JPS5844592B2

JPS5844592B2 - エレベ−タセイギヨホウシキ

Info

Publication number: JPS5844592B2
Application number: JP50127423A
Authority: JP
Inventors: 志郎亀山; 喜夫高野倉; 宣夫三井; 勝小室; 康行前田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1975-10-24
Filing date: 1975-10-24
Publication date: 1983-10-04
Also published as: JPS5253347A; HK33480A; GB1526369A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はエレベータ制御方式の改良に関し、特にエレベ
ータの起動制御に係るものである。

多くのエレベータは、エレベータケージとカウンターウ
エートとをロープによりシーブに対してつるべ状に吊り
、上記シーブを電動機によって駆動される。

エレベータの停止時に、上記機械系を停止保持するため
に電磁制動機が設けられる。

エレベータの起動時には、上記制動機を釈放するととも
に、駆動電動機を速度指令に応じて起動させる。

この際、ケージとカウンターウエートとの重量差により
シーブに不平衡トルクがかかっていると、この不平衡ト
ルクによってケージは飛出しあるいは反転と称する現象
を呈する。

例えばケージが満員で上昇方向に起動する場合、ケージ
重量はカウンターウエートより重いので、制動機を釈放
すると、ケージは下降してしまう。

速度指令の増大により電動機トルクが増大し、上記不平
衡トルクに打勝つと、ケージは反転して上昇しはじめる
のである。

逆にケージ内の乗客が少ない状態での上昇起動時には、
いきなり上昇方向へ急加速する現象（飛出し）となる。

このような飛出しや反転によるエレベータの乗心地の悪
化を防止するため、不平衡トルクに見合う電動機トルク
を発生させることが提案されている。

しかしながら、不平衡トルクの大きさを連続的に検出す
ることは装置の複雑、高価格化をまねき得策ではない。

そこで、簡便な検出装置を用いた起動制御もまた提案さ
れている。

以下、第１図〜第６図を参照して、既に提案されている
簡便な起動制御方式について説明する。

以下の説明は、３相誘導電動機を駆動源とする交流エレ
ベータを例に採って説明するが、直流エレベータにも適
用できることは言うまでもない。

第１図は、交流エレベータ制御装置の主回路構成図であ
る。

交流電源１０と誘導電動機１４を接続する一方の電源線
に相回転切替装置１１と、逆並列サイリスク１２１，１
２２などにより構成される加速制御装置１２を挿入し、
この装置１２によりモータ１４の駆動トルクが制御され
る。

他方の電源線にサイリスク１３１などを用いた制御整流
回路により構成される減速制御装置１３を挿入し、モー
タ１４の制動トルクが制御される。

各サイリスク１２１．１２２及び１３１は位相制御装置
１７の出力信号により位相制御される。

制御装置１Ｔは速度指令回路１５の発生する速度指令と
、モータ１４の回転に比例した出力信号を出す速度発電
機１６が発生する実速度信号とを比較し、両者の偏差に
応じて各サイリスクを位相制御する。

すなわち速度帰還制御を行っている。

エレベータケージ２０はエレベータロープ１９を介して
カウンターウエート２１と繋がっておリモータ１４に連
結されたシーブ１８に懸垂されている。

モータ１４のトルクがシーブ１８を介してエレベータケ
ージ２０に伝達される。

第２図は位相制御装置の構成図である。

交流電源１０が移相器電源回路１７１を介して加速及び
減速用移相器１７２及び１７３に供給される。

移相器１７２及び１７３の出力信号はそれぞれ加速及び
減速制御装置１２及び１３内のサイリスクに与えられる
。

一方、速度指令回路１５と速度発電機１６の出力が比較
器１７４及び１７５に与えられ各々の移相器１７２及び
１７３にその出力信号が供給される。

速度指令の信号レベルが実速度信号のレベルより高い時
、加速用比較器１７４が出力信号を発生し、加速用移相
器１７２が出力信号を加速制御装置１２に与える。

逆に、速度指令の信号レベルが実速度信号のレベルより
低い時には減速用比較器１７５が出力信号を発生し、減
速用移相器１７３が出力信号を減速制御装置１３に与え
る。

第３図において従来技術における起動補償回路を説明す
る。

接続点Ａ、Ｂ間の回路が起動補償回路でその部分を除い
たものが加速指令回路で速度指令回路１５の一部を構成
している。

加速指令回路について説明すると、直流電源ＤＣの電圧
が、リレー接点Ｃａを介して抵抗Ｒ１゜Ｒ２の直列回路
に印加されている。

上記抵抗Ｒ０とＲ２の接続点は、抵抗Ｒ３を介してトラ
ンジスタＴｒのベースへ接続される。

このトランジスタＴｒは、上記直流電源へ抵抗Ｒ４、ダ
イオードＳを介して接続されるとともに、そのコレクタ
ーベース間にコンデンサＣ１が接続され、ミラー積分回
路を構成している。

