JPWO2003031309A1 - エレベータのブレーキ制御装置 - Google Patents

Abstract

ブレーキコイル（１６）の付勢により、ばね（７）に反してアーマチュア（１７）が吸引され、この吸引によりブレーキ車（６）へのブレーキシュー（９）の押圧が解かれて制動力が解除されたエレベータのブレーキに制動力を発生させる場合に、まず第１のブレーキコイル制御手段（３８）によってアーマチュア（１７）の吸引が解かれるようにブレーキコイル（１６）の付勢を減少させ、この第１のブレーキコイル制御手段（３８）によるアーマチュア（１７）の吸引解除過程でブレーキコイル電流（Ｉｂ）の減少率が所定値以下に鈍化し又はブレーキコイル電流（Ｉｂ）が増加に転じたときは、第２のブレーキコイル制御手段（３９）に切り替えてアーマチュア（１７）が再吸引されない範囲内でブレーキコイル（１６）を付勢するようにして、ばね（７）の力によるブレーキシュー（９）とブレーキ車（６）との衝突音を軽減させるようにしたものである。

Description

技術分野
この発明は、エレベータの起動信号が発せられると付勢回路の閉成によりブレーキコイルが付勢されてばね力に抗してアーマチュアが吸引され、この吸引によってブレーキ車へのブレーキシューの押圧が解かれ、制動力が解除されてエレベータの起動を可能とし、エレベータの停止信号が発せられると付勢回路が遮断されてアーマチュアが開放され、ばねによってブレーキシューが押圧されて制動力を発生させるエレベータのブレーキの制御に関する。
背景技術
図１０は、ロープ式エレベータに使用される一般的なブレーキの概略構成を示す。エレベータのかご１は、巻上機のシーブ２に巻き掛けられた主索３によってつり合重り４とつるべ式に吊持され、巻上電動機５によって駆動される。巻上電動機５とシーブ２を結合する軸５ａにはブレーキ車６が取り付けられている。かご１が停止している時は、ばね７によってブレーキレバー８を介してブレーキシュー９がブレーキ車６の外周面に押圧され、摩擦力によって制動力が発生している。
かご１が起動する場合は、電動機制御回路１０は巻上電動機５を付勢すると共に、ブレーキ制御装置１１へ起動信号が発せられる。ブレーキ制御回路１２を作動させ、ブレーキ駆動回路１３のＰＷＭ信号発生回路１４によってチョッパ回路１５を駆動して直流可変電圧でブレーキコイル１６を付勢する。ブレーキコイル１６が付勢されるとばね７に抗してアーマチュア１７が吸引され、ブレーキレバー８を介してブレーキシュー９によるブレーキ車６への押圧が解かれて制動が解除される。アーマチュア１７が吸引されるとブレーキスイッチ１８が閉成して制動力の解除が完了したことを検出する。
停止信号が発せられると電動機制御回路１０は巻上電動機５を消勢すると共に、ブレーキ制御回路１２及びブレーキ制御回路１３を介してブレーキコイル１６を消勢させてアーマチュア１７の吸引を解き、ばね７によってブレーキシュー９をブレーキ車６に押圧して制動力を発生させる。
即ち、図１０のブレーキ制御回路で、チョッパ回路１５によってブレーキコイル１６の付勢が遮断されると、ダイオード２０を介して循環電流がブレーキコイル１６に流れる。この循環電流は、ブレーキコイル１６の抵抗値Ｒとリアクタンス値Ｌによって決まる時定数Ｔｃに応じて減少し、ブレーキコイル電流の減少によって吸引力も減少する。吸引力がばね７の力よりも小さくなると、アーマチュア１７はブレーキコイル１６から離れ、ブレーキシュー９はばね７によってブレーキ車６に押圧されて制動力を発生させる。
次に、図１１に従って動作の概要を述べると、ブレーキ制御装置１１から破線で示した電圧Ｅが出力される。即ち、時刻ｔ４０でアーマチュア１７を吸引するための吸引電圧Ｅｆが印加されると、ブレーキコイル電流Ｉｂは漸増する。
アーマチュア１７が吸引される過程でブレーキコイル電流Ｉｂは一旦減少に転ずる。インダクタンスＬがエアギャップｇによって変化することに加え、インダクタンスＬの変化率、即ち、アーマチュア１７の移動速度によって起電力（以下、速度起電力という。）が発生するためである。時刻ｔ４１でアーマチュア１７が吸引され終ると、その状態におけるインダクタンスＬの下でブレーキコイル電流Ｉｂは漸増する。
アーマチュア１７が吸引されてブレーキスイッチ１８が閉成してから所定時間後の時刻ｔ４２でブレーキ制御装置１１はアーマチュア１７の印加電圧Ｅを、吸引状態を保持するのに必要な保持電圧Ｅｈにまで低下させる。この低下に伴ってブレーキ電流Ｉｂは保持電流Ｉｈまで減少する。
時刻ｔ４３でエレベータの停止信号が発せられると印加電圧Ｅは零値となる。この付勢回路の遮断により、ブレーキコイル電流Ｉｂはブレーキコイル１６と並列に接続されたダイオード２０を介して循環しながら減少する。この減少に伴ってアーマチュア１７の吸引が解かれ、ばね７によってブレーキシュー９が押圧されて制動力を発生する。
