WO2018235245A1 - エレベータ装置 - Google Patents

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WO2018235245A1
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英敬 石黒
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三菱電機株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/34—Details, e.g. call counting devices, data transmission from car to control system, devices giving information to the control system
    • B66B1/36—Means for stopping the cars, cages, or skips at predetermined levels
    • B66B1/40—Means for stopping the cars, cages, or skips at predetermined levels and for correct levelling at landings

Definitions

  • the present invention relates to an elevator apparatus, and more particularly to an elevator apparatus that performs re-sorting operation (releveling operation) when a car is out of the landing tolerance range.
  • Patent Document 1 describes an elevator apparatus that performs re-flooring operation (re-leveling operation) when the car is out of the landing tolerance range.
  • the speed command of the elevator landing area is corrected according to the load in the car in order to take into consideration the expansion and contraction of the hoisting rope due to the load load in the car. More specifically, when the load in the car is heavier than the reference value, the landing speed command is corrected in the increasing direction, and conversely, when the load is lighter, it is corrected in the decreasing direction.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and it is an object of the present invention to provide an elevator apparatus capable of suppressing the occurrence of vibration of a car during realignment operation.
  • the speed at the time of realignment operation is corrected based on the current height of the car.
  • Embodiment 1 The whole structure of the elevator apparatus based on Embodiment 1 of this invention is shown by FIG.
  • the elevator apparatus comprises a car 1 for passengers to ride on, a hoisting rope 2 whose amount of expansion and contraction differs depending on the height of the car 1, and a counterweight 3 provided on the opposite side of the car 1 via the hoisting rope 2 Have.
  • the hoisting rope 2 is hung on a hoisting machine 4, and the hoisting rope 2 is wound up by the hoisting machine 4 to raise and lower the car 1.
  • a rotation speed detector 5 for detecting the rotation speed of the hoisting machine 4 is attached to the hoisting machine 4.
  • the rotation speed detector 5 outputs the rotation speed of the hoisting machine 4 in the form of a pulse signal.
  • the rotation speed detector 5 may be attached to a sheave portion of a speed governor (not shown) connected via a speed governor rope (not shown).
  • a plate 6 is attached at a position corresponding to each floor.
  • a plurality of plates 6 may be attached to a zone for permitting opening and closing of the door, a zone for permitting re-floor alignment operation, or the like.
  • a plate detector 7 for detecting the plate 6 is attached to the car 1.
  • the plate detector 7 detects the plate 6 and outputs a detection signal.
  • a plurality of plates 6 are attached to a zone for permitting opening and closing of a door, a zone for permitting re-flooring operation, and the like, a plurality of plate detectors 7 corresponding to the car 1 are also attached.
  • the control device 8 of the elevator apparatus includes a car height calculation unit 9, a floor height storage unit 10, a remaining distance calculation unit 11, a re-bed alignment operation control unit 12, a speed command correction unit 13, and a car speed.
  • a calculation unit 14 and a hoist control unit 15 are provided. Note that these devices in the control device 8 do not necessarily have to be configured as individual devices, and may be configured as individual processes performed by the same microcomputer.
  • the car height calculation unit 9 calculates the amount of movement of the car 1 from the rotation speed of the hoisting machine 4 output from the rotation speed detector 5, and the detection signal of the plate 6 output from the plate detector 7.
  • the current height of the car 1 is calculated based on
  • the floor height storage unit 10 stores the height of each floor. As the height of each floor, for example, the car 1 is run from the lower floor to the top floor in advance, and the height of the car 1 calculated by the car height calculator 9 is stored in each floor.
  • the remaining distance calculation unit 11 stores the floor scheduled to stop the car 1 acquired from the operation management unit (not shown) that manages the operation information of the elevator apparatus, and the stop stored in the floor height storage unit 10 Based on the planned floor height and the current height of the car 1 calculated by the car height calculator 9, the remaining distance to the planned stop position of the car 1 is calculated.