従って抵抗Ｒ４には直線的に増大する電圧が得られる。

上記抵抗Ｒ４とダイオードＳとの接続点Ａと、トランジ
スタＴｒのエミッタ端子（直流電源ＤＣの陰極）Ｂとの
間に起動補償回路として、抵抗Ｒ５とリレー接点Ｅａと
の直列回路が接続されている。

このようにして、抵抗Ｒ４には、起動補償をも含めた速
度指令電圧を発生させ、抵抗Ｒ６，Ｒ７およびコンデン
サＣ２よりなる平滑回路を通したのち、リレー接点Ａａ
を介して出力する。

次に、第４図でリレーＥの動作を説明する。

エレベータケージに取付の押装置の接点Ｗ−８はあらか
じめ定められた積載量（ここでは定格積載量の半分とす
る）以上になるとＯＮしてリレーＷがＯＮする。

リレーＥは正負荷トルク時にＯＮするリレーで、リレー
接点ＵＰおよびＤＮはそれぞれ上昇時及び下降時にＯＮ
するリレーの接点である。

又、リレー接点Ａａは運転開始時にＯＮするリレーの接
点であり、運転中のリレーＥの保持回路を形成している
。

第５図にて指令回路の出力信号について説明する。

正負荷トルク時において、リレーＥはＯＮするから、リ
レーＡが時刻ｔＡにＯＮすると同時に起動補償信号、す
なわち、直流電源ＤＣの電圧の抵抗Ｒ４，Ｒ，による分
圧電圧がＲ４に発生する。

抵抗Ｒ６，Ｒ７、コンデンサＣ２からなる平滑回路によ
り出力信号ＳはＳｌの如く起動補償信号となる。

時刻ｔ（３にリレーＣがＯＮすると加速指令Ｓ２が発生
するが、高位優先回路であるため、５＝８１（Ｓｌ≧８
２）、Ｓ二８２（Ｓ１≦８２）となる。

積載荷重が定格の半分以上で下降、又は定格の半分以下
で上昇等の様に負荷トルクがモータの駆動トルクに加わ
る向きに生じる運転（以後、逆負荷トルク運転と言）時
にはリレーＥはＯＮＬ、ないので５＝０（ｔＡ≦ｔ≦ｔ
□）、５＝８２（ｔ≧ｔｃ）となる。

積載荷重が定格の丁度半分の場合には、理想的には上昇
又は下降に拘わらず負荷トルクは生じない。

（以後、零負荷トルク運転と言う）しかし、リレーＥは
ＯＮ又はＯＦＦどちらの状態も起こり得る。

このように、負荷状態（不平衡トルクの大きさ）を、定
格の半分以上か以下かの２つの領域の検出しか行わない
場合、定格の半分以上であることを検出したとすれば、
実際の乗客が満員〜定格の半分の領域のうち、どの状態
にあっても満足できる負荷補償でなければならない。

一方、定格の半分以下であることを検出したとすれば、
実際の乗客がひとり〜定格の半分の領域のうち、どの状
態にあっても満足できる負荷補償でなければならない。

第６図は横軸に最大逆負荷トルク時Ｎから零負荷トルク
時Ｚ１そして最大正負荷トルク時Ｐまでを取り、縦軸に
起動補償Ｓ１を取って、起動時のエレベータの乗心地が
良好な範囲を斜線にて示したものである。

点Ｆ、Ｇ、Ｈにて結ばれた線上が各負荷トルク時におけ
る飛出しによる乗心地許容限界で、点Ｊ、Ｋにて結ばれ
た線上が反転による乗心地許容限界である。

すなわち、Ｆ、Ｇ、Ｈ点付近では、多少の飛出しがある
が、乗心地上許容できる範囲である。

これによると最大逆負荷トルクル零負荷トルク時には起
動補償Ｓ１は、８１０〜■と裕度があるが、最大正負荷
トルクル零負荷トルク時にはＳＬ＝■と１つの値しかな
く裕度がない。

この原因は負荷検出手法はもちろんであるが、第５図に
示した起動補償Ｓ１の作り方にも原因がある。

今、最大正負荷トルク時Ｐの場合を考える。

起動補償Ｓ１を小さく選ぶ（Ｐ＋−）Ｋの範囲）とエレ
ベータが反転するので除々に増加させて、負荷トルクと
８１によるモータの駆動トルクがバランスする点■に近
い点（Ｋ付近）にセットしたとする。

