JPH08208139A - エレベータの制動力測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 迅速に、かつ正確に制動力を測定できるエレ
ベータの制動力測定装置の提供。 【構成】 制動機３に対して解放動作指令を出力する解
放指令手段２５と、乗かご６の速度を検出する速度検出
手段２１と、乗かご６の速度データおよびエレベータの
諸定数データに基づいてエレベータの慣性能率を演算す
るとともに、この慣性能率に基づいて制動機３の制動力
を演算する演算部３１とを備え、制動機３を調整するこ
となく、種々のデータの演算により制動力を求めるよう
にした。 【効果】 保守作業の効率と乗かごの制動時の安全性と
を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、乗かごおよびつり合い
おもりを主ロープを介して駆動する電動機と、この電動
機に対して制動力を付与する制動機とを有するエレベー
タの制動力測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は一般的なエレベータの全体構成を
示す説明図、図６は図５のエレベータに備えられる制動
機の正面図である。一般にエレベータは、図５に示すよ
うに、上部の機械室１に、電動機２、制動機３などが設
けられており、主電源４から電力を供給することにより
電動機２が起動するとともに制動機３が解放され、前記
の機械室１下方に形成される昇降路５内を乗かご６、つ
り合いおもり７が昇降するようになっている。これらの
乗かご６、つり合いおもり７を懸垂する主ロープ８は、
前記の電動機２の回転軸２ａと一体的に回転するシーブ
９に巻掛けられ、これらの乗かご６、つり合いおもり７
より補償ロープ１０が垂下されている。

【０００３】上記の制動機３は、図６に示すように、電
動機２の回転軸２ａと一体的に回転する回転ドラム１１
と、この回転ドラム１１の両側にそれぞれ設けられ、各
一端を中心として回動する一対のレバー１２と、これら
のレバー１２に装着され、前記の回転ドラム１１に当接
可能な一対の制動シュー１３と、前記のレバー１２を閉
じる方向に弾性力を付与する制動ばね１４と、この制動
ばね１４の弾性力に抗して前記のレバー１２を押し開く
電磁装置１５とを有している。この電磁装置１５は、電
磁コイル１６と、この電磁コイル１６の励磁により図６
の下方に吸引されるプランジャ１７と、このプランジャ
１７の押付力により前記のレバー１２を押し開く一対の
プランジャレバー１８とを備えている。

【０００４】この制動機３にあっては、次のように回転
ドラム１１の制動と、この制動状態の解除とを交互に行
なうようになっている。すなわち、通常時に制動ばね１
４によりレバー１２を閉じる方向に弾性力が付与される
ことから、各レバー１２を介して制動シュー１３が回転
ドラム１１に当接し、その結果、この回転ドラム１１が
制動される。そして、電磁コイル１６に電流が流れると
き、この電磁コイル１６の部分で電磁力が発生してプラ
ンジャ１７が図６の下方に吸引されるので、プランジャ
レバー１８が回動してレバー１２を外側へ押圧し、これ
らのレバー１２が開かれる。これに伴い、制動シュー１
３がそれぞれ回転ドラム１１から離隔するので、この回
転ドラム１１の制動状態が解除される。その後、電磁コ
イル１６に流れる電流を遮断するとき、前述したように
再び回転ドラム１１が制動される。

【０００５】従来、この制動機３の制動力を点検する
際、まず制動ばね１４を緩めて設定長さを調整し、すな
わち制動機３の制動力を通常時より小さく調整した状態
で制動機３を制動状態にしたまま回転ドラム１１を駆動
し、この回転ドラム１１が滑り出すときの駆動力を測定
した後、前記の制動ばね１４をさらに緩めて前記の測定
を再び行ない、このように制動ばね１４を調整して回転
ドラム１１が滑り出すときの駆動力の測定を数回繰り返
すことにより複数の測定データを得て、次いで、この複
数の測定データに基づいて通常状態での制動機３の制動
力を推測するようになっていた。

