JPS64311B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、可変速度の電動機で油圧ポンプを
駆動して圧油をシリンダに送り、かごを走行させ
る油圧エレベータの制御装置に関するものであ
る。

〔従来技術〕

従来の油圧エレベータの油圧制御方式には流量
制御弁による方式、ポンプ制御方式、電動機回転
数制御方式がある。流量・制御弁の方式は上昇時
は電動機を定回転で回し、油圧ポンプからの定吐
出量の油をタンクへ戻しておいて、起動指令が出
るとタンクへ戻す量を流量制御弁で調節すること
によりかごの速度を制御し、又、下降時は自重に
よるかごの降下を流量制御弁で調節し、かごの速
度を制御するものである。この方式は上昇時余分
な油を循環させることと下降時は位置エネルギー
を油の発熱に消費するのでエネルギーロスが大き
く、油温上昇が著しい。

この欠点を補うものとして、上昇時は必要な油
量のみを送り、下降時は電動機を回生制動させる
方式として、ポンプ制御方式と電動機回転数制御
方式がある。ポンプ制御方式は可変容量形ポンプ
を用いポンプ自身の吐出量を制御装置により可変
とするものであり、制御装置及びポンプの構造が
複雑であり、又、高価である。

これに対し、近年半導体の技術進歩に伴い、例
えば、特開昭57−98477号公報で開示されている
とおり、電圧、周波数を変化させて誘導電動機を
広い範囲にわたつて回転数制御する方式が考えら
れており、これを用いたのが、電動機回転数制御
方式で、定吐出形ポンプを用いポンプの吐出量を
電動機の回転数を変えることにより、可変制御す
るもので、安価でかつ高信頼性である。

ところで、油圧ポンプには必ずもれがあり、こ
のもれのために油圧ポンプを回転させても、かご
は起動しない範囲がある。すなわち、第１図に示
すとおり、時刻t₀で起動指令が出されたとする
と、油圧ポンプは徐々に加速し、時刻t₁で回転数
n₁に達する。回転数がn₁を上回るともれ量以上の
油が油圧ポンプから吐出され、かごが動き出す。
このように回転数を急激に増加させるともれ量以
上の多量の油が油圧ポンプ―逆止弁間の管路に供
給されるので高い圧力を発生し、逆止弁を急速に
押し開くため大きな起動シヨツクと振動が発生す
る。かごは時刻t₂で一定速度に達し、時刻t₃で減
速を開始して時刻t₄でかごは停止する。油圧ポン
プは更に回転し続け、時刻t₅で停止する。起動シ
ヨツクは主に油圧ポンプの回転数の増加が著しい
ことに起因するものであるから、第２図に示すと
おり、回転数をゆるやかに増加させたとすると、
かごは時刻t₁₁で動きはじめ、時刻t₁₂で一定速度
に達し、時刻t₁₃で減速を開始して時刻t₁₄でかご
は停止する。その後、油圧ポンプは時刻t₁₅で停
止する。このように回転数をゆるやかに増加させ
ると、シヨツクは小さくなるものの、起動遅れが
大きくなり間延びした感じがすると共に、運転時
間も長くなり、輸送能率の悪いものとなる。

〔発明の概要〕

この発明は上記不具合点に鑑みなされたもの
で、かごを起動させない程度の低速度で電動機を
運転するバイアスパターン信号と、かごを走行さ
せる走行パターン信号とを重畳させ、この重畳さ
れたパターン信号で電動機を制御するようにし
て、かごを円滑に起動させることを目的とするも
のである。