ブレーキコイル１６が消勢される過程で、ブレーキコイル電流Ｉｂは一旦増加に転ずる。これは、上記のとおりアーマチュア１７の吸引が解かれるのに伴ってエアギャップが増大してブレーキコイル１６のインダクタンスＬが減少したことと、速度起電力によるものである。時刻ｔ４４でアーマチュア１７が開放され終ると、その状態におけるインダクタンスＬの下でブレーキコイル電流Ｉｂは漸減して時刻ｔ４５で零値となる。
従って、電流検出器１９でブレーキコイル電流Ｉｂを検出し、制動力を解除するときは、ブレーキ電流Ｉｂの減少点を検出すれば制動力の解除された瞬間を検出できる。また、制動力を発生させるときは、ブレーキ電流Ｉｂの増加点を検出すれば制動力の発生した瞬間を検出することができる。
従来のエレベータのブレーキは、上記のとおり構成されており、かご１を停止させる際にブレーキコイル１６に印加される電圧は０Ｖとなり、ブレーキコイル電流Ｉｂは、ブレーキコイル１６の抵抗値とインダクタンス値から決まる時定数で漸減する。アーマチュア１７を吸引するブレーキコイル１６の吸引力は、ブレーキコイル電流Ｉｂの２乗に比例し、アーマチュア１７とブレーキコイル１６間の空隙に略反比例する。従って、ブレーキコイル電流Ｉｂが減少して吸引力が低下すると、ばね７の力によってブレーキシュー９が押圧されてブレーキ車６に衝突する。この衝突によって騒音が発生する。
ところで、昨今のエレベータの巻上機は小型化され、ブレーキ自体の小形化を余儀なくされ、ブレーキシュー９等も小さくしなければならない。このような外形上の要件を満たした上で必要な制動力を得るためには、ブレーキシュー９を押圧するばね７の力を大きくしなければならない。このため、上記衝突による騒音を増大させる、という問題が生じた。
特に、巻上機自体が昇降路内に設置されるエレベータでは、ブレーキの動作音がかご１内へ伝播されて乗り心地を害する、という問題があった。
かかる問題に対して、日本特公平７−６４４９３号（日本特願昭６３−１５８６８１号）公報、及びこの出願を基礎とするアメリカ特許公報ＵＳＰ４９７４７０３号には、エレベータのブレーキの上記特性を利用して、エレベータの起動指令信号が発せられた場合は、ブレーキコイルが付勢されてブレーキコイル電流が増加する過程において減少を検出した後に巻上電動機に起動指令を出して付勢し、また、エレベータの停止指令信号が発せられた場合は、ブレーキコイルの付勢が断たれてブレーキコイル電流が減少する過程において増加を検出した後に巻上電動機に停止指令を出して消勢すようにして、ブレーキと巻上電動機５との間の受継ぎを円滑に行い、乗り心地の向上を図るようにしたものが開示されている。
しかし、上記特許公報において、ブレーキコイルの付勢及び消勢時におけるブレーキコイル電流の変化を検出するのは、乗り心地の向上が目的であって、ブレーキの動作音を低減させる点については全く言及されておらず、従って、上記問題点の解決に供し得ないものである。
また、日本特公平７−６８０１６号公報には、エレベータの起動時に、まず、不平衡トルクを保持できる範囲でブレーキコイル電流を早急に立ち上げた後、徐々に増加させてブレーキの制動トルクを小さくしておいて、巻上電動機で駆動させ、以後ブレーキの開放状態を保持できる程度の小電流をブレーキコイルに流すようにして、乗り心地の向上と、ブレーキコイルの発熱を抑えるようにしたものが開示されている。
このものについても同様に、ブレーキの動作音を低減させる点については全く言及されておらず、従って、上記問題点の解決に供し得ないものである。
更に、日本特開平７−２４４１号公報には、レールを把持して制動力を発生させるブレーキ装置において、動作音を減少させるため、可動片が電磁石に衝突する寸前の位置を検出し、また、ブレーキシューがレールを把持する寸前の位置を検出して、それぞれ動作音が減少するようにブレーキコイル電流を制御するようにしたものが開示されている。
このものは、ブレーキの動作音の低減に係るものではあるが、可動片の位置及びブレーキシューの位置を検出することは容易ではなく、仮に位置検出が可能であったとしても、上記位置はブレーキライニングの消耗及びブレーキ調整等により変動し易い、という問題がある。
更にまた、日本特公平７−８０６５０号公報には、ブレーキ電流を制御する電流パターンとブレーキ電流の検出値とを比較し、その比較結果に基いてブレーキ電流をオン−オフ制御することにより、ブレーキ開閉に伴う動作音を抑えるようにしたものが開示されている。
