JPH0780644B2

JPH0780644B2 - 油圧エレベーター

Info

Publication number: JPH0780644B2
Application number: JP2064217A
Authority: JP
Inventors: 吉男坂井; 荒堀　　昇
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-03-16
Filing date: 1990-03-16
Publication date: 1995-08-30
Anticipated expiration: 2010-08-30
Also published as: KR910016602A; JPH03267279A; CN1024338C; CN1054949A; GB2243927A; GB9105328D0

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は油圧エレベーターに係り、特に、油圧ポンプを
駆動し、その吐出流量を制御して乗かごを昇降させる油
圧エレベーターの制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の油圧エレベーターの油圧制御方式として電動機回
転数制御方式がある。これは、乗かごを昇降させるシリ
ンダに通常は逆止弁として働き、電磁コイルの付勢によ
り逆方向にも導通する電磁切替弁を介して圧油を送る定
吐出形ポンプを誘導電動機で駆動するに当り、電圧，周
波数を変化させ、該電動機の回転数を広い範囲にわたつ
て変化させることによりポンプの油吐出量を可変制御し
て乗かごを昇降させるものである。

油圧ポンプには、油漏れが存在し、このため、油圧ポン
プを回転させても乗かごが起動されない範囲があり、起
動指令で油圧ポンプを駆動すると起動シヨツクが発生
し、乗心地が悪い問題があつた。

この問題を解決するものとして、油漏量相当の油吐出を
前もつて行う、即ち、乗かごを起動させない程度の低速
で電動機を運転するバイアスパターン信号と乗かごを走
行させるパターン信号とを重畳させ、乗かごを円滑に起
動させる技術が提案されている。

バイアスパターン，走行パターン両信号を重畳させる技
術を開示したものとして、特公昭64-311号公報がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来技術においては、起動シヨツクを低減させるバイア
スパターンを得るために、乗かごの負荷，油タンクの油
温、油圧ポンプ毎の油漏量から、無負荷，油温０℃を基
準として、演算により実稼働状態での油漏量を求めてい
た。

油圧ポンプにおける油の漏れ量は油圧ポンプ製造上、ば
らつきを持つており、また、程度の差こそあれ、経年的
に徐々に変化する。

即ち、起動シヨツクを低減するために油の漏れ量を常に
正確に把握することは困難であり、また、演算で間接的
にバイアスパターンを求めることになるので、起動シヨ
ツク低減にも限度があつた。

それゆえ、本発明の目的は、油漏量相当のバイアスパタ
ーンを直接的に発生させることができ、もつて起動シヨ
ツクを極めて小さくすることができる油圧エレベーター
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明では、乗かごを昇降さ
せるシリンダの油圧と油圧ポンプの出力圧の差圧即ち、
逆止弁前後の差圧に基づくバイアスパターンで起動補償
を行う手段を設けた。

差圧は、シリンダの油圧や油圧ポンプの出力圧を検出す
る圧力検出器出力の比較で行うことができる。シリンダ
油圧より油圧ポンプ出力圧が高い場合の差圧を正符号す
ると、この場合は逆止弁が開かれた状態である。正差圧
の状態は、逆止弁からシリンダに向つて圧油が流れてい
るので、その流量を検出することにより差圧の存在を検
出できる。また、逆止弁からシリンダに向つて圧油が流
れることにより、乗かごは上昇する。従つて、乗かごの
速度や移動量を検出することにより差圧の存在を検出で
きる。

差圧は起動シヨツクを人体に感じない程度のものであれ
ば負符号に設定してもよい。勿論、差圧零に設定しても
よい。

〔作用〕

起動補償手段は、シリンダの油圧と油圧ポンプの出力
圧、即ち、逆止弁前後の差圧に基づくバイアスパターン
で起動補償を行う。差圧は実測値に基づくものであり、
圧力差はどの値に設定しても、油圧ポンプ毎の油漏量変
動の影響を受けない。

