JPH075251B2

JPH075251B2 - エレベータの制御装置

Info

Publication number: JPH075251B2
Application number: JP63018069A
Authority: JP
Inventors: 正志米本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-01-28
Filing date: 1988-01-28
Publication date: 1995-01-25
Anticipated expiration: 2010-01-25
Also published as: CN1037488A; KR920004309B1; JPH01192689A; CN1021426C; US4928021A; KR890011771A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明はエレベータの制御装置にかかり、特にエレベ
ータのブレーキ装置の異常検出に関するものである。

〔従来の技術〕第９図は、例えば特公昭60-42151号公報に記載された従
来のブレーキ装置の一例を示したもので、図において
（１）はブレーキ腕、（２）は収納体、（３）は収納体
（２）に固着されブレーキ腕（１）を遊嵌するばね案内
棒、（４）はばね案内棒（３）に嵌装されブレーキ腕
（１）の上端を互いに接近する方向へ押圧する力を与え
る押ばね、（５）はブレーキ腕（１）にねじ込まれたボ
ルト、（６）はＺ字状に形成されピン（７）によって収
納体（２）に枢着された作動腕で、その一端はボルト
（５）の先端によって位置が規制されている。（８）は
作動腕（６）の他端に衝頭して直立するプランジャロッ
ド、（９）はプランジャロッド（８）に接続されたプラ
ンジャ、（10）はプランジャロッド（８）を遊嵌する穴
を底部に有する円筒状磁性体で形成されたハウジングで
収納体（２）によって支持されている。（11）はハウジ
ング（10）の外側に配置されたブレーキコイル、（12）
は収納体（２）に取り付けられプランジャ（９）によっ
て動作するブレーキの動作検出スイッチである。

次に動作について説明する。ブレーキコイル（11）が励
磁されるとプランジャ（９）は下方へ移動し、プランジ
ャロッド（８）が作動腕（６）を下方へ押し下げる。こ
れにより作動腕（６）はピン（７）を中心にして回動
し、ボルト（５）を介してブレーキ腕（１）を押ばね
（４）の力に抗して開放する。この結果図示しない電動
機はブレーキ腕（１）の拘束から解除される。

一方、プランジャ（９）の動きは動作検出スイッチ（1
2）により監視される。何らかの原因でプランジャ
（９）の動作が異常になると、動作検出スイッチ（12）
がこれを検出しブレーキ装置の異常を発見する。

（発明が解決しようとする課題）従来のエレベータの制御装置におけるブレーキ装置は、
以上のように構成されていたため、プランジャ（９）の
動きを正確に検出するために検出スイッチ（12）の取り
付け位置を調整する必要があった。

また検出スイッチ（12）からの制御盤までの配線を行う
必要がり、省力化及び省資源の点での課題があった。

この発明は上記の課題を解消するためになされたもの
で、従来のようにプランジャの動作の検出を行わなくて
もブレーキ装置の異常、特に、解放不良を検出すること
のできるエレベータの制御装置を提供することを目的と
する。

（課題を解決するための手段）この発明におけるエレベータの制御装置は、エレベータ
かご巻上用の電動機に対するトルク指令を演算するトル
ク制御手段と、制動指令に基づいて前記電動機を拘束す
ると共に起動指令に基づいてその拘束を解除するブレー
キと、一走行における前記トルク指令の最大値と最小値
との差が所定値以下になったときにブレーキの拘束解除
不良を検出するブレーキ異常検出手段と、このブレーキ
異常検出手段からの検出信号に基づいて警報信号を出力
するブレーキ異常出力回路とを備えたことを特徴とする
ものである。

（作用）この発明におけるエレベータの制御装置は、ブレーキ解
放不良時には一走行におけるトルク指令値の最大値と最
小値との差（トルク差）が通常動作時よりも小さくなる
ため、これをブレーキ異常検出手段により検出しブレー
キ異常出力回路により警報信号を出力するように動作す
る。

