KR100973881B1 - 엘리베이터 장치 - Google Patents

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KR100973881B1
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리키오 곤도
히로시 키가와
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

엘리베이터 장치에 있어서, 브레이크 제어 장치는 이상 검출시에 브레이크 장치를 동작시켜 엘리베이터 칸을 비상 정지시키는 제1 브레이크 제어부와, 제1 브레이크 제어부의 비상 제동 동작시에 엘리베이터 칸의 감속도가 소정치 이상으로 되면 브레이크 장치의 제동력을 저감시키는 제2 브레이크 제어부를 갖고 있다. 제2 브레이크 제어부는 제1 브레이크 제어부와는 독립하여 브레이크 장치의 비상 제동 동작을 검출한다.

Description

엘리베이터 장치{ELEVATOR DEVICE}
본 발명은 비상 제동시의 엘리베이터 칸의 감속도를 제어 가능한 브레이크 제어 장치를 갖는 엘리베이터 장치에 관한 것이다.
종래의 엘리베이터의 브레이크 장치에서는 비상 제동시에 감속 지령치 및 속도 신호에 기초하여, 엘리베이터 칸의 감속도가 소정치로 되도록 전자 브레이크의 제동력이 제어된다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1 : 일본 특개평 7-157211호 공보
상기와 같은 종래의 브레이크 장치에서는 기본적인 비상 제동 동작과 제동력의 제어 동작 양쪽이 1개의 브레이크 제어 유닛에 의해 행해지고 있기 때문에, 브레이크 제어 유닛의 고장 등에 의해, 엘리베이터 칸의 감속도가 과대해지면 승객에게 불쾌감을 주고, 반대로 엘리베이터 칸의 감속도가 과소해지면 제동 거리가 길어져 버린다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 비상 제동시의 감속도를 억제하면서 감속도 제어부의 고장시에도 보다 확실하게 엘리베이터 칸을 정지시킬 수 있는 엘리베이터 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 엘리베이터 장치는, 구동 쉬브(drive sheave)와, 구동 쉬브를 회전시키는 모터와, 구동 쉬브의 회전을 제동하는 브레이크 장치를 갖는 권상기(卷上機); 구동 쉬브에 감겨져 있는 현가(懸架) 수단; 현가 수단에 의해 매달아져 권상기에 의해 승강되는 엘리베이터 칸; 및 브레이크 장치를 제어하는 브레이크 제어 장치를 구비하고, 브레이크 제어 장치는 이상 검출시에 브레이크 장치를 동작시켜 엘리베이터 칸을 비상 정지시키는 제1 브레이크 제어부와, 제1 브레이크 제어부의 비상 제동 동작시에 엘리베이터 칸의 감속도가 소정치 이상으로 되면 브레이크 장치의 제동력을 저감시키는 제2 브레이크 제어부를 갖고, 제2 브레이크 제어부는 제1 브레이크 제어부와는 독립하여 브레이크 장치의 비상 제동 동작을 검출한다.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 엘리베이터 장치를 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1의 브레이크 제어 장치를 일부 블록으로 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 2의 브레이크 코일에 제동시에 흐르는 전류를 나타내는 설명도이다.
도 4는 도 3의 제3 ~ 제6 전자 계전기(電磁 繼電器)를 닫은 경우의 상태를 나타내는 설명도이다.
도 5는 도 3 및 도 4에 있어서 코일 전류의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6은 도 2의 제1 및 제2 연산부의 감속도 제어 동작을 나타내는 플로우차트이다.
도 7은 비상 정지 지령 발생 직후에 엘리베이터 칸이 가속하는 경우의 엘리베이터 칸 속도, 엘리베이터 칸 감속도, 브레이크 코일의 전류, 전자 계전기 상태 및 감속도 제어 스위치 상태의 시간 변화를 나타내는 설명도이다.
도 8은 비상 정지 지령 발생 직후에 엘리베이터 칸이 감속하는 경우의 엘리베이터 칸 속도, 엘리베이터 칸 감속도, 브레이크 코일의 전류, 전자 계전기 상태 및 감속도 제어 스위치 상태의 시간 변화를 나타내는 설명도이다.
도 9는 도 2의 제1 및 제2 연산부의 이상 진단 동작을 나타내는 플로우차트이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
실시 형태 1.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 엘리베이터 장치를 나타내는 구성도이다. 엘리베이터 칸(1) 및 균형추(2)는 메인 로프(현가 수단)(3)에 의해 승강로내에 매달아져 있고, 권상기(4)의 구동력에 의해 승강로내를 승강된다. 권상기(4)는 메인 로프(3)가 감겨진 구동 쉬브(5), 구동 쉬브(5)를 회전시키는 모터(6) 및 구동 쉬브(5)의 회전을 제동하는 제동 수단(7)을 갖고 있다.
제동 수단(7)은 구동 쉬브(5)와 일체로 회전되는 브레이크 풀리(brake pulley; 8)와, 브레이크 풀리(8)의 회전을 제동하는 브레이크 장치(9)를 갖고 있 다. 구동 쉬브(5), 모터(6) 및 브레이크 풀리(8)는 동축(同軸)상에 마련되어 있다. 브레이크 장치(9)는 브레이크 풀리(8)에 접리(接離)되는 브레이크 슈(brake shoe)와, 브레이크 슈를 브레이크 풀리에 프레스(press)하는 브레이크 스프링과, 브레이크 스프링에 대항하여 브레이크 슈를 브레이크 풀리(8)로부터 개리(開離)시키는 전자 마그넷을 갖고 있다.
