WO1998041467A1

WO1998041467A1 - Dispositif d'enroulement pour elevateur

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Publication number: WO1998041467A1
Application number: PCT/JP1997/000877
Authority: WO
Inventors: Shigeaki Tauchi; Toru Tanahashi
Original assignee: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date: 1997-03-18
Filing date: 1997-03-18
Publication date: 1998-09-24
Also published as: JP3226551B2; CN1248956A; EP1010660A4; EP1010660A1; EP1010660B1; CN1172839C; US6328136B1

Description

明細書エレベータ用巻き上げ装置技術分野

この発明はエレベータ装置に関し、特に、アウターロータモータを使用したェレベータ用巻き上げ装置に関するものである。背景技術

図 1 1および図 1 2は、例えば特開平 7— 1 1 7 9 5 7号公報に開示された従来のエレベータ装置を示す。このエレベータ装置は主索が駆動綱車に卷掛けられて、かごおよび釣り合いおもりが互いに反対方向に昇降するトラクシヨンンシーブ式エレベータ装置で、巻上機としてアウターロータモータを使用している。図 1 1はエレベータ装置の斜視図、図 1 2は図 1 1の巻き上げ装置の拡大断面図である。

両図において、 1は昇降路、 2はかご、 3は昇降路 1に立設されてかご 2の両側を案内して所定経路を昇降させるかご用案内レール、 4は約り合いおもり、 5 は昇降路 1に立設されて釣り合いおもり 4の両側を案内して所定経路を昇降させる釣り合いおもり用案内レール、 6は釣り合いおもり 4に設けられて必要な時に釣り合いおもり用案内レール 5を狭圧して制動をかける制動装置である。 7は昇降路 1の頂部に設けられた支持梁、 8は昇降路 1の頂部に設けられたアウター口一夕モータからなる巻上機である。

巻上機 8は図 1 2に示すように、両端が支持梁 Ίに支持固定された固定軸 9、電機子巻線 1 0が巻かれて軸 9に固定された電機子鉄心 1 1、および軸 9に回転可能に支持された駆動綱車を構成する回転子 1 2を主要部として構成されている o

回転子 1 2には、界磁用鉄心 1 3、界磁用永久磁石 1 4、外周に綱溝 1 5を有する駆動綱車 1 6、および軸 9に対して回転可能に支持されるための間の軸受 1 7が設けられている。 1 8は綱溝 1 5に巻掛けられて一端がかご 2に他端は釣り合いおもり 4にそれぞれ連結されたエレベータの主索である。 1 9は回転子 1 2 に設けられて回転子 1 2を停止させる制動装置である。

2 0は絶対値エンコーダで、リング状をなし回転子 1 2の突出フランジ状部を囲んで配置され、軸受 2 1により回転子 1 2の突出フランジ状部に回転子 1 2が回転可能なように結合し、また軸 9に固定されたェンコ一ダ保持具 2 2に取付け金具 2 3を介して固定装備されている。 2 4は軸 9を支持するための両側の支持梁 Ίに設けられた支持金具である。

上記のように構成された巻き上げ装置は、界磁用永久磁石 1 4の磁極位置を絶対値エンコーダ 2 0により検出して、電機子巻線 1 0に流す電流の位相が制御される。また、かご 2の昇降速度や昇降方向を制御するために、絶対値エンコーダ 2 0により回転子 1 2すなわち駆動綱車 1 6の回転速度および回転方向が検出されるようになっている。

また、このような界磁用永久磁石を用いた同期電動機の他に、いわゆる三相誘導電動機等の電動機であっても、その回路駆動制御において、その界磁に対応する回転角の検出は重要である。

上記のような従来のエレベータ用巻き上げ装置においては例えば、巻上機の軸に直接取付けられた絶対値エンコーダ 2 0に異常が発生して交換する場合に、絶対値エンコーダ 2 0がリング状であるために、軸 9を上方に移動して支持梁 7の支持金具 2 4から抜き出して、巻上機 8全体を取り外す必要があり、煩雑な作業になる。しかも、巻上機 8が昇降路 1の頂部に取付られている場合は、作業用足場の仮設を必要とし、さらに手数が掛かる作業となるという問題点があった。さらに、絶対値エンコーダ 2 0はリング状であり回転子 1 2の突出フランジ状部を囲んで設けられているため、内径が大きくなり軸回転の一般電動機に使用される安価な絶対値エンコーダは使用することができず、特注品となり高価なものになるという問題点があった。

また、界磁の磁極の位置を、回転子 1 2の突出フランジ状部から絶対値ェンコーダ 2 0により間接的に求めていたため、正確な界磁磁極位置が得られないという問題点があった。

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、正確な界磁の磁極位置が得られ、また界磁の磁極位置、回転速度および回転方向を検出する検出部の保守作業が容易にできるエレベータ用巻き上げ装置を得ることを目的とする発明の開示

この発明の第 1の発明は、エレベータのかごを約り下げる主索を卷回し回転する駆動綱車と、この駆動綱車の回転を支持すると共に上記主索より受けた駆動綱車の荷重を受ける固定軸と、上記駆動綱車に取付けられ電動機の一部をなす少なくとも 1対の磁極からなる界磁と、この界磁に対向し上記固定軸に取付けられ電動機の他部をなす電機子と、上記駆動綱車と共に回転する上記界磁の所定の磁極を検出する界磁磁極検出器と、を備えたエレベータ用巻き上げ装置にある。この発明の第 2の発明は、上記界磁が、永久磁石からなることを特徴とする第 1の発明のエレベータ用巻き上げ装置にある。 ' ^; この発明の第 3の発明は、上記界磁磁極検出器は、当該界磁に近接して対向るように固定部側に取付けられた磁気センサからなることを特徴とする第 1または第 2の発明のエレベータ用巻き上げ装置にある。

