JPH0616347A - リニアエレベーターの速度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 速度検出器のローラーがガイドレールの継目
等で跳ねあがったときの突発的な出力変動に起因する急
激な推力変化による乗りかごのショックを防止する。 【構成】 微分回路３１により速度指令値を微分した出
力を速度指令値に減算して速度検出器の予測値を生成
し、該予測値と速度検出器の出力を比較して許容幅設定
回路３２に設定された所定の許容値を超えたときに前記
速度検出器出力を速度演算に用いずに、前記速度予測値
を速度検出器出力とみなし速度演算に用いるようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、リニアエレベーター
の速度制御装置に関するものであり、特にガイドレール
に接して転動して速度を検出する回転型の速度検出器に
対する誤動作対策に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のリニアエレベーターの速度制御装
置の構成を図４、図５及び図６を参照しながら説明す
る。図４、図５及び図６は、例えば、特開平１ー２７１
３８１号公報に示されたリニアエレベーターを示す図で
ある。但し、本例では速度検出器が取り付けられていな
いので上記速度検出器が付属している場合について説明
する。

【０００３】図４において、１は乗りかご、２は釣合お
もりで、３は乗りかご１と釣合おもり２を連結している
ワイヤーロープである。４ａ，４ｂはワイヤーロープ３
を通し、乗りかご１と釣合おもり２を吊下げる滑車、５
は滑車４を固定している建物の天井梁である。

【０００４】また、６は昇降路の全長に渡って配置され
ている釣合おもり２のガイドレールで、７はガイドレー
ル６に挟まれてボルト等で固定されている二次導体で、
８は釣合おもり２に装着された速度検出器であり、９は
釣合おもり２に装着されているリニアモータに電力を供
給するための動力ケーブルである。

【０００５】さらに、図５は、図４のＡ−Ａ断面を示す
図であり、図４と同一部分は同一符号を表す。図５にお
いて、２ａ〜２ｆは釣合おもり２に装着されているリニ
アモータである。８ａはガイドレール６の表面で転動す
るローラー、８ｂはローラー８ａと回転軸で連結されて
いる速度検出器の本体、８ｃは本体８ｂの出力線で動力
ケーブル９の芯線と接続されている。

【０００６】また、図６は、リニアエレベーターの制御
システムの概略構成を示した図である。図６において、
１１はリニアエレベーター２ａ〜２ｆに電力を供給する
インバータ装置であって、１１ａは三相交流を直流に変
換するダイオードコンバータ、１１ｂは直流を交流に変
換するインバータである。また、１２はエレベーターの
速度を制御する速度制御装置であって、１２ａは速度指
令と速度検出器８ｂの出力とを比較して所定の速度に制
御する速度制御部、１２ｂは速度制御部１２ａの出力と
インバータ１１ｂの出力電流とを比較して所定のインバ
ータ電流となるようインバータ１１ｂを制御するＰＷＭ
回路である。

【０００７】次に動作について説明する。図６におい
て、速度指令が速度制御部１２ａに入力されると速度検
出器８ｂの出力と比較演算がなされ、その結果としてＰ
ＷＭ回路１２ｂに電流指令が与えられる。するとインバ
ータ１１ｂが動作し、動力ケーブル９を通してリニアモ
ータの一次コイル２ａ〜２ｆに電流が流れる。それによ
り一次コイル２ａ〜２ｆと二次導体７との間に昇降方向
の電磁力が発生し、一次コイル２ａ〜２ｆが装着されて
いる釣合おもり２が昇降する。

【０００８】釣合おもり２が昇降することにより、ワイ
ヤーロープ３により連結されている乗りかご１も昇降す
ることになる。また、釣合おもり２が昇降することによ
り、釣合おもり２に装着されガイドレール６の表面に圧
着されているローラー８ａが転動し、回転軸により連結
されている速度検出器８ｂが回転して釣合おもり２の移
動速度に比例した出力がでる。

【０００９】速度検出器８ｂの出力にはアナログ電圧と
パルスの２種類があるが釣合おもり２の移動速度に比例
した出力がでることについては同じである。速度検出器
８ｂの出力は、電力ケーブル９を通って速度制御部１２
ａに入力され、速度指令と比較演算されその演算結果に
よりＰＷＭ回路１２ｂへの出力が変化する。こうして釣
合おもり２の速度、即ち乗りかご１の速度が速度指令ど
おりに制御される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来のリニアエレベー
ターの速度制御装置は上記のように構成されているの
で、もしローラー８ａとガイドレール６との接触力が不
足しローラー８ａが浮き上がるようなことになるとロー
ラー８ａに直結されている速度検出器８ｂの回転が急激
に変動し、最悪の場合には停止する事態も考えられる。
速度検出器８ｂの出力はローラー８ａの回転数に比例す
るので回転数変動は即、出力値の変動となり、それが誤
った速度検出値となって速度制御部１２ａに入力される
ことにより、速度制御部１２ａの演算結果を大幅に狂わ
す結果となる。これによりインバータ１１ｂの出力電流
が振られ、リニアモータの発生推力（電磁力）も変動し
て不快なショックを乗りかご１に発生させるという問題
点があった。