모터(6)에는 그 회전축의 회전 속도, 즉 구동 쉬브(5)의 회전 속도에 따른 신호를 발생시키는 속도 검출기(10)가 마련되어 있다. 속도 검출기(10)로서는 예를 들어 인코더나 리졸버(resolver)가 이용된다.
속도 검출기(10)로부터의 신호는 브레이크 제어 장치(11)에 입력된다. 브레이크 제어 장치(11)는 브레이크 장치(9)를 제어한다. 구동 쉬브(5)의 근방에는 디플렉터 풀리(deflector pulley; 12)가 배치되어 있다.
도 2는 도 1의 브레이크 제어 장치(11)를 일부 블록으로 나타내는 회로도이다. 브레이크 제어 장치(11)는 각각 독립하여 브레이크 장치(9)를 제어하는 제1 및 제2 브레이크 제어부(13, 14)를 갖고 있다.
브레이크 장치(9)의 전자 마그넷에는 브레이크 코일(전자 코일)(15)이 마련되어 있다. 이 브레이크 코일(15)에 전류를 흐르게 하는 것에 의해 전자 마그넷이 여자(勵磁)되고, 브레이크 장치(9)의 제동력을 해제하기 위한 전자력이 발생하여 브레이크 슈가 브레이크 풀리(8)로부터 개리된다. 또, 브레이크 코일(15)로의 통전을 차단하는 것에 의해 전자 마그넷의 여자가 해제되고, 브레이크 스프링의 스프링력에 의해 브레이크 슈가 브레이크 풀리(8)에 프레스된다. 또한, 브레이크 코 일(15)에 흐르는 전류치를 제어하는 것에 의해 브레이크 장치(9)의 개방 정도를 제어할 수 있다.
브레이크 코일(15)에는 방전 저항(16)과 제1 방전 다이오드(17)를 직렬로 접속한 회로가 병렬로 접속되어 있다. 또, 브레이크 코일(15)의 양단에는 제1 및 제2 전자 계전기(18, 19)를 통하여 제2 방전 다이오드(20)가 병렬로 접속되어 있다. 또한, 브레이크 코일(15)의 제1 전자 계전기(18)측은 전원(21)에 접속되어 있다. 또, 브레이크 코일(15)의 제2 전자 계전기(19)측은 브레이크 스위치(22)를 통하여 전원(21)의 그라운드(23)에 접속되어 있다. 브레이크 스위치(22)로서는 반도체 스위치가 이용되고 있다.
브레이크 스위치(22)의 온/오프(ON/OFF)는 브레이크 판정부(24)에 의해 제어된다. 브레이크 판정부(24)는 엘리베이터 칸(1)의 승강시에 브레이크 스위치(22)를 온으로 하여 브레이크 코일(15)을 도전(energize)시켜 브레이크 장치(9)의 제동력을 해제한다. 또, 브레이크 판정부(24)는 엘리베이터 칸(1)의 정지시에 브레이크 스위치(22)를 오프로 하여 브레이크 코일(15)을 비도전(deenergize)시키고, 브레이크 장치(9)에 의한 제동력을 발생시킨다(정지 유지).
또한, 브레이크 판정부(24)는 엘리베이터 장치에 어떠한 이상이 검출되었을 때, 브레이크 스위치(22)를 오프로 하는 동시에 전자 계전기(18, 19)를 개방하여 브레이크 코일(15)을 비도전시키고, 브레이크 장치(9)를 제동 동작시킨다. 이에 의해, 엘리베이터 칸(1)이 비상 정지된다. 방전 저항(16) 및 제1 방전 다이오드(17)는 전자 계전기(18, 19)가 개방된 후에, 브레이크 코일(15)에 흐르는 유도 전류를 신속하게 감소시켜 제동력의 발생을 앞당긴다.
브레이크 판정부(24)의 기능은 예를 들어 엘리베이터 칸(1)의 운행을 제어하는 엘리베이터 제어 장치에 마련된 제1 마이크로 컴퓨터(도시하지 않음)에 의해 실현된다. 즉, 제1 마이크로컴퓨터에는 브레이크 판정부(24)의 기능을 실현하기 위한 프로그램이 격납되어 있다.
제1 브레이크 제어부(주제어부)(13)는 전자 계전기(18, 19), 제2 방전 다이오드(20), 브레이크 스위치(22) 및 브레이크 판정부(24)를 갖고 있다. 또, 제1 브레이크 제어부(13)에는 엘리베이터 장치의 이상에 따라 전자 계전기(18, 19)를 개방하는 안전 회로(도시하지 않음)도 포함되어 있다.
브레이크 코일(15)에 흐르는 전류는 제1 및 제2 전류 검출기(25, 26)에 의해 검출된다. 속도 검출기(10)에는 모터(6)의 회전 속도에 따른 신호를 각각 발생시키는 속도 센서인 제1 및 제2 인코더(27, 28)가 마련되어 있다.
브레이크 코일(15)과 제1 전자 계전기(18) 사이의 단점(端点)은 제3 및 제4 전자 계전기(29a, 29b)를 직렬로 접속한 회로를 통하여 전원(30)에 접속되어 있다. 브레이크 코일(15)과 제2 전자 계전기(19) 사이의 단점은 제5 및 제6 전자 계전기(31a, 31b)와 제1 및 제2 감속도 제어 스위치(32, 33)를 직렬로 접속한 회로를 통하여 전원(30)의 그라운드(34)에 접속되어 있다.
