JPH0335228B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は油圧ポンプを駆動してかごを走行さ
せる油圧エレベータを制御する装置の改良に関す
るものである。

〔従来技術〕

油圧エレベータの油圧制御方式の一つに流量制
御弁によるものがある。これは、上昇時は電動機
を一定回転速度で回転させ、この電動機で油圧ポ
ンプを駆動し、この油圧ポンプからの定吐出量の
油を油タンクへ戻しておいて、起動指令が出ると
油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、下降時はかごを自重
で降下させ、これを流量制御弁で調節してかごの
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
ギを油の発熱に消費するので、エネルギ損失が大
きく、油温上昇が著しい。

この欠点を改良するものとして、例えば、特開
昭57−98477号に示されるように、定吐出形油圧
ポンプを駆動する誘導電動機を、半導体で構成さ
れた制御装置により制御し、電圧・周波数を広範
囲にわたつて調整して、電動機の回転速度を制御
するものが提案されている。すなわち、電動機の
回転速度を変えることにより油圧ポンプの吐出量
を可変制御するものであり、安価であり信頼性も
高い。

しかし、油圧ポンプには必ず漏れがあり、この
漏れのために油圧ポンプを回転させても、かごは
直ちに起動しないことがある。

すなわち、第１図に示すように、時刻t₀で起動
指令が出されたとすると、油圧ポンプは徐々に加
速し、時刻t₁で回転速度n₁に達する。しかし、油
圧ポンプの漏れのため、かごは起動しない。回転
速度がn₁を越えると、漏れ量以上の油が油圧ポン
プから吐出され、かごは動き出す。このように、
漏れ量以上の多量の油が油圧ポンプと逆止弁（後
出）の間の管路に供給されるので、高い圧力が発
生し、逆止弁を急速に押し開くため、大きな起動
衝撃と振動が生じる。かごは時刻t₂で一定速度に
達し、時刻t₃で減速を開始して時刻t₄でかごは停
止する。油圧ポンプは更に回転し続け、時刻t₅で
停止する。起動衝撃は主にかご起動時に油圧ポン
プの回転速度の増加が著しいことに起因するもの
であるから、第２図に示すように、回転速度を緩
やかに増加させたとすると、かごは時刻t₁₁で起
動し、以後同様に時刻t₁₂，t₁₃，t₁₄，t₁₅で、一定
速度走行、減速、かご停止及び油圧ポンプ停止の
経路をたどる。このように、回転速度を緩やかに
増加させると、衝撃は小さくなるが起動遅れが大
きくなると共に、運転時間を長くなり、輸送能率
が悪化する。また、下降時は逆止弁を電磁コイル
の付勢により開かせ、油圧シリンダからの圧油を
油タンクへ戻すようにしているが、このとき逆止
弁と油圧ポンプ間の管路には油がなく、また油圧
ポンプもこの流量を阻止する力を持たない。その
ため、油圧シリンダからの油が急激に管路を通じ
て油タンクへ戻され、これが起動衝撃となりかご
の乗心地を悪くする。

〔発明の概要〕

この発明は上記不具合を改良するもので、かご
の重量が油に与える圧力と、油圧ポンプを通過す
る油の温度を検出し、これと油圧ポンプの持つ漏
れ係数とから油圧ポンプの漏れ量を演算し、この
漏れ量信号とこれに続く走行パターン信号をそれ
ぞれパターン信号として電動機を制御することに
より、急激な流量及び圧力の変化を抑え、かごを
円滑に起動できるようにした油圧エレベータの制
御装置を提供することを目的とする。