また、逆止弁前後の差圧は油圧ポンプにおける油漏量を
演算により間接的に求めるものではなく実測によるもの
であるから、直接的であり、起動補償が正確に行える。

〔実施例〕

以下、本発明を第１図〜第９図に示す一実施例に基づい
て説明する。

第１図において、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
た圧油、４はこの圧油に支持されたプランジヤ、５はこ
のプラジヤ４の頂部に固定されたかご、６はかご５に設
けられた誘導形位置検出器であり、各階に取り付けられ
た遮蔽板7,8と対向したときに、ドアゾーンと停止位置
を検出する。11はかご速度と位置を検出するためのパル
スエンコーダであり、昇降路１の下部に設置されたプー
リ９に直結されている。プーリ９は、頂部のプーリ10と
かご５に固定されたロープ11aを介して、かご５の移動
と同期て回転する。12は常時、逆止弁として機能し、電
磁コイルが付勢されることにより、切り替えられて逆方
向も導通させる電磁切替弁、12aはシリンダ２と電磁切
替弁12の間に接続され、圧油を送る管、13は可逆回転
し、管13aを介して電磁切替弁12との間で圧油を送受す
る油圧ポンプ、14はシリンダ２の圧力を検出する圧力検
出器、15は油圧ポンプの出力圧を検出する圧力検出器、
16は油圧ポンプに直結した電磁ブレーキ、17は管17aを
介して油圧ポンプ13へ圧油を送受する油タンク、21はプ
ーリ18,19とベルト20を介して油圧ポンプ13を駆動する
三相誘導電動機、22はこの三相誘導電動機21の回転速度
を検出するためのパルスエンコーダ、R,S,Tは三相電
源、25は交流を直流に、または直流を交流に変換するコ
ンバータ、24は平滑コンデンサ、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
バータである。26はかごの位置と速度を検出するパルス
エンコーダ11の信号11aと、各階の停止位置を検出する
ための誘導形位置検出器６の信号6aと、三相誘導電動機
21の回転速度を検出するためのパルスエンコーダ22の速
度帰還信号22aと、圧力検出器14,15の信号14a,15aと、
起動指令から停止指令がでるまで運転指令リレー43の常
開接点43a₁と常閉接点43b₁がそれぞれ入力される速度制
御装置で、信号23aを出力してインバータ23を制御する
とともに信号16aを出し、電磁ブレーキ16を制御すると
ともに信号12aを出力し、電磁切替弁12を制御するもの
である。

速度制御装置26の概略構成を第２図に示した。尚、第２
図では、第１図で示しているものの速度制御と深く係り
を持たないものについては、簡略化のため図示を省略
し、また、第１図に示したものと同一物については同一
符号を付けている。

第２図において、30はベクトル制御回31の出力ｉ＊を入
力としてインバータ23の制御信号23aを出す電流制御回
路であり、ベクトル制御回路31はパルスエンコーダ22の
出力、即ち、誘導電動機21の回転速度ω_rMと速度制御回
路（ASR）32の出力、即ち、トルク指令τ＊を入力とし
ている。ASR回路32は、速度指令発生回路33の出力であ
る速度指令ω_r*，パルスエンコーダ11の出力、即ち、乗
かご５の速度ω_r、そして、本発明になる起動補償指令
発生回路34の出力である起動補償指令τ（基準起動補償
指令τ₀）を入力としている。起動補償指令発生回路34
へは、本発明に従つて圧力検出器14,15の出力信号14a,1
5a、即ち、シリンダ油圧と油圧ポンプ13の出力圧が入力
されている。速度制御装置26の詳細構成を第３図に示し
た。

この速度制御装置26による乗かご５の速度制御について
は後述するとして、以下では、乗かご５の昇降のあらま
しと、起動補償について説明する。

まず、上昇運転について、第４図を引用して説明する。

後出（第７図）の運転指令リレー（43）により、時刻t₀
で電磁ブレーキ16を開き、起動補償指令τを緩やかに立
上げる。この場合、電磁ブレーキ16を開いても、電磁切
替弁12の逆止弁が閉じているので、乗かご５の下降は生
じない。起動補償指令τでASR回路32とベクトル制御回
路31と電流制御回路30を介して出力信号23aによりイン
バータ23を制御し、誘導電動機21を低い回転数で回す。
油圧ポンプ13の出力圧力すなわち圧力検出器15の信号15
aがシリンダの圧力すなわち圧力検出器14の信号14aより
高くなるまで回転数を上げ、電磁切替弁12の逆止弁が開
かれ、かごが微速に上昇するまで起動補償指令τを増加
させ、時刻t₁で保持する。次に、時刻t₂で速度指令ω_r*
が立ち上がり時刻t₃まで加速する。また、時刻t₂時点で
第７図で後出の起動補償指令出力制御リレー（41）がオ
ンし、これにより起動補償指令発生回路34とASR回路32
の間の常閉接点41bが開き起動補償指令τが零になる。
時刻t₄まで定格速度で走行する。エレベーターが目的階
に近付くと、かごの位置信号11aを用いて減速を開始
し、停止位置近傍まで速度を下げ、時刻t₅で着床速度と
なる。次に停止位置信号6aにより時刻t₆で運転指令リレ
ー（43）がオフし、エレベーターを停止させる。次に時
刻t₈で電磁ブレーキ16を閉じ、時刻t₉で起動補償指令出
力リレー41をオフし、運転が終了する。

ここで、本発明になる起動補償について、第６図に基づ
いて詳細に説明する。

第６図（ａ）に示す起動補償発生回路34の入力信号とし
て、運転指令リレー（第７図参照）の常開接点43a₁，常
閉接点43b₁とシリンダの油圧すなわち圧力検出器14の信
号14aと油圧ポンプ13の出力圧すなわち圧力検出器15の
信号15aが入力され、基準起動補償指令τ₀を出力する。