〔発明の実施例〕

この発明の一実施例を第３図〜第６図に示す。

図中、１は昇降路、２はこの昇降路１のピツト
に埋設されたシリンダ、３はこのシリンダに充満
された圧油、４はこの圧油に支持されたプランジ
ヤ、５はこのプランジヤ４の頂部に載置されたか
ご、５ａはかご床、６はこのかご床５ａの下に取
り付けられた負荷検出装置、７は乗場床、８はか
ご５に取り付けられたカム、９は移動中のかご５
を減速させるための減速指令スイツチ、１０はか
ご５を停止させるための停止指令スイツチ、１１
は常時、逆止弁として機能し、電磁コイルが付勢
されることにより、切り換えられて逆方向も導通
させる電磁切換弁、１１ａはシリンダ２と電磁切
換弁１１の間に接続され、圧油を送る管、１２は
可逆回転し、管１２ａを介して電磁切換弁１１と
の間で圧油を送受する油圧ポンプ、１３はこの油
圧ポンプ１２を駆動する三相誘導電動機、１４は
この三相誘導電動機１３の回転数を検出する速度
発電機、１５は管１５ａを介して油圧ポンプ１２
へ圧油を送受する油タンク、１６はこの油タンク
１５の油温を検出する油温検出装置、Ｒ，Ｓ，Ｔ
は三相交流電源、２１は三相交流を直流に交換す
る整流回路、２２はこの直流を平滑するコンデン
サ、２３は直流をパルス幅制御して可変電圧可変
周波数の三相交流を発生させるインバータ、２４
は直流を三相交流電源Ｒ，Ｓ，Ｔに返還する回生
用インバータ、２５は負荷検出装置６の負荷信号
６ａと、速度発電機１４の速度信号１４ａと、油
温検出装置１６の油温信号１６ａと、減速指令信
号９ａと、停止指令信号１０ａと、起動指令が出
てから、停止指令がでるまで閉成される常開接点
３０ｄによつて発生する運転信号３０daがそれ
ぞれ入力される速度制御装置で、信号２５ａを出
力してインバータ２３を制御するものである。

３０ａ〜３０ｃは常時開放されており、起動指
令が出てから停止指令がでるまで閉成して三相誘
導電動機１３をインバータ２３に接続する常開接
点である。

第４図は、第３図に示す速度制御装置２５の詳
細を示し、４０は常開接点３０ｄが第５図ａに示
すとおり時刻t₂₀で閉成すると所定時間遅れて時
刻t₂₁で出力を発する遅延回路、４１Ｕは上昇走
行パターン発生回路で、遅延回路４０の出力によ
つて第５図ａに示すとおり時刻t₂₁から立上り、
時刻t₂₂で減速指令信号９ａが発せられると減少
して一旦一定低速となり、時刻t₂₄で零となるも
のである。４１Ｄは下降走行パターン発生回路
で、第６図ａに示す走行パターン信号を出力する
ものである。４１Uaは上方向運転の期間中閉成
し続ける上方向接点４１Daは下方向運転の期間
中閉成し続ける下方向接点、４２はあらかじめポ
ンプのもれ量のばらつき、負荷、油温によるもれ
量の初期設定を行うもので、無負荷で、油温０℃
のときに油圧ポンプ１２におけるもれ量相当分の
回転で油圧ポンプ１２を回転するように指令を出
す設定バイアスパターン回路、４３は演算器で、
油温信号１６ａ及び負荷信号６ａによつて作動
し、設定バイアスパターン回路４２の出力を加算
器４４を介して加算補正するものである。４５は
常開接点３０ｄが第５図ｂに示すとおり時刻t₂₀
で閉成すると、その時の油圧ポンプ１２のもれ量
相当分の回転数で回転するよう指令を出すバイア
スパターン発生回路で時刻t₂₃で停止指令信号１
０ａが発せられると時刻t₂₅で零となるものであ
る。４６は走行パターン発生回路４１Ｕ又は４１
Ｄの出力とバイアスパターン発生回路４５の出力
とを加算して第５図ｃのパターン信号を出力する
加算器、４７は速度信号１４ａをパターン信号と
同一電圧レベルにレベル変換する変換回路、４８
は加算器４６の出力と変換回路４７の出力との差
をとる減算器、４９はこの減算器４８の出力を所
定の増幅度で伝達する伝達回路、５０はこの伝達
回路４９の出力と変換回路４７の出力とを加算し
て周波数指令信号ω₀を出力する加算器、５１は
この加算機５０の周波数指令信号ω₀に対して直
線状の電圧指令信号Ｖを発する関数発生回路、５
２は周波数指令信号ω₀と電圧指令信号Ｖに基づ
いて正弦波の三相交流インバータ２３から出力さ
れるように信号２５ａを出力する基準正弦波発生
回路である。

