JPWO2020070829A1 - エレベータの制御装置 - Google Patents

Abstract

エレベータの制御装置は、昇降路内でかごおよび釣合おもりを昇降させる巻上機を制御する第１の制御部と、巻上機が発生させるトルクである発生トルクを取得し、取得した発生トルクが、かごおよび釣合おもりの一方の昇降体の移動が制限された状態で、他方の昇降体が巻上機によって巻き上げられる場合の発生トルクである異常トルクよりも小さくなるように巻上機が発生させる発生トルクを制限する第２の制御部と、を備えて構成されている。

Description

本発明は、昇降路内でかごおよび釣合おもりを昇降させる巻上機を制御する第１の制御部と、巻上機が発生させるトルクを制限する第２の制御部とを備えたエレベータの制御装置に関する。

従来のトラクション方式のエレベータでは、かごに設けられた非常止め装置が作動している場合に巻上機の駆動シーブが空転するように駆動シーブとロープとの間のトラクション能力が設計されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４０７９８８６号公報

ここで、エレベータの高揚程化に伴って上述のトラクション能力をより高くした場合、第１の昇降体の移動が制限された状態で、巻上機が発生させるトルクの大きさによっては、第２の昇降体が巻上機によって巻き上げられてしまう可能性がある。なお、第１の昇降体は、ロープに吊り下げられるかごおよび釣合おもりのうちの、一方の昇降体であり、第２の昇降体は、他方の昇降体である。

第１の昇降体の移動が制限された状態で、巻上機によって第２の昇降体が巻き上げられてしまうケースの具体例としては、以下のようなケースが考えらえる。
（Ａ）非常止め装置によって第１の昇降体としてのかごの移動が制限された状態で、第２の昇降体としての釣合おもりが巻上機によって巻き上げられるケース
（Ｂ）第１の昇降体としての釣合おもりが緩衝器上に接触することによって釣合おもりの下方への移動が制限された状態で、第２の昇降体としてのかごが巻上機によって巻き上げられるケース

本発明は、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、ロープに吊り下げられる第１の昇降体の移動が制限された状態で、巻上機によって第２の昇降体が巻き上げられてしまうことを抑制するエレベータの制御装置を得ることを目的とする。

本発明におけるエレベータの制御装置は、昇降路内でかごおよび釣合おもりを昇降させる巻上機を制御する第１の制御部と、巻上機が発生させるトルクである発生トルクを取得し、取得した発生トルクが、かごおよび釣合おもりの一方の昇降体の移動が制限された状態で、他方の昇降体が巻上機によって巻き上げられる場合の発生トルクである異常トルクよりも小さくなるように巻上機が発生させる発生トルクを制限する第２の制御部と、を備えたものである。

本発明によれば、ロープに吊り下げられる第１の昇降体の移動が制限された状態で、巻上機によって第２の昇降体が巻き上げられてしまうことを抑制するエレベータの制御装置を得ることができる。

本発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置を含むエレベータの全体構成を示す概略図である。 本発明の実施の形態１における第２の制御部によって行われる一連の処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１における第２の制御部の第１の動作例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態１における第２の制御部の第２の動作例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態１における第２の制御部の第３の動作例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態１における第２の制御部の第４の動作例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態１における第２の制御部が１つのトルク閾値が用いられる場合に動作するときの第１の動作例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態１における第２の制御部が１つのトルク閾値が用いられる場合に動作するときの第２の動作例を示すタイミングチャートである。

以下、本発明によるエレベータの制御装置を、好適な実施の形態にしたがって図面を用いて説明する。なお、図面の説明においては、同一部分または相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置１７を含むエレベータの全体構成を示す概略図である。

図１において、エレベータの昇降路の上部には、昇降路内でかご８および釣合おもり９を昇降させる巻上機１が設けられている。巻上機１は、駆動シーブ２と、駆動シーブ２を回転させる三相モータ３と、駆動シーブ２の回転を制動する一対のブレーキ４ａ，４ｂとを備える。

回転検出器５は、三相モータ３に設けられている。回転検出器５は、三相モータ３の回転に関する回転情報を検出する。回転検出器５は、検出した回転情報を制御装置１７に出力する。回転検出器５としては、例えば、エンコーダ、レゾルバ等が用いられる。回転検出器５としてエンコーダが用いられた場合、回転検出器５は、三相モータ３の回転に応じて発生する信号、具体的にはパルスまたは正弦波形の電圧を、回転情報として検出する。制御装置１７は、回転検出器５によって検出された回転情報から、三相モータ３の回転位置、換言すると、三相モータ３のロータの回転角を求める。

