KR100956916B1

KR100956916B1 - 엘리베이터 운행 제어 장치

Info

Publication number: KR100956916B1
Application number: KR1020077007570A
Authority: KR
Inventors: 마사후미 이와타; 타카하루 우에다
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2005-08-25
Filing date: 2005-08-25
Publication date: 2010-05-11
Also published as: EP1918237A1; CN101044077A; US7681697B2; EP1918237B1; US20070295563A1; WO2007023546A1; EP1918237A4; JP4937744B2; KR20070088556A; ES2526431T3; PT1918237E; JPWO2007023546A1

Abstract

엘리베이터 운행 제어 장치는 구동 장치의 온도를 검출하는 기기 온도 검출부, 및 기기 온도 검출부로 검출된 온도에 따라 엘리베이터의 운행을 억제하는 기기 보호 운행 제어부를 가지고 있다. 기기 보호 운행 제어부는 구동 장치의 온도의 상승을 검출하면, 보호 회로에 의한 운행 정지전에, 엘리베이터의 운행 제어 파라미터를 변경하여 엘리베이터의 운행을 억제하고, 구동 장치의 온도 상승을 멈춘다.

Description

엘리베이터 운행 제어 장치{ELEVATOR OPERATION CONTROL DEVICE}

본 발명은 엘리베이터의 엘리베이터 칸의 승강을 제어하는 엘리베이터 운행 제어 장치에 관한 것이다.

종래의 엘리베이터 제어 장치에서는 인버터 장치내의 반도체 파워 소자의 로스(loss)에 의한 정션(junction) 온도 상승이 추정되고, 추정 온도가 반도체 파워 소자의 허용 온도를 넘으면, 엘리베이터 칸을 구동하는 교류 전동기가 정지된다. 또, 정션 온도가 보증 가능한 최대 온도를 넘고 있음을 검출하면, 속도 제어 장치의 가속도 또는 감속도를 내릴 수 있고, 로스에 의한 정션 온도 상승이 억제된다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1 : 일본 특허 제3350439호 공보

상기와 같은 종래의 엘리베이터 제어 장치에서는 정션 온도 상승에 의하여 교류 전동기가 정지되기 때문에, 엘리베이터의 운행 효율이 저하해 버린다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 기기의 온도 상승에 의하여 운행이 정지되는 것을 억제하고, 운행 효율의 저하를 방지할 수 있는 엘리베이터 운행 제어 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 엘리베이터 운행 제어 장치는 구동 장치의 온도를 검출하는 기기 온도 검출부, 및 기기 온도 검출부로 검출된 온도에 따라 엘리베이터의 운행을 억제하는 기기 보호 운행 제어부를 구비하고 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 엘리베이터 장치를 나타내는 구성도.

도 2는 도 1의 기기 보호 운행 제어부에 있어서의 속도 결정 동작의 일례를 나타내는 플로차트.

도 3은 도 1의 기기 보호 운행 제어부에 있어서의 속도, 가속도 및 감속도 결정 동작의 일례를 나타내는 플로차트.

도 4는 본 발명의 실시 형태 2에 의한 엘리베이터 장치를 나타내는 구성도.

도 5는 도 4의 기기 보호 운행 제어부에 있어서의 속도, 가속도 및 감속도 결정 동작의 일례를 나타내는 플로차트.

이하, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

실시 형태 1.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 엘리베이터 장치를 나타내는 구성도이다. 도면에 있어서, 엘리베이터 칸(1) 및 균형추(2)는 메인 로프(3)에 의하여 승강로내에 매달려 있고, 권상기(hoisting machine)(4)의 구동력에 의하여 승강로내가 승강된다. 권상기(4)는 메인 로프(3)가 감겨진 구동 시브(sheave), 구동 시브를 회전시키는 모터, 및 구동 시브의 회전을 제동하는 브레이크를 가지고 있다.

권상기(4)에 공급되는 전류는 인버터(5)에 의하여 제어된다. 인버터(5)는 인버터 제어 회로(6)에 의하여 제어되다. 구동 장치(7)는 메인 로프(3), 권상기(4), 인버터(5) 및 인버터 제어 회로(6)에 의하여 구성되어 있다.

