WO2011048664A1

WO2011048664A1 - エレベータの安全装置

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Publication number: WO2011048664A1
Application number: PCT/JP2009/068056
Authority: WO
Inventors: 潤橋本; 益誠柴田
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2009-10-20
Filing date: 2009-10-20
Publication date: 2011-04-28
Also published as: EP2492231A1; CN102574662A; JPWO2011048664A1; KR20120042991A

Abstract

　モータ又はブレーキの電源供給を遮断するためのリレーに対応して設けられた２つのリレードライバの各々について確実に故障を検出することができるエレベータの安全装置を提供する。このため、第１及び第２演算装置の一方が駆動指令を出力するとともに第１及び第２演算装置の他方が遮断指令を出力するように協調動作が実施され、第１及び第２演算装置は、協調動作中の接点信号出力装置による診断用接点信号の出力状態に基づいて、第１及び第２ドライバの故障診断を行う構成とした。

Description

エレベータの安全装置

　この発明は、エレベータの安全装置に関するものである。

　従来のエレベータの安全装置においては、演算装置がリレードライバを介してリレーの駆動を制御し、モータ又はブレーキへの電源供給を制御していた。しかし、演算装置の異常やドライバの短絡故障により、非常時にモータやブレーキへの電源供給を遮断することができなくなることがある。

　ここで、２つのスイッチをブレーキコイルに直列に接続し、スイッチの一方が故障したときに、スイッチの他方を用いてブレーキコイルに流れる電流を遮断するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２００８／１５２７２２号

　しかし、特許文献１記載のものでは、スイッチの他方の故障を検出することができない。従って、特許文献１記載の２つのスイッチをリレードライバとして適用したとしても、リレードライバのいずれか一つについては故障を検出することができないという問題があった。

　この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、モータ又はブレーキの電源供給を遮断するためのリレーに対応して設けられた２つのリレードライバの各々について確実に故障を検出することができるエレベータの安全装置を提供することである。

　この発明に係るエレベータの安全装置は、エレベータのモータ又はブレーキへの電源供給を遮断する機能を有するリレーと、前記リレーに対して直列に接続された第１ドライバと、前記リレー及び前記第１ドライバに対して直列に接続された第２ドライバと、前記リレーへ駆動電圧を印加するための駆動指令と前記駆動電圧を遮断するための遮断指令の一方を状況に応じて前記第１ドライバに出力する第１演算装置と、前記駆動電圧を印加するための駆動指令と前記駆動電圧を遮断するための遮断指令の一方を状況に応じて前記第２ドライバに出力する第２演算装置と、前記リレーの動作に応じて診断用接点信号を出力する接点信号出力装置と、を備え、前記第１及び第２演算装置の一方が前記駆動指令を出力するとともに前記第１及び第２演算装置の他方が前記遮断指令を出力するように協調動作が実施され、前記第１及び第２演算装置は、前記協調動作中の前記接点信号出力装置による前記診断用接点信号の出力状態に基づいて、前記第１及び第２ドライバの故障診断を行うものである。

　この発明によれば、モータ又はブレーキの電源供給を遮断するためのリレーに対応して設けられた２つのリレードライバの各々について確実に故障を検出することができる。

この発明の実施の形態１におけるエレベータの安全装置が利用されるエレベータ全体の構成図である。この発明の実施の形態１におけるエレベータの安全装置のモータ電源リレー診断用接点が閉成しているときの故障診断手順を説明するための図である。この発明の実施の形態１におけるエレベータの安全装置のモータ電源リレー診断用接点が開放しているときの故障診断手順を説明するための図である。

　この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
　図１はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの安全装置が利用されるエレベータ全体の構成図である。
　図１において、１はモータ電源である。２は電力変換装置である。３はモータである。このモータ３は、電力変換装置２を介してモータ電源１から供給された電力により回転する機能を備える。４はシーブである。このシーブ４は、モータ３の回転に追従して回転する機能を備える。

　５は主ロープである。この主ロープ５は、シーブ４に巻き掛けられる。６は乗りかごである。この乗りかご６は、主ロープ５の一端に連結される。７は釣合おもりである。この釣合おもり７は主ロープ５の他端に連結される。８はブレーキ電源である。９はブレーキである。このブレーキ９は、ブレーキ電源８から供給される電力が遮断されると、モータ３の回転を制動する機能を備える。