上記のとおり構成された油圧エレベータの制御
装置において、今、かごが停止していて上昇方向
に呼びがあるとすると、かご５は戸閉完了後に起
動指令が出され、常開接点３０ａ，３０ｂ，３０
ｃが閉成して三相誘導電動機１３がインバータ２
３に接続される。また常開接点３０ｄも閉成し、
バイアスパターン発生回路４５から、第５図ｂで
示すバイアスパターンが発生する。このバイアス
パターンに従つてインバータ２３からは低い電圧
及び周波数の三相交流が発せられる。三相誘導電
動機１３は油圧ポンプ１２のもれ量相当の低い回
転数で油圧ポンプ１２を駆動する。したがつて、
バイアスパターンではかご５が上昇することはな
い。

時刻t₂₁になると、遅延回路４０から出力が発
せられ、上昇走行パターン発生回路４１ｕから第
５図ａのパターン信号が発せられる。このため、
加算器４６からは第は第５図ｃのパターン信号が
出力され、時刻t₂₁以後は油圧ポンプ１２はもれ
量以上の圧油を送出する。油は油タンク１５一管
１５ａ―油圧ポンプ１２―管１２ａ―電磁切換弁
１１―管１１ａ―シリンダ２の経路でシリンダ２
内へ送られ、この油量に見合つた高さだけ、かご
５を上昇させていく。油圧ポンプ１２は加速さ
れ、やがて一定速度に達する。時刻t₂₂において
かご５が目的階の手前所定位置に達するとカム８
が減速指令スイツチ９を作動させる。この作動に
より上昇走行パターン発生回路４１Ｕのパターン
信号は漸減し、やがて、一定値を出力するように
なる。かご５は微速度で上昇し続け、時刻t₂₃で
カム８が停止指令スイツチ１０を作動させると走
行パターン信号は更に減少し、時刻t₂₄で零とな
る。一方、バイアスパターンも時刻t₂₃で減少し
始め、時刻t₂₅で零となる。このため、加算器４
６の出力は第５図ｃに示すとおり、時刻t₂₃〜t₂₄
では、急激に減少する。そして、かご５は油圧ポ
ンプ１２の油量がもれ量相当分よりも少なくなる
時刻t_sで停止する。

次に、下降運転について述べる。時刻t₃₀にお
いて起動条件が成立すると、上昇運転時と同様に
三相誘導電動機１３を第６図ｂに示すバイアスパ
ターンに従つて運転して、管１５ａの圧力を上昇
させる。時刻t₃₁で遅延回路４０から出力が発せ
られ、下降走行パターン発生回路４１Ｄから第６
図ａのパターン信号が発せられる。このため、加
算器４６からは第６図ｃのパターン信号が出力さ
れる。また、電磁切換弁１１も、時刻t₃₁で付勢
されて管１２ａと管１１ａが連通する。三相誘導
電動機１３は第６図ｃのパターン信号によつて制
御されて時刻t₃₁から徐々に減速し始める。この
減速に伴つて、油はシリンダ２から油タンク１５
へ流入する。三相誘導電動機１３は時刻Z₁で停止
した後、逆転し、やがて一定速となる。時刻t₃₂
でカム８が減速指令スイツチ９を作動させると、
減速を開始し、時刻Z₂で停止する。時刻Z₁〜Z₂間
では三相誘導電動機１３は油圧ポンプ１２によつ
て駆動されるので、誘導発電機として機能し、電
力を三相交流電源Ｒ，Ｓ，Ｔへ返還する。時刻Z₂
以後は再び正回転をする。時刻t₃₃で、停止指令
スイツチ１０が作動すると電磁切換弁１１は閉成
して、シリンダ２からの圧油の流出が阻止されて
かご５が停止する。一方、走行パターン信号も時
刻t₃₃で減速し始め、時刻t₃₄で零となる。また、
バイアスパターン信号も同様に時刻t₃₃で減速し
始め、時刻t₃₅で零となる。加算器４６からは第
６図ｃに示すとおり時刻t₃₃以後しばらく一定値
となり、時刻t₃₄から減少し始め、時刻t₃₅で零と
なる。三相誘導電動機１３はこのパターン信号に
よつて制御されて油圧ポンプ１２を駆動する。

