WO2021130894A1

WO2021130894A1 - エレベータ制御装置及びエレベータ制御方法

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Publication number: WO2021130894A1
Application number: PCT/JP2019/050802
Authority: WO
Inventors: 隆洋伊藤
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2019-12-25
Filing date: 2019-12-25
Publication date: 2021-07-01
Also published as: JP7031077B2; CN114793431A; JPWO2021130894A1

Abstract

本発明にかかるエレベータ制御装置は、モータ制御部１９ｂとブレーキ制御部１９ａと検出部１９ｄと制御部１９ｃを備えている。モータ制御部１９ｂはエレベータのかご１を駆動するモータ８に第一の配線を介して電力を供給する電源装置へ制御指令を出力する。ブレーキ制御部１９ａは、モータ８を制動するブレーキ１０を制御する。検出部１９ｄは、モータ８の回転を検知する回転検知器により出力され、モータ８の回転方向に依存して変化する回転信号を第二の配線を介して取得し、回転信号が示す回転方向を回転方向情報として取得する。また、制御部１９ｃは、モータ制御部１９ｂには重力がモータ８に与えているトルク以上のトルクをモータ８に発生させる制御指令を出力させずに、ブレーキ制御部１９ａにブレーキ１０を開放させることにより、かご１を移動させたときに、検出部１９ｄが回転方向情報を検出させる制御部１９ｃを備えている。

Description

エレベータ制御装置及びエレベータ制御方法

　本開示は、エレベータの制御装置及びエレベータの制御方法に関するものである。

　特許文献１には、エレベータのかごを駆動するモータの回転に応じたパルスを発生するエンコーダの配線の誤結線を検出するエレベータ制御装置が開示されている。この制御装置においては、かごの移動方向に対する正しいモータの回転方向をモータタイプ設定スイッチからの入力に基づいて決定している。

特開２０１４－５１３７３号公報

　上記のエレベータ制御装置は、モータタイプ設定スイッチからの入力に基づいて決定した正しいモータの回転方向とエンコーダから出力されるパルスが示す回転方向が異なる場合にエンコーダの配線が誤結線を生じていると判断している。そのためモータタイプ設定スイッチの入力が誤っていた場合に正しく誤結線を検出することができない。かごの移動方向に対する正しいモータの回転方向は、巻上機の構造やモータの設置位置によって異なるものであることから、人の入力による設定では誤りが生じる可能性がある。

　本開示は上記の問題に鑑みてなされたものであって、エレベータを制御するエレベータ制御装置において、モータの回転方向とかごの移動方向との対応を正しく検出するエレベータ制御装置を提供することを目的とする。

　この開示に係るエレベータ制御装置は、エレベータのかごを駆動するモータに第一の配線を介して電力を供給する電源装置へ、かごを移動させるための制御指令を出力するモータ制御部と、モータを制動するブレーキを制御するブレーキ制御部と、モータの回転を検知する回転検知器により出力され、モータの回転方向に依存して変化する回転信号を第二の配線を介して取得し、回転信号が示す回転方向を回転方向情報として検出する検出部と、モータ制御部には重力がモータに与えているトルク以上のトルクをモータに発生させる制御指令を出力させずに、ブレーキ制御部にブレーキを開放させることにより、かごを移動させたときに、検出部に回転方向情報を検出させる第一の制御を行う制御部と、を備えたものである。

　またこの開示に係るエレベータ制御方法は、エレベータのかごを駆動するモータに重力が与えているトルク以上のトルクを与えずに、モータを制動するブレーキを開放するステップと、モータの回転を検知する回転検知器により出力され、モータの回転方向に依存して変化する回転信号を、回転検出器に接続された配線を介して取得するステップと、前記回転信号が示す回転方向を回転方向情報として検出するステップと、を備えたものである。

　本開示によれば、エレベータを制御するエレベータ制御装置において、モータの回転方向とかごの移動方向との対応を正しく検出することができる。

実施の形態１におけるエレベータ制御装置を用いたエレベータを示す図である。実施の形態１におけるエレベータの巻上機を図１と反対の向きに設置した場合の部分図である。エンコーダ信号を示す参考図である。実施の形態１におけるエレベータ制御装置の構成図である。実施の形態１におけるエレベータ制御装置の制御を示すフローチャートである。実施の形態２におけるエレベータ制御装置の制御を示すフローチャートである。実施の形態３におけるエレベータ制御装置の制御を示すフローチャートである。実施の形態４におけるエレベータ制御装置の制御を示すフローチャートである。実施の形態５におけるエレベータ制御装置の制御を示すフローチャートである。実施の形態６におけるエレベータ制御装置の制御を示すフローチャートである。

実施の形態１．
　以下に実施の形態１にかかるエレベータ制御装置及びエレベータ制御方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図面における同一の符号は同一又は相当の構成及びステップを表している。

　図１は実施の形態１におけるエレベータ制御装置を用いたエレベータを示す図である。初めに、エレベータ全体について図１を用いて説明する。

　このエレベータは、かご１、つり合いおもり２、ロープ３、巻上機４、そらせ車５、制御装置１２、秤装置１６、及び各種配線を備えている。

　人及び荷物を収容するかご１は、ロープ３によりつり合いおもり２と繋がれている。本実施の形態におけるかご１自体の重量は１０００ｋｇであり、定格積載量は１５００ｋｇである。また、つり合いおもり２は、かご１自体の重量と定格積載量の半分との和である１７５０ｋｇの金属である。かご１とつり合いおもり２はエレベータの駆動時において、図示しないガイドレールに沿って昇降路内を移動する。