第６図（ｂ）は基準起動補償指令τ₀の出力回路、第６
図（ｃ）は基準起動補償指令τ₀を一定に保持するため
のリレー61の駆動回路、第６図（ｄ）は第６図（ｂ）に
示した基準起動補償指令τ₀の出力回路に使用するシー
ケンス回路、そして第６図（ｅ）は基準起動補償指令τ
₀の出力パターン、即ち、油圧ポンプの出力圧とシリン
ダの油圧の差圧に基づくバイアスパターンを示してい
る。

尚、第６図（ｂ）〜（ｄ）で、OP1〜OP3は増幅器、R₁〜
R₁₁は抵抗、Ｃはコンデンサであり、その他の符号は、
以下の文章中で説明する。

第６図（ｄ）の運転指令リレーの常開接点43a₁がオンす
ると、リレー64が第６図（ｃ）に示すリレー61の常閉接
点61bとリレー62の常閉接点62bを介してオンする。第６
図（ｂ）において、基準起動補償指令τ₀の出力回路は
運転指令リレーの常閉接点43b₁が開くので、積分回路と
なる。リレー64の常開接点64a₁が閉じることにより、電
源電圧E₁を基準電圧として第６図（ｅ）に示すように傾
斜をもつて基準起動補償指令τ₀が立ち上がる。第６図
（ｃ）のOP2の入力に油圧ポンプ13の出力圧すなわち圧
力検出器15の信号15aが入り極性が反転される。電源電
圧E₂は乗かご５が微速に上昇するためのバイアス基準電
圧にセツトされている。シリンダ３の圧力すなわち圧力
検出器14の信号14aと乗かご５が微速に上昇するための
バイアス基準電圧E₂を加えた値から、油圧ポンプ13の出
力圧すなわち圧力検出器15の信号15aを引いた値が負に
なるとリレー61がオンする。そしてその常開接点61aが
閉じるとリレー62がオンし、常開接点62aが閉じて自己
保持する。常開接点61bと常閉接点62bが開いてリレー64
がオフされる。常開接点64a₁が開いて、第６図（ｅ）に
示すように時刻T₁で第６図（ｂ）の出力回路における出
力、即ち、基準起動補償指令τ₀が一定の値に保持され
る。第６図（ｄ）でリレー64の回路に常閉接点62bが挿
入されているのは、第６図（ｅ）の時刻T₁以降に速度指
令で油圧ポンプ13で駆動され、油圧ポンプ13の出力圧す
なわち圧力検出器15の信号15aとシリンダ３の油圧すな
わち圧力検出器14の信号14aが変化し、リレー61がオフ
される条件が発生し、常閉接点61bが閉じてリレー64が
オンするのを防ぐためである。運転指令リレー43がオフ
すると、常閉接点43b₁が閉じてコンデンサＣの電荷を抵
抗R₃を介して放電し、初期状態に戻す。

以上の様に、第６図（ｃ）のOP3は、油圧ポンプの出力
圧とシリンダの油圧相当の信号14a,15aの差、即ち電磁
切替弁12における逆止弁の前後の差圧に基づいて第６図
（ｅ）示すバイアスパターンを作成するためのものであ
る。

次に、第４図に示した上昇運転について、第６図，第７
図を用いて説明する。

第７図はシーケンス回路であり、先に、図中の引用符号
について説明する。

第７図において、（＋），（−）は直流電源の正，負端
子、リレー60は、安全を確認するリレーであり、45bは
図示していない安全装置の常閉接点、49bは後出のベル
ト断検出器のリレー49の常閉接点である。43は運転指令
リレー、60a₁は安全確認リレー60の常開接点、10aは図
示されていない運転発生指令リレー10の常開接点であ
る。TONは、オンデイレータイマーであり、常開接点62a
₂が閉じてから時間が遅れてオンする。

速度指令発生回路33の入力は図示されていない上昇運転
を指令するリレーUPの常開接点UPaと図示されていない
下降運転を指令するリレーDNの常開接点DNa₁がある。常
開接点UPaが閉じられていると上昇運転速度指令が発生
し、常開接点DNa₁が閉じられていると下降運転速度指令
が発生する。41は起動補償指令出力制御リレーである。
TOFF1,TOFF2,TOFF3はオフデイタイマーであり、入力の
常開接点が開くと遅れてオフする。遅れる順序はTOFF1,
TOFF2,TOFF3の順に設定されている。63は電磁切替弁12
を制御するリレーでオンすると電磁切替弁12を開き、オ
フすると電磁切替弁12を閉じる。46は電磁ブレーキ16を
制御するリレーであり、オンすると電磁ブレーキ16を開
き、オフすると電磁ブレーキ16を閉じる。

