JPH0515635B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、パターン信号に従い流量を制御し
てかごを走行させる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〕

油圧エレベータをパターンにより流量制御し、
かごを走行させる方式において起動時のシヨツク
を防止するため、起動時は低流量を供給するバイ
アスパターンと走行パターンとに分け両者を切換
え又は加算器で重畳し、パターン信号によつて流
量を制御する方式が提案されている。

しかし、このあらかじめ低流量を与えるバイア
スパターン発生回路において、この回路に故障が
生じ異常に大流量又は小流量なバイアスが与えら
れると、かえつて起動シヨツクや過速の不具合を
生じる。

更にパターンにより油圧ポンプの吐出、排出を
制御するもの（例えば電動機回転数制御、可変吐
出量ポンプ制御等）においてはバイアス過大だと
下降時最悪上昇する不具合が生じる。

〔発明の概要〕

この発明はかかる欠点を解消する目的でなされ
たもので、バイアスパターン発生回路の出力側に
リミツタを設けて異常なバイアスをカツトし、も
つてバイアス異常時においても安全性を確保して
運転可能な油圧エレベータの制御装置を提案する
ものである。

〔発明の実施例〕

第１図〜第８図はこの発明に係る油圧エレベー
タの制御装置を示し、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油圧、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、５ａはかご床、６はこの
かご床５ａの下に取り付けられた負荷検出装置、
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、１
１ａ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１２
ａ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１
５ａを介して油圧ポンプ１２へ圧油を送受する油
タンク、１６はこの油タンク１５の油温を検出す
る油温検出装置、Ｒ，Ｓ，Ｔは三相交流電源、２
１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
は負荷検出装置６の負荷信号６ａと、速度発電機
１４の速度信号１４ａと、油温検出装置１６の油
温信号１６ａと、減速指令信号９ａと、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及び
運転接触器３０の常開接点３０ｄによつて発生す
る信号３０daがそれぞれ入力される速度制御装
置で、信号２５ａを出力してインバータ２３を制
御するものである。３０ａ〜３０ｃは第３図に示
す運転接触器３０の常開接点で三相誘導電動機１
３をインバータ２３に接続するものである。

第２図は、第１図に示す速度制御装置２５の詳
細を示し、４０は常開接点３０Tcが閉成してか
ら所定時間遅れて出力を発する遅延回路、４１Ｕ
は上昇走行パターン発生回路で、遅延回路４０の
出力によつて第５図ｂに示すとおり時刻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
ものである。４１Ｄは下降走行パターン発生回路
で、第５図b′に示す走行パターン信号を出力する
ものである。４１Ua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、４２はあら
かじめポンプのもれ量のばらつき、負荷、油温に
よるもれ量の初期設定を行うもので、無負荷で所
定温度において油圧ポンプ１２におけるもれ量相
当分の回転で油圧ポンプ１２を回転するように指
令を出す設定バイアスパターン回路、４３は演算
器で、油温信号１６ａ及び負荷信号６ａによつて
作動し、設定バイアスパターン回路４２の出力を
加算器４４を介して加算補正するものである。４
５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
よう指令を出すバイアスパターン発生回路で停止
指令信号で接点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
４１Ｄの出力とバイアスリミツタ回路５５を通し
てバイアスパターン発生回路４５の出力とを加算
して第５図ｃ，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を出力する加算器、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、５２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
るように信号２５ａを出力する基準正弦波発生回
路である。５３，５４は最大及び最小バイアス設
定回路、５３ａ，５４ａはその出力信号、５５は
バイアスパターン信号４５ａを入力し上記両出力
信号５３ａ，５４ａにより両者を比較して過大、
過小なら出力を制限するリミツタ回路である。

第３図は制御回路接続図を示し、（＋），（−）
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、３０Ｔは一端が
起動指令回路２８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３０Ｔの常開接
点で、一端が停止指令スイツチ１０の常閉接点１
０ｂを介して制御電源（＋）に、他端が時限継電
器３０Ｔ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は常開接点３０Tb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，３０
ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｆを開成、閉成させる
ものである。

