JPH10265146A

JPH10265146A - エレベーターの制御装置

Info

Publication number: JPH10265146A
Application number: JP9071840A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Araki; 博司荒木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-03-25
Filing date: 1997-03-25
Publication date: 1998-10-06
Anticipated expiration: 2017-03-25
Also published as: JP3244643B2

Abstract

(57)【要約】【課題】エレベーターの乗客数及びその慣性モーメン
トによるトルク変動に対し、確実にブレーキ引きずりを
検出する。【解決手段】速度指令値２ａ，２ｂと実速度３ａ，３
ｂとの偏差からトルク指令値４ａ〜４ｄを演算し、トル
ク指令平均手段８はかごの１回の起動から停止にわたっ
てトルク指令値４ａ〜４ｄの平均値８ａ〜８ｄを演算す
る。不平衡トルク検出手段９はかご停止中のかご側重量
とつり合おもり重量との重量差を保持する不平衡トルク
指令値９ａを検出する。ブレーキ引きずり判別手段１０
でトルク指令平均値８ａ〜８ｄから不平衡トルク指令値
９ａを減算して不平衡トルクを算出し、これが所定値以
上になるとブレーキ引きずりと判断して、かごの再起動
を阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、エレベーターの
制御装置、特にブレーキが作用したままかごが走行する
ことの防止に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７及び図８は、例えば特公平５−８１
５１７号公報に示された従来のエレベーターの制御装置
を示す図で、図７は全体構成図、図８は動作を示すタイ
ムチャートで、図８（Ａ）は速度、図８（Ｂ）はトルク
指令値を示す。エレベーターの正常運転時には、図８
（Ａ）に示すように速度指令発生手段２によって発生し
た速度指令値２ａと、実速度検出手段３によって検出さ
れた巻上用電動機１の実速度３ａとの偏差から、速度制
御演算手段４によってトルク指令値４ａ（最大負荷時）
が演算される。

【０００３】そして、電流指令手段５はトルク指令値４
ａに基づいて電流指令値を発生し、これが電動機駆動用
インバータ（図示しない）に与えられ、この電流によっ
て電動機１は速度指令値２ａに追従するように速度制御
される。今、エレベーターのかごがブレーキが作用した
まま走行（以下ブレーキ引きずりという）したとする
と、図８（Ｂ）のトルク指令値４ｂに示すように、電動
機１の所望トルクとしてはブレーキによるトルク分だけ
余分に必要となる。

【０００４】したがって、速度制御演算手段４によって
演算されるトルク指令値も正常運転時に比べて大きくな
り、このトルク増加に応じて電流指令手段５からの電流
指令値も増加する。このトルク指令値４ａが一定値６１
（正常運転時の加速トルク相当値）以上になると速度制
御演算出力判定手段５５が動作し、それが所定時間以上
継続すると、経過時間判別手段５６が動作し、停止指令
出力手段１１が停止指令を出力してかごを急停止させ、
ブレーキの焼付き等の事故を未然に防止する。なお、図
８（Ｂ）の４ｅは正常運転時の軽負荷でのトルク指令値
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のエ
レベーターの制御装置では、図８（Ｂ）のトルク指令値
４ａ，４ｅに示すように、かご内乗客の数で変動する不
平衡トルク及びその慣性モーメントによって変動する加
速トルクによって、走行ごとにトルク指令値は変動す
る。したがって、速度制御演算出力判定手段５５を動作
させる一定値６１（正常運転時の加速トルク相当値）
は、トルク指令値の変動による誤動作を防止するため、
最大の負荷を考慮したかなり大きな値にしておく必要が
ある。

【０００６】したがって、かごの軽負荷時は、ブレーキ
引きずりによってトルク指令値が増加しても、速度制御
演算出力判定手段５５が動作せず、ブレーキ引きずりを
検出できない場合がある。また、エレベーターは、建物
の高さによって主索の長さも変われば、かご及びつり合
おもりの自重も異なる。したがって、エレベーターごと
に慣性モーメントが異なるため、不平衡トルク及び加速
トルクも異なる。そのため上記一定値６１をエレベータ
ーごとに異なる値に設定する必要があるという問題点が
ある。