　このかご１とつり合いおもり２を連結するロープ３は巻上機４により巻き上げられることにより、かご１及びつり合いおもり２を移動させる。

　巻上機４は、シーブ６、ギア７、モータ８、エンコーダ９、及びブレーキ１０を備えており、制御装置１２からの命令に従いロープ３を駆動することにより、かご１を移動させるものである。

　シーブ６は、ロープ３が巻きかけられた綱車であり、かご１とつり合いおもり２をつるべ式に吊った状態で保持している。シーブ６はギア７に接続され、モータ８の回転に伴って回転し、摩擦力により巻きかけられたロープ３を駆動するものである。

　巻上機４の設置向き、すなわちシーブ６に対するロープ３の巻きかけ方により、シーブ６の回転方向と、かご１の移動方向の対応が異なる。例えば本実施の形態では、図１に示すように、後に説明するモータ８の軸１１が“左側”に存在するように設置した巻上機４のシーブ６を紙面の手前から見て“右方向”に回転すると、かご１は上昇方向に移動する。

　ここで図２に示すように、この巻上機４を軸１１が右側に来るように設置した場合、巻上機４のシーブ６に対するロープ３の巻きかけ方は、図１の状態と反対になる。そのため、軸１１を基準として段落００１７と同じ向きにシーブ６を回転させた場合、すなわち軸１１が“右側”に存在するように設置した巻上機４のシーブ６を紙面の手前から見て“左方向”に回転させた場合、かご１は下降方向に移動する。以下、巻上機４は図１のように設置しているとして説明する。

　ギア７は、複数の歯車で構成されており、モータ８の軸１１の回転をシーブ６に伝えるものである。ギア７の構造により、モータ８の回転方向である軸１１の回転方向と、シーブ６の回転方向の対応が異なる。例えば、本実施の形態では、図１に示すようにシーブ６の左側にモータ８が取り付けられており、軸１１の回転軸線上であって、シーブ６の取り付け位置と反対の方向から軸１１を見たときの軸１１の回転方向（以下、モータ８の回転方向）は右回転である。そして、軸１１が右回転するとき、シーブ６は紙面の手前から見て右回転、すなわち、かご１を上昇方向へ移動させる方向に回転する。

　モータ８は、回転軸である軸１１を備えた誘導電動機であり、第一の配線であるモータ配線１３により制御装置１２に接続されている。モータ８は、モータ配線１３のＵ相配線１３ａ、Ｖ相配線１３ｂ、及びＷ相配線１３ｃを結合する同型の端子を３つ備えている。

　モータ配線１３は、制御装置１２から出力される三相交流電流をモータ８に送る給電配線であり、Ｕ相配線１３ａ、Ｖ相配線１３ｂ、及びＷ相配線１３ｃの三本の配線で構成されている。この三線はそれぞれＵ相、Ｖ相、及びＷ相の１２０度ずつ位相をずらした電流を供給しているが、いずれも同一のものであり交換することが可能である。それぞれ、一端をモータ８の端子に、他端を後に説明する制御装置１２中の電源装置であるインバータ装置２４の端子に接続するものである。

　モータ８の回転を検知する回転検知器であるエンコーダ９は、モータ８に対してシーブ６と反対側の軸１１に取り付けられており、モータ８による軸１１の回転に対応する回転信号であるエンコーダ信号１８を出力している。図３に示すようにエンコーダ信号１８は、９０度位相がずれたＡ相信号１８ａ及びＢ相信号１８ｂを備えた信号であり、その周波数がモータ８の回転速度に対応する。例えば、軸１１が一回転した場合２０周期のエンコーダ信号１８を出力するとすれば、１秒間で６０周期のエンコーダ信号１８が出力された場合、モータ８の回転速度は３ｒｐｓ（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎｓ　ｐｅｒ　ｓｅｃｏｎｄ）である。

　エンコーダ信号１８はモータ８の回転方向に依存して先行する信号が変化する。図の上段はＡ相先行の場合のエンコーダ９が出力する信号を表しており、下段はＢ相先行の場合のエンコーダ９が出力する信号を表している。本実施の形態の説明では、モータ８の回転方向が右回転の場合、Ａ相先行のエンコーダ信号１８を出力するエンコーダ９について説明する。

　エンコーダ９は第二の配線であるエンコーダ配線１４により制御装置１２に接続されている。エンコーダ配線１４はＡ相配線１４ａ及びＢ相配線１４ｂを備えている。エンコーダ配線１４の一端はエンコーダ９と一体となっており、他端を後に説明する制御装置１２の端子である入力インターフェイス２０に接続するものである。

　ブレーキ１０は、ブレーキ本体とブレーキ制御回路を備えておりモータ８を制動するものである。ブレーキ本体は軸１１に接触したり、軸１１から離れたりするブレーキシューと、ブレーキシューを軸１１に押し付けるばねと、ばねに逆らってブレーキシューを軸１１から離れさせるコイルとを備えるドラムブレーキである。ブレーキ制御回路はブレーキ開放時において、制御装置１２からの指令に基づいてコイルヘ通電しブレーキ１０を開放する。ブレーキ制御回路がブレーキ本体に制動動作をさせるときは、ブレーキ制御回路は、制御装置１２からの指令に従いコイルへの通電を停止する。この動作により、ばねの弾性力がブレーキシューに働き、ブレーキシューを軸１１に押し付ける。