第４図は最小リミツタ回路５５Ａと最大リミツ
タ回路５５Ｂとを有するバイアスリミツタ回路５
５の詳細を示し、R₁〜R₄，R₁₀〜R₁₃，R₂₁，R₂₂
は抵抗、Tr₁〜Tr₃はトランジスタ、Viはバイア
スリミツタ回路５５への入力電圧、すなわち第２
図に示すバイアスパターン発生回路４５の出力電
圧V_B0で、正常は正電圧を出す。V₀は同様の出力
電圧で、正電圧で正回転を与える。また正常時は
R₁＝R₂＝R₃＝R₄とすると、V₀₁＝−Vi，V₀＝−
V₀₁，Vi＝V₀を出力する。またもれ分補正は正方
向（油をシリンダ２に供給する方向）しかないの
で、電動機１３に正方向回転を与える電圧をV₀，
Vi共に正としてある。V_Lは第２図に示す最小バ
イアス設定回路５４からの最小バイアス設定電
圧、V_Hは同様の最大バイアス設定電圧、V_Sはコ
ンパレータ出力である。

従来の動作について第１図ないし第６図により
説明する。

今、バイアスパターン信号４５ａは正常とす
る。かごが停止していて上昇方向に呼びがある
と、かご５は戸閉完了後に起動指令が出され、時
限継電器３０Ｔが励磁される。この時限継電器３
０Ｔはかご５が動き出して停止点を外れると自己
保持する。

時限継電器３０Ｔにより運転接触器３０が励磁
され、常開接点３０ａ〜３０ｃで電動機１３に給
電されると共に、常開接点３０Tcによりバイア
スパターン発生回路４５から信号が出されると、
バイアスパターンはそのときの値を保持し時刻t₀
でバイアスパターンが発生する。このバイアスパ
ターンによりインバータ２３からは低い電圧及び
周波数の三相交流が発せられ、電動機１３はあら
かじめ演算された油圧ポンプ１２のもれ分相当の
低い回転でポンプ１２を駆動する。従つてかご５
は上昇することはない。

時限継電器３０Ｔ励磁後一定時間後、時刻t₁で
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より走行パターンが出力さ
れ、バイアスパターンと走行パターンは第５図ｃ
の如く加算され、ポンプ１２からは圧油が徐々に
供給量を増し逆止弁１１を押し動かし、第６図の
如くかご５は走行を始め、やがて時刻t₂で一定速
となる。かご５が目的階の手前所定位置にくる
と、カム８が減速指令スイツチ９を作動させる。
そして時刻t₃で上昇走行パターン発生回路４１Ｕ
は漸減して減速となり、やがて一定低速となりか
ご５は上昇を続ける。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２８
は減速指令スイツチ９の作動によつて開放されて
おり常閉接点１０ｂの開放によつて時限継電器３
０Ｔは消勢され上昇走行パターン発生回路４１Ｕ
は出力零に落ちるので、走行パターンは更に減少
し、シリンダ２への吐出量が減るので逆止弁１１
は徐々に閉じ、時刻t₆でかご５はほぼ停止状態に
なる。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、時限継
電器３０は励磁状態であり、バイアスパターン信
号４５ａにより電動機１３は回転を続ける。限時
接点３０Tbが時限後開放されると、時限継電器
３０の消勢により、時刻t₇で常開接点３０ａ〜３
０ｃで電動機１３への給電を断つと共に、常開接
点３０ｄによりバイアスパターン発生回路４５も
断たれ、時刻t₈で電動機１３は停止しかご５も停
止する。

次に下降呼のあるとき、戸閉完了後に起動指令
が出されると、時限継電器３０Ｔが励磁されて接
点３０Tbが閉成し、時限継電器３０が励磁され、
接点３０ａ〜３０ｃの閉成により電動機１３に給
電されるとともに、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１２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。又、接点３０ｆ，３０Tdにより電磁弁コ
イル１１ｂが励磁され弁１１が開く。

一定時間後、遅延回路４０から出力が発せら
れ、時刻t′₁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５図ｃの如く、
バイアスパターンと走行パターンは加算され、従
つて電動機１３は徐々に回転を下げ、零回転より
逆転方向へと回転し、第６図に示す如くかご５は
下降方向に走行し、やがて時刻t′₂で一定速とな
る。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t′₃で減速し、後一定低速
となり下降を続ける。停止指令スイツチ１０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
１２はほぼもれ分のみしか供給しないので、かご
５は時刻t′₆でほぼ停止する。

