JPH0151437B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は油圧エレベータの制御装置に関するも
のである。

〔従来技術〕

従来の油圧エレベータの油圧制御方式には流量
制御弁による制御方式、ポンプ制御方式、電動機
回転数制御方式があるが、流量制御弁による制御
方式は、上昇時は電動機を定回転で回転させ、油
圧ポンプからの定吐出量の油をタンクへ戻してお
き、起動指令が出るとタンクへ戻す量を流量制御
弁で調節することによりかごの速度を制御し、
又、下降時は自重によるかごの降下を流量制御弁
で調節し、かごの速度を制御するものである。こ
の方式は上昇時余分な油を循環させることと下降
時は位置エネルギーを油の発熱に消費するのでエ
ネルギーロスが大きく、油温上昇が著しい。

この欠点を補うものとして、上昇時は必要な油
量のみを送り、下降時は電動機を回生制動させる
方式として、ポンプ制御方式と電動機回転数制御
方式がある。ポンプ制御方式は可変容量形ポンプ
を用いポンプ自身の吐出量を制御装置により可変
とするものであり、制御装置及びポンプの構造が
複雑であり、又、高価である。

これに対し、近年半導体の技術進歩に伴い電
圧、周波数を変化させて誘導電動機を広い範囲に
わたつて回転数制御する方式が考えられており
（特開昭57−98477号公報）、これを用いたのが電
動機回転数制御方式で、定吐出形ポンプを用いポ
ンプの吐出量を電動機の回転数を変えることによ
り、可変制御するもので、安価でかつ信頼性が高
いものである。

第１図〜第５図は従来のこの種油圧エレベータ
の制御装置の構成及び動作例を説明するもので、
第１図中、１は昇降路、２はこの昇降路１のピツ
トに埋設されたシリンダ、３はこのシリンダに充
満された圧油、４はこの圧油に支持されたプラン
ジヤ、５はこのプランジヤ４の頂部に載置された
かご、６はかご床、７は乗場床、８はかご５に取
り付けられたカム、９は移動中のかご５を減速さ
せるための減速指令スイツチ、１０はかご５を停
止させるための停止指令スイツチ、１１は常時、
逆止弁として機能し、電磁コイル１１ｂが付勢さ
れることにより、切り換えられて逆方向も導通さ
せる電磁切換弁、１１ａはシリンダ２と電磁切換
弁１１の間に接続され、圧油を送受する管、１２
は可逆回転し、管１２ａを介して電磁切換弁１１
との間で圧油を送受する油圧ポンプ、１３はこの
油圧ポンプ１２を駆動する三相誘導電動機、１４
はこの三相誘導電動機１３の回転数を検出する速
度発電機、１５は管１５ａを介して油圧ポンプ１
２へ圧油を送受する油タンクである。

しかして、R.S.Tは三相交流電源、２１は三相
交流を直流に変換する整流回路、２２はこの直流
を平滑するコンデンサ、２３は直流をパルス幅制
御して可変電圧可変周波数の三相交流を発生させ
るインバータ、２４は直流を三相交流電源R.S.T
に返還する回生用インバータ、２５は速度発電機
１４の速度信号１４ａと減速指令信号９ａ及び起
動指令が出てから、停止指令がでるまで閉成され
る常開接点３０Tcによつて発生する運転指令信
号と運転接触器３０の常開接点３０ｄによつて発
生する運転信号３０daとの入力に基いて制御信
号２５ａを出力し、インバータ２３を制御する速
度制御装置を示す。また、３０ａ〜３０ｃは三相
誘導電動機１３とインバータ２３間に設けられ
た、後述する第３図に示す運転接触器３０の常開
接点である。