昇降路の上部には、駆動シーブ２から間隔をおいてそらせ車６が設置されている。駆動シーブ２およびそらせ車６には、ロープ７が巻き掛けられている。

ロープ７の第１の端部には、かご８が接続されている。ロープ７の第２の端部には、釣合おもり９が接続されている。かご８および釣合おもり９は、ロープ７によって昇降路内に吊り下げられている。かご８および釣合おもり９は、三相モータ３によって駆動シーブ２が回転することで、昇降路内を昇降する。

ブレーキ４ａ，４ｂは、ブレーキ電源の供給が遮断されることで駆動シーブ２に制動力を与え、ブレーキ電源が供給されることで駆動シーブ２への制動力の付与を解除する。ブレーキ４ａ，４ｂから駆動シーブ２に制動力が与えられれば、駆動シーブ２の回転が制動する。

昇降路の最下端には、釣合おもり９が衝突した際の衝撃を緩和するための緩衝器１０が設けられている。また、昇降路の最下端には、かご８が衝突した際の衝撃を緩和するための緩衝器（図示せず）も設けられている。かご８の下部には、かご８が落下した際に作動する非常止め装置１１が設けられている。

秤装置１２は、かご８の上部に設けられている。秤装置１２は、かご８内の荷重であるかご内荷重を、秤情報として検出する。秤装置１２は、検出した秤情報を、ネットワーク１８を介して制御装置１７に送信する。

三相モータ３には、メインコンタクタ１４を介して三相電源１３から電源が供給される。メインコンタクタ１４は、後述する遮断指令が与えられると、三相モータ３への電源の供給を遮断する。

ブレーキ４ａ，４ｂには、ブレーキコンタクタ１５を介して後述する第１の制御部１７１から電源が供給される。ブレーキコンタクタ１５は、後述する遮断指令が与えられると、ブレーキ４ａ，４ｂへの電源の供給を遮断する。

なお、遮断指令に応じて動作するメインコンタクタ１４およびブレーキコンタクタ１５を用いて、巻上機１への電源の供給を遮断する構成を実現する場合を例示しているが、これに限定されない。すなわち、リレー回路などによる電気的な処理、または基板などによる電子的な処理によって、巻上機１への電源の供給を遮断する構成を実現してもよい。

電流検出器１６は、三相モータ３に流れる電流に関する電流情報を検出する。電流検出器１６は、三相モータ３に流れる三相の電流を電流情報として検出するように構成されていてもよいし、三相モータ３に流れる三相の電流のうちの二相の電流を電流情報として検出するように構成されていてもよい。つまり、電流検出器１６は、三相モータ３に流れる三相の電流のうちの二相以上の電流を、電流情報として検出するように構成される。電流検出器１６は、検出した電流情報を、制御装置１７に出力する。

制御装置１７は、第１の制御部１７１および第２の制御部１７２を備える。第１の制御部１７１および第２の制御部１７２のそれぞれは、例えば、マイクロコンピュータ等によって構成される。

第１の制御部１７１は、巻上機１を制御する。具体的には、第１の制御部１７１は、例えばベクトル制御などによって巻上機１の三相モータ３を制御する。第１の制御部１７１は、後述する制御指令が与えられると、巻上機１の三相モータ３が発生させるトルク、すなわち発生トルクＴを減少させる処理を行う。

第２の制御部１７２は、第１の制御部１７１とは独立に設けられる。換言すると、第２の制御部１７２を構成するマイクロコンピュータは、第１の制御部１７１を構成するマイクロコンピュータとは別の独立したマイクロコンピュータである。この場合、第２の制御部１７２は、第１の制御部１７１とは独立して動作する。

ただし、第２の制御部１７２は、第１の制御部１７１とは独立に設けられていなくても構わない。換言すると、第２の制御部１７２を構成するマイクロコンピュータは、第１の制御部１７１を構成するマイクロコンピュータと同一のマイクロコンピュータであっても構わない。

第２の制御部１７２は、巻上機１が発生させるトルクである発生トルクＴを取得する。具体的には、第２の制御部１７２は、電流検出器１６から電流情報を取得し、取得した電流情報に基づいて発生トルクＴを演算することで、発生トルクＴを取得する。

ここで、第２の制御部１７２が発生トルクを演算する手法の例について説明する。第２の制御部１７２は、回転検出器５から回転情報をさらに取得する。第２の制御部１７２は、取得した電流情報から三相モータ３に流れる三相電流を検知し、取得した回転情報から三相モータ３の回転位置を検知する。続いて、第２の制御部１７２は、三相モータ３の回転位置に基づいて、三相モータ３に流れる三相電流を座標変換することで、回転二軸上、すなわちｄｑ軸上の電流ベクトルを演算する。ｄｑ軸上の電流ベクトルは、ｄ軸成分であるｄ軸電流と、ｑ軸成分であるｑ軸電流とによって構成される。

