JPWO2009013821A1

JPWO2009013821A1 - エレベータ装置

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Publication number: JPWO2009013821A1
Application number: JP2009524348A
Authority: JP
Inventors: 潤橋本; 上田　隆美; 隆美上田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-07-25
Filing date: 2007-07-25
Publication date: 2010-09-30
Anticipated expiration: 2027-07-25
Also published as: CN101765557A; US8316996B2; KR101039195B1; US20100170751A1; KR20100022520A; WO2009013821A1; EP2168901A1; EP2168901A4; EP2168901B1; JP4975103B2; CN101765557B

Abstract

エレベータ装置においては、救出運転制御装置によりかごの救出運転が実施される。救出運転制御装置は、かごの救出運転時に、救出運転電圧値を求め、救出運転電圧値の電圧を速度検出器からの信号に応じてブレーキコイルに印加する。救出運転電圧値は、ブレーキ装置の制動力を低減させかごと釣合おもりとのアンバランス状態を利用してかごを移動させるために必要な電圧の値である。

Description

この発明は、階間に停止されたかごの救出運転が可能なエレベータ装置に関するものである。

従来のエレベータの故障時救出運転装置では、エレベータ制御装置が故障した場合、ブレーキ解放手段によりブレーキが解放され、かごと釣合おもりとのアンバランスによりかごが移動される。このとき、かごの移動距離又は速度が検出され、その検出結果に基づいてブレーキが動作される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２４７５１２号公報

しかし、上記のような従来の故障時救出運転装置では、かごが乗場に到着するまでに急加速、急減速、停止の状態が何度も繰り返されるため、かご内の乗客に不快感を与える恐れがある。また、乗場に到着するまでにかごが何度も停止されるため、救出運転完了までの時間が長くなってしまう。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、乗り心地が悪くなるのを防止しつつ短時間で救出運転を行うことができるエレベータ装置を得ることを目的とする。

この発明によるエレベータ装置は、懸架体により昇降路内に懸架されたかご及び釣合おもり、励磁されることにより制動力を解除するブレーキコイルを有し、かごと釣合おもりとのアンバランス状態に抗してかごを制動するブレーキ装置、かごの速度を検出する速度検出器、及びかごの救出運転時に、ブレーキ装置の制動力を低減させかごと釣合おもりとのアンバランス状態を利用してかごを移動させるために必要な電圧の値である救出運転電圧値を求め、救出運転電圧値の電圧を速度検出器からの信号に応じてブレーキコイルに印加する救出運転制御装置を備えている。

この発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。図１のブレーキ制御装置を示すブロック図である。図１のブレーキ制御装置の動作を示すフローチャートである。図１のエレベータ装置における救出運転指令、ブレーキ指令、吸引電圧指令及びかご１の速度の関係を示すタイミングチャートである。この発明の実施の形態２によるエレベータ装置のブレーキ制御装置を示すブロック図である。図５のブレーキ制御装置の動作を示すフローチャートである。実施の形態２のエレベータ装置における救出運転指令、ブレーキ指令、吸引電圧指令及びかご１の速度の関係を示すタイミングチャートである。この発明の実施の形態３によるエレベータ装置における救出運転時のブレーキ指令及び吸引電圧指令の関係を示すタイミングチャートである。この発明の実施の形態４によるエレベータ装置における救出運転時のブレーキ指令及び吸引電圧指令の関係を示すタイミングチャートである。

以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。図において、かご１及び釣合おもり２は、懸架体である主索３により昇降路内に懸架され、巻上機４の駆動力により昇降される。巻上機４は、主索３が巻き掛けられた駆動シーブ５と、駆動シーブ５を回転させるモータ６と、駆動シーブ５の回転を制動する制動手段７とを有している。

制動手段７は、駆動シーブ５と一体に回転されるブレーキ車８と、ブレーキ車８の回転を制動するブレーキ装置９とを有している。ブレーキ車８としては、ブレーキドラム又はブレーキディスク等が用いられる。駆動シーブ５、モータ６及びブレーキ車８は、同軸上に設けられている。