この発明の第 4の発明は、上記駆動綱車に設けられた上記磁極の位置を示す被検出部を上記駆動綱車に上記界磁磁極検出器に対向するように設け、上記被検出部を上記界磁磁極検出器が検出することにより所定の磁極の位置を認識することを特徴とする第 1の発明のエレベータ用巻き上げ装置にある。

この発明の第 5の発明は、上記被検出部は、上記駆動綱車の表面に所定の磁極の位置に対応して形成された凸部または凹部からなることを特徴とする第 4の発明のエレベータ用巻き上げ装置にある。

この発明の第 6の発明は、上記界磁磁極検出器を、 1対の界磁が形成するピッチの 1 3のピッチで少なくとも 3個設けたことを特徴とする第 1の発明のエレベータ用巻き上げ装置にある。

この発明の第 7の発明は、上記駆動綱車の上記固定軸を基準とした回転を検出する回転検出器と、この回転検出器および上記界磁磁極検出器の検出結果に従つて上記電動機の駆動制御を行う駆動制御手段と、をさらに備え、上記駆動制御手段が、エレベータの起動時に上記駆動綱車に取付けられた界磁磁極位置が不明な時に、仮想の界磁磁極位置に従って上記電動機を起動し、上記界磁磁極検出器が動作して界磁磁極位置が認識されてからは上記界磁磁極検出器および上記回転検出器の検出結果に基づいて駆動制御を行うことを特徴とする第 2または第 6の発明のエレベータ用巻き上げ装置にある。

この発明の第 8の発明は、上記駆動綱車の上記固定軸を基準とした回転を検出する回転検出器と、上記回転検出器で検出された駆動綱車の回転と上記界磁磁極検出器で検出された駆動綱車の回転の差を検出する検出差演算手段と、この検出差演算手段により求められた差値が所定値を越えたとき異常と判断する異常判断手段と、をさらに備えたことを特徴とする第 1の発明のエレベータ用巻き上げ装直にある。

この発明の第 9の発明は、上記回転検出器および上記界磁磁極検出器の検出結果に従って上記電動機の駆動制御を行う駆動制御手段をさらに備え、上記駆動制御手段が、上記検出差演算手段により求められた差値が所定値を超えない場合 ί'こは、当該差値をもとに回転検出器の出力値を修正して制御することを特徴とする第 8の発明のエレベータ用巻き上げ装置にある。

この発明の第 1 0の発明は、上記駆動綱車の上記固定軸を基準とした回転を検出する回転検出器と、上記界磁磁極検出器が上記駆動綱車の回転に伴って検出を行っている時の上記回転検出器の出力を上記界磁磁極検出器の検出位置に対応させて記憶する記憶手段と、上記回転検出器および上記界磁磁極検出器の検出結果に従って上記電動機の駆動制御を行う駆動制御手段と、をさらに備え、上記駆動制御手段が上記記億手段に記憶された値を上記電機子に通電する位相制御に利用することを特徴とする第 1の発明のエレベータ用巻き上げ装置にある。

この発明の第 1 1の発明は、上記駆動綱車の上記固定軸を基準とした回転を検出する回転検出器と、上記回転検出器および上記界磁磁極検出器の検出結果に従つて上記電動機の駆動制御を行う駆動制御手段と、をさらに備え、エレベータ起動時に、界磁磁極検出器が一対の界磁を検出する間に上記回転検出器が検出する値の変化量を求め、上記駆動制御手段が、該変化量を一対の界磁の位相信号の基準値として以後電動機の位相制御を行うことを特徴とする第 1の発明のェレベー夕用巻き上げ装置にある。図面の簡単な説明

図 1はこの発明の実施例 1によるエレベータ用巻き上げ装置の構造を示す断面図、

図 2は図 1の A— A線に沿った断面図、

図 3は図 2の近接スィッチの位置と信号の様子を示す図、

図 4はこの発明の実施例 2によるエレベータ用巻き上げ装置の構造を示す断面図 5は図 4の B— B線に沿った断面図、

図 6はこの発明の実施例 3および 4による巻き上げ装置のィンバータ制御を示すブロック図、

図 7はこの発明の実施例 3の動作を説明するための波形図、

図 8はこの発明の実施例 3の別の動作を説明するための波形図、

図 9はこの発明の実施例 3のさらに別の動作を説明するための波形図、図 1 0はこの発明の実施例 4の動作を説明するための波形図、

図 1 1は従来のァゥクロータからなる巻上機を有するエレベータ装置の斜視図図 1 2は従来のァゥクロータからなるエレベータ用巻き上げ装置の構造を示す断面図である。発明を実施するための最良の形態

実施例 1 .

