力電流の値が第１閾値を超えた場合に、前記スイッチ部がオンされたことを検出して、第１時間のカウントを開始し、
   前記第１時間のカウントが終了すると、前記電磁ブレーキによるロックが解除されたことを検出する、
   請求項１に記載のエレベータシステム。
3. 前記第１時間は、
   前記電磁ブレーキによるロックを解除するまでに要する時間に相当する、
   請求項２に記載のエレベータシステム。
4. 前記電源制御装置は、
   前記第１電圧に応じて出力される出力電流の値が第１閾値を超えた場合に、前記スイッチ部がオンされたことを検出し、
   前記スイッチ部がオンされたことを検出してからの前記出力電流の変化の平均値が所定値以下となった場合に、前記電磁ブレーキによるロックが解除されたことを検出する、
   請求項１に記載のエレベータシステム。
5. 前記電源制御装置は、
   前記第２電圧に応じて出力される出力電流の値が第２閾値未満になった場合に、前記スイッチ部がオフされたことを検出して、第２時間のカウントを開始し、
   前記第２時間のカウントが終了すると、前記出力電圧を前記第２電圧から前記第１電圧に切り替える、
   請求項１に記載のエレベータシステム。
6. 前記第２時間は、
   前記電源制御装置を、前記保守員の操作に対応することが可能な状態に復帰させるまでに要する時間に相当する、
   請求項５に記載のエレベータシステム。
7. 前記電源制御装置は、
   前記スイッチ部がオンされたことを示すオン信号、および、前記スイッチ部がオフされたことを示すオフ信号を、前記スイッチ部から直接取得し、前記スイッチ部がオンされたこと、および、前記スイッチ部がオフされたことを検出する、
   請求項１に記載のエレベータシステム。
8. 前記電源制御装置は、
   前記電磁ブレーキによるロックが解除されたことを示す開放信号、および、前記電磁ブレーキによるロックがかかっていることを示す拘束信号を、前記電磁ブレーキから直接取得し、前記スイッチ部がオンされたこと、および、前記スイッチ部がオフされたことを検出する、
   請求項１に記載のエレベータシステム。
9. 前記第１電圧は、前記電磁ブレーキによるロックを解除するために必要なフォーシング電圧に相当し、
   前記第２電圧は、前記電磁ブレーキによるロックの解除を保持するために必要な保持電圧に相当する、
   請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のエレベータシステム。

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