さて、運転発生指令リレー10の常開接点10aが閉じる
と、安全確認リレーの常開接点60a₁が閉じているので運
転指令リレー43がオンする。運転指令リレー43がオンす
ると第６図で説明したように第６図（ｅ）のように基準
起動補償指令τ₀が傾斜をもつて立上がる。同時に常開
接点43a₃が閉じ、TOFF2,TOFF3がオンする。

上昇運転であるので、下降運転指令リレーDNはオフであ
り、TOFF1はオンしない。安全確認リレー60の常開接点6
0a₃が閉じているので、TOFF2aが閉じると電磁ブレーキ1
6の制御リレー46がオンし電磁ブレーキ16を開く。第６
図（ｅ）の時刻T₁は、第４図のt₁時刻と一致している。
時刻t₁で起動補償指令τ（基準起動補償指令τ₀）は一
定となる。時刻t₁で第６図（ｄ）のリレー62がオンす
る。常開接点62a₂が閉じ、オンデイレータイマーTONが
遅れて時刻t₂でオンする。時刻t₂で常開接点TONa₁，TON
a₂が閉じる。上昇運転指令リレーUPがオンしているの
で、常開接点43a₂，TONa₁を介して速度指令発生回路33
に上昇運転速度指令を発生させる。また、時刻t₂に常開
接点TONa₂とTOFF3aを介して起動補償指令出力制御リレ
ー41がオンする。乗かご５は、時刻t₃まで速度指令ω_r*
の指令で加速し、その後定常速度運転となる。時刻t₄で
減速を開始し、時刻t₅で着床速度となり、時刻t₅で第７
図の運転発生指令の常開接点10aが開き、運転指令リレ
ー43がオフされる。運転指令リレー43がオフすると第６
図（ｂ）の常閉接点43b₁が閉じてコンデンサＣの電荷を
放電する。また、第６図（ｄ）の常開接点43a₁が開きリ
レー62がオフされて初期状態に戻る。常開接点43a₃が開
き、オフデイレータイマーTOFF2とTOFF3が順次遅れてオ
フする。

常開接点TOFF2aが開き、電磁ブレーキ制御用リレー46が
時刻t₈でオフし、電磁ブレーキ16が閉じる。時刻t₉に常
開接点TOFF3aが開き、起動補償指令出力制御リレー41が
オフし、運転を終了する。

上記は、上昇運転の場合であるが、下降運転の場合を第
５図を用いて上昇運転と異なる点を先に説明する。

時刻t₀で起動補償指令τを緩やかに立上げ、誘導電動機
21を低い回転数で回す。油圧ポンプ13の出力圧すなわち
圧力検出器15の信号15aがシリンダ３の油圧すなわち圧
力検出器14の信号14aより高くなるまで回転数を上げ、
乗かごが微速に上昇するまで起動補償指令τを増加さ
せ、時刻t₁で保持する。時刻t₁で電磁切替弁12を信号12
aにより電磁コイルが付勢され、逆方向を導通させる。
時刻t₂で速度指令ω_r*を立上げ、時刻t₃まで加速する。
時刻t₅で減速を始め、時刻t₆で着床速度となり、時刻t₆
で運転指令リレー43がオフし、時刻t₇で電磁切替弁12の
コイルは、消磁され逆止弁の機能に戻る。

下降運転について、以下第５図と第６図，第７図を用い
て詳細に説明する。

時刻t₀で運転指令リレー43がオンする。第６図，第７図
（ｄ）の接点４43a₁が閉じて、リレー64がオンする。第
６図（ｂ）の常閉接点43b₁が開き、常開接点64a₁が閉じ
て第６図（ｅ）に示すように基準起動補償指令τ₀が傾
斜をもつて立上がる。時刻T₁は第５図の時刻t₁と一致
し、時刻t₁で起動補償指令τ（基準起動補償指令τ₀）
は一定となる。常開接点43a₃が閉じると、オフデイレー
タイマーTOFF2とTOFF3がオンする。時刻t₀で常開接点43
a₃が閉じるとオフデイレータイマーTOFF2がオンし、常
開接点TOFF2aが閉じて電磁ブレーキ制御リレー４あ６が
オンし電磁ブレーキ16が開く。時刻t₁でリレー62がオン
する。デイレータイマーTOFF1は、常開接点43a₃と下降
運転指令リレーの常開接点DNa₂と常開接点62a₄が閉じる
ことによりオンする。電磁切替弁制御リレー63は、安全
確認リレーの常開接点60a₂，下降運転指令リレーの常開
接点DNa₃，常開接点62a₄が閉じることによりオンし、信
号12aにより電磁切替弁12を逆方向に導通させる。常開
接点62a₂が閉じるとオンデイレータイマーTONが遅れて
オンする。時刻t₂でオンデイレータイマーTONの常開接
点TONa₁が閉じ、下降運転指令リレーDNの常開接点DNa₁
を介して、速度指令発生回路33に下降運転速度指令を発
生させる。また、時刻t₁にオンデイレータイマーの常開
接点TONa₂が閉じ、起動補償指令出力制御リレー41がオ
ンする。乗かご５は時刻t₃まで加速し、定常走行にな
る。目的階に近付き時刻t₄で減速し、時刻t₅で着床速度
となる。時刻t₆で運転発生リレー10の常開接点10aが開
き、運転指令リレー43がオフする。時刻t₇でオフデイレ
ータイマーTOFF1がオフし、常開接点TOFF1aが開き、電
磁切替弁制御リレー63がオフし、電磁切替弁12が信号12
aにより逆止弁の機能に戻る。時刻t₉にオフデイレータ
イマーTOFF3がオフし、常開接点TOFF3aが開き起動補償
指令出力制御リレー41がオフし、運転は終了する。