図 1はァウタロータモータからなる卷上機を含むこの発明の一実施例によるェレベータ用巻き上げ装置の構造を示す断面図である。上記従来の巻き上げ装置と同一もしくは相当部分は同じ符号で示す。

卷上機 8は、両端が支持金具 2 4に支持された固定軸 9、電機子巻線 1 0が巻かれた電機子鉄心 1 1 (電機子）および軸 9に回転可能に支持されて駆動綱車 1 6 を形成した回転子 1 2を主要部として構成されている。なお Oは軸 9の中心蚰を示す。

また、回転子 1 2には、内部に電機子鉄心 1 1と対向して配置された界磁用永久磁石 1 4 (界磁)、外周に主索 1 8を巻掛けるための綱溝 1 5、界磁用永久磁石 1 4の磁極位置を検出するための凹状の加工部 3 0 (被検出部）が設けられている。また軸 9との間に軸受 1 7が設けられている。

なおここでは界磁として永久磁石 1 4を利用した巻上機について説明しているが、永久磁石の替わりに卷線を施した鉄心を配置し（図示せず）、これにスリップリングを介して電力を供給することで永久磁石と同様に磁界を発生する巻上機の場合であつてもこの発明は適用できる。

さらに巻上機 8の外側には、凹状の加工部 3 0の位置を検出するための界磁磁極検出器としての近接スィツチ 2 7、ローラ 2 8を回転子 1 2の外周に押し付けて回転子 1 2の回転速度や回転方向を検出する回転検出器としてのロータリーェンコーダ 2 9が設置されている。 2 5はロータリーエンコーダ 2 9の取付け台である。近接スィッチ 2 7はこの取り付け台 2 5に取り付けても、あるいは専用の取り付け台（図示せず)を設けてこれに取り付けてもよい。

図 2は図 1の A— A線に沿つた断面図で、凹状の加工部 3 0と界磁用永久磁石 1 4と近接スィツチ 2 7 a〜 2 7 cの位置関係を示す。図において界磁用永久磁石 1 4の N極が固着されている位置の、回転軸中心 L Oから放射線状にみて同じ位置となる回転子 1 2の外周部は凹状（3 0 )に加工されているが、 S極が固着されている部分の外周部は凹状に加工されていない。

回転子 1 2の外周に加工された凹凸状の加工部 3 0の位置を検出するために、凹凸状の加工部 3 0に近接して 3個の近接スィツチ 2 7 a〜2 7 cが取り付けられている。近接スィツチ 2 7 a〜2 7 cは、界磁用永久磁石 1 4の N極と S極からなる 1対の極が占める角度をとすると、ノ 3の配置間隔（ピッチ）となる位置に回転子 1 2の外側に沿って取り付けられている。

次に凹凸状の加工部 3 0と近接スィツチ 2 7 a〜 2 7 cの相対的な位置によつて、近接スィツチ 2 7 a〜 2 7 cの信号がそれぞれどのように変化するのかを図 3に従って説明する。但し、便宜上、図 3は凹凸部と磁石の位置および近接スィツチの取付け位置が直線状に示してある。図 3に示す位置から矢印 Sの方向に凹凸部が移動したときの近接スィツチ 2 7 a〜2 7 cの信号の変化は図のように、凹凸部の一対分 αだけ移動する間に、 Ρ 1〜Ρ 6の 6通りに変化する。以後、同じ変化を繰り返す。凹凸部と磁石の極の位置は同一であるから、は界磁の磁極位相の 1周期分 3 6 0度であり、 P l〜 Ρ 6はそれぞれ 6 0度の範囲を示す。つまり、近接スィツチ 2 7 a〜 2 7 cの信号状態の組み合わせから磁極の位置が 6 0度の分解能で求めることができる。周知のように永久磁石式同期電動機では、起動時に界磁用磁石の磁極位置が分からないと起動できない。この実施例で示す方法により、磁極位置が 6 0度の範囲で検出することができるが、仮に磁極位置を 6 0度の真ん中であると仮定すると、実際の磁極との誤差は最大 ± 3 0度となる。この永久磁石式同期電動機をべクトル制御するならば、誤差が最大のとき c o s 3 0 ° = 0. 8 7から 1 3 %のトルク低下となるが、始動するには十分なトルクを発生することができる。回転子 1 2が回転して近接スィツチ 2 7 a〜2 7 cのどれか 1つでも信号が切り替わればその時点で、磁極位置は正確に検出できることになり、それ以降は精度の高い磁極位置信号により電流の位相制御ができる。

従って後述する図 6に示された、電動機である巻上機 8の駆動制御手段が、起動時に対応する界磁磁極のどの位置にあるのか不明なとき、すなわち検出すべき磁極の切り替わり点からどれほど回転したところで停止していたのか不明な時、仮想の界磁位置を導入し、これに基づいて最初の界磁磁極検出器が動作するまで位相制御を行うようにすれば、起動時に界磁位置が不明であつても駆動綱車を起動することができる。

また、凹部と凸部との切り替わり点が磁極の切り替わり点と同一となっているので、近接スィツチ 2 7 a〜 2 7 cの信号から直接磁極の切り替わり点が読み取れる利点がある。一方、回転子 1 2の回転方向および回転速度は、ロータリーェンコーダ 2 9の信号から求める。

また、凹凸状の加工部は回転子の外周に限らず、他の部分でもよく、界磁用磁石の磁極位置と回転軸の中心から放射状に見て同じ位置ならば同じ効果が得られる。また、回転子（駆動綱車）に加工しなくても凹凸状のリングを磁極位置と合わせて回転子の外周に取り付けても同様な効果が得られる。このように、界磁磁極検出器としての近接スィツチ 2 7 a ~ 2 7 cおよび回転検出器としてのロータリーエンコーダ 2 9を個別部品に分け配置し取り外し易くしたので、故障時に点検や交換が容易となる。

また、界磁磁極である界磁用永久磁石 1 4に正確に対応した凹凸状の加工部 3 0に基づいて直接、界磁磁極位置を検出しているので、巻上機の制御が制度良く実施できる。実施例 2.

