JPH04189273A - 油圧エレベータ駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、インバータにより油圧ポンプを可変速駆動
してかごを昇降させる油圧エレベータ駆動制御装置に関
し、特に下降運転時の油圧ポンプの負圧発生を防止した
油圧エレベータ駆動制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来より、油圧ジヤツキを用いてかごを昇降させる油圧
エレベータにおいては、上昇運転時には電動機を一定の
回転速度で駆動し、油タンクから吸入されて油圧ポンプ
から吐出される一定量の油のうち、油圧ジヤツキに供給
される油量を流量制御弁で調整することにより、かごの
速度を制御している。又、下降運転時には、かごの自重
によって油圧ジヤツキから油タンクに還流する油量を流
量制御弁で調整することにより、かごの速度を制御して
いる。

しかし、このような制御方式では、上昇運転時には、油
圧ジヤツキに供給されない余分な油量を油圧ポンプから
油タンクに還流させるため、エネルギ損失が大きい、又
、下降運転時には、位置エネルギが熱に変換されるため
、効率的でないうえ油温上昇が大きくなってしまう。

これに対し、最近では、例えば特公昭６４−３１１号公
報に記載されているように、インバータ等を用いて誘導
電動機を可変電圧可変周波数（ＶＶＶＦ）制御し、誘導
電動機により油圧ポンプを駆動することにより、油圧ポ
ンプから吐出される油量を可変制御する方式が提案され
ている。

このようなインバータを用いた制御方式によれば、上昇
運転時には速度指令値に応じた必要油量のみが油圧ジヤ
ツキに供給され、下降運転時には油タンクに還流される
油量によって誘導電動機が回生駆動されるので、エネル
ギ消責量が軽減されると共に油温上昇が抑制され、効率
的な油圧エレベータ駆動制御装置を提供することができ
る。

第２図はＶＶＶＦ制御により油圧ポンプ吐出量を可変制
御するようにした従来の油圧エレベータ駆動制御装置を
示す構成図である。

図において、（１）は昇降路のピットに設置されたシリ
ンダ、（２）はシリンダ（１）内に充満された圧油、（
３）は圧油（２）により支持されて昇降駆動されるプラ
ンジャであり、これらは油圧ジヤツキを構成している。

（４）はプランジャ（３）の頂部に回転自在に取り付け
られたそらせ車、（５）は一端がビットに固定され且つ
そらせ車（４）に架けられたローブ、（６）はロープ（
５）の他端に取り付けられて昇降駆動されるかごである
。

（７）はシリンダ（１）への給油配管に設けられた電磁
弁であり、かご（６）の停止時には図示したように閉成
され、エレベータ起動時には電磁コイルの付勢により開
放されて油圧ジヤツキへの流路を開くようになっている
。

（９）は可逆運転されて電磁弁（７）との間で圧油を送
受する油圧ポンプ、（１２）は油圧ポンプ（９）との間
で圧油を送受する油タンク、（１４）は油圧ポンプ（９
）を駆動する三相の誘導電動機、（１５）は誘導電動機
（１４）をＶＶＶＦ制御により駆動するインバータ、（
１６）はインバータ（１５）の電源となる三相交流電源
、（１７）は三相交流電源（１６）からの交流電圧を直
流電圧に変換するコンバータ、（１８）はコンバータ（
１７）から出力される直流電圧を平滑してインバータ（
１５）に印加する平滑コンデンサ、（１９）はインバー
タ（１５）から回生される電力を消費する回生抵抗器、
（２０）はインバータ（１５）が回生状態のときに導通
する回生トランジスタである。

（２１）は誘導電動機（１４）の回転速度Ｓを検出する
速度検出器、（２２）は昇降駆動パターンに対応した速
度指令値Ｑを出力するパターン発生器、（２３）は速度
指令値Ｑと回転速度Ｓとの偏差に基づいて誘導電動機（
１４）に対するトルク指令値Ｔを演算する速度制御器、
（２４）は誘導電動機（１４）に流れる５次電流Ｉを検
出する電流検出器、（２５）はトルク指令値Ｔ、回転速
度Ｓ及び一次電流Ｉに基づいてインバータ（２１）を制
御するトルク制御器である。