【００１１】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、速度検出器のローラーが跳ねて
も乗りかごに不快なショックが生じないようにできるリ
ニアエレベーターの速度制御装置を得ることを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明に係わるリニア
エレベーターのローラーの跳ねあがりによるショック防
止策は、微分手段により速度指令を微分してその変化率
を把握し、その値を微分演算時点での速度検出器出力に
加減算することによって同時刻での速度検出器の正規出
力を予測する。そして、その予測値に対し許容幅設定手
段により一定の許容幅を設定してその許容幅を超える速
度検出器の出力変動が生じたときに、該検出器の出力を
そのまま釣合おもりの移動速度として用いずに前記した
速度検出器の正規出力の予測値を用いて速度演算する。
また、速度検出器の出力が許容幅に復帰した時に該検出
器の出力を釣合おもりの移動速度として速度演算に再び
用いるようにしたものである。

【００１３】

【作用】この発明における速度指令の微分演算の結果
は、該演算時点における速度検出器出力に加減算されて
同時刻における速度検出器出力の予測値を算出する。そ
して、該予測値と速度検出器の出力に所定以上の乖離が
生じた時に該予測値は速度検出器の出力の代わりに速度
演算に用いられる。

【００１４】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例１の構成を図１につ
いて説明する。図１は、この発明の実施例１を示す回路
図である。図１において、３１は速度指令値の微分出力
を得るための微分回路で、該出力を速度指令値から差し
引いたものが実速度予測値となる。３２は速度検出器出
力の変動幅の許容値を設定する許容幅設定回路、３３ａ
は許容幅設定回路３２の出力と前記実速度予測値とを加
算した値と速度検出器出力とを比較するコンパレータ、
３３ｂは同様に許容幅設定回路３２の出力と前記実速度
予測値とを減算した値と速度検出器出力とを比較するコ
ンパレータである。

【００１５】また、３４はコンパレータ３３ａとコンパ
レータ３３ｂの出力の論理和をとるノアゲート、３５は
ノアゲート３４の出力の論理により切り替わる切り替え
スイッチであり、図の例では該出力がＨの時は“Ｈ”側
に、Ｌの時は“Ｌ”側に倒れる。切り替えスイッチ３５
により選択された駆動体の移動速度と、速度指令値とは
減算され次のＰＷＭ回路（速度制御演算部）へと送られ
る。なお、制御システムの他の構成は上述した従来例と
同様である。

【００１６】次に、実施例１の動作を図１及び図２を用
いて説明する。図２は、この発明の実施例１の各部の信
号レベルを示す図である。速度指令値と実速度（駆動体
の速度）とはシステムの定数で決まる所定の遅れ時間が
ある。速度指令値が一定の変化率で増減するとき該遅れ
時間も一定となり、よってある時刻ｔにおける速度指令
値と実速度の差（図中の△Ｖ）も一定となる。

【００１７】そこで、微分回路３１により速度指令値の
変化率を検出し、この値をエレベーターの加速時に速度
指令値から減算し、減速中は逆に加算して実速度の予測
値を生成する。通常は、この予測値と実速度とはほぼ一
致する筈である。さらに、実速度の通常時の変動を許容
するために許容幅設定回路３２に許容値を設定し、その
出力と前記実速度予測値とを加える。許容幅は、＋側と
−側があるので両者を得るために加算と減算の二つの処
理を行う（図１及び図２に示すＬＶ１，ＬＶ２を参
照）。

【００１８】こうして処理された信号は、コンパレータ
３３ａ，３３ｂに入力される。該コンパレータ３３ａ、
３３ｂのもう一方の入力には速度検出器出力（実速度）
が加えられ各々比較される。速度検出器出力が変動許容
値内にある時はコンパレータ３３ａ，３３ｂいずれの出
力もＨであり、よってノアゲート３４の出力はＬであ
る。これに従い切り替えスイッチ３５は“Ｌ”側、即ち
速度検出器出力をそのまま選択する。

【００１９】一方、速度検出器８のローラー８ａがガイ
ドレール６の継目等で跳ねあがり、該出力がＬＶ１より
大きいか、ＬＶ２より小さくなるとコンパレータ３３
ａ、又は３３ｂの出力はＨとなり、ノアゲート３４の出
力はＨとなって切り替えスイッチ３５は“Ｈ”側に切り
替わる。すなわち、実速度予測値が選択されることにな
る。

