JP2005289627A - Elevator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、つるべ式のエレベータに関し、特に乗りかご下降時のロープの伸縮による位置ずれを補正して着床精度及び乗り心地の向上を図ったエレベータに関する。 The present invention relates to a slidable elevator, and more particularly, to an elevator that improves the landing accuracy and ride comfort by correcting a positional shift caused by the expansion and contraction of a rope when a car is lowered.
一般に、高階床の建造物では、つるべ式のエレベータが採用されるが、高階床になるほど着床精度が低下しがちである。これは、乗りかご走行中のロープの伸縮(ロープクリープともいう)が顕著になることによるものであり、仮に巻上機シーブ上のロープスリップが零だとしても、このような現象が生じる。 Generally, in a high-floor building, a slidable elevator is adopted, but the higher the floor, the lower the landing accuracy. This is due to the remarkable expansion and contraction (also referred to as rope creep) of the rope while the car is traveling, and this phenomenon occurs even if the rope slip on the hoisting machine sheave is zero.
つるべ式のエレベータでは、乗りかごがある階で停止中に乗客が乗り降りすると、乗りかご内の積載荷重の変化によりロープの伸縮が生じ、乗りかご床面とホール床面とがずれるが、この場合、乗りかごのリレベル運転をその都度行って物理的な補正をしている。 In a vine-type elevator, when passengers get on and off while stopping on the floor where the car is located, the ropes expand and contract due to changes in the load in the car, causing the car floor to deviate from the hall floor. The car is re-leveled each time and the physical correction is performed.
一方、乗りかご内の積載荷重が変化しない乗りかご走行中(定常走行時)においてもロープの伸縮が発生するが、この場合は乗りかごの位置補正を行っておらず、着床時に理論上の乗りかごの位置と実際の乗りかごの位置とが一致せず、着床精度が悪くなり、結果として乗り心地が悪化する。 On the other hand, the ropes expand and contract even while the car is running (in steady running) where the load in the car does not change. In this case, the car position is not corrected and the The position of the car and the position of the actual car do not coincide with each other, so that the landing accuracy is deteriorated, and as a result, the ride comfort is deteriorated.
このような問題は、走行中の乗りかごの位置を物理的に検出する装置を設け、その検出値に基づいて乗りかごの位置を制御するようにすれば殆ど解消することができるが、この場合、コストアップしてしまうという難点がある。 Such a problem can be almost eliminated by providing a device that physically detects the position of the car during traveling and controlling the position of the car based on the detected value. There is a drawback that the cost increases.
乗りかご走行中のロープの伸縮は、加減速時を除くと(ロープはバネと同様なので、慣性が作用する間は伸縮する)、上昇運転時では殆ど生じないが、下降運転時では少なからず生じる。 The expansion and contraction of the rope while the car is running, except when accelerating / decelerating (the rope is similar to a spring, so it expands and contracts while the inertia acts) hardly occurs during ascending operation, but it occurs not less during descending operation. .
すなわち、巻上機シーブを境にして乗りかご側とカウンターウエイト側とでロープに作用する荷重が同じであれば、巻上機シーブが回転しても、巻上機シーブの両側でロープの伸縮は殆ど発生しないが、乗りかご側では乗客の乗降によって荷重が変化するため、下降運転時にロープの伸縮が発生する。 In other words, if the load acting on the rope is the same on the car side and the counterweight side with the hoisting machine sheave as the boundary, the rope will expand and contract on both sides of the hoisting machine sheave even if the hoisting machine sheave rotates. However, since the load changes depending on passengers getting on and off on the car side, the rope expands and contracts during the descent operation.
例えば、乗りかごがフルロード状態で下降運転される場合、カウンターウエイト側のロープは徐々に乗りかご側に移動してゆくが、巻上機シーブを越える位置に達すると、乗りかごがカウンターウエイトよりも重いため、さらに伸びる現象が発生する。上昇運転時は、カウンターウエイト側のロープの伸縮が発生するが、それは、着床精度や乗り心地には殆ど影響を与えない。 For example, when the car is descending at full load, the counterweight rope will gradually move toward the car, but when it reaches a position beyond the hoist sheave, the car will move from the counterweight. Because it is heavy, a phenomenon of further elongation occurs. During ascending operation, the rope on the counterweight side expands and contracts, but this hardly affects the landing accuracy and ride comfort.