次に、第２図に示した従来の油圧エレベータ駆動制御装
置の動作について説明する。

かご（６）の上昇運転時においては、正極性の速度指令
値Ｑが速度制御器（２３）に入力され、速度制御器（２
３）は、速度指令値Ｑと誘導電動機（１４）の実際の回
転速度Ｓとの偏差に基づいて、トルク指令値Ｔを生成す
る。

トルク制御器（２５）は、誘導電動機（１４）の回転速
度Ｓ及び一次電流工並びにトルク指令値Ｔに基づいてイ
ンバータ（１５）を制御し、トルク指令値Ｔに応じたＶ
ＶＶＦ制御により誘導電動機（１４）を駆動する。これ
により、油圧ポンプ（９）は、吐出油圧力（ポンプ圧）
を上昇させてシリンダ（１）内に圧油（２）を供給し、
かご（６）を速度指令値Ｑに応じた速度で上昇させる。

一方、下降運転時においては、負極性の速度指令値Ｑが
速度制御器（２３）に入力され、速度制御器（２３）は
、速度指令値Ｑと回転速度Ｓとの偏差に基づいて、上昇
運転時とは逆極性のトルク指令値Ｔを生成する。

これにより、誘導電動機（１４）は逆極性のトルク指令
値Ｔに応じたＶＶＶＦ制御によって回転駆動され、油圧
ポンプ（９）は、吐出油圧力を低下させて、シリンダ（
１）内の圧油（２）を油タンク（１２）に還流させ、か
ご（６）を速度指令値Ｑに応じた速度で下降させる。

このように、油圧ポンプ（９）の吐出量を可変制御する
ことにより、かご（６）の速度を制御することができる
。

このとき、油圧ポンプ（９）と油ジヤツキのシリンダ（
１）との間に設けられた電磁弁（７）は、流量制御弁と
は異なり、単に一エレベータの起動時及び停止時に圧油
流路を開閉する機能のみを有している。従って、電磁弁
（７）の開放時の内部圧力損失は、十分小さくなるよう
に予め開度が設定されている６ しかし、何らかの故障等によって電磁弁（７）の開放状
態が不完全となり、電磁弁（７）での圧力損失が大きい
状態でエレベータが運転されると、速度制御器（２３）
は、実際の回転速度Ｓを速度指令値Ｑに追従させようと
して、電磁弁（７）での圧力損失分だけ通常よりも大き
いトルク指令値下を生成する。従って、油圧ポンプ（９
）の吐出油圧力は、上昇運転時には異常に高くなり、逆
に、下降運転時には異常に低くなってしまう、特に、下
降運転時のポンプ圧低下においては、時として負圧にな
り、油圧ポンプ（９）の故障を招いたり、給油配管内に
空気が混入して非常に危険な状態になるおそれがある。

従来より、上昇運転時における油圧ボンア（９）の吐出
油の異常高圧に対しては対策がとられており、例えば、
リリーフ弁の作動等により、機器の損傷を防ぐことがで
きる。しかし、下降運転時に発生し得る油圧ポンプ（９
）側の異常負圧に対しては、何ら対策がとられていない
。

又、速度制御器（２３）の出力側にトルクリミッタを設
けることも考えられるが、トルク指令値Ｔの制限値は゛
、重負荷においても所定加速度で上昇運転できる値以上
に設定しなければならず、このような制限値では、電磁
弁（７）の開度故障状態によって発生し得る油圧ポンプ
（９）側の負圧を確実に防止することはできない。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の油圧エレベータ駆動制御装置は以上のように、電
磁弁（７）の開度故障により下降運転時に油圧ポンプ（
９）側で発生し得る異常負圧に対する対策がとられてい
ないので、油圧ポンプ（９）が故障したり配管に空気が
混入するなどの危険性があるという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、下降運転時に発生し得る油圧ポンプ側の異常
負圧を確実に防止することのできる油圧エレベータ駆動
制御装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る油圧エレベータ駆動制御装置は、油圧ポ
ンプ側のポンプ圧を検出するポンプ圧検出器と、ポンプ
圧が下限値以下に低下したときに異常信号を出力するポ
ンプ圧比較器と、異常信号に基づいてトルク指令値を制
限するトルクリミッタとを設けたものである。