  • the re-flooring operation control unit 12 generates a basic speed command for the re-flooring operation of the car 1 based on the remaining distance calculated by the remaining distance calculation unit 11.
  • the speed command correction unit 13 corrects the basic speed command generated by the re-flooring operation control unit 12 on the basis of the current height of the car 1 calculated by the car height calculation unit 9 and finally Generate speed command.
  • the car speed calculation unit 14 calculates the current speed of the car 1 based on the rotation speed of the hoisting machine 4 detected by the rotation speed detector 5.
  • the hoisting machine control unit 15 performs feedback control on the basis of the speed command output from the speed command correction unit 13 and the current speed of the car 1 calculated by the car speed calculation unit 14. Control the speed of the car 1, ie the speed of the car 1. Although not shown, the hoisting machine control unit 15 normally performs inverter PWM control or the like by feeding back the driving current of the hoisting machine 4.
  • FIG. 2 shows a basic speed command at the time of rebed alignment operation generated by the rebed alignment operation control unit 12.
  • the vertical axis is speed
  • the horizontal axis is time
  • the solid line is a basic speed command at the time of re-flooring operation.
  • time (1) is an acceleration period
  • time (2) is a constant speed period
  • time (3) is a deceleration period.
  • the re-flooring operation control unit 12 distributes each of time (1), time (2), and time (3) according to the remaining distance to the floor scheduled to be stopped calculated by the remaining distance calculation unit 11. decide.
  • the speed command correction unit 13 finally corrects the basic speed command generated by the re-flooring operation control unit 12 based on the current height of the car 1 calculated by the car height calculation unit 9. Generate a speed command. Specifically, the speed command correction unit 13 corrects the basic speed command so as to lower the maximum speed as the height of the car 1 decreases, with the acceleration / deceleration time remaining unchanged.
  • FIG. 3 shows a method of correcting the basic speed command according to the first embodiment of the present invention.
  • the upper part of FIG. 3 shows the relationship between the height of the car 1 and a first coefficient by which the highest speed of the basic speed command is multiplied.
  • the speed command is prevented from becoming discontinuous by similarly multiplying the basic speed command at the time of acceleration / deceleration with the first coefficient.
  • the value of the first coefficient in the top floor is 1 and the value of the first coefficient in the bottom floor is smaller than 1.
  • the value of the 1st coefficient in the middle floor between the top floor and the bottom floor is based on the current height of the car 1 from the value of each 1st coefficient of the top floor and the bottom floor Determined by linear interpolation.
  • the elevator can be considered to be a mechanical system constituted by a car 1, a hoisting rope 2 and a counterweight 3.
  • the natural frequency that causes expansion and contraction of the hoisting rope 2 changes with the length of the hoisting rope 2. That is, the natural frequency of the mechanical system varies with the height of the car 1.
  • the first factor mentioned above is determined such that the content of the natural frequency component of the mechanical system is removed from the speed command after multiplication by the first factor. As a result, the occurrence of the vibration of the car 1 at the time of acceleration / deceleration due to the realignment operation is suppressed.
  • the speed command of re-sorting operation and the actual speed of the car 1 are shown at the bottom floor, the middle floor, and the top floor, respectively.
  • the dotted line shows the case where the first coefficient is not multiplied (ie, the basic speed command)
  • the solid line shows the case where the first coefficient is multiplied. Since the natural frequency of the mechanical system is high on the top floor and the influence of expansion and contraction of the hoisting rope 2 is small, vibration of the car 1 does not occur during acceleration even if the value of the first coefficient is 1.
  • the natural frequency of the mechanical system is low and the expansion and contraction of the hoisting rope 2 is large, so when not multiplied by the first coefficient, the car 1 vibrates during acceleration In contrast, when the first coefficient is multiplied, the natural frequency of the mechanical system is removed from the basic speed command, and the occurrence of the vibration of the car 1 at the time of acceleration is suppressed.