このような事情に鑑み、従来は、着床時の速度パターンを下降運転時と上昇運転時とで変えるようにしているが、乗りかご内の積載荷重の変化等により、常に精度の良い着床を行えることができなかった。 In view of such circumstances, conventionally, the landing speed pattern is changed between descending operation and ascending operation. However, due to changes in the load in the car, the landing is always accurate. Could not be done.
このように、下降運転時と上昇運転時とではロープの伸縮が異なるため、特に高階床建造物における高精度の着床制御が困難であった。 As described above, since the expansion and contraction of the rope is different between the descending operation and the ascending operation, it is difficult to perform highly accurate landing control particularly in a high-rise building.
解決しようとする問題点は、特に高階床建造物のエレベータにおいて、下降運転時のロープ伸縮が少なからず発生するため、実際の乗りかごの位置が予測位置からずれてしまい、着床精度や乗り心地に悪影響を及ぼす点である。 The problem to be solved is that, especially in elevators of high-floor buildings, rope expansion and contraction occurs during descent operation, so the actual car position deviates from the predicted position, resulting in landing accuracy and ride comfort. It is a point that adversely affects.
本発明のエレベータは、乗りかごと、カウンターウエイトと、一端が乗りかごに連結されると共に他端がカウンターウエイトに連結されたロープと、このロープが外周部に巻き掛けられた巻上機シーブと、この巻上機シーブを回転駆動する巻上機モータと、この巻上機モータの回転角度により乗りかごの位置を検出するかご位置検出手段と、乗りかご内の積載荷重を検出する荷重検出手段と、乗りかごが下降する際のロープの伸縮量をロープのバネ定数と乗りかご内の積載荷重とから予測して下降中の乗りかごの位置を推定補正するかご位置補正手段と、このかご位置補正手段で算出された位置補正信号に基づいて巻上機モータを制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。 The elevator of the present invention includes a car, a counterweight, a rope having one end connected to the car and the other end connected to the counterweight, and a hoisting machine sheave around which the rope is wound around the outer periphery. A hoisting machine motor for rotationally driving the hoisting machine sheave, a car position detecting means for detecting the position of the car based on a rotation angle of the hoisting machine motor, and a load detecting means for detecting a load in the car And car position correction means for predicting and correcting the position of the moving car by predicting the amount of rope expansion and contraction when the car descends from the spring constant of the rope and the loaded load in the car, and this car position And a control means for controlling the hoisting machine motor based on the position correction signal calculated by the correction means.
本発明のエレベータは、乗りかご内の乗客が変化したり、またロープの経年変化や交換によりバネ定数が変化した場合においても、下降運転時のロープ伸縮量を予測して乗りかごの位置を補正し、これに基づいて巻上機モータを制御するので、着床精度及び乗り心地を向上することができる。 The elevator of the present invention corrects the position of the car by predicting the amount of rope expansion and contraction during descending operation even when the passengers in the car change or the spring constant changes due to aging or replacement of the rope. In addition, since the hoisting machine motor is controlled based on this, the landing accuracy and ride comfort can be improved.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の第1の実施形態であるエレベータの概略構成図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an elevator according to a first embodiment of the present invention.
このエレベータはつるべ式(ロープ式)のものであって、乗りかご1と、カウンターウエイト2と、一端が乗りかご1に連結されると共に他端がカウンターウエイト2に連結されたロープ3と、このロープ3が外周部に巻き掛けられた巻上機シーブ4と、この巻上機シーブ4を回転駆動する巻上機モータ5とを備えている。
This elevator is of a vine type (rope type), and includes a car 1, a
なお、本図ではメインシーブしか図示されていないが、そらせシーブ等が付加された場合も本発明の技術的範囲に属するものとする。 Although only the main sheave is shown in the figure, the case where a deflecting sheave or the like is added belongs to the technical scope of the present invention.
