KR20190032608A - 엘리베이터 제어 장치 및 엘리베이터 제어 방법 - Google Patents

Abstract

엘리베이터에 있어서의 권상기의 제동 장치의 제동 능력 진단시에, 필요한 모터 토크를 저감하여 전원 공급 기기에 가해지는 데미지를 억제한다. 엘리베이터의 승강로 내에 배치된 카가 제동 장치에 의해 정지 보지되어 있는 상태에서, 브레이크 제어부에 의해 제동 장치에 흡인력을 인가하여 부세력을 저감한 상태에 있어서, 모터 제어부에 의해 권상기의 모터에 모터 토크를 발생시켜서 모터를 회전시킨다. 이 때 인가한 흡인력과 모터 토크를 검출하는 동시에, 인가한 흡인력과 모터 토크, 및 부하 검출기보다 검출한 부하 토크의 값에 기초하여 제동 장치의 제동 능력을 검출한다.

Description

엘리베이터 제어 장치 및 엘리베이터 제어 방법

본 발명은 엘리베이터 제어 장치 및 엘리베이터 제어 방법, 특히 엘리베이터의 권상기(卷上機)의 제동 장치에 있어서의 제동 능력 진단에 관한 것이다.

일반적인 엘리베이터에서는, 승강로 내에 배치되는 카는 권상기의 시브에 감겨진 주삭(主索), 즉, 로프에 의해, 타단측의 균형추와 함께 두레박식으로 적지(吊持)되어 있으며, 권상기의 모터에 의해 승강 구동된다.

브레이크 드럼은, 권상기의 모터와 시브를 결합하는 축 상에 배치되어 있다. 그리고, 스프링의 부세력에 의해 가동부를 브레이크 드럼에 가압하여 권상기 모터의 회전에 제동을 거는 동시에, 브레이크 코일에 전류를 흘리는 것에 의해 발생하는 전자력(電磁力)으로 가동부를 브레이크 드럼으로부터 흡인, 이반(離反)시켜 제동을 해제하는 제동 장치가 마련되어 있다.

이와 같은 엘리베이터에 있어서, 카 정지 중은, 제동 장치에 의해 모터의 정지 상태가 보지되며, 카가 정지 위치에 보지된다. 한편, 카의 주행 중에 어떠한 이상이 검출되어, 카를 비상 정지시키는 경우도, 제동 장치가 작용하여 권상기 모터가 감속 정지되고, 이에 의해 카가 그 자리에서 정지된다.

그 때문에, 제동 장치의 제동 능력은 적정한 값으로 설정되는 동시에, 정기적인 보수 점검을 실시하여, 제동 능력이 이상(異常)으로 되어 있지 않은지를 진단할 필요가 있다.

이와 같은 과제에 대해, 카 내에 승객 등이 없는 무부하 상태에서, 제동 장치를 작동시켜 두어, 카와 균형추의 중량 불균형에 의해 생기는 언밸런스 토크와 모터 토크의 합이 정상시의 제동 장치의 제동 능력과 동일해지도록 모터 토크를 인가하고, 이 때의 모터의 회전각의 변화분이나 회전 속도로부터 검출된 카의 동작 상태를 기초로 하여 제동 장치의 제동 능력의 정상 이상을 진단하는 엘리베이터가 알려져 있다(예를 들면, 하기 특허문헌 1).

그 이외에도, 제동 장치를 작동시킨 상태에서, 모터를 회전시켜서, 이 때의 모터 토크와 카와 균형추의 중량 불균형에 의해 생기는 언밸런스 토크로부터 제동 장치의 제동 능력을 진단하는 엘리베이터의 브레이크 토크 측정 장치가 알려져 있다(예를 들면, 하기 특허문헌 2).

일본 특허 공개 제 2008-133096 호 공보 일본 특허 공개 제 2004-168501 호 공보

그렇지만, 엘리베이터의 제동 장치에는 제동 능력이 저하된 상태에서도 적재 하중의 1.25배의 하중이 가해진 카를 보지하는 제동 능력이 요구된다. 그 때문에, 정상시의 제동 능력은 매우 큰 값으로 설정되어 있게 된다. 종래 기술에서는 제동 장치를 작동시킨 상태에서 모터 토크에 의해 모터를 회전시키기 위해, 매우 큰 모터 토크가 요구되게 된다. 그 때문에, 진단시에 모터에 전류를 공급하는 기기에 가해지는 데미지가 커져서, 기기의 수명을 단축시켜 버린다는 과제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 진단시에 필요한 모터 토크의 크기를 저감함으로써, 모터에 전류를 공급하는 기기에 가해지는 데미지를 억제한 엘리베이터 제어 장치 및 엘리베이터 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 엘리베이터의 승강로에 배치된 카와, 상기 카의 승강을 구동하는 권상기와, 부세력에 의해 가동부를 가압하는 것에 의해 상기 권상기의 모터를 제동시키는 동시에 흡인력에 의해 상기 부세력에 저항하여 상기 가동부를 흡인하여 제동을 해제하는 제동 장치를 구비한 엘리베이터 장치에, 상기 흡인력을 제어하는 것에 의해 상기 제동 장치의 제동 능력을 제어하는 브레이크 제어부와, 상기 모터가 발생하는 모터 토크를 제어하는 모터 제어부와, 상기 권상기에 있어서 상기 제동 장치의 제동을 해제한 상태에서 상기 카를 정지 보지하기 위해 필요한 부하 토크의 크기를 검출하는 부하 검출기와, 상기 카가 상기 제동 장치에 의해 정지 보지되어 있는 상태로부터, 상기 브레이크 제어부에 의해 흡인력을 인가하여 상기 부세력을 저감한 상태에 있어서, 상기 모터 제어부에 의해 상기 모터 토크를 인가하여 상기 모터를 회전시키는 동시에, 인가한 상기 모터 토크를 검출하고, 인가한 상기 흡인력과 상기 모터 토크 및 상기 부하 검출기에 의해 검출된 상기 부하 토크에 기초하여 상기 제동 장치의 제동 능력을 구하는 제동 능력 검출 제어부를 구비한, 엘리베이터 제어 장치 등이다.

본 발명에서는 진단시에 필요한 모터 토크의 크기를 저감하는 것에 의해, 모터에 전류를 공급하는 기기에 가해지는 데미지를 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 각 실시형태에 따른 엘리베이터 제어 장치를 포함하는 엘리베이터 시스템의 일례의 전체를 도시하는 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태 1에 따른 엘리베이터 제어 장치의 일련 동작의 흐름을 나타내는 동작 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태 1에 따른 브레이크 코일에 전류를 인가했을 때의 전류, 힘, 브레이크 토크 및 모터 토크의 각각의 응답 파형도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태 2에 따른 엘리베이터 제어 장치의 일련 동작의 흐름을 나타내는 동작 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태 3에 따른 브레이크 코일에 전류를 인가했을 때의 전류, 힘 및 모터 회전 속도의 각각의 응답 파형도이다.
도 6은 본 발명의 실시형태 3에 따른 엘리베이터 제어 장치의 진단시의 일련 동작의 흐름을 나타내는 동작 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 각 실시형태에 따른 엘리베이터 제어 장치의 권상기 주변의 구성의 일례의 개략도이다.

본 발명에 의하면, 브레이크 제어부에 의해 흡인력을 인가하여 부세력을 저감한 상태에 있어서, 모터 제어부에 의해 모터 토크를 제어하여 모터를 회전시킨다. 부세력을 저감한 것에 의해 제동 능력을 저하시킨 상태에서의 진단이 가능하기 때문에, 모터를 회전시키기 위해 필요한 모터 토크의 값을 억제할 수 있다. 이에 의해, 기기에 가해지는 데미지를 억제한 엘리베이터 제어 장치를 얻을 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 엘리베이터 제어 장치 및 엘리베이터 제어 방법을 각 실시형태에 따라 도면을 이용하여 설명한다. 또한, 각 실시형태에 있어서, 동일 또는 상당 부분은 동일 부호로 나타내고, 중복된 설명은 생략한다.

실시형태 1.

도 1은 본 발명의 각 실시형태에 있어서의 엘리베이터 제어 장치를 포함하는 엘리베이터 시스템의 일례의 전체를 도시하는 구성도이다. 도 1에 있어서, 엘리베이터의 카(1)는, 승강로 내에 배치되어 있다. 그리고, 카(1)는 권상기(2)에 구비된 시브(3)에 감겨진 로프(4)에 의해, 타단측의 균형추(5)와 함께 두레박식으로 적지되어 있다. 또한, 카(1)는 권상기(2)에 구비된 모터(M)에 의해 승강 구동되며 제동 장치(6)에 의해 제동된다. 여기에서, 균형추(5)의 중량은, 예를 들면, 카(1) 내에 정격 부하 50%가 적재되었을 때의 카(1)측의 중량과 균형이 맞도록 설정되어 있다.

또한, 모터(M)는, 예를 들면 시브(3)의 이측(裏側)에서 시브(3)를 회전 구동시키도록 마련된 것으로 파선으로 나타내고 있다.

또한, 카(1), 권상기(2), 시브(3), 로프(4), 균형추(5), 제동 장치(6)로 구성되는 부분을 엘리베이터 장치로 한다.