권상기(4)에는 권상기(4)의 온도에 따른 신호를 출력하는 권상기용 온도 센서(8)가 설치되어 있다. 인버터(5)에는 인버터(5)의 온도에 따른 신호를 출력하는 인버터용 온도 센서(9)가 설치되어 있다. 인버터 제어 회로(6)에는 인버터 제어 회로(6)의 온도에 따른 신호를 출력하는 제어 회로용 온도 센서(10)가 설치되어 있다.

엘리베이터 칸의 문 및 승강장의 문의 개폐는 도어 제어 회로(11)에 의하여 제어된다. 인버터 제어 회로(6) 및 도어 제어 회로(11)는 엘리베이터 운행 제어 장치(12)에 의하여 제어된다.

엘리베이터 운행 제어 장치(12)는 기기 온도 검출부(13), 기기 보호 운행 제어부(14) 및 운행 관리부(15)를 가지고 있다. 기기 온도 검출부(13)는 온도 센서(8 ~ 10)로부터의 신호에 근거하여 권상기(4), 인버터(5) 및 인버터 제어 회로(6)의 온도를 검출한다.

기기 보호 운행 제어부(14)는 기기 온도 검출부(13)로 검출된 온도에 따라 엘리베이터의 운행을 억제한다. 단, 모든 검출 온도가 허용값 이하이면, 운행의 억제는 실시하지 않는다. 운행 관리부(15)는 기기 보호 운행 제어부(14)로부터의 정보에 따라 엘리베이터의 운행을 관리한다. 구체적으로, 운행 관리부(15)는 인버터 제어 회로(6) 및 도어 제어 회로(11)를 제어한다.

엘리베이터 운행 제어 장치(12)는 연산 처리부(CPU), 기억부(ROM, RAM 및 하드 디스크 등) 및, 신호 입출력부를 가진 컴퓨터에 의하여 구성되어 있다. 기기 온도 검출부(13), 기기 보호 운행 제어부(14) 및 운행 관리부(15)의 기능은 엘리베이터 운행 제어 장치(12)의 컴퓨터에 의하여 실현된다. 즉, 컴퓨터의 기억부에는 기기 온도 검출부(13), 기기 보호 운행 제어부(14) 및 운행 관리부(15)의 기능을 실현하기 위한 제어 프로그램이 격납되어 있다. 연산 처리부는 제어 프로그램에 근거하여, 기기 온도 검출부(13), 기기 보호 운행 제어부(14) 및 운행 관리부(15)의 기능에 관한 연산 처리를 실행한다.

다음에, 동작에 대하여 설명한다. 권상기(4), 인버터(5) 및 인버터 제어 회로(6)는 엘리베이터 칸(1)과 균형추(2)와의 부하 밸런스가 언밸런스한 상태로 장 시간 구동되거나 가감속도나 속도가 높은 상태로 장시간 구동되거나 하면, 온도가 상승한다. 여기서, 권상기(4), 인버터(5) 및 인버터 제어 회로(6)의 온도는 엘리베이터 운행 제어 장치(12)에 의하여 감시되고 있다.

구체적으로는 기기 온도 검출부(13)에 의하여, 권상기(4)의 온도 Tm, 인버터(5)의 온도 Ti, 및 인버터 제어 회로(6)의 온도 Tc가 검출되고, 검출 결과가 기기 보호 운행 제어부(14)에 보내진다. 기기 보호 운행 제어부(14)는 Tm, Ti, Tc에 근거하여 엘리베이터의 운행 제어 파라미터를 결정한다. 운행 제어 파라미터로서는 엘리베이터 칸(1)의 속도 v, 엘리베이터 칸(1)의 가속도 a, 엘리베이터 칸(1)의 감속도 d, 엘리베이터 칸(1)의 저크(jerk)(가가 속도(加加速度)) j, 문 열림 시간(문 닫힘 억제 시간) tdo, 문 열림 속도 vdo, 문 닫힘 속도 vdc, 및 그룹 관리에 있어서의 호출 할당 가능 대수 cn 등을 들 수 있다.