図 4はこの発明の別の実施例によるエレベータ用巻き上げ装置の構造を示す断面図であり、図 5は図 4の B— B線に沿った断面図である。主要部は図 1および図 2に示したものと同じである。この実施例では、界磁磁極検出器として、界磁用永久磁極 1 4に近接して設けられた 3つの磁気センサ 7 0 a〜 7 0 cを使用している。 7 1はこれらの磁気センサ 7 0 a〜7 0 cのための取付け金具である。；磁気センサ 7 0 a〜7 0 cは、界磁用永久磁界 1 4からの磁界を直接検出することにより、界磁における位置すなわち界磁磁極位置を得ている。

これにより、界磁から発生する磁気を直接、磁気センサで検出するので、構成が簡易となり、またより正確な磁極位置が得られる。さらに界磁用の磁極を永久磁石とすることと組み合わせることにより、停止中においても検出した磁束の大きさから界磁のおおよその位置を検出することができる。実施例 3.

上記実施例 1および 2で説明した、巻上機 8の回転をローラ 2 8を用いてロータリーエンコーダ 2 9で検出し、磁極位置は別の磁極位置検出器を用いて検出した場合の位相制御方法について、図 6および図 7を用いて説明する。図 6は永久磁石を界磁に用いたァウタロータ式同期電動機からなる巻上機 8を駆動するインバー夕の制御ブロック図である。なお、この発明とは直接関係のないエレべ一タの制御部、位置制御部等は省略してある。

図において、上記実施例と同一もしくは相当部分は同一符号で示されている。' 4 3はァウタロータモータからなる卷上機 8の駆動ィンバー夕、 2 7は巻上機 8 内の界磁磁極位置を検出する近接スィツチ、 2 9はローラ 2 8を介して巻上機 8 の回転を検出するロータリーエンコーダである。また、 4 0は電源、 4 1はコンバータ、 4 2は平滑用コンデンサ、 2はエレベータのかご、 4は約合いおもりである。

4 5はロータリーエンコーダ 2 9の信号から速度を求める速度検出部、 4 6はロータリーエンコーダ 2 9の信号から電流の位相を求める位相検出部、 4 7は近接スィツチ 2 7の信号から磁極位置を求める磁極位置検出部、 4 9は速度指令と速度フィ一ドバック信号 ωとを突き合わせてトルク電流指令 i qを演算する速度制御部、 5 0は励磁電流指令 i dとトルク電流指令 i qと位相信号 0から電流指令を演算する電流指令作成部、 5 1は電流指令と電流検出器 4 4からの電流検出信号を突き合わせ、インバータ 4 3へ制御信号を出力する電流制御部である。

5 5は口一タリ一エンコーダ 2 9の信号から電流の位相すなわち界磁の位置を位相検出部 4 6で求めた位置と、近接スィツチ 2 7で検出した信号をもとに磁極位置検出部 4 7で認識した磁極位置と、を関連づけて記憶する記憶手段である。 5 6は近接スィツチ 2 7で検出した信号をもとに磁極位置検出部 4 7で認識した磁極位置と、ロータリーエンコーダ 2 9の信号から位相検出部 4 6を通じて求められた磁極の位置と、の差を求める検出差演算手段である。そして 5 7は検出差演算手段 5 6で求めた検出器の違いによる磁極位置の差すなわちズレが所定値以上になると異常と判断して異常信号を発生する異常判断手段である。

次に、位相信号 0の求め方について図 7を用いて説明する。図において Aは電源投入後の初期状態であり、位相信号は上述の方法にて 3個の近接スィツチ 2 7の信号の組み合わせから求められる位相角 0 Aに設定されている。その後、巻上機 8が回転し、それに伴ってロータリーエンコーダ 2 9からパルス信号が出力されると、位相検出部 4 6においてはこのパルスをカウントし、 1パルスに相当する位相角を掛け合わせて位相信号 0を出力する。また、同期電動機であるから、電流の位相信号 Sと界磁用磁石の磁極位置の周期は同じでなければならない。そこで、例えば図 7のように近接スィツチ 2 7の信号から求めた磁極位置信号の S極から N極への切り替わり時点に位相信号 (9をリセットして 0度に一致させる。し力、し、図 8に示すように、実施例 1の被検出部である凹状の加工部 3 0の加ェ誤差、あるいは界磁磁極検出器である実施例 1の近接スィツチ 2 7 a〜2 7 c および実施例 2の磁気センサ 7 0 a〜7 0 cの設置誤差等で、検出器信号の 1周期の長さが変わることが考えられ。例えば、短くなると位相信号 0は 3 6 0度に達する前に 0度にリセッ卜され、逆に長くなると 3 6 0度を越え、次の周期の途中でリセットされる。このように位相信号 0が不連続となり、モータが滑らかに回転できなくなる。

この対策として、巻上機 8の全周に渡ってそれぞれの磁極 1周器分の長さを回転検出器（ロータリーエンコーダ 2 9 )の出力パルスのカウント値の差として記憶しておく。すなわち、図 8の期間（a )では C 2— C 1、期間（b )では C 3— C 2 、期間（c )では C 4— C 3の値となる。