제3 및 제4 전자 계전기(29a, 29b)와, 브레이크 코일(15)과, 제5 및 제6 전자 계전기(31a, 31b)를 직렬로 접속한 회로에는 제3 방전 다이오드(35)가 병렬로 접속되어 있다.
제1 및 제2 감속도 제어 스위치(32, 33)는 엘리베이터 칸(1)의 비상 제동시에 엘리베이터 칸(1)의 감속도를 제어하기 위한 스위치이다. 또, 감속도 제어 스위치(32, 33)로서는 반도체 스위치가 이용되고 있다. 제1 및 제2 감속도 제어 스위치(32, 33)에 의한 감속도 제어는 전자 계전기(29a, 29b, 31a, 31b) 모두가 닫혀 있을 때에 유효하게 되며, 어느 하나가 개방되어 있으면 무효로 된다.
제1 감속도 제어 스위치(32)의 온/오프는 제1 연산부(36)에 의해 제어된다. 제2 감속도 제어 스위치(33)의 온/오프는 제2 연산부(37)에 의해 제어된다. 제1 연산부(36)는 제2 마이크로컴퓨터에 의해 구성되어 있다. 제2 연산부(37)는 제3 마이크로컴퓨터에 의해 구성되어 있다.
제1 연산부(36)와 제2 연산부(37) 사이에는 2포트(port) RAM(38)이 접속되어 있다. 감속도 제어 판정부(39)는 제1 및 제2 연산부(36, 37)와 2포트 RAM(38)을 갖고 있다.
제1 연산부(36)에는 제1 및 제2 전류 검지기(25, 26)로부터의 신호와 제1 및 제2 인코더(27, 28)로부터의 신호가 입력된다. 제2 연산부(37)에도, 제1 및 제2 전류 검지기(25, 26)로부터의 신호와 제1 및 제2 인코더(27, 28)로부터의 신호가 입력된다.
제1 연산부(36)는 제1 및 제2 인코더(27, 28)로부터의 신호에 기초하여 엘리베이터 칸 위치 y[m], 엘리베이터 칸 속도 V[m/s], 엘리베이터 칸 감속도
Figure 112008018812686-pct00001
[m/s2]를 연산한다. 또, 제1 연산부(36)는 엘리베이터 칸 속도, 엘리베이터 칸 감속도 및 브레이크 코일(15)의 전류치에 기초하여 제1 감속도 제어 스위치(32)의 온/오프를 제어한다.
제2 연산부(37)는 제1 및 제2 인코더(27, 28)로부터의 신호에 기초하여 제1 연산부(36)로부터 독립하여 엘리베이터 칸 위치 y[m], 엘리베이터 칸 속도 V[m/s], 엘리베이터 칸 감속도
Figure 112008018812686-pct00002
[m/s2]를 연산한다. 또, 제2 연산부(37)는 엘리베이터 칸 속도, 엘리베이터 칸 감속도 및 브레이크 코일(15)의 전류치에 기초하여 제2 감속도 제어 스위치(33)의 온/오프를 제어한다.
제3 및 제5 전자 계전기(29a, 31a)는 제1 구동 코일(40a)에 의해 개폐된다. 제1 구동 코일(40a)은 전원(41) 및 그라운드(42)에 접속되어 있다. 제1 구동 코일(40a)과 그라운드(42) 사이에는 제1 구동 코일(40a)로의 통전을 온/오프하는 제1 구동 코일 제어 스위치(43)가 접속되어 있다. 제1 구동 코일 제어 스위치(43)로서는 반도체 스위치가 이용되고 있다. 제1 구동 코일 제어 스위치(43)의 온/오프는 제1 연산부(36)에 의해 제어된다.
제4 및 제6 전자 계전기(29b, 31b)는 제2 구동 코일(40b)에 의해 개폐된다. 제2 구동 코일(40b)은 전원(44) 및 그라운드(45)에 접속되어 있다. 제2 구동 코일(40b)과 그라운드(45) 사이에는 제2 구동 코일(40b)로의 통전을 온/오프하는 제2 구동 코일 제어 스위치(46)가 접속되어 있다. 제2 구동 코일 제어 스위치(46)로서는 반도체 스위치가 이용되고 있다. 제2 구동 코일 제어 스위치(46)의 온/오프는 제2 연산부(37)에 의해 제어된다.
제3 전자 계전기(29a)의 개폐에 연동하여 개폐되는 제7 전자 계전기(47a)와, 제5 전자 계전기(31a)의 개폐에 연동하여 개폐되는 제8 전자 계전기(48a)는 전원(49)과 그라운드(50) 사이에 저항기(51)를 통하여 직렬로 접속되어 있다. 제1 연산부(36)는 저항기(51)의 전원(49)측의 전압을 검출한다. 이에 의해, 제1 연산부(36)는 제3 및 제5 전자 계전기(29a, 31a)의 개폐 상태를 감시한다.
제4 전자 계전기(29b)의 개폐에 연동하여 개폐되는 제9 전자 계전기(47b)와, 제6 전자 계전기(31b)의 개폐에 연동하여 개폐되는 제10 전자 계전기(48b)는 전원(52)과 그라운드(53) 사이에 저항기(54)를 통하여 직렬로 접속되어 있다. 제2 연산부(37)는 저항기(54)의 전원(52)측의 전압을 검출한다. 이에 의해, 제2 연산부(37)는 제4 및 제6 전자 계전기(29b, 31b)의 개폐 상태를 감시한다.