  • the speed at the time of re-flooring operation is corrected according to the current height of the car, whereby vibration of the car 1 is reduced. Occurrence can be suppressed.
  • the speed during rebed operation is corrected to lower the maximum speed as the current height of the car 1 is lower while maintaining the acceleration / deceleration time unchanged, so that the lower floor is increased. While the influence of the expansion and contraction of the rope 2 is eliminated, the landing accuracy at the time of re-floor alignment operation is improved.
  • Embodiment 2 of the present invention an elevator apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described.
  • the configuration of the second embodiment and the basic speed command at the time of re-flooring operation are the same as in the first embodiment (FIG. 1, FIG. 2), the detailed description thereof is omitted.
  • the speed command correction unit 13 is similar to the first embodiment in that the basic speed command is corrected based on the current height of the car 1, the maximum speed is the basic speed command. While remaining unchanged, the lower the height of the car 1, the lower the acceleration is corrected.
  • FIG. 4 shows a method of correcting the basic speed command according to the second embodiment of the present invention.
  • the upper part of FIG. 4 shows the relationship between the height of the car 1 and the second coefficient by which the acceleration / deceleration time of the basic speed command is multiplied.
  • the value of the second coefficient in the top floor is 1 and the value of the second coefficient in the bottom floor is larger than 1. Then, the value of the second coefficient in the middle floor between the top floor and the bottom floor is based on the current height of the car 1 from the value of each second coefficient of the top floor and the bottom floor Determined by linear interpolation.
  • the second factor is likewise determined in such a way that the content of the natural frequency component of the mechanical system is removed from the speed command after multiplication by the second factor. As a result, the occurrence of the vibration of the car 1 at the time of acceleration / deceleration due to the realignment operation is suppressed.
  • FIG. 4 shows the speed command of re-sorting operation and the actual speed of the car 1 in each of the lower floor, the middle floor, and the top floor.
  • the dotted line shows the case where the second coefficient is not multiplied (ie, the basic speed command)
  • the solid line shows the case where the second coefficient is multiplied.
  • the natural frequency of the mechanical system is high, and the influence of the expansion and contraction of the hoisting rope 2 is small.
  • the natural frequency of the mechanical system is low, and the expansion and contraction of the hoisting rope 2 is large. Therefore, when the second coefficient is not multiplied, vibration of the car 1 occurs during acceleration. On the other hand, when the second coefficient is multiplied, the natural frequency of the mechanical system is removed from the basic speed command, and the generation of the vibration of the car 1 at the time of acceleration is suppressed.
  • the elevator apparatus As described above, according to the elevator apparatus according to the second embodiment of the present invention, as the speed of re-flooring operation remains unchanged, the higher the current height of the car 1, the higher the acceleration. By making corrections to lower, the influence of the expansion and contraction of the hoisting rope that increases on the lower floor is eliminated, and the time required for the re-bedding operation is shortened.