【０００６】また、上記のように制動ばね１４の調整を
行なわずに、電動機２の慣性能率や、乗かご６、つり合
いおもり７、主ロープ８等の直線運動系の総重量などか
ら定められる諸定数よりエレベータの慣性能率を算出
し、この慣性能率に基づいて制動機３の制動力を算出す
る方法もあった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで前述した従来
技術では、制動ばね１４を緩めて制動機３の制動力を測
定する場合、制動ばね１４の取り扱いなどに煩雑な手間
を要するとともに、制動ばね１４を緩めた状態で得た測
定データに基づいて通常の使用状態での制動力を推測す
るようになっているのでこの制動機３の制動力を正確に
測定するのが困難であった。

【０００８】また、電動機２の慣性能率や、乗かご６、
つり合いおもり７、主ロープ８等の直線運動系の総重量
などから定められる諸定数よりエレベータの慣性能率を
算出する場合、その算出根拠となる諸定数の中には各エ
レベータの固有の値が含まれるため、この固有の値をそ
れぞれのエレベータの設計資料等に基づいて調査する煩
雑な作業が必要となり、この作業に多くの時間を要する
という問題があった。

【０００９】本発明はこのような従来技術における実情
に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、制動機の
制動ばねを調整する作業を要せずに、迅速に、かつ正確
に制動機の制動力を測定することのできるエレベータの
制動力測定装置を提供することにある。

【００１０】また、その第２の目的は、電動機の慣性能
率や、乗かご、つり合いおもり、主ロープ等の直線運動
系の総重量などから定められる諸定数を設計資料等に基
づいて調査する煩雑な作業を要せずに、効率的にエレベ
ータの慣性能率を求めることのできるエレベータの制動
力測定装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の第１の目
的を達成するため、乗かごおよびつり合いおもりを懸垂
する主ロープを駆動する電動機と、この電動機に対して
制動力を付与する制動機とを有するエレベータの制動力
測定装置において、前記乗かごの速度を検出して速度デ
ータを出力する速度検出手段と、前記速度データを記憶
する記憶部と、前記エレベータの諸定数データを入力す
る入力手段と、これらの速度データおよび前記諸定数デ
ータに基づいて前記エレベータの慣性能率を演算すると
ともに、この慣性能率に基づいて前記制動機の制動力を
演算する演算部とを備えた構成にしてある。

【００１２】また、上記の第２の目的を達成するため、
上記の構成に加えて、制動機に対して解放動作指令を出
力する解放指令手段を備え、電動機への電力供給を停止
するとともに前記制動機を解放することによりフリーな
状態で乗かごおよりつり合いおもりを運転し、このフリ
ーラン運転時の速度データおよびエレベータの諸定数デ
ータに基づいて前記エレベータの慣性能率を演算する構
成にしてある。

【００１３】

【作用】本発明は前記のように構成したので、乗かご速
度を速度検出手段により検出して速度データを出力して
記憶部で記憶し、次いで、この記憶した速度データと入
力手段を介して入力されたエレベータの諸定数データと
に基づいてエレベータの慣性能率を演算した後、この慣
性能率に基づいて制動機の制動力を演算する。これによ
って、制動機の制動ばねを調整する煩雑な手間を要せず
に、迅速に、かつ正確に制動機の制動力を測定すること
ができる。

【００１４】また、制動機に対して解放動作指令を出力
する解放指令手段を備えたものにあっては、この解放指
令手段の出力により乗かごのフリーラン運転を行ない、
その際の速度を速度検出手段により検出して速度データ
を出力して記憶部で記憶し、次いで、この記憶した速度
データと入力手段を介して入力されたエレベータの諸定
数データとに基づいて乗かごの加速度を演算し、この加
速度と不平衡トルクからエレベータの慣性能率を演算す
る。これによって、電動機の慣性能率や、乗かご、つり
合いおもり、主ロープ等の直線運動系の総重量などから
定められる諸定数を設計資料等に基づいて調査する煩雑
な作業を要せずに、効率的にエレベータの慣性能率を算
出することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明のエレベータの制動力測定装置
の実施例を図に基づいて説明する。図１は本発明のエレ
ベータの制動力測定装置の一実施例を示すブロック図、
図２は図１のエレベータに備えられる電動機の界磁電流
と界磁磁束との相関関係を示す特性図、図３は図１の制
動力測定装置によりエレベータの慣性能率を求める処理
手順を示すフローチャート、図４は図１の制動力測定装
置によりエレベータの慣性能率に基づいて制動機の制動
力を求める処理手順を示すフローチャートである。な
お、図１において前述した図５と同等のものには同一符
号を付してある。