しかしながら、ブレーキはブレーキコイルの抵抗値が温度によって変動したり、ブレーキライニングの消耗が各ブレーキ毎に異なる。更に、同機種であっても制動トルクの設定は区々である。このため、電流パターンにって一律に制御することで、動作音を抑えることは容易ではない。
更にまた、日本特開平７−２４５２号公報には、ブレーキシューをガイドレールに緩やかに押圧させて動作音を小さくし、しかも、動作時間を短縮するために、ブレーキコイル電流を保持電流程度に減少するようにしたことが開示されたいる。
しかしながら、ブレーキコイル電流を減少させると電圧変動によってブレーキが誤作動する、という問題がある。
この発明は、上記従来のエレベータのブレーキの問題点を解決して動作音の軽減されたエレベータのブレーキを提供することを目的とする。
発明の開示
この発明は、ブレーキコイルが付勢されてアーマチュアが吸引され、この吸引によりブレーキ車へのブレーキシューの押圧が解かれて制動力が解除されたエレベータのブレーキに制動力を発生させる場合に、まず第１のブレーキコイル制御手段によってアーマチュアの吸引が解かれるようにブレーキコイルの付勢を減少させ、この第１のブレーキコイル制御手段によるアーマチュアの吸引解除過程でブレーキコイル電流の減少率が所定値以下に鈍化し又はブレーキコイル電流が増加に転じたときは、アーマチュアが再吸引されない範囲内で上記第１のブレーキコイル制御手段による付勢よりも大きい電流でブレーキコイルを付勢する第２のブレーキコイル制御手段に切替えてブレーキコイルを付勢するようにしたものである。
これにより、アーマチュアの吸引解除過程でブレーキコイルによるアーマチュアの吸引力を再度増加させることで、ばねによる押圧力が弱まるのでブレーキシューとブレーキ車との衝突音を軽減させることができる。また、第２のブレーキコイル制御手段への切替えは、ブレーキコイル電流の減少率が所定値以下に鈍化し又はブレーキコイル電流が増加に転じたときに行われるので、アーマチュアの吸引が解除され、アーマチュアが動き始めた直後にブレーキコイルの付勢が増大されることになる。しかも、増大される付勢値も制限されるので、第２のブレーキコイル制御手段によってブレーキコイルが付勢されたとしても、アーマチュアの吸引解除の遅滞は限定されたものとなる。また、現実にアーマチュアが移動したことを検出して付勢値を増大させるようにしたので、温度変化によって抵抗値が変動しても、適時に第２のブレーキコイル制御手段に切り替えることができる。
また、この発明は、第１のブレーキコイル制御手段を、付勢回路の遮断によりブレーキコイルと並列に接続された分岐回路を介して循環するブレーキコイル電流の漸減によってアーマチュアの吸引が解かれるようにしたものである。
上記分岐回路を循環するブレーキコイル電流は短時間で減衰するため、アーマチュアの吸引解除の遅滞は限定されたものとなり、エレベータの稼動率を向上させることができる。
更に、この発明は、第１のブレーキコイル制御手段を、時間経過と共に漸減する電圧によってブレーキコイルを付勢し、上記電圧の減少に伴ってアーマチュアの吸引が解かれるように上記ブレーキコイルを制御するようにしたものである。このため、第１のブレーキコイル制御手段から第２のブレーキコイル制御手段への切替えを円滑に行うことができる。
更にまた、この発明は、第１のブレーキコイル制御手段から第２のブレーキコイル制御手段への切替えは、ブレーキコイル電流の減少率が零値又は上記ブレーキコイル電流が増加に転じたときに行うようにしたので、ブレーキシューをブレーキ車に押圧するばね力が変動しても、また、ブレーキコイルの抵抗値が温度で変化しても、適時に切り替えることができる。
更にまた、この発明は、第２のブレーキコイル制御手段を、ブレーキコイル電流の減少率が零値のときの上記ブレーキコイル電流値とブレーキコイル抵抗値とを乗じて得られた電圧値で上記ブレーキコイルを付勢するようにしたものである。
このため、アーマチュアを再吸引しない範囲の最大値に近い電流値でブレーキコイルを付勢することができ、アーマチュアの動作音を低減できる。
更にまた、この発明は、ブレーキコイル抵抗値を、エレベータの起動信号により制動力が解除された状態で、ブレーキコイル電流が一定値となったときのブレーキコイルの電圧値と上記ブレーキコイル電流値の比から求めるようにしたものである。
このため、温度変化によって抵抗値が変動したとしても、その変動後の抵抗値の下で許容範囲の最大値に近い電流値でブレーキコイルを付勢することができ、上記発明の実効を図ることができる。
更にまた、この発明は，ブレーキコイル電流の変化率を演算し、この変化率をアーマチュアが再吸引されないように制限し、得られた値に比例した電圧で上記ブレーキコイルを付勢するようにしたものである。