第２の制御部１７２は、このような変換によって得られた電流ベクトルのｑ軸成分であるｑ軸電流の大きさに基づいて、発生トルクＴを演算する。

なお、第１の制御部１７１は、ベクトル制御によって巻上機１の三相モータ３を制御する際にｄ軸電流を０に制御する場合、第２の制御部１７２は、以下のように、発生トルクＴを演算するように構成されていてもよい。

すなわち、第２の制御部１７２は、三相モータ３に流れる三相電流を座標変換することで、ｄｑ軸上の電流ベクトルを演算し、演算した電流ベクトルの大きさに基づいて、発生トルクＴを演算する。つまり、ｄ軸電流が０に制御されているので、ｄｑ軸上の電流ベクトルの大きさは、ほぼｑ軸電流の大きさと等価になる。したがって、三相モータ３の回転情報を用いることなく、電流ベクトルの大きさ、すなわちｑ軸電流の大きさから発生トルクＴを演算することが可能となる。

第２の制御部１７２は、取得した発生トルクＴが、異常トルクよりも小さくなるように、巻上機１が発生させる発生トルクＴを制限する。この異常トルクは、かご８および釣合おもり９の一方の昇降体の移動が制限された状態で、他方の昇降体が巻上機１によって巻き上げられる場合の発生トルクＴと等価である。

異常トルクよりも小さくなるように発生トルクＴを制限する構成の具体例としては、以下の例が挙げられる。すなわち、第２の制御部１７２は、取得した発生トルクＴが、第１のトルク閾値であるトルク閾値ＴＨ１以上であるか否かを判定する。トルク閾値ＴＨ１は、上述の異常トルク以下の値であり、予め設定される値である。

第２の制御部１７２は、その判定の結果、発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ１以上である場合には、第１の指令を出力する。具体的には、第２の制御部１７２は、第１の指令として、メインコンタクタ１４およびブレーキコンタクタ１５に遮断指令を与える。これにより、巻上機１への電源の供給が遮断され、巻上機１が停止する。

すなわち、メインコンタクタ１４に遮断指令が与えられると、メインコンタクタ１４は、三相モータ３への電源の供給を遮断する。ブレーキコンタクタ１５に遮断指令が与えられると、ブレーキコンタクタ１５は、ブレーキ４ａ，４ｂへの電源の供給を遮断する。

第２の制御部１７２は、取得した発生トルクＴが、第２のトルク閾値であるトルク閾値ＴＨ２以上であるか否かを判定する。なお、トルク閾値ＴＨ２は、トルク閾値ＴＨ１よりも小さい値であり、予め設定される値である。

第２の制御部１７２は、その判定の結果、発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ２以上である場合には、第２の指令を出力する。具体的には、第２の制御部１７２は、第２の指令として、第１の制御部１７１に制御指令を与える。これにより、第１の制御部１７１は、制御指令に応じて、発生トルクＴを減少させる処理（以下、トルク減少処理と称す）を行う。具体的には、第１の制御部１７１は、トルク減少処理の一例として、発生トルクＴを０にするために、巻上機１への電源の供給を遮断することで巻上機１を停止させる。第１の制御部１７１は、トルク減少処理の別例として、発生トルクＴをトルク閾値ＴＨ２未満の値に減少させて巻上機１の駆動を継続する制御を行う。

ここで、トルク閾値ＴＨ１およびトルク閾値ＴＨ２についてさらに説明する。まず、異常トルクについて述べる。異常トルクは、かご８および釣合おもり９の一方の昇降体（以下、第１の昇降体と称す）の移動が制限された状態で、他方の昇降体（以下、第２の昇降体と称す）が巻上機１によって巻き上げられる場合の発生トルクＴである。

上述の異常トルクは、第１の異常トルクである異常トルクＴａ、または第２の異常トルクである異常トルクＴｂである。

異常トルクＴａは、かご８に設けられる非常止め装置１１によって第１の昇降体としてのかご８の移動が制限された状態で、第２の昇降体としての釣合おもり９が巻上機１によって巻き上げられる場合の発生トルクＴである。

すなわち、巻上機１が発生させる発生トルクＴが異常トルクＴａであれば、非常止め装置１１によってかご８の移動が制限された状態で、巻上機１によって釣合おもり９が巻き上げられる。

異常トルクＴｂは、第１の昇降体としての釣合おもり９が昇降路内に設けられる緩衝器１０上に接触することによって釣合おもり９の下方への移動が制限された状態で、第２の昇降体としてのかご８が巻上機１によって巻き上げられる場合の発生トルクＴである。