以上のように、電動機21により駆動される油圧ポンプ13
と、通常は逆止弁として働き電磁コイル付勢により逆方
向にも導通する電磁切替弁であって上記油圧ポンプ13の
吐出油をシリンダ３に送る切替弁12と、上記油圧ポンプ
13の吐出流量を制御して乗かご５を昇降させる制御手段
26とを備えた油圧エレベーターにおいて、油圧ポンプ13
の出力圧を検出する手段15と、シリンダ３の油圧を検出
する手段14と、上記油圧ポンプ13の出力圧とシリンダの
油圧との差圧を求める手段OP3（第６（ｃ）図）と、こ
の差圧に基づくバイアスパターンで起動補償を行う手段
34とを設けている。

更に具体的には、乗かごの速度指令を発生する手段33
と、この速度指令をトルク指令に変換する速度制御手段
32と、このトルク指令を電流指令に変換するすべり周波
数形ベクトル制御手段31と、この電流指令に基づいて電
力変換器を駆動し、誘導電動機を回転させる電流制御手
段30と、油圧ポンプの出力圧を検出する手段15と、シリ
ンダの油圧を検出する手段14と、上記油圧ポンプの出力
圧とシリンダの油圧との差圧を求める手段OP3（第６
（ｃ）図）と、この差圧に基づく起動補償指令を上記ベ
クトル制御手段31のトルク指令として出力する手段34と
を備えた油圧エレベーターを構成している。

ここで、誘導電動機21を低い回転数で回し、油圧ポンプ
13の出力圧すなわち圧力検出器15の信号15aがシリンダ
３の油圧すなわち圧力検出器14の信号14aより高くなる
まで回転数を上げ、かごが微速に上昇するまで起動補償
指令τを増加させ、時刻t₁で保持し、次に時刻t₂で速度
指令ω_r*を立上げることについて説明する。

油圧ポンプ13の漏れを補充することで、油漏れに伴う起
動シヨツクの低減は達成される。

ところが油圧式では、シリンダとプランジヤ間の摩擦が
大きく、静摩擦と動摩擦の差が大きい。そこで本発明で
は、シリンダ３の油圧と油圧ポンプ13の出力圧を検出
し、油圧ポンプ13の出力圧がシリンダ油圧より高くまで
誘導電動機を回転数をあげ、静摩擦から動摩擦への移行
を円滑に行なうことにより、一層の起動シヨツク低減を
達成している。

静摩擦と動摩擦の差があまり大きくない場合や無視でき
て、起動シヨツクとして人体に感じない程度であれば、
第６図（ｃ）に示すバイアス基準電圧E₂を零、もしくは
負に設定できる。負電圧としても、それは、圧力検出器
14,15の出力信号14a,15aの差以上のものではなく、でき
るだけ、両出力信号14a,15aの差より絶対値で小さく
（｜信号14a−信号15a|＞｜E₂｜）また、起動シヨツク
低減の意味において、零に近い値である。

第３図は、第２図の速度制御装置26を更に詳細に示す。

このブロツク図はすべり周波数形ベクトル制御の基本回
路例である。

32はASR回路、31はベクトル制御回路、30は電流制御回
路を示す。ASR回路32の入力信号は、速度指令発生回路
の速度指令ω_r*とかごの速度信号ω_rと起動補償指令発
生回路34の起動補償指令τである。ASR回路32は、比例
積分定数Ki,サンプル値制御のＺ関数のZ^-1，比例定数K
p,トルクリミツタ，加算減算器から構成されている。

運転指令リレー43がオンすると、起動補償指令発生回路
34から起動補償指令τ（基準起動補償指令τ₀）が発生
し、常閉接点41bとトルクリミツタを介し、ベクトル制
御回路31の指令値τ＊となる。このとき、常開接点41a
が開いているので積分機能が動作せず、起動補償指令τ
がそのまま、ベクトル制御回路31の指令値τ＊となる。
このとき、速度指令ω_r*＝０、かごの速度ω_r＝０であ
る。

