JP2007008706A - エレベーター - Google Patents

Abstract

【課題】低廉化可能で、かつ、着床精度の優れたエレベーターの提供。
【解決手段】上記課題は、パルス信号に基づきかご位置を検出する位置検出手段１０と、パルス信号に基づきかご速度を検出する速度検出手段１１と、かごの加速度を算出する加速度検出手段１２と、かごのスリップ量を検出するスリップ量検出手段１３と、所定の運転条件で加速度とスリップ量の関係を記憶するスリップ量記憶手段１４と、位置検出回路１０で検出された位置を基に運転毎の着床誤差を検出する着床誤差検出手段１５と、着床誤差を積分加算する着床誤差積分手段となる着床誤差積分回路１６と、加速度とスリップ量の関係から任意の加速度に対するスリップ量を推定するためのスリップ量推定手段１７と、推定スリップ量及び着床誤差積分値を基に着床指令の発生位置を補正する着床位置補正手段１８とからなる着床制御装置８によって、達成できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電磁ブレーキによる制動力を電動巻上機に加えることによって、乗りかご（以下、かごと称する）を所定位置に着床させる着床制御装置を備えたエレベーターに関するものである。

従来、エレベーターの着床制御装置としては、かごの移動距離に比例して発生する位置パルスをカウントすることによりかご位置を検出することで、かごを減速して所定位置に着床させると共に、かご荷重検出器により検出したかごの荷重及びかごの移動方向を基にかごの減速位置を修正するようにしたものが知られていた（例えば、特許文献１参照）。
特開昭５９−１７７２７６号公報（４頁７行目〜６頁１１行目、第１図）

しかしながら、上述した特開昭５９−１７７２７６号公報などに記載された従来のエレベーターの着床制御装置では、かご荷重検出器などの負荷検出器を必要とするものであつて、低廉化を図ることが困難であるという問題があった。

本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、低廉化を図ることを可能にしたエレベーターを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、かごを駆動させる駆動源となる電動巻上機と、この電動巻上機に制動力を加える電磁ブレーキと、前記電動巻上機に取り付けられてパルス信号を発するロータリーエンコーダと、前記かごを所定位置に着床させる着床指令を前記電磁ブレーキに発するための着床制御装置とを少なくとも備えたエレベーターにおいて、前記着床制御装置を、ロータリーエンコーダからのパルス信号に基づき前記かごの位置を検出する位置検出手段と、前記ロータリーエンコーダからのパルス信号に基づき前記かごの速度を検出する速度検出手段と、この速度検出手段により検出された速度の変化を基に加速度を算出する加速度検出手段と、前記電磁ブレーキを作動させてから前記かごが停止するまでのスリップ量を検出するスリップ量検出手段と、所定の運転条件で前記加速度と前記スリップ量の関係を記憶するスリップ量記憶手段と、前記位置検出手段で検出された位置を基に運転毎の着床誤差を検出する着床誤差検出手段と、この着床誤差検出手段で検出された着床誤差を積分加算する着床誤差積分手段と、前記スリップ量記憶手段に記憶された前記加速度と前記スリップ量の関係から任意の加速度に対するスリップ量を推定するスリップ量推定手段と、このスリップ量推定手段で推定した推定スリップ量及び前記着床誤差積分手段で算出された着床誤差積分値を基に前記着床指令の発生位置を補正する着床位置補正手段とが包含させる構成にしたことを特徴としている。

さらに、本発明は、前記スリップ量記憶手段を、同一運転方向毎に、かご積載重量の異なる少なくとも２種類以上の運転条件における前記加速度と前記スリップ量を記憶するようにしたことを特徴としている。

さらに、本発明は、前記スリップ量推定手段を、前記スリップ量記憶手段に記憶された前記加速度と前記スリップ量の関係を線形近似する係数算出手段を具備するようにしたこと特徴としている。

さらに、本発明は、前記着床位置補正手段を、前記推定スリップ量に前記着床誤差積分値を一律加算し、前記着床指令の発生位置を補正するようにしたことを特徴としている。

本発明によれば、負荷検出器を用いることなく、低廉化を図ること及び着床精度を向上させることを可能にするエレベーターが得られた。

以下，本発明の一実施形態に係るエレベーターを、図１〜図５に基づいて、詳説する。

図１に示すエレベーター１は、かご２と、つり合いおもり３と、一端側にかご２を取り付け、かつ、他端につり合いおもり３を取り付けた主ロープ４と、この主ロープ４を上下に移動させることでかご２を駆動させる駆動源となる電動巻上機５と、この電動巻上機５に制動力を加える電磁ブレーキ６と、電動巻上機５に取り付けられてパルス信号を発するロータリーエンコーダ７と、かご２を所定位置に着床させる着床指令を電磁ブレーキ６に発するための着床制御装置８とを備えている。電磁ブレーキ６は、着床制御装置８から着床指令が与えられると、電動巻上機５に制動力が加えられるようにしてある。