　ブレーキ配線１５は、ブレーキ１０のブレーキ制御回路と後に説明する制御装置１２の出力インターフェイス２１を接続する配線であり、制御装置１２からブレーキ１０を制御する指令を伝えるものである。

　そらせ車５は、シーブ６にかけたロープ３の釣り下げ位置をつり合いおもり２の重心に合わせるための綱車であり、そらせ車５自体は自発的に回転することはなく、ロープ３の摩擦力により回転するものである。

　秤装置１６は、かご１の重量を測定する秤であり、かご１の上部に取り付けられている。なお、かご１の重量とは、かご１自体の重量と積載量との和である。秤装置配線１７は、秤装置１６が出力するかご１の重量を制御装置１２に伝える配線であり、一端が秤装置１６に接続され、他端が後に説明する制御装置１２の入力インターフェイス２０に接続されている。

　次に制御装置１２の詳細な構成について図４を用いて説明する。制御装置１２は、制御を行うプロセッサ１９、エンコーダ９及び秤装置１６からの情報を受け取る入力インターフェイス２０、プロセッサ１９からの指令を出力する出力インターフェイス２１、情報を記憶する記憶部２２、パルス幅変調信号を出力するパルス幅変調回路２３、及び可変電圧可変周波数の交流を出力するインバータ装置２４を備えている。

プロセッサ１９は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）であり、入力インターフェイス２０、出力インターフェイス２１、記憶部２２と接続されてデータのやり取りを行う。プロセッサ１９は、ブレーキ１０を制御するブレーキ制御部１９ａ、モータ８を制御するモータ制御部１９ｂ、エレベータ全体を制御する制御部１９ｃ、エンコーダ信号１８から回転方向情報を検出する検出部１９ｄ、及びかご１の重量から乗車率を演算する演算部１９ｅを備えている。

　ブレーキ制御部１９ａは、制御部１９ｃの命令に基づきブレーキ１０を制御する制御指令を出力するソフトウェアモジュールで構成されている。

　モータ制御部１９ｂは、制御部１９ｃが命令するかご１の移動に対応するモータ８の回転方向及び回転速度を、かご１を移動させるための制御指令であるモータ制御指令として演算するソフトウェアモジュールである。モータ制御指令は電圧値として出力インターフェイス２１から出力される。この電圧値はモータ配線１３のＵ相配線１３ａ、Ｖ相配線１３ｂ、及びＷ相配線１３ｃに流す電流のそれぞれに対応するものである。

　制御部１９ｃは、ブレーキ制御部１９ａ、モータ制御部１９ｂ、検出部１９ｄ、及び演算部１９ｅの制御、並びにエレベータ全体の制御を行うソフトウェアモジュールで構成されている。

　検出部１９ｄは、入力インターフェイス２０に入力されたエンコーダ信号１８のＡ相及びＢ相の信号のうちどちらの相が先行するのかを回転方向情報として検出するソフトウェアモジュールで構成されている。

　演算部１９ｅは、秤装置１６が測定したかご１の重量から、かご１の乗車率を演算するソフトウェアモジュールで構成されている。

　入力インターフェイス２０は、エンコーダ配線１４のＡ相配線１４ａ及びＢ相配線１４ｂを接続する同型の端子、並びに秤装置配線１７を接続する端子を備えたものである。エンコーダ配線１４を接続する端子に接続されたエンコーダ配線１４は、Ａ相配線１４ａであるかＢ相配線１４ｂであるかにかかわらず、Ａ相配線１４ａ用の端子に入力されたエンコーダ信号１８はＡ相の信号として、Ｂ相配線１４ｂ用の端子に入力されたエンコーダ信号１８は、Ｂ相の信号として入力される。

　出力インターフェイス２１は、モータ制御部１９ｂが演算した電圧値を伝える配線に接続されており、また、ブレーキ配線１５を接続する端子を備えている。

　記憶部２２は不揮発性メモリ及び揮発性メモリにより構成され、検出部１９ｄが検出した回転方向情報を保存し、プロセッサ１９が実行するプログラムを記憶する記憶装置である。

　パルス幅変調回路２３は、出力インターフェイス２１の配線とインバータ装置２４との間に設けられた回路であり、モータ制御部１９ｂが出力した電圧値に基づき、方形波パルスのパルス幅を変調しインバータ装置２４にパルス幅変調信号を与える回路である。

　電源装置であるインバータ装置２４は、パルス幅変調回路２３からの配線が接続されており、モータ配線１３を接続する三つの同型の端子を備えたインバータである。インバータ装置２４は、可変電圧可変周波数制御を受けて、パルス幅変調回路２３が出力したパルス幅変調信号に基づき可変電圧可変周波数の三相交流を出力する。

　次に、本実施の形態の動作について、図５を用いて説明する。図５は、本実施の形態におけるエレベータ制御装置の制御を示すフローチャートである。なお、本実施の形態では、かご１に何も載せていない状況での使用を前提にしているとして説明する。