【００１６】本実施例の制動力測定装置は、図１に示す
ように、乗かご６の速度を検出して速度データを出力す
る速度検出手段２１と、電動機２の電機子電流および界
磁電流をそれぞれ検出し電流データを出力する電流検出
手段２２、２３と、エレベータ主電源４の遮断状態を検
出する電源確認手段２４と、制動機３に解放動作指令を
出力する解放指令手段２５と、これらの速度検出手段２
１、電流検出手段２２、２３、電源確認手段２４および
解放指令手段２５と接続される制御部２６と、この制御
部２６に接続され、前記の速度データおよび電流データ
を処理するパーソナルコンピュータ２７とを備えてい
る。

【００１７】上述した制御部２６はマイクロコンピュー
タ２８を有し、このマイクロコンピュータ２８により、
速度検出手段２１から出力される乗かご６の速度データ
と、電流検出手段２２、２３から出力される電動機２の
電流データとをパーソナルコンピュータ２７に送信する
タイミングの制御や送受信の切換え制御を行なうととも
に、解放指令手段２５が解放動作指令を出力する動作の
制御を行なうようになっている。また、この制御部２６
は、乗かご６の速度データに基づいて乗かご速度があら
かじめ定められる速度を超えたことを判定する速度判定
手段と、解放指令手段２５から動作指令を出力する時間
が所定時間に到達したことを判定する時間判定手段とを
有し、これらの判定結果に応じて上述した解放指令手段
２５の動作を制御するようになっている。

【００１８】上述したパーソナルコンピュータ２７は、
前記の速度データを含む種々のデータを記憶する記憶部
３１と、エレベータの諸定数データを入力する入力手
段、例えばキーボード３２と、これらの速度データおよ
び諸定数データに基づいてエレベータの慣性能率を演算
するとともに、この慣性能率に基づいて制動機３の制動
力を演算する演算部３３と、この演算部３３の演算結果
などを表示する表示部３４とを有している。

【００１９】この実施例にあっては、図３に示す処理手
順Ｓ１〜Ｓ１０にしたがってエレベータの慣性能率を求
めた後、図４に示す処理手順Ｓ１１〜Ｓ１９にしたがっ
て制動機３の制動力を求めるようになっている。すなわ
ち、まず図３の手順Ｓ１として、測定対象のエレベータ
の電動機２のシーブ９の直径、乗かご６の重量、および
つり合いおもり７の重量などの諸定数データをパーソナ
ルコンピュータ２７に入力し、このパーソナルコンピュ
ータ２７でエレベータの不平衡トルクを次の（１）式に
よって演算する。 Ｔub＝Ｄ（Ｍcw−Ｍｃ)／２…………（１）式 この（１）式において、Ｔubは不平衡トルク、Ｄは電動
機２のシーブ９の直径、Ｍcwはつり合いおもり７の重
量、Ｍｃは乗かご６の重量をそれぞれ示している。

【００２０】次いで、手順Ｓ２としてエレベータの主電
源４を遮断すると、電動機２は電気的トルクが発生せ
ず、制動機３は図６の制動ばね１４の付勢力により制動
状態となるため電動機２が停止し、手順Ｓ３として、主
電源４の遮断状態を電源確認手段２４により確認して制
御部２６により判定を行なう。このとき、主電源４が遮
断されていることを確認した場合、手順Ｓ４として、制
御部２６の制御により解放指令手段２５から制動機３に
解放動作指令を出力し、手順Ｓ５として図６の電磁コイ
ル１６が励磁されるため、制動機３が解放される。

【００２１】その結果、手順Ｓ５として乗かご６はつり
合いおもり７より軽いため、これに伴って生じる不平衡
トルクによって乗かご６が加速しながら上昇するので、
手順Ｓ６として乗かご６の速度を速度検出手段２１によ
り検出して速度データを制御部２６を介してパーソナル
コンピュータ２７へ伝送し、このパーソナルコンピュー
タ２７の記憶部３１に記憶する。次いで手順Ｓ７とし
て、乗かご６の速度データに基づいて乗かご速度があら
かじめ定められる速度に超えたかどうかを判定するとと
もに、解放指令手段２５から解放動作指令を出力する時
間が所定時間、例えば数秒間になったかどうかを判定す
る。その結果、前記の乗かご速度があらかじめ定められ
る速度に到達したか、または、前記の出力時間があらか
じめ設定した時間になった場合、手順Ｓ８として制御部
２６の制御により解放指令手段２５からの解放動作指令
の出力状態を解除すると、制動機３が再び制動状態に戻
ることから、乗かご６が停止する。