　１０はモータ電源リレー接点である。このモータ電源リレー接点１０は、ａ接点からなる。このモータ電源リレー接点１０は、モータ電源１と電力変換装置２との間の配線上に設けられる。１１はブレーキ電源リレー接点である。このブレーキ電源接点１１は、ａ接点からなる。このブレーキ電源リレー接点１１は、ブレーキ電源８とブレーキ９との間の配線上に設けられる。

　１２は電子安全装置である。この電子安全装置１２は、モータ電源リレー接点１０、ブレーキ電源リレー接点１１の閉成及び開放を制御する機能を備える。また、電子安全装置１２は、エレベータの非常事態を検出する機能を備える。

　上記構成のエレベータにおいては、非常事態が発生すると、電子安全装置１２の制御により、モータ電源リレー接点１０及びブレーキ電源リレー接点１１が開放する。これらのリレー接点１０、１１の開放により、モータ３及びブレーキ９への電源供給が遮断される。そして、駆動力を失ったモータ３をブレーキ９が制動することにより、乗りかご６が非常停止する。この非常停止により、乗りかご６内の利用者の安全を図ることができる。

　次に、電子安全装置１２の内部構成をより詳細に説明する。
　１３はモータ電源リレーである。このモータ電源リレー１３は、電源と接地との間に設けられたモータ電源リレー配線１４上に配置される。このモータ電源リレー１３は、モータ電源リレー接点１０の閉成及び開放を制御するためのものである。即ち、モータ電源リレー１３に駆動電圧が印加されている場合は、モータ電源リレー接点１０が閉成する。一方、モータ電源リレー１３への駆動電圧が遮断されている場合は、モータ電源リレー接点１０が開放する。

　１５は第１モータ電源リレードライバである。この第１モータ電源リレードライバ１５は、トランジスタからなる。この第１モータ電源リレードライバ１５は、モータ電源リレー用配線１４上でモータ電源リレー１３に対して直列に接続される。１６は第２モータ電源リレードライバである。この第２モータ電源リレードライバ１６は、トランジスタからなる。この第２モータ電源リレードライバ１６は、モータ電源リレー用配線１４上でモータ電源リレー１３及び第１モータ電源リレードライバ１５に対して直列に接続される。即ち、モータ電源リレー１３に対し、第１及び第２モータ電源リレードライバ１５、１６が二重系構成となっている。

　１７はブレーキ電源リレーである。このブレーキ電源リレー１７は、電源と接地との間に設けられたブレーキ電源リレー用配線１８上に配置される。このブレーキ電源リレー１７は、ブレーキ電源リレー接点１１の閉成及び開放を制御するためのものである。即ち、ブレーキ電源リレー１７に駆動電圧が印加されている場合は、ブレーキ電源リレー接点１１が閉成する。一方、ブレーキ電源リレー１７への駆動電圧が遮断されている場合は、ブレーキ電源リレー接点１１が開放する。

　１９は第１ブレーキ電源リレードライバである。この第１ブレーキ電源リレードライバ１９は、トランジスタからなる。この第１ブレーキ電源リレードライバ１９は、ブレーキ電源リレー用配線１８上でブレーキ電源リレー１７に対して直列に接続される。２０は第２ブレーキ電源リレードライバである。この第２ブレーキ電源リレードライバ２０は、トランジスタからなる。この第２ブレーキ電源リレードライバ２０は、ブレーキ電源リレー用配線１８上でブレーキ電源リレー１７及び第１ブレーキ電源リレードライバ１９に対して直列に接続される。即ち、ブレーキ電源リレー１７に対し、第１及び第２ブレーキ電源リレードライバ２０が二重系構成となっている。

　そして、各ドライバ１５、１６、１９、２０の制御も、第１演算装置２１、第２演算装置２を利用した二重系構成となっている。具体的には、第１演算装置２１は、第１モータ電源リレードライバ１５と第１ブレーキ電源リレードライバ１９とに状況に応じた制御指令を出力する機能を備える。また、第２演算装置２２は、第２モータ電源リレードライバ１６と第２ブレーキ電源リレードライバ２０とに状況に応じた制御指令を出力する機能を備える。