ここで、上記速度制御装置２５は第２図に示す
構成を備えている。第２図中、４０は常開接点３
０Tcが閉成すると所定時間遅れて出力を発する
遅延回路、４１Ｄは遅延回路４０の出力によつて
第４図ｂに示す通り下降方向へ時刻t₁から立上
り、時刻t₃で減速指令信号９ａが発せられると減
少して一旦一定低速となり、時刻t₆で零となる下
降走行パターン発生回路、４１Ｕは上昇走行パタ
ーン発生回路で、同時に４１Ｄとは逆方向の同一
の走行パターン信号を出力するものである。４１
Uaは上方向運転の期間中閉成し続ける上方向接
点、４１Da，４１Dbは下方向運転の期間中閉成
し続ける下方向接点、４５は常開接点３０Tcが
閉成すると、その時の油圧ポンプ１２のもれ量相
当分の回転数で回転するよう指令を出すと共にそ
の値を保持するバイアスパターン発生回路で停止
指令信号３０ｄが開放すると零となるものであ
る。４６は走行パターン発生回路４１Ｕ又は４１
Ｄの出力とバイアスパターン発生回路４５の出力
とを加算して第４図Ｃのパターン信号を出力する
加算器、４７は速度信号１４ａをパターン信号と
同一電圧レベルにレベル変換する変換回路、４８
は加算器４６の出力と変換回路４７の出力との差
をとる減算器、４９はこの減算器４８の出力を所
定の増幅度で伝達する伝達回路、５０はこの伝達
回路４９の出力と変換回路４７の出力とを加算し
て周波数指令信号ω₀の出力する加算器、５１は
この加算器５０の周波数指令信号ω₀に対して直
線状の電圧指令信号Ｖを発する関数発生回路、５
２は周波数指令信号ω₀と電圧指令信号Ｖに基づ
いて正弦波の三相交流がインバータ２３から出力
されるように制御信号２５ａを出力する基準正弦
波発生回路である。

さらに、第３図は速度制御装置２５に制御指令
を送出するための制御回路の接続図を示し、図
中、（＋）、（−）は制御電源、２８は呼び信号及
び戸閉検出信号等によつて閉成する起動指令回
路、２９ａ，２９ｂは異常検出リレー（図示しな
い）の常開接点で、常時、異常検出リレーは励磁
状態にあつて該接点２９ａ，２９ｂは閉成されて
いて、例えばインバータ故障等を検出すると開放
される。３０Ｔは一端が起動指令回路２８及び異
常検出リレーの常開接点２９ａを介して制御電源
（＋）に、他端が制御電源（−）に接続された運
転指令時限継電器、３０Taはこの時限継電器３
０Ｔの常開接点で、一端が停止指令スイツチ１０
の常閉接点１０ｂを介して制御電源（＋）に他端
が異常検出リレーの常開接点２９ａの一端に接続
されている。３０Tbは時限継電器３０Ｔの限時
復帰の常開接点、３０Tc，３０Tdは同じく時限
継電器３０Ｔの常開接点、３０はこの常開接点３
０Tbに制御される運転接触器で、第１図〜第３
図に示す常開接点３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０
ｄ，３０ｆを開放、閉成させるものである。

上記のとおり構成された油圧エレベータの制御
装置において、今、かごが停止していて上昇方向
に呼びがあるとすると、かご５は戸閉完了後に起
動指令が出され、第３図における時限継電器３０
Ｔが励磁されて、その接点３０Taの閉成により
自己保持される。そして、その接点３０Tbの閉
成により運転接触器３０が励磁され、第１図にお
ける常開接点３０ａ〜３０ｃが閉成して電動機１
３にインバータ２３が接続されて給電されると共
に、常開接点３０Tcも閉成することによつて第
２図におけるバイアスパターン発生回路４５から
第４図ａに示すバイアスパターンが時刻t₀で発生
する。このバイアスパターンに従つてインバータ
２３からは低い電圧及び周波数の三相交流が発せ
られ、三相誘導電動機１３は油圧ポンプ１２のも
れ量相当の低い回転数で油圧ポンプ１２を駆動す
る。したがつて、バイアスパターンではかご５が
上昇することはない。

時限継電器３０Ｔの励磁後一定時間経過した後
第４図に示す時刻t₁になると遅延回路４０から出
力が発せられ、上昇走行パターン発生回路４１Ｕ
から走行パターン信号が発せられる。このため、
バイアスパターン発生回路４５からのバイアスパ
ターンと上昇走行パターン発生回路４１Ｕからの
走行パターンは加算器４６により加算され、ポン
プ１２からは圧油が徐々に供給量を増し逆止弁を
押し開き、かご５は走行を始めやがて時刻t₂で一
定速となる。