なお、ベクトル制御回路31の起動補償指令τは、乗かご
５が起動しない範囲、すなわち、油漏れによる起動シヨ
ツク低減の範囲で誘導電動機21を低速で回転させるバイ
アスパターンでも良い。

ベクトル制御回路31の入力信号は、ASR回路32のトルク
指令τ＊と誘導電動機21に直結されたパルスエンコーダ
22の信号22aすなわち誘導電動機21の回転速度ω_rMであ
る。ベクトル制御回路31は、比例定数K₁とK₂、誘導電動
機21の磁束成分I_m、関数と関数tan^-1(I_t/i_m)と加算器から構成されている。電流
制御回路30の指令ｉ＊は、周波数指令ω₁と電流値指令I
₁と位相指令θからなる。周波数指令ω₁は、トルク指令
τ＊に比例定数K₁を乗算し、すべり周波数ω_sを求め
る。次にすべり周波数ω_sに回転速度ω_rMを加えて周波
数指令ω₁を求める。電流指令I₁と位相指令θは、トル
ク指令τ＊に比例K₂を乗算し、誘導電動機21のトルク成
分I_tを求め、このトルク成分I_tと磁束成分I_mから関数との関数tan^-1(I_t/i_m)により各々求める。

電流制御回路30は、電流指令ｉ＊から三相交流の制御信
号i_u，i_v，i_wを求め、インバータ23を制御し、誘導電動
機21を回転させる。

起動補償指令から速度指令に切り替えてエレベーターを
加速するときの動作を説明する。速度指令発生回路に第
４図と第５図に示す時刻t₂で速度指令ω_r*が立上がると
同時に、常開接点41aが閉じて積分機能が動作し、起動
補償指令τは、常閉接点が開くので零になる。この結
果、ASR回路32は、かご速度ω_rを帰還信号とする比例積
分回路となり、かご速度ω_rが速度指令ω_r*に追従制御
するように誘導電動機21を制御し、油圧ポンプ13を回転
させる。

このようなシステム構成とすることにより、かごの速度
を含む速度帰還制御回路が実現され、速度制御性能の向
上が可能となる。この結果、停止位置前の着床速度を従
来の5m/minを2m/minまで下げることが可能となり、着床
速度が従来より低いので停止シヨツクも小さくすること
が可能となり、乗心地が良く、起動から着床までの速度
制御を円滑に行うことができる。

また、かごの速度を速度帰還信号に使用しているので、
着床速度が負荷や油温により変化しないので、着床速度
の運転時間すなわちノロノロ時間が短縮され、起動から
停止までの運転時間が短縮される。

更に、起動補償指令τをASR回路の後段に入力し、速度
帰還を速度指令ω_r*と乗かご速度ω_rの比較で行つてい
るので、起動補償指令τは速度帰還の外乱要因となら
ず、速度指令ω_r*に忠実な速度帰還を実現できる。

第８図（ａ）は、油圧ポンプ13をプーリ18,19とベルト2
0を介して誘導電動機21で回転させる構造を示してい
る。

下降時にベルト20が切れると、乗かごは、自重で急速に
下降方向に増速する。

そこで、第８図（ｂ）に示す様に、プーリ18と油圧ポン
プ13を連結している軸13bに電磁ブレーキ16を取付け、
ベルト20切断時の乗かご増速を防止している。

電磁ブレーキ16の取り付け位置は、プーリ18の反対側で
ある。このブレーキは、ドラム形でも良いが、小形軽量
化を考慮するとデスクブレーキが良い。

第９図は速度制御装置26内のベルト断検出器を示してい
る。

第９図（ａ）のベルト断検出器50の入力は、誘導電動器
の回転速度Ｗ_rMとかご速度ω_rである。回転速度ω_rMと
かご速度ω_rの差が所定値以上（例えば、定格速度の10
％以上）になると、ベルト断検出器50が動作し、リレー
49を付勢し、第７図の常閉接点49bを開き、安全確認リ
レー60がオフする。それで、常開接点60a₂，60a₃が開く
と電磁ブレーキ16の制御リレー46がオフし、第９図
（ｂ）に示す常開接点46aが開放され、電磁ブレーキ16
を閉じる。同時に電磁切替弁制御リレー63がオフし、電
磁切替弁12を逆止弁の機能に戻す。

ベルト断検出器50の動作を第９図（ｂ）により説明す
る。

OP3にかご速度ω_rが入力され、極性が反転する。OP4で
誘導電動機の回転速度ω_rMとかご速度ω_rと比較し、差
を求め絶対回路51で正の極性にする。例えば電流電圧E₃
の値を定格速度の10％の値にセツトしておく。OP5で電
源電圧E₃の値と絶対回路51の出力値を比較し、正の値に
なるとリレー49がオンする。