巻上機モータ5の回転軸には位置検出手段としてのパルスジェネレータ6が取り付けられており、これによって巻上機モータ5の回転軸の回転角度を検出する。巻上機モータ5の回転角度からは、ロープの伸縮の影響を考慮しない場合の乗りかご1の位置を検出でき、その位置検出信号が制御手段7に入力される。
A
制御手段7は、CPU、ROM、RAMを含むマイクロコンピュータにより構成され、速度パターン演算部8、速度演算部9、及び速度制御部10を備えている。
The control means 7 includes a microcomputer including a CPU, a ROM, and a RAM, and includes a speed
乗りかご1には、積載荷重を検出する荷重検出手段としての荷重検出センサ11が設けられており、その荷重信号によって乗りかご1内部の積載荷重量を知ることができる。
The car 1 is provided with a
図2は、乗りかご1内部の積載荷重と荷重信号を示す特性図である。一例として、荷重信号は、乗りかご1内部の積載荷重がカウンターウエイト2の重量と釣り合うバランスロード(以下、BLと記す)の時に0、積載荷重が0のノーロード(以下、NLと記す)側の時に負(−)、積載荷重が最大のフルロード(以下、FLと記す)側の時に正(+)となるような特性となっている。 FIG. 2 is a characteristic diagram showing the loaded load and load signal inside the car 1. As an example, the load signal is 0 when the load load inside the car 1 is balanced with the weight of the counterweight 2 (hereinafter referred to as “BL”), and the no load (hereinafter referred to as “NL”) side where the load load is 0. The characteristic is sometimes negative (−) and positive (+) when the loaded load is at the maximum full load (hereinafter referred to as FL) side.
パルスジェネレータ6の位置検出信号は、上述したようにロープ3の伸縮の影響を考慮していないため、かご位置補正手段12で補正を行う。
As described above, the position detection signal of the
すなわち、パルスジェネレータ6の位置検出信号と、荷重検出センサ11の荷重信号と、ロープ3のバネ定数に対して所定の係数を乗じて予め設定したバネ定数Kとを乗算器13で乗算して位置補正値とする。
That is, the position detection signal of the
この位置補正は、セレクタ14を通じて、下降運転時のみ行われるようになっており、加算器15で位置検出信号に加算される。この補正値は、図2の特性図に示す如く、積載荷重により符号が変化する。すなわち、BLよりFL側の荷重であれば正の値が加算され、BLよりNL側の荷重であれば負の値が加算される。
This position correction is performed only through the
このようにして得られた位置補正信号は、速度パターン演算部8及び速度演算部9に入力されて、それぞれの出力値から速度制御部10により乗りかご1の速度制御が行われる。
The position correction signal obtained in this way is input to the speed
図3は、速度パターン演算部8で演算される速度パターンの説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a speed pattern calculated by the speed
乗りかご1始動から、加速、定常走行を経て、およそ減速開始までは移動距離(又は目的階までの残距離)に依存せず、時間依存により速度パターンを演算している(時間ベースパターン)。 The speed pattern is calculated in a time-dependent manner (time base pattern) without depending on the moving distance (or the remaining distance to the destination floor) from the start of the car 1 through acceleration and steady running to the start of deceleration.
また、減速開始から着床までは、着床レベル精度を良くするため、距離依存により速度パターンを演算している(距離ベースパターン)。距離ベースパターンの期間において、一定減速度の期間はV=√(2βS)により演算される。βは減速度、Sは残距離である。 In addition, from the start of deceleration to landing, a speed pattern is calculated depending on distance (distance base pattern) in order to improve landing level accuracy. In the distance base pattern period, the constant deceleration period is calculated by V = √ (2βS). β is the deceleration, and S is the remaining distance.
目的階付近になると、基本的には残距離に定数を乗じて徐々に減速度をゆるめてゆく速度パターンを演算する。この減速度を徐々にゆるめてゆく期間の速度パターンを着床パターンと呼ぶ。 When it is near the destination floor, basically, a speed pattern that gradually loosens the deceleration is calculated by multiplying the remaining distance by a constant. A speed pattern during which the deceleration is gradually relaxed is called a landing pattern.