ブレーキ装置９は、ブレーキ車８に接離される複数のブレーキライニング１０と、ブレーキライニング１０をブレーキ車８に押し付ける複数のブレーキばね（図示せず）と、ブレーキばねに逆らってブレーキライニング１０をブレーキ車８から引き離す複数の電磁マグネットとを有している。各電磁マグネットは、通電することにより励磁されるブレーキコイル（電磁コイル）１１を有している。

ブレーキコイル１１に電流を流すことにより、電磁マグネットが励磁され、ブレーキ装置９の制動力を解除するための電磁力が発生して、ブレーキライニング１０がブレーキ車８から引き離される。また、ブレーキコイル１１への通電を遮断することにより、電磁マグネットの励磁が解除され、ブレーキばねのばね力によりブレーキライニング１０がブレーキ車８に押し当てられる。

ブレーキ装置９は、かご１と釣合おもり２とのアンバランス状態に抗してかご１を制動する。また、ブレーキ装置９の制動力は、ブレーキコイル１１の印加電圧を制御することにより制御される。

巻上機４には、モータ６の回転軸の回転速度、即ち駆動シーブ５の回転速度に応じた信号を発生する速度検出器としての巻上機エンコーダ１２が設けられている。かご１には、かご内負荷に応じた信号を発生する秤装置２０が設けられている。

昇降路の上部には、調速機１３が設置されている。調速機１３は、調速機シーブ１４と、調速機シーブ１４の回転速度に応じた信号を発生する速度検出器としての調速機エンコーダ１５とを有している。調速機シーブ１４には、調速機ロープ１６が巻き掛けられている。調速機ロープ１６の両端部は、かご１に接続されている。調速機ロープ１６の下端部は、昇降路の下部に配置された張り車１７に巻き掛けられている。

かご１が昇降されると、その動きが調速機ロープ１６を介して調速機シーブ１４に伝達され、かご１の速度に応じた速度で調速機シーブ１４が回転される。これにより、調速機エンコーダ１５は、かご１の速度に応じた信号を発生する。

巻上機４の駆動は、エレベータ制御装置１８によって制御される。即ち、かご１の昇降は、エレベータ制御装置１８によって制御される。ブレーキ装置９は、ブレーキ制御装置１９によって制御される。ブレーキ制御装置１９には、エレベータ制御装置１８、秤装置２０、巻上機エンコーダ１２及び調速機エンコーダ１５からの信号が入力される。

ブレーキ制御装置１９は、何等かの故障によりかご１が階間に停止されると、エレベータ制御装置１８からの救出運転指令を受けてかご１の救出運転を実施する。即ち、ブレーキ制御装置１９は、救出運転制御装置として働く。

また、ブレーキ制御装置１９は、かご１の救出運転時に、ブレーキコイル１１に印加すべき電圧の値である救出運転電圧値を求め、その電圧をブレーキコイル１１に断続的に印加する。救出運転電圧値は、ブレーキ装置９の制動力を低減させ、かご１と釣合おもり２とのアンバランス状態を利用してかご１を移動させるために必要な電圧の値である。言い換えれば、救出運転電圧値は、かご１を移動させるために必要十分（ほぼ最小限）な圧値であり、かつかご１を移動させる際の振動を抑制するのに適当な電圧値である。

図２は図１のブレーキ制御装置１９を示すブロック図である。ブレーキ制御装置１９は、救出運転指令検知部２１、秤信号検知部２２、速度信号処理部２３及びブレーキ信号算出部２４を有している。救出運転指令検知部２１は、エレベータ制御装置１８からの救出運転指令信号を検知する。秤信号検知部２２は、秤装置２０からの秤信号を検知する。速度信号処理部２３は、巻上機エンコーダ１２及び調速機エンコーダ１５の少なくともいずれか一方の信号に基づいてかご１の速度を算出する。

ブレーキ信号算出部２４は、救出運転指令検知部２１により救出運転指令信号が検知されると、秤装置２０からの秤信号に基づいてかご１と釣合おもり２とのアンバランス量を求め、このアンバランス量に基づいて救出運転電圧値を求める。ブレーキ制御装置１９には、アンバランス量とそのアンバランス量に対して最適な救出運転電圧値との関係が式又はテーブルの形式で予め登録されている。このようなアンバランス量と救出運転電圧値との関係は、計算又は実験によりエレベータ装置毎に予め求められている。