　ステップＳ１１において、制御部１９ｃはモータ制御部１９ｂにモータ８の駆動を停止させ、ブレーキ制御部１９ａにブレーキ１０を開放させる制御を行う。モータ制御部１９ｂは、制御部１９ｃの制御に従いモータ８の駆動を停止する。なお、制御部１９ｃは駆動を停止する場合、モータ８が発生させるトルクがゼロになるような制御を行うが、この制御はトルクをゼロにする制御に限定されない。例えば、駆動を停止するためにモータ８が発生させるトルクをゼロにする必要はなく、モータ８に小さいトルクを発生させる制御を行ってもよい。すなわち、かご１とつり合いおもり２の重量バランスにより、重力がモータ８に与えるトルク以上のトルクをモータ８に発生させるモータ制御指令を出力しなければよい。ブレーキ制御部１９ａは、制御部１９ｃの制御に従い、ブレーキ１０を開放する指令を出力インターフェイス２１に出力する。ブレーキ１０は、出力インターフェイス２１から出力される指令に従い、コイルに通電し、ブレーキ１０を開放する。本実施の形態では、つり合いおもり２がかご１より重いため、この制御により、かご１が上昇し始める。また、モータ８に電流を供給しないことにより、モータ８の駆動を停止させてもよい。

　ステップＳ１２において制御部１９ｃはエンコーダ配線１４を介してエンコーダ９が出力するエンコーダ信号１８を取得する。次に、ステップＳ１３に進み、検出部１９ｄは制御部１９ｃが取得したＡ相及びＢ相のエンコーダ信号１８のうちどちらの相が先行するのかを回転方向情報として検出する。どちらの相が先行するかは、例えば、図３に示されたＡ相及びＢ相の信号の両方の出力レベルがＬｏｗの状態から各相の信号がＨｉｇｈの状態に立ち上がるエッジの出現タイミングを検出し、どちらの相のエッジが先のタイミングで出現するかによって決定される。続いて、ステップＳ１４で、制御部１９ｃはブレーキ制御部１９ａにブレーキ１０をかけさせる制御を行う。この制御により、モータ８の回転が止まる。

　ステップＳ１５において制御部１９ｃは得られた回転方向情報を、ステップＳ１１の動作によりかご１が移動する方向（以下、第一の方向という）へ、かご１が移動するときのモータ８の回転方向を示す情報であるとして記憶部２２に記憶する。例えば、制御部１９ｃは、上昇を示す情報と回転方向情報とを１組の情報とし、これらを対応付けて記憶部２２に記憶する。この第一の方向はあらかじめ記憶部２２に記憶されている方向である。本実施の形態では、かご１側よりもつり合いおもり２側の方が重くなるため、記憶部２２にあらかじめ記憶された第一の方向は上昇方向である。

　以上のように、第一の制御である上記ステップＳ１１からステップＳ１３によれば、ギア７の構造、巻上機４の設置方法、及びエンコーダ配線１４の正誤によらず、常にかご１を上昇方向へ移動させるときのモータ８の回転方向情報を検出することができる。すなわち、ギア７の構造や巻上機４の設置方法により異なるモータ８の回転方向とかご１の移動方向との対応を調査することなく据え付けを行うことができる。

　また、エンコーダ配線１４の入力インターフェイス２０への接続方法を特定する必要がないので、設計における負担を減らすことができる。例えば、一本のケーブル内部にＡ相配線１４ａ及びＢ相配線１４ｂを備えており、入力インターフェイス２０に接続する側のケーブルの端子におけるＡ相配線１４ａ及びＢ相配線１４ｂの順序により、入力インターフェイス２０に対するエンコーダ信号１８の入力が異なる。そのような場合において、ギア７の構造、巻上機４の設置方法から、正しい順序にＡ相配線１４ａ及びＢ相配線１４ｂが並んだケーブルをあらかじめ選定する必要がなくなる。

　続いて、ステップＳ１３で検出した回転方向情報を使った、モータ配線１３に応じたモータ制御指令の補正について説明する。初めにステップＳ２１において、制御部１９ｃは、次のステップＳ２２で出力するモータ制御指令のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電圧値と、電流の出力インターフェイスであるインバータ装置２４の端子との対応を決定する。

　説明のためにインバータ装置２４の同型の３つの端子をｒ端子、ｓ端子、及びｔ端子とする。本実施の形態では、ｒ端子はＵ相配線１３ａ用の端子、ｓ端子にＶ相配線１３ｂ用の端子、ｔ端子はＷ相配線１３ｃ用の端子であるとして説明する。モータ配線１３が正しく配線されていれば、ｒ端子からＵ相の電流、ｓ端子からＶ相の電流、ｔ端子からＷ相の電流を流したときにモータ８は正しく回転するから、ステップＳ２１では、ステップＳ２２で出力するモータ制御指令のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電圧値とインバータ装置２４の端子との対応をｒ端子からＵ相、ｓ端子からＶ相、ｔ端子からＶ相となるように設定する。

　ここで、変数ｉを用いて、ｉ番目のモータ制御指令はｒ端子からａ相の電流、ｓ端子からｂ相の電流、ｔ端子からｃ相の電流を流す制御指令であることをｉ（ａ：ｂ：ｃ）のように表すとする。記憶部２２には、０（Ｕ：Ｖ：Ｗ）、１（Ｕ：Ｗ：Ｖ）といった対応が記憶されており、図６のＳ２１に示したｉ＝０という記載は、次のステップＳ２２で出力するモータ制御指令の電圧値と各端子との対応を、初期値である０（Ｕ：Ｖ：Ｗ）に設定したことを表している。