【０００７】この発明は上記問題点を解消するためにな
されたもので、乗客数及びその慣性モーメントによるト
ルク変動に対し、確実にブレーキ引きずりを検出できる
ようにしたエレベーターの制御装置を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の第１発明に係
るエレベーターの制御装置は、トルク指令値の平均値を
演算し、かごの停止中かご側の重量とつり合おもりの重
量との重量差により生じる不平衡トルクを保持する不平
衡トルク指令値を検出し、トルク指令平均値から不平衡
トルク指令値を減算して摩擦トルクを算出し、この摩擦
トルクが所定値以上になるとブレーキ引きずりと判断し
てかごの起動を阻止するようにしたものである。

【０００９】また、第２発明に係るエレベーターの制御
装置は、速度指令値を入力してかごの停止中又は起動中
を検出し、トルク指令値をかごの１回の起動から停止に
わたって平均し、かごの停止中かご側の重量とつり合お
もりの重量との重量差により生じる不平衡トルクを保持
する不平衡トルク指令値を検出し、トルク指令平均値か
ら不平衡トルク指令値を減算して摩擦トルクを算出し、
この摩擦トルクが所定値以上になるとブレーキ引きずり
と判断してかごの起動を阻止するようにしたものであ
る。

【００１０】また、第３発明に係るエレベーターの制御
装置は、第２発明のものにおいて、ブレーキ開指令が出
力されるとかごの起動中を検出し、ブレーキ閉指令が出
力されるとかごの停止中を検出するようにしたものであ
る。

【００１１】また、第４発明に係るエレベーターの制御
装置は、第２発明のものにおいて、かご内乗客の重量を
検出し、乗客の重量に対応するかご側の重量と、つり合
おもりの重量との重量差によって生じる不平衡重量分か
ら不平衡トルク指令値を算出し、この不平衡トルク指令
値をかごの起動直前に記憶するようにしたものである。

【００１２】また、第５発明に係るエレベーターの制御
装置は、第１又は第２発明のものにおいて、トルク指令
平均手段を、所定の時定数を有する低域フィルタで構成
したものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１〜図３はこの発明の第１及び第２発
明の一実施の形態を示す図で、図１は全体構成図、図２
はブレーキ引きずり判別手段のブロック線図、図３は動
作を示すタイムチャートであり、図中、同一符号は同一
又は相当部分を示す（以下の実施の形態も同じ）。

【００１４】図１において、１はエレベーターのかご駆
動用電動機（以下単に電動機という）、２はエレベータ
ーの速度指令値２ａ，２ｂを発生する速度指令発生手
段、３はエレベーターの実速度３ａ，３ｂを検出する実
速度検出手段、４はこれらの両手段２，３からの速度指
令値２ａ，２ｂと実速度３ａ，３ｂとの偏差によって電
動機１のトルク指令値４ａ〜４ｄを演算する速度制御演
算手段、５は速度制御演算手段４からのトルク指令値４
ａ〜４ｄに基づいて電動機駆動用インバータ（図示しな
い）へ電流指令値を出力する電流指令手段である。

【００１５】７は速度指令値２ａ，２ｂからかごの停止
及び起動の状態を判別する停止／起動判別手段、８は速
度制御演算手段４からのトルク指令値４ａ〜４ｄを速度
指令発生手段２の速度指令値２ａ，２ｂに基づき、かご
の１回の走行にわたって平均して、そのトルク指令平均
値８ａ〜８ｃを記憶するトルク指令平均手段、９は速度
指令発生手段２の速度指令値２ａ，２ｂに基づき、かご
の速度が零のときのトルク指令値、すなわちかご側の重
量とつり合おもりの重量との差から生じる不平衡重量分
を保持するための不平衡トルク指令値９ａを検出して記
憶する不平衡トルク検出手段である。

