JPH0867433A

JPH0867433A - 油圧エレベータ制御装置

Info

Publication number: JPH0867433A
Application number: JP6207170A
Authority: JP
Inventors: Shigefumi Hibiya; 滋史日比谷; Yasuhiro Hirashiki; 敷安洋平
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba FA Systems Engineering Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba FA Systems Engineering Corp
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1994-08-31
Publication date: 1996-03-12

Abstract

(57)【要約】【目的】負荷圧力や油温の変動にかかわらず常に充分
な着床精度及びサービスを維持できるようにする。【構成】かご１を上昇させようとする場合、交流モー
タ７の回転駆動により油圧ポンプ８から圧油が吐出され
油圧ジャッキ２内の圧力を上げる。これにより、プーリ
４がプランジャ３に押し上げられ、かご１が上昇する。
かご１を下降させようとする場合、交流モータ７は上昇
時とは逆方向に回転駆動され、油圧ポンプ２から油タン
ク１０に油が還流されるので油圧ジャッキ２内の圧力が
下がる。これにより、プランジャ３がプーリ４に押し下
げられ、かご１が下降する。このとき、圧力負荷や油温
が変化しても、速度制御装置１３はセンサ１５，１６か
らの検出信号によりインバータ装置１２の周波数を制御
し、交流モータ７の回転数を最適に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧エレベータの制御
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、巻上式のエレベータでは、最上
階にエレベータ機械室を設置することが必要になるが、
油圧エレベータでは、このような機械室を必要としな
い。そのため、油圧エレベータは巻上式エレベータに比
べて、スペース的に有利であり、高さも一階床分だけ低
くできることから、アパートや団地など、比較的低階床
であることが要求されるビルに多く採用されている。

【０００３】この油圧エレベータの一般的構成は次のよ
うになっている。すなわち、一端側が固定されたロープ
の他端側に上下動自在なプーリを介して、かごが吊り下
げられており、このプーリを油圧ジャッキのプランジャ
が上下に駆動することにより、かごを昇降動させるよう
にしている。

【０００４】この油圧ジャッキには、油タンクからの油
が油圧ポンプにより油圧配管を介して供給されるように
なっており、エレベータ運転中は、油タンク、油圧ポン
プ、油圧配管及び油圧ジャッキにより形成される経路を
油が循環するようになっている。そして、かごを上昇さ
せる場合は油圧ポンプを一定回転数で回転させておき、
油圧ジャッキから油タンクへ戻る油圧配管途中に設けら
れた流量調整バルブを絞り込むことによって油圧ジャッ
キ内の圧力を上げ、これによりプランジャを押上げるこ
とにより、かごを上昇させるようにする。また、かごを
下降させる場合は、油圧ポンプを停止させ、流量調整バ
ルブを開放して、油圧ジャッキから油タンクに還流する
流量を増大させることにより油圧ジャッキ内の圧力を下
げ、これによりプランジャと共にかごを下降させるよう
にしている。

【０００５】図３は、このような動作を行う従来装置の
ブロック図である。つまり、速度制御装置３１は、走行
開始時点から着床時点までに必要な油容積を演算し、こ
の容積に基いた流量パターンすなわち速度パターンを演
算し、このパターンに基く電流信号を出力する。流量調
整バルブ３２は、この電流信号に応じてその弁開度を変
化させ、必要な圧油流量を油圧ジャッキ３３に供給す
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
油圧エレベータでは、負荷圧力（油圧）や油温が変化す
ると油の粘性特性が変化するため、油圧ポンプの容積効
率や油圧ポンプ及び流量調整バルブの漏れ量にも変化が
生じ、エレベータの走行特性が変化する結果となってい
た。

【０００７】例えば、図４は、エレベータかごの上昇時
の走行パターンを示すものであり、Ａは正常時のパター
ン、Ｂは負荷圧力（又は油温）増大時のパターン、Ｃは
負荷圧力（又は油温）低下時のパターンである。また、
下降時には、ＢとＣとのレベルが入れ替わった逆の特性
となる。