そして期間（b )のように標準（a )より短い期間では、回転検出器出力パルスの 1カウント分に相当する位相信号 0の変化量を記憶したパルスのカウント値から演算して求め、標準よりも多くして、 1周期が 3 6 0度で終わるように位相信号 0の値を補正する。逆に、期間（c )のように標準（a )より長い期間では、位相信号 0の変化量を標準よりも少なくして、 1周期が 3 6 0度で終わるように位相信号 0の値を補正する。すなわち、図 8の補正しない場合の位相信号では各期間で傾斜が同じであるのに対して、補正した場合の位相信号 0では、記憶した 1周期の長さに応じて傾斜を変えている。このようにすることにより、位相信号 0の値は不連続とはならずスムーズな位相制御ができる。

このような場合の動作について図 6にて説明する。卷上機 8が起動後、磁極位置検出部 4 7で磁極周期の切り替わり点を検出し、最初の 1周期から全周に渡つて各周期に順番に番号を割り当てると共に、その番号と、 1周期毎のロータリーエンコーダ 2 9のカウンタ数の差を記憶手段 5 5へ記憶する。その後、磁極位置検出部 4 7からは、現在何番目の磁極周期内であるかを位相検出部 4 6へ出力し、位相検出部 4 6ではその番号をもとに記憶手段 5 5から該当する磁極周期の力ゥンタ数の差を読み出し、周期の長さを判定する。新たに口一タリーエンコーダ 2 9から入力される信号と周期の長さを対応させて、 1周期が 3 6 0度で終わるように補正して位相信号 0を演算する。補正された位相信号は電流指令作成部 5 0に出力される。

一方、巻上機 8の回転をローラ 2 8を用いてロータリーエンコーダ 2 9で検出しているので、ローラの滑りが発生する可能性がある。次に、この滑りの検出機能と異常信号発生機能について図 9を用いて説明する。

運転中、ローラ 2 8が滑ってロータリーエンコーダ 2 9の回転が巻上機 8の回転よりも遅くなると、図 9の Xで示すように磁極位置信号の切り替わり点で位相信号 0が 3 6 0度から大きくずれてしまう。そこで検出差演算手段 5 6では、磁極位置検出部 4 7からの磁極位置信号の S極から N極への切り替わり時点で、位相検出部 4 6からの位相信号 0が 0度または 3 6 0度からどれだけずれているか演算する。そして異常判断手段 5 7では、図 9に示すように磁極位置検出部 4 7 からの磁極位置信号の S極から N極への切り替わり時点にある幅 dの角度を設け、角度 d内から位相検出部 4 6からの位相信号 0の角度が外れたか否かを監視し、外れた場合には異常信号を出力する。 dの幅はトルクの低下があまり大きくならないことと速度の検出誤差を大きくしないことを考慮して、位相角で 1 0度程度とする。

また、巻上機 8の回転が速くなると近接スィツチ 2 7の動作遅れにより磁極位置信号にも誤差が生じる。この誤差は速度に比例するので、速度フィードバック信号 ωを磁極位置検出部 4 7に入力してこの速度フィ―ドバック信号 ωにて誤差分を補正して磁極位置信号を作ると、前記ローラの滑り検出の精度があがる。一方、口一タリ一エンコーダ 2 9の応答速度は十分に速いので動作遅れは無視できる。実施例 4.

上記実施例 1のように、巻上機 8の回転をローラ 2 8を用いてロータリ一ェンコーダ 2 9にて検出すると、経時的な変化によりローラ 2 8がすり減ることがあり、位相信号に誤差が生じる可能性がある。例えば直径 1 0 O mmのローラ 2 8があり、界磁用永久磁石 1 4の 1対の極の長さとローラ 2 8の外周の 1ノ2がちょうど一致しているとき、ローラ 2 8がひ. 1 mmすり減って直径 9 9 . 8 mm になったとすると、ローラ 2 8が僅か 6 2. 5回転で磁極位相の 9 0度分ずれることになる。位相が 9 0度ずれたら卷上機 8のトルクは 0になってしまう。この対策として、図 1 0に示すように卷上機 8が起動直後に、近接スィッチ 2 7の信号（図では 2 7 aの信号で示す）の 1周期の間で、ロータリーエンコーダ 2 9のパルス数をカウン卜し（図では P B— P Aの値）、この値を位相の 1周期の規準値として以降卷上機 8が停止するまでの位相演算を行う。界磁用永久磁石 1 4 の 1対の極の長さはローラのすり減りに関係なく一定であるから、経時的な変化によりローラの径が変化しても正しく 1周期分のパルス数が検出できる。また数周期分パルス数をカウントし、平均をとるとさらに精度があがる。これは例えば図 6の位相検出器 4 6にこれらの演算記憶および一時記憶機能を持つ修正部 4 6 aを付加することで容易に実施できる。産業上の利用の可能性