上記説明したベルト断検出器50の機能により、ベルト断
の故障に対し、増速を極めて小さくすることが可能であ
る。

次に、本発明の他の実施例について説明する。

第10図（ａ），（ｂ）は第６図（ｃ）に相当している。

第10図（ａ）において14Aは第１図の圧力検出器14の代
りに用いた流量形の出力電圧である。第６図（ｃ）と比
較して明らかな様に、圧力検出器15の出力信号15aは用
いられていない。即ち、この実施例は第１図の圧力検出
器15を省略したものである。

第10図（ｂ）においては、第10図（ａ）のOP3の代りに
パルスカウンタPCが用いられ、その入力として、第１図
に示すパルスエンコーダ（E₂）11の出力11aが用いられ
ている。

第１図で、起動補償により油圧ポンプ13の出力圧P₂がシ
リンダの油圧P₁より大きくなつた場合、逆止弁12は開
き、送油管12a内を圧油が流れ始める。その場合に、流
量形の出力は零であつたものが、圧油流れ検出により、
ある値14Aを示すことになる。バイアス基準電圧E₂を流
量計出力14Aが越えたことをもつてリレー61をオンさせ
る。

また、第１図で、同様に、逆止弁12が開き、送油管12a
内を圧油が流れ始めると、乗かご５は微速で上昇する。
微速上昇はパルスエンコーダー11で検出されるので、上
昇移動量あるいは換算速度相当のパルス数がバイアス基
準電圧E₂に相当するパルス設定値E_Pを越えたらリレー61
をオンさせる。

これらの例でも起動補償のバイアスパターンは、第６図
（ｅ）の形となる。

第10図（ａ）（ｂ）で、リレー61のオンは、シリンダの
油圧と油圧ポンプの出力圧の差圧を流量計出力、パルス
エンコーダ出力の形で把握するものである。

両実施例でも、設定値E₂，E_Pをシリンダ油圧と油圧ポン
プ出力圧が等しい状態に設定することができる。これら
の実施例は、逆止弁12よりシリンダ３に向つて流れる吐
出流量を検出する手段（第10図（ａ）図の出力14A）
と、その吐出流量に基づくバイアスパターンで起動補償
を行う手段34とを設けた油圧エレベーター、および乗か
ごの上昇量もしくは上昇速度を検出する手段11（第10
（ｂ）図の出力11a）と、その検出値に基づくバイアス
パターンで起動補償を行う手段34とを設けた油圧エレベ
ーターを構成している。

以下に、本発明の実施態様を説明する。

（１）．本実施例の速度制御装置の電流制御回路30,ベ
クトル制御回路31,ASR回路32,速度指令発生回路33,起動
補償指令回路34は、各々別回路であるように記載した
が、これは、機能上の説明のためであり、マイクロコン
ピユータを使用したときは、ソフトで構成するため、上
記各機能をまとめて構成することも可能である。

（２）．第３図で、起動補償指令τ₀を速度指令ω_r*と
加算する形として、パルスエンコーダ（E₂）11の出力ω
_Rと比較してもよい。

（３）．第４図では、時刻t₂で速度指令ω_r*が零から立
上がつている。時刻t₂で起動補償指令τと速度指令ω_r*
が切り変わつた場合、乗かごが微速上昇中であると、速
度帰還系は速度指令が零であるので、乗かごを止める方
向の力が働く。そこで、速度指令ω_r*の立上がりとし
て、微速上昇分を上乗せして、出力される様にして、速
度指令ω_r*への切り替えが円滑に行われる様にしてもよ
い。

（４）．第１図では、プランジヤ４で乗かごを直接駆動
しているが、プランジヤにプーリを設け、乗かごに一端
をそして他端を固定したロープをプーリに巻掛け、プラ
ンジヤを上下させることで、ロープを介して乗かごを上
下させる間接式の駆動としてもよい。