【００１６】１０はトルク指令平均手段８からのトルク
指令平均値８ａ〜８ｄから摩擦トルクを算出（後述）
し、その摩擦トルクが所定値以上かを判定して、ブレー
キが作用したままかごが走行する状態（以下ブレーキ引
きずりという）を判別してブレーキ引きずり信号１０ａ
を出力するブレーキ引きずり判別手段、１１はブレーキ
引きずり判別手段１０の判別に応じて電動機１に停止指
令を与える停止指令出力手段である。

【００１７】図２において、１５は加算器、１５ａ〜１
５ｄはその出力で摩擦トルクであり、１６はブレーキ引
きずり時を想定したトルクの所定値、１７は比較器であ
り、減算器１５は式により摩擦トルク１５ａ〜１５ｄ
を算出するものである。トルク指令平均値−不平衡トルク指令値＝摩擦トルク・・・

【００１８】図３（Ａ）〜（Ｃ）は加速、定格速度及び
減速の速度パターン（定格速度を出し得る十分な距離を
走行する場合）で走行する場合の特性図を示し、図３
（Ａ）は速度特性図、図３（Ｂ）は正常運転時のトルク
特性図、図３（Ｃ）はブレーキ引きずり時のトルク特性
図、図３（Ｄ）〜（Ｆ）は加速及び減速の速度パターン
（走行距離が短く定格速度が出ない場合）で走行する場
合の特性図を示し、図３（Ｄ）は速度特性図、図３
（Ｅ）は正常運転時のトルク特性図、図３（Ｆ）はブレ
ーキ引きずり時のトルク特性図である。

【００１９】図において、Ｔ₁は加速期間、Ｔ₂は定格速
度走行期間、Ｔ₃は減速期間である。

【００２０】次に、この実施の形態の動作を説明する。Ａ正常運転時（図３（Ａ）（Ｂ）（Ｄ）（Ｅ））速度指令発生手段２によって発生した速度指令値２ａ，
２ｂと、実速度検出手段３によって検出された電動機１
の実速度３ａ，３ｂとの偏差から速度制御演算手段４に
よってトルク指令値４ａ，４ｃが演算される。電流指令
手段５はトルク指令値４ａ，４ｃに基づいた電流指令値
を発生し、上記電動機駆動用インバータを駆動し、電動
機１は速度指令値２ａ，２ｂに従って運転制御される。

【００２１】一方、停止／起動判別手段７は、かごの起
動から停止までを速度指令値２ａ，２ｂによって監視
し、速度指令値２ａ，２ｂが零のときは停止中であり、
速度指令値２ａ，２ｂが零以外の値を出力しているとき
は起動中であるという条件に従ってかごの停止中と起動
中とを検出する。次に、速度制御演算手段４によって、
トルク指令値４ａ，４ｃが演算され、これに基づいてト
ルク指令平均手段８は停止／起動判別手段７によって判
別されたかごの停止／起動状態によって、かごが起動中
のトルク指令値４ａ，４ｃを、１回の起動にわたり平均
して記憶し、この記憶されたトルク指令平均値８ａ，８
ｃを出力する。なお、このトルク指令平均値８ａ，８ｃ
は当然であるが、かご停止後に演算される。

【００２２】また、不平衡トルク検出手段９は、停止／
起動判別手段７によって判別されたかごの停止／起動状
態によって、かごが停止中のトルク指令値を検出して、
記憶された不平衡トルク指令値９ａを出力する。ブレー
キ引きずり判別手段１０は、トルク指令平均値８ａ，８
ｃと不平衡トルク指令値９ａから式に基づいて、摩擦
トルク１５ａ，１５ｃを算出する。正常運転時は、その
摩擦トルク１５ａ，１５ｃは、あらかじめ想定されたブ
レーキ引きずり時の摩擦トルクによって設定された所定
値１６未満であるため、ブレーキの引きずりはないと判
断して、正常起動される。