このため、ブレーキコイル電流の変化率に基いてブレーキコイルを付勢するようにしたので、アーマチュアの作動に対して敏感に対応させることができる。
更にまた、この発明は、第２のブレーキコイル制御手段を、ブレーキコイルの回路モデルを具備し、この回路モデルに上記ブレーキコイルを付勢する電圧を印加して得られたモデル電流をブレーキコイル電流から減算して、この減算結果の変化率に比例した電圧で上記ブレーキコイルを付勢するようにしたものである。
このため、回路モデルのインダクタンスは一定値であるからアーマチュアの移動速度、即ち、速度起電力によるブレーキ電流の増分値に基いてブレーキコイルが付勢されるので、アーマチュアの移動を円滑に制御することができる。
更にまた、この発明は、ブレーキコイルの回路モデルのインダクタンスＬを、上記ブレーキコイルに電圧Ｅｉをステップ状に加重したときのブレーキコイル電流の増分ΔＩからブレーキコイルの時定数を求め、この時定数にブレーキコイルの抵抗値Ｒを乗じて得るようにしたものである。
このため、各ブレーキごとの状態に合わせてブレーキコイルの回路モデルを構成することができる。
発明を実施するための最良の形態
この発明をより詳細に説述するために、添付の図面に従ってこれを説明する。
図１及び図２は、この発明に係るエレベータのブレーキ制御装置の実施の形態１を示す。図１はブレーキの制御回路を示すブロック図である。図において、１はかご、２は巻上機のシーブ、３はこのシーブ２に巻き掛けられた主索、４はこの主索３によってかご１とつるべ式に吊持されたつり合重り、５は軸５ａを介してシーブ２を回動駆動する巻上電動機、６は軸５ａに直結されたブレーキ車である。
７は常時ブレーキレバー８を介してブレーキシュー９を押圧してブレーキ車６の外周面に圧接させ、摩擦力によって制動力を発生させているばね、１０は巻上電動機５を制御する電動機制御回路である。１６はブレーキコイル、１７はブレーキコイル１６とエアギャップｇを隔てて対向し、ブレーキコイル１６の付勢によってばね７に抗して吸引されるアーマチュアで、この吸引によりブレーキ車６へのブレーキシュー９の押圧が解かれて制動力が解除され、ブレーキコイル１６の付勢が断たれるとばね７によって吸引が解かれるようになっている。１８はアーマチュア１７が吸引されると閉成して制動力の解除が完了したことを検出するブレーキスイッチ、１９はブレーキコイル電流Ｉｂを検出する電流検出器である。
３０はブレーキコイルの付勢及び消勢を制御するブレーキ制御回路で、下記のとおり構成されている。３１はブレーキコイル１６の付勢モードを制御するモード制御器、Ｉｆ＊、Ｉｈ＊及びＩ０＊はブレーキコイル電流Ｉｂの目標値で、Ｉｆ＊は吸引電流、Ｉｈ＊は保持電流、Ｉ０＊は零値をそれぞれ目標値とする。３２はブレーキコイル電流Ｉｂの目標値Ｉｆ＊、Ｉｈ＊及びＩ０＊を択一する切替えスイッチ、３３は目標値Ｉｆ＊、Ｉｈ＊及びＩ０＊とブレーキ電流Ｉｂとの差値を算出する減算器、３４は上記差値に基いてブレーキ電流Ｉｂが目標値Ｉｆ＊、Ｉｈ＊及びＩ０＊になるように制御する電流制御器である。
３５はブレーキ電流Ｉｂの微分値を算出する微分回路、３６は閾値を出力する基準電圧回路で、通常は零値に設定される。３７は上記微分値が閾値よりも大きいときに正の飽和電圧を出力する比較器である。
３８及び３９は電動機制御回路１０から停止信号が発っせられた後にブレーキコイル１６を付勢する電圧値Ｖ１及びＶ２を出力する制御電圧回路で、Ｖ１は零値に設定され、Ｖ２は停止信号によって立ち上がってブレーキスイッチ１８が開放されてから所定時間経過後に立ち下がるパルス状の電圧であって、アーマチュア１７が再吸引されない範囲内で高い一定電圧に設定される。ここで、制御電圧回路３８は第１のブレーキコイル制御手段に相当し、制御電圧回路３９は第２のブレーキコイル制御手段に相当する。
４０は常時制御電圧回路３８に接続され、比較器３７からの正の飽和電圧出力によって切り替えられて制御電圧回路３９に接続される切替えスイッチ、４１はモード制御器３４によって切り替えられて電流制御器３４又は切替えスイッチ４０の出力端子ｃ０のいずれかに択一して接続されてコイル制御信号Ｅ＊を出力する切替えスイッチである。
５０はブレーキコイル１６を付勢するブレーキ駆動回路で、下記のとおり構成されている。５１はブレーキコイル１６を付勢する直流電源、５２は直流の可変電圧を出力するチョッパ回路で、ブレーキコイル１６の付勢回路を構成する。５３はブレーキコイル１６と並列に接続された分岐回路で、ここではダイオードで構成され、チョッパ回路５２によってブレーキコイル１６の付勢が遮断されるとブレーキコイル電流Ｉｂを循環させる。５４は切替えスイッチ４１に接続されてコイル制御信号Ｅ＊に対応したＰＷＭ信号を発生するＰＷＭ信号発生器、５５は上記ＰＷＭ信号によってチョッパ回路５２をオン、オフ制御するベースドライバである。