（実施例）以下、この発明の一実施例を第１図に基づいて説明す
る。

第１図は、この発明の一実施例を示すブロック構成図で
ある。図において、（21）はエレベータかごの速度指令
（21a）を発生する速度指令装置、（22）は速度指令（2
1a）と後述する速度帰還信号（27a）とに応答して電動
機のトルク指令（22a）を演算するトルク制御手段、（2
3）はトルク指令（22a）と速度帰還信号（27a）とに応
答して電動機に流すべき電流値を演算する電流指令手
段、（24）は、電流指令手段（23）のディジタル出力値
をアナログ値に変換するディジタルアナログ変換器（以
下D/A変換器という）、（25）は電流指令に基づいて方
形波パルスのパルス幅を変調制御する周知のパルス幅変
調回路、（26）はパルス幅変調回路（25）により制御さ
れ直流を可変電圧可変周波数の交流に変換するインバー
タである。（27）は後述するパルス発生器（37）より発
生されるパルスを計数し速度帰還信号（27a）を発生す
るカウンタ、（28）は電動機電流をパルス幅変調回路
（25）に帰還するための電流帰還回路、（29）は詳細を
後述するブレーキ異常検出手段、（30）はブレーキ異常
を外部に通報するブレーキ異常出力回路である。

第２図は、この発明が適用されるエレベータの制御装置
の全体回路構成図である。図において、（31）は三相交
流電源、（32）は遮断器、（33）は三相交流電源（31）
を直流に変換するコンバータ、（34）は変換された直流
を平滑化するコンデンサ、（35）はエレベータかご巻上
用の誘導電動機、（36A）〜（36C）は誘導電動機（35）
の各相電流を検出する変流器、（37）は誘導電動機（3
5）の回転数を検出するパルス発生器、（38）は網車、
（39）はエレベータかご、（40）はカウンタウエイト、
（41）はロープである。（42）はトルク制御手段（22）
・電流指令手段（23）およびブレーキ異常検出手段（2
9）用のプログラムを実行するマイクロコンピュータ、
（42A）は中央処理装置（CPU）、（42B）はリード・オ
ンリ・メモリ（ROM）、（42C）はランダム・アクセス・
メモリ（RAM）、（42D）はアドレスやデータ等のバスで
ある。

次に第１図および第２図に示す回路の動作について説明
する。三相交流電源（31）は、コンバータ（33）によっ
て整流され直流に変換される。この直流はコンデンサ
（34）で平滑化されインバータ（26）に供給される。

図示しないかごの起動指令がなされると、第９図に示す
ブレーキコイル（11）が励磁され、ブレーキ腕（１）が
解放される。これにより誘導電動機（35）の拘束が解除
される。同時に速度指令装置（21）が動作して、速度指
令（21a）をトルク制御手段（22）に供給する。トルク
制御手段（22）は速度指令（21a）および速度帰還信号
（27a）に基づいてトルク指令（22a）を演算し、これを
電流指令手段（23）に供給する。電流指令手段（23）は
トルク指令（22a）および速度帰還信号（27a）に基づい
て電動機（35）に通流すべき電流値を演算する。

次にD/A変換器（24）によりディジタル量で演算された
上記電流値をアナログ量に変換する。パルス幅変調回路
（25）は上記電流値に基づき方形波パルスの幅を変調
し、インバータ（26）を動作させる。このようにしてコ
ンバータ（33）から出力された直流はインバータ（26）
により可変電圧・可変周波数の交流に変換され誘導電動
機（35）に供給される。これにより誘導電動機（35）が
回転し、かご（39）が走行を開始する。

一方、誘導電動機（35）に通流している電流を変流器
（36A）〜（36C）により検出し、電流帰還回路（28）に
より波形処理をしたのちパルス幅変調回路（25）に帰還
する。これにより誘導電動機（35）の電流は電流指令手
段（23）の指令値に正確に追随するよう制御される。

また、誘導電動機（35）の回転はパルス発生器（37）に
より検出され、これがカウンタ（27）により計数され速
度帰還信号（27a）としてトルク制御手段（22）および
電流指令手段（23）に帰還される。これらの制御により
かご（39）は精度高く制御されることになる。