제1 및 제2 연산부(36, 37)는 구동 코일 제어 스위치(43, 46)에 대한 지령과, 전자 계전기(29a, 29b, 31a, 31b)의 개폐 상태를 비교하는 것에 의해, 전자 계전기(29a, 29b, 31a, 31b)에 접점 용착 등의 고장이 발생했는지의 여부를 판정한다.
제1 연산부(36)는 제1 전류 검지기(25)로부터의 신호와 제2 전류 검지기(26)로부터의 신호를 비교하는 것에 의해 제1 및 제2 전류 검지기(25, 26)에 고장이 발생했는지의 여부를 판정한다. 또, 제1 연산부(36)는 제1 인코더(27)로부터의 신호와 제2 인코더(28)로부터의 신호를 비교하는 것에 의해 제1 및 제2 인코더(27, 28)에 고장이 발생했는지의 여부를 판정한다.
또한, 제1 연산부(36)는 제2 연산부(37)에 의한 연산 결과를 2포트 RAM(38) 을 통해 받아 제1 연산부(36)에 의한 연산 결과와 비교하는 것에 의해, 제1 및 제2 연산부(36, 37)에 고장이 발생했는지의 여부를 판정한다.
제2 연산부(37)는 제1 전류 검지기(25)로부터의 신호와 제2 전류 검지기(26)로부터의 신호를 비교하는 것에 의해 제1 및 제2 전류 검지기(25, 26)에 고장이 발생했는지의 여부를 판정한다. 또, 제2 연산부(37)는 제1 인코더(27)로부터의 신호와 제2 인코더(28)로부터의 신호를 비교하는 것에 의해 제1및 제2 인코더(27, 28)에 고장이 발생했는지의 여부를 판정한다.
또한, 제2 연산부(37)는 제1 연산부(36)에 의한 연산 결과를 2포트 RAM(38)을 통하여 받아 제2 연산부(37)에 의한 연산 결과와 비교하는 것에 의해, 제1 및 제2 연산부(36, 37)에 고장이 발생했는지의 여부를 판정한다.
제1 및 제2 연산부(36, 37)는 상기와 같은 고장이 발생하면, 전자 계전기(29a, 29b, 31a, 31b)를 개방하는 지령을 출력하는 동시에 고장 검출 신호를 고장 알림부(55)에 출력한다. 고장 알림부(55)는 고장 검출 신호가 입력되면, 제2 브레이크 제어부(14)에 어떠한 고장이 발생했음을 엘리베이터 제어 장치에 전달한다. 엘리베이터 제어 장치는 제2 브레이크 제어부(14)에 고장이 발생하면, 예를 들어 가장 가까운 층에 엘리베이터 칸(1)을 정지시키고 엘리베이터 장치의 운행을 휴지시키는 동시에, 외부에 고장을 알리도록 동작시킨다.
제2 브레이크 제어부(감속도 제어부)(14)는 전자 계전기(29a, 29b, 31a, 31b, 47a, 47b, 48a, 48b), 감속도 제어 스위치(32, 33), 방전 다이오드(35), 감속도 제어 판정부(39), 구동 코일(40a, 40b), 구동 코일 제어 스위치(43, 46), 저항 기(51, 54) 및 고장 알림부(55)를 갖고 있다.
도 3은 도 2의 브레이크 코일(15)에 제동시에 흐르는 전류를 나타내는 설명도, 도 4는 도 3의 제3 ~ 제6 전자 계전기(29a, 29b, 31a, 31b)를 닫은 경우의 상태를 나타내는 설명도, 도 5는 도 3 및 도 4에 있어서 코일 전류의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 전자 계전기(29a, 29b, 31a, 31b)가 열려 있는 경우, 코일 전류 Ia는 방전 저항(16)으로부터 제1 방전 다이오드(17)를 흐른다. 이 때, 방전 저항(16)에 의해 열로 변환되기 때문에 전류 Ia는 즉석에서 비도전된다. 이에 대해, 도 4에 나타내는 바와 같이, 전자 계전기(29a, 29b, 31a, 31b)가 닫혀진 경우, 코일 전류 Ib는 방전 저항(16)에 거의 흐르지 않고 주로 제3 방전 다이오드(35)를 흐른다. 이 때, 제3 방전 다이오드(35)의 저항은 작고, 전류 Ib는 그다지 열로 변환되지 않기 때문에 전류 Ib는 서서히 비도전된다.
여기서, 브레이크 코일(15)의 전류가 즉석에서 비도전되면, 브레이크 장치(9)의 제동력이 단시간에 발생된다. 반대로, 브레이크 코일(15)의 전류가 서서히 비도전되면, 브레이크 장치(9)의 제동력은 서서히 커진다.
이렇기 때문에, 제1 및 제2 연산부(36, 37)는 비상 정지 동작의 개시 직후, 모터(6)로의 통전이 차단되고 나서 제동력이 작용할 때까지의 동안에 엘리베이터 칸(1)이 감속하는 경우(예를 들어, 하강 운전중에 엘리베이터 칸(1)측의 중량이 균형추(2)의 중량보다 작은 경우), 감속도가 지나치게 오르지 않도록 전자 계전기(29a, 29b, 31a, 31b)를 닫아 제동력을 서서히 작용시킨다.