도 7에 일례를 개략적으로 도시하는 바와 같이, 제동 장치(6)는, 권상기(2)의 모터(M)와 시브(3)를 결합하는 축 상에 설치된 브레이크 드럼(6a)과, 이 브레이크 드럼(6a)에 대향하도록 배치된 브레이크(6b)가 구비되어 있다.

브레이크(6b)는, 스프링(6b3)의 탄성력인 부세력(FB)에 의해 브레이크 드럼(6a)에 가압되었을 때에 마찰력을 발생시키는 가동부(6b2)와, 전류를 흘리고 부세하는 것에 의해 가동부(6b2)를 스프링(6b3)에 의한 부세력(FB)에 저항하여 흡인하여 마찰력을 해제하는 고정부(6b1)측에 마련된 브레이크 코일(6b4)을 구비하고 있다. 그리고, 제동 장치(6)의 가동부(6b2)와 브레이크 드럼(6a) 사이에 작용하는 정지 마찰력에 의한 토크를 보지 토크(TH)라 하고, 가동부(6b2)와 브레이크 드럼(6a) 사이에 작용하는 동마찰력(動摩擦力)에 의한 토크를 제동 토크(TD)라 한다. 예를 들면, 카(1)가 제동 장치(6)에 의해 정지 보지되어 있을 때 작용하고 있는 것이 보지 토크(TH)이며, 카(1)가 제동 장치(6)에 의해 감속되고 있을 때 작용하고 있는 것이 제동 토크(TD)가 된다. 그리고, 제동 장치(6)의 보지 토크(TH)와 제동 토크(TD)를 합쳐서 제동 장치(6)의 제동 능력(BF)이라 한다.

또한, 권상기(2)에는, 모터(M)의 회전 수를 검출하는 회전 검출기(7)가 마련되어 있다.

브레이크 제어부(9)는, 제동 장치(6)의 브레이크 코일(6b4)에 인가하는 전류를 제어하는 것에 의해 흡인력(FC)을 작용시켜, 제동 장치(6)의 제동 능력(BF)을 제어한다.

그리고, 모터 제어부(10)는 권상기(2)의 모터(M)에 인가하는 전류를 제어하는 것에 의해, 모터 토크(TM)를 제어한다.

부하 검출 제어부(11)는, 권상기(2)의 모터(M)에 작용하는 부하 토크(TL)를 검출한다. 부하 토크(TL)란, 제동 장치(6)의 제동을 해제한 상태에 있어서의, 권상기(2)의 모터(M)를 정지 보지하기 위해 필요한 모터 토크(TM)이다. 예를 들면, 브레이크 제어부(9)를 거쳐서 제어하여 제동 장치(6)의 제동을 해제하고, 모터 제어부(10)를 거쳐서 모터(M)를 정지 보지하기 위해 필요한 모터 토크(TM)를 얻을 수 있다.

또한 예를 들면, 도 1에 있어서는 권상기(2)의 시브(3)에 대해 카(1)측과 균형추(5)측의 중량차에 의해 모터(M)에 작용하는 언밸런스 토크가 부하 토크(TL)가 된다. 그 이외에도, 예를 들면 균형추(5)나 로프(4)가 없이, 카(1)에 권상기(2)가 구비되어 있는 엘리베이터의 경우는, 카(1)의 자중에 의해 모터(M)에 작용하는 토크가 부하 토크(TL)가 된다.

제동 능력 검출 제어부(8)는, 브레이크 제어부(9)를 거쳐서 제동 장치(6)를 제어하고, 모터 제어부(10)를 거쳐서 권상기(2)의 모터(M)를 제어한다. 그리고, 제동 능력 검출 제어부(8)는 회전 검출기(7), 브레이크 제어부(9), 모터 제어부(10) 및 부하 검출 제어부(11)로부터의 정보에 기초하여, 제동 장치(6)의 제동 능력(BF)을 진단한다.

제동 능력 검출 제어부(8) 및 부하 검출 제어부(11), 또한 브레이크 제어부(9), 모터 제어부(10)의 연산 처리 부분은, 소프트웨어로 구성하는 경우에는, 각 기능을 실행하는 프로그램 및 각 기능을 실행하는데 필요한 각종 데이터를 기억한 메모리와, 메모리에 격납된 프로그램 및 각종 데이터에 따라서 처리를 실행하는 프로세서로 이루어지는 컴퓨터로 구성될 수 있다. 하드웨어로 구성하는 경우에는, 각종 기능을 실행하는 1개 또는 복수의 디지털 회로로 구성되며, 부수되는 각종 데이터는 디지털 회로에 미리 내장해둔다.

다음에, 본 실시형태 1에 있어서의 엘리베이터 제어 장치의 진단 동작에 대해, 도 2에 나타내는 동작 흐름도 및 도 3에 나타내는 응답 파형도에 기초하여 설명한다. 또한, 도 2의 동작 흐름도는 카(1)가 정지 상태이며, 제동 장치(6)에 의해 권상기(2)가 정지 보지 상태에 있을 때 기동 가능하다(단계(S0)).

이 때, 권상기(2)에는 시브(3)에 대해 카(1)측의 중량과 균형추(5)측의 중량차에 의한 부하 토크(TL)가 발생하면서도, 제동 장치(6)에 의해 권상기(2)가 정지 보지되어 있다. 즉, 제동 장치(6)에 의한 보지 토크(TH)가 부하 토크(TL)를 상회하고 있는 상태가 된다.

이 권상기(2)의 정지 보지 상태에서, 제동 능력 검출 제어부(8)는 브레이크 제어부(9)에 의해 제동 장치(6)의 브레이크 코일(6b4)에 인가하는 전압을 제어하고, 브레이크 코일(6b4)에 사전에 설정해둔 설정 전류(i)를 인가한다(단계(S1)).

여기에서 도 3은, 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 제동 능력 진단시의 전류(i), 힘(F), 브레이크 토크(TB), 모터 토크(TM)의 각각의 응답 파형의 관계를 나타내는 도면이다.

도 3에 있어서, 가로축은 시간(T)을 나타내고,

(a)는, 브레이크 코일(6b4)에 전압이 인가되었을 때의 브레이크 코일(6b4)의 전류(i)의 파형,

(b)는, 브레이크 코일(6b4)의 전류(i)에 의한 흡인력(FC) 및 스프링(6b3)에 의한 부세력(FB)의 파형,

(c)는, 제동 장치(6)의 보지 토크(TH) 및 제동 토크(TD)의 파형,

(d)는, 권상기(2)의 모터(M)의 모터 토크(TM)의 파형

을 각각 나타내고 있다.

도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 브레이크 코일(6b4)에 설정된 전류(i)를 인가하면, (b)에 나타내는 바와 같이 흡인력(FC)이 작용하여, (c)에 나타내는 바와 같이 제동 장치(6)에 의한 보지 토크(TH)가 작아진다.

또한, 브레이크 코일(6b4)에 인가하는 전류(i)의 크기는, 흡인력(FC)에 의해 저감되는 보지 토크(TH)가 부하 토크(TL)보다 작아지지 않을 정도로 설정한다.

즉 보지 토크(TH)가 부하 토크(TL)를 상회하고 있는 상태는 보지한다.

브레이크 코일(6b4)에 설정된 전류(i)를 인가한 후, 제동 능력 검출 제어부(8)는 모터 제어부(10)에 의해, 도 3의 (d)에 나타내는 바와 같이 권상기(2)의 모터(M)가 발생하는 모터 토크(TM)를 서서히 증가시킨다(단계(S2)).

여기에서 모터 토크(TM)는 실제로는 모터(M)가 발생하는 토크를 의미한다. 이하 동일함.

모터(M)가 발생하는 모터 토크(TM)를 증가시켜 가면, 도 3의 (d)에 나타내는 시각(th)에서 모터 토크(TM)와 부하 토크(TL)의 합이 보지 토크(TH)와 균형을 이룬다. 또한, 이 상태에서 모터 토크(TM)를 크게 하여, 모터 토크(TM)와 부하 토크(TL)의 합이 보지 토크(TH)를 약간이라도 상회하면, 권상기(2)의 모터(M)가 회전을 개시한다.

제동 능력 검출 제어부(8)는, 회전 검출기(7)로부터의 출력을 감시하는 것에 의해, 모터(M)가 회전을 개시하는 시각(th)을 검출한다(단계(S3)). 그리고, 모터(M)가 회전을 개시했을 때에 권상기(2)의 모터(M)에 인가되어 있는 모터 토크(TMh)와 제동 장치(6)의 브레이크 코일(6b4)에 공급되어 있는 전류(ih)를 측정하고, 이것을 기록한다(단계(S4)).

모터 토크(TMh)는 모터 제어부(10)로부터 얻어지고, 브레이크 코일(6b4)에 공급되어 있는 전류(ih)는 브레이크 제어부(9)로부터 얻어진다.

시각(th)에 있어서 모터(M)가 회전을 개시하면, 제동 장치(6)의 가동부(6b2)와 브레이크 드럼(6a) 사이에 작용하는 힘은 정마찰력(靜摩擦力)으로부터 동마찰력으로 전환된다. 이에 의해, 브레이크 드럼(6a)에는 제동 토크(TD)가 작용하게 된다.