本発明では、かご位置補正手段12が、巻上機モータ5の回転角度から得られる位置検出信号と、乗りかご1内部の積載荷重量に応じた荷重信号と、あらかじめ設定されたバネ定数Kとからロープ3の伸縮量を演算し、ロープ伸縮の影響が大きい下降運転時に位置検出信号を補正することにより、位置検出信号が実際の乗りかご1の位置に近くなり、目的階への着床精度を向上することができる。
In the present invention, the car position correcting means 12 includes a position detection signal obtained from the rotation angle of the hoisting motor 5, a load signal corresponding to the loaded load inside the car 1, and a preset spring constant K. By calculating the expansion / contraction amount of the
また、乗りかご1の位置検出信号が補正されることにより、位置検出信号の影響を受ける速度パターンの距離ベースパターン演算や、乗りかご1の速度演算の精度も向上するため、着床精度だけでなく、下降運転時の走行領域全体にわたって乗り心地を向上することができる。 In addition, since the position detection signal of the car 1 is corrected, the accuracy of the distance base pattern calculation of the speed pattern affected by the position detection signal and the speed calculation of the car 1 are also improved. In addition, the ride comfort can be improved over the entire travel region during the descent operation.
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。図4は本発明の第2の実施形態のエレベータの概略構成図である。なお、以下の各実施形態において、第1の実施形態と同一又は類似の部分には同一の符号を用いており、重複する説明は省略してある。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an elevator according to a second embodiment of the present invention. In the following embodiments, the same reference numerals are used for the same or similar parts as those in the first embodiment, and duplicate descriptions are omitted.
本実施形態では、第1の実施形態に対し、かご位置偏差検出手段16と、バネ定数演算手段17とを設けた構成となっている。
In the present embodiment, a car position deviation detecting means 16 and a spring constant calculating
かご位置偏差検出手段16は、乗りかご1を積載荷重が0の状態(NL)と最大の状態(FL)とで走行させた時に、それぞれの状態における乗りかご1の実際の位置と理論上の位置との偏差を検出するもので、荷重検出センサ11の荷重信号と、パルスジェネレータ6の位置検出信号と、着床検出スイッチ1aの着床検出信号とが入力される。
The car position deviation detecting means 16 is the theoretical position and the theoretical position of the car 1 in each state when the car 1 is run in a state (NL) in which the load is zero and a maximum state (FL). A deviation from the position is detected, and a load signal from the
かご位置偏差検出手段16により乗りかご1の位置の偏差を算出する手順を図5に示す。 The procedure for calculating the deviation of the position of the car 1 by the car position deviation detecting means 16 is shown in FIG.
まず、乗りかご1がNLの状態であるか否かを確認し(ステップS10)、NLの場合には、乗りかご1を最上階から最下階まで下降運転する(ステップS20)。 First, it is confirmed whether or not the car 1 is in the NL state (step S10), and in the case of NL, the car 1 is lowered from the top floor to the bottom floor (step S20).
次いで、実際のかご位置検出データと理論上のかご位置のデータとの偏差を算出し、NL時最下階かご位置データとして保存する(ステップS30)。 Next, the deviation between the actual car position detection data and the theoretical car position data is calculated and stored as the NL lowest floor car position data (step S30).
次いで、乗りかご1がFLの状態であるか否かを確認し(ステップS40)、FLの場合には、乗りかご1を最上階から最下階まで下降運転する(ステップS50)。 Next, it is confirmed whether or not the car 1 is in the FL state (step S40). In the case of FL, the car 1 is lowered from the top floor to the bottom floor (step S50).
次いで、実際のかご位置検出データと理論上のかご位置のデータとの偏差を算出し、FL時最下階かご位置データとして保存する(ステップS60)。 Next, the deviation between the actual car position detection data and the theoretical car position data is calculated and stored as the lowest floor car position data during FL (step S60).
バネ定数演算手段17は、このかご位置偏差検出手段16により検出される二つのかご位置偏差量からロープ3のバネ定数Kを演算するものである。
The spring constant calculating means 17 calculates the spring constant K of the
バネ定数演算手段17によりバネ定数Kを算出する手順を図6に示す。 The procedure for calculating the spring constant K by the spring constant calculating means 17 is shown in FIG.
かご位置偏差検出手段16で得られたNL時最下階かご位置データとFL時最下階かご位置データとの差を算出し、その絶対値をかご積載荷重で割り算し、これに調整ゲインを乗じることで、積載荷重に対するかご位置のずれの度合い、すなわちバネ定数Kを得る。 Calculate the difference between the NL lowest floor car position data obtained by the car position deviation detection means 16 and the FL lowest floor car position data, divide the absolute value by the car load, and adjust the gain. By multiplying, the degree of deviation of the car position with respect to the loaded load, that is, the spring constant K is obtained.