次に、図２に従って動作を説明する。
１．モード０（ａ３，ｂ１，ｃ１）
かご１が停止している間は、切替えスイッチ３２は端子ａ３が、また、切替えスイッチ４１は端子ｂ１がそれぞれ選択される。このため、コイル制御信号Ｅ＊＝０となり、ブレーキコイル１６は消勢される。
２．モード１（ａ１，ｂ１，ｃ１）
電動機制御回路１０から起動信号が発せられると、切替えスイッチ４１はモード制御器３１によって切り替えられて端子ａ１に接続されて目標値Ｉｆ＊が選択される。この目標値Ｉｆ＊に相当したコイル制御信号Ｅ＊が出力されてブレーキコイル電流Ｉｂは時刻ｔ１１から立ち上がる。吸引力ｆｃも応じて漸増し、時刻ｔ１２でばね７の力ｆｓに等しくなる。更に付勢されてアーマチュア１７が吸引されるとブレーキコイル電流Ｉｂは一旦減少に転ずる。アーマチュア１７が吸引されるのに伴ってエアギャップｇが減少してブレーキコイル１６のインダクタンスＬが増大したことと、速度起電力によるものである。アーマチュア１７が吸引され終ると、その状態におけるインダクタンスＬの下でブレーキコイル電流Ｉｂは漸増する。
時刻ｔ１３で、ブレーキコイル電流Ｉｂが吸引電流Ｉｆに達するとコイル制御信号Ｅ＊は減少してブレーキコイル電流Ｉｂは吸引電流Ｉｆに保たれる。
３．モード２（ａ２，ｂ１，ｃ１）
アーマチュア１７が吸引されてブレーキスイッチ１８が閉成してから所定時間経過した時刻ｔ１４で、切替えスイッチ３２は目標値Ｉｈ＊を選択する。この選択によりブレーキコイル電流Ｉｂはアーマチュア１７を吸引状態で保持するに必要な保持電流Ｉｈにまで低下する。
４．モード３（ａ３，ｂ２，ｃ１）
時刻ｔ１５で電動機制御回路１０から停止信号が発せられると、切替えスイッチ３２は目標値Ｉ０＊を選択し、切替えスイッチ４１は端子ｂ２に接続される。このとき切替えスイッチ４０は端子ｃ１に接続されているので、コイル制御信号Ｅ＊＝０となる。ブレーキコイル電流Ｉｂはダイオード５３を介して循環して所定の時定数Ｔｃで漸減し、吸引力ｆｃも減少する。時刻ｔ１６でばね７の力ｆｓに等しくなり、更にブレーキコイル電流Ｉｂが減少してばねの力ｆｓを下回るとアーマチュア１７がブレーキコイル１６から離れ始める。アーマチュア１７の移動に伴って速度起電力が発生し、ブレーキコイル電流Ｉｂの減少率は鈍化し、やかで漸増に転じる。
５．モード４（ａ３，ｂ２，ｃ２）
ブレーキコイル電流Ｉｂの減少率が零値又は増加に転じると、時刻ｔ１７で比較器３７は切替えスイッチ４０を端子ｃ２に接続し、電圧回路３９から電圧値Ｖ２がコイル制御信号Ｅ＊として出力される。ブレーキコイル１６は再び付勢されてコイル電流Ｉｂは漸増する。このコイル電流Ｉｂの漸増により吸引力ｆｃは略一定して推移する。この吸引力ｆｃの下でアーマチュア１７は移動を続け、時刻ｔ１８で解放される。切替えスイッチ４０は、ブレーキスイッチ１８が開放されてから所定時間経過後の時刻ｔ１９でリセットされて端子ｃ１に接続されて零値を出力する。
６．モード５（ａ３，ｂ１，ｃ１）
時刻ｔ１９でモード０の設定となり、コイル電流Ｉｂは漸減して零値となる。
上記実施の形態１によれば、アーマチュア１７が移動し始めると、再吸引されない範囲内で高い電圧Ｖ２でブレーキコイル１６を付勢し、ばね７の力よりも若干小さい吸引力ｆｃを発生させたので、アーマチュアの吸引を解除させるときのばね７の力による騒音を軽減させることができる。
図３から図５は、この発明に係るエレベータのブレーキ制御装置の実施の形態２を示す。
図３において、図１と同符合は同一部分を示し、説明を省略する。
６０はブレーキコイルの付勢及び消勢を制御するブレーキ制御回路で、下記のとおり構成されている。６１はパターン信号発生器で、ここでは直線状に減少するランプ信号を出力する。６２は比較器３７から正の飽和電圧が出力された時点のパターン信号発生器６１の出力を保持するラッチ回路、６３はブレーキコイル電流Ｉｂの微分値を算出する微分回路、６４はゲインＫｄの比例要素、６５はアーマチュア１７が再吸引されない範囲内に抑えるためのリミッタ、６６は比較器３７の出力によって切り替えられてリミッタ６５へ接続される切替えスイッチで、ブレーキスイッチ１８が開放されてから所定時間経過後に端子ｃ１側へ復帰する。６７はラッチ回路６２の出力Ｖｐと、リミッタ６５の出力Ｖｄを加算してコイル制御信号Ｅ＊を出力する加算器である。
ここで、パターン信号発生器６１は第１のブレーキコイル制御手段に相当し、パターン信号発生器６１、ラッチ回路６２、微分回路６３、比例要素６４及びリミッタ６５は第２のブレーキコイル制御手段に相当する。