上記実施例によれば、かごの起動に先立つてバ
イアスパターン信号に従つて三相誘導電動機を低
速度で運転し、油圧ポンプのもれ量相当分の油を
送出しておいてから、上記バイアスパターン信号
に重畳させて走行パターン信号を発生させ、この
重畳されたパターン信号によつて三相誘導電動機
を制御するようにしたので、走行パターンの開始
とほぼ同期してシリンダへの油量が増加する。こ
のため、振動を発生させることなく、円滑にかご
を起動させることができるものである。また、か
ごに積載される負荷及び油温によつて、バイアス
パターン信号を修正するようにしたので、負荷及
び温度が変化したとしても、かごの速度を一定に
保つことが可能となり、低速走行時間の短縮及び
着床精度を上げることができる。更にまた、上昇
運転では、三相誘導電動機が増速するのに伴つて
かごを増速させるようにしたので、従来の油圧エ
レベータのように油圧ポンプからの油を全量油タ
ンクへ戻しておいた後、油タンクへの油量を減少
させることによりかごを上昇させる方式に比べて
省エネルギーとなるものである。特に下降時は、
油圧ポンプによつて三相誘導電動機を駆動し、電
力を回生させるので、大きな省エネルギーを図る
ことができるものである。

なお、油圧ポンプを駆動するものは三相誘導電
動機に限られるものではなく、パターン信号に従
つて可変速制御されるものであれば、所期の目的
を達することができる。

〔発明の効果〕 この発明は、以上述べたとおり、かごを起動さ
せない程度の低速度で電動機を運転するバイアス
パターン信号と、かごを走行させる走行パターン
信号とを重畳させ、この重畳されたパターン信号
によつて電動機を制御するようにしたので、走行
パターンの開始とほぼ同期してシリンダへの油量
が増加し、振動を発生させることなく、円滑にか
ごを起動させることができるという効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の油圧エレベータの制
御装置の動作を示す動作説明図、第３図〜第６図
はこの発明の一実施例を示し、第３図は全体構成
図、第４図は要部を示す詳細図、第５図は上昇運
転の動作説明図、第６図は下降運転の動作説明図
である。 図中、５はかご、１２は油圧ポンプ、１３は三
相誘導電動機（電動機）、４１ｕは上昇走行パタ
ーン発生回路、４１Ｄは下降走行パターン発生回
路、４５はバイアスパターン発生回路、４６は加
算器である。なお、図中同一符号は同一部分又は
相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ パターン信号に従つて電動機を制御し、この
   電動機によつて油圧ポンプを駆動してかごを走行
   させるものにおいて、バイアスパターン信号を発
   して上記かごが起動しない範囲で上記電動機を低
   速回転させるバイアスパターン発生回路と、走行
   パターン信号を発して上記かごを走行させる走行
   パターン発生回路とを備え、上記バイアスパター
   ン信号と上記走行パターン信号とを加算器で重畳
   し、この重畳されたパターン信号によつて電動機
   を制御するようにしたことを特徴とする油圧エレ
   ベータの制御装置。