모터(M)가 회전을 개시하면, 제동 능력 검출 제어부(8)는 모터 제어부(10)에 의해 모터가 일정한 회전 속도로 회전하도록 모터 토크(TM)를 제어한다(단계(S5)). 모터 제어부(10)는 예를 들면, 회전 검출기(7)로부터의 출력을 이용하여, 검출되는 모터의 회전 속도가 목표 속도가 되도록 모터 토크(TM)를 제어한다. 모터가 일정한 회전 속도로 회전하고 있다는 것은, 모터 토크(TM)와 부하 토크(TL)의 합이 제동 토크(TD)와 균형을 이루고 있다는 것이 된다. 이 때의 회전 속도는 예를 들면, 카(1)의 통상 주행시의 주행 속도보다 낮은 속도가 되도록 설정한다.

제동 능력 검출 제어부(8)는, 회전 검출기(7)로부터의 출력을 감시하는 것에 의해, 모터(M)가 일정한 회전 속도로 회전하고 있는 것을 검출한다. 그리고, 이 모터(M)가 일정한 회전 속도로 회전하고 있을 때, 즉, 도 3의 (d)에 나타내는 시각(td)에서 권상기(2)의 모터(M)가 발생하고 있는 모터 토크(TMd)와 제동 장치(6)의 브레이크 코일(6b4)에 공급되어 있는 전류(id)를 측정하고, 이것을 기록한다(단계(S6)).

그 후, 단계(S7)에서, 제동 능력 검출 제어부(8)는 브레이크 제어부(9)에 의해 제동 장치(6)의 브레이크 코일(6b4)에 인가하는 전압을 제어하고, 브레이크 코일(6b4)에 흐르는 전류(i)를 서서히 증가시켜 간다. 그리고, 가동부(6b2)를 스프링(6b3)에 의한 부세력(FB)에 저항하여 흡인하고, 보지한다. 제동 장치(6)의 가동부(6b2)가 흡인을 개시할 때, 즉, 도 3의 (a)에 나타내는 시각(tb)에서의 브레이크 코일(6b4)의 흡인력(FC)과 부세력(FB)이 균형을 이루고 있는 타이밍이 된다. 제동 능력 검출 제어부(8)는, 이 시각(tb)에서 브레이크 코일(6b4)의 흡인력(FC)과 부세력(FB)이 균형을 이루고 있을 때의 제동 장치(6)의 브레이크 코일(6b4)에 공급되어 있는 전류(ib)를 측정하고, 이것을 기록해둔다. 또한, 가동부(6b2)가 흡인을 개시하는 타이밍은, 예를 들면, 제동 장치(6)에 가동부(6b2)의 흡인 개시를 검출하는 도시를 생략한 스위치를 장착하여, 이 스위치의 출력을 감시하는 것에 의해 가동부(6b2)의 흡인 개시를 검출한다. 또한, 그 이외에도 브레이크 코일(6b4)에 도시를 생략한 전류 검출기를 장착하여, 가동부(6b2)가 움직이기 시작할 때에 브레이크 코일(6b4)에 발생하는 역기전력(逆起電力)에 의한 코일 전류의 변화를 전류 검출기의 출력을 이용하여 검출하는 것에 의해 가동부의 움직임의 시작을 검출하여도 좋다.

제동 장치(6)의 가동부(6b2)의 흡인 후, 제동 능력 검출 제어부(8)는 부하 검출 제어부(11)에 의해, 권상기(2)에 작용하고 있는 부하 토크(TL)를 검출한다(단계(S8)). 예를 들면, 부하 검출 제어부(11)는, 카(1)의 중량을 도시를 생략한 저울 장치로 계측하여, 카(1)의 정지층 정보로부터 구해지는 로프의 언밸런스 및 균형추의 중량으로부터 부하 토크(TL)를 검출한다. 그 이외에도 제동 장치(6)의 가동부(6b2)의 흡인 후에 모터 제어부(10)에 의해, 모터(M)를 정지 보지하도록 모터 토크(TM)를 제어하는 동시에, 이 모터(M)를 정지 보지했을 때의 모터 토크(TM)로부터 부하 토크(TL)를 검출하여도 좋다.

저울 장치는, 예를 들면, 카(1)에 마련된 것을 사용한다. 정지층 정보는, 도시를 생략한 통상의 카의 서비스를 위한 통상 운전 제어부 등으로부터 얻는, 정지층에 대한 로프의 언밸런스 및 균형추의 중량은 메모리 등에 미리 맵 등을 격납해 둔다.

이상의 단계를 받고, 단계(S9)에서, 제동 능력 검출 제어부(8)는, 제동 장치(6)의 보지 토크(TH) 및 제동 토크(TD)를 산출한다.

이 제동 능력 검출 제어부(8)에 의한 보지 토크(TH) 및 제동 토크(TD)의 산출은, 다음과 같이 하여 실행된다.

우선, 미리, 제동 능력 검출 제어부(8)는 제동 장치(6)의 브레이크 코일(6b4)에 임의의 전류(i)를 인가했을 때에 브레이크 코일(6b4)로부터 가동부(6b2)에 작용하는 흡인력(FC)의 관계를 측정하고, 그 관계식을 FC(i)로 하여 기억해 둔다.

제동 장치(6)의 보지 토크(TH)의 산출에 대해 설명한다. 시각(th)에서, 권상기(2)의 모터(M)가 회전을 개시했을 때의 모터 토크(TMh)와 부하 토크(TL)의 합은, 시각(th)에서의 보지 토크(THh)와 균형을 이루고 있다. 시각(th)에서의 보지 토크(THh)는, 시각(th)에서의 브레이크 코일(6b4)에 의한 흡인력(FC) 분 만큼 부세력(FB)이 저감된 보지 토크(TH)로 되어 있다. 그 때문에, 브레이크 코일(6b4)에 의한 흡인력(FC)이 없을 때의 브레이크 보지 토크(TH)는, 시각(th)에서의 보지 토크(THh)에 대하여, 인가한 흡인력(FC)분을 보정한 하기 식(1)로 나타낸다.

TH=(TL＋TMh)(FC(ib)/(FC(ib)－FC(ih))) (1)

여기에서 FC(ib), FC(ih)는, 도 3의 각각 시각(tb), 시각(th)에서의 브레이크 코일(6b4)의 전류(i)에 의한 흡인력(FC)을 나타낸다.

또한, 수학식 1에서는, 단계(S7)에서 구한 브레이크 코일(6b4)에 의한 흡인력(FC)과 스프링(6b3)에 의한 부세력(FB)이 균형을 이루는 시각(tb)에서의 관계로부터 부세력(FB)을 구하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 스프링(6b3)에 의한 부세력(FB)의 크기를 사전에 구해 기억해두고, 기억되어 있는 부세력(FB)을 사용해 보지 토크(TH)를 산출하여도 좋다.

다음에, 제동 토크(TD)의 산출에 대해 설명한다. 시각(td)에서, 권상기(2)의 모터(M)가 일정한 회전 속도로 회전하고 있을 때의 모터 토크(TMd)와 부하 토크(TL)의 합은, 시각(td)에서의 제동 토크(TDd)와 균형을 이루고 있다. 시각(td)에서의 제동 토크(TDd)는, 시각(td)에서의 브레이크 코일(6b4)에 의한 흡인력(FC)분 만큼 부세력(FB)이 저감된 제동 토크(TD)로 되어 있다. 그 때문에, 브레이크 코일(6b4)에 의한 흡인력(FC)이 없을 때의 브레이크 제동 토크(TD)는, 시각(td)에서의 제동 토크(TDd)에 대하여, 인가한 흡인력(FC) 분을 보정한 하기 식(2)로 나타낸다.

TD=(TL＋TMd)(FC(ib)/(FC(ib)－FC(id))) (2)

권상기(2)의 제동 장치(6)의 보지 토크(TH) 및 제동 토크(TD)를 산출한 후에는, 단계(S10)로 진행된다. 제동 능력 검출 제어부(8)는, 산출한 보지 토크(TH) 및 제동 토크(TD)에 기초하여, 제동 장치(6)의 제동 능력이 정상인지 이상인지를 판정한다.

이 때, 제동 능력 검출 제어부(8)는, 제동 장치(6)가 카(1)를 보지하기 위해 필요한 보지 토크(TH)의 기준 범위를 미리 기억해두고, 산출한 보지 토크(TH)가 기준 범위 내에 있는지의 여부를 판정한다.

또한, 제동 능력 검출 제어부(8)는, 제동 장치(6)가 카(1)를 안전하게 정지시키기 위해 필요한 제동 토크(TD)의 기준 범위를 미리 기억해두고, 산출한 제동 토크(TD)가 기준 범위 내 있는지의 여부를 판정한다.

보지 토크(TH)와 제동 토크(TD)가 양쪽 모두 기준 범위 내에 있는 경우에는, 제동 능력 검출 제어부(8)는, 제동 장치(6)의 제동 능력이 정상이라고 판단하고(단계(S11)), 엘리베이터의 서비스를 계속한다(단계(S12)).