【００２２】その後、手順Ｓ９として記憶部３１で記憶
した乗かご６の速度データに基づいて、パーソナルコン
ピュータ２７の演算部３３により乗かご６の加速度を演
算し、手順Ｓ１０としてエレベータの慣性能率を次の
（２）式により演算する。 Ｊ＝Ｔub／（ｄω／ｄｔ）…………（２）式 この（２）式において、Ｊはエレベータの慣性能率、ω
は電動機２の回転角速度、Ｔubは不平衡トルク、ｔは時
間間隔をそれぞれ示している。

【００２３】このようにしてエレベータの慣性能率を求
めた後、図４の手順Ｓ１１として、上記の手順Ｓ２で遮
断した主電源４を投入し、手順Ｓ１２として乗かご６の
下降運転を行ない所定の速度で下降させて、手順Ｓ１３
として乗かご６を非常停止する。この乗かご６の減速時
に、手順Ｓ１４として速度検出手段２１により乗かご６
の速度を検出して速度データを出力するとともに、電流
検出手段２２、２３により電動機２の電機子電流および
界磁電流を検出して電流データを出力し、これらの速度
データおよび電流データを制御部２６を介してパーソナ
ルコンピュータ２７で受信して記憶部３１により記憶す
る。

【００２４】次いで、手順Ｓ１５として前記の記憶部３
１により記憶した速度データに基づいて、演算部３３で
乗かご６の減速度を演算し、次いで手順Ｓ１６として前
記の記憶部３１により記憶した界磁電流データに基づい
て、図２に示す界磁電流Ｉｆと界磁磁束ζφの関係から
界磁磁束を求めるとともに、前記の記憶部３１により記
憶した電機子電流データに基づいて、電動機２に発生し
た電気的制動力を次の（３）式により演算し、その演算
結果を記憶部３１に記憶する。 Ｔdy＝ζφ・Ｉａ…………（３）式 この（３）式において、Ｔdyは電動機２に発生した電気
的制動力、ζφは電動機２の界磁磁束、Ｉａは電動機２
の電機子電流をそれぞれ示している。

【００２５】次いで手順Ｓ１７として、記憶部３１に記
憶した乗かご６の加速度データと電気的制動力データに
基づいて、制動機３の制動力を次の（４）式により演算
し、その演算結果を記憶部３１に記憶する。

【００２６】 Ｔｂ＝Ｊ（ｄω／ｄｔ）＋Ｔdy−Ｔub…………（４）式 この（４）式において、Ｔｂは制動機３の制動力、Ｊは
エレベータの慣性能率、Ｔdyは電動機２で発生した電気
的制動力、Ｔubは不平衡トルクをそれぞれ示している。

【００２７】次いで手順Ｓ１８として、パーソナルコン
ピュータ２７により、記憶部３１に記憶した制動機３の
制動力をあらかじめ定められる基準値と比較し、制動機
３の制動力が正常であるかどうかを判定し、手順Ｓ１９
として表示部３４に判定結果を表示する。

【００２８】このように構成した実施例では、制動機３
の制動ばねを調整する必要がないことから、制動機３の
制動力点検を迅速に行なえるとともに、乗かご６の停止
に伴ってエレベータ利用者に迷惑を及ぼすことや、制動
ばね１４を緩めた状態から通常状態に復旧する際の作業
ミスを生じることを防止できる。また、制動ばね１４を
緩めた状態での点検データに基づいて通常の使用状態で
の制動力を推測する必要がなく、すなわち制動力を通常
の使用状態で直接的に点検することから、正確に制動機
３の制動力を点検できる。このとき、制動機３が作動す
る状態で電動機２を駆動する必要がないので、電動機２
に過大な負担を掛けなくて済む。