また、ブレーキ信号算出部２４は、救出運転指令信号に基づいて、救出運転時のかご１の目標速度を算出する。さらに、ブレーキ信号算出部２４は、救出運転時に、速度信号処理部２３で求めたかご１の速度と目標速度とを比較し、かご１の速度が目標速度未満であるとブレーキコイル１１を励磁し、かご１の速度が目標速度以上であるとブレーキコイル１１の励磁を停止する。このとき、ブレーキコイル１１を励磁するための電圧の値は、救出運転電圧値とする。

このように、ブレーキ信号算出部２４は、速度信号処理部２３で求められるかご１の速度が目標速度に追従するように、励磁電圧をオン・オフするブレーキ制御信号をブレーキコイル１１のそれぞれに出力する。

ここで、ブレーキ制御装置１９は、演算処理部（ＣＰＵ等）、記憶部（ＲＯＭ、ＲＡＭ及びハードディスク等）及び信号入出力部を持ったコンピュータを有している。ブレーキ制御装置１９の機能は、コンピュータによる演算処理により実現可能であり、コンピュータの記憶部には、これらの機能を実現するためのプログラム（ソフトウエア）が格納されている。なお、ブレーキ制御装置１９は、アナログ信号を処理する電気回路によって構成してもよい。

図３は図１のブレーキ制御装置１９の動作を示すフローチャート、図４は図１のエレベータ装置における救出運転指令、ブレーキ指令、吸引電圧指令及びかご１の速度の関係を示すタイミングチャートである。吸引電圧指令は、ブレーキコイル１１に印加する電圧値の指令である。

ブレーキ制御装置１９は、救出運転指令が検知されたかどうかを監視しており（ステップＳ１）、救出運転指令が検知されると、秤信号を検知し、かご１と釣合おもり２とのアンバランス量を求める（ステップＳ２）。そして、アンバランス量に基づいて救出運転電圧値を求める演算（制御吸引電圧演算）を実行する（ステップＳ３）。

救出運転電圧値が決定されると、ブレーキコイル１１への電圧の印加を開始するとともに（ステップＳ４、図４の時刻ｔ１）、目標速度Ｖ₀の設定を行う（ステップＳ５）。この後、救出運転指令が検知されているかどうかを確認し（ステップＳ６）、検知されていれば、かご１の速度Ｖを目標速度Ｖ₀と比較する（ステップＳ７）。そして、かご１の速度が目標速度未満であればブレーキコイル１１を励磁し（ステップＳ８）、かご１の速度が目標速度以上であればブレーキコイル１１の励磁を停止する（ステップＳ９）。

このような動作を繰り返し、かご１が乗場階まで移動され、救出運転指令が検知されなくなると、ブレーキコイル１１の印加電圧を除去し（ステップＳ１０、図４の時刻ｔ２）、ブレーキ装置９の制動力を強めてかご１を停止させ、救出運転を終了する。

なお、図４では簡単のためにかご１の走行時間を短く示したが、ブレーキ指令の１パルスは例えば５ｍｓｅｃ程度であるため、実際にはブレーキ指令のオン・オフが図４で示すよりも多く行われることになる。

このようなエレベータ装置では、かご１の救出運転時に、ブレーキ装置９の制動力を低減させかご１と釣合おもり２とのアンバランス状態を利用してかご１を移動させるために必要な電圧の値である救出運転電圧値を求め、救出運転電圧値の電圧をエンコーダ信号に応じてブレーキコイル１１に印加するので、加減速及び停止を何度も繰り返すことなく、目標速度に追従させてかご１を低速運転することができ、乗り心地が悪くなるのを防止しつつ短時間で救出運転を行うことができる。

また、ブレーキ制御装置１９は、かご１の救出運転時に、秤装置２０からの信号に基づいてかご１と釣合おもり２とのアンバランス量を求め、このアンバランス量に基づいて救出運転電圧値を求めるので、アンバランス状態を利用してかご１を走行させるために必要なブレーキ解除量を容易に推定することができ、救出運転が可能なアンバランス状態を制限することなく、振動を抑制した救出運転を行うことができる。