〔発明の実施例〕

第３図〜第６図はこの発明の一実施例を示す図
である。

図中、１はエレベータ昇降路、２は昇降路１の
底部に埋設された油圧シリンダ、３は油圧シリン
ダ２に充てんされた圧油、４は圧油３により昇降
するプランジヤ、５はプランジヤ４の頂部に設置
されたかご、６はかご５に装着されたカム、７は
昇降路１に設置されカム６と係合すると減速指令
信号７ａを発する減速指令スイツチ、８は同じく
停止指令信号８ａを発する停止指令スイツチ、９
は階床、１０は後出する管路１１Ｂに接続されか
ご５の重量が油に与える圧力（以下かご圧力とい
う）を検出し圧力信号１０ａを発する圧力検出
器、１１は常時逆止弁として機能し電磁コイル１
１Ａが付勢されると切り換えられて逆方向にも導
出させる電磁切換弁、１１Ｂは電磁切換弁１１と
油圧シリンダ２の間に接続され圧油を送受する管
路、１２は可逆回転し管路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、１
３は油圧ポンプ１２を駆動する三相誘導電機、１
４は電動機１３に直結されその回転速度を検出し
て速度信号１４ａを発生する速度検出器、１５は
管路１５Ａを介して油圧ポンプ１２との間で油を
送受する油タンク、１６は油タンク１５内に設け
られ油温を検出して油温信号１６ａを発する油温
検出器、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は整流回路
２１の直流出力を平滑する平滑コンデンサ、２３
は直流入力をトランジスタとダイオードからなる
回路でパルス幅制御して可変電圧・可変周波数の
三相交流に変換するインバータ、２４は交流電源
Ｒ，Ｓ，Ｔとインバータ２３の直流側の間に接続
され直流回生電力を交流に変換して交流電源Ｒ，
Ｓ，Ｔに返還する回生用インバータ、２５は圧力
信号１０ａ、油温信号１６ａ、速度信号１４ａ、
減速指令信号７ａ、停止指令信号８ａ、後出する
戸閉完了信号４４及び起動指令が出てから停止指
令が出るまで閉成する運転用電磁接触器接点３０
ｄによつて発生される運転信号３０daを入力し
てインバータ２３のトランジスタを制御する制御
信号２５ａを発する速度制御装置、３０ａ〜３０
ｃはインバータ２３と電動機１３の間に挿入され
接点３０ｄと同様に動作する運転用電磁接触器接
点、４０は運転信号３０daが入力されると所定
時間遅れて（第５図の時間t₂₀−t₂₁間）出力を発
する遅延回路、４１Ｕは遅延回路４０の出力と減
速指令信号７ａ及び停止信号８ａを入力して上昇
時の加速、高速一定速、減速及び低速一定速を指
令する上昇走行パターン信号４１Uaを発生する
上昇走行パターン発生回路、４１Ｄは同じく下降
走行パターン信号４１Daを発生する下降走行パ
ターン発生回路、４１UAは上昇運転期間中閉成
する上昇用リレー接点、４１DAは下降運転期間
中閉成する下降用リレー接点、４２は漏れ係数補
正回路、４２Ａは油圧ポンプ１２の持つ漏れ係数
の基準値が記憶又は設定されている基準漏れ係数
値、４２Ｂはスイツチ群からなり実際の油圧ポン
プ１２の漏れ係数に対応するように倍数に応じて
開閉される倍数設定スイツチ、４２ｃは入力に相
当する倍数を出力する倍数選択回路、４２Ｄは例
えば基準漏れ係数値４２Ａと倍数選択回路４２Ｃ
の出力を乗算して油圧ポンプ１２に見合つた漏れ
係数値に応じた漏れ係数値信号４２ａを発する倍
数回路、４３は圧力信号１０ａと油温信号１６ａ
と漏れ係数値信号４２ａを入力し後出する式の
演算を行い油圧ポンプ１２からの漏れ量に相当す
る漏れ量信号４３ａを出力する演算回路、４４は
かご５の出入口を開閉するかご戸が閉じると
「Ｈ」となる戸閉完了信号、４５は戸閉完了信号
４４が「Ｈ」のとき入力信号を保持し戸閉完了信
号４４が「Ｌ」になると入力信号をそのまま出力
する保持回路、４６は運転信号３０daが入力さ
れるとそのときの油圧ポンプ１２の漏れ量相当分
の回転速度で回転させるバイアスパターン信号４
６ａを発するバイアスパターン発生回路、４７は
上昇又は下降走行パターン信号４１Ua，４１Da
とバイアスパターン信号４６ａを加算してパター
ン信号４７ａを出力する加算器、４８は速度信号
１４ａをパターン信号と同一電圧レベルに変換す
る変換回路、４９はパターン信号４７ａと変換回
路４８の出力の偏差を出力する加算器、５０は加
算器４９の出力を所定の増幅度で伝達する伝達回
路、５１は伝達回路５０の出力と変換回路４８の
出力を加算して周波数指令信号ω₀を出力する加
算器、５２は周波数指令信号ω₀に対して、例え
ば直線状に変化する電圧指令信号Ｖを発する関数
発生回路、５３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インバータ２３内のト
ランジスタに与える制御信号２５ａを発する基準
正弦波発生回路である。