　より具体的には、第１演算装置２１は、第１モータ電源リレードライバ１５に対し、モータ電源リレー１３へ駆動電圧を印加するための駆動指令を出力する機能を備える。また、第１演算装置２１は、第１モータ電源リレードライバ１５に対し、モータ電源リレー１３への駆動電圧を遮断するための遮断指令を出力する機能を備える。さらに、第１演算装置２１は、第１ブレーキ電源リレードライバ１９に対し、ブレーキ電源リレー１７へ駆動電圧を印加するための駆動指令を出力する機能を備える。加えて、第１演算装置２１は、第１ブレーキ電源リレードライバ１９に対し、ブレーキ電源リレー１７への駆動電圧を遮断するための遮断指令を出力する機能を備える。

　一方、第２演算装置２２は、第２モータ電源リレードライバ１６に対し、モータ電源リレー１３へ駆動電圧を印加するための駆動指令を出力する機能を備える。また、第２演算装置２２は、第２モータ電源リレードライバ１６に対し、モータ電源リレー１３への駆動電圧を遮断するための遮断指令を出力する機能を備える。さらに、第２演算装置２２は、第２ブレーキ電源リレードライバ２０に対し、ブレーキ電源リレー１７へ駆動電圧を印加するための駆動指令を出力する機能を備える。加えて、第２演算装置２２は、第２ブレーキ電源リレードライバ１６に対し、ブレーキ電源リレー１７への駆動電圧を遮断するための遮断指令を出力する機能を備える。

　２３はモータ電源リレー診断用接点である。このモータ電源リレー診断用接点２３は、ａ接点からなる。このモータ電源リレー診断用接点２３は、電源と第１及び第２演算装置２１、２２との間の配線上に設けられる。このモータ電源リレー診断用接点２３は、モータ電源リレー１３の動作に応じて診断用ａ接点信号を出力する接点信号出力装置として機能する。

　２４はブレーキ電源リレー診断用接点である。このブレーキ電源リレー診断用接点２４は、ａ接点からなる。このブレーキ電源リレー診断用接点２４は、電源と第１及び第２演算装置２１、２２との間の配線上に設けられる。このブレーキ電源リレー診断用接点２４は、ブレーキ電源リレー１７の動作に応じて診断用ａ接点信号を出力する接点信号出力装置として機能する。

　上記構成の電子安全装置１２には、乗りかご６の停止状態等、エレベータの運行状態を示す様々な信号が入力される。そして、エレベータの通常運行中に乗りかご６が停止した場合は、第１及び第２演算装置２１、２２が協調動作を実施して、各リレードライバ１５、１６、１９、２０の故障を自己診断するように構成されている。

　具体的には、第１及び第２演算装置２１、２２の一方が、対応するドライバに駆動指令を出力する。また、これと同時に、第１及び第２演算装置２１、２２の他方が、対応するドライバに遮断指令を出力する。そして、第１及び第２演算装置２１、２２は、各診断用接点２３、２４を介した診断用接点信号の出力状態を監視して、各リレードライバ１５、１６、１９、２０の故障診断を行うように構成されている。

　次に、第１及び第２モータ電源リレードライバ１５、１６、第１及び第２ブレーキ電源リレードライバ１９、２０の故障診断の方法を具体的に説明する。第１及び第２モータ電源リレードライバ１５、１６の故障診断と第１及び第２ブレーキ電源リレードライバ１９、２０の故障診断は同様の方法で行う。従って、以下では、図２及び図３を用いて、第１及び第２モータ電源リレードライバ１５、１６の故障診断について説明することとする。

　図２はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの安全装置のモータ電源リレー診断用接点が閉成しているときの故障診断手順を説明するための図である。図３はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの安全装置のモータ電源リレー診断用接点が開放しているときの故障診断手順を説明するための図である。

　まず、図２を用いて、モータ電源リレー診断用接点２３が閉成している場合について説明する。図２において、２５は第１モータ電源リレードライバ１５への制御指令である。具体的には、第１演算装置２１は、第１モータ電源リレードライバ１５の制御端子に駆動指令としてＨｉレベルの信号を出力する。一方、第１演算装置２１は、第１モータ電源リレードライバ１５の制御端子に遮断指令としてＬｏｗレベルの信号を出力する。