한편, 산출한 보지 토크(TH)와 제동 토크(TD) 중 적어도 1개가 기준 범위 외인 경우에는, 제동 능력 검출 제어부(8)는, 제동 장치(6)의 제동 능력이 이상이라고 판단하고(단계(S13)), 엘리베이터의 운행을 휴지시키고(단계(S14)), 제동 장치(6)의 제동 능력이 이상인 것을, 보수 회사 등의 미리 정해진 장소를 향하여 발보(發報)한다. 또한, 단계(S10)에서 제동 능력 검출 제어부(8)는, 보지 토크(TH)와 제동 토크(TD) 중 어떤 것이 기준 범위 외인지를 기억해두고, 그 정보도 맞추어 보수 회사 등의 미리 정해진 장소를 향하여 발보하여도 좋다.

이상과 같이, 제동 장치(6)의 브레이크 코일(6b4)에 전류(i)를 인가하고, 제동 장치(6)의 가동부(6b2)에 흡인력(FC)을 작용시킨 상태에서 진단을 실행하는 것에 의해, 제동 장치(6)의 제동 능력을 저감한 상태에서 진단을 실행할 수 있다. 이에 의해, 진단시에 필요한 권상기(2)의 모터(M)의 모터 토크(TM)의 크기를 저감할 수 있다. 진단에 사용하는 모터 토크(TM)를 저감한 것에 의해, 모터(M)에 인가하는 전류를 억제할 수 있기 때문에, 모터(M)에 전류를 인가하기 위한 인버터 등의 기기에 가해지는 데미지를 억제하는 것이 가능해진다. 그리고, 기기로의 데미지를 억제할 수 있기 때문에, 기기의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

또한, 진단에 필요한 모터 토크(TM)를 저감하는 방법으로서는, 부하 토크(TL)가 작용하는 방향과 동일한 방향으로 모터 토크(TM)를 인가하고, 권상기(2)의 모터(M)를 회전시키는 방법도 고려할 수 있다. 그러나, 이와 같은 방법에서는 부하 토크(TL)가 작용하는 방향으로밖에 진단을 할 수 없기 때문에, 예를 들면 권상기(2)의 모터(M)에 대해 카(1)측보다 균형추(5)측의 중량이 크고 부하 토크(TL)가 카(1)를 상승시키는 방향으로 작용하고 있는 경우에 있어서, 카(1)가 최상층에 정지되어 있으면, 카(1)는 상 방향으로 주행할 수 없기 때문에 진단을 실행할 수 없다. 그 이외에도, 권상기(2)의 모터에 대해 카(1)측과 균형추(5)측의 중량이 동일하며, 부하 토크(TL)가 작용하고 있지 않는 경우에도 진단을 실행할 수 없다.

이와 같은 문제에 대해서도, 브레이크 코일(6b4)의 흡인력(FC)에 의해 제동 장치(6)의 제동 능력을 저감한 상태에서, 권상기(2)의 모터(M)에 의한 모터 토크(TM)를 이용하여 권상기(2)를 회전시키는 것에 의해, 상하 어느 방향에 대해서도 진단이 가능해지기 때문에, 카(1)의 위치에 상관없이 어디에서라도 진단이 가능하며, 부하 토크(TL)의 유무에도 관계없이 진단이 가능해진다.

또한, 본 실시형태 1에서는, 단계(S1)에서 미리 설정된 전류(i)를 브레이크 코일(6b4)에 인가한 후, 단계(S6)에서, 시각(td)에서 권상기(2)의 모터(M)에 인가되어 있는 모터 토크(TMd)와 제동 장치(6)의 브레이크 코일(6b4)에 인가되어 있는 전류(id)를 측정하고, 이것을 기록할 때까지 일정한 전류(i)를 계속 인가하는 상황을 예로 들어 설명을 실행하고 있다. 그렇지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 단계(S1)에서 브레이크 코일(6b4)에 전류(i)를 인가한 후, 단계(S5)에서 권상기(2)의 모터(M)가 일정한 속도로 회전하도록 모터 토크(TM)를 제어할 때에, 브레이크 제어부(9)에 의해 브레이크 코일(6b4)에 인가하는 전류(i)를 변경하여도 좋다. 기본적으로는 보지 토크(TH)보다 제동 토크(TD)가 작기 때문에, 권상기(2)가 회전한 후에 브레이크 코일(6b4)에 인가하는 전류(i)는, 단계(S1)에서 인가하고 있던 전류(i)보다 낮은 값으로 설정한다.

또한, 제동 장치(6)로서 브레이크 코일(6b4)에 의해 가동부(6b2)를 흡인하는 브레이크를 예로 들어 설명을 실행했지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 유압(油壓) 유닛이나 공압(空壓) 유닛에 의해 가동부를 흡인하는 브레이크를 이용하여도 좋다.

실시형태 2.

상기 실시형태 1에서는, 제동 장치(6)의 브레이크 코일(6b4)에 미리 설정된 전류(i)를 인가한 상태에서 제동 능력의 진단을 실행했다. 본 실시형태 2에서는 실시형태 1과는 상이한 순서로, 제동 장치(6)의 제동 능력을 진단하는 방법에 대해 설명한다.

본 실시형태 2에서는 대체로, 통상 운전 제어부 등으로부터의 카(1)의 주행 지령(CD)의 방향으로 권상기(2)의 모터 토크(TM)를 인가하여, 제동 능력을 진단한다. 이에 의해 진단 후, 그대로 카(1)의 주행으로 이행할 수 있다.

또한, 본 실시형태 2에 있어서의 엘리베이터 제어 장치를 포함하는 엘리베이터 시스템 전체의 구성은, 실시형태 1과 마찬가지로 도 1에 도시하는 것이다.

도 4는 본 발명의 실시형태 2에 따른 엘리베이터 제동 장치의 일련의 흐름을 나타내는 동작 흐름도이다. 도 4의 동작 흐름도는 카(1)가 정지 상태이며, 제동 장치(6)에 의해 권상기(2)가 정지 보지 상태에 있을 때에 기동 가능하다(단계(S0a)).

카(1)의 정지 상태에서 엘리베이터의 주행 지령(CD)이 나오고, 카(1)가 주행으로 이행하는 상태에서, 제동 능력 검출 제어부(8)는 부하 검출 제어부(11)에 의해, 권상기(2)에 작용하고 있는 부하 토크(TL)를 검출한다(단계(S1a)).

그리고, 제동 능력 검출 제어부(8)는 브레이크 제어부(9)에 의해 제동 장치(6)의 브레이크 코일(6b4)에 인가하는 전압을 제어하여 브레이크 코일(6b4)에 카(1)의 주행 지령(CD) 및 작용하고 있는 부하 토크(TL)에 따른 전류(i)를 인가한다(단계(S2a)).

제동 능력 검출 제어부(8)는, 사전에 2종류의 전류(i)의 설정값을 기록해 둔다. 그리고, 카(1)의 주행 지령(CD)의 방향과 부하 토크(TL)가 작용하는 방향이 일치하고 있는 경우는, 낮은 쪽의 설정값의 전류(i)를 브레이크 코일(6b4)에 인가한다. 한편, 카(1)의 주행 지령(CD)의 방향과 부하 토크(TL)가 작용하는 방향이 상이한 경우는, 높은 쪽의 설정값의 전류(i)를 브레이크 코일(6b4)에 인가한다.

주행 지령(CD)의 방향과 부하 토크(TL)가 작용하는 방향이 일치하고 있는 경우는, 부하 토크(TL)의 분 만큼, 권상기(2)를 주행 지령(CD)의 방향으로 회전시키기 위해 필요한 모터 토크(TM)는 저감된다. 반대로 주행 지령(CD)의 방향과 부하 토크(TL)가 작용하는 방향이 상이한 경우는, 부하 토크(TL)는 권상기(2)가 주행 지령(CD)의 방향으로 회전하는 것을 저해하는 방향으로 작용하고 있기 때문에, 필요한 모터 토크(TM)는 증대하게 된다. 그 때문에, 카(1)의 주행 지령(CD)의 방향과 부하 토크(TL)가 작용하는 방향이 상이한 경우는, 인가하는 전류(i)를 큰 값으로 한다.

또한, 그 이외에도 제동 능력 검출 제어부(8)는, 사전에 부하 토크(TL)가 0일 때에 대응하는 전류(i)의 크기를 기록해두고, 검출한 부하 토크(TL)의 값을 기초로, 부하 토크(TL)에 미리 설정된 변환 계수를 곱한 값 만큼, 인가하는 전류(i)의 크기를 변화시켜도 좋다. 이 때, 주행 지령(CD)의 방향과 부하 토크(TL)가 작용하는 방향이 동일한 경우는 작용하는 부하 토크(TL)분 만큼 전류(i)의 크기를 저감하고, 반대로 주행 지령(CD)의 방향과 부하 토크(TL)가 작용하는 방향이 상이한 경우는 작용하는 부하 토크(TL)분 만큼 전류(i)의 크기를 증대시킨다.

그 후, 단계(S3a)에 있어서, 제동 능력 검출 제어부(8)는 모터 제어부(10)에 의해, 카(1)의 주행 지령(CD)의 방향을 향해 권상기(2)의 모터(M)가 발생하는 모터 토크(TM)를 서서히 증가시킨다.

모터(M)가 발생하는 모터 토크(TM)를 증가시켜 가면, 도 3의 (d)의 시각(th)에 상당하는 시각(th)에서 모터 토크(TM)와 부하 토크(TL)의 합이 보지 토크(TH)를 상회하여, 권상기(2)의 모터(M)가 회전을 개시한다.