本実施形態では、NLとFLで最上階から最下階まで一度運転を行えば、バネ定数Kが自動的に設定されるので、バネ定数設定の手間を低減することができると共に、より精度の高い定数設定を行うことができる。 In the present embodiment, once the operation is performed from the top floor to the bottom floor with NL and FL, the spring constant K is automatically set, so that the labor for setting the spring constant can be reduced and more accurate. High constant settings can be made.
次に、本発明の第3の実施形態を説明する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described.
本実施形態では、第2の実施形態のバネ定数演算手段17に対して、乗りかご1の通常の下降運転毎にバネ定数Kを補正するバネ定数補正手段を付加している。図7は、このバネ定数補正手段によるバネ定数Kの補正方法の説明図である。 In this embodiment, spring constant correction means for correcting the spring constant K is added to the spring constant calculation means 17 of the second embodiment every time the car 1 is normally lowered. FIG. 7 is an explanatory diagram of a method of correcting the spring constant K by the spring constant correcting means.
ここでは、バランスロード(BL)ではバネ定数が0である例を示しているが、これに限るものではなく、オフセット値がある場合でも構わない。基本的には、BLではロープ3の伸縮がほとんど発生しないという考え方に基づいている。
Here, an example is shown in which the spring constant is 0 in the balance load (BL), but the present invention is not limited to this, and there may be an offset value. Basically, it is based on the idea that the
乗りかご1の下降運転毎に、乗りかご1の位置の理論値と実際の測定値とからロープ3の伸縮量を演算し、これを乗りかご1が全行程走行した時の伸縮量に換算する。この値とBL時の値とから、特性線の傾きであるバネ定数を演算してKを補正する。
Every time the car 1 descends, the amount of expansion / contraction of the
図8は、バネ定数補正手段18によりバネ定数Kを補正する手順を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a procedure for correcting the spring constant K by the spring
初期設定時のバネ定数Kの値から求められるBL時の最下階かご位置偏差データと今回走行時の最下階かご位置換算データとの差の絶対値を、BL時の積載荷重量と今回積載量との差の絶対値で割り算し、これに調整ゲインを乗じることで、新たに補正されたバネ定数Kを得る。 The absolute value of the difference between the lowest floor car position deviation data at BL obtained from the spring constant K value at the initial setting and the lowest floor car position conversion data at the time of current travel is calculated as the load capacity at BL and this time By dividing by the absolute value of the difference from the load amount and multiplying this by the adjustment gain, a newly corrected spring constant K is obtained.
本実施形態では、バネ定数演算手段17に対して、バネ定数補正手段18を付加したことにより、ロープ交換や経年等により変化するバネ定数Kの値を適宜補正することができ、常に精度の高い着床制御を行うことができる。 In this embodiment, by adding the spring constant correction means 18 to the spring constant calculation means 17, the value of the spring constant K that changes due to rope replacement, aging, etc. can be corrected as appropriate, and the accuracy is always high. Landing control can be performed.
なお、バネ定数Kの演算精度をさらに向上するために、BLの近傍の積載時や、走行距離の短い場合には補正演算をしないような機能を付加してもよい。 In order to further improve the calculation accuracy of the spring constant K, a function that does not perform the correction calculation may be added when loading near the BL or when the travel distance is short.
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各実施形態に種々の改変を施すことができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made to the embodiments without departing from the gist of the present invention.
1 乗りかご
2 カウンターウエイト
3 ロープ
4 巻上機シーブ
5 巻上機モータ
6 パルスジェネレータ(かご位置検出手段)
7 制御手段
11 荷重検出センサ(荷重検出手段)
12 かご位置補正手段
17 バネ定数演算手段
18 バネ定数補正手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
7 Control means 11 Load detection sensor (load detection means)
12 Car position correcting means 17 Spring constant calculating means 18 Spring constant correcting means
Claims (3)
A spring constant correcting means for correcting and calculating the spring constant from a deviation between an actual position of the car and a theoretical position and a load inside the car during a normal descent operation of the car; The elevator according to claim 2 characterized by things.
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