반대로, 비상 정지 동작의 개시 직후에 엘리베이터 칸(1)이 증속하는 경우(예를 들어, 하강 운전중에 엘리베이터 칸(1)측의 중량이 균형추(2)의 중량보다 큰 경우), 제1 및 제2 연산부(36, 37)는 엘리베이터 칸(1)을 재빨리 감속시키기 위해, 전자 계전기(29a, 29b, 31a, 31b)를 열고 제동력을 즉석에서 작용시킨다. 이에 의해, 비상 정지 동작의 개시로부터 엘리베이터 칸(1)이 정지하기까지의 제동 거리가 단축된다.
다음에, 도 6은 도 2의 제1 및 제2 연산부(36, 37)의 감속도 제어 동작을 나타내는 플로우차트이고, 제1 및 제2 연산부(36, 37)는 도 6에 나타내는 바와 같은 처리를 동시에 병행하여 실행한다. 도 6에 있어서, 제1 및 제2 연산부(36, 37)는 우선 처리에 필요한 복수의 파라미터를 초기 설정한다(단계 S1). 이 예에서는 파라미터로서 엘리베이터 칸 정지 판정에 이용하는 엘리베이터 칸 속도 V0[m/s], 감속도 제어를 정지하는 엘리베이터 칸 속도 V1[m/s], 브레이크 코일(15)의 전류치의 문턱값 I0[A] 및 엘리베이터 칸 감속도의 제1 및 제2 문턱값
Figure 112008018812686-pct00003
1[m/s2],
Figure 112008018812686-pct00004
2[m/s2](
Figure 112008018812686-pct00005
1<
Figure 112008018812686-pct00006
2)를 설정한다.
초기 설정후의 처리는 미리 설정된 샘플링 주기로 주기적으로 반복 실행된다. 즉, 제1 및 제2 연산부(36, 37)는 제1 및 제2 인코더(27, 28)로부터의 신호와 제1 및 제2 전류 검지기(25, 26)로부터의 신호를 소정의 주기로 받아들인다(단계 S2). 다음에, 제1 및 제2 인코더(27, 28)로부터의 신호에 기초하여 엘리베이터 칸 위치 y[m], 엘리베이터 칸 속도 V[m/s], 엘리베이터 칸 감속도
Figure 112008018812686-pct00007
[m/s2]를 연산한 다(단계 S3).
이 후, 엘리베이터 칸(1)이 비상 정지 동작 중인지의 여부를 판정한다(단계 S4). 구체적으로, 제1 및 제2 연산부(36, 37)는 엘리베이터 칸 속도(모터 회전 속도)가 정지 판정 속도 V0보다 크고, 또한 브레이크 코일(15)의 전류치가 정지 판정 전류치 IO보다 작을 때에, 엘리베이터 칸(1)이 비상 정지 동작 중이라고 판정한다. 비상 정지 동작 중이 아니면 전자 계전기(29a, 29b, 31a, 31b) 모두를 열림 상태로 한다(단계 S10).
비상 정지 동작 중이면, 엘리베이터 칸 감속도
Figure 112008018812686-pct00008
가 제1 문턱값
Figure 112008018812686-pct00009
1보다 큰지의 여부를 판정한다(단계 S5). 그리고,
Figure 112008018812686-pct00010
Figure 112008018812686-pct00011
1 이면, 전자 계전기(29a, 29b, 31a, 31b) 모두를 열림 상태로 한다(단계 S10). 또,
Figure 112008018812686-pct00013
>
Figure 112008018812686-pct00014
1 이면, 전자 계전기(29a, 29b, 31a, 31b) 모두를 닫는다(단계 S6).
여기서, 엘리베이터 칸(1)의 비상 정지시에는 모터(6)로의 통전도 차단되기 때문에, 비상 정지 지령이 발생하고 나서 실제로 제동력이 작용하기까지의 동안에, 엘리베이터 칸(1)측의 하중과 균형추(2)의 하중의 불균형에 따라, 엘리베이터 칸(1)이 가속되는 경우와 엘리베이터 칸(1)이 감속되는 경우가 있다.
제1 및 제2 연산부(36, 37)에서는
Figure 112008018812686-pct00015
Figure 112008018812686-pct00016
Figure 112008018812686-pct00017
1 이면, 비상 정지 지령 발생 직후에 엘리베이터 칸(1)이 가속되고 있다고 판단하고, 재빨리 제동력을 작용 시키도록 전자 계전기(29a, 29b, 31a, 31b)를 열림 상태로 한다. 또,
Figure 112008018812686-pct00018
>
Figure 112008018812686-pct00019
1 이면, 엘리베이터 칸(1)이 감속되고 있다고 판단하고, 감속도가 과대해지지 않도록 전자 계전 기(29a, 29b, 31a, 31b)를 닫고 감속도 제어를 실시한다.
감속도 제어에서는 제1 및 제2 연산부(36, 37)는 엘리베이터 칸 감속도
Figure 112008018812686-pct00020
가 제2 문턱값
Figure 112008018812686-pct00021
2보다 큰지의 여부를 판정한다(단계 S7). 그리고,
Figure 112008018812686-pct00022
>
Figure 112008018812686-pct00023
2 이면, 엘리베이터 칸 감속도
Figure 112008018812686-pct00024
를 억제하기 위해, 감속도 제어 스위치(32, 33)를 미리 설정된 스위칭 듀티(예를 들어 50%)로 온/오프한다(단계 S8). 이에 의해, 브레이크 코일(15)에 소정의 전압이 인가되고 브레이크 장치(9)의 제동력이 제어된다. 이 때, 감속도 제어 스위치(32, 33)는 서로 동기(同期)하도록 온/오프된다.