【００２０】切り替えスイッチ３５により選択された速
度信号は、速度指令値と減算され速度偏差量となって次
のＰＷＭ回路１２ｂ（速度制御演算部）へと送られる。
従って、ガイドレール６の継目等での跳ねあがりに起因
するような短時間の速度変動であるならば、実速度予測
値を駆動体の正規の移動速度の代替信号として用いても
システム上問題は生じず、乗りかご１に発生する不快な
ショックを防止することが出来る。

【００２１】実施例２．図３は、この発明の実施例２の
構成を示した図である。図中、実施例１を示す図１と同
一部分は同一符号を記す。４１は図１の構成に追加した
代替演算時間制限回路で、４１ａはノアゲート３４の出
力の立ち下がりで起動するタイマーで該出力はタイマー
カウント中のみＬとなる。４１ｂはノアゲート３４の出
力とタイマー４１ａの出力との論理積をとるアンドゲー
トである。

【００２２】図１に示す代替演算は、あくまで予測値を
用いた演算であるので長時間に及ぶとシステムの動作に
影響を及ぼす恐れが大きい。そこで、図３に示すように
ノアゲート３４の出力にタイマー４１ａとアンドゲート
４１ｂからなる代替演算時間制限回路４１を付加する。
この実施例２ではノアゲート３４の出力がＨとなってい
る時間がタイマー設定時間を超えた時、アンドゲート４
１ｂ出力はＨとなり非常停止回路に停止信号が発せられ
る。この機能は速度検出器８が故障したような場合の安
全対策として有効である。

【００２３】この発明の実施例２は、前述したように、
速度検出器８の出力の代わりに実速度予測値を用いて速
度制御を行う時間を制限し、上記時間が所定の値を超え
たときにはローラー８ａの跳ね上がりによるものではな
く速度検出器８の故障と判定し、エレベーターを速やか
に停止させるようにしたもので、乗客の安全を確保する
ことができるという効果を奏する。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば速度指
令値から速度検出器の正規の出力を予測し、該出力が変
動許容値を超えたときに予測した速度信号を速度検出器
出力の代替信号として速度制御演算に用いるようにした
ので、速度検出器のローラーの跳ねあがりのような突発
的な速度信号の変動に対し急激なリニアモータの推力変
化を抑えることができ、ひいてはエレベーターの乗りか
ごに発生する不快なショックを防止することができると
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１の構成を示す図である。

【図２】この発明の実施例１の各部の信号レベルを示す
図である。

【図３】この発明の実施例２の構成を示す図である。

【図４】この発明及び従来のリニアエレベーターを示し
た図である。

【図５】図４のＡ−Ａ断面を表した図である。

【図６】この発明及び従来のリニアエレベーターの速度
制御装置を含む制御システムの概略を示す図である。

【符号の説明】

１ 乗りかご ２ 釣合おもり ２ａ〜２ｆ リニアモータ ３ ワイヤーロープ ６ ガイドレール ７ 二次導体 ８ａ ローラー ８ｂ 速度検出器本体 ８ｃ 出力ケーブル ９ 動力ケーブル １１ インバータ装置 １１ａ ダイオードコンバータ １１ｂ インバータ １２ 速度制御装置 １２ａ 速度制御部 １２ｂ ＰＷＭ回路 ３１ 微分回路 ３２ 許容幅設定回路 ３３ａ、３３ｂ コンパレータ ３４ ノアゲート ３５ 切り替えスイッチ ４１ 代替演算時間制限回路 ４１ａ タイマー ４１ｂ アンドゲート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エレベーターの乗りかご又は釣合おもり
   の一方にリニアモータの一次コイルを配置して駆動体と
   し、昇降路の全長に渡って前記一次コイルと対向するよ
   うに配置した二次導体又は電機子コイルとの間で生ずる
   電磁力を用いて前記乗りかごを昇降させるようにし、前
   記駆動体のガイドレールに接触して転動するローラーを
   介して回転する前記駆動体に取り付けられた速度検出器
   を用いて速度制御を行うリニアエレベーターの速度制御
   装置において、速度指令値を微分して速度変化を検出す
   る微分手段と、この微分手段の出力に基づいて同時刻に
   おける前記駆動体の実速度の予測をする予測手段と、前
   記実速度予測値と前記速度検出器が検出した実速度とを
   比較する比較手段と、前記速度検出器の出力変動の許容
   幅を設定する許容幅設定手段と、前記比較手段の出力が
   前記許容幅内に収まっている間は前記速度検出器の出力
   を速度制御用に使用するように切り替え、前記出力が前
   記許容幅を超えたときには前記速度検出器の出力の代わ
   りに前記実速度予測値を速度制御用に使用するように切
   り替える切替手段とを備えたことを特徴とするリニアエ
   レベーターの速度制御装置。