以上のように、この発明の第 1の発明によれば、エレべ一夕のかごを釣り下げる主索を巻回し回転する駆動綱車と、この駆動綱車の回転を支持すると共に上記主索より受けた駆動綱車の荷重を受ける固定軸と、上記駆動綱車に取付けられ電動機の一部をなす少なくとも 1対の磁極からなる界磁と、この界磁に対向し上記固定軸に取付けられ電動機の他部をなす電機子と、上記駆動綱車と共に回転する上記界磁の所定の磁極を検出する界磁磁極検出器と、を備えたエレベータ用巻き上げ装置とした。これにより、界磁の位置を直接、正確に検出できる界磁磁極検出器を設けたことで、駆動綱車の回転角制御あるいは電動機の制御が精度良く実施できる。

この発明の第 2の発明では、第 1の発明において上記界磁を永久磁石で構成した。これにより、巻線コイルを使用した界磁を回転する駆動綱車に取付けたのでは、その励磁電流を供給するのにスリップリング等の特別な装置が必要となるが、永久磁石を使用すれば特別な装置は不要となる。

この発明の第 3の発明では、第 1または第 2の発明において上記界磁磁極検出器を当該界磁に近接して対向するように固定部側に取付けられた磁気センサで構成したので、界磁から発生する磁気を直接的に磁気センサで検出できることにより、構成が簡易となり、また前述の永久磁石との組み合わせた場合、停止中でも検出した磁束の大きさから界磁のおおよその位置を検出することができる。この発明の第 4の発明では、第 1の発明において上記駆動綱車に設けられた上記磁極の位置を示す被検出部を上記駆動綱車に上記界磁磁極検出器に対向するように設け、上記被検出部を上記界磁磁極検出器が検出することにより所定の磁極の位置を認識するようにしたので、界磁磁極検出器に対応した最適な被検出部を駆動綱車に施すことで、精度良くまた自由度の高い検出位置を設定することができる。

この発明の第 5の発明では、第 4の発明において上記被検出部を、上記駆動綱車の表面に所定の磁極の位置に対応して形成された凸部または凹部としたので、駆動綱車の本体を構成する部位の一部に、駆動綱車に取付けられる界磁磁極の位置と同期させて加工を施すことで、加工の手間を掛けずにまた特別な被検出手段を構成する部品を追加することなしに被検出部を形成できる。

この発明の第 6の発明では、第 1の発明において、上記界磁磁極検出器を、 1 対の界磁が形成するピッチの 1 3のピッチで少なくとも 3個設けたので、界磁磁極検出器だけでも界磁磁極の位置を 6 0度の分解能で認識できる。つまり少なぃ界磁磁極検出器の数で検出でき、またその分解能であっても電動機の制御では 1 5 %未満のトルク誤差であり、制御性において許容範囲である。

この発明の第 7の発明では、第 2または第 6の発明において、上記駆動綱車の上記固定軸を基準とした回転を検出する回転検出器と、この回転検出器および上記界磁磁極検出器の検出結果に従つて上記電動機の駆動制御を行う駆動制御手段と、をさらに備え、上記駆動制御手段が、エレベータの起動時に上記駆動綱車に取付けられた界磁磁極位置が不明な時に、仮想の界磁磁極位置に従って上記電動機を起動し、上記界磁磁極検出器が動作して界磁磁極位置が認識されてからは上記界磁磁極検出器および上記回転検出器の検出結果に基づいて駆動制御を行うようにした。これにより、起動時に対応する界磁のどの位置にあるのか不明なとき、すなわち検出すべき地点 (界磁磁極の切り替わり点)からどれほど回転したところで停止しているのか不明な時、仮想の界磁磁極位置を導入して最初の界磁磁極検出器が動作するまで位相制御を行うので、起動時に界磁位置が不明であつても駆動綱車を起動することができる。この発明の第 8の発明では、第 1の発明において、上記駆動綱車の上記固定軸を基準とした回転を検出する回転検出器と、上記回転検出器で検出された駆動綱車の回転と上記界磁磁極検出器で検出された駆動綱車の回転の差を検出する検出差演算手段と、この検出差演算手段により求められた差値が所定値を越えたとき異常と判断する異常判断手段と、をさらに設けたので、回転検出器あるいは界磁磁極検出器や被検出部の異常をいち早く見つけることができる。

この発明の第 9の発明では、第 8の発明において、上記回転検出器および上記界磁磁極検出器の検出結果に従つて上記電動機の駆動制御を行う駆動制御手段をさらに設け、上記駆動制御手段が、上記検出差演算手段により求められた差値が所定値を超えない場合には、当該差値をもとに回転検出器の出力値を修正して制御するようにしたので、ローラの経年的な蘑耗等の軽微な異常が発生した時は、回転検出器の検出値をわずかに修正するのみで当面運転を継続することが可能であり、異常検出によるエレベータの休止を最小限にすることができる。

この発明の第 1 0の発明では、第 1の発明において、上記駆動綱車の上記固定軸を基準とした回転を検出する回転検出器と、上記界磁磁極検出器が上記駆動綱車の回転に伴って検出を行っている時の上記回転検出器の出力を上記界磁磁極検出器の検出位置に対応させて記憶する記憶手段と、上記回転検出器および上記界磁磁極検出器の検出結果に従つて上記電動機の駆動制御を行う駆動制御手段と、をさらに設け、上記駆動制御手段が上記記億手段に記憶された値を上記電機子に通電する位相制御に利用するようにした。界磁磁極検出器もしくは対応する被検出部の設置精度が、駆動綱車の一回転に渡る位相制御に対して影響を与える可能性が有る。さらに、一回転における界磁対のピッチは必ずしも等分されるとは限らない。そこで個々の界磁磁極検出器の検出値と回転検出器での検出値を記憶しておくことにより、その値を参照することで相互に補完し、精度の良い位相制御を実施することができる。