제동 능력 검출 제어부(8)는, 회전 검출기(7)로부터의 출력을 감시하는 것에 의해, 모터가 회전을 개시하는 시각(th)을 검출한다(단계(S4a)). 그리고, 모터(M)가 회전을 개시했을 때에 권상기(2)의 모터(M)에 인가되어 있는 모터 토크(TMh)와 제동 장치(6)의 브레이크 코일(6b4)에 공급되어 있는 전류(ih)를 측정하고, 이것을 기록한다(단계(S5a)).

모터 토크(TMh)는 모터 제어부(10)로부터 얻어지고, 브레이크 코일(6b4)에 공급되어 있는 전류(ih)는 브레이크 제어부(9)로부터 얻어진다.

모터(M)가 회전을 개시하면, 제동 능력 검출 제어부(8)는 모터 제어부(10)에 의해 모터(M)가 일정한 회전 속도로 회전하도록 모터 토크(TM)를 제어한다(단계(S6a)). 이 때의 회전 방향도, 카(1)의 주행 지령(CD)과 동일한 방향으로 권상기(2)의 모터(M)가 회전하도록 모터 토크(TM)를 인가한다.

제동 능력 검출 제어부(8)는, 회전 검출기(7)로부터의 출력을 감시하는 것에 의해, 모터(M)가 일정한 회전 속도로 회전하고 있는 것을 검출한다. 그리고, 이 모터가 일정한 회전 속도로 회전하고 있는 도 3의 (d)의 시각(td)에 상당하는 시각(td)에 있어서 권상기(2)의 모터에 인가되어 있는 모터 토크(TMd)와 제동 장치(6)의 브레이크 코일(6b4)에 공급되어 있는 전류(id)를 측정하고, 이것을 기록한다(단계(S7a)).

그 후, 제동 능력 검출 제어부(8)는 브레이크 제어부(9)에 의해 제동 장치(6)의 브레이크 코일(6b4)에 흐르는 전류(i)를 증가시킨다. 그리고, 가동부(6b2)를 스프링(6b3)에 의한 부세력(FB)에 저항하여 흡인하고, 보지한다(단계(S8a)). 제동 능력 검출 제어부(8)는, 도 3의 (d)의 시각(tb)에 상당하는 시각(tb)에서 가동부(6b2)가 흡인을 개시했을 때의, 제동 장치(6)의 브레이크 코일(6b4)에 공급되어 있는 전류(ib)를 측정하고, 이것을 기록한다.

이상의 단계를 받고, 단계(S9a)에서, 제동 능력 검출 제어부(8)는, 제동 장치(6)의 보지 토크(TH) 및 제동 토크(TD)를 산출한다.

제동 능력 검출 제어부(8)는, 기록한 모터 토크(TMh)와, 부하 토크(TL), 및 브레이크 코일(6b4)의 전류(ih)와 전류(ib)를 이용하여 보지 토크(TH)를 산출한다. 또한, 기록한 모터 토크(TMd)와 부하 토크(TL), 및 브레이크 코일(6b4)의 전류(id)와 전류(ib)를 이용하여 제동 토크(TD)를 산출한다.

권상기(2)의 제동 장치(6)의 보지 토크(TH) 및 제동 토크(TD)를 산출한 후, 제동 능력 검출 제어부(8)는, 산출한 보지 토크(TH) 및 제동 토크(TD)의 각각이 기준 범위 내에 있는지의 여부를 판정한다(단계(S10a)).

단계(S10a)에서, 산출한 보지 토크(TH) 및 제동 토크(TD)의 양쪽이 기준 범위 내에 있는 경우는, 제동 능력 검출 제어부(8)는 제동 장치(6)의 제동 능력이 정상이라고 판정한다(단계(S11a)). 그리고, 제동 장치(6)의 제동 능력이 정상이라고 판정하면, 카(1)의 주행에 그대로 이행한다(단계(S12a)). 모터 제어부(10)는 카(1)가 주행 지령(CD)을 따라서 주행하도록 모터 토크(TM)를 제어하고, 카(1)를 목적층을 향하여 주행시킨다.

한편, 단계(S10a)에서, 산출한 보지 토크(TH) 및 제동 토크(TD) 중 적어도 어느 한쪽이 기준 범위 외에 있는 경우는, 제동 능력 검출 제어부(8)는 제동 장치(6)의 제동 능력이 이상이라고 판정한다(단계(S13a)). 이 경우는, 제동 능력 검출 제어부(8)는 모터 제어부(10)에 의해 모터 토크(TM)를 제어하고, 카(1)를 부하 토크(TL)가 작용하는 방향의 종단층으로 주행시킨 후, 엘리베이터의 운행을 휴지시킨다(단계(S14a)). 동시에, 제동 장치(6)의 제동 능력이 이상인 것을, 보수 회사 등의 미리 정해진 장소를 향하여 발보한다.

이상과 마찬가지로, 카(1)의 주행 지령(CD)의 방향으로 권상기(2)의 모터 토크(TM)를 인가하여, 제동 능력을 진단하는 것에 의해, 그대로 카(1)의 주행으로 이행할 수 있기 때문에, 엘리베이터의 통상 서비스 중에 제동 장치(6)의 제동 능력을 진단할 수 있게 된다.

또한, 주행 지령(CD)의 방향과 부하 토크(TL)가 작용하는 방향에 따라서, 진단시에 브레이크 코일(6b4)에 인가하는 전류(i)의 크기를 변경하는 것에 의해, 부하 토크(TL)가 작용하는 방향과 반대 방향으로 권상기(2)의 모터(M)를 회전시키는 경우에도, 진단에 필요한 모터 토크(TM)의 증대가 억제된다. 따라서, 권상기(2)의 회전 방향에 관계없이, 진단에 필요한 모터 토크(TM)를 삭감할 수 있다.

실시형태 3.

상기 실시형태 2에서는, 진단시에 제동 장치(6)의 브레이크 코일(6b4)에 인가하는 전류(i)를 사전에 2종류 기억해두고, 진단시의 상황에 따라서 인가하는 전류(i)를 선택했다. 본 실시형태 3에서는, 브레이크 코일(6b4)에 인가하는 전류(i)의 크기를 학습하고 설정하는 방법에 대해 설명한다.

또한, 본 실시형태 3에 있어서의 엘리베이터 제어 장치를 포함하는 엘리베이터 시스템 전체의 구성은, 실시형태 1과 마찬가지로 도 1에 도시하는 것이다.

본 실시형태 3에 있어서의 엘리베이터 제어 장치의 동작에 대해, 도 5에 나타내는 파형도에 기초하여 설명한다.

여기에서, 도 5는 본 발명의 실시형태 3에 있어서, 진단시에 브레이크 코일(6b4)에 인가하는 전류(i)의 값을 설정할 때의 전류(i), 힘(F), 모터 회전 속도(RM)의 각각의 응답 파형의 관계를 나타내는 도면이 된다.

도 5에 있어서, 가로축은 시간(T)을 나타내고,

(a)는, 브레이크 코일(6b4)에 전압이 인가되었을 때의 브레이크 코일의 전류(i)의 파형,

(b)는, 브레이크 코일(6b4)의 전류(i)에 의한 흡인력(FC),

(c)는, 권상기(2)의 모터(M)의 회전 속도(RM)의 파형을

각각 나타내고 있다.

제동 능력 검출 제어부(8)는 카(1)가 정지 상태이며, 제동 장치(6)에 의해 권상기(2)가 정지 보지되어 있는 상태에서 기동된다. 이 권상기(2)의 정지 보지 상태에서, 제동 능력 검출 제어부(8)는 브레이크 제어부(9)에 의해 제동 장치(6)의 브레이크 코일(6b4)에 인가하는 전압을 제어하여, 도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이 브레이크 코일(6b4)에 흐르는 전류(i)를 서서히 증가시켜 간다.

브레이크 코일(6b4)에 흐르는 전류(i)가 증가하면, 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이 흡인력(FC)이 작용하고, 제동 장치(6)에 의한 보지 토크(TH)가 저하되어 가게 된다. 그 때문에, 브레이크 코일(6b4)에 흐르는 전류(i)가 증가하면, 도 5의 (c)에 나타내는 시각(tk)에서 부하 토크(TL)가, 보지 토크(TH)를 상회하여, 권상기(2)가 회전을 개시한다.

진단시에 인가하는 흡인력(FC)은, 저감하는 보지 토크(TH)가 부하 토크(TL)보다 작아지지 않도록 설정할 필요가 있다. 그 때문에, 시각(tk)에서 부하 토크(TL)가, 보지 토크(TH)를 상회했을 때의 브레이크 코일(6b4)에 의한 흡인력(FC)이 진단시에 인가 가능한 흡인력(FC)의 최대값이 된다.

제동 능력 검출 제어부(8)는, 회전 검출기(7)로부터의 출력을 감시하는 것에 의해, 권상기(2)의 모터(M)가 회전을 개시하는 시각(tk)을 검출한다. 그리고, 모터(M)가 회전을 개시했을 때에 제동 장치(6)의 브레이크 코일(6b4)에 흐르는 전류(ik)를 측정하고, 이것을 기록한다.