여기서, 문 열림 시간 tdo는 문 열림으로부터 문 닫힘 버튼의 조작 없이 문 닫힘을 자동적으로 실시하기까지의 시간이다. 또, 호출 할당 가능 대수 cn은 복수 대의 엘리베이터 칸(1)이 그룹으로서 운행 제어되고 있는 경우에, 승강장 호출에 대하여 엘리베이터 칸(1)을 할당할 때의 제약 조건이다. 예를 들면, 어느 하나의 등록을 마친 승강장 호출 및 엘리베이터 칸 호출의 수가 cn 이상이면, 이 때 발생한 승강장 호출은 다른 엘리베이터 칸(1)에 할당된다.

상기와 같은 운행 제어 파라미터와 온도 Tm, Ti, Tc 와의 관계는 다음과 같이 기술할 수 있다.

v=fv(Tm, Ti, Tc)

a=fa(Tm, Ti, Tc)

d=fd(Tm, Ti, Tc)

j=fj(Tm, Ti, Tc)

tdo=ftdo(Tm, Ti, Tc)

vdo=fvdo(Tm, Ti, Tc)

vdc=fvdc(Tm, Ti, Tc)

cn=fcn(Tm, Ti, Tc)

여기서, 함수 fv, fa, fd, fj, ftdo, fvdo, fvdc, fcn은 모두 Tm, Ti, Tc 에 의해 값을 결정하는 함수이며, 예를 들면 도 2에 나타내는 제어 룰로 기술 가능하다.

도 2는 도 1의 기기 보호 운행 제어부(14)에 있어서의 속도 결정 동작의 일례를 나타내는 플로차트이다. 기기 보호 운행 제어부(14)에서는 Ti가 인버터(5)의 온도의 허용값 THi를 넘고 있는지의 여부(단계 S1), Tc가 인버터 제어 회로(6)의 온도의 허용값 THc를 넘고 있는지의 여부(단계 S2, S5), Tm이 권상기(4)의 온도의 허용값 THm을 넘고 있는지의 여부(단계 S3, S4, S6, S7)가 판정되고 있다.

그리고, 판정 결과에 따라 엘리베이터 칸(1)의 속도가 v1 ~ v8 중에서 선택된다. 즉, Ti > THi, Tc > THc, Tm > THm 인 경우, 속도 v1이 선택된다(단계 S8). 또, Ti > THi, Tc > THc, Tm

THm 인 경우는 속도 v2가 선택된다(단계 S9). Ti > THi, Tc

THc, Tm > THm 인 경우는 속도 v3이 선택된다(단계 S10). Ti > THi, Tc

THc, Tm

THm 인 경우는 속도 v4가 선택된다(단계 S11).

또, Ti

THi, Tc > THc, Tm > THm 인 경우는 속도 v5가 선택된다(단계 S12). Ti

THi, Tc > THc, Tm

THm 인 경우는 속도 v6이 선택된다(단계 S13). Ti

THi, Tc

THc, Tm > THm 인 경우는 속도 v7이 선택된다(단계 S14). Ti

THi, Tc

THc, Tm

THm 인 경우는 속도 v8이 선택된다(단계 S15).

속도 v1 ~ v8은 임의로 설정할 수 있다. 또, 속도 v1 ~ v8은 반드시 모두 다른 값이 아니어도 좋다.

도 2에서는 엘리베이터 칸(1)의 속도 v에 대해서만 나타내었으나, 다른 운행 제어 파라미터에 대해서도 Tm과 THm의 비교 결과, Ti와 THi의 비교 결과, 및 Tc와 THc의 비교 결과에 따라서 결정할 수 있다.

다른 운행 제어 파라미터에 대해서는 파라미터마다 값을 결정해도 되고, 예를 들면 도 3에 나타내는 바와 같이, 복수의 파라미터를 조합한 복수의 파라미터 그룹중에서, 온도의 판정 결과에 따라 1 개의 파라미터 그룹을 선택하도록 해도 된다. 도 3의 예에서는 온도의 판정 결과에 따라 8 개의 파라미터 그룹중에서 1 개의 파라미터 그룹이 선택된다(단계 S16 ~ S23). 각 파라미터 그룹에는 속도, 가속도 및 감속도의 파라미터가 포함되어 있다.