この場合起動補償Ｓ１にてはエレベータは起動しないが
、５１＝８２で加速指令Ｓ２が現われ、エレベータは起
動する。

今度は、Ｓｌを少し高い値（点に４＋Ｈの範囲）にセッ
トすると、エレベータはＳｌにより動き出し、加速指令
Ｓ２が現われると、−気に加速されるので余り良い乗心
地は示さない。

Ｓｌをさらに高くするとこの傾向が強まり、Ｓｌによる
飛び出しが無視できなくなる。

すなわち、本方式の欠点は指令バイアス的な起動補償Ｓ
１と加速指令Ｓ２との高位優先回路を採用したため、Ｓ
ｌが８２より高位である時間に一定値Ｓ１を保持し、さ
らにＳ２が８１より高位になる点での出力信号Ｓの変化
率が大きい点にある。

以上のような欠点は、不平衡負荷トルクの検出が連続的
でなく、数段階の領域に分けて検出する場合には常に生
ずる問題である。

そこで本発明の目的は、不平衡負荷トルクを数段階に分
けて検出する検出装置の出力により起動時の負荷補償を
行うエレベータにおいて、十分な裕度をもった設計によ
り、いかなる負荷条件のもとでも良好な乗心地を得るエ
レベータ制御方式を提供することである。

本発明の特徴は、ケージとカウンターウエートの間の不
平衡トルクに応じた負荷補償量、およびこの負荷補償量
の立上り後に増大する速度指令の合成値に応じて電動機
を制御するエレベータにおりて、上記負荷補償量を数段
階の不平衡トルク領域に分けて設定し、上記負荷信置の
立上り後の当該補償量と速度指令の合成値を、負荷補償
量が零のときの速度指令の定常増加率（加速度が一定と
なる中間付近の増加率）より小さな増加率で増大させる
ところにある。

以下図に沿って本発明の一実施例を説明する。

第７図は、本発明による起動時の負荷補償を備えた速度
指令回路であり、図中上部の速度指令発生部は第３図と
はゾ同一である。

異る点は、抵抗Ｒ８、リレー接点ＤａおよびＥｂの並列
回路を挿入した点のみである。

図中下方の回路は負荷補償のための所定値を端子０−０
間に加算するためのもので、直流電源ＤＣ２にリレー接
点Ｄｂ、Ｂａ、抵抗Ｒ０、およびＲＩＯの直列回路を接
続している。

上記抵抗ＲＩＯの電圧をダイオードＳ２を通したあと、
抵抗Ｒ１１とコンデンサＣ３で構成した遅れ回路、ダイ
オードＳ３、リレー接点Ｅａを介して端子Ｏ−０へ接続
している。

リレーＢ、Ｃ及びＤは起動開始リレーＡの投入よりもそ
れぞれ一定時間経過した後に投入するリレーである。

第８図はリレーＡ、Ｂ、Ｃ及びＤの投入時間を示す図で
ある。

ｔＡ、ｔＢ、ｔｃ及びｔｄは各々リレーＡ、Ｂ、Ｃ及び
Ｄが投入する時限であり、その大きさが第８図ａの場合
はｔＡ＜ｔＢ≦ｔ（３≦ｔＤであるのに対して、第８図
すの場合はｔ４≦ｔ□≦ｔＢ≦ｔＤである。

第９図ａにて指令回路の出力信号について説明する。

この場合のリレーの投入順序はｔＡ＝ｔＢ＜ｔｃ＜ｔＤ
とする。

正負荷トルク時において、運転開始と同時にリレーＥは
ＯＮする。

まず起動補償回路のみについて説明すると、運転開始リ
レーＡと同時にリレーＢは投入するから、直流電源ＤＣ
２のＲ９＋Ｒ１０による分圧電圧によりコンデンサＣ
３は充電される。

時間ｔＤにリレーＤが投入するので、直流電源ＤＣ２は
回路より除去され、その結果コンデンサＣ３は放電を始
める。

すなわち出力信号はＳｌの様になる。

一方、加速指令回路の方は、時間ｔ□でリレーＣが投入
し、出力信号を発生し始めるがリレーＤがＯＦＦＬ、
ている為、コンデンサＣ１の放電回路の抵抗弁が抵抗Ｒ
８の分だけ増加するので時間ｔＤでリレーＤが投入する
まで出力信号の傾きは小さく図中８３の如くなる。