【０００８】このようなエレベータの走行特性の変化
は、油圧ポンプの特性に起因するものである。すなわ
ち、図５に示すように、負荷圧力（又は油温）が増加す
ると油圧ポンプ吐出量は小さくなり、逆に、負荷圧力
（又は油温）が低下すると油圧ポンプ吐出量は大きくな
るからである。

【０００９】従来の油圧エレベータ制御装置は、このよ
うな走行特性の変化に基く着床精度の低下を防止するた
め、図４にも示したような低速走行領域を設け、パター
ンＢ，ＣがパターンＡから乖離することによる影響を相
殺するようにしていた。しかし、それでも充分な着床精
度を得ることが困難であり、また、低速走行領域を設け
たことに起因するサービ低下も避けることができないの
が実情であった。

【００１０】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、着床精度及びサービスの充分な向上を図ることが
可能な油圧エレベータ制御装置を提供することを目的と
している。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、請求項１記載の発明は、エレベータかご
が取付部材を介して取付けられた油圧ジャッキと、前記
油圧ジャッキに油圧配管を介して連通する油圧ポンプ
と、を有し、前記油圧ポンプ及び油圧ジャッキ間の油圧
流量を制御することにより前記エレベータかごを昇降動
させる油圧エレベータ制御装置において、前記油圧ポン
プ駆動用のモータを可変速制御するインバータ装置と、
前記油圧ポンプ及び油圧ジャッキ間の油圧流量を検出す
る流量センサと、前記圧油の油圧を検出する圧力センサ
と、前記圧油の温度を検出する油温センサと、前記各セ
ンサからの検出信号の入力に基いて、前記インバータ装
置に周波数制御指令を出力する速度制御装置と、を備え
たことを特徴とするものである。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記油圧配管は、弁開度の連続的な変化が
可能な流量調整バルブが設けられたものであり、前記速
度制御装置は、前記エレベータかごを上昇させる場合の
み前記インバータ装置に周波数制御指令を出力するもの
であり、前記エレベータかごを下降させる場合は前記流
量調整バルブに弁開度制御指令を出力することにより、
前記圧油流量を制御するものである、ことを特徴とする
ものである。

【００１３】

【作用】請求項１記載の発明において、速度制御装置は
インバータ装置に対する周波数制御指令を替えることに
より油圧ポンプ駆動用モータの回転数を自在に制御する
ことができる。

【００１４】一方、油圧ポンプ駆動用モータの回転数
は、基本的には圧油流量の関数として表わされるが、さ
らに、この関数のパラメータには油圧及び油温を含める
ことができる。

【００１５】したがって、速度制御装置は、負荷圧力や
油温が変動しても、その変動を圧力センサ及び油温セン
サにより検出し、その変動に応じて油圧ポンプ駆動用モ
ータの回転数を最適に維持することができる。

【００１６】請求項１記載の発明では、上昇時及び下降
時共に、油圧ポンプ駆動用モータの回転数の調整により
油圧ポンプの特性の変化に対処することとしているが、
請求項２記載の発明では、下降時には油圧ポンプ駆動用
モータを停止させ、流量調整バルブの弁開度制御のみに
より対処するようにしている。したがって、請求項１記
載の発明よりも、エネルギーの省力化を図ることができ
る。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１及び図２に基き
説明する。図１は請求項１記載の発明の実施例を示す構
成図であり、図２は図１における速度制御装置１３の詳
細な構成を示すブロック図である。

【００１８】図１において、一端側が固定されたロープ
５の他端側に上下動自在なプーリ４を介して、かご１が
吊り下げられており、このプーリ３を油圧ジャッキ２の
プランジャ３が上下に駆動することにより、かご１を昇
降動させるようにしている。

【００１９】油圧ジャッキ２には、油タンク１０からの
油が油圧ポンプ８により油圧配管６を介して供給される
ようになっている。油圧配管６の途中にはバルブ９が設
けられている。このバルブ９は流量調整を行うものでは
なく、単に弁のオン・オフのみを行うものであって、か
ご１の停止中には弁がオフとなっている。

【００２０】油タンク１０、油圧ポンプ８、バルブ９、
油圧配管６及び油圧ジャッキ２により形成される経路
は、従来装置と異なり循環経路となっていない。したが
って、油圧ポンプ８の吐出量の増加により直ちに、かご
１が上昇するようになっている。