　２６は第２モータ電源リレードライバ１６への制御指令である。具体的には、第２演算装置２２は、第２モータ電源リレードライバ１６の制御端子に駆動指令としてＨｉレベルの信号を出力する。一方、第２演算装置２２は、第２モータ電源リレードライバ１６の制御端子に遮断指令としてＬｏｗレベルの信号を出力する。

　２７はモータ電源リレー診断用接点２３の信号状態である。具体的には、モータ電源リレー診断用接点２３が閉成しているときは、Ｈｉレベルの信号が第１及び第２演算装置２１、２２に入力される。一方、モータ電源リレー診断用接点２３が開放しているときは、Ｌｏｗレベルの信号が第１及び第２演算装置２１、２２に入力される。

　図２の初期状態において、第１及び第２演算装置２１、２２は、ともに制御指令２５、２６として駆動指令を出力している。このとき、第１及び第２モータ電源リレードライバ１５、１６がともにＯＮ状態であれば、モータ電源リレー１３に駆動電圧が印加される。この場合、モータ電源リレー診断用接点２３の信号状態２７は閉成状態となる。

　この状態で、まず、第１演算装置２１が制御指令２５として遮断指令を出力するとともに第２演算装置２２が制御指令２６として駆動指令の出力を維持する。このとき、第１演算装置２１が遮断指令を出力した後、予め設定された一定時間が経過する前に、モータ電源リレー診断用接点２３の信号状態２７が開放状態となっている。この場合、第１及び第２演算装置２１、２２は、第１モータ電源ドライバ１５が遮断指令に追従してＯＦＦ状態になったと判断し、短絡異常が発生していないと判定する。

　その後、第１演算装置２１が制御指令２５として駆動指令を出力するとともに第２演算装置２２が制御指令２６として遮断指令を出力する。しかし、第２演算装置２２が遮断指令を出力した後、予め設定された一定時間が経過しても、モータ電源リレー診断用接点２３の信号状態２７は開放状態を維持したままである。この場合、第１及び第２演算装置２１、２２は、第２モータ電源ドライバ１６が遮断指令に追従せずにＯＮ状態を維持していると判断し、短絡異常が発生していると判定する。

　次に、図３を用いて、モータ電源リレー診断用接点２３が開放している場合について説明する。図３の初期状態において、第１及び第２演算装置２１、２２は、ともに制御指令２５、２６として遮断指令を出力している。このとき、第１及び第２モータ電源リレードライバ１５、１６の少なくとも一方がＯＦＦ状態であれば、モータ電源リレー１３への駆動電圧が遮断される。この場合、モータ電源リレー診断用接点２３の信号状態２７は開放状態となる。

　この状態で、まず、第１演算装置２１が制御指令２５として遮断指令の出力を維持するとともに第２演算装置２２が制御指令２６として駆動指令を出力する。このとき、第２演算装置２２が駆動指令を出力した後、予め設定された一定時間が経過しても、モータ電源リレー診断用接点２３の信号状態２７が開放状態を維持したままである。この場合、第１及び第２演算装置２１、２２は、第１モータ電源ドライバ１５が遮断指令に追従してＯＦＦ状態を維持していると判断し、短絡異常が発生していないと判定する。

　その後、第１演算装置２１が制御指令２５として駆動指令を出力するとともに第２演算装置２２が制御指令２６として遮断指令を出力する。しかし、第１演算装置２１が駆動指令を出力した後、予め設定された一定時間内に、モータ電源リレー診断用接点２３の信号状態２７が開放状態となってしまう。この場合、第１及び第２演算装置２１、２２は、第２モータ電源ドライバ１６が遮断指令に追従せずにＯＮ状態を維持していると判断し、短絡異常が発生していると判定する。

　以上で説明した実施の形態１によれば、第１及び第２演算装置２１、２２の一方が駆動指令を出力するとともに第１及び第２演算装置２１、２２の他方が遮断指令を出力するように協調動作が実施される。そして、第１及び第２演算装置２１、２２は、協調動作中の各診断用接点２３、２４の信号状態に基づいて、各ドライバ１５等の故障診断を行う。