次に、図４従って動作を説明する。
１．モード０、モード１、モード２及びモード５は、図２と同様であり、説明を省略する。
２．モード３（ａ３，ｂ２，ｃ１）
時刻ｔ１５で電動機制御回路１０から停止信号が発せられると、切替えスイッチ３２は目標値Ｉ０＊を選択し、切替えスイッチ４１は端子ｂ２に接続されてパターン信号発生器６１のランプ信号Ｖｐをコイル制御信号Ｅ＊として出力する。ブレーキコイル１６はランプ信号Ｖｐによって制御されてブレーキコイル電流Ｉｂは漸減し、吸引力ｆｃも減少する。時刻ｔ１６でばね７の力ｆｓに等しくなり、更にブレーキコイル電流Ｉｂが減少してばねの力ｆｓを下回るとアーマチュア１７がブレーキコイル１６から離れ始める。アーマチュア１７の移動に伴ってエアギャップｇが増大して速度起電力が発生し、ブレーキコイル電流Ｉｂの減少率は鈍化し、やがて漸増に転じる。
３．モード４（ａ３，ｂ２，ｃ２）
ブレーキコイル電流Ｉｂの減少率が零値又は増加に転じると、時刻ｔ１７で比較器３７は切替えスイッチ６６を端子ｃ２に接続すると共に、ラッチ回路６２は、比較器３７から飽和信号が発せられた時のパターン信号発生器６１の出力Ｖｐを保持する。また、微分回路６３からのブレーキコイル電流Ｉｂの微分値がリミッタ６５で制限されて値Ｖｄが出力される。出力ＶｐとＶｄは加算されてコイル制御信号Ｅ＊となる。コイル制御信号Ｅ＊は増加に転じたブレーキコイル電流Ｉｂを更に増大させる。しかし、アーマチュア１７を再吸引するものではないから、ブレーキコイル電流Ｉｂの増加は鈍化し減少に転ずる。ブレーキコイル電流Ｉｂのこのような変動によって微分回路６３の出力も変動し、図４に示したとおり脈動する。
図５に従って、モード４における動作を詳述する。
（１）τ１−τ２：ブレーキコイル電流Ｉｂの減少率の鈍化又は漸増により比較器３７が作動して切替えスイッチ６６がリミッタ６５へ接続される。アーマチュア１７が変位し始めてブレーキコイル電流Ｉｂが増加するとリミッタ６５の出力Ｖｄも増大する。出力Ｖｄは出力Ｖｐと合算されてコイル制御信号Ｅ＊となる。
（２）τ２−τ３：リミッタ６５によりコイル制御信号Ｅ＊は一定値となる。ブレーキコイル電流Ｉｂは増加するのでアーマチュア１７の離脱速度は遅くなる。
（３）τ３−τ４：コイル制御信号Ｅ＊はリミッタ６５によって制限されるため、ブレーキコイル電流Ｉｂの増加は止まり、その微分値は零値となる。ブレーキコイル電流Ｉｂが減少すると微分値は負値となる。このため、Ｅ＊＜Ｖｐとなって吸引力は減少してアーマチュア１７の離脱速度が速くなる。
（４）τ４−τ５：τ１−τ２と同様である。
（５）τ５−τ６：τ２−τ３と同様である。
（６）τ６−τ７：τ３−τ４と同様である。
以下、同様の変動を繰り返してアーマチュア１７はブレーキコイル１６から離脱する。
上記実施の形態２によれば、アーマチュア１７が移動し始めると、アーマチュア１７が再吸引されない範囲内で高い電圧（Ｖｐ＋Ｖｄ）でブレーキコイル１６を付勢し、ばね７の力ｆｓよりも若干小さい吸引力ｆｃを発生させたので、アーマチュア１７の吸引が解除されるときの騒音を軽減させることができる。
特に、この実施の形態２では、ブレーキコイル電流Ｉｂの微分値でブレーキコイル１６を付勢したので、ブレーキコイル電流Ｉｂの変動に迅速に対応して騒音を軽減させることができる。
図６から図９は、この発明に係るエレベータのブレーキ制御装置の実施の形態３を示す。
図６において、図１又は図３と同符合は同一部分を示し、説明を省略する。
７１はブレーキコイル１６の抵抗Ｒと、アーマチュア１７が吸引されたときのインダクタンスＬでブレーキコイル１６を模擬したモデル回路で、微分回路６３と比例要素６４による出力Ｖｐからモデル電流Ｉｈａｔを出力する。７２は実際のブレーキコイル電流Ｉｂとモデル電流Ｉｈａｔとの差値を求める減算器、７３は基準電圧Ｅｉを出力する基準電圧回路であって、ブレーキコイル１６のインダクタンスＬを測定するためのものである。７４は電流制御器３４、加算器６７及び基準電圧回路７３のいずれかに択一して接続されてコイル制御信号Ｅ＊を出力する切替えスイッチである。
ここで、パターン信号発生器６１は第１のブレーキコイル制御手段に相当し、パターン信号発生器６１、ラッチ回路６２、微分回路６３、比例要素６４及びモデル回路７１は第２のブレーキコイル制御手段に相当する。
８０はＣＰＵ、８１はブレーキコイル１６のインダクタンスＬを算出するためのプログラムが記録されたＲＯＭ、８２は一時的なデータが格納されるＲＡＭ、８３は入出力装置である。
次に、図７従って動作を説明する。
１．モード１からモード３まで、及びモード５は図４と同様であり、説明を省略する。
２．モード４（ａ３，ｂ２，ｃ２）