すなわち、巻上機１が発生させる発生トルクＴが異常トルクＴｂであれば、釣合おもり９が緩衝器１０上に接触することによって釣合おもり９の下方への移動が制限された状態で、巻上機１によってかご８が巻き上げられる。

上述の異常トルクＴａおよび異常トルクＴｂは、エレベータ設計時の初期段階で計算によって求めることが可能な値であり、既知の値である。エレベータが設置されている現地にて、実際にエレベータの動作試験を行うことによって、異常トルクＴａおよび異常トルクＴｂを求めてもよい。

トルク閾値ＴＨ１は、上述の異常トルク以下の値である。具体的には、一例として、トルク閾値ＴＨ１は、異常トルクＴａ以下、または異常トルクＴｂ以下の値である。別例として、トルク閾値ＴＨ１は、異常トルクＴａ以下であって、かつ、異常トルクＴｂ以下の値である。

トルク閾値ＴＨ２は、上述したように、このようなトルク閾値ＴＨ１よりも小さい値である。

トルク閾値ＴＨ１およびトルク閾値ＴＨ２のそれぞれの値は、作業員が制御装置１７を操作することによって適宜調整が可能である。エレベータが設置されている現地にて、実際にエレベータの動作試験を行うことによって、トルク閾値ＴＨ１およびトルク閾値ＴＨ２を調整してもよい。

なお、上述の異常トルクは、かご８の位置に応じて変化すると考えられる。そこで、第２の制御部１７２は、かご８の位置であるかご位置を取得し、取得したかご位置に応じて、トルク閾値ＴＨ１を修正するように構成されていてもよい。同様に、第２の制御部１７２は、取得したかご位置に応じて、トルク閾値ＴＨ２を修正するように構成されていてもよい。このような構成によって、トルク閾値ＴＨ１およびトルク閾値ＴＨ２のより適切な設定が可能となる。

上述の場合、第２の制御部１７２は、例えば、回転検出器５から取得した三相モータ３の回転情報を、かご位置に変換することでかご位置を取得する。より具体的には、かご位置を取得するための構成として、以下の構成が採用される。すなわち、昇降路に絶対位置プレートを設置し、絶対位置プレートを読み取るセンサをかご８に取り付ける。第２の制御部１７２は、かご８に取り付けられたセンサによって読み取られた絶対位置と、回転情報を利用して求められる相対位置とから、昇降路内でのかご８の位置を求める。

なお、第２の制御部１７２は、かご位置に加えて、秤情報として取得したかご内荷重も併せて考慮して、トルク閾値ＴＨ１およびトルク閾値ＴＨ２を修正するように構成されていてもよい。

次に、第２の制御部１７２の動作について、図２を参照しながらさらに説明する。図２は、本発明の実施の形態１における第２の制御部１７２によって行われる一連の処理を示すフローチャートである。

ステップＳ１０１において、第２の制御部１７２は、巻上機１が発生させる発生トルクＴを取得する。その後、処理がステップＳ１０２へと進む。

ステップＳ１０２において、第２の制御部１７２は、ステップＳ１０１で取得された発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ２以上であるか否かを判定する。発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ２以上であると判定された場合には、処理がステップＳ１０３へと進む。発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ２未満であると判定された場合には、処理が終了となる。

ステップＳ１０３において、第２の制御部１７２は、ステップＳ１０１で取得された発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ１以上であるか否かを判定する。発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ１以上であると判定された場合には、処理がステップＳ１０５へと進む。発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ１未満であると判定された場合には、処理がステップＳ１０４へと進む。

ステップＳ１０４において、第２の制御部１７２は、巻上機１が発生させる発生トルクＴをトルク閾値ＴＨ２未満に減少させる第２のトルク減少制御を行うために、第２の指令を出力する。その後、処理が終了となる。このように、第２の制御部１７２は、取得した発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ２以上であり、かつ、トルク閾値ＴＨ１未満である場合、第２のトルク減少制御を行う。

ステップＳ１０５において、第２の制御部１７２は、巻上機１が発生させる発生トルクＴをトルク閾値ＴＨ１未満に減少させる第１のトルク減少制御を行うために、第１の指令を出力する。その後、処理が終了となる。このように、第２の制御部１７２は、取得した発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ１以上である場合、第１のトルク減少制御を行う。