기기 보호 운행 제어부(14)에서 결정되는 운행 제어 파라미터의 값은 속도나 가속도의 값 그 자체이어도, 통상의 속도값이나 가속도값에 대하여 연산 처리되는 계수이어도 된다.

기기 보호 운행 제어부(14)로 결정된 운행 제어 파라미터는 운행 관리부(15)에 입력된다. 운행 관리부(15)는 결정된 운행 제어 파라미터에 근거하여 인버터 제어 회로(6) 및 도어 제어 회로(11)를 제어한다.

구체적인 운행 억제 방법으로서는 속도 v의 저하, 가속도 a의 저하, 감속도 d의 저하, 저크 j의 저하, 문 열림 시간 tdo의 연장, 문 열림 속도 vdo의 저하, 문 닫힘 속도 vdc의 저하, 및 호출 할당 가능 대수 cn의 저하 등의 방법이 있다.

또한, 복수 대의 엘리베이터 칸(1)이 그룹 관리되고 있는 경우에 운행 제어 파라미터의 값은 엘리베이터 칸(1)마다 결정한다.

이와 같은 엘리베이터 운행 제어 장치(12)에서는 구동 장치(7)의 온도에 따라 엘리베이터의 운행이 억제되므로, 보호 회로가 동작하기 전에 기기의 온도 상승을 억제할 수 있고, 기기의 온도 상승에 의하여 운행이 정지되는 것을 억제하여, 운행 효율의 저하를 방지할 수 있다.

또, 문 열림 시간 tdo를 연장함으로써, 엘리베이터의 운행을 늦추어서 엘리베이터의 운행을 억제하도록 했으므로, 엘리베이터 칸(1)의 이동 시간을 변경하지 않고 엘리베이터의 운행을 억제할 수 있다.

또, 문 열림 속도 vdo 및 문 닫힘 속도 vdc를 저하시킴으로써, 엘리베이터의 운행을 늦추어서 엘리베이터의 운행을 억제하도록 했으므로, 엘리베이터 칸(1)의 이동 시간을 변경하지 않고 엘리베이터의 운행을 억제할 수 있다.

또, 호출 할당 가능 대수 cn을 저하시킴으로써, 엘리베이터의 운행을 늦추어서 엘리베이터의 운행을 억제하도록 했으므로, 엘리베이터 칸(1)의 이동 시간을 변경하지 않고 엘리베이터의 운행을 억제할 수 있다.

실시 형태 2.

다음에, 도 4는 본 발명의 실시 형태 2에 의한 엘리베이터 장치를 나타내는 구성도이다. 도면에 있어서, 엘리베이터 운행 제어 장치(12)는 기기 온도 검출부(13), 기기 온도 추정부(16), 기기 보호 운행 제어부(14) 및 운행 관리부(15)를 가지고 있다. 기기 온도 추정부(16)는 기기 온도 검출부(13)로부터의 신호에 근거하여 권상기(4), 인버터(5) 및 인버터 제어 회로(6)의 장래의 온도를 예측한다. 그리고, 기기 보호 운행 제어부(14)는 기기 온도 추정부(16)로 예측된 온도에 따라 엘리베이터의 운행을 억제한다.

기기 온도 추정부(16)의 기능은 엘리베이터 운행 제어 장치(12)를 구성하는 컴퓨터에 의하여 실현된다. 즉, 컴퓨터의 기억부에는 기기 온도 추정부(16)의 기능 을 실현하기 위한 제어 프로그램이 격납되어 있다. 연산 처리부는 제어 프로그램에 근거하여, 기기 온도 추정부(16)의 기능에 관한 연산 처리를 실행한다. 다른 구성은 실시 형태 1과 동일하다.