제동 능력 검출 제어부(8)는, 검출한 전류(ik)에 기초하여, 진단시에 브레이크 코일(6b4)에 인가하는 전류(i)를 검출한 전류(ik)보다 낮은 값으로 설정한다. 이에 의해 진단시에 인가하는 흡인력(FC)을 인가 가능한 흡인력(FC)의 최대값보다 낮은 값으로 설정할 수 있다. 예를 들면, 제동 능력 검출 제어부(8)는 검출한 ik의 8할의 값에 진단시에 인가하는 전류(i)를 설정한다. 그 이외에도 검출한 전류(ik)에 대해 설정값만큼 낮은 값으로 인가하는 전류(i)를 설정하여도 좋다.

시각(tk)에서, 브레이크 코일(6b4)에 흐르는 전류(ik)를 검출하면, 제동 능력 검출 제어부(8)는 권상기(2)의 모터(M)의 회전을 정지시킨다. 여기에서, 제동 능력 검출 제어부(8)는 브레이크 제어부(9)에 의해 제동 장치(6)의 브레이크 코일(6b4)에 흐르는 전류(i)를 소세(消勢)시키는 것에 의해, 제동 장치(6)의 제동 토크(TD)를 증가시켜, 권상기(2)의 회전을 정지시켜도 좋다. 그 이외에도, 제동 능력 검출 제어부(8)는 모터 제어부(10)에 의해, 권상기(2)의 회전을 정지시키도록 모터(M)가 발생하는 모터 토크(TM)를 제어하고, 모터 토크(TM)에 의해, 권상기(2)를 정지 보지하여도 좋다. 권상기(2)를 정지 보지한 후는, 브레이크 제어부(9)에 의해 제동 장치(6)의 브레이크 코일(6b4)에 흐르는 전류(i)를 소세시키고, 제동 장치(6)의 보지 토크(TH)에 의해 권상기(2)를 정지 보지한다.

그리고, 제동 장치(6)에 의해 권상기(2)를 정지 보지 상태로 한 후는, 설정한 진단시에 인가하는 전류(i)의 값을 이용하여, 제동 장치(6)의 제동 능력을 진단한다.

도 6은 본 발명의 실시형태 3에 따른 엘리베이터 제동 장치의 제동 능력 진단시의 일련의 흐름을 나타내는 동작 흐름도이다. 도 6의 동작 흐름도는, 진단시에 인가하는 전류(i)의 값을 설정 후, 제동 장치(6)에 의해 권상기(2)가 정지 보지 상태에 있을 때 기동된다(단계(S0b)).

이 권상기(2)의 정지 보지 상태에서, 제동 능력 검출 제어부(8)는 브레이크 제어부(9)에 의해 제동 장치(6)의 브레이크 코일(6b4)에 사전에 학습하여 설정한 전류(i)를 인가한다(단계(S1b)).

그 후, 단계(S2b)에서, 제동 능력 검출 제어부(8)는 모터 제어부(10)에 의해, 권상기(2)의 모터(M)가 발생하는 모터 토크(TM)를 서서히 증가시킨다.

모터(M)가 발생하는 모터 토크(TM)를 증가시켜 가면, 도 5의 (c)의 시각(th)에서 모터 토크(TM)와 부하 토크(TL)의 합이 보지 토크(TH)를 상회하여, 권상기(2)의 모터(M)가 회전을 개시한다.

제동 능력 검출 제어부(8)는, 회전 검출기(7)로부터의 출력을 감시하는 것에 의해, 모터(M)가 회전을 개시하는 시각(th)을 검출한다(단계(S3b)). 그리고, 모터(M)가 회전을 개시했을 때에 권상기(2)의 모터(M)에 인가되어 있는 모터 토크(TMh)와 제동 장치(6)의 브레이크 코일(6b4)에 공급되어 있는 전류(ih)를 측정하고, 이것을 기록한다(단계(S4b)).

모터(M)가 회전을 개시하면, 제동 능력 검출 제어부(8)는 모터 제어부(10)에 의해 모터(M)가 일정한 회전 속도로 회전하도록 모터 토크(TM)를 제어한다(단계(S5b)).

제동 능력 검출 제어부(8)는, 회전 검출기(7)로부터의 출력을 감시하는 것에 의해, 모터(M)가 일정한 회전 속도로 회전하고 있는 것을 검출한다. 그리고, 이 모터(M)가 일정한 회전 속도로 회전하고 있는 도 3의 (d)의 시각(td)에 상당하는 시각(td)에서 권상기(2)의 모터(M)에 인가되어 있는 모터 토크(TMd)와 제동 장치(6)의 브레이크 코일(6b4)에 공급되어 있는 전류(id)를 측정하고, 이것을 기록한다(단계(S6b)).

그 후, 제동 능력 검출 제어부(8)는 브레이크 제어부(9)에 의해 제동 장치(6)의 브레이크 코일(6b4)에 흐르는 전류(i)를 소세시키는 동시에, 모터 제어부(10)에 의해 모터(M)에 인가하고 있는 모터 토크(TM)를 정지시켜, 권상기(2)의 회전을 정지시킨다(단계(S7b)).

그리고, 제동 능력 검출 제어부(8)는 부하 검출 제어부(11)에 의해, 권상기(2)에 작용하고 있는 부하 토크(TL)를 검출한다(단계(S8b)).

단계(S9b)에 있어서, 제동 능력 검출 제어부(8)는 미리 기억되어 있는 기준 범위를 진단시에 인가한 코일 전류(i)에 대응하여 보정한다. 제동 능력 검출 제어부(8)는 코일 전류(i)가 인가되어 있지 않은 상태에서 제동 장치(6)가 카(1)를 보지하기 위해 필요한 보지 토크(TH)의 기준 범위 및, 카(1)를 안전하게 정지시키기 위해 필요한 제동 토크(TD)의 기준 범위를 미리 기억해 둔다. 진단시는 브레이크 코일(6b4)에 의한 흡인력(FC)분 만큼 부세력(FB)이 저감된 상태로 되어 있다. 그 때문에, 제동 능력 검출 제어부(8)는 제동 장치(6)의 브레이크 코일(6b4)에 어느 전류(i)를 인가했을 때에, 브레이크 코일(6b4)로부터 가동부(6b2)에 작용하는 흡인력(FC)에 의해 저감되는 보지 토크(TH) 및 제동 토크(TD)의 비율을 사전에 측정하고, 그 관계식을 G(i)로 하여 기억해둔다.

그리고, 단계(S4b)에서 측정한 브레이크 코일(6b4)에 흐르는 전류(ih)를 이용하여 연산된 G(ih)를 보지 토크(TH)의 기준 범위에 곱하는 것에 의해 보지 토크(TH)의 기준 범위의 보정을 실행한다. 마찬가지로, 단계(S6b)에서 측정한 브레이크 코일(6b4)에 흐르는 전류(id)를 이용하여 연산된 G(id)를 제동 토크(TD)의 기준 범위에 곱하는 것에 의해 제동 토크(TD)의 기준 범위의 보정을 실행한다.

이상과 같이 보정한 기준 범위를 이용해, 단계(S10b)에서, 제동 능력 검출 제어부(8)는, 제동 장치(6)의 제동 능력이 정상인지 이상인지를 판정한다.

시각(th)에서 브레이크 코일(6b4)에 의한 흡인력(FC)분 만큼 부세력(FB)이 저감된 상태에서의 보지 토크(THh)는, 시각(th)에서의 모터(M)에 인가되어 있던 모터 토크(TMh)와 부하 토크(TL)의 합이 된다. 그 때문에, 제동 능력 검출 제어부(8)는 측정된 모터 토크(TMh)와 부하 토크(TL)로부터, 브레이크 코일(6b4)에 의한 흡인력(FC) 분 만큼 부세력(FB)이 저감된 상태에서의 보지 토크(THh)를 산출한다.

또한, 시각(td)에서 브레이크 코일(6b4)에 의한 흡인력(FC) 분 만큼 부세력(FB)이 저감된 상태에서의 제동 토크(TDd)는, 시각(td)에서의 모터(M)에 인가되어 있던 모터 토크(TMd)와 부하 토크(TL)의 합이 된다. 그 때문에, 제동 능력 검출 제어부(8)는 측정된 모터 토크(TMd)와 부하 토크(TL)로부터, 브레이크 코일(6b4)에 의한 흡인력(FC)분만큼 부세력(FB)이 저감된 상태에서의 제동 토크(TDd)를 산출한다.

그리고, 산출된 보지 토크(THh)와 제동 토크(TDd)를 각각, 단계(S9b)에서 보정한 기준 범위와 비교하여, 보지 토크(THh)와 제동 토크(TDd)가 기준 범위 내에 있는지의 여부를 판정한다. 보지 토크(THh)와 제동 토크(TDd)가 양쪽 모두 기준 범위 내에 있는 경우에는, 제동 능력 검출 제어부(8)는, 제동 장치(6)의 제동 능력이 정상이라고 판단하고(단계(S11b)), 엘리베이터의 서비스를 계속한다(단계(S12b)).

한편, 산출한 보지 토크(THh)와 제동 토크(TDd) 중 적어도 하나가 기준 범위 외에 있는 경우에는, 제동 능력 검출 제어부(8)는, 제동 장치(6)의 제동 능력이 이상이라고 판단하여(단계(S13b)), 엘리베이터의 운행을 휴지시키고(단계(S14b)), 제동 장치(6)의 제동 능력이 이상인 것을, 보수 회사 등의 미리 정해진 장소를 향하여 발보한다.