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Abstract

エレベータ装置は、かごと、かごの高さによって伸縮量が異なる巻上ロープと、巻上ロープを介してかごの反対側に設けられる釣合おもりとを備えている。巻上ロープは巻上機に掛けられており、巻上機によって巻上ロープが巻き上げられることにより、かごが昇降される。また、エレベータ装置の制御装置は、かご高さ算出部と、階床高さ記憶部と、残距離算出部と、再床合わせ運転制御部と、速度指令補正部と、かご速度算出部と、巻上機制御部とを備えている。速度指令補正部は、再床合わせ運転制御部によって生成される基本速度指令を、かごの現在の高さに基いて補正する。

Description

エレベータ装置
　本発明は、エレベータ装置に係り、特にかごが着床許容誤差範囲を外れると再床合せ運転（リレベル運転）をおこなうエレベータ装置に関する。
　特許文献１には、かごが着床許容誤差範囲を外れると再床合わせ運転（リレベル運転）をおこなうエレベータ装置が記載されている。このエレベータ装置では、かご内の負荷荷重による巻上ロープの伸縮を考慮するために、エレベータ着床域の速度指令をかご内の負荷に応じて補正する。より詳細には、かご内の負荷荷重が基準値よりも重い場合には着床速度指令を増加方向に補正し、逆に軽い場合には減少方向に補正する。
特開平５－９２８７７号公報
　しかしながら、実際のエレベータ装置においては、かご内の負荷荷重に起因するものだけでなく、再床合せ運転の際にかごが受ける加減速度によっても、巻上ロープの伸縮が発生する。この巻上ロープの伸縮量は、かごの停止位置の高さによって変動する。特に、昇降行程が３００ｍを超えるような超高揚程のエレベータ装置においては、上層階における再床合わせ運転時にはかごの振動が発生しない場合でも、下層階における再床合わせ運転の加減速時には巻上ロープが伸縮して大きな振動が発生し、再床合わせ運転時の乗り心地が悪化してしまうという問題がある。
　本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、再床合わせ運転の際のかごの振動の発生を抑制することができる、エレベータ装置を提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、本発明に係るエレベータ装置では、再床合わせ運転の際の速度を、かごの現在の高さに基いて補正する。
　本発明に係るエレベータ装置によれば、再床合わせ運転の際のかごの振動の発生を抑制することができる。
本発明の実施の形態１に係る、エレベータ装置の全体構成を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る、再床合わせ運転の際の基本速度指令を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る、かごの現在の高さに基づく基本速度指令の補正方法を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る、かごの現在の高さに基づく基本速度指令の補正方法を示す図である。
　以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。ただし、以下に示す実施の形態は一例であり、これらの実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
　実施の形態１．
　図１には、本発明の実施の形態１に係るエレベータ装置の全体構成が示されている。
　エレベータ装置は、乗客が乗るためのかご１と、かご１の高さによって伸縮量が異なる巻上ロープ２と、巻上ロープ２を介してかご１の反対側に設けられる釣合おもり３とを備えている。巻上ロープ２は巻上機４に掛けられており、巻上機４によって巻上ロープ２が巻き上げられることにより、かご１が昇降される。
　巻上機４には、当該巻上機４の回転数を検知する回転数検知器５が取り付けられている。回転数検知器５は、巻上機４の回転数をパルス信号の形式で出力する。なお、回転数検知器５は、調速機ロープ（図示せず）を介して接続される調速機（図示せず）のシーブ部分に取り付けられてもよい。
　エレベータ装置の昇降路の内部には、各階床に応じた位置にプレート６が取り付けられている。なお、プレート６は、各階床において、ドアの戸開閉を許可するゾーンや、再床合わせ運転を許可するゾーン等に、複数取り付けられてもよい。