（５）．第１図では、油圧ポンプをベルトを介して誘導
電動機で駆動しているが、軸直結あるいは歯車結合方式
でも良い。

（６）．第１図の電磁切替弁は逆止弁と逆方向への導通
を行う弁が分離しており、両弁を介して送油管12aと13a
が連通される様になつていれば良い。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、油圧ポンプにおけ
る油漏量相当のバイアスパターンを直接的に正確に発生
させて、起動シヨツクの小さな油圧エレベーターを得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明油圧エレベーターの一実施例を示す全
体構成図、第２図は第１図の速度制御装置の概略構成を
示す図、第３図は第１図の速度制御装置の詳細図、第４
図，第５図は第１図の油圧エレベーターの上昇および下
降運転時の状況を説明する図、第６図（ａ）〜（ｅ）は
本発明になる起動補償指令発生回路を説明する図、第７
図は第１図の油圧エレベーターのシーケンス回路図、第
８図（ａ），（ｂ）は第１図の油圧ポンプ，誘導電動機
の配置構成を示す図、第９図（ａ），（ｂ）は第１図の
油圧ポンプ、誘導電動機を結合するベルトの切断検出器
を示す図、第10図（ａ），（ｂ）は各々第６図（ｃ）の
相当する本発明の他の実施例を示す図である。３……シリンダ、４……プランジヤ、５……乗かご、1
1,12……パルスエンコーダ、12……電磁切替弁、13……
油圧ポンプ、14,15……圧力検出器、21……誘導電動
機、26……速度制御装置、34……起動補償指令発生回
路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電動機により駆動される油圧ポンプと、通
常は逆止弁として働き電磁コイル付勢により逆方向にも
導通する電磁切替弁であって上記油圧ポンプの吐出油を
シリンダに送る切替弁と、上記油圧ポンプの吐出流量を
制御して乗かごを昇降させる制御手段とを備えた油圧エ
レベーターにおいて、油圧ポンプの出力圧を検出する手段と、シリンダの油圧を検出する手段と、上記油圧ポンプの出力圧とシリンダの油圧との差圧を求
める手段と、この差圧に基づくバイアスパターンで起動補償を行う手
段とを設けたことを特徴とする油圧エレベーター。
【請求項２】請求項１において、上記起動補償手段は、
油圧ポンプの出力圧を、シリンダの油圧と基準値の和と
の比較で差圧を求める手段と、この差圧が所定値となる
ように起動補償指令を出力する手段を備えたことを特徴
とする油圧エレベーター。
【請求項３】請求項２において、上記基準値は正の値で
あり、上記起動補償手段は、乗かごが微速で上昇するま
で起動補償指令を出力することを特徴とする油圧エレベ
ーター。
【請求項４】請求項２において、上記基準値は負の値で
あり、上記差圧は、起動前の値よりも小さくなる様に設
定されていることを特徴とする油圧エレベーター。
【請求項５】電動機により駆動される油圧ポンプと、通
常は逆止弁として働き電磁コイル付勢により逆方向にも
導通する電磁切替弁であって上記油圧ポンプの吐出油を
シリンダに送る切替弁と、上記油圧ポンプの吐出流量を
制御して乗かごを昇降させる制御手段とを備えた油圧エ
レベーターにおいて、逆止弁よりシリンダに向つて流れる吐出流量を検出する
手段と、その吐出流量に基づくバイアスパターンで起動
補償を行う手段とを設けたことを特徴とする油圧エレベーター。
【請求項６】電動機により駆動される油圧ポンプと、通
常は逆止弁として働き電磁コイル付勢により逆方向にも
導通する電磁切替弁であって上記油圧ポンプの吐出油を
シリンダに送る切替弁と、上記油圧ポンプの吐出流量を
制御して乗かごを昇降させる制御手段とを備えた油圧エ
レベーターにおいて、乗かごの上昇量もしくは上昇速度を検出する手段と、その検出値に基づくバイアスパターンで起動補償を行う
手段とを設けたことを特徴とする油圧エレベーター。
【請求項７】上記請求項第１項〜第３項、第５項または
第６項において、上記電磁切替弁の電磁コイルを、乗か
ごが微速上昇した後に付勢する手段を備えたことを特徴
とする油圧エレベーター。
【請求項８】誘導電動機により駆動される油圧ポンプ
と、通常は逆止弁として働き電磁コイル付勢により逆方
向にも導通する電磁切替弁であって上記油圧ポンプの吐
出油をシリンダに送る切替弁と、上記油圧ポンプの吐出
流量を制御して乗かごを昇降させる制御手段とを備えた
油圧エレベーターにおいて、乗かごの速度指令を発生する手段と、この速度指令をトルク指令に変換する速度制御手段と、このトルク指令を電流指令に変換するすべり周波数形ベ
クトル制御手段と、この電流指令に基づいて電力変換器を駆動し、誘導電動
機を回転させる電流制御手段と、油圧ポンプの出力圧を検出する手段と、シリンダの油圧を検出する手段と、上記油圧ポンプの出力圧とシリンダの油圧との差圧を求
める手段と、この差圧に基づく起動補償指令を、上記ベクトル制御手
段のトルク指令として出力する手段とを備えたことを特徴とする油圧エレベーター。
【請求項９】請求項８において、乗かごの速度を上記速
度制御手段への速度帰還信号としていることを特徴とす
る油圧エレベーター。
【請求項１０】請求項８において、誘導電動機の速度を
上記ベクトル制御手段への速度帰還信号としていること
を特徴とする油圧エレベーター。
【請求項１１】請求項１〜10のいずれか１項において、
電動機と油圧ポンプを連結するベルトと、乗かご速度と
電動機速度の速度差を検出する手段と、この速度差が所
定値以上になつたことに応動して油圧ポンプの回転を止
めるブレーキ手段を設けたことを特徴とする油圧エレベ
ーター。