即ち、アンバランス量が大きくなるほど、救出運転電圧値を小さくすることにより、アンバランス量が大きくても、かご１が大きな加速度で起動されることがなく、振動を抑制した救出運転を行うことができる。

さらに、ブレーキ制御装置１９は、かご１の救出運転時に、かご１の速度が目標速度未満であるとブレーキコイル１１を励磁し、かご１の速度が目標速度以上になるとブレーキコイル１１の励磁を停止するので、救出運転に適した安全な目標速度に追従させてかご１を走行させることができる。

なお、秤装置２０は、かご内負荷に応じた信号を発生することができればどこに設けてもよく、かご１に搭載されるものに限定されない。

実施の形態２．
次に、図５はこの発明の実施の形態２によるエレベータ装置のブレーキ制御装置１９を示すブロック図である。図において、ブレーキ制御装置１９は、救出運転指令検知部２１、速度信号処理部２３、起動検知部２５及びブレーキ信号算出部２４を有している。起動検知部２５は、速度信号処理部２３で求めたかご１の速度に基づいて、かご１の起動を検知する。

ブレーキ信号算出部２４は、かご１の救出運転時に、ブレーキコイル１１に印加する電圧の値を徐々に増大させていくとともにかご１の起動を監視し、かご１が起動したときの電圧値を救出運転電圧値とする。他の構成は、実施の形態１と同様である。

図６は図５のブレーキ制御装置１９の動作を示すフローチャート、図７は実施の形態２のエレベータ装置における救出運転指令、ブレーキ指令、吸引電圧指令及びかご１の速度の関係を示すタイミングチャートである。

ブレーキ制御装置１９は、救出運転指令が検知されたかどうかを監視しており（ステップＳ１）、救出運転指令が検知されると、ブレーキコイル１１に初期電圧を印加するとともに（ステップＳ１１、図７の時刻ｔ４）、目標速度Ｖ₀の設定を行う（ステップＳ５）。そして、かご１の起動が検知されたかどうかを確認する（ステップＳ１２）。初期電圧の値は、かご１と釣合おもり２とのアンバランス量が最も大きい場合でもかご１が起動されないように十分小さい値に設定されている。

ブレーキ制御装置１９は、かご１が起動するまでは、ブレーキコイル１１に印加する電圧を徐々に増加させていく（ステップＳ１４）。そして、かご１の起動が検知されると（図７の時刻ｔ５）、そのときの電圧値を救出運転電圧値に設定する（ステップＳ１３）。

救出運転電圧値が決定されると、救出運転指令が検知されているかどうかを確認し（ステップＳ６）、検知されていれば、かご１の速度Ｖを目標速度Ｖ₀と比較する（ステップＳ７）。そして、かご１の速度が目標速度未満であればブレーキコイル１１を励磁し（ステップＳ８）、かご１の速度が目標速度以上であればブレーキコイル１１の励磁を停止する（ステップＳ９）。

このような動作を繰り返し、かご１が乗場階まで移動され、救出運転指令が検知されなくなると、ブレーキコイル１１の印加電圧を除去し（ステップＳ１０、図４の時刻ｔ６）、ブレーキ装置９の制動力を強めてかご１を停止させ、救出運転を終了する。

このようなエレベータ装置では、秤装置２０を用いることなく救出運転電圧値を決定することができ、救出運転が可能なアンバランス状態を制限することなく、振動を抑制した救出運転を行うことができる。

実施の形態３．
次に、図８はこの発明の実施の形態３によるエレベータ装置における救出運転時のブレーキ指令及び吸引電圧指令の関係を示すタイミングチャートである。ブレーキ制御装置１９は、かご１の救出運転時に、かご１の速度が目標速度未満であるとブレーキコイル１１を励磁し、かご１の速度が目標速度以上になるとブレーキコイル１１を励磁する時間割合を低減させる。