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、電磁弁コイル１１ｂが消磁し弁１１は
徐々に閉じ、シリンダ２からの圧油を止めるので
かご５は停止状態を保つ。以後は上昇時と同様、
一定時限後時刻t′₈で電動機１３への給電及びバ
イアスパターンが断たれ、ポンプ１２が止まる。

次に、第７図を参照してバイアスパターンが異
常に高い場合について説明する。

リミツタ回路がない場合には、上述の如く起動
指令により運転接触器３０が付勢されてバイアス
パターン信号４５ａが発生するが、この信号値が
異常に大きいため、短時間にもれ量を越える多量
の吐出量が与えられ、かご５は時刻t_s，t′_sで大き
なシヨツク、振動を伴ない上昇方向へ走行する。
従つて、下降時は下降運転指令にもかかわらず上
昇することになり、危険な動作となる。

遅延時間後、時刻t₁，t′₁でバイアスパターンに
走行パターンが加算されると、上昇時には過速、
下降時は低速となる。

次に、上昇運転時、停止点にきて常閉接点１０
ｂが開放され、時刻t₆で運転指令時限継電器３０
Ｔが消勢されてもかご５は停止せず、従つて行過
ぎ状態となり、常開接点３０Tbの時限後運転接
触器３０が消勢するまでかご５は走行し、行過ぎ
状態でかご５は停止することになり、最悪戸開き
ゾーンを外れかん詰になる恐れもある。

又、下降運転時は、時刻t′₃の減速指令点で走
行パターンは減速していくが、第７図a′，b′に示
す如くバイアスパターンが異常に高い場合、減速
から一定低速時へ移る時刻t′_Z以後においても、
電動機１３へのパターン信号が正転方向となり、
逆にかご５は上昇する状態となる。

このようにバイアスパターンが異常に高い場
合、乗心地悪化、着床不良、危険動作を生じる。
又、前述の如く異常に低い（電動機回転方向が逆
転する場合も含む）場合も、乗心地、着床が悪化
し、更に逆転の場合は負圧が生じる等の不具合が
ある。

次に第４図および第８図を参照してバイアスパ
ターン出力にリミツタ回路を入れた場合について
場合分けして説明する。

バイアスパターン信号４５ａが異常に高いと
きこの場合にはV_i＞V_Hとなる。このときリミ
ツタ回路５５の出力V₀はV_Hに押えられ、非常
に過大な電圧は押えられる。

すなわち、入力V_iが非常に高い電圧のとき
は、最大バイアス設定電圧V_H及び抵抗R₂₁，
R₂₂によりV₀＞R₂₂／R₂₁＋R₂₂×V_H＋0.7Vより高く なると、トランジスタTr₃が導通し、帰還抵抗
が低くなるので出力電圧V₀は低下し、上記以
上はリミツトされる。従つて、上昇時、起動シ
ヨツクもそれ程大きくなく、又停止時における
着床も戸開き範囲を越えて行過ぎてかん詰にな
る程ではなく、若干床ずれが大きい程度に押え
られる。

又下降時、起動時若干上昇方向に走るが、遅
延回路４０の遅延時間は短時間なので直ちに下
降方向に走行し、減速、停止時において逆走
（上昇方向走行）することもないので、走行時
間がやや長くなる程度になる。

従つて、若干の運転性能の悪化（例えば乗心
地が悪くなるとか速度が遅くなる等）は生じる
が安全上は支障なく実用上問題のない運転がで
きる。

異常に低い電圧（V_iが負電圧又は低い正電
圧）のとき この場合にはV_i＜V_Lとなる。このとき、コ
ンパレータ出力V_sは正の飽和電圧になり、ト
ランジスタTr１はカツトオフされ、トランジ
スタTr２が導通し、最小バイアス設定電圧V_L
の反転電圧が抵抗R₃にかかり、出力電圧V₀は
V_Lとなり、V_L以下のバイアス電圧はV_Lのバイ
アス電圧となる。

しかして、バイアスが逆電圧になると電動機
１３はポンプ１２のもれ量を補うのではなく、
逆にシリンダ２側の油を抜くようになつて負圧
を生じるおそれがあるが、V₀がV_L以下になら
ないように、少なくとも逆電圧側にならないよ
うにしておけば、上昇時は起動シヨツクが若干
あるのと速度が遅い程度ですみ、又下降時は起
動時に下降方向へ若干飛び出すことと速度がや
や速くなる程度で押えられる。従つて、この場
合にもと同様に安全上支障なく実用に耐える
運転ができる。