【００２１】油圧ポンプ８は交流モータ７により駆動さ
れるようになっており、交流モータ７は、電源１１によ
り運転されるインバータ装置１２により可変速制御され
るようになっている。

【００２２】また、油圧配管６には流量センサ１４及び
圧力センサ１５が取付けられ、油タンク１０には油温セ
ンサ１６が取付けられている。速度制御装置１３は、こ
れらのセンサ１４，１５，１６からの検出信号を入力し
て、インバータ装置１２に周波数制御指令を出力してい
る。

【００２３】この速度制御装置１３は、図２に示すよう
に、流量パターン生成部２０、流量基準制御部２１、流
量速度変換部２２及び温度・圧力補正部２３により構成
されている。

【００２４】次に、図１の動作につき説明する。かご１
が上昇する場合は、まず、バルブ９がオンとなり、油圧
ポンプ８が交流モータ７に駆動されて圧油を吐出する。
これにより、油圧ジャッキ２内の圧力が増加し、プラン
ジャ３がプーリ４を押し上げて、かご１を上昇させる。
かご１が目的階に着床すると、油圧ポンプ８及び交流モ
ータ７は運転を停止し、バルブ９はオフとなる。

【００２５】また、かご１が下降する場合は、バルブ９
がオンとなった後、油圧ポンプ８及び交流モータ７は上
昇時と反対方向に回転する。したがって、油圧ポンプ８
から油圧配管６内の油が油圧タンク１０へ還流されるた
め、油圧ジャッキ２内の圧力が低下し、プーリ４がプラ
ンジャ３を押し下げて、かご１が下降する。そして、か
ご１が目的階に着床すると、油圧ポンプ８及び交流モー
タ７は運転を停止し、バルブ９はオフとなる。

【００２６】次に、図２の動作につき説明する。流量パ
ターン生成部２０では基礎となる流量パターンを生成
し、これに基くパターン信号である基準値Ｑ′_refを出
力する。流量基準制御部２１は、この基準値Ｑ′
_refと、流量センサ１４からの検出信号Ｑ_FBを入力し、
両者の偏差がゼロになるような基準値Ｑ_refを出力す
る。

【００２７】一方、温度・圧力補正部２３は圧力センサ
１５及び油温センサ１６からの各検出値Ｐ，Ｔの入力に
基いて補正量ΔＱを出力する。流量速度変換部２２は、
これら基準値Ｑ_ref及び補正量ΔＱの入力に基いて交流
モータ７の回転数Ｎ〔ｒｐｍ〕を演算する。そして、速
度制御装置１３内のインバータ周波数指令部（図示せ
ず）が、この回転数Ｎに対応するインバータ周波数ｆ₀
の指令信号をインバータ装置１２に出力する。

【００２８】次に、上記流量速度変換部２２における演
算内容につき説明する。油圧ポンプ８のプーリの直径を
Ｒ₁、交流モータ７のプーリの直径をＲ₂とすると、こ
れらの比ｋはｋ＝Ｒ₁／Ｒ₂ となる。したがって、
油圧ポンプ８の回転数をｎ〔ｒｐｍ〕とすると、このｎ
は、ｎ＝Ｎ・（Ｒ₁／Ｒ₂）＝Ｎ・ｋとなる。

【００２９】また、油圧ポンプ８のポンプ押し退け量を
ｑ〔ｃｍ³〕とすると、Ｑ_refは、Ｑ_ref＝（ｑ／１０００）・ｎ＝（ｑ／１０００）・Ｎ
・ｋとなる。一方、油圧ポンプ８の漏れ係数をｋ、負荷圧力
をＰ〔Ｐａ〕、エングラー度をＥ〔ｃｓｔ〕とすると、
補正量ΔＱは、ΔＱ＝Ｋ・（Ｐ／Ｅ）^1/2
となる。

【００３０】したがって、油圧ポンプ８の吐出量Ｑ〔ｌ
／ｍｉｎ〕は、Ｑ＝Ｑ_ref−ΔＱ＝（ｑ／１０００）・Ｎ・ｋ−Ｋ・
（Ｐ／Ｅ）^1/2 となる。上記の式から、Ｎ＝〔Ｑ＋Ｋ・（Ｐ／Ｅ）^1/2〕・〔１０００／（ｑ・
ｋ）〕として、交流モータ７の回転数Ｎ〔ｒｐｍ〕求めること
ができる。