　ステップＳ２２において制御部１９ｃは、ブレーキ１０を開放するようにブレーキ制御部１９ａを制御し、かご１を下降方向へ移動させるモータ制御を行うようにモータ制御部１９ｂを制御する。この制御を受け、モータ制御部１９ｂは、例えば、モータ８をかご１が下降する方向に回転させるモータ制御指令を演算し、演算したモータ制御指令に基づきモータ８に供給すべき電流をインバータ装置２４から出力するための電圧値をＵ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに対して出力する。

　そして、モータ制御部１９ｂは演算した電圧値をステップＳ２１で決定した端子との対応に従い、出力インターフェイス２１へ出力する。この電圧値を出力インターフェイス２１から受信したパルス幅変調回路２３は、公知のパルス幅変調アルゴリズムにより電圧値に応じたデューティ比のパルス信号をＵ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれについて生成し、インバータ装置２４に出力する。インバータ装置２４は、これらのパルス信号に従って、各相のスイッチング素子を導通又は非導通にし、モータ８を回転させる三相交流の電流をモータ８に供給し、モータ８を駆動する。

　なお、ステップＳ２２で演算されるモータ制御指令は、ステップＳ１３で検出した回転方向情報に基づくものである。すなわち、この例のようにかご１を下降させる場合、ステップＳ１３で検出した回転方向とは逆方向にトルクがかかるようにモータ制御指令を演算する。３つの端子と３本の配線の対応関係が変数ｉで特定される対応関係と一致する場合、かご１は想定通り下降する。しかし、一致しない場合には、必ずしもかご１は下降しない。もし、かご１が下降しなかった場合には、後述の処理で対応関係が修正される。

　次に、ステップＳ２３においてステップＳ１２と同様に、制御部１９ｃはエンコーダ信号１８を取得する。また、ステップＳ２４ではステップＳ１３と同様に、検出部１９ｄは回転方向情報を検出しステップＳ２５で再びブレーキをかける。このとき、制御部１９ｃはステップＳ２２で開始したかご１を下方方向へ移動させるモータ制御部１９ｂの制御を停止する。

　次のステップＳ２６において制御部１９ｃは、ステップＳ１５で記憶部２２に記憶された回転方向情報及びステップＳ２２で出力したモータ制御指令から予測される回転方向情報と、ステップＳ２５で取得した回転方向情報を比較する。そして、２つの回転方向情報が一致する場合は、モータ配線１３が正しく配線されていると判断し、ステップＳ２８へ進む。

　一方で、一致しなかった場合は、回転信号が異常であると判断しステップＳ２７へ進む。ステップＳ２７において、モータ制御指令の電圧値とインバータ装置２４の端子との対応を指定する変数であるｉをカウントアップして再びステップＳ２２へと戻る。

　二回目のステップＳ２２では、モータ制御指令の電圧値とインバータ装置２４の端子との対応は記憶部２２に記憶されている１（Ｕ：Ｗ：Ｖ）を用いることとなる。なお、二回目のステップＳ２６で、比較結果が一致しない場合、制御部１９ｃはエラーを出力し、処理を中断する。これは、誘導電動機で上述の２つのモードでモータ制御指令を得られても、モータが駆動しない場合は、モータ配線１３の端子の接続方法以外に異常の原因があると考えられるためである。

　ステップＳ２８では、モータ制御部１９ｂは、ｒ、ｓ、ｔの端子と、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のモータ制御指令の電圧値との対応が記憶部２２に記憶されているｉ番目の対応となるように補正モードを設定する。

　以降、モータ制御部１９ｂは、モータ制御指令の演算をステップＳ２８で記憶されたモードで実行する。すなわち、かご１の昇降を制御する通常運転において、モータ制御部１９ｂはモータ制御指令の演算アルゴリズムを実際の配線に従って変更するため、モータ配線１３の端子への接続が初期設定と異なっていても、その接続に合わせた制御を行うことができる。

　従って、第二の制御である上記ステップＳ２１からステップＳ２８によれば、モータ８の制御指令がかご１を正しく移動させるものでなかった場合、第一の制御により検出した回転方向情報を参照することで直ちにモータ配線１３の誤配線を検出し、ステップＳ２７でモータ８の制御指令を補正することができる。

　なお、本実施の形態のステップＳ２２において、かご１を下降方向へ移動させるモータ制御を行うようにモータ制御部１９ｂを制御することとしたのは、上昇方向へ移動させるように制御した場合は、モータ８の動力により上昇しているのか、モータ配線１３の誤配線のため走行不能となり重力により上昇しているのかを回転方向情報のみからでは区別できないためである。従って、モータ８の動力による上昇と重力による上昇とを判別できるような制御を行う場合には、かご１を上昇方向へ移動させるように制御してもよい。例えば、回転方向情報から予測される正しく配線された場合のエンコーダ信号１８を制御部１９ｃで予測し、ステップＳ２３で取得したエンコーダ信号１８と比較する場合等である。

実施の形態２．
　本実施の形態はかご１の重量を秤装置１６で測定することにより、ブレーキ１０を解放したときのかご１の移動方向を予測するようにしたエレベータ制御装置である。以下、実施の形態１との相違点を中心に説明する。図６において、図５と同一の符号は同一又は相当の部分を表している。