次にエレベータ運転時のトルク指令（22a）について詳
しく説明する。第３図はエレベータかご上昇運転時のか
ご速度とトルク指令とを示したものである。第３図
（ａ）は上昇運転時のかご速度を、（ｂ）はかごに定格
負荷を積載して上昇運転する場合のトルク指令（22a）
を、（ｃ）はかごに平衡負荷を積んで上昇運転する場合
のトルク指令（22a）を、（ｄ）はかご内無負荷状態で
上昇運転する場合のトルク指令（22a）をそれぞれ示し
ている。トルク指令（22a）は、かご（39）とカウンタ
ウエイト（40）との重量差による不平衡トルクと、慣性
系を加速するのに必要な加速トルクとの和であり、上昇
運転時には加速時に最大値TMAX、減速時に最小値TMINと
なる。厳密にいえば、無負荷時には定格負荷時より慣性
モーメントが小さくなり、この結果加速トルクも減少す
るが、大略において一走行におけるトルク差ΔＴ＝TMAX
−TMINはほぼ一定と考えて良い。

第４図は、下降運転時のかご速度とトルク指令とを示し
たもので、（ａ）はかご速度、（ｂ），（ｃ），（ｄ）
はそれぞれ定格負荷時、平衡負荷時および無負荷時のト
ルク指令（22a）の変化を示したものである。下降運転
時には、減速時にトルク指令（22a）は最大値TMAXとな
り、加速時に最小値TMINとなるが、トルク差ΔＴは上昇
運転時と同様の値となる。

さて、以上はブレーキ装置が正常に動作した場合の説明
であるが、次にブレーキコイル回路の断線等によりブレ
ーキ腕（１）が解放されないままエレベータを運転した
場合について説明する。

第５図はブレーキが作動したまま上昇運転を行った場合
の状態を示しており、第３図に対応するものである。エ
レベータの運転では定格負荷上昇運転時のトルクを100
％とした場合通常200〜250％程度の最大トルクを必要と
するため、トルク制御手段（22）には通常の運転時には
動作しないが、必要以上のトルクは出力しないようトル
ク指令（22a）に制限値（リミッタ）が設けられてい
る。またエレベータのブレーキトルクは通常200％程度
であり、ブレーキを引きずったまま運転を行うと、電動
機はかご走行のためのトルクに加え、ブレーキトルクに
打ち勝つためのトルクをも発生させなければならないた
めかなりの高トルクとなる。

このため全負荷上昇運転時のトルク指令（22a）が第５
図（ｂ）に示すように全領域にわたって制限値を越えリ
ミッタがかかったものとなり、トルク差ΔＴ＝TMAX−TM
INは非常に小さい値となる。平衡負荷上昇運転時に第５
図（ｃ）に示すようにトルク差ΔＴは正常値より小さい
値となる。しかし無負荷上昇運転時には第５図（ｄ）に
示すような正常時と大差ない。

第６図はブレーキが解放されないまま下降運転を行った
場合を示したもので、第６図（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ
第４図に示す場合に対応している。下降運転の場合には
無負荷時にトルク差ΔＴは極小、平衡負荷時には正常値
より小さい値、定格負荷時には正常時とほぼ同じ値とな
る。

以上示したように一走行におけるトルク差ΔＴを監視す
ることによりブレーキの解放不良を検出することができ
る。なお無負荷上昇運転時および定格負荷下降運転時に
はたとえブレーキを引きずったまま運転してもトルク差
ΔＴは正常時と大差ないが、このような運転のみが長時
間繰り返し行われることは皆無に等しいため、他の運転
モードを行った時ブレーキの解放異常を発見することが
できる。

第７図および第８図はマイクロコンピュータ（42）が実
行するプログラムのフローチャートを示したものであ
る。ステップ（101）で電源が投入されステップ（102）
でトルク差ΔＴの点検要否を示す点検フラグが“0"に初
期設定される。ついでステップ（103）でトルク制御手
段（22）に用いるトルク制御プログラムを実行する。ス
テップ（104）で電流指令手段（23）に用いる電流指令
プログラムを実行する。ステップ（105）でブレーキ異
常検出手段（29）に用いるブレーキ異常検出プログラム
を実行し再びステップ（103）に戻る。マイクロコンピ
ュータ（42）は上記のプログラムを所定の周期で繰り返
し実行する。