또,
Figure 112008018812686-pct00025
Figure 112008018812686-pct00026
Figure 112008018812686-pct00027
2 이면, 감속도 제어 스위치(32, 33)는 열림 상태인 채로 한다. 이 후, 제1 및 제2 연산부(36, 37)는 제어 정지 판정을 행한다(단계 S9). 제어 정지 판정에서는 엘리베이터 칸 속도 V가 문턱값 V1 미만인지의 여부가 판정된다. 그리고, V
Figure 112008018812686-pct00028
V1 이면, 그대로 입력 처리(단계 S2)로 되돌아온다. 또, V<V1 이면, 전자 계전기(29a, 29b, 31a, 31b) 모두를 열림 상태로 하고 나서(단계 S10), 입력 처리(단계 S2)로 되돌아온다.
여기서, 도 7은 비상 정지 지령 발생 직후에 엘리베이터 칸(1)이 가속하는 경우의 엘리베이터 칸 속도, 엘리베이터 칸 감속도, 브레이크 코일(15)의 전류, 전자 계전기(29a, 29b, 31a, 31b)의 상태 및 감속도 제어 스위치(32, 33) 상태의 시간 변화를 나타내는 설명도이다.
비상 정지가 발생했다고 하면, 엘리베이터 칸(1)은 일단 가속되고, 그 후 제동력이 작용하면 감속된다. 그리고, 시각 T2에서 감속도가
Figure 112008018812686-pct00029
1에 도달하면 전자 계 전기(29a, 29b, 31a, 31b)가 닫히고, 시각 T3에서 감속도가
Figure 112008018812686-pct00030
2에 도달하면 감속도 제어 스위치(32, 33)가 온/오프된다. 이 후, 엘리베이터 칸 속도가 V1 미만으로 되면, 전자 계전기(29a, 29b, 31a, 31b)가 열리고, 속도 제어 스위치(32, 33)에 의한 감속도 제어가 정지된다.
도 8은 비상 정지 지령 발생 직후에 엘리베이터 칸(1)이 감속하는 경우의 엘리베이터 칸 속도, 엘리베이터 칸 감속도, 브레이크 코일(15)의 전류, 전자 계전기(29a, 29b, 31a, 31b)의 상태 및 감속도 제어 스위치(32, 33) 상태의 시간 변화를 나타내는 설명도이다.
비상 정지가 발생했다고 하면, 엘리베이터 칸(1)은 즉석에서 감속을 개시한다. 그리고, 시각 T2에서 감속도가
Figure 112008018812686-pct00031
1에 도달하면 전자 계전기(29a, 29b, 31a, 31b)가 닫히고, 시각 T3에서 감속도가
Figure 112008018812686-pct00032
2에 도달하면 감속도 제어 스위치(32, 33)가 온/오프된다. 이 후, 엘리베이터 칸 속도가 V1 미만으로 되면, 전자 계전기(29a, 29b, 31a, 31b)가 열리고, 감속도 제어 스위치(32, 33)에 의한 감속도 제어가 정지된다.
도 9는 도 2의 제1 및 제2 연산부(36, 37)의 이상 진단 동작을 나타내는 플로우차트이다. 제1 및 제2 연산부(36, 37)는 도 6에 있어서 입력 처리(단계 S2) 이후의 각 처리가 완료된 시점에서 도 9에 나타내는 것과 같은 진단 처리를 호출한다.
이상 진단 동작에서는 센서로부터의 입력치나 연산부(36, 37)에 의한 연산치 의 정합성을 판정한다(단계 S11). 구체적으로, 입력치나 연산치의 차이가 소정의 범위 내이면 이상 없음이라고 판단하고, 도 6에 있어서 다음의 처리로 되돌아온다. 또, 입력치나 연산치의 차이가 소정의 범위를 넘은 경우, 이상 있음으로 판단하여, 전자 계전기(29a, 29b, 31a, 31b)를 열림 상태로 하고(단계 S12), 고장 검출 신호를 고장 알림부(55)에 출력한다(단계 S13).
이와 같은 엘리베이터 장치에서는 브레이크 제어 장치(11)가 제1 및 제2 브레이크 제어부(13, 14)를 갖고, 또 제2 브레이크 제어부(14)는 제1 브레이크 제어부(13)로부터 독립하여 브레이크 장치(9)의 비상 제동 동작을 검출하므로, 비상 제동시의 감속도를 억제하면서, 감속도 제어부인 제2 브레이크 제어부(14)의 고장시에도 보다 확실하게 엘리베이터 칸(1)을 정지시킬 수 있다.
또, 제2 브레이크 제어부(14)는 엘리베이터 칸 속도와 브레이크 코일(15)의 전류를 감시하는 것에 의해, 브레이크 장치(9)가 비상 제동 동작을 개시했음을 검출하므로, 브레이크 장치(9)의 비상 제동 동작을 용이하게 검출할 수 있다.
또한, 제2 브레이크 제어부(14)는 엘리베이터 칸 속도가 소정의 속도 V0보다 크고, 또한 브레이크 코일(15)의 전류가 소정의 값 IO보다 작을 때에, 브레이크 장치(9)가 비상 정지 동작 중이라고 판정하므로 비상 제동 동작을 보다 확실하게 검출할 수 있다.