［作用］ この発明においては、油圧ポンプの吐出油圧力であるポ
ンプ圧を常に検出し、このポンプ圧と所定の下限値とを
比較してポンプ圧が下限値以下となったときに異常信号
を出力する。そして、異常信号に基づいてトルク指令値
を制限し、ポンプ圧が低下して異常負圧になることを防
止する。

［実施例コ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示す構成図であり、（１）〜
（２５）、１．、Ｑ、Ｓ及びＴは前述と同様のものであ
る。

（２６）は油圧ポンプ（９）側のポンプ圧Ｐを検出する
ポンプ圧検出器であり、例えば油圧ポンプ（９）と電磁
弁（７）との間に設けられた圧力センサから構成されて
いる。

（２８）はポンプ圧Ｐと所定の下限値ＰＬとを比較する
ポンプ圧比較器であり、ポンプ圧Ｐが下限値ＰＬ以下に
低下したときに異常信号Ｅを出力するようになっている
。下限値ＰＬは、油圧ポンプの動作特性を考慮して予め
設定されている。

（２９）は異常信号已に基づいてトルク指令値Ｔをゴ′
に制限するトルクリミッタであり、速度制御器（２３）
とトルク制御器（２５）との間に設けられている。　　
− １次に、第１図に示したこの発明の一実施例の動作につ
いて説明する。

いま、エレベータが下降運転側に起動されたときに、何
らかの故障により電磁弁（７）の開度が不十分になった
と仮定すると、エレベータは、電磁弁（７）の圧力損失
が大きい状態のまま、運転が開始される。

まず、起動指令（図示せず）に基づいて電磁弁（７）の
電磁コイルが付勢された後、負極性の速度指令値Ｑが速
度制御器（２３）に印加される。速度制御器（２３）は
、負極性の速度指令値Ｑと回転速度Ｓとの偏差に基づい
てトルク指令値Ｔを生成し、トルクリミッタ（２９）を
介してトルク制御器（２５）に入力する。このとき、ま
だ異常信号Ｅが出力されていないのでトルク指令値Ｔは
制限されない。

従って、トルク制御器（２５）は、トルク指令値Ｔに基
づいてインバータ（１５）を制御し、誘導電動機（１４
）の発生トルクを徐々に低下させる。誘導電動Ｉ！（１
４）のトルク低下と共に、油圧ポンプ（９）の回転速度
Ｓが低下し始め、油圧ポンプ（９）の出力配管内の油圧
は徐々に低下する。

この結果、シリンダ（１）内の圧油（２）は、電磁弁（
７）及び油圧ポンプ（９）を介して油タンク（１２）に
還流し始め、かご（６）は下降を開始する。

エレベータの運転が開始された後、しばらくの間は、ま
だ油圧ポンプ（９）の出力配管内の油圧が比較的高く、
ポンプ圧Ｐが下限値ＰＬに達していないため、ポンプ圧
比較器（２８）から異常信号Ｅが出力されることはなく
、トルクリミッタ（２９）は、１〜ルク指令値Ｔに制限
を加えていない。

その後、速度指令値Ｑが定格速度値に近づき、電磁弁（
７）を通過する圧油の流量が増加するにつれて、電磁弁
（７）の開度異常による大きな圧力損失値の影響が出始
める。

このとき、速度制御器（２３）は、速度指令値Ｑに実際
の回転速度Ｓを追従させようとして、通常よりも大きな
トルク指令値Ｔを出力する。従って、油圧ポンプ（−９
）の出力配管内の油圧が異常に低くなり、ポンプ圧検出
器（２６）からのポンプ圧Ｐが下限値Ｐ　Ｌに達する。