次に、第２の制御部１７２の動作例について説明する。図３は、本発明の実施の形態１における第２の制御部１７２の第１の動作例を示すタイミングチャートである。なお、図３では、発生トルクＴの絶対値を例示しているが、発生トルクＴは、かご８の進行方向に応じて正または負の値を取ると定義してもよい。また、図３では、説明を分かりやすくするため、かご８と釣合おもり９とが釣り合った状態であると仮定した場合の発生トルクＴを例示している。そのため、かご８が一定速で走行する時、発生トルクＴがほぼ０の値となっている。さらに、図３に例示している２つの台形状の波形について、紙面左側の波形は、かご８が加速走行する場合の発生トルクＴの変化を示し、紙面右側の波形は、かご８が減速走行する場合の発生トルクＴの変化を示す。これらの波形からも分かるように、ここでは、かご８の加速走行時の加速度と、かご８の減速走行時の減速度とが異なっている例を示している。以上の点は、後述する図４〜図８についても同様である。

図３の上段では、第２の制御部１７２によって演算される発生トルクＴの絶対値の時間変化が示されている。図３の中段では、第２の制御部１７２によって出力される第２の指令の時間変化が示されている。図３の下段では、第２の制御部１７２によって出力される第１の指令の時間変化が示されている。

図３において、時刻ｔ０以降では、エレベータが正常に運転し、かご８が通常走行している。この場合、発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ２未満であるので、第２の制御部１７２は、第１の指令および第２の指令を出力しない。

以上のように、発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ２未満であれば、第２の制御部１７２は、第１の指令および第２の指令を出力しない。したがって、第１の制御部１７１は、巻上機１の駆動を継続してかご８を通常に走行させる。

図４は、本発明の実施の形態１における第２の制御部１７２の第２の動作例を示すタイミングチャートである。

図４の上段、中段および下段では、それぞれ、先の図３の上段、中段および下段と同じパラメータの時間変化が示されている。

図４において、時刻ｔ０以降では、エレベータに何らかの事態が発生したことによって、先の図３と比較して、発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ２に達するほど増加している。

このような発生トルクＴの増加が続けば、発生トルクＴが異常トルクに達し、このような状態で、上述の第１の昇降体の移動が制限されれば、巻上機１が第２の昇降体を巻き上げてしまう可能性がある。

時刻ｔ１では、発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ２に達する。この場合、発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ２以上であるので、第１の制御部１７１に第２の指令としての制御指令が与えられる。これにより、第１の制御部１７１は、第２の制御部１７２からの制御指令に応じて、トルク減少処理を行う。なお、図４では、第２の制御部１７２は、第２のトルク減少制御として、巻上機１への電源の供給を遮断することで巻上機１を停止させる処理を第１の制御部１７１に行わせるように構成される場合を例示している。時刻ｔ１以降では、発生トルクＴが０である。

なお、第２の制御部１７２は、第２のトルク減少制御として、発生トルクＴをトルク閾値ＴＨ２未満の値に減少させて巻上機１の駆動を継続する制御を第１の制御部１７１に行わせるように構成される場合、発生トルクＴの時間変化は、図５に示すようなものとなる。図５は、本発明の実施の形態１における第２の制御部の第３の動作例を示すタイミングチャートである。

すなわち、図５に示すように、時刻ｔ１において、発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ２に達すると、第１の制御部１７１に第２の指令としての制御指令が与えられる。この場合、第１の制御部１７１は、発生トルクＴをトルク閾値ＴＨ２未満の値に減少させる。第１の制御部１７１は、発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ２未満になれば、巻上機１の駆動を継続してかご８を通常に走行させる。なお、第１の制御部１７１は、巻上機１の駆動を継続する制御を行っても、巻上機１の回転が検出されない状態が一定時間継続した場合、巻上機１を停止させる処理を行うように構成されていてもよい。

このように、第１の制御部１７１は、第２の制御部１７２からの制御指令に応じて、トルク減少処理として、発生トルクＴをトルク閾値ＴＨ２未満の値に減少させて巻上機１の駆動を継続する制御を行う。これにより、先の図４に示すように巻上機１を一旦停止させる必要がなくなる。したがって、第１の制御部１７１は、図５に示すように、巻上機１の駆動を継続してかご８を通常に走行させることができる。

以上のように、第２の制御部１７２は、取得した発生トルクＴが、トルク閾値ＴＨ２以上であり、かつ、トルク閾値ＴＨ１未満である場合、発生トルクＴをトルク閾値ＴＨ２未満に減少させる第２のトルク減少制御を行うことで、発生トルクＴを制限する。具体的には、第２の制御部１７２は、第２のトルク減少制御の一例として、巻上機１への電源の供給を遮断することで巻上機１を停止させる。第２の制御部１７２は、第２のトルク減少制御の別例として、発生トルクＴをトルク閾値ＴＨ２未満の値に減少させて巻上機１の駆動を継続する制御を第１の制御部１７１に行わせる。

このような構成によって、発生トルクＴが異常トルクに達しないようにすることが可能となる。したがって、第１の昇降体の移動が制限された状態が発生しても、巻上機１が第２の昇降体を巻き上げてしまうことを抑制することができる。