さらに、時刻t₃でかご５が目的階の手前所定位
置に達するとカム８が減速指令スイツチ９を作動
させる。この作動により上昇走行パターン発生回
路４１Ｕのパターン信号は漸減し減速となりやが
て一定低速となり、かご５は上昇を続け、時刻t₅
でカム８が停止指令スイツチ１０を作動させる
と、起動指令回路は減速指令スイツチ９の作動に
よつて開放されており、スイツチ１０ｂの開放に
よつて時限継電器３０Ｔは消勢され、パターン発
生回路４１Ｕは出力ゼロに落ちていくので、走行
パターンはさらに減少し、ジヤツキへの吐出量が
減るので逆止弁は徐々に閉じ時刻t₆でかごは停止
する。そして、時限継電器３０Ｔは消勢するが、
限時接点30Tbは一定時間閉成状態を保つので、
運転接触器３０は励磁状態であり、バイアスパタ
ーン信号によりモータは回転を続ける。

接点３０Tbが時限後開放すると運転接触器３
０の消勢により、時刻t₇で、接点３０ａ〜３０ｃ
でモータへの給電を断つと共に、接点３０ｄによ
り、バイアスパターン発生回路も断たれ時刻t₈で
モータは停止する。

次に、下降運転について述べる。下降呼のある
とき、戸閉完了後に起動指令が出されると時限継
電器３０Ｔが励磁される。この時限継電器３０Ｔ
により接点３０Tbが閉成し運転接触器３０が励
磁され接点３０ａ〜３０ｄの閉成によりモータに
給電されると共に、バイアスパターンが発生し、
時刻t₀で上昇時と同様、ポンプから油を吐出する
方向に低回転する。これによりもれ分は補正され
る。

また接点３０ｆ，３０Tdにより電磁弁コイル
１１ｂが励磁され弁は開き時刻t_pで全開となる。
そして、一定時間後遅延回路４０から出力が発せ
られ、時刻t₁で下降走行パターン発生回路４１Ｄ
より走行パターンが出力され、第４図Ｃに示す如
く、バイアスパターン発生回路４５とパターン発
生回路４１Ｄの出力は加算され、従つて、モータ
は徐々に回転を下げ、ゼロ回転より逆転方向へと
回転し、第４図ｄに示す如くかごは下降方向に走
行し、やがて時刻t₂で一定速となる。

さらにカム８が減速指令スイツチ９を作動させ
ると、上昇時と同様時刻t₃で減速し、その後一定
低速となり下降をつづける。停止指令スイツチ１
０が動作すると、走行パターンは更に減少し、以
後バイアスパターン分の回転で廻ることになり、
ポンプはもれ分のみしか供給しないのでかごは時
刻t₆で停止する。

また、停止指令スイツチ１０の動作により時限
継電器３０Ｔが消磁され接点３０Tdが開放とな
るので、電磁コイル１１ｂが消磁し、電磁弁は
徐々に閉じ時刻t_Dで全閉しシリンダからの圧油を
止めるのでかごは停止状態を保つ。以後は上昇時
と同様一定時限後時刻t₈でモータへの給電及びバ
イアスパターンも断たれ、ポンプも止まる。

上記した如く、従来装置は、下降時流量弁を大
きく開き、モータにより回生制動を行い、エネル
ギーの回収を図るもので、この為例えば走行中に
停電が生じるとポンプ及び電動機は制動作用を失
い、流量弁の閉成するまでの時間、ポンプ及びモ
ータはジヤツキからの流量により回され、かごは
増速する。又、その後弁は徐々に閉じ閉り切る
と、かごは停止することになる。