具体的には、ブレーキ制御装置１９は、かご１の速度が目標速度よりも大きく、ブレーキ指令がオフの時間帯に、所定の周期でブレーキコイル１１に電圧を印加する。ブレーキ指令がオフの時間帯における電圧の印加時間及び印加周期は、ブレーキ指令がオフとなる時間帯の平均的な長さよりも十分に短く設定されている。他の構成は、実施の形態１又は２と同様である。

このようなエレベータ装置では、ブレーキ指令がオフの時間帯において、ブレーキコイル１１に流れる電流の減少を遅らせることができ、ブレーキトルクの急激な増加を抑え、救出運転時の振動をさらに抑制することができる。

実施の形態４．
次に、図８はこの発明の実施の形態３によるエレベータ装置における救出運転時のブレーキ指令及び吸引電圧指令の関係を示すタイミングチャートである。ブレーキ制御装置１９は、かご１の救出運転時に、かご１の速度が目標速度未満であるとブレーキコイル１１を励磁し、かご１の速度が目標速度以上になるとブレーキコイル１１を励磁する電圧を０にするのではなく救出運転電圧値よりも低い所定の電圧値とする。

この例では、ブレーキ制御装置１９は、かご１の速度が目標速度よりも大きくなると、ブレーキコイル１１を励磁する電圧を救出運転電圧値の５０％未満、２０％以上としている。他の構成は、実施の形態１又は２と同様である。

なお、上記の例では、２組のブレーキライニング１０及びブレーキコイル１１を持つブレーキ装置９を示したが、ブレーキライニング１０及びブレーキコイル１１の組は、１組又は３組以上であってもよい。
また、上記の例では、ブレーキ装置９を巻上機４に設けたが、これに限定されるものではなく、例えば、かご１に搭載したかごブレーキ、又は主索３を把持するロープブレーキ等であってもよい。
さらに、上記の例では、ブレーキ制御装置１９が救出運転制御装置を兼ねているが、通常運転時にブレーキ装置９を制御するブレーキ制御装置１９とは別に救出運転制御装置を設けてもよい。

Claims

懸架体により昇降路内に懸架されたかご及び釣合おもり、
励磁されることにより制動力を解除するブレーキコイルを有し、上記かごと上記釣合おもりとのアンバランス状態に抗して上記かごを制動するブレーキ装置、
上記かごの速度を検出する速度検出器、及び
上記かごの救出運転時に、上記ブレーキ装置の制動力を低減させ上記かごと上記釣合おもりとのアンバランス状態を利用して上記かごを移動させるために必要な電圧の値である救出運転電圧値を求め、上記救出運転電圧値の電圧を上記速度検出器からの信号に応じて上記ブレーキコイルに印加する救出運転制御装置
を備えているエレベータ装置。
かご内負荷を検出する秤装置をさらに備え、
上記救出運転制御装置は、上記かごの救出運転時に、上記秤装置からの信号に基づいて上記かごと上記釣合おもりとのアンバランス量を求め、このアンバランス量に基づいて上記救出運転電圧値を求める請求項１記載のエレベータ装置。
上記救出運転制御装置は、上記かごの救出運転時に、上記ブレーキコイルに印加する電圧の値を徐々に増大させていくとともに上記かごの起動を監視し、上記かごが起動したときの電圧値を上記救出運転電圧値とする請求項１記載のエレベータ装置。
上記救出運転制御装置は、上記かごの救出運転時に、上記かごの速度が目標速度未満であると上記ブレーキコイルを励磁し、上記かごの速度が目標速度以上になると上記ブレーキコイルの励磁を停止する請求項１記載のエレベータ装置。
上記救出運転制御装置は、上記かごの救出運転時に、上記かごの速度が目標速度未満であると上記ブレーキコイルを励磁し、上記かごの速度が目標速度以上になると上記ブレーキコイルを励磁する時間割合を低減させる請求項１記載のエレベータ装置。
上記救出運転制御装置は、上記かごの救出運転時に、上記かごの速度が目標速度未満であると上記ブレーキコイルを励磁し、上記かごの速度が目標速度以上になると上記ブレーキコイルを励磁する電圧を上記救出運転電圧値よりも低くする請求項１記載のエレベータ装置。