次に、この実施例の動作を説明する。

今、かご５が停止していて、上昇方向に呼びが
生じたとする。圧力信号１０ａ及び油温信号１６
ａは常に出力されている。また、倍数選択回路４
２Ｃは倍数設定スイツチ４２Ｂにより既にセツト
され、基準漏れ係数値４２Ａもあらかじ記憶又は
設定されているので、倍数回路４２Ｄは漏れ係数
値信号４２ａを発している。したがつて、演算回
路４３も常時動作し、漏れ量信号４３ａを出力し
ている。

すなわち、一般に油圧エレベータ用の油圧ポン
プ１２はIMO形ねじポンプが使用されており、
この油圧ポンプ１２の漏れ量は、ポンプ吐出圧
力、油温及びポンプ特性により、次式で示され
る。

ここに、Ｑ：ポンプからの漏れ量 Ｋ：ポンプ製造上のばらつきによる漏れ
係数 Ｐ：ポンプ吐出部圧力 Ｅ：油温に対応して変化する油のエング
ラ粘度 演算回路４３は上記の式の演算を行うもの
で、ポンプ吐出部圧力Ｐはかご運転時においては
圧力信号１０ａに相当する。

かご５の起動時に衝撃が生じるのは、この漏れ
量Ｑを補正していないためである。したがつて、
かご５が起動する前にあらかじめ起動及び走行時
のかご圧力及び油温を検出すると共に、漏れ係数
値を与え、これらから漏れ量を演算し、かご５の
起動時及び走行中における漏れ量を補正すれば、
油圧ポンプ１２の吐出圧力が急激に変化すること
はないので、起動衝撃は抑えられる。例えば、か
ご５が無負荷で呼びに応答しようとしている場
合、かご圧力が15Kg/cm²、油温が35℃のときの粘
度Ｅが4.9、油圧ポンプ１２の漏れ係数Ｋが６と
すると、 となり、この状態における起動時及び走行中の漏
れ量は約10.5である。この漏れ量Ｑに応じた漏
れ量信号４３ａが演算回路４３から出力される。
ここで、圧力信号１０ａ及び油温信号１６ａは、
それぞれかご運転時におけるポンプ吐出部圧力Ｐ
及び粘度Ｅに対応するものである。

したがつて、かご５が戸開していて乗客が乗降
している間圧力信号１０ａは変化するので、漏れ
量信号４３ａも刻々変化している。

戸閉が完了して戸閉完了信号４４が「Ｈ」にな
ると、保持回路４５はその時点での漏れ量信号４
３ａを保持し、バイアスパターン発生回路４６へ
一定値を与える。

戸閉完了すると時刻t₂₀で起動指令が出て、運
転用電磁接触器接点３０ａ〜３０ｃは閉成し、電
動機１３はインバータ２３に接続される。また、
接点３０ｄも閉成し、バイアスパターン発生回路
４６から第５図ｂに示す上記演算結果に基づいた
バイアスパターン信号４６ａが発生する。この信
号４６ａは加算器４７を介してパターン信号４７
ａとなり、加算器４９で変換回路４８を介した速
度信号１４ａとの偏差が演算され、伝達回路５０
を経由して加算器５１に入力される。ここで、速
度信号１４ａと加算されて周波数指令信号ω₀と
なり、また関数発生回路５２を介して電圧指令信
号Ｖとなる。これらの信号ω₀、Ｖにより、基準
正弦波発生回路５３から制御信号２５ａが発せら
れ、インバータ２３のトランジスタがパルス幅制
御され、インバータ２３からバイアスパターン信
号４６ａに従つた低い電圧及び周波数の三相交流
が発せられる。これで、電動機１３は油圧ポンプ
１２の漏れ量相当の低い回転速度で油圧ポンプ１
２を駆動する。したがつて、バイアスパターン信
号４６ａでは、かご５が上昇することはない。