　かご１には、プレート６を検出するためのプレート検出器７が取り付けられている。プレート検出器７は、自身がプレート６と同一の高さになると、プレート６を検出して検出信号を出力する。なお、プレート６が、ドアの戸開閉を許可するゾーンや、再床合わせ運転を許可するゾーン等に複数取り付けられる場合には、かご１にも対応するプレート検出器７が複数取り付けられる。
　エレベータ装置の制御装置８は、かご高さ算出部９と、階床高さ記憶部１０と、残距離算出部１１と、再床合わせ運転制御部１２と、速度指令補正部１３と、かご速度算出部１４と、巻上機制御部１５とを備えている。なお、制御装置８内のこれらの機器は、必ずしも個別の機器として構成される必要はなく、同一のマイクロコンピュータによって行われる個々の処理として構成されてもよい。
　かご高さ算出部９は、回転数検知器５から出力される巻上機４の回転数からかご１の移動量を算出し、これとプレート検出器７から出力されるプレート６の検出信号とに基いて、かご１の現在の高さを算出する。
　階床高さ記憶部１０には、各階床の高さが記憶されている。各階床の高さは、例えば、予めかご１を最下階から最上階まで走行させ、各階床においてかご高さ算出部９によって算出されるかご１の高さを記憶させておく。
　残距離算出部１１は、エレベータ装置の運行情報を管理する運行管理部（図示せず）から取得されるかご１の停止予定の階床と、階床高さ記憶部１０に記憶されている停止予定の階床の高さと、かご高さ算出部９によって算出されるかご１の現在の高さとに基いて、かご１の停止予定位置までの残距離を算出する。
　再床合わせ運転制御部１２は、残距離算出部１１によって算出される残距離に基いて、かご１の再床合わせ運転の基本速度指令を生成する。
　速度指令補正部１３は、再床合わせ運転制御部１２によって生成された基本速度指令を、かご高さ算出部９によって算出されるかご１の現在の高さに基いて補正して、最終的な速度指令を生成する。
　かご速度算出部１４は、回転数検知器５によって検知される巻上機４の回転数に基いて、かご１の現在の速度を算出する。
　巻上機制御部１５は、速度指令補正部１３から出力される速度指令と、かご速度算出部１４によって算出されるかご１の現在の速度とに基いて、フィードバック制御をおこない、巻上機４の回転数、すなわちかご１の速度を制御する。また、図示していないが、巻上機制御部１５は、通常、巻上機４の駆動電流を帰還することによるインバータＰＷＭ制御等をおこなっている。
　図２には、再床合わせ運転制御部１２によって生成される、再床合わせ運転時の基本速度指令が示されている。図２において、縦軸は速度、横軸は時間、実線は再床合わせ運転時の基本速度指令である。また、時間（１）は加速期間、時間（２）は一定速期間、時間（３）は減速期間である。再床合わせ運転制御部１２は、残距離算出部１１によって算出された停止予定の階床までの残距離に応じて、時間（１）、時間（２）、時間（３）のそれぞれの配分を決定する。
　速度指令補正部１３は、再床合わせ運転制御部１２によって生成された基本速度指令を、かご高さ算出部９によって算出されるかご１の現在の高さに基いて補正することにより、最終的な速度指令を生成する。具体的には、速度指令補正部１３は、基本速度指令を、加減速時間は不変としたまま、かご１の高さが低いほど、最高速度を下げるように補正する。
　図３には、本発明の実施の形態１に係る、基本速度指令の補正方法が示されている。図３の上側には、かご１の高さと、基本速度指令の最高速度に乗算される第１の係数との関係が示されている。ここで、最高速度を変化させる際、加減速時の基本速度指令に対しても同様に第１の係数を乗算することによって、速度指令が不連続にならないようにする。
　本発明の実施の形態１では、最上階における第１の係数の値を１とし、最下階における第１の係数の値を１よりも小さくする。そして、最上階と最下階との間の中間階における第１の係数の値は、最上階と最下階の各第１の係数の値から、かご１の現在の高さを基準とした線形補完によって決定する。
　エレベータは、かご１と、巻上ロープ２と、釣合おもり３とによって構成される機械システムであると考えることができる。そして、巻上ロープ２の伸縮の要因となる固有振動数は、巻上ロープ２の長さによって変化する。すなわち、機械システムの固有振動数は、かご１の高さによって異なる。上記の第１の係数は、機械システムの固有振動数成分の含有量が、第１の係数の乗算後の速度指令から除去されるように決定される。これにより、再床合わせ運転による加減速の際のかご１の振動の発生が抑制される。