バイアスパターン信号４５ａが正常のときこ
の場合にはV_i＞V_Lであり、コンパレータ出力
V_sは負飽和電圧となり、トランジスタTr１が
ONするので最小リミツタ回路５５Ａは働か
ず、又V₀₁は最大リミツタ設定電圧V_Hよりも低
いのでトランジスタTr３は働かず、V₀＝V_iが
出力される。

尚、第４図に示す回路では、V_iが負電圧は異
常に低い電圧として処理したが、入力電圧V_iを
絶対値化して最大リミツタ回路５５Ｂで押えて
もよい。

又、V_L，V_Hの設定は、油圧エレベータの仕
様により、適用負荷範囲、油温範囲は予め決ま
る。すなわち、もれ量Q′、ポンプのもれ係数
Ｋ、かご負荷Ｌ、油温Ｔとすると、Q′＝ｆ
（Ｋ，Ｌ，Ｔ）によつて決まるので、例えばV_H
は最大負荷で油温上限値でのもれ相当分の回転
数に対応する電圧を、又V_Lは逆に無負荷で油
温下限値での電圧をというように決めればよ
い。法令では、油圧エレベータの油温上限値と
しては60℃，下限値としては５℃と記載されて
いる。また、最大負荷は、油圧エレベータでは
法令で言うリリーフ弁が動作しない程度の負荷
と言える。

このようにして、リミツト回路５５の設置によ
り、バイアスパターン異常時においても安全な運
転が可能となる。

尚、上記実施例では、電動機の回転数制御につ
いて説明したが、バイアスパターンを持つものな
ら例えば可変吐出量ポンプ制御、比例電磁弁制御
等でもよく、またバイアスパターンと走行パター
ンを加算するものに限らず切換えるものでも同様
の効果が得られる。

又上記実施例では、バイアスパターンをステツ
プ状にしたが、漸増するものでも同様に適用でき
る。

又上記実施例では、バイアスパターン発生回路
をアナログ素子で構成したが、マイクロコンピユ
ータで処理してもよく、上記回路はソフト処理で
も実現できるし、アナログ素子と二重にして実現
することもでき、この場合には信頼性を非常に高
くできる。

〔発明の効果〕

以上述べた如く、この発明はバイアスパターン
発生回路の出力側にリミツタを設けているので、
バイアスパターン異常時においても安全性の高い
運転ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る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
図はバイアスリミツタ回路の詳細図、第５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図、第６図は電動機パタ
ーンとかご速度との関係を示す図、第７図はバイ
アスパターンが異常の場合を示す第６図相当図、
第８図はバイアスリミツタ回路を設けた場合を示
す第７図相当図である。 ２……シリンダ、５……かご、１２……油圧ポ
ンプ、１３……三相誘導電動機、２５……速度制
御装置、４１Ｕ，４１Ｄ……走行パターン発生回
路、４２……設定バイアスパターン回路、４５…
…バイアスパターン発生回路、４６，５０……加
算器、４７……変換器、４８，……減算器、５３
……最大バイアス設定回路、５４……最小バイア
ス設定回路、５５……バイアスリミツタ回路、５
５Ａ……最小リミツタ回路、５５Ｂ……最大リミ
ツタ回路、尚、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)

【特許請求の範囲】
1. １ バイアスパターン信号を発してポンプから低
   吐出量を与えるバイアスパターン発生回路と、走
   行パターン信号を発してかごを走行させる走行パ
   ターン発生回路とを備え、上記バイアスパターン
   信号と走行パターン信号を切り換えるか又は加算
   器で重畳し、このパターンに従い流量を制御して
   上記かごを走行させるものにおいて、上記バイア
   スパターン発生回路に、上記バイアスパターン信
   号の上限値を上記かごが最大負荷のときの上記ポ
   ンプのもれ量に相当する値に制限するか、又は下
   限値を上記かごが無負荷のときの上記もれ量に相
   当する値に制限するリミツタを配置してなる油圧
   エレベータの制御装置。