　具体的には、第１及び第２演算装置２１、２２にａ接点信号が入力されているときに、協調動作が実施された後、予め設定された一定時間が経過してもａ接点信号の入力が継続している場合は、第１及び第２演算装置２１、２２の他方に対応するドライバが異常と判定される。また、ａ接点指令が入力されていないときに、協調動作が実施された後、予め設定された一定時間が経過する前にａ接点信号が入力された場合は、第１及び第２演算装置２１、２２の一方に対応するドライバが異常と判定される。

　これにより、リレードライバ１５等の各々について故障を確実に検出することができる。このため、非常時に片側の系統のリレードライバや演算装置が故障しても、モータ１やブレーキ９への電源供給を確実に遮断することができる。

　また、第１及び第２演算装置２１、２２は、乗りかご６の停止時に、各リレードライバ１５等の故障診断を行う。このため、エレベータの運行を妨げずに、各リレードライバ１５等の故障診断を行うことができる。

　以上のように、この発明に係るエレベータの安全装置によれば、非常時にモータ又はブレーキへの電源供給を遮断するエレベータに利用できる。

　１　モータ電源、　２　電力変換装置、　３　モータ、　４　シーブ、
　５　主ロープ、　６　乗りかご、　７　釣合おもり、　８　ブレーキ電源、
　９　ブレーキ、　１０　モータ電源リレー接点、　１１　ブレーキ電源リレー接点、
１２　電子安全装置、　１３　モータ電源リレー、　１４　モータ電源リレー用配線、　１５　第１モータ電源リレードライバ、　１６　第２モータ電源リレードライバ、
１７　ブレーキ電源リレー、　１８　ブレーキ電源リレー用配線、
１９　第１ブレーキ電源リレードライバ、　２０　第２ブレーキ電源リレードライバ、　２１　第１演算装置、　２２　第２演算装置、　２３　モータ電源リレー診断用接点、
２４　ブレーキ電源リレー診断用接点、　２５　第１ドライバへの制御指令、
２６　第２ドライバへの制御指令、　２７　モータ電源リレー診断用接点信号

Claims

　エレベータのモータ又はブレーキへの電源供給を遮断する機能を有するリレーと、
　前記リレーに対して直列に接続された第１ドライバと、
　前記リレー及び前記第１ドライバに対して直列に接続された第２ドライバと、
　前記リレーへ駆動電圧を印加するための駆動指令と前記駆動電圧を遮断するための遮断指令の一方を状況に応じて前記第１ドライバに出力する第１演算装置と、
　前記駆動電圧を印加するための駆動指令と前記駆動電圧を遮断するための遮断指令の一方を状況に応じて前記第２ドライバに出力する第２演算装置と、
　前記リレーの動作に応じて診断用接点信号を出力する接点信号出力装置と、
を備え、
　前記第１及び第２演算装置の一方が前記駆動指令を出力するとともに前記第１及び第２演算装置の他方が前記遮断指令を出力するように協調動作が実施され、
　前記第１及び第２演算装置は、前記協調動作中の前記接点信号出力装置による前記診断用接点信号の出力状態に基づいて、前記第１及び第２ドライバの故障診断を行うことを特徴とするエレベータの安全装置。
　前記接点信号出力装置は、前記診断用接点信号としてａ接点信号を出力し、
　前記第１及び第２演算装置は、前記第１及び第２演算装置に前記ａ接点信号が入力されているときに前記協調動作が実施された後、予め設定された一定時間が経過しても前記ａ接点信号の入力が継続している場合は、前記第１及び第２演算装置の他方に対応するドライバを異常と判定することを特徴とする請求項１記載のエレベータの安全装置。
　前記第１及び第２演算装置は、前記第１及び第２演算装置に前記ａ接点指令が入力されていないときに前記協調動作が実施された後、予め設定された一定時間が経過する前に前記ａ接点信号が入力された場合は、前記第１及び第２演算装置の他方に対応するドライバを異常と判定することを特徴とする請求項２記載のエレベータの安全装置。
　前記第１及び第２演算装置は、前記エレベータのかごの停止時に、前記協調動作を実施し、前記第１及び第２ドライバの故障診断を行うことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれかに記載のエレベータの安全装置。