【００３１】このようにして求められた回転数Ｎは、負
荷圧力Ｐとエングラー度Ｅ（油温Ｔの関数）の関数とし
て表わされるので、Ｐ，Ｔの値の変動にかかわらず常に
正確な値となっている。したがって、図１及び図２の構
成によれば、常に安定した走行制御を行うことができ、
高精度の着床精度を得ることができる。また、回転数Ｎ
の基礎となる流量パターンの生成パラメータ（加減速度
データ、着床パターンデータ等）を可変に設定できるの
で、走行の乗り心地なども自由に選択することができ、
サービス向上を図ることができる。

【００３２】次に、請求項２記載の発明の実施例につき
説明する。この実施例では、図１のバルブ９（オン・オ
フバルブ）と直列に、弁開度を連続的に変化させること
ができる流量調整バルブ（図示せず）を接続したもので
ある。

【００３３】そして、かご１の上昇時には、この流量調
整バルブの弁を全開にしておき、上記した請求項１記載
の発明の実施例と同様の動作を行う。ただし、この流量
調整バルブは、かご１が目的階に着床したら全閉とな
る。

【００３４】そして、かご１の下降時には、交流モータ
７及び油圧ポンプ８の運転を停止し、バルブ９をオンに
した後、全閉状態となっている流量調整バルブの弁を次
第に大きくして油圧ジャッキ２内の圧力を低下させてい
く。つまり、従来装置とほぼ同様の動作により、かご１
を下降させるようにする。

【００３５】本出願の発明者の実験によれば、下降時の
場合には、従来と同様の制御を行なっても、上昇時の場
合ほど負荷圧力や油温の変動の影響を受ないため、充分
実用に耐え得ることが判明している。したがって、請求
項２記載の発明によれば、上昇時の場合のみ、交流モー
タ７及び油圧ポンプ８を作動させることになるので下降
時の分だけ電力消費を少なくすることができる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、油圧ポ
ンプ駆動用モータを可変速制御することにより、油圧ポ
ンプ及び油圧ジャッキ間の圧油流量を制御する構成とし
たので、負荷圧力や油温の変動にかかわらず、常に充分
な着床精度及びサービスを維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明の実施例の構成図。

【図２】図１における速度制御装置の構成を示すブロッ
ク図。

【図３】従来装置の制御ブロック図。

【図４】従来装置の走行パターンを示す特性図。

【図５】油圧ポンプの特性図。

【符号の説明】

１かご２油圧ジャッキ６油圧配管７交流モータ８油圧ポンプ１０油タンク１２インバータ装置１３速度制御装置１４流量センサ１５圧力センサ１６油温センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平敷安洋東京都府中市東芝町１株式会社東芝府中工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エレベータかごが取付部材を介して取付け
られた油圧ジャッキと、前記油圧ジャッキに油圧配管を介して連通する油圧ポン
プと、を有し、前記油圧ポンプ及び油圧ジャッキ間の油圧流量
を制御することにより前記エレベータかごを昇降動させ
る油圧エレベータ制御装置において、前記油圧ポンプ駆動用のモータを可変速制御するインバ
ータ装置と、前記油圧ポンプ及び油圧ジャッキ間の油圧流量を検出す
る流量センサと、前記圧油の油圧を検出する圧力センサと、前記圧油の温度を検出する油温センサと、前記各センサからの検出信号の入力に基いて、前記イン
バータ装置に周波数制御指令を出力する速度制御装置
と、を備えたことを特徴とする油圧エレベータ制御装置。
【請求項２】請求項１記載の油圧エレベータ制御装置に
おいて、前記油圧配管は、弁開度の連続的な変化が可能な流量調
整バルブが設けられたものであり、前記速度制御装置は、前記エレベータかごを上昇させる
場合のみ前記インバータ装置に周波数制御指令を出力す
るものであり、前記エレベータかごを下降させる場合は
前記流量調整バルブに弁開度制御指令を出力することに
より、前記圧油流量を制御するものである、ことを特徴とする油圧エレベータ制御装置。