第７図の接点０，０より負荷側の出力信号Ｓは起動補償
量Ｓ１と加速指令分Ｓ３が合成されて第９図ａの下図の
如＜５＝３１＋８３になる。

逆負荷トルク時にはリレーＥが投入できないため、出力
信号Ｓは５＝８２となる。

零負荷トルクには、リレーＥがＱＮ又はＯＦＦのどちら
の状態も起こり得る。

第９図すは本発明の変形例による速度指令回路の出力信
号を示す。

第７図の速度指令回路のリレーＡ、Ｂ、Ｃ及びＤの時限
が第８図すの場合であり、本図では各リレ一時限がｔＡ
＝ｔ□＜ｔＢ＜ｔＤとする。

この場れ、第９図すに示すように、出力信号Ｓは、正負
荷トルク時には、Ｓ＝、Ｓ１＋８３、逆負荷トルク時に
は５＝８２、零負荷トルク時にはＳ、＝Ｓ１＋Ｓ３又は
５＝Ｓ２のどちらの状態も起こり得る。

第１０図は本発明による起動補償Ｓ１に対する制御裕度
を示す図である。

各飛出し限界点Ｆ、Ｇ。Ｈ′にて結ばれた線上が各負荷
トルク時における飛出し限界で、反転限界点Ｊ、に’に
て結ばれた線上が反転限界である。

これによると、逆負荷トルク時には起動補償量Ｓ１は５
１＝Ｏ〜■と、従来技術と同等の制御裕度があり、しか
も正負荷トルク時にはＳｌ−■〜■と制御裕度は増加す
る。

すなわち、エレベータの起動時に、一定の負荷補償トル
クを与えると、零負荷トルク状態Ｚ〜最大正負荷状態Ｐ
に亘って反転や飛出しを防止することは、きわめてむづ
かしいのであるが舘６図）、本発明のように、漸増する
トルクとなるように補償量を与えることにより、その設
定補償トルク（初期値）は第１０図に■〜［相］の幅で
示すように大きな裕度をもった設定が可能となるのであ
る。

これを言い換えれば、第６図の点Ｇ、Ｋを結ぶ線■が
存在し得ない場合にも、本発明を採用することにより、
ＺおよびＰ両領域で乗心地を満足させ得る補償量を得る
ことができることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用し得るエレベータ制御装置の一例
主回路構成図、第２図は位相制御装置の一例構成図、第
３図は従来技術における起動補償回路を含む速度指令回
路の一部、第４図は秤装置を含む信号回路の一例、第５
図は従来技術における速度指令回路の出力信号とリレー
タイムチャート、第６図は従来技術におけるエレベータ
起動時の制御裕度を示すダイヤフラム、第７図は本発明
による起動補償回路を含む速度指令回路の一部、第８図
は本発明によるリレーのタイムチャート、第９図は本発
明による速度指令回路の出力信号、第１０図は本発明に
よるエレベータ起動時の制御裕度を示すダイヤグラムで
ある。符号の説明、１０・・・・・・交流電源、１４・・・・
・・誘導電動機、２０・・・・・・エレベータゲージ、
１２・・・・・・加速制御装置、１７・・・・・・移相
制御装置、１５・・・・・・速度指令回路、１６・・・
・・・速度発電機、Ｗ−８・・・・・・秤装置、Ｗ・・
・・・・信号回路用リレー、Ｅ・・・・・・信号回路用
リレー、Ｓ・・・・・・速度指令信号、Ｓｌ・・・・・
・起動補償信号、Ｓｌ・・・・・・加速指令信号、Ｓ３
・・・・・・加速指令信号、Ｃ２・・・・・・起動補償
用コンデンサ。

Claims

【特許請求の範囲】１エレベータケージとカウンターウエートとをロープ
によってつるべ状に吊ったシーブと、このシーブを駆動
する電動機と、これらの機械系を停止保持する制動機と
、速度指令発生装置と、上記ケージとカウンターウエー
トとの間の不平衡トルクに応じた負荷補償量を発生する
負荷補償装置と、上記負荷補償量およびこの負荷補償量
の立上り後に増大する上記速度指令の合成値に応じて上
記電動機を制御する制御装置とを備えたものにおいて、
上記負荷補償装置は数段階の不平衡トルク領域に分けて
補償量を発生するように構成し、上記負荷補償量の立上
り後の当該補償量と上記速度指令の合成値を、当該負荷
補償量が零のときの速度指令の定常増加率より小さな増
加率で増大させるように構成してなるエレベータ制御方
式。２、特許請求の範囲第１項において、上記速度指令発生
装置は、上記負荷補償時における立上り時の速度指令増
加率を、上記負荷補償量が零のときの速度指令増加率よ
り小さく設定してなるエレベータ制御方式。