【００２３】Ｂブレーキ引きずり時（図３（Ａ）
（Ｃ）（Ｄ）（Ｆ））正常運転時と同様の動作で速度制御演算手段４によって
トルク指令値４ｂ，４ｄが演算され、これに基づいてト
ルク指令平均手段８は停止／起動判別手段７によって判
別されたかごの停止／起動状態によって、かごが起動中
のトルク指令値４ｂ，４ｄを、１回の起動にわたり平均
して記憶し、この記憶されたトルク指令平均値８ｂ，８
ｄを出力する。ブレーキ引きずり判別手段１０は、トル
ク指令平均値８ｂ，８ｄと不平衡トルク指令値９ａから
式に基づいて、摩擦トルク１５ｂ，１５ｄを算出す
る。

【００２４】そして、ブレーキ引きずり時は、その摩擦
トルク１５ｂ，１５ｄは所定値１６以上となるため、ブ
レーキ引きずりと判断し、停止指令出力手段１１にブレ
ーキ引きずり信号１０ａを出力する。停止指令出力手段
１１はブレーキ引きずり信号１０ａによって、停止指令
を出力して電動機１の再起動を阻止する。

【００２５】このようにして、トルク指令平均値８ａ〜
８ｄから不平衡トルク指令値９ａを減算して摩擦トルク
１５ａ〜１５ｄを算出し、これが所定値１６以上である
と、ブレーキ引きずりと判断して停止指令を出力し、電
動機１の再起動を阻止するようにしている。これによ
り、かご内乗客の数及びその慣性モーメントによるトル
ク変動に対し、ブレーキ引きずり検出の能力を向上し、
装置を安価にすることが可能となる。

【００２６】実施の形態２．図４はこの発明の第３発明
の一実施の形態を示す全体構成図である。なお、図２及
び図３は実施の形態２にも共用する。図において、３１
はブレーキ開閉指令を出力するブレーキ開閉指令出力手
段、３２はブレーキ開閉指令によりかごの停止／起動を
判別する停止／起動判別手段であり、それ以外は図１と
同様である。

【００２７】この実施の形態では、かごの停止中及び起
動中をブレーキ開閉指令に基づいて判別するものであ
る。すなわち、ブレーキ開指令が出力されていれば、か
ごは起動中であり、ブレーキ閉指令が出力されていれ
ば、かごは停止中であると判別する。これで、かごの停
止／起動をいっそう確実に判別することが可能となる。

【００２８】実施の形態３．図５はこの発明の第４発明
の一実施の形態を示す全体構成図である。なお、図２及
び図３は実施の形態３にも共用する。図において、４１
は電動機１に結合された駆動綱車で、主索４２を介して
かご４３及びつり合おもり４４を昇降させるようになっ
ている。４５はかご４３内の乗客の重量を検出する荷重
検出器、４６は荷重検出器４５により検出された乗客の
重量に対応するかご４３側の重量とつり合おもり４４の
重量との差に相当する不平衡重量から不平衡トルクを算
出する不平衡トルク算出手段である。

【００２９】この実施の形態では、不平衡トルクをかご
４３に設置された荷重検出器４５の実測値から算出する
ものである。すなわち、不平衡トルク検出手段９は停止
／起動判別手段７の出力からかご４３の停止中を検出
し、不平衡トルク算出手段４６で算出された不平衡トル
クをかご４３の起動直前に記憶し、これを不平衡トルク
指令値９ａとして出力する。これで、不平衡トルク指令
値９ａを更に正確に求めることが可能となる。

【００３０】実施の形態４．図６はこの発明の第５発明
の一実施の形態を示す図で、図１の要部ブロック線図で
ある。図において、５２はかごの起動中だけ閉成する接
点、５２は式で表わされる所定の時定数を持つ低域フ
ィルタで構成され、速度制御演算手段４で演算されたト
ルク指令値を平均するトルク指令平均手段である。１／（１＋Ｔs）・・・ここに、Ｔ：時定数ｓ：ラプラス演算子

