JPH10147483A - エレベータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リニア同期モータによって駆動されるロープ
レスエレベータ装置の制御における柔軟性を高める。 【解決手段】 ロープレスエレベータ装置は、昇降路内
で垂直に移動可能なかごと、リニア同期モータと、を含
む。上記モータは、昇降路壁に取り付けられた（例え
ば、固定された）一次側部材と、かごに取り付けられた
（例えば、固定された）二次側部材と、を含む。二次側
部材は、一次側部材と空間的に離間されており、内部に
巻線が配置されるスロットが形成されたコア部分を含
む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロープレスエレベ
ータ装置に関し、特にリニア同期モータを使用する上記
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明は、本出願と同時に出願されて本
出願人が共有する係属中の特許出願である以下の出願の
関連出願である。

【０００３】１）アーネスト ピー．ガグノン等による
米国特許出願（代理人整理番号ＯＴ−２７９３）名称
「フラックス・ステアリングを有するリニアモータエレ
ベータ装置」 ２）アーネスト ピー．ガグノン等による米国特許出願
（代理人整理番号ＯＴ−２７９６）号、名称「巻線状二
次側部材を含むリニア誘導モータを有するロープレスエ
レベータ装置」 リニアモータによって駆動されるロープレスエレベータ
装置は、周知である。例えば、米国特許第５，１５８，
１５６号、第５，２８８，９５６号、第５，２３５，１
４４号、第５，１９７，５７０号、第５，２３４，０７
９号、及びカナダ特許出願第２，０８５，３０９号等を
参照することができる。

【０００４】ロープレスエレベータの駆動装置に使用さ
れる従来のリニア同期モータ（linear syncronus motor
s:LSMs）では、一般的に、二次側部材に永久磁石(perma
nentmagnets PMs)が使用されている。永久磁石には、磁
界を形成するのに電力を要しないという利点がある。し
かし、永久磁石は、磁界を制御することができず、また
停止させることができないという欠点があり、これによ
り、エレベータ装置の設置及び運転がかなり困難となっ
ている。従来のリニア同期モータは、一般的に、磁界を
形成するために二次側部材内に永久磁石を有する。

【０００５】図１は、従来のリニア同期モータによって
駆動されるロープレスエレベータ装置を示している。永
久磁石（ＰＭ）を有する二次側部材は、各極に対して別
個の永久磁石を含む。二次側部材の極は、一次側部材の
極配置と一致するような配置及び大きさ（構成）となっ
ている。上記は、全て従来技術であるが、１９７７年１
２月２０日登録のスビエタによる米国特許第４，０６
４，４４２号、名称「永久磁石及び共振回路を有する電
気モータ」も参照することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主要な目的
は、リニア同期モータによって駆動されるロープレスエ
レベータ装置の制御における柔軟性を高めることであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によると、ロープ
レスエレベータ装置は、昇降路内で垂直に移動可能なか
ごと、リニア同期モータと、を含み、上記モータは、昇
降路壁に取り付けられた一次側部材と、かごに取り付け
られた二次側部材と、を含む。二次側部材は、一次側部
材と空間的に離間されており、内部に巻線が配置される
スロットが形成されたコア部分を含む。通常運転時に
は、制御可能な電源が上記巻線に接続されている。この
電源は、かごが昇降路内を適切に推進するように、例え
ば、巻線に適当な電流を供給する。

【０００８】本発明の更なる及びその他の目的は、続く
詳細な説明及び付随する図面を参照することによってよ
り明らかとなる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の図２を参照すると、ロー
プレスエレベータ装置は、リニア同期モータ用の巻線状
二次側部材を含む。他の形態には、磁界の完全な停止を
含む磁界の振幅の制御と、モータ制御の付加的な形態と
しての位相制御と、が含まれる。

【００１０】巻線状の二次側部材Ｓは、スロットを有す
る磁気透過可能なコア部分を含み、このスロットには、
電気的に励起された時に一次側部材Ｐの極配置（pole d
istribution）と適切に一致する極配置を形成するよう
な巻き型に基づいて巻線（コイル）が配置されることが
望ましい。

【００１１】電源からの直流によって巻線状の二次側部
材が励起されると、周知の永久磁石アレイ(PM array)
（図１参照）と同様の磁界配置が形成される。本発明に
係る二次側が巻線となっているリニアモータＳ，Ｐで
は、初めに波速がゼロの電磁波で一次側部材を励起し、
続いて、一次側部材の電磁波との同期を維持しつつ二次
側部材が加速されるように、上記電磁波速を増すことに
よって最大速度へと加速される。一次側部材の巻線の適
当な励起を引き起こすためには、流通している電圧及び
位相が制御可能である適切な多相電源（ＰＰＳ）であれ
ば、どのようなものを使用してもよい。