또, 제2 브레이크 제어부(14)는 제1 및 제2 인코더(27, 28)로부터의 신호를 비교하는 것에 의해 인코더(27, 28)의 고장을 검출하는 동시에, 제1 및 제2 전류 검출기(25, 26)로부터의 신호를 비교하는 것에 의해 전류 검출기(25, 26)의 고장을 검출하므로 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또, 제2 브레이크 제어부(14)는 인코더(27, 28) 및 전류 검출기(25, 26)의 적어도 어느 한 쪽의 고장이 검출되면, 제2 브레이크 제어부(14)에 의한 감속도 제어를 무효로 하므로, 센서 고장시에도 보다 확실하게 엘리베이터 칸(1)을 정지시킬 수 있다.
또한, 제2 브레이크 제어부(14)는 브레이크 장치(9)가 비상 제동 동작을 개시했는지의 여부를 판정하는 동작과 브레이크 장치(9)의 제동력을 저감시키는 동작의 양쪽 동작을 연산 처리에 의해 서로 독립하여 실행하는 제1 및 제2 연산부(36, 37)를 갖고 있으므로 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또, 제1 및 제2 연산부(36, 37)는 서로의 연산 결과를 비교하는 것에 의해 제1 및 제2 연산부(36, 37)의 적어도 어느 한 쪽에 고장이 발생했음을 검출하므로 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또, 제2 브레이크 제어부(14)는 제1 및 제2 연산부(36, 37)의 적어도 어느 한 쪽에 고장이 발생하면, 제2 브레이크 제어부(14)에 의한 감속도 제어를 무효로 하므로, 연산부(36, 37)의 고장시에도 보다 확실하게 엘리베이터 칸(1)을 정지시킬 수 있다.
또한, 제2 브레이크 제어부(14)는 전자 계전기(29a, 29b, 31a, 31b)의 개폐 동작의 이상을 검출 가능하도록 되어 있으므로 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또, 제2 브레이크 제어부(14)는 전자 계전기(29a, 29b, 31a, 31b) 모두를 닫는 것에 의해 브레이크 코일(15)에 병렬로 접속되는 방전 다이오드(35)를 갖고 있 기 때문에, 감속도 제어 스위치(32, 33)가 온/오프를 반복할 때에, 브레이크 코일(15)의 인덕턴스가 기인하여 발생하는 역기전력을 억제할 수 있다.
또, 제2 브레이크 제어부(14)는 브레이크 장치(9)의 비상 제동 동작의 개시 직후에, 엘리베이터 칸(1)이 감속한 경우는 엘리베이터 칸(1)의 감속도의 제어를 즉석에서 유효화하므로 감속도가 과대해지는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 엘리베이터 칸(1)이 가속한 경우는 엘리베이터 칸(1)이 감속을 개시한 후에 엘리베이터 칸(1)의 감속도의 제어를 유효화하므로, 제동력을 신속하게 작용시켜 제동 거리가 길어지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기의 예에서는 속도 센서로서 모터(6)에 마련한 인코더(27, 28)를 나타냈으나, 속도 센서는 엘리베이터 칸 속도에 따른 신호를 발생할 수 있으면, 예를 들어 조속기(調速機) 등, 다른 장소에 마련해도 된다.
또, 상기의 예에서는 엘리베이터 칸 속도와 브레이크 코일(15)의 전류치로부터 비상 정지 판정을 행했으나, 이들에 더하여, 브레이크 코일(15)의 전류치의 미분치를 고려하여 판정해도 된다. 구체적으로, 엘리베이터 칸 속도가 소정의 속도보다 크고, 브레이크 코일(15)의 전류가 소정의 값보다 작고, 또한 브레이크 코일(15)의 전류치의 미분치가 음인 경우에 비상 정지 중이라고 판정한다. 이에 의해, 엘리베이터 칸 정지 중의 엘리베이터 칸내 진동에 의한 오류 검출을 회피할 수 있다.
또한, 상기의 예에서는 구체적인 문턱값을 나타내지 않았으나, 예를 들어 V0=0.5[m/s], V1=0.1[m/s],
Figure 112008018812686-pct00033
1=2.0[m/s2],
Figure 112008018812686-pct00034
2=3.0[m/s2], I0=1[A] 로 하면, 평균적인 비상 정지 감속도가 3.0[m/s2] 정도로 되어, 엘리베이터 칸(1)내의 승객에게의 부담이 작고, 또한 제동 거리가 길어지는 일이 없다.
또, 상기의 예에서는 1개의 브레이크 장치(9)만을 나타냈으나, 병렬로 접속된 복수의 브레이크 장치(9)를 이용해도 된다. 이에 의해, 1개의 브레이크 장치가 고장나더라도 나머지의 브레이크 장치가 작동하므로, 엘리베이터 장치 전체의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또, 상기의 예에서는 브레이크 장치(9)를 권상기(4)에 마련하였으나, 다른 위치에 마련해도 된다. 예를 들어, 브레이크 장치는 엘리베이터 칸에 탑재된 엘리베이터 칸 브레이크나, 메인 로프를 잡아 엘리베이터 칸을 제동하는 로프 브레이크 등이어도 된다.
본 발명에 의하면, 비상 제동시의 감속도를 억제하면서 감속도 제어부의 고장시에도 보다 확실하게 엘리베이터 칸을 정지시킬 수 있는 엘리베이터 장치를 제공할 수 있다.