【００３１】トルク指令平均手段５２は、かごの１回の
走行に対して、十分な時定数Ｔを有している。すなわ
ち、ブレーキ引きずり判別用の所定値１６の設定裕度と
の関係で、時定数Ｔを設定する必要があるが、通常かご
の最長加速時間又は最長減速時間よりも長く、最長走行
時間よりは短く設定するのがよい。これは、時定数Ｔが
加減速時間よりも短いと、トルク指令平均手段５２の出
力は加減速中に最大になり、この値に対して十分余裕の
ある所定値１６が必要になり、ブレーキ引きずりに対す
る検出が遅くなるからである。

【００３２】また、時定数Ｔが長ければ長いほど、かご
の１回の走行に対するトルク指令平均手段５２の出力は
小さく、感度も低くなるので、所定値１６の設定精度を
上げる必要が生じる。この実施の形態では、かごが起動
すると接点５１が閉成し、トルク指令値４ａ〜４ｄがト
ルク指令平均手段５２へ入力され、直ちに演算が開始さ
れるものであり、たとえ走行の途中であっても、所定値
１６以上の値が演算されると、ブレーキの引きずりが発
生したと推定し、直ちに停止指令を出力する処置を取る
ことが可能となる。

【００３３】なお、トルク指令平均手段５２は、電子回
路からなる低域フィルタを用いてもよく、また低域フィ
ルタを構成するソフトウェア演算を、マイクロコンピュ
ータで演算させるようにしても、同様の機能が得られ
る。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したとおりこの発明の第１発明
では、トルク指令値の平均値を演算し、かごの停止中不
平衡トルクを保持する不平衡トルク指令値を検出し、ト
ルク指令平均値から不平衡トルク指令値を減算して摩擦
トルクを算出し、この摩擦トルクが所定値以上になると
ブレーキ引きずりと判断してかごの起動を阻止するよう
にしたため、乗客数及びその慣性モーメントによるトル
ク変動に対し、確実にブレーキ引きずりを検出すること
ができ、安価かつ高精度に構成することができる。

【００３５】また、第２発明では、速度指令値を入力し
てかごの停止中又は起動中を検出し、トルク指令値をか
ごの１回の起動から停止にわたって平均するようにした
ため、第１発明の効果に加えて、トルク指令値の平均値
を精度高く求めることができる。

【００３６】また、第３発明では、ブレーキ開指令が出
力されるとかごの起動中を検出し、ブレーキ閉指令が出
力されるとかごの停止中を検出するようにしたため、第
２発明の効果に加えて、ブレーキの動作に対応してかご
の起動／停止を検出することができ、起動／停止の判断
精度を向上することができる。

【００３７】また、第４発明では、かご内乗客の重量を
検出し、これに基づいて不平衡トルク指令値を算出し、
この不平衡トルク指令値をかごの起動直前に記憶するよ
うにしたため、第２発明の効果に加えて、不平衡トルク
指令値を正確に求めることができる。

【００３８】また、第５発明では、トルク指令平均手段
を、所定の時定数を有する低域フィルタで構成したた
め、第１又は第２発明の効果に加えて、走行途中にブレ
ーキ引きずりが判断されても、直ちに停止指令を出力す
る処置を取ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１を示す全体構成図。