　本実施の形態の構成について図４を用いて説明する。演算部１９ｅは、秤装置１６が測定したかご１の重量から、乗車率を測定するソフトウェアモジュールを備えている。また、測定した乗車率をカウンター率と比較し、かご１の移動方向として出力するソフトウェアモジュールを備えている。カウンター率とは、乗客を含むかご１側重量と釣合重り２側重量が釣り合うときの乗車率である。

　記憶部２２は、カウンター率を記憶している。

　本実施の形態の動作について図６を用いて説明する。本実施の形態では、実施の形態１にも記載されているステップＳ１１よりも前に、ステップＳ３１及びステップＳ３２が追加されている。

ステップＳ３１において、演算部１９ｅは秤装置１６が測定したかご１の重量を入力インターフェイス２０から取得する。

　次に、ステップＳ３２において、演算部１９ｅは、かご１の重量から乗車率を演算し、カウンター率と比較する。次に演算部１９ｅは、比較結果を用いて第一の制御を実行中におけるかご１の移動方向を演算する。具体的には乗車率からカウンター率を引いた差が正であればかご１は下降すると判断し、負であればかご１は上昇すると判断する。そして、演算したかご１の移動方向を記憶部２２に記憶する。

　ステップＳ１５において、本実施の形態ではステップＳ１３で検出した回転方向情報をステップＳ３１において記憶部２２に記憶された方向へ、かご１が移動するときのモータ８の回転方向を示す情報であるとして記憶部２２に記憶する。

　以上によれば、乗客の状況によらず実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

実施の形態３．
　実施の形態１が事前の設定によらず第一の制御により検出した回転方向情報を記憶するものであったのに対して、本実施の形態は、第一の制御により検出した回転方向情報の正誤を判断し補正するようにしたエレベータ制御装置である。以下、実施の形態１との相違点を中心に説明する。以下図７において、図５と同一の符号は同一又は相当の部分を表している。

　まず、本実施の形態の構成について図４を用いて説明する。記憶部２２は、第一の制御により検出部１９ｄが検出する回転方向情報を記憶している。本実施の形態では、実施の形態１と同様の装置及び条件に基づいて説明する。すなわち、かご１に何も載せていない状況で第一の制御を行った場合におけるかご１の上昇方向への移動は、モータ８の軸１１を右方向に回転させるものである。また、本実施の形態の説明では、エンコーダ９も実施の形態１と同様に、モータ８の回転方向が右回転のときＡ相先行のエンコーダ信号１８を出力するものとする。

　次に、本実施の形態の動作について図７を用いて説明する。ステップＳ１６において、制御部１９ｃは、あらかじめ記憶部２２に記憶された回転方向情報と、第一の制御により検出した回転方向情報を比較し、一致する場合はステップＳ２１へ進む。もし、一致しない場合は、制御部１９ｃは、エンコーダ配線１４に誤配線があると判断しステップＳ１７へ進む。

　ステップＳ１７において、制御部１９ｃは、入力インターフェイス２０から入力されるＡ相信号１８ａとＢ相信号１８ｂを入れ替えるように、検出部１９ｄの回転方向情報の検出アルゴリズムを設定する。例えば、エンコーダ配線１４から入力インターフェイス２０を介して取得したＡ相信号１８ａを、Ｂ相の信号を記憶するためのメモリ領域に記憶し、エンコーダ配線１４から入力インターフェイス２０を介して取得したＢ相信号１８ｂを、Ａ相の信号を記憶するためのメモリ領域に記憶するようにして、回転方向情報を含む回転信号を補正する。この補正は、以降、エンコーダ信号１８を取得する場合に同様に行われる。

　以上によれば、本実施の形態においても実施の形態１と同様の効果が得られる。

実施の形態４．
　実施の形態３が、入力インターフェイス２０から入力されるＡ相信号１８ａとＢ相信号１８ｂを入れ替えることで、回転方向情報を含む回転信号を補正していたのに対して、本実施の形態は、実際に配線を入れ替えることで回転信号を補正するようにしたエレベータ制御装置である。以下実施の形態３との相違点を中心に説明する。以下、図８において、図７と同一の符号は同一又は相当の部分を表している。

　まず、本実施の形態の構成について図４を用いて説明する。出力インターフェイス２１は、図示しない表示装置と接続するためのケーブルを備えており制御部１９ｃが出力する表示信号を表示装置へ出力している。

　次に、本実施の形態の動作について図８を用いて説明する。ステップＳ１６において、制御部１９ｃは、あらかじめ記憶部２２に記憶した回転方向情報と、第一の制御により検出した回転方向情報を比較し、一致しない場合ステップＳ１８に進む。

　ステップＳ１８において、制御部１９ｃは、エンコーダ配線１４の誤配線を表示装置に表示させる表示信号を出力する。この信号を受けた表示装置はエンコーダ配線１４の誤配線を利用者が認識できるように警告表示を行う。

　以上によれば、利用者が警告表示を見て、エンコーダ配線１４のＡ相配線１４ａとＢ相配線１４ｂを入れ替えることで、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

実施の形態５．
　実施の形態３が、実施の形態１と同様にモータ８の制御指令を補正することで、モータ８の回転方向を補正していたのに対して、本実施の形態は、実際に配線を入れ替えることでモータ８の回転方向を補正するようにしたエレベータ制御装置である。以下実施の形態３との相違点を中心に説明する。以下、図９において、図７と同一の符号は同一又は相当の部分を表している。