【００２９】また、エレベータの慣性能率を算出する際
に、電動機２の慣性能率や、乗かご６、つり合いおもり
７、主ロープ８等の直線運動系の総重量などから定めら
れる諸定数を設計資料等に基づいて調査する煩雑な作業
を要せずに済む。

【００３０】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、制
動機の制動ばねを調整する作業を要せずに迅速に制動機
の制動力を点検でき、したがって、エレベータの保守作
業の効率向上を図れるとともに、エレベータ利用者への
迷惑が及ぶことを防止できる。また、正確に制動機の制
動力を点検できることから、制動機の作動状態を確実に
把握してエレベータの安全性を高めることができる。さ
らに、前述した制動力を点検する際、電動機に過大な負
担を掛けなくて済むので、この電動機の故障や寿命の低
下等を避けることができる。

【００３１】さらに、電動機の慣性能率や、乗かご、つ
り合いおもり、主ロープ等の直線運動系の総重量などか
ら定められる諸定数を設計資料等に基づいて調査する煩
雑な作業を要せずに、迅速にエレベータの慣性能率を算
出することができるので、この点からも制動機の制動力
測定の効率向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエレベータの制動力測定装置の一実施
例を示すブロック図である。

【図２】図１のエレベータに備えられる電動機の界磁電
流と界磁磁束との相関関係を示す特性図である。

【図３】図１の制動力測定装置によりエレベータの慣性
能率を求める処理手順を示すフローチャートである。

【図４】図１の制動力測定装置によりエレベータの慣性
能率に基づいて制動機の制動力を求める処理手順を示す
フローチャートである。

【図５】一般的なエレベータの全体構成を示す説明図で
ある。

【図６】図５のエレベータに備えられる制動機の正面図
である。

【符号の説明】

２ 電動機 ３ 制動機 ４ 主電源 ６ 乗かご ７ つり合いおもり ８ 主ロープ ２１ 速度検出器 ２４ 電源確認手段 ２５ 解放指令手段 ２６ 制御部 ２７ パーソナルコンピュータ ２８ マイクロコンピュータ ３１ 記憶部 ３２ キーボード（入力手段） ３３ 演算部 ３４ 表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石田 礼 東京都千代田区神田錦町１丁目６番地 株 式会社日立ビルシステムサービス内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 乗かごおよびつり合いおもりを主ロープ
   を介して駆動する電動機と、この電動機に対して制動力
   を付与する制動機とを有するエレベータの制動力測定装
   置において、前記乗かごの速度を検出して速度データを
   出力する速度検出手段と、前記速度データを記憶する記
   憶部と、前記エレベータの諸定数データを入力する入力
   手段と、これらの速度データおよび諸定数データに基づ
   いて前記エレベータの慣性能率を演算するとともに、こ
   の慣性能率に基づいて前記制動機の制動力を演算する演
   算部とを備えたことを特徴とするエレベータの制動力測
   定装置。
2. 【請求項２】 制動機に対して解放動作指令を出力する
   解放指令手段を備え、電動機への電力供給を停止すると
   ともに前記制動機を解放することによりフリーな状態で
   乗かごおよびつり合いおもりを運転し、このフリーラン
   運転時の速度データおよびエレベータの諸定数データに
   基づいて前記エレベータの慣性能率を演算するようにし
   たことを特徴とする請求項１記載のエレベータの制動力
   測定装置。
3. 【請求項３】 エレベータ主電源の遮断状態を確認する
   電源確認手段を備え、この電源確認手段の確認結果に応
   じて解放指令手段を作動させるようにしたことを特徴と
   する請求項２記載のエレベータの制動力測定装置。
4. 【請求項４】 乗かごの速度データに基づいて乗かご速
   度があらかじめ定められる速度を超えたことを判定する
   速度判定手段を備え、この速度判定手段の判定結果に応
   じて解放指令手段の指令出力を停止させるようにしたこ
   とを特徴とする請求項２記載のエレベータの制動力測定
   装置。
5. 【請求項５】 解放指令手段から解放動作指令を出力す
   る時間があらかじめ設定した時間に到達したことを判定
   する時間判定手段を備え、この時間判定手段の判定結果
   に応じて解放指令手段の指令出力を停止させるようにし
   たことを特徴とする請求項２記載のエレベータの制動力
   測定装置。