【図２】図１のブレーキ引きずり判別手段のブロック
線図。

【図３】この発明の実施の形態１を示すタイムチャー
ト。

【図４】この発明の実施の形態２を示す全体構成図。

【図５】この発明の実施の形態３を示す全体構成図。

【図６】この発明の実施の形態４を示す要部ブロック
線図。

【図７】従来のエレベーターの制御装置を示す全体構
成図。

【図８】従来のエレベーターの制御装置の動作を示す
タイムチャート。

【符号の説明】

１巻上用電動機、２速度指令発生手段、２ａ，２ｂ
速度指令値、３実速度検出手段、３ａ，３ｂ実速
度、４速度制御演算手段、４ａ〜４ｄトルク指令
値、５電流指令手段、７停止／起動判別手段、８
トルク指令平均手段、８ａ〜８ｄトルク指令平均値、
９不平衡トルク検出手段、９ａ不平衡トルク指令
値、１０ブレーキ引きずり判別手段、１０ａブレー
キ引きずり信号、１１停止指令出力手段、１６所定
値、３１ブレーキ開閉指令出力手段、３２停止／起
動判別手段、４３かご、４４つり合おもり、４５
荷重検出器、４６不平衡トルク算出手段、５２トル
ク指令平均手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】つり合おもりと結合されたかごを駆動
し、かつブレーキで拘束される巻上用電動機を有し、速
度指令値と上記かごの実速度との偏差に基づいてトルク
指令値を演算して、上記電動機を制御する装置におい
て、上記トルク指令値の平均値を演算するトルク指令平
均手段と、上記かごの停止中上記かご側の重量と上記つ
り合おもりの重量との重量差により生じる不平衡トルク
を保持する不平衡トルク指令値を検出する不平衡トルク
検出手段と、上記演算されたトルク指令平均値から上記
検出された不平衡トルク指令値を減算して摩擦トルクを
算出し、この摩擦トルクが所定値以上になるとブレーキ
引きずりと判断するブレーキ引きずり判別手段と、上記
ブレーキ引きずりが判断されると上記かごの起動を阻止
する停止指令出力手段とを備えたことを特徴とするエレ
ベーターの制御装置。
【請求項２】つり合おもりと結合されたかごを駆動
し、かつブレーキで拘束される巻上用電動機を有し、速
度指令値と上記かごの実速度との偏差に基づいてトルク
指令値を演算して、上記電動機を制御する装置におい
て、上記速度指令を入力して上記かごの停止中又は起動
中を検出する停止／起動判別手段と、上記演算されたト
ルク指令値を上記停止／起動判別手段の出力に基づい
て、上記かごの１回の起動から停止にわたって平均する
トルク指令平均手段と、上記停止／起動判別手段の出力
により、上記かごの停止中上記かご側の重量と上記つり
合おもりの重量との重量差により生じる不平衡トルクを
保持する不平衡トルク指令値を検出する不平衡トルク検
出手段と、上記演算されたトルク指令平均値から上記検
出された不平衡トルク指令値を減算して摩擦トルクを算
出し、この摩擦トルクが所定値以上になるとブレーキ引
きずりと判断するブレーキ引きずり判別手段と、上記ブ
レーキ引きずりが判断されると上記かごの起動を阻止す
る停止指令出力手段とを備えたことを特徴とするエレベ
ーターの制御装置。
【請求項３】ブレーキ開指令又はブレーキ閉指令を出
力するブレーキ開閉指令出力手段を設け、停止／起動判
別手段を、上記ブレーキ開指令が出力されるとかごの起
動中を検出し、上記ブレーキ閉指令が出力されると上記
かごの停止中を検出するように構成したことを特徴とす
る請求項２記載のエレベーターの制御装置。
【請求項４】かごに乗客の重量を検出する荷重検出器
を設置し、上記検出された乗客の重量に対応するかご側
の重量と、つり合おもりの重量との重量差によって生じ
る不平衡重量分から不平衡トルク指令値を算出する不平
衡トルク算出手段を設け、不平衡トルク検出手段を、上
記算出された不平衡トルク指令値を上記停止／起動判別
手段の出力により上記かごの起動直前に記憶するように
構成したことを特徴とする請求項２記載のエレベーター
の制御装置。
【請求項５】トルク指令平均手段を、所定の時定数を
有する低域フィルタで構成したことを特徴とする請求項
１又は請求項２記載のエレベーターの制御装置。