時刻t₂₁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から第
５図ａに示す上昇走行パターン信号４１Uaが発
せられる。このとき、上昇用リレー接点４１UA
は閉成しているので、加算器４７からは第５図ｃ
に示すパターン信号４７ａが出力され、上述のよ
うにしてこのパターン信号４７ａに従つて電動機
１３の回転速度は制御される。すなわち、時刻
t₂₁以後は油圧ポンプ１２はその漏れ量以上の圧
油を送出する。油は油タンク１５−管路１５Ａ−
油圧ポンプ１２−管路１２Ａ−電磁切換弁１１−
管路１１Ｂ−油圧シリンダ２の経路で、油圧シリ
ンダ２に送られ、この油量に見合つた分だけかご
５は上昇される。油圧ポンプ１２は加速され、や
がて一定速度に達する。時刻t₂₂において、かご
５が呼びのある階の手前所定距離の点に達する
と、カム６が減速指令スイツチ７と係合し、減速
指令信号７ａが発せられる。これで、上昇走行パ
ターン信号４１Uaは漸減し、やがて一定値を出
力するようになる。かご５はこれに従つて低速度
で上昇を続け、時刻t₂₃でカム６が停止指令スイ
ツチ８と係合して停止指令信号８ａが発せられる
と、上昇走行パターン信号４１Uaは更に減少し、
時刻t₂₄で零となる。一方、バイアスパターン信
号４６ａも時刻t₂₃で減少し始め、時刻t₂₅で零と
なる。このとき、油圧ポンプ１２はバイアスパタ
ーン信号４６ａにより運転されており、漏れ量分
の油しか供給されないので、かご５は停止状態と
なる。その後、運転用電磁接触器接点３０ａ〜３
０ｃの開放により、かご５は停止する。

この間、保持回路４５の出力は、戸閉完了時に
保持した値となつており、バイアスパターン発生
回路４６もバイアスパターン信号４６ａを出力し
ているが、かご５が停止して戸が開き、戸閉完了
信号４４が「Ｌ」になると、信号保持状態は解除
され、漏れ量信号４３ａの直接出力するが、バイ
アスパターン発生回路４６は同時に断たれ、また
接点３０ａ〜３０ｃが開放しているので、油圧ポ
ンプ１２は回転しない。

次に、下降運転について説明する。

今、かご５が停止していて下降方向に呼びがあ
ると、上昇時と同様戸閉完了信号４４が「Ｈ」に
なると、そのときの演算結果が保持回路４５で保
持され、バイアスパターン発生回路４６へ一定値
を与える。時刻t₃₀において起動条件が成立する
と、上昇時同様、バイアスパターン信号４６ａが
発せられ、これにより電動機１３の回転速度が制
御され、油圧ポンプ１２は駆動されて、漏れ量を
補正すると共に管路１５Ａに油を供給する。ま
た、電磁切換弁１１の電磁コイル１１Ａも付勢さ
れるが、動作遅れがあるため、徐々に管路１２Ａ
と管路１１Ｂは連通して行く。

時刻t₃₁で遅延回路４０から出力が発せられ、
下降走行パターン発生回路４１Ｄから第６図ａに
示す下降走行パターン信号４１Daが発せられる。
このため、加算器４７からは第６図ｃに示すパタ
ーン信号４７ａが出力される。電動機１３はパタ
ーン信号４７ａによつて制御されて、時刻t₃₁か
ら徐々に減速し始める。この減速に伴つて油は油
圧シリンダ２から油タンク１５へ流入する。電動
機１３は時刻Z₁で停止した後逆転し、時刻t₃₂で
減速指令信号７ａが出力されると減速を開始し、
時刻Z₂で停止する。時刻Z₁から時刻Z₂間では、電
動機１３は油圧ポンプ１２によつて駆動されるの
で、誘導発電機として作用し、回生電力を回生用
インバータ２４を介して交流電源Ｒ，Ｓ，Ｔへ返
還する。時刻Z₂以降は電動機１３は再び正回転を
する。時刻t₃₃で停止指令信号８ａが発せられる
と、電磁切換弁１１の電磁コイル１１Ａは消勢さ
れ、電磁切換弁１１は復帰して油圧シリンダ２か
らの圧油の流出は阻止され、かご５は停止する。

一方、下降走行パターン信号４１Daも時刻t₃₃
で減少し始め、時刻t₃₄で零となる。バイアスパ
ターン信号４６ａは上昇時と同様に、かご５が停
止して戸が開くまで出力される。