이상과 같이, 진단시에 인가하는 전류(i)의 값을 학습하고 설정하는 것에 의해, 부하 토크(TL)와 학습한 설정값의 전류(i)를 인가했을 때의 제동 장치(6)의 보지 토크(TH)의 차이를 매우 작게 할 수 있으므로, 진단시에 권상기(2)의 모터(M)를 회전시키기 위해 필요한 모터 토크(TM)의 값을 저감할 수 있다. 이에 의해, 모터(M)에 인가하는 전류를 매우 작게 할 수 있기 때문에, 인버터 등의 기기에 가해지는 데미지를 억제하여, 기기의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

또한, 본 실시형태 3에서는 진단 직전에 진단시에 인가하는 전류(i)의 값을 학습하는 경우를 예로 설명을 실행했지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 1개월에 1회 등, 정기적으로 학습을 실행하여도 좋다.

이상과 같이 본 발명은, 엘리베이터의 승강로에 배치된 카(1)와, 상기 카의 승강을 구동하는 권상기(2)와, 부세력(FB)에 의해 가동부(6b2)를 가압함으로써 상기 권상기의 모터(M)를 제동시키는 동시에 흡인력(FC)에 의해 상기 부세력(FB)에 저항하여 상기 가동부를 흡인하여 제동을 해제하는 제동 장치(6)를 구비한 엘리베이터 장치에, 상기 흡인력(FC)을 제어하는 것에 의해 상기 제동 장치(6)의 제동 능력을 제어하는 브레이크 제어부(9)와, 상기 모터가 발생하는 모터 토크(TM)를 제어하는 모터 제어부(10)와, 상기 권상기에 있어서 상기 제동 장치의 제동을 해제한 상태에서 상기 카를 정지 보지하기 위해 필요한 부하 토크(TL)의 크기를 검출하는 부하 검출기와, 상기 카가 상기 제동 장치에 의해 정지 보지되어 있는 상태로부터, 상기 브레이크 제어부에 의해 흡인력(FC)을 인가하여 상기 부세력(FB)을 저감한 상태에 있어서, 상기 모터 제어부(10)에 의해 상기 모터 토크(TM)를 인가하여 상기 모터를 회전시키는 동시에, 인가한 상기 모터 토크(TM)를 검출하고, 인가한 상기 흡인력(FC)과 상기 모터 토크(TM) 및 상기 부하 검출기에 의해 검출된 상기 부하 토크(TL)에 기초하여 상기 제동 장치의 제동 능력(BF)을 구하는 제동 능력 검출 제어부(8)를 구비한, 엘리베이터 제어 장치이다.

이에 의해, 권상기를 회전시키기 위해 필요한 모터 토크를 저감할 수 있어서, 전원 공급 기기로의 데미지를 저감할 수 있다.

또한, 상기 제동 능력 검출 제어부(8)는, 상기 브레이크 제어부(9)에 의해 상기 부세력(FB)을 저감한 상태로 하기 위해 인가하는 상기 흡인력(FC)을 일정한 값으로 한다.

이에 의해, 권상기를 회전시키기 위해 필요한 모터 토크를 저감할 수 있어서, 전원 공급 기기로의 데미지를 저감할 수 있다.

또한, 상기 제동 능력 검출 제어부(8)는, 검출한 상기 모터 토크(TM)와 상기 부하 토크(TL)에 기초하여 검출되는 상기 제동 장치(6)의 상기 제동 능력(BF)을, 인가한 상기 흡인력(FC)에 의해 보정한다.

이에 의해, 인가한 흡인력에 의해 보정하는 것에 의해, 흡인력이 작용하고 있지 않을 때의 제동 능력을 검출할 수 있다.

또한, 상기 제동 능력 검출 제어부(8)는, 상기 브레이크 제어부(9)에 의해 상기 흡인력(FC)을 인가한 상태에서, 상기 모터 제어부(10)에 의해, 상기 모터 토크(TM)를 증가시켜가고, 상기 모터가 회전을 개시했을 때의 제 1 모터 토크(TMh) 및 인가한 제 1 흡인력(FCh)을 검출하고, 상기 제 1 모터 토크(TMh)와 상기 부하 토크(TL) 및 상기 제 1 흡인력(FCh)으로부터 상기 제동 장치(6)의 보지 토크(TH)를 구한다.

이에 의해, 작은 모터 토크로 보지 토크를 검출할 수 있다.

또한, 상기 제동 능력 검출 제어부(8)는, 상기 모터 제어부(10)에 의해 상기 모터가 일정한 회전 속도로 회전하도록 상기 모터 토크(TM)를 제어하는 동시에, 상기 모터가 일정한 회전 속도가 된 상태에서의 제 2 모터 토크(TMd) 및 인가한 제 2 흡인력(FCd)을 검출하고, 상기 제 2 모터 토크(TMd)와 상기 부하 토크(TL) 및 상기 제 2 흡인력(FCd)으로부터 상기 제동 장치(6)의 제동 토크(TD)를 구한다.

이에 의해, 작은 모터 토크로 제동 토크를 검출할 수 있다.

또한, 상기 제동 능력 검출 제어부(8)는, 상기 모터 제어부(10)에 의해 상기 모터를 일정한 회전 속도로 회전시킬 때에, 상기 모터가 상기 엘리베이터 장치의 통상 주행시의 주행 속도보다 낮은 속도로 회전하도록 상기 모터 제어부(10)에 의해 상기 모터 토크(TM)를 제어한다.

이에 의해, 낮은 속도로 회전시켜 진단하는 것에 의해, 진단 제도를 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 제동 장치(6)는, 상기 부세력(FB)을 발생시키는 스프링(6b3), 및 전류를 인가하는 것에 의해 상기 흡인력을 발생시키는 브레이크 코일(6b4)을 갖고, 상기 제동 능력 검출 제어부(8)는, 상기 브레이크 제어부(9)에 의해 상기 브레이크 코일에 전류를 인가함으로써 상기 흡인력(FC)을 발생시키고 상기 부세력(FB)을 저감시킨다.

이에 의해, 권상기를 회전시키기 위해 필요한 모터 토크를 저감할 수 있어서, 작은 모터 토크로 제동 능력의 진단이 가능해진다.

또한, 상기 제동 능력 검출 제어부(8)는, 상기 모터 제어부(10)에 의해 상기 모터 토크(TM)를 인가하여 상기 모터를 회전시킨 후, 상기 브레이크 제어부(9)에 의해 상기 흡인력(FC)을 증가시키는 동시에, 상기 가동부(6b2)가 흡인되어 제동이 해제되었을 때의 제 3 흡인력(FCb)을 검출하고, 상기 제 3 흡인력(FCb)에 기초하여 상기 검출부(8)에서 검출된 상기 제동 능력(BF)을 보정한다.

이에 의해, 제동 능력의 진단 정밀도를 향상시킨다.

제 3 흡인력(FCb)은 도 3의 시각(tb)의 흡인력이다. 부세력(FB)과 흡인력(FCb)=FC(ib)이 균형을 이루는 순간이며, 부세력(FB)의 추정에 이용된다.

또한, 상기 제동 능력 검출 제어부(8)는, 상기 카가 상기 제동 장치(6)에 의해 정지 보지되어 있는 상태에 있어서, 상기 브레이크 제어부(9)에 의해 인가하는 상기 흡인력(FC)을 증가하는 동시에, 상기 모터가 회전을 개시했을 때의 상한 흡인력(FCk)을 검출하는 동시에, 상기 제동 능력(BF)의 검출시에 상기 브레이크 제어부(9)에 의해 상기 부세력을 저감한 상태로 하기 위해 인가하는 상기 흡인력(FC)을 상기 상한 흡인력(FCk)보다 낮은 값으로 설정한다.

이에 의해, 진단에 필요한 모터 토크를 저감할 수 있다.

상한 흡인력(FCk)은 도 5에 있어서의 시각(tk)의 흡인력이다. 본 발명에서는, 진단시에 인가하는 전류(전류(ih)나 전류(id))는 보지 토크(TH)가 부하 토크(TL)를 상회하지 않는 값으로 설정할 필요가 있다. 실시형태 3에서 기재한 바와 같이, 본 조건을 만족하기 위해 인가 가능한 상한 흡인력(FCk)을 구하고 있다. 실제로는 인가 가능한 상한 전류(ik)를 구하고 있다. 그리고, 진단시에 부세력(FB)을 저감하기 위해 인가하는 흡인력(FC)을 검출한 상한 흡인력(FCk)보다 작은 값으로 설정하고 있다. 실제로는, 상한 전류(ik)보다 낮은 전류(i)를 인가한다.