여기서, 기기 온도 추정부(16)의 기능을 추가로 상세하게 설명한다. 기기 온도 추정부(16)는 기기 온도 검출부(13)로부터 Tm, Ti, Tc의 값을 정기적으로 취득하고, 그러한 값을 시계열(時系列) 패턴으로서 보존하고, 그 때 계열 패턴에 근거하여 향후의 온도 변화의 경향을 추정한다. 예를 들면, 시각 t에 있어서 Tm(t), Ti(t), Tc(t)가 입력되면, 기기 온도 추정부(16)는 그것들을 메모리에 기억한다.

그리고, 기기 온도 추정부(16)는 메모리에 기억된 과거 N 개분의 값 Tm(t), Ti(t), Tc(t),ㆍㆍㆍTm(t-N+1), Ti(t-N+1), Tc(t-N+1) 로부터, 시각 t+1에 있어서의 온도 Tm(t+1), Ti(t+1), Tc(t+1) 을 추정한다.

추정 방법으로서는 여러 가지 방법이 적용 가능하지만, 예를 들면 최상 2 승(least-squares)법을 이용해도 된다. 기기 보호 운행 제어부(14)는 기기 온도 추정부(16)로 구해진 온도 Tm(t+1), Ti(t+1), Tc(t+1)에 근거하여, 도 2 또는 도 3과 동일하게 운행 제어 파라미터를 결정한다.

또, 기기 온도 추정부(16)는 장래의 온도 그 자체를 추정하는 것이 아니라, 시계열 패턴의 특징을 온도 변화의 경향으로서 출력해도 된다. 예를 들면, 기억된 임의의 시각 τ의 온도 Tm(τ) 와 Tm(τ-1) 을 비교하고, Tm(τ) > Tm(τ-1) 로 되어 있는 회수, 즉 온도 상승 회수 jm을 Tm(t-N+1) 로부터 Tm(t)에 대하여 산출해도 된다.

이 경우, 시각 t에 있어서의 권상기(4)의 온도 Tm(t)와 온도 상승 회수 jm이 기기 온도 추정부(16)로부터 출력된다. 그리고, 기기 보호 운행 제어부(14)는 온도 Tm(t)와 온도 상승 회수 jm에 근거하여 운행 제어 파라미터를 결정한다.

도 5는 도 4의 기기 보호 운행 제어부(14)에 있어서의 속도, 가속도 및 감속도 결정 동작의 일례를 나타내는 플로차트이다. 여기서는 간단하기 때문에 권상기(4)의 온도 Tm만을 검출하는 경우에 대하여 도시했다. 기기 보호 운행 제어부(14)에서는 현재의 온도 Tm이 허용값 THm을 넘고 있는지의 여부가 판정된다(단계 S31). 그리고, Tm > THm 인 경우, 온도 상승 회수 jm이 제1의 문턱값 THjm1을 넘고 있는지의 여부가 판정된다(단계 S32). jm > THjm1 인 경우, v1, a1, d1이 선택된다(단계 S33). 또, jm

THjm1 인 경우, v2, a2, d2가 선택된다(단계 S34).

Tm

THm 인 경우, 온도 상승 회로 jm이 제2의 문턱값 THjm2를 넘고 있는지의 여부가 판정된다(단계 S35). jm > THjm2 인 경우, v3, a3, d3이 선택된다(단계 S36). 또, jm

THjm2 인 경우, v4, a4, d4가 선택된다(단계 S37).

이와 같은 엘리베이터 운행 제어 장치(12)에서는 구동 장치(7)의 온도 변화의 경향으로 엘리베이터의 운행을 억제하므로, 보호 회로가 동작하기 전에, 보다 확실하게 기기의 온도 상승을 억제할 수 있고, 기기의 온도 상승에 의하여 운행이 정지되는 것을 억제하고, 운행 효율의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 상기의 예에서는 구동 장치(7)의 온도로서 권상기(4)의 온도 Tm, 인버터(5)의 온도 Ti, 및 인버터 제어 회로(6)의 온도 Tc를 검출하였으나, 이들 중 일 부만의 온도를 검출해도 된다. 또, 권상기의 온도로서는 모터의 온도를 검출해도 되고, 구동 시브의 온도를 검출해도 된다. 또, 구동 장치의 온도로서 메인 로프의 온도를 검출해도 되고, 수지(樹脂)제의 메인 로프를 이용하는 경우에 메인 로프의 열에 의한 손상을 미연에 방지할 수 있다. 추가로, 구동 시브 등의 회전체의 축을 받는 베어링(bearing)의 온도를 검출해도 된다.