この発明の第 1 1の発明は、第 1の発明において、上記駆動綱車の上記固定軸を基準とした回転を検出する回転検出器と、上記回転検出器および上記界磁磁極検出器の検出結果に従って上記電動機の駆動制御を行う駆動制御手段と、をさらに設け、エレベータ起動時に、界磁磁極検出器が一対の界磁を検出する間に上記回転検出器が検出する値の変化量を求め、上記駆動制御手段が、該変化量を一対の界磁の位相信号の基準値として以後電動機の位相制御を行うようにした。これにより、界磁磁極に対応する回転検出器の値が正確でないあるいは不明な時は、最初の一対の界磁を界磁磁極検出器が検出する間の回転検出器の検出値の変化を仮の基準として、以後の位相制御演算に利用するもので、以後の界磁の位置が不明であっても、比較的正確に位相演算を実施することができる。この駆動制御によって、駆動綱車が一回転すれば、その間に第 1 0の発明に示すように相互の位置を正確に認識すれば、それ以後の位相制御が精度良く実施できる。

Claims

請求の範囲

1. ェレベータのかごを釣り下げる主索を巻回し回転する駆動綱車と、この駆動綱車の回転を支持すると共に上記主索より受けた駆動綱車の荷重を受ける固定軸と、

上記駆動綱車に取付けられ電動機の一部をなす少なくとも 1対の磁極からなる界磁と、

この界磁に対向し上記固定軸に取付けられ電動機の他部をなす電機子と、上記駆動綱車と共に回転する上記界磁の所定の磁極を検出する界磁磁極検出器を備えたエレベータ用巻き上げ装置。

2. 上記界磁が、永久磁石からなることを特徴とする請求項 1に記載のエレべ —タ用巻き上げ装置。

3. 上記界磁磁極検出器は、当該界磁に近接して対向するように固定部側に取付けられた磁気センサからなることを特徴とする請求項 1または 2に記載のェレベータ用巻き上げ装置。

4. 上記駆動綱車に設けられた上記磁極の位置を示す被検出部を上記駆動綱車に上記界磁磁極検出器に対向するように設け、上記被検出部を上記界磁磁極検出器が検出することにより所定の磁極の位置を認識することを特徴とする請求項 1 に記載のエレベータ用巻き上げ装置。

5. 上記被検出部は、上記駆動綱車の表面に所定の磁極の位置に対応して形成された凸部または凹部からなることを特徴とする請求項 4に記載のエレベータ用巻き上げ装置。

6. 上記界磁磁極検出器を、 1対の界磁が形成するピッチの 1 3のピッチで少なくとも 3個設けたことを特徴とする請求項 1に記載のエレベータ用巻き上げ

7. 上記駆動綱車の上記固定軸を基準とした回転を検出する回転検出器と、この回転検出器および上記界磁磁極検出器の検出結果に従って上記電動機の駆動制御を行う駆動制御手段と、

をさらに備え、上記駆動制御手段が、エレベータの起動時に上記駆動綱車に取付けられた界磁磁極位置が不明な時に、仮想の界磁磁極位置に従って上記電動機を起動し、上記界磁磁極検出器が動作して界磁磁極位置が認識されてからは上記界磁磁極検出器および上記回転検出器の検出結果に基づいて駆動制御を行うことを特徴とする請求項 2または 6に記載のエレベータ用巻き上げ装置。

8. 上記駆動綱車の上記固定軸を基準とした回転を検出する回転検出器と、上記回転検出器で検出された駆動綱車の回転と上記界磁磁極検出器で検出された駆動綱車の回転の差を検出する検出差演算手段と、

この検出差演算手段により求められた差値が所定値を越えたとき異常と判断する異常判断手段と、

をさらに備えたことを特徴とする請求項 1に記載のエレベータ用巻き上げ装置

9. 上記回転検出器および上記界磁磁極検出器の検出結果に従って上記電動機の駆動制御を行う駆動制御手段をさらに備え、

上記駆動制御手段が、上記検出差演算手段により求められた差値が所定値を超えない場合には、当該差値をもとに回転検出器の出力値を修正して制御することを特徴とする請求項 8に記載のエレベータ用巻き上げ装置。

1 0. 上記駆動綱車の上記固定軸を基準とした回転を検出する回転検出器と、上記界磁磁極検出器が上記駆動綱車の回転に伴って検出を行っている時の上記回転検出器の出力を上記界磁磁極検出器の検出位置に対応させて記憶する記憶手段と、

上記回転検出器および上記界磁磁極検出器の検出結果に従って上記電動機の駆動制御を行う駆動制御手段と、

をさらに備え、上記駆動制御手段が上記記億手段に記憶された値を上記電機子に通電する位相制御に利用することを特徴とする請求項 1に記載のエレベータ用巻き上げ装置。

1 1 . 上記駆動綱車の上記固定軸を基準とした回転を検出する回転検出器と、上記回転検出器および上記界磁磁極検出器の検出結果に従って上記電動機の駆動制御を行う駆動制御手段と、

をさらに備え、エレベータ起動時に、界磁磁極検出器が一対の界磁を検出する間に上記回転検出器が検出する値の変化量を求め、上記駆動制御手段が、該変化量を一対の界磁の位相信号の基準値として以後電動機の位相制御を行うことを特徴とする請求項 1に記載のエレベータ用巻き上げ装置。