図６は、本発明の実施の形態１における第２の制御部１７２の第４の動作例を示すタイミングチャートである。

図６の上段、中段および下段では、それぞれ、先の図３の上段、中段および下段と同じパラメータの時間変化が示されている。

図６において、時刻ｔ０以降では、エレベータに何らかの事態が発生したことによって、先の図４と同様に、発生トルクＴが増加している。

時刻ｔ１では、発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ２に達する。この場合、発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ２以上であるので、第１の制御部１７１に第２の指令としての制御指令が与えられる。ただし、第１の制御部１７１に何らかの事態が発生したことによって、第１の制御部１７１は、第２の制御部１７２から制御指令が与えられても、トルク減少処理を行うことができない。

したがって、時刻ｔ１以降においても、巻上機１が駆動を継続するので、発生トルクＴが増加することとなる。

時刻ｔ２では、発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ１に達する。この場合、発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ１以上であるので、第１の指令が出力される。具体的には、メインコンタクタ１４およびブレーキコンタクタ１５に第１の指令としての遮断指令が与えられる。これにより、第１の制御部１７１によらず、巻上機１への電源の供給が遮断され、巻上機１が停止する。なお、図６では、第２の制御部１７２は、第１のトルク減少制御として、巻上機１への電源の供給を遮断することで巻上機１を停止する処理を行うように構成される場合を例示している。時刻ｔ２以降では、発生トルクＴが０である。

以上のように、第２の制御部１７２は、取得した発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ１以上である場合、発生トルクＴをトルク閾値ＴＨ１未満に減少させる第１のトルク減少制御を行うことで、発生トルクＴを制限する。具体的には、第２の制御部１７２は、第１のトルク減少制御の一例として、第１の制御部１７１によらず、巻上機１への電源の供給を遮断することで巻上機１を停止させる。

このような構成によって、第１の制御部１７１が第２の制御部１７２からの制御指令に応じてトルク減少処理を行うことができない状況が発生しても、発生トルクＴが異常トルクに達しないようにすることが可能となる。特に、第２の制御部１７２が第１の制御部１７１とは独立に設けられるようにすることで、第１の制御部１７１が故障した場合に対応することができる。すなわち、このような場合に、メインコンタクタ１４およびブレーキコンタクタ１５に第２の制御部１７２から遮断指令が与えられることによって巻上機１を停止させることができる。なお、第２の制御部１７２は、二重系で構成され、二重系の一方が故障した場合、その他方が代替して動作するように構成されていてもよい。このような構成によって、第２の制御部１７２についてより高い信頼性を確保することができる。

なお、実施の形態１では、トルク閾値ＴＨ１およびトルク閾値ＴＨ２が用いられる場合を例示したが、トルク閾値ＴＨ２が用いられなくてもよい。この場合、先の図２に示す一連の処理において、ステップＳ１０２およびステップＳ１０４の処理が省略される。換言すると、第２の制御部１７２は、発生トルクＴを取得した後、発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ１以上であるか否かを判定するように構成される。

第２の制御部１７２は、その判定の結果、発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ１以上であると判定した場合には、第１の指令を出力する。一方、第２の制御部１７２は、その判定の結果、発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ１未満であると判定した場合には、何もしない。

図７は、本発明の実施の形態１における第２の制御部１７２が１つのトルク閾値が用いられる場合に動作するときの第１の動作例を示すタイミングチャートである。

図７の上段および下段では、それぞれ、先の図３の上段および下段と同じパラメータの時間変化が示されている。

図７において、時刻ｔ０以降では、エレベータに何らかの事態が発生したことによって、発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ１に達するほど増加している。このような発生トルクＴの増加が続けば、発生トルクＴが異常トルクに達し、このような状態で、上述の第１の昇降体の移動が制限されれば、巻上機１が第２の昇降体を巻き上げてしまう可能性がある。

時刻ｔ１では、発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ１に達する。この場合、発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ１以上であるので、第１の制御部１７１に第１の指令としての制御指令が与えられる。これにより、第１の制御部１７１は、制御指令に応じてトルク減少処理を行う。図７では、第２の制御部１７２は、第１のトルク減少制御として、巻上機１への電源の供給を遮断することで巻上機１を停止させる処理を第１の制御部１７１に行わせるように構成される場合を例示している。時刻ｔ１以降では、発生トルクＴが０である。

なお、第２の制御部１７２は、メインコンタクタ１４およびブレーキコンタクタ１５に第１の指令としての遮断指令を与えることで、巻上機１への電源を遮断する処理を行うように構成されていてもよい。