　次に、本実施の形態の動作について図９を用いて説明する。ステップＳ２６において、制御部１９ｃは、ステップＳ１５で記憶部２２に記憶された回転方向情報と、ステップＳ２４で検出した回転方向情報とを比較し、一致しなかった場合ステップＳ２９へ進む。

　ステップＳ２９において、制御部１９ｃは、モータ配線１３の誤配線を表示装置に表示させる表示信号を出力する。この信号を受けた表示装置はモータ配線１３の誤配線を利用者が認識できるように警告表示を行う。

　以上によれば、利用者が警告表示を見てモータ配線１３を確認し、適宜正しく配線することで、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

実施の形態６．
　実施の形態１から３においては、モータ配線１３ａ、ｂ、ｃとｒ端子、ｓ端子、ｔ端子との対応関係を第二の制御により検出し、モータ制御指令を補正する動作を説明した。この実施の形態では、実施の形態１から３で設定した補正モードｉを用いた通常運転時の動作について説明する。

　図１０は、モータ制御部１９ｂの通常運転時の動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、実施の形態１から３のステップＳ２８で記憶された変数ｉに従って、制御指令を補正する動作を示している。

　実施の形態１から３で説明したエレベータの設置時の設定処理が終了すると、制御部１９ｃは、通常運転の制御を開始する。例えば、エレベータの呼びボタンが押された時にかご１を昇降する等の制御を開始する。このとき、モータ制御部１９ｂは、制御部１９ｃの制御に従って、モータ８を駆動する制御を行う。

　具体的にはステップＳ４１で、モータ制御部１９ｂは、制御部１９ｃによるかご１の昇降指令に応じて、モータ制御指令を演算する。次に、ステップＳ４２で、モータ制御部１９ｂは、記憶部２２に記憶された補正モードを示す変数ｉを参照し、補正モードに応じて、ステップＳ４３又はステップＳ４４のいずれかの補正を行う。例えば、ｉが０であるとき、モータ制御部１９ｂは、Ｕ相に供給する電圧値をｒ端子に供給すべき電圧値とし、同様にＶ相、Ｗ相に供給する電圧値をそれぞれｓ端子、ｔ端子に供給すべき電圧値とする。なお、ｉが０であるときは、モータ配線１３が想定どおりの場合であり、実質的には補正を行っていない。

　また、例えば、ｉが１であるとき、モータ制御部１９ｂは、Ｕ相に供給する電圧値をｒ端子に供給すべき電圧値とし、同様にＶ相、Ｗ相に供給する電圧値をそれぞれｔ端子、ｓ端子に供給すべき電圧値とする。すなわち、ｉが１であるときは、ｉが０であるときと比べて、ｔ端子、ｓ端子に与える電圧値が入れ替わっている。

　ステップＳ４３又はステップＳ４４で補正された制御指令は、出力インターフェイス２１を介してパルス幅変調回路２３に入力され、インバータ装置２４に接続されたｒ端子、ｓ端子、ｔ端子に、補正モードに応じた電圧がかけられる。図１０このエレベータ制御装置によれば、モータ配線１３に誤配線があった場合でも、モータ８を駆動することができる。

　以上、実施の形態について説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。以下に構成についての変形例を示す。

　実施の形態において、エレベータはかご１とつり合いおもり２を巻上機４から釣り下げる釣瓶式のものであったが、つり合いおもり２を持たない巻胴式のものでもよい。

　実施の形態においてモータ８は誘導電動機であったが、エレベータの巻上機４に用いられるものであればどんなものでもよく、例えば同期電動機や直流電動機でもよい。

　実施の形態において、回転検知器はエンコーダ９であったが、モータ８の回転方向を示す情報がわかるものであればどんなものでもよい。

　実施の形態において、ブレーキ１０のブレーキ本体は、モータ８の軸１１にブレーキシューを押し当てるドラム式ブレーキであったが、モータ８を制動するものであればどんなものでもよく、当然ディスク式ブレーキ等も含まれる。

　実施の形態において、秤装置１６はかご１の上部に取り付けられかご１全体の重量を測定するものであったが、演算部１９ｅによりかご１の移動方向を演算するために必要な重量がわかるものであればどんなものでもよく、例えばかご１の下部に取り付けられかご１内部の重量がわかるようになっていてもよい。

　実施の形態において、記憶部２２は不揮発性メモリ及び揮発性メモリにより構成されるものであったが、回転方向情報を記憶できる装置であればどんなものでもよい。

　実施の形態において、電源装置はインバータ装置２４であったが、電源装置はモータ８の種類によって適宜変更されるものである。

　モータ配線１３、エンコーダ配線１４、ブレーキ配線１５、及び秤装置配線１７は、各装置を直接接続しているものに限られず、中継ケーブルや中継器に接続されていてもよい。

　次に動作についての変形例を示す。

　実施の形態においてモータ制御指令の補正は、各相の電圧値とインバータ装置２４の各端子との対応を変化させることにより行っているが、制御部１９ｃが命令するかご１の移動に対応するモータ８の回転方向を反転させるように電圧値を演算することにより補正を行ってもよい。

　実施の形態のステップＳ１１において、ブレーキ制御部１９ａはブレーキ１０を開放する命令をするが、ここでの開放とは重力によってモータ８の軸１１が回転することをブレーキ１０が完全に停止させていない状態のことをいい、かご１が急激に移動するのを防ぐために、微弱にブレーキ１０を作動させているような場合も含まれる。