ブレーキコイル電流Ｉｂの減少率が零値又は増加に転じると、時刻τ２１で比較器３７は切替えスイッチ６６を端子ｃ２に接続し、この接続状態が保持されると共に、ラッチ回路６２は時刻τ２１におけるパターン信号発生器６１の出力Ｖｐを保持する。また、減算器７２でブレーキコイル電流Ｉｂとモデル回路７１によるモデル電流Ｉｈａｔの差値（Ｉｂ−Ｉｈａｔ）が演算される。この差値（Ｉｂ−Ｉｈａｔ）は微分回路６３及び比例要素６４を介して値Ｖｄとして出力される。出力Ｖｄは加算器６７によって出力Ｖｐと加算されてコイル制御信号Ｅ＊となる。
図７に従って、モード４における動作を詳述する。
（１）τ２１−τ２２：アーマチュア１７が変位し始めてブレーキコイル電流Ｉｂの減少率の鈍化又は漸増により差値（Ｉｂ−Ｉｈａｔ）も増加する。その微分値に比例した出力Ｖｄが出力Ｖｐに加算されてコイル制御信号Ｅ＊となるため、吸引力が増大し、アーマチュア１７の離脱速度は低下する。
（２）τ２２−τ２３：アーマチュア１７の離脱速度が低下するとブレーキコイル１６に誘起される速度起電力が低下するためブレーキコイル電流Ｉｂは減少し、モデル電流Ｉｈａｔとの差値（Ｉｂ−Ｉｈａｔ）も減少する。このため、コイル制御信号Ｅ＊が減少して吸引力も低下しアーマチュア１７の離脱速度は増加する。
（３）τ２３−τ２４：アーマチュア１７の離脱速度は増加すると、再び差値（Ｉｂ−Ｉｈａｔ）が増加し、コイル制御信号Ｅ＊が増加する。これにより吸引力が増大し、アーマチュア１７の離脱速度は低下する。
（４）τ２４−τ２５：（τ２２−τ２３）と同様であり、説明を省略する。
以下、上記動作が繰り返されてアーマチュア１７の吸引が解除される。
次に、図８及び図９に基いてブレーキコイル１６のインダクタンスＬの計測について述べる。
手順Ｓ１１で、ブレーキコイル電流Ｉｂが保持電流Ｉｈになったことを確認して手順Ｓ１２で切替えスイッチ７４を基準電圧回路７３に接続する。ブレーキコイル１６に基準電圧Ｅｉをステップ状に印加する。手順Ｓ１３で、その時刻ｔ、即ち、図９の時刻Ｔ３１をメモリＴ１に記録する。ブレーキコイル電流Ｉｂは漸増し、その増分ΔＩを手順Ｓ１４で演算する。手順Ｓ１５で増分ΔＩが基準電圧Ｅｉに対するブレーキコイル電流Ｉｂの目標値Ｉｉに対して式０．６３２×（Ｉｉ−Ｉｈ）で演算された値に達したか否か調べる。達した場合は、手順Ｓ１６で、その時刻ｔ、即ち、図９の時刻Ｔ３２をメモリＴ２に記録する。手順Ｓ１７でメモリＴ２とメモリＴ１の内容の差、即ち、ブレーキコイル１６の時定数Ｔｃを求める。手順Ｓ１８で、この時定数Ｔｃとブレーキコイル１６の抵抗Ｒとの積からインダクタンスＬを求めることができる。
なお、抵抗Ｒは、予め計測された値を用いてもよいが、温度変化を考慮して、この実施の形態３ではブレーキコイル電流Ｉｂが保持電流Ｉｈのときのコイル制御信号Ｅ＊とから求めることとする。
以上述べたとおり、上記実施の形態３によっても、アーマチュア１７が移動し始めると、再吸引されない範囲内でブレーキコイル１６を付勢するようにしたので、アーマチュアの吸引を解除させるときのばね７の力による騒音を軽減させることができる。
特に、モデル回路７１はアーマチュア１７が吸引された状態でのブレーキコイル１６を模擬したものであるから、インダクタンスＬも吸引状態のものである。従って、アーマチュア１７の移動速度によるブレーキコイル電流Ｉｂの増分（Ｉｂ−Ｉｈａｔ）からコイル制御信号Ｅ＊を算出することができるので、コイル制御信号Ｅ＊の振動成分を抑えることができ、アーマチュア１７の移動速度を円滑化させることができる。
また、上記実施の形態３では、モデル回路７１の抵抗Ｒ及びインダクタンスＬは実測値を採用したので、温度変化が生じても騒音軽減の実効を図ることができる。
産業上の利用可能性
以上述べたとおり、この発明に係るエレベータのブレーキ制御装置は、ブレーキコイルが付勢されるとばね力に抗してアーマチュアが吸引され、この吸引によりブレーキ車へのブレーキシューの押圧が解かれて制動力が解除され、ブレーキコイルの付勢が断たれるとアーマチュアの吸引が解かれ、ばね力によってブレーキシューが押圧されて制動力を発生させる、いわゆるドラムタイプのエレベータのブレーキに広く用いることができる。特に、ブレーキ自体の小形化に伴って、必要な制動力を得るためにばね力を大きくしてブレーキシューを強圧するブレーキに適している。
また、巻上機自体が昇降路内に設置されるエレベータで、ブレーキの動作音がかご内へ伝播される蓋然性の高いエレベータにも適している。
更に、共同住宅等、特に騒音が問題となる環境に設置されるエレベータにも適している。
【図面の簡単な説明】