　図３の下側には、最下階、中間階、最上階のそれぞれおける、再床合わせ運転の速度指令と、実際のかご１の速度とが示されている。各図において、点線は第１の係数を乗算しない場合（すなわち基本速度指令）、実線は第１の係数を乗算した場合を示している。最上階では機械システムの固有振動数が高く、巻上ロープ２の伸縮の影響が小さいため、第１の係数の値を１としても、加速時にかご１の振動は発生しない。
　一方、最下階や中間階では、機械システムの固有振動数が低く、巻上ロープ２の伸縮の影響が大きいため、第１の係数を乗算しない場合には、加速時にかご１の振動が発生するのに対し、第１の係数を乗算した場合には、基本速度指令から機械システムの固有振動数が除去され、加速時のかご１の振動の発生が抑制される。
　以上説明したように、本発明の実施の形態１に係るエレベータ装置によれば、再床合わせ運転の際の速度を、かごの現在の高さに応じて補正することにより、かご１の振動の発生を抑制することができる。特に、再床合わせ運転の際の速度を、加減速時間は不変としたまま、かご１の現在の高さが低いほど、最高速度を下げるように補正することにより、下層階ほど増大する巻上ロープ２の伸縮の影響が排除されると共に、再床合わせ運転の際の着床精度が向上する。
　実施の形態２．
　次に、本発明の実施の形態２に係るエレベータ装置について説明する。ただし、実施の形態２の構成および再床合わせ運転時の基本速度指令は、実施の形態１（図１、図２）と同一であるため、その詳細な説明は省略する。
　実施の形態２に係る速度指令補正部１３は、かご１の現在の高さに基いて基本速度指令を補正する点では実施の形態１と類似しているが、基本速度指令を、最高速度は不変としたまま、かご１の高さが低いほど、加速度を下げるように補正する。
　図４には、本発明の実施の形態２に係る、基本速度指令の補正方法が示されている。図４の上側には、かご１の高さと、基本速度指令の加減速時間に乗算される第２の係数との関係が示されている。
　本発明の実施の形態２では、最上階における第２の係数の値を１とし、最下階における第２の係数の値を１よりも大きくする。そして、最上階と最下階との間の中間階における第２の係数の値は、最上階と最下階の各第２の係数の値から、かご１の現在の高さを基準とした線形補完によって決定する。
　第２の係数も同様に、機械システムの固有振動数成分の含有量が、第２の係数の乗算後の速度指令から除去されるように決定される。これにより、再床合わせ運転による加減速の際のかご１の振動の発生が抑制される。
　図４の下側は、最下階、中間階、最上階のそれぞれにおける、再床合わせ運転の速度指令と、実際のかご１の速度とが示されている。各図において、点線は第２の係数を乗算しない場合（すなわち基本速度指令）、実線は第２の係数を乗算した場合を示している。最上階では機械システムの固有振動数が高く、巻上ロープ２の伸縮の影響が小さいため、第２の係数の値を１としても、加速時にかご１の振動は発生しない。
　一方、最下階や中間階では、機械システムの固有振動数が低く、巻上ロープ２の伸縮の影響が大きいため、第２の係数を乗算しない場合には、加速時にかご１の振動が発生するのに対し、第２の係数を乗算した場合には、基本速度指令から機械システムの固有振動数が除去され、加速時のかご１の振動の発生が抑制される。
　以上説明したように、本発明の実施の形態２に係るエレベータ装置によれば、再床合わせ運転の速度を、最高速度は不変としたまま、かご１の現在の高さが高いほど、加速度を下げるように補正することにより、下層階ほど増大する巻上ロープの伸縮の影響が排除されると共に、再床合わせ運転に要する時間が短縮される。

Claims (3)

  1. 　かごの高さによって伸縮量が異なる巻上ロープを有すると共に、再床合わせ運転をおこなうエレベータ装置であって、
    　前記再床合わせ運転の際の速度を、前記かごの現在の高さに基いて補正する、エレベータ装置。
  2. 　前記再床合わせ運転の際の速度を、加減速時間は不変としたまま、前記かごの現在の高さが低いほど、最高速度を下げるように補正する、請求項１に記載のエレベータ装置。
  3. 　前記再床合わせ運転の際の速度を、最高速度は不変としたまま、前記かごの現在の高さが高いほど、加速度を下げるように補正する、請求項１に記載のエレベータ装置。
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