第８図はステップ（105）のブレーキ異常検出プログラ
ムの詳細を示すフローチャートである。ステップ（10
6）でかごが走行中であるかどうかを判定し、停止中で
あればステップ（107）へと進む。点検フラグはステッ
プ（102）で“0"に設定されているため、ステップ（10
8）へ進みトルク指令の最大値TMAXをT₁に設定する。T₁
の値はマイクロコンピュータ（42）で演算可能な最小値
とする。次にステップ（109）でトルク指令の最小値TMI
NをT₂に設定する。T₂の値は演算可能な最大値となるよ
うにする。かごが停止中は上記のステップが繰り返し実
行される。次にかごが走行を開始した後、本プログラム
が呼び出されると、ステップ（106）で走行中と判定し
ステップ（110）へ進む。ステップ（110）で点検フラグ
を“1"に設定し、ステップ（111）でトルク指令の最大
値TMAXと現在のトルク指令（22a）とを比較する。TMAX
の方が小さければステップ（112）でTMAXを現在のトル
ク指令（22a）に更新する。TMAXの方が大きければステ
ップ（113）でトルク指令の最小値TMINと現在のトルク
指令（22a）とを比較する。TMINの方が大きければステ
ップ（114）でTMINを現在のトルク指令（22a）に更新す
る。TMINの方が小さい場合には本プログラムから脱出す
る。走行中は上記のステップを繰り返すことによりTMAX
にはトルク指令（22a）の最大値が、TMINには最小値が
それぞれ設定されることになる。

かごが停止後本プログラムが呼び出されると、ステップ
（106）で停止中と判定し、ステップ（107）へ進む。点
検フラグはステップ（110）で“1"に設定されているた
め次にステップ（115）へ進む。ステップ（115）では、
TMAX−TMINと所定値T₀とを比較し、TMAX−TMIN≧T₀の場
合にはブレーキは正常と判断し、ステップ（117）で点
検フラグを“0"に戻して本プログラムから脱出する。TM
AX−TMIN＜T₀の場合には前述したようにブレーキの解放
不良であるから、ステップ（116）でかごの再起動を阻
止するとともに、ブレーキ異常出力回路（30）に異常信
号を出力する。これにより、ブレーキ異常出力回路（3
0）は警報を出したり、運転不能を外部に通報したりす
る。

なお、以上説明した実施例ではトルク指令（22a）の最
大値と最小値との差によりブレーキの解放不良を検出す
るようにしているが、トルク指令に概略比例する電流指
令あるいは電流帰還信号を用いても同様にブレーキ解放
不良を検出することができる。

（発明の効果）以上説明したようにこの発明によれば、一走行における
トルク指令の最大値と最小値との差が所定値以下になっ
たときに電動機に対するブレーキの拘束解除不良、つま
りブレーキ解放不良を検出し、警報信号を出力するよう
にしたので、ブレーキの動きを検出するスイッチや該ス
イッチから制御盤までの配線も不要となり、一走行にお
けるトルク指令に基づいてブレーキの電動機に対する拘
束解除不良を特定して検出することができると共に、再
起動を阻止して安全性を図ることができるという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例にかかるエレベータの制御
装置のブロック構成図、第２図はこの発明が適用される
制御装置の全体回路構成図、第３図はエレベータかごの
上昇運転時のかご速度とトルク指令とを示す特性図、第
４図はエレベータかごの下降運転時のかご速度とトルク
指令とを示す特性図、第５図は電動機が拘束運転されて
いる場合の上昇運転時のかご速度とトルク指令とを示す
特性図、第６図は電動機が拘束運転されている時の下降
運転時のかご速度と指令とを示す特性図、第７図および
第８図はマイクロコンピュータが実行するプログラムの
フローチャート、第９図は従来のブレーキ装置の概略断
面図である。（21）は速度指令装置、（21a）は速度指令、（22）は
トルク制御手段、（22a）はトルク指令、（23）は電流
指令手段、（29）はブレーキ異常検出手段、（30）はブ
レーキ異常出力回路、（35）は誘導電動機、（42）はマ
イクロコンピュータ。なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エレベータかご巻上用の電動機に対するト
ルク指令を演算するトルク制御手段と、制動指令に基づ
いて前記電動機を拘束すると共に起動指令に基づいてそ
の拘束を解除するブレーキと、一走行における前記トル
ク指令の最大値と最小値との差が所定値以下になったと
きにブレーキの拘束解除不良を検出するブレーキ異常検
出手段と、このブレーキ異常検出手段からの検出信号に
基づいて警報信号を出力するブレーキ異常出力回路とを
備えたことを特徴とするエレベータの制御装置。