図１はこの発明の実施の形態１におけるエレベータのブレーキ制御装置の制御回路を示すブロック図であり、図２は同じく動作説明用図である。
図３はこの発明の実施の形態２におけるエレベータのブレーキ制御装置の制御回路を示すブロック図であり、図４及び図５は同じく動作説明用図である。
図６はこの発明の実施の形態３におけるエレベータのブレーキ制御装置の制御回路を示すブロック図であり、図７同じく動作説明用図である。
図８はブレーキコイルのインダクタンスを計測する手順を示す流れ図であり，図９は説明用図である。
図１０は従来のエレベータのブレーキ制御装置の制御回路を示すブロック図であり、図１１はその動作説明用図である。

Claims (9)

1. 付勢回路の閉成によりブレーキコイルが付勢されるとばね力に抗してアーマチュアが吸引され、この吸引によりブレーキ車へのブレーキシューの押圧が解かれて制動力が解除され、上記付勢回路が断たれると上記アーマチュアの吸引が解かれ、上記ばね力によって上記ブレーキシューが押圧されて制動力を発生させるエレベータのブレーキにおいて、エレベータの起動信号が発せられると上記付勢回路により上記ブレーキコイルを付勢して制動力を解除させる制動解除手段と、エレベータの停止信号が発せられると上記付勢回路を遮断し、ブレーキコイルの付勢を減少させて上記アーマチュアの吸引が解かれるように上記ブレーキコイルを制御する第１のブレーキコイル制御手段と、上記アーマチュアが再吸引されない範囲内で上記第１のブレーキコイル制御手段による付勢よりも増大させて上記ブレーキコイルを付勢する第２のブレーキコイル制御手段と、上記第１のブレーキコイル制御手段による上記アーマチュアの吸引解除過程で上記ブレーキコイル電流の減少率が所定値以下に鈍化し又は上記ブレーキコイル電流が増加に転じている間は上記第２のブレーキコイル制御手段に切り替えて上記ブレーキコイルを付勢する切替え手段とを備えたエレベータのブレーキ制御装置。
2. 第１のブレーキコイル制御手段を、付勢回路の遮断によりブレーキコイルと並列に接続された分岐回路を介して循環するブレーキコイル電流で付勢し、上記ブレーキコイル電流の減少に伴ってアーマチュアの吸引が解かれるように上記ブレーキコイルを制御するものとした請求の範囲第１項に記載のエレベータのブレーキ制御装置。
3. 第１のブレーキコイル制御手段を、時間経過と共に漸減する電圧によってブレーキコイルを付勢し、上記電圧の減少に伴ってアーマチュアの吸引が解かれるように上記ブレーキコイルを制御するものとした請求の範囲第１項に記載のエレベータのブレーキ制御装置。
4. 切替え手段を、ブレーキコイル電流の減少率が零値又は上記ブレーキコイル電流が増加に転じている間は第２のブレーキコイル制御手段に切り替えて上記ブレーキコイルを付勢するものとした請求の範囲第１項に記載のエレベータのブレーキ制御装置。
5. 第２のブレーキコイル制御手段を、ブレーキコイル電流の減少率が零値のときの上記ブレーキコイル電流値とブレーキコイル抵抗値とを乗じて得られた電圧値で上記ブレーキコイルを付勢するものとした請求の範囲第１項に記載のエレベータのブレーキ制御装置。
6. ブレーキコイル抵抗値を、エレベータの起動信号により制動力が解除された状態で、ブレーキコイル電流が一定値となったときのブレーキコイルの電圧値と上記ブレーキコイル電流値の比から求めるものとした請求の範囲第５項に記載のエレベータのブレーキ制御装置。
7. 第２のブレーキコイル制御手段を、アーマチュアが再吸引されないように上限値が制限されたブレーキコイル電流の変化率に比例した電圧で上記ブレーキコイルを付勢するものとした請求の範囲第１項に記載のエレベータのブレーキ制御装置。
8. 第２のブレーキコイル制御手段を、ブレーキコイルの回路モデルを有し、この回路モデルに上記ブレーキコイルを付勢する電圧を印加して得られたモデル電流をブレーキコイル電流から減算し、この減算結果の変化率に比例した電圧で上記ブレーキコイルを付勢するものとした請求の範囲第１項に記載のエレベータのブレーキ制御装置。
9. ブレーキコイルの回路モデルのリアクタンスＬを、エレベータの起動信号によりアーマチュアが吸引されて制動力が解消された状態で、ブレーキコイル電流が一定値Ｉｈのときに、上記ブレーキコイルに電圧Ｅｉをステップ状に加重したときのブレーキコイル電流の増分ΔＩが、上記電圧Ｅｉに対する上記ブレーキコイル電流の目標値Ｉｉに対して
   ΔＩ＝０．６３２×（Ｉｉ−Ｉｈ）
   で表された値になったときの時間Ｔｃに上記ブレーキコイルの抵抗値Ｒを乗じて得られた値とした請求の範囲第８項に記載のエレベータのブレーキ制御装置。

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