【００１２】本発明の他の形態には、一次側部材の移動
電磁波に一致する移動電磁波を巻線状の二次側部材で発
生させるための制御手段がある。従って、一次側部材に
よって発生する電磁波は、上記で説明したような制御さ
れたようにではなく、一定速度で連続的に移動する。か
ごの速度を最大にするには、まず二次側部材の振幅及び
電磁波速が一次側部材と一致するように調整される。一
次側部材及び二次側部材の電磁波間の同期を維持するよ
うに、かごの速度が増すに従って、二次側部材の波速は
ゆっくりと減速される。かごの速度が一次側部材の移動
電磁波の同期速度に達すると、二次側部材の電磁波パタ
ーン（electromagnetic wave pattern）は、そのパター
ンが二次側に相対的に固定された状態に達する。このよ
うな状態では、電磁波パターン及びモータの状態は、周
知の永久磁石配置による固定された二次側部材の励起を
伴う周知のリニア同期モータの状態と一致する。

【００１３】本発明の更なる利点は、二次側部材の電磁
波が一次側部材の電磁波と逆向きに移動するように二次
側部材の巻線を励起することによって同期速度よりも速
い速度を達成することができる点である。このことによ
って、二つの電磁波間により大きな相対的運動が生じ、
この結果、同期を維持するためにより速い機械的速度が
可能となる。

【００１４】本発明の二次側部材の巻線の位相制御に関
する他の利点には、一次側部材の電磁波が一定速度で上
向きに移動しているにもかかわらず、エレベータかごを
昇降路内で下向きに移動させることができる点がある。
このことは、同期を維持しようとすることにより生じる
機械的運動が負の（下向きの）速度を生じるように、一
次側部材の電磁波速に対する二次側部材の電磁波の相対
的な速度を調整することによって達成される。一次側部
材の固定された一定の励起を伴う上昇及び下降の上向き
及び下向きの運動の完全な制御によって、昇降路内に複
数のかごを配置することが容易となる。

【００１５】本発明に関して上記で説明した二次側部材
の励起の制御は、所望の同期を維持するように、例え
ば、機械的速度及び第一次波のセンサ（図示省略）を有
する電圧及び位相が制御された電源等によって行われ
る。

【００１６】図２を参照すると、一次側部材及び二次側
部材は、電磁波形を決定する極を同数有する。また、上
記一次側部材及び上記二次側部材は、二つの波形の間に
進み(lead)又は遅れ(lag)Ｘが生じるように、わずかに
異なるように（位相が異なるように）励起される即ち電
力が供給される。リニア同期モータの運転に関する支配
方程式は、 Ｖ_car＝Ｖ_primary−Ｖ_secondaryである。ただし、Ｖ
_primaryは一次側電圧、Ｖ_secondaryは二次側電圧を示
す。

【００１７】本明細書及び図面を参照することによっ
て、エレベータ、モータ、及び電子技術の当業者は、本
発明及び本発明に係る他の形態を容易に実施又は理解す
ることができるであろう。

【００１８】他の参照文献としては、イー．アール．ラ
イスウェイトによる１９７５年２月発行のＩＥＥＥの会
報第６３号、第２巻の２５０〜２８９頁「リニア電気機
械−個人的な見解」、イアン ブリーズ等による１９８
９年１月２６日発行のマシンデザイン９１−９６頁「マ
テリアル・ハンドリングへのリニアモータの利用」、ア
イ．ボルデアとエス．エイ．ネイサによる電気機械のハ
ンドブック７−１から７−４１頁「リニア電気機械」、
ジー．アール．ストラコッシによる１９８３年ジョンウ
ィーリー・アンド・サンズ社発行のエレベータとエスカ
レータ第二版９−１２頁「立体運搬」、１９９１年２月
発行のポピュラーサイエンス２５頁「リニアモータを使
用した昇降機」、及びアルフレッド ベルッチによる
「特殊交流モータ及びその産業における利用」５２〜５
４頁がある。

【００１９】現時点での本発明の好適実施例を開示及び
説明してきたが、当業者にとって容易に理解されるよう
に、付属する請求項によって定義される本発明の趣旨及
び範囲から離れない範囲で種々の変更及び修正を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のリニア同期モータによって駆動されるロ
ープレスエレベータ装置の概略図である。

【図２】本発明に係るリニア同期モータによって駆動さ
れるロープレスエレベータ装置の概略図である。

【図３】本発明に係る種々の形態によって発生するＶpr
imary、Ｖsecondaryの速度を有する電磁波形を示す説明
図である。

【符号の説明】

Ｐ…一次側部材 Ｓ…二次側部材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロープレスエレベータ装置であって、 昇降路内を垂直に移動可能なかごと、 リニア同期モータと、を有し、前記モータは、前記昇降
   路の壁に取り付けられた一次側部材と、前記かごに取り
   付けられた二次側部材と、を含み、 前記二次側部材は、前記一次側部材と空間的に離間され
   ており、内部に巻線が配置されるスロットが形成された
   コア部分を含むことを特徴とする装置。
2. 【請求項２】 前記巻線と電気的に接続された直流電源
   を含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 前記一次側部材に接続され、電圧及び位
   相が制御された多相電源を含むことを特徴とする請求項
   １記載の装置。
4. 【請求項４】 前記二次側部材は、前記かごに固定され
   ており、金属を含むことを特徴とする請求項１記載の装
   置。
5. 【請求項５】 前記金属は、鉄であることを特徴とする
   請求項１記載の装置。