補正書の請求の範囲

[1998年 1月 22日（22. 01. 98 ) 国際事務局受理：出顔当初の請求の範囲 1， 7, 8及び 10— 1 1は補正された；出願当初の請求の範囲 4及び 5は取り下げられた；他の請求の範囲は変更なし。（4頁） ]

1. (補正後）エレベータのかごを釣り下げる主索を巻回し回転する駆動網車と、この駆動綱車の回転を支持すると共に上記主索より受けた駆動綱車の荷重を受ける固定軸と、

この界磁に対向し上記固定軸に取付けられ電動機の他部をなす電機子と、上記駆動綱車の表面に所定の磁極の位置に対応して形成された凸部または凹部からなり、磁極の位置を示す被検出部と、

上記被検出部に対向し、上記駆動綱車と共に回転する所定の磁極の位置を検出する界磁磁極検出器と、

を備えたことを特徴とするエレベータ用巻き上げ装置。

2. 上記界磁が、永久磁石からなることを特徴とする請求項 1に記載のエレべータ用巻き上げ装置。

3. 上記界磁磁極検出器は、当該界磁に近接して対向するように固定部側に取付けられた磁気センサからなることを特徴とする請求項 1または 2に記載のエレベータ用巻き上げ装置。

4. (削除）

5. (削除）

6. 上記界磁磁極検出器を、 1対の界磁が形成するピッチの 1Z3のピッチで

-19- 補正された用紙（条約第 19条）少なくとも 3個設けたことを特徴とする請求項 1に記載のエレベータ用巻き上げ装置。

7. (補正後）エレベータのかごを釣り下げる主索を巻回し回転する駆動綱車とこの駆動綱車の回転を支持すると共に上記主索より受けた駆動綱車の荷重を受ける固定軸と、

この界磁に対向し上記固定軸に取付けられ電動機の他部をなす電機子と、上記駆動綱車と共に回転する上記界磁の所定の磁極を検出する界磁磁極検出器と、

上記駆動綱車の上記固定軸を基準とした回転を検出する回転検出器と、この回転検出器および上記界磁磁極検出器の検出結果に従つて上記電動機の駆動制御を行う駆動制御手段と、

を備え、上記駆動制御手段が、エレベータの起動時に上記駆動綱車に取付けられた界磁磁極位置が不明な時に、仮想の界磁磁極位置に従って上記電動機を起動し、上記界磁磁極検出器が動作して界磁磁極位置が認識されてからは上記界磁磁極検出器および上記回転検出器の検出結果に基づいて駆動制御を行うことを特徴とするエレベータ用巻き上げ装置。

8. (捕正後）ェレベータのかごを釣り下げる主索を巻回し回転する駆動綱車とこの駆動綱車の回転を支持すると共に上記主索より受けた駆動綱車の荷重を受ける固定軸と、

上記駆動綱車に取付けられ電動機の一部をなす少なくとも 1対の磁極からなる

-20- 補正された用紙（条約第 19条）界磁と、

上記駆動綱車の上記固定軸を基準とした回転を検出する回転検出器と、上記回転検出器で検出された駆動綱車の回転と上記界磁磁極検出器で検出された駆動綱車の回転の差を検出する検出差演算手段と、

を備えたことを特徴とするエレベータ用巻き上げ装置。

1 0. (補正後）エレベータのかごを釣り下げる主索を巻回し回転する駆動網車と、

この駆動綱車の回転を支持すると共に上記主索より受けた駆動綱車の荷重を受ける固定軸と、

-21 - 補正された用紙（条約第 19条）上記駆動綱車の上記固定軸を基準とした回転を検出する回転検出器と、上記界磁磁極検出器が上記駆動綱車の回転に伴って検出を行っている時の上記回転検出器の出力を上記界磁磁極検出器の検出位置に対応させて記憶する記憶手段と、

を備え、上記駆動制御手段が上記記億手段に記憶された値を上記電機子に通電する位相制御に利用することを特徴とするエレベータ用巻き上げ装置。

1 1 . (補正後）エレベータのかごを釣り下げる主索を卷回し回転する駆動網車と、

上記駆動綱車の上記固定轴を基準とした回転を検出する回転検出器と、上記回転検出器および上記界磁磁極検出器の検出結果に従って上記電動機の駆動制御を行う駆動制御手段と、

を備え、エレベータ起動時に、界磁磁極検出器が一対の界磁を検出する間に上記回転検出器が検出する値の変化量を求め、上記駆動制御手段が、該変化量を一対の界磁の位相信号の基準値として以後電動機の位相制御を行うことを特徴とするエレベータ用巻き上げ装置。

-22-

補正された用紙（条約第 19条）条約 1 9条に基づく説明書補正ざれた請求項第 1項は、出願時の請求項第 1項、第 4項そして第 5項の要素を結合することにより、請求の範囲を減縮したものである。

請求項第 2項、第 3項および第 6項は、請求の範囲を変更していない。但し、本項が従属する請求項第 1項が補正により減縮されているので、総体としては減縮されている。

請求項第 4項および第 5項は、削除する。

請求項第 7項、第 8項、第 1 0項および第 1 1項は、出願時の請求項第 1項が捕正されるのに伴い、出願時の第 1項と結合したものである。

請求項第 9項は、請求の範囲を変更していない。