또, 상기의 예에서는 엘리베이터의 운행을 억제하기 위한 운행 제어 파라미터로서 속도 v, 가속도 a, 감속도 d, 저크 j, 문 열림 시간 tdo, 문 열림 속도 vdo, 문 닫힘 속도 vdc, 및 호출 할당 가능 대수 cn을 들었지만, 억제 제어의 대상은 이들 중 일부만이어도 된다. 또, 엘리베이터의 운행을 억제할 수 있으면, 다른 운행 제어 파라미터를 억제 제어의 대상으로 해도 된다.

또, 상기의 예에서는 기기 보호 운행 제어부(14)의 기능과 운행 관리부(15)의 기능을 1 대의 컴퓨터에 의하여 실행하였으나, 별개의 컴퓨터에 의하여 실행해도 된다.

또, 기기 보호 운행 제어부의 기능을 실현하는 수단은 컴퓨터에 한정하는 것은 아니며, 예를 들면 아날로그 신호 처리 회로이어도 된다.

또, 상기의 예에서는 1 대의 권상기(4)에 의하여 엘리베이터 칸(1)이 승강되는 엘리베이터 장치를 나타내었으나, 복수 대의 권상기에 의하여 1 대의 엘리베이터 칸을 승강시키는 엘리베이터 장치에도 본 발명은 적용할 수 있다.

또, 본 발명은 엘리베이터 칸내 부하에 따라 엘리베이터 칸의 일정 속도 주행시의 속도나 가감속도를 변경하는 타입의 엘리베이터 장치에도 적용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 엘리베이터의 엘리베이터 칸의 승강을 제어하는 엘리베이터 운행 제어 장치를 제공할 수 있다.

Claims

구동 장치의 온도를 검출하는 기기 온도 검출부,

상기 기기 온도 검출부로 검출된 온도에 따라 엘리베이터의 운행을 억제하는 기기 보호 운행 제어부, 및

상기 기기 온도 검출부로부터의 정보에 근거하여 구동 장치의 온도 변화의 경향을 구하는 기기 온도 추정부를 구비하고,

상기 기기 보호 운행 제어부는 상기 기기 온도 추정부로부터의 정보에 따라 엘리베이터의 운행을 억제하고,

상기 기기 온도 추정부는 상기 기기 온도 검출부로부터의 값을 정기적으로 취득하고, 그 값을 시계열 패턴으로서 보존하고, 그 시계열 패턴에 기초하여 향후의 온도 변화 경향을 추정하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 운행 제어 장치.
제1항에 있어서,

상기 기기 보호 운행 제어부는 상기 엘리베이터의 운행을 억제할 때, 문 열림에서부터 문 닫힘까지의 시간을 연장함으로써, 상기 엘리베이터의 운행을 늦추는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 운행 제어 장치.
제1항에 있어서,

상기 기기 보호 운행 제어부는 상기 엘리베이터의 운행을 억제할 때, 문 열림 속도 및 문 닫힘 속도의 적어도 어느 한 쪽을 저하시킴으로써, 상기 엘리베이터의 운행을 늦추는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 운행 제어 장치.
제1항에 있어서,

상기 기기 보호 운행 제어부는 상기 엘리베이터의 운행을 억제할 때, 호출의 할당을 변경함으로써, 상기 엘리베이터의 운행을 늦추는 것을 특징으로 하는 엘리 베이터 운행 제어 장치.
제1항에 있어서,

상기 기기 보호 운행 제어부는 상기 엘리베이터의 운행을 억제할 때, 엘리베이터 칸의 속도, 가감속도 및 가가 속도의 적어도 어느 하나를 저하시킴으로써, 상기 엘리베이터의 운행을 늦추는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 운행 제어 장치.
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