なお、第２の制御部１７２は、第１のトルク減少制御として、発生トルクＴをトルク閾値ＴＨ１未満の値に減少させて巻上機１の駆動を継続する制御を第１の制御部１７１に行わせるように構成される場合、発生トルクＴの時間変化は、図８に示すようなものとなる。図８は、本発明の実施の形態１における第２の制御部１７２が１つのトルク閾値が用いられる場合に動作するときの第２の動作例を示すタイミングチャートである。

すなわち、図８に示すように、時刻ｔ１において、発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ１に達すると、第１の制御部１７１に第１の指令としての制御指令が与えられる。この場合、第１の制御部１７１は、発生トルクＴをトルク閾値ＴＨ１未満の値に減少させる。第１の制御部１７１は、発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ１未満になれば、巻上機１の駆動を継続してかご８を通常に走行させる。

このように、第１の制御部１７１は、第２の制御部１７２からの制御指令に応じて、トルク減少処理として、発生トルクＴをトルク閾値ＴＨ１未満の値に減少させて巻上機１の駆動を継続する制御を行う。これにより、先の図７に示すように巻上機１を一旦停止させる必要がなくなる。したがって、第１の制御部１７１は、図８に示すように、巻上機１の駆動を継続してかご８を通常に走行させることができる。なお、第１の制御部１７１は、巻上機１の駆動を継続する制御を行っても、巻上機１の回転が検出されない状態が一定時間継続した場合、巻上機１を停止させる処理を行うように構成されていてもよい。

以上のように、第２の制御部１７２は、取得した発生トルクＴがトルク閾値ＴＨ１以上である場合、発生トルクＴをトルク閾値ＴＨ１未満に減少させる第１のトルク減少制御を行うことで、発生トルクＴを制限する。具体的には、第２の制御部１７２は、第１のトルク減少制御の一例として、巻上機１への電源の供給を遮断することで巻上機１を停止させる。第２の制御部１７２は、第１のトルク減少制御の別例として、発生トルクＴをトルク閾値ＴＨ１未満の値に減少させて巻上機１の駆動を継続する制御を第１の制御部１７１に行わせる。

このような構成によって、発生トルクＴが異常トルクに達しないようにすることが可能となる。したがって、第１の昇降体の移動が制限された状態が発生しても、巻上機１が第２の昇降体を巻き上げてしまうことを抑制することができる。

以上、本実施の形態１によれば、エレベータの制御装置１７は、昇降路内でかご８および釣合おもり９を昇降させる巻上機１を制御する第１の制御部１７１と、巻上機１が発生させるトルクである発生トルクＴを取得し、取得した発生トルクＴが、異常トルクよりも小さくなるように巻上機１が発生させる発生トルクＴを制限する第２の制御部１７２とを備えて構成されている。この異常トルクは、かご８および釣合おもり９の一方の昇降体の移動が制限された状態で、他方の昇降体が巻上機１によって巻き上げられる場合の発生トルクＴである。

これにより、ロープに吊り下げられる第１の昇降体の移動が制限された状態で、巻上機によって第２の昇降体が巻き上げられてしまうことを抑制することができる。また、第２の昇降体が巻き上げられた直後に発生する第２の昇降体の落下を抑制することができ、結果として、このような落下による機器の損傷を抑制することができる。

なお、上述した実施の形態１における制御装置１７の各機能は、処理回路によって実現される。各機能を実現する処理回路は、専用のハードウェアであってもよく、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサであってもよい。

処理回路が専用のハードウェアである場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。

一方、処理回路がプロセッサの場合、第１の制御部１７１および第２の制御部１７２の各部の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアおよびファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリに格納される。プロセッサは、メモリに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。

ここで、メモリとは、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリが該当する。また、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等も、メモリに該当する。

なお、上述した各部の機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述した各部の機能を実現することができる。

１ 巻上機、２ 駆動シーブ、３ 三相モータ、４ａ，４ｂ ブレーキ、５ 回転検出器、６ そらせ車、７ ロープ、８ かご、９ 釣合おもり、１０ 緩衝器、１１ 非常止め装置、１２ 秤装置、１３ 三相電源、１４ メインコンタクタ、１５ ブレーキコンタクタ、１６ 電流検出器、１７ エレベータの制御装置、１７１ 第１の制御部、１７２ 第２の制御部、１８ ネットワーク。

Claims (15)