Claims (14)

  1. 구동 쉬브(drive sheave)와, 상기 구동 쉬브를 회전시키는 모터와, 상기 구동 쉬브의 회전을 제동하는 브레이크 장치를 갖는 권상기(卷上機),
    상기 구동 쉬브에 감겨져 있는 현가(懸架) 수단,
    상기 현가 수단에 의해 매달아지고, 상기 권상기에 의해 승강되는 엘리베이터 칸 및
    상기 브레이크 장치를 제어하는 브레이크 제어 장치를 구비하고,
    상기 브레이크 제어 장치는 이상 검출시에 상기 브레이크 장치를 동작시켜 상기 엘리베이터 칸을 비상 정지시키는 제1 브레이크 제어부와, 상기 제1 브레이크 제어부의 비상 제동 동작시에 상기 엘리베이터 칸의 감속도가 소정치 이상으로 되면, 상기 브레이크 장치의 제동력을 저감시키는 제2 브레이크 제어부를 갖고,
    상기 제2 브레이크 제어부는 상기 제1 브레이크 제어부와는 독립하여 상기 브레이크 장치의 비상 제동 동작을 검출하는 엘리베이터 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 브레이크 장치는 브레이크 코일을 갖고, 상기 브레이크 코일을 여자(勵磁)하는 것에 의해 제동력을 해제하기 위한 전자력을 발생하고, 상기 브레이크 코일로의 통전을 차단하는 것에 의해 제동력이 발생하게 되어 있고,
    상기 제2 브레이크 제어부는 상기 엘리베이터 칸의 속도와 상기 브레이크 코 일의 전류를 감시하는 것에 의해, 상기 브레이크 장치의 비상 제동 동작을 검출하는 엘리베이터 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2 브레이크 제어부는 상기 엘리베이터 칸의 속도가 소정의 속도보다 크고, 또한 상기 브레이크 코일의 전류가 소정의 값보다 작을 때에, 상기 브레이크 장치가 비상 정지 동작 중이라고 판정하는 엘리베이터 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 엘리베이터 칸의 속도를 검출하기 위한 복수의 속도 센서, 및
    상기 브레이크 코일의 전류를 검출하기 위한 복수의 전류 검출기를 추가로 구비하고,
    상기 제2 브레이크 제어부는 상기 속도 센서로부터의 신호를 비교하는 것에 의해 상기 속도 센서의 고장을 검출하는 동시에, 상기 전류 검출기로부터의 신호를 비교하는 것에 의해 상기 전류 검출기의 고장을 검출하는 엘리베이터 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2 브레이크 제어부는 상기 속도 센서 및 상기 전류 검출기의 적어도 어느 한 쪽의 고장이 검출되면, 상기 제2 브레이크 제어부에 의한 상기 엘리베이터 칸의 감속도의 제어를 무효로 하는 엘리베이터 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 브레이크 제어부는 상기 브레이크 장치가 비상 제동 동작을 개시했는지의 여부를 판정하는 동작과 상기 브레이크 장치의 제동력을 저감시키는 동작의 양쪽 동작을, 연산 처리에 의해 서로 독립하여 실행하는 제1 및 제2 연산부를 갖고 있는 엘리베이터 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 및 제2 연산부는 서로의 연산 결과를 비교하는 것에 의해 상기 제1 및 제2 연산부의 적어도 어느 한 쪽에 고장이 발생했음을 검출하는 엘리베이터 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제2 브레이크 제어부는 상기 제1 및 제2 연산부의 적어도 어느 한 쪽에 고장이 발생하면, 상기 제2 브레이크 제어부에 의한 상기 엘리베이터 칸의 감속도의 제어를 무효로 하는 엘리베이터 장치.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2 브레이크 제어부는
    상기 브레이크 코일에 직렬로 접속되고, 상기 제1 연산부의 연산 결과에 따 라 개폐되는 제1 감속도 제어 스위치와,
    상기 브레이크 코일 및 상기 제1 감속도 제어 스위치에 직렬로 접속되고, 상기 제2 연산부의 연산 결과에 따라 개폐되는 제2 감속도 제어 스위치를 갖고 있는 엘리베이터 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 및 제2 감속도 제어 스위치는 서로 동기(同期)하여 개폐되는 엘리베이터 장치.
  11. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2 브레이크 제어부는 상기 브레이크 코일과 전원 및 그라운드 사이에 접속된 복수의 계전기(繼電器)를 갖고, 상기 계전기를 개폐하는 것에 의해 상기 엘리베이터 칸 감속도의 제어의 유효ㆍ무효를 전환 가능하도록 되어 있는 엘리베이터 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제2 브레이크 제어부는 상기 계전기의 개폐 동작의 이상을 검출 가능하도록 되어 있는 엘리베이터 장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 제2 브레이크 제어부는 상기 계전기 모두를 닫는 것에 의해 상기 브레이크 코일에 병렬로 접속되는 다이오드를 추가로 갖고 있는 엘리베이터 장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 브레이크 제어부는 상기 브레이크 장치의 비상 제동 동작의 개시 직후에, 상기 엘리베이터 칸이 감속한 경우는 상기 엘리베이터 칸의 감속도의 제어를 즉석에서 유효화하고, 상기 엘리베이터 칸이 가속한 경우는 상기 엘리베이터 칸이 감속을 개시한 후에 상기 엘리베이터 칸의 감속도의 제어를 유효화하는 엘리베이터 장치.
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