또한, 상기 제동 능력 검출 제어부(8)는, 상기 카에 대한 주행 지령(CD)이 입력되면, 상기 브레이크 제어부(9)에 의해 상기 흡인력(FC)을 인가한 상태에 있어서, 상기 모터 제어부(10)에 의해 상기 모터 토크(TM)를 인가하는 경우에, 상기 주행 지령(CD)의 방향을 향해 상기 모터가 회전하는 방향으로 상기 모터 토크(TM)를 인가하는 동시에, 상기 모터 토크(TM)와, 상기 흡인력(FC) 및 상기 부하 토크(TL)를 검출 후, 상기 브레이크 제어부(9)에 의해 상기 흡인력(FC)을 인가하고 상기 가동부를 흡인하여 제동을 해제하고, 상기 모터 제어부(9)에 의해 상기 모터 토크(TM)를 인가하여 상기 카를 상기 주행 지령(CD)을 따라서 주행시킨다.

이에 의해, 통상 서비스 중의 진단이 가능해진다.

또한, 엘리베이터의 승강로에 카를 승강시키는 권상기(2)의 모터(M)를, 부세력(FB)에 의해 가동부(6b2)를 가압하는 것에 의해 제동시키는 동시에 흡인력(FC)에 의해 상기 부세력(FB)에 저항하여 상기 가동부를 흡인하여 제동을 해제하는 제동 장치(6)를 구비한 엘리베이터 장치에 대해, 상기 제동 장치의 제동을 해제한 상태에서 상기 카를 정지 보지하기 위해 필요한 부하 토크(TL)를 검출하고, 상기 카가 상기 제동 장치에 의해 정지 보지되어 있는 상태로부터, 흡인력(FC)을 인가하여 부세력(FB)을 저감시킨 상태로 하고, 상기 모터(M)를 회전시켜 모터 토크(TM)를 인가하는 동시에, 인가한 상기 모터 토크(TM)를 검출하고, 인가한 상기 흡인력(FC)과 상기 모터 토크(TM) 및 검출한 상기 부하 토크(TL)에 기초하여 상기 제동 장치의 제동 능력(BF)을 구하는 엘리베이터 제어 방법이다.

이에 의해, 권상기를 회전시키기 위해 필요한 모터 토크를 저감할 수 있어서, 전원 공급 기기로의 데미지를 저감할 수 있다.

본 발명은 상기 각 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 이들의 가능한 조합을 모두 포함한다.

본 발명의 엘리베이터 제어 장치 및 엘리베이터 제어 방법은 여러 가지의 기종의 엘리베이터 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

1 : 카 2 : 권상기
3 : 시브 4 : 로프
5 : 균형추 6 : 제동 장치
6a : 브레이크 드럼 6b : 브레이크
6b1 : 고정부 6b2 : 가동부
6b3 : 스프링 6b4 : 브레이크 코일
7 : 회전 검출기 8 : 제동 능력 검출 제어부
9 : 브레이크 제어부 10 : 모터 제어부
11 : 부하 검출 제어부

Claims (11)

1. 엘리베이터의 승강로에 배치된 카와,
   상기 카의 승강을 구동하는 권상기와,
   부세력에 의해 가동부를 가압하는 것에 의해 상기 권상기의 모터를 제동시키는 동시에 흡인력에 의해 상기 부세력에 저항하여 상기 가동부를 흡인하여 제동을 해제하는 제동 장치를 구비한 엘리베이터 장치에,
   상기 흡인력을 제어하는 것에 의해 상기 제동 장치의 제동 능력을 제어하는 브레이크 제어부와,
   상기 모터가 발생하는 모터 토크를 제어하는 모터 제어부와,
   상기 권상기에 있어서 상기 제동 장치의 제동을 해제한 상태에서 상기 카를 정지 보지하기 위해 필요한 부하 토크의 크기를 검출하는 부하 검출기와,
   상기 카가 상기 제동 장치에 의해 정지 보지되어 있는 상태로부터, 상기 브레이크 제어부에 의해 흡인력을 인가하여 상기 부세력을 저감한 상태에 있어서,
   상기 모터 제어부에 의해 상기 모터 토크를 인가하여 상기 모터를 회전시키는 동시에, 인가한 상기 모터 토크를 검출하고,
   인가한 상기 흡인력과 상기 모터 토크 및 상기 부하 검출기에 의해 검출된 상기 부하 토크에 기초하여 상기 제동 장치의 제동 능력을 구하는 제동 능력 검출 제어부를 구비한
   엘리베이터 제어 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제동 능력 검출 제어부는, 상기 브레이크 제어부에 의해 상기 부세력을 저감한 상태로 하기 위해 인가하는 상기 흡인력을 일정한 값으로 하는
   엘리베이터 제어 장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 제동 능력 검출 제어부는, 검출한 상기 모터 토크와 상기 부하 토크에 기초하여 검출되는 상기 제동 장치의 상기 제동 능력을, 인가한 상기 흡인력에 의해 보정하는
   엘리베이터 제어 장치.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제동 능력 검출 제어부는, 상기 브레이크 제어부에 의해 상기 흡인력을 인가한 상태에 있어서, 상기 모터 제어부에 의해, 상기 모터 토크를 증가시켜 가고, 상기 모터가 회전을 개시했을 때의 제 1 모터 토크 및 인가한 제 1 흡인력을 검출하고, 상기 제 1 모터 토크와 상기 부하 토크 및 상기 제 1 흡인력으로부터 상기 제동 장치의 보지 토크를 구하는
   엘리베이터 제어 장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제동 능력 검출 제어부는, 상기 모터 제어부에 의해 상기 모터가 일정한 회전 속도로 회전하도록 상기 모터 토크를 제어하는 동시에, 상기 모터가 일정한 회전 속도가 된 상태에서의 제 2 모터 토크 및 인가한 제 2 흡인력을 검출하고, 상기 제 2 모터 토크와 상기 부하 토크 및 상기 제 2 흡인력으로부터 상기 제동 장치의 제동 토크를 구하는
   엘리베이터 제어 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제동 능력 검출 제어부는, 상기 모터 제어부에 의해 상기 모터를 일정한 회전 속도로 회전시킬 때에, 상기 모터가 상기 엘리베이터 장치의 통상 주행시의 주행 속도보다 낮은 속도로 회전하도록 상기 모터 제어부에 의해 상기 모터 토크를 제어하는
   엘리베이터 제어 장치.
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제동 장치는, 상기 부세력을 발생시키는 스프링, 및 전류를 인가하는 것에 의해 상기 흡인력을 발생시키는 브레이크 코일을 갖고,
   상기 제동 능력 검출 제어부는, 상기 브레이크 제어부에 의해 상기 브레이크 코일에 전류를 인가하는 것에 의해 상기 흡인력을 발생시켜 상기 부세력을 저감시키는
   엘리베이터 제어 장치.
8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제동 능력 검출 제어부는, 상기 모터 제어부에 의해 상기 모터 토크를 인가하여 상기 모터를 회전시킨 후, 상기 브레이크 제어부에 의해 상기 흡인력을 증가시키는 동시에, 상기 가동부가 흡인되어 제동이 해제되었을 때의 제 3 흡인력을 검출하고, 상기 제 3 흡인력에 기초하여 상기 검출부에서 검출된 상기 제동 능력을 보정하는
   엘리베이터 제어 장치.
9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제동 능력 검출 제어부는, 상기 카가 상기 제동 장치에 의해 정지 보지되어 있는 상태에 있어서, 상기 브레이크 제어부에 의해 인가하는 상기 흡인력을 증가시키는 동시에, 상기 모터가 회전을 개시했을 때의 상한 흡인력을 검출하는 동시에, 상기 제동 능력의 검출시에 상기 브레이크 제어부에 의해 상기 부세력을 저감한 상태로 하기 위해 인가하는 상기 흡인력을 상기 상한 흡인력보다 낮은 값으로 설정하는
   엘리베이터 제어 장치
10. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제동 능력 검출 제어부는, 상기 카에 대한 주행 지령이 입력되면,
    상기 브레이크 제어부에 의해 상기 흡인력을 인가한 상태에 있어서, 상기 모터 제어부에 의해 상기 모터 토크를 인가할 때에, 상기 주행 지령의 방향을 향해 상기 모터가 회전하는 방향으로 상기 모터 토크를 인가하는 동시에, 상기 모터 토크와, 상기 흡인력 및 상기 부하 토크를 검출 후, 상기 브레이크 제어부에 의해 상기 흡인력을 인가하고 상기 가동부를 흡인하여 제동을 해제하고, 상기 모터 제어부에 의해 상기 모터 토크를 인가하고 상기 카를 상기 주행 지령을 따라서 주행시키는
    엘리베이터 제어 장치.
11. 엘리베이터의 승강로에 카를 승강시키는 권상기의 모터를, 부세력에 의해 가동부를 가압하는 것에 의해 제동시키는 동시에 흡인력에 의해 상기 부세력에 저항하여 상기 가동부를 흡인하여 제동을 해제하는 제동 장치를 구비한 엘리베이터 장치에 대해,
    상기 제동 장치의 제동을 해제한 상태에서 상기 카를 정지 보지하기 위해 필요한 부하 토크를 검출하고,
    상기 카가 상기 제동 장치에 의해 정지 보지되어 있는 상태로부터, 흡인력을 인가하여 부세력을 저감한 상태로 하여, 상기 모터를 회전시켜 모터 토크를 인가하는 동시에, 인가한 상기 모터 토크를 검출하고,
    인가한 상기 흡인력과 상기 모터 토크 및 검출한 상기 부하 토크에 기초하여 상기 제동 장치의 제동 능력을 구하는
    엘리베이터 제어 방법.

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