　実施の形態のステップＳ１６及びステップＳ２６においては、記憶部２２に記憶された回転方向情報と、新たに取得したエンコーダ信号１８から検出した回転方向情報を比較しているが、記憶された回転方向情報から、検出されるエンコーダ信号１８を予測し、予測されたエンコーダ信号１８と新たに取得されるエンコーダ信号１８を比較してもよい。

１　かご、２　つり合いおもり、３　ロープ、４　巻上機、５　そらせ車、６　シーブ、７　ギア、８　モータ、９　エンコーダ、１０　ブレーキ、１１　軸、１２　制御装置、１３　モータ配線、１３ａ　Ｕ相配線、１３ｂ　Ｖ相配線、１３ｃ　Ｗ相配線、１４　エンコーダ配線、１４ａ　Ａ相配線、１４ｂ　Ｂ相配線、１５　ブレーキ配線、１６　秤装置、１７　秤装置配線、１８　エンコーダ信号、１８ａ　Ａ相信号、１８ｂ　Ｂ相信号、１９　プロセッサ、１９ａ　ブレーキ制御部、１９ｂ　モータ制御部、１９ｃ　制御部、１９ｄ　検出部、１９ｅ　演算部、２０　入力インターフェイス、２１　出力インターフェイス、２２　記憶部、２３　パルス幅変調回路、２４　インバータ装置

Claims

　エレベータのかごを駆動するモータに第一の配線を介して電力を供給する電源装置へ、前記かごを移動させるための制御指令を出力するモータ制御部と、
　前記モータを制動するブレーキを制御するブレーキ制御部と、
　前記モータの回転を検知する回転検知器により出力され、前記モータの回転方向に依存して変化する回転信号を第二の配線を介して取得し、前記回転信号が示す回転方向を回転方向情報として検出する検出部と、
　前記モータ制御部には重力が前記モータに与えているトルク以上のトルクを前記モータに発生させる前記制御指令を出力させずに、前記ブレーキ制御部に前記ブレーキを開放させることにより前記かごを移動させたときに、前記検出部に前記回転方向情報を検出させる第一の制御を行う制御部と、
　を備えたエレベータ制御装置。
　前記モータ制御部は、第一の方向へ前記かごを移動させるときに、前記第一の制御により前記検出部が検出した前記回転方向情報が示す方向へ前記モータを回転させる前記制御指令を出力し、前記第一の方向は前記制御部の前記第一の制御により前記かごを移動させたときの前記かごの移動方向である
　ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ制御装置。
　前記制御部は、前記第一の制御を行った後に前記モータ制御部に前記制御指令を出力させ、前記回転信号が異常である場合に前記第一の配線の誤配線を検出する第二の制御を行う
　ことを特徴とする請求項２に記載のエレベータ制御装置。
　前記モータ制御部は、前記第二の制御により前記第一の配線の誤配線が検出された場合に、前記制御指令を補正する
　ことを特徴とする請求項３に記載のエレベータ制御装置。
　前記かごの重量を検出する秤装置により検出された前記かごの重量を用いて、前記第一の制御を実行中におけるかごの移動方向を演算する演算部と、
　をさらに備え、
　前記モータ制御部は、前記演算部により演算された移動方向を前記第一の方向として前記モータを回転させる前記制御指令を出力する
　ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１つに記載のエレベータ制御装置。
　前記制御部は、前記第一の制御により検出された前記回転方向情報が、あらかじめ定められた回転方向情報と異なる場合に前記第二の配線の誤配線を検出する
　ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ制御装置。
　前記制御部は、前記第一の制御により検出された前記回転方向情報が、前記あらかじめ定められた回転方向情報と一致した場合に、前記モータ制御部に前記制御指令を出力させ、前記回転信号が異常である場合に前記第一の配線の誤配線を検出する第二の制御を行う
　ことを特徴とする請求項６に記載のエレベータ制御装置。
　前記制御部が前記第一の制御により検出した前記回転方向情報を、前記第一の方向と対応付けて記憶する記憶部
　をさらに備え、
　前記第一の方向は前記制御部の前記第一の制御により前記かごを移動させたときの前記かごの移動方向である
　ことを特徴とする請求項２から５のいずれか１つに記載のエレベータ制御装置。
　前記かごは巻上機により巻き上げられるロープを介してつり合いおもりと繋がれており、前記第一の制御により上昇方向に移動し、前記検出部が検出する前記回転方向情報は前記上昇方向に対応する情報である
　ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載のエレベータ制御装置。
　前記回転検知器はエンコーダであり、前記回転信号はＡ相信号及びＢ相信号であり、前記制御部は前記第二の配線に誤配線がある場合にＡ相信号とＢ相信号を入れ替えることを特徴とする、請求項１から９のいずれか１つに記載のエレベータ制御装置。
　エレベータのかごを駆動するモータに重力が与えているトルク以上のトルクを与えずに、前記モータを制動するブレーキを開放するステップと、
　前記モータの回転を検知する回転検知器により出力され、前記モータの回転方向に依存して変化する回転信号を、前記回転検知器に接続された配線を介して取得するステップと、
　前記回転信号が示す回転方向を回転方向情報として検出するステップと、
　を備えたエレベータ制御方法。