このようにして、かご５の起動に先立つてかご
圧力及び油温を検出し、また油圧ポンプ１２の持
つ漏れ係数をあらかじめ記憶又は設定し、これら
から漏れ量を演算しかつこれを保持させ、この値
によりバイアスパターン信号４６ａを発生させ、
電動機１３を低速度で運転し、油圧ポンプ１２の
持つ漏れ量を補つておいてからバイアスパターン
信号４６ａに走行パターン信号４１Ua，４１Da
を加算して、電動機１３を起動させるようにして
いる。したがつて、上昇時は油圧ポンプ１２から
急激に多量の油が吐出されることを阻止し、下降
時は油の急激な流れを抑えるので、振動を発生す
ることなく、かご５を円滑に記動させることがで
きる。また、戸閉完了時の圧力信号１０ａ及び油
温信号１６ａによる演算値を、走行停止後戸開す
るまで保持するようにしたので、走行中油圧ポン
プ１２からの漏れ量が補正でき、かご５の速度を
一定に保つことが可能となり、低速走行時間の短
縮又は省略、及び着床精度の向上を図ることがで
きる。また、漏れ係数値については、倍数設定ス
イツチ４２Ｂにより調整でき、経年変化による油
圧ポンプ１２の漏れ係数変化を補正できる。更
に、使用する油圧ポンプ１２の漏れ係数値はあら
かじめ分かつているので、工場においてその値を
調整でき、据付現地での調整作業はほとんど不要
となる。また、漏れ補正値は、漏れ量相当値であ
ることが望ましいが、走行パターン信号４１Ua，
４１Da発生までの遅延時間を短くすれば、若干
補正量が多くても衝撃は少なくて済む。

実施例では、起動に先立つバイアスパターン信
号４６ａと、走行パターン信号４１Ua，４１Da
を加算するようにしたが、他のパターン信号に切
り換えるようにしてもよい。

なお、油圧ポンプ１２を駆動する電動機１３は
誘導電動機に限ることなく、パターン信号によつ
て可変速制御される電動機であれば、十分所期の
目的を達成することができる。

〔発明の効果〕

以上述べたとおりこの発明では、油圧エレベー
タのかごの重量が油に与える圧力と、油圧ポンプ
を通過する油の温度を検出し、これと油圧ポンプ
の持つ漏れ係数とから油圧ポンプの持つ漏れ量を
演算し、この漏れ量信号とこれに続く走行パター
ン信号をそれぞれパターン信号として電動機を制
御するようにしたので、急激な流量及び圧力変化
を抑え、かごを円滑に起動させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の油圧エレベータの制
御装置の動作説明図、第３図〜第６図はこの発明
による油圧エレベータの制御装置の一実施例を示
す図で、第３図は全体構成図、第４図は第３図の
速度制御装置のブロツク回路図、第５図は上昇運
転の動作説明図、第６図は下降運転の動作説明図
である。 図中、２は油圧シリンダ、５はかご、１０は圧
力検出器、１２は油圧ポンプ、１３は三相誘導電
動機、１６は油温検出器、４１Ｕは上昇走行パタ
ーン発生回路、４１Ｄは下降走行パターン発生回
路、４２は漏れ係数補正回路、４３は演算回路、
４６はバイアスパターン発生回路、４７は加算器
（パターン発生回路）である。なお、図中同一符
号は同一部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ パターン信号に従つて電動機を制御し、この
   電動機によつて油圧ポンプを駆動してかごを走行
   させるようにしたものにおいて、走行パターン信
   号を発する走行パターン発生回路、上記かごの重
   量が油に与える圧力を検出する圧力検出器、上記
   油圧ポンプを通過する油の温度を検出する油温検
   出器、上記油圧ポンプの持つ漏れ係数に応じた出
   力を発する漏れ係数補正回路、上記圧力検出器、
   油温検出器及び漏れ係数補正回路の出力を演算し
   て上記油圧ポンプの漏れ量に対応する漏れ量信号
   を発する演算回路、並びに上記漏れ量信号を上記
   パターン信号として発した後上記走行パターン信
   号を上記パターン信号として発するパターン発生
   回路を備えたことを特徴とする油圧エレベータの
   制御装置。