1. 昇降路内でかごおよび釣合おもりを昇降させる巻上機を制御する第１の制御部と、
   前記巻上機が発生させるトルクである発生トルクを取得し、取得した前記発生トルクが、前記かごおよび前記釣合おもりの一方の昇降体の移動が制限された状態で、他方の昇降体が前記巻上機によって巻き上げられる場合の前記発生トルクである異常トルクよりも小さくなるように前記巻上機が発生させる前記発生トルクを制限する第２の制御部と、
   を備えたエレベータの制御装置。
2. 前記異常トルクは、
   前記かごに設けられる非常止め装置によって前記一方の昇降体としての前記かごの移動が制限された状態で、前記他方の昇降体としての前記釣合おもりが前記巻上機によって巻き上げられる場合の前記発生トルクである第１の異常トルクである
   請求項１に記載のエレベータの制御装置。
3. 前記異常トルクは、
   前記一方の昇降体としての前記釣合おもりが前記昇降路内に設けられる緩衝器上に接触することによって前記釣合おもりの下方への移動が制限された状態で、前記他方の昇降体としての前記かごが前記巻上機によって巻き上げられる場合の前記発生トルクである第２の異常トルクである
   請求項１に記載のエレベータの制御装置。
4. 第１のトルク閾値は、前記異常トルク以下の値であり、
   前記第２の制御部は、
   取得した前記発生トルクが前記第１のトルク閾値以上である場合、前記巻上機が発生させる前記発生トルクを前記第１のトルク閾値未満に減少させる第１のトルク減少制御を行うことで、前記発生トルクを制限する
   請求項１から３のいずれか１項に記載のエレベータの制御装置。
5. 前記第２の制御部は、
   前記第１のトルク減少制御として、前記巻上機への電源の供給を遮断することで前記巻上機を停止させる
   請求項４に記載のエレベータの制御装置。
6. 前記第２の制御部は、
   前記第１のトルク減少制御として、前記巻上機が発生させる前記発生トルクを前記第１のトルク閾値未満の値に減少させて前記巻上機の駆動を継続する制御を前記第１の制御部に行わせる
   請求項４に記載のエレベータの制御装置。
7. 前記第２の制御部は、前記かごの位置であるかご位置を取得し、取得した前記かご位置に応じて前記第１のトルク閾値を修正する
   請求項４から６のいずれか１項に記載のエレベータの制御装置。
8. 第２のトルク閾値は、前記第１のトルク閾値よりも小さい値であり、
   前記第２の制御部は、
   取得した前記発生トルクが、前記第２のトルク閾値以上であり、かつ、前記第１のトルク閾値未満である場合、前記巻上機が発生させる前記発生トルクを前記第２のトルク閾値未満に減少させる第２のトルク減少制御を行うことで、前記発生トルクを制限する
   請求項４から７のいずれか１項に記載のエレベータの制御装置。
9. 前記第２の制御部は、
   前記第２のトルク減少制御として、前記巻上機への電源の供給を遮断することで前記巻上機を停止させる
   請求項８に記載のエレベータの制御装置。
10. 前記第２の制御部は、
    前記第２のトルク減少制御として、前記巻上機が発生させる前記発生トルクを前記第２のトルク閾値未満の値に減少させて前記巻上機の駆動を継続する制御を前記第１の制御部に行わせる
    請求項８に記載のエレベータの制御装置。
11. 前記第２の制御部は、前記かごの位置であるかご位置を取得し、取得した前記かご位置に応じて前記第２のトルク閾値を修正する
    請求項８から１０のいずれか１項に記載のエレベータの制御装置。
12. 前記第２の制御部は、前記第１の制御部とは独立に設けられる
    請求項１から１１のいずれか１項に記載のエレベータの制御装置。
13. 前記巻上機は、三相モータを有し、
    前記第２の制御部は、
    前記三相モータに流れる電流に関する電流情報をさらに取得し、取得した前記電流情報に基づいて前記発生トルクを演算することで、前記発生トルクを取得する
    請求項１から１２のいずれか１項に記載のエレベータの制御装置。
14. 前記第２の制御部は、
    前記三相モータの回転に関する回転情報をさらに取得し、取得した前記電流情報から前記三相モータに流れる三相電流を検知し、取得した前記回転情報から前記三相モータの回転位置を検知し、
    前記回転位置に基づいて、前記三相電流を座標変換することで、ｄｑ軸上の電流ベクトルを演算し、演算した前記電流ベクトルのｑ軸成分であるｑ軸電流の大きさに基づいて、前記発生トルクを演算する
    請求項１３に記載のエレベータの制御装置。
15. 前記第１の制御部は、ベクトル制御によって前記三相モータを制御する際にｄ軸電流を０に制御し、
    前記第２の制御部は、
    取得した前記電流情報から前記三相モータに流れる三相電流を検知し、前記三相電流を座標変換することで、ｄｑ軸上の電流ベクトルを演算し、演算した前記電流ベクトルの大きさに基づいて、前記発生トルクを演算する
    請求項１３に記載のエレベータの制御装置。

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