しかしながら、モータ及びポンプはジヤツキよ
りの油の流量により蓄えられた回転エネルギーを
消費して止るまでに長時間を要し、すなわち、弁
の開度による流量よりもポンプ及びモータの慣性
による回転での排出量が多くなると、ポンプ−流
量弁間が負圧となり異常音及び機器の破損を生じ
る恐れがあつた。これを第５図の特性曲線図を用
いて説明する。今、時間t_sで停電が生じたとする
と、これにより電源は断たれるので、運転接触器
３０は消磁し、接点３０ａ〜３０ｃによりモータ
への給電は断たれ、又、パターン信号も断たれる
のでインバータ出力もしや断され、ポンプ、モー
タは無制御となり流量により逆に回され、又、流
量弁のコイルへの電流は断たれるが遅れ時間があ
る為t_aの間は閉らないのでかごは増速する。

弁が徐々に閉り始めると、今度はモータ、ポン
プの慣性エネルギーによる油の排出量が弁の開度
による流量よりも大きくなると負圧を生じこれは
弁が閉じてもモータ、ポンプが止まるまで続くこ
とになる。

〔発明の概要〕

本発明は上記欠点を解消するもので、下降時走
行中異常が生じた場合にモータへの正規の給電が
断されたときにはモータへ直流を与え直流制動を
かけてかごの過速及び管路の負圧を防止すること
を目的とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を従来装置と同一部分
は同一符号を付して説明すると、第６〜８図にお
いて、６０はインバータ２３に並列状態に接続さ
れた異常時制御回路で、第７図に示す回路構成を
備え、下降時走行中、電源等の異常時にはモータ
１３に直流電圧を供給して直流制動をかけるよう
になつている。すなわち、第７図において、２９
ｃは図示しない異常検出リレーの接点で、通常
時、異常検出リレーは励磁状態で、該接点２９ｃ
は開放状態にあり、電源異常または図示しない安
全回路の動作時（例えば乗場ドアが走行中開く等
の異常時に安全回路が動作する）には消磁される
結果閉成される。また３０ｇは第３図示の運転接
触器３０の異閉接点、６２は異常検出継電器で、
電源等異常時に励磁されてその常開接点６２ａ，
６２ｂを閉成することによりコンデンサ２２に充
電された直流電圧をモータ１３に給電して直流制
動をかけるようになつている。なお、第６図にお
いて、運転接触器３０の常開接点３０ａ，３０
ｂ，３０ｃは交流電源R.S.Tと整流回路２１との
間に設けられており、２２ａ，２２ｂはコンデン
サ２２の両端子、６０ａ，６０ｂは異常時制御回
路６０の出力端子であり、その他は従来装置と同
様である。

上記構成にかかる動作を第８図を参照しつつ説
明すると、今、下降運転時に、時刻t_sで停電等異
常が生じると、第３図示の運転接触器３０が消磁
し、モータ１３の給電が断たれると共に、インバ
ータ２３への出力も断たれる。又、接点３０ｆの
開放により電磁コイル１１ｂは消磁されるのでバ
ルブは徐々に閉じ始める。

このとき、図示しない異常検出リレーの接点２
９ｃと運転接触器３０の接点３０ｇの閉成により
異常検出継電器６２が励磁されてその接点６２
ａ，６２ｂが閉成される結果、コンデンサ２２に
蓄えられた直流電圧は異常時制御回路６０を経て
モータ１３に給電されることになり、これにより
モータは、逆トルクを発生しており無制御とはな
らずジヤツキへの流量に抗しながら徐々に低回転
になるのでかごは過速せず、速度を下げてゆく
（第８図ａ）。又、弁は徐々に閉つてくるのでジヤ
ツキへの流量は少くなつてゆきモータを廻すトル
クも小さくなつてゆく（第８図ｂ）。このときコ
ンデンサ２２の電圧は放電してゆくので徐々に下
つてくるが、弁も徐々に閉つてくるので、弁から
の流量がモータを大きく増速させない程度の時間
分制動トルクを出せれば負圧も生じない。

尚、本実施例はリレー接点でモータへの給電を
行う構成としたが、コンデンサ２２の電圧を利用
し、モータ巻線へ電流を供給する手段なら、例え
ばトランジスタ等のスイツチング半導体素子等何
でもよい。又、モータ巻線への直流供給端子はど
の相でもよい。異常は、停電、インバータの故
障、安全チエツク回路の動作等が考えられ、この
場合、モータへの給電は断たれる。