ポンプ圧Ｐが下限値ＰＬに達すると、ポンプ圧比較器（
２８）から異常信号Ｅが発生し、この異常信号Ｅにより
トルクリミ・ツタ（２９）が作動する。トルクリミッタ
（２９）の作動と同時に、トルク指令値ＴはＴ′に制限
され、トルク制御器（２５）は、制限されたトルク指令
値Ｔ′に基づいてインバータ（１５）を駆動し、誘導電
動機（１４）の発生トルクを制御する。

この結果、エレベータの下降加速度は徐々に低下し、誘
導電動機（１４）の発生トルクと負荷トルクとが平衡す
る一定の速度で走行し始める。その後、ポンプ圧比較器
（２８）が異常信号Ｅを出力し続ける限りは、誘導電動
機（１４）の発生トルクが制限され続ける。従って、ポ
ンプ圧Ｐは、下限値ＰＬから、かご（６）の加速に要す
るエネルギ分だけ低い油圧に留まり、油圧ポンプ（９）
側の負圧の発生は防止される。

［発明の効果コ 以上のようにこの発明によれば、油圧ポンプ側のポンプ
圧を検出するポンプ圧検出器と、ポンプ圧が下限値以下
に低下したときに異常信号を出力するポンプ圧比較器と
、異常信号に基づいてトルク指令値を制限するトルクリ
ミッタとを設け、ポンプ圧が下限値以下となったときに
トルク指令値を制限ようにしたので、下降運転時に発生
し得る油圧ポンプ側の異常負圧を確実に防止することの
できる油圧エレベータ駆動制御装置が得られる効果かあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図は従
来の油圧Ｔレベータ駆動制御装置を示す構成図である。 （１−）・・シリンダ　　　　（２）・・圧油（３）・
・プランジャ　　　（６）・・がご（７）・電磁弁　　
　　　（９）油圧ポンプ（１４）−・誘導電動機　　　
（１５）・−インバータ（２１）・・・速度検出器　　
　（２３）・速度制御器（２４）・・電流検出器　　　
（２５）・トルク制御器（２６）・・・ポンプ圧検出器
　（２８）・ポンプ圧比較器（２９）・トルクリミッタ
　ｓ　−Ｌ！１転速度■・・・一次電流　　　　　Ｑ・
・・速度指令値Ｔ・・・トルク指令値 Ｔ′・・・制限されたトルク指令値 Ｐ・・・ポンプ圧　　　　　ＰＬ・・・下限値Ｅ、異常
信号

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 かごを昇降駆動させる油圧ジャッキと、 この油圧ジャッキに圧油を供給する油圧ポンプと、 この油圧ポンプと前記油圧ジャッキとの間に流れる前記
   圧油の流路を開閉する電磁弁と、 前記油圧ポンプを駆動する誘導電動機と、 この誘導電動機をＶＶＶＦ制御により駆動するインバー
   タと、 前記誘導電動機の回転速度を検出する速度検出器と、 前記誘導電動機の一次電流を検出する電流検出器と、 速度指令値と前記回転速度との偏差に基づいて前記誘導
   電動機に対するトルク指令値を演算する速度制御器と、 前記トルク指令値、前記回転速度及び前記一次電流に基
   づいて前記インバータを制御するトルク制御器とを備え
   、 前記油圧ポンプを可変速駆動することにより前記かごの
   昇降速度を制御する油圧エレベータ駆動制御装置におい
   て、 前記油圧ポンプ側のポンプ圧を検出するポンプ圧検出器
   と、 前記ポンプ圧が下限値以下に低下したときに異常信号を
   出力するポンプ圧比較器と、 前記異常信号に基づいて前記トルク指令値を制限するト
   ルクリミッタと、 を設けたことを特徴とする油圧エレベータ駆動制御装置
   。