第９図は本発明の他の実施例を示すもので、第
６図のコンデンサ２２に直流電源６１を並列接続
して、下降時に停電時の異常時には直流電源６１
による直流をモータ１３に給電して制動をかける
ようにしたものである。第６図実施例ではコンデ
ンサ２２の放電時間の制約があつたが、第９図実
施例によれば確実に弁が閉じるまで制動トルクを
発生できる。又、コンデンサ２２の劣化による蓄
電圧の低下に対しても制動力を確保できる利点を
もつ。

また、第１０〜１２図は本発明のさらに他の実
施例を示すもので、この実施例の速度制御装置２
５内には、第１１図に示す如く、直流発生回路６
１を内蔵してインバータ２３のトランジスタブリ
ツジの一部を導通制御してモータ１３に直流を給
電する構成となつている。また第１２図は第３図
及び第７図構成を総合して示した制御回路で、第
１１，１２図中、６２ａ，６２ｂ，６２ｅは異常
検出継電器６２の常開接点、６２ｃ，６２ｄは常
閉接点を示す。

この実施例においても、前述した実施例と同様
に、今停電が生じると、第１２図の接点２９ｃ，
３０ｇが閉成して、コンデンサ２２の充電電圧に
より継電器６２が励磁され、これにより接点６２
ａ，６２ｂの閉成で速度制御装置２５に制御電圧
が供給されると共に、接点６２ｅの閉成で直流発
生回路６１が動作し、コンデンサ２２の電圧をイ
ンバータ２３を通じてモータに直流給電し制動を
かけるようになつている。以後の動作は他の実施
例と同様である。

本実施例では例えばインバータ部のトランジス
タの断線等が生じた場合は目的の機能を果さない
場合があるが、このようなケースを生じる確率が
低いときはこの回路を用いると、インバータを流
用するので安価に構成できる。

又この実施例ではコンデンサ２２の充電電圧を
利用したが、コンデンサ２２と並列に直流電源を
入れこれを利用してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり本発明は、電動機によつて
油圧ポンプを駆動し、下降時は電磁弁により流量
弁を開きかごを走行させる油圧エレベータにおい
て、停電等異常時にモータ及び電磁弁への給電が
断たれたときには、モータへ直流を供給し、直流
制動をかけるようにしたので、かごの過速及び管
路の負圧を防止でき安全性の高い油圧エレベータ
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の油圧エレベータの制御装置を示
す系統図、第２図は第１図に示す速度制御装置の
詳細図、第３図は制御回路接続図、第４図はバイ
アスパターン、走行パターン、および電動機パタ
ーンの経時変化を示す特性図、第５図はかご速度
と流量弁開度との関係を示す特性図、第６図はこ
の発明に係る制御装置の詳細を示す第１図相当
図、第７図は異常制御回路の内部構成図、第８図
はかご速度と流量弁開度との関係を示す第５図相
当図、第９図は他の実施例を示す第６図相当図、
第１０〜１２図はさらに他の実施例を示すもの
で、第１〜３図相当図である。 ５：かご、１２：油圧ポンプ、１３：三相誘導
電動機、２５：速度制御装置、２１：整流回路、
２２：コンデンサ、２３：インバータ、６０：異
常時制御回路、６１：バツテリ、６２：異常検出
継電器、なお各図中、同一符号は同一又は相当部
分を示すものとする。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ パターン信号に従つて制御される電動機によ
   つて油圧ポンプを駆動し、下降時はポンプ駆動と
   ともに電磁弁を励磁して流量弁を開き、かごを走
   行させる油圧エレベータの制御装置において、下
   降時電源等の異常時には電動機に直流を給電して
   制動をかける手段を備えたことを特徴とする油圧
   エレベータの制御装置。 ２ 電動機への駆動電源供給用整流回路とインバ
   ータ間に設けられたコンデンサの充電電圧を利用
   して直流制動をかけることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の油圧エレベータの制御装置。 ３ バツテリ等直流電源を利用して直流制動をか
   けることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の油圧エレベータの制御装置。 ４ 電動機への駆動電源供給用インバータのスイ
   ツチング素子を制御して直流制動をかけることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の油圧エレ
   ベータの制御装置。