着床制御装置８は、図２に示すように、ロータリーエンコーダ７からのパルス信号を検出するパルス検出器９と、このパルス検出器９からのパルス信号Ｐ１に基づきかご２の位置Ｌｊを検出する位置検出手段となる位置検出回路１０と、ロータリーエンコーダ７からのパルス信号Ｐ１に基づきかご２の速度Ｖｊを検出する速度検出手段となる速度検出回路１１と、この速度検出回路１１により検出された速度（検出値）Ｖｊの変化を基に加速度αｊを算出する加速度検出手段となる加速度検出回路１２と、電磁ブレーキ６を作動させてからかご２が停止するまでのスリップ量Ｌｓｊを検出するスリップ量検出手段となるスリップ量検出回路１３と、所定の運転条件で加速度検出回路１２によって検出した加速度αｊとスリップ量検出回路１３によって検出したスリップ量Ｌｓｊの関係を記憶するスリップ量記憶手段となるスリップ量記憶回路１４と、位置検出回路１０で検出された位置Ｌｊを基に運転毎の着床誤差Ｌｅを検出する着床誤差検出手段となる着床誤差検出回路１５と、この着床誤差検出回路１５で検出された着床誤差Ｌｅを積分加算する着床誤差積分手段となる着床誤差積分回路１６と、スリップ量記憶回路１４に記憶された加速度αｊとスリップ量Ｌｓｊの関係から任意の加速度に対するスリップ量を推定するためのスリップ量推定手段となるスリップ量推定回路１７と、このスリップ量推定回路１７で推定した推定スリップ量Ｌｓ＊及び着床誤差積分回路１６で算出された着床誤差積分値Ｌｅ＊を基に着床指令Ｐ２の発生位置を補正する着床位置補正手段となる着床位置補正回路１８を、少なくとも具備している。

スリップ量検出回路１３は、具体的には、位置検出回路１０の検出値（位置検出値）と着床位置補正回路１８から出力される着床指令Ｐに基づく電磁ブレーキ６の動作時のスリップ量Ｌｓｊを検出するようにしてある。スリップ量記憶回路１４は、同一運転方向毎に積載の異なる少なくとも２種類以上の運転条件における加速度α１、α２とスリップ量Ｌｓ１、Ｌｓ２を記憶するようにしてある。着床誤差積分回路１６は、着床誤差検出回路１５で検出された運転毎の着床誤差Ｌｅを積分加算することによって、着床誤差積分値Ｌｅ＊を算出するようにしてある。スリップ量推定回路１７は、スリップ量記憶回路１４に記憶された加速度α１、α２とスリップ量Ｌｓ１、Ｌｓ２の関係を線形近似する係数算出手段を具備している。着床位置補正回路１８は、図２に示すように、スリップ量推定回路１７からの推定スリップ量Ｌｓ＊に、着床誤差積分回路１６からの着床誤差積分値Ｌｅ＊を一律加算し、着床指令Ｐの発生位置を補正するようにしている。

図３の（ａ）は、かご２の速度Ｖｊと時間Ｔｊとの関係を示す速度特性図であり、図３の（ｂ）は、かご２の位置Ｌｊと時間Ｔｊとの関係を示す位置特性図である。図３の（ａ）において、Ｖ１は、予め設定された加速度検出開始時の速度（開始速度）を、Ｖ２は、予め設定された加速度検出終了時の速度（終了速度）を、Ｔ１は、加速度検出開始時の時間（開始時間）を、Ｔ２は、加速度検出終了時の時間（終了時間）を、それぞれ示している。図３の（ｂ）において、Ｌ０は、着床開始基準点を、ＬｅｖｅＩは、目的とする停止階位置を、Ｌａは、着床開始点を、Ｌｓｊは、着床開始から停止するまでの距離、すなわち、スリップ量を、それぞれ示している。

図４は、エレベーター１におけるかご２のスリップ量と加速度との関係を示す関係図である。図４において、Ｌｓ１は、加速度検出回路１２から出力されるところの任意の加速度α１に対するスリップ量Ｌｓ１を、Ｌｓ２は、加速度検出回路１２から出力されるところの任意の加速度α２に対するスリップ量Ｌｓ２を、それぞれ示している。

この図４から判るように、かご２のスリップと加速度とは、加速度が大きくなるほど、スリップ量が大きくなり、逆に、加速度が小さくなるほど、スリップ量が小さくなるものであって、線形の関係になっている。このことにより、かご２が軽負荷で上昇運転するような場合、加速度が大きくなって、かご２の停止時、そのかご２が止まりにくくなることが判る。このことは、かご２の上昇運転若しくは下降運転かの、運転方向によって、異なる。

そこで、予め、加速度αｊに対するスリップ量Ｌｓｊを、同一運転方向毎に２種類、検出すれば、線形近似式から任意の加速度αｊに対するスリップ量Ｌｓｊを推定することができる。なお、推定スリップ量の精度を高めるために、加速度αｊに対するスリップ量Ｌｓｊとして、２種類を超えるサンプルを収集して、最小二乗法により線形近似するようにしてもよい。

次に、上記構成の着床制御装置８の動作順を、図５を用いて、説明する。

まず、図５のステップＳ１に示すように、エレベーター１のかご２が走行（運転）を開始したか否かを判定する。その判定は、エレベーター１のかご２の走行（運転）を開始するまで、繰り返して実行される。そして、エレベーター１のかご２が走行（運転）を開始したならば、図５のステップＳ２に進む。

次いで、図５のステップＳ２では、エレベーター１のかご２の加速が完了したか否かを速度検出回路１１にて判定する。その判定は、エレベーター１のかご２の加速が完了するまで、繰り返して実行される。そして、その加速が完了したならば、図５のステップＳ３に進む。

次いで、図５のステップＳ３では、かご２の加速度αｊを加速度検出回路１２にて、算出する。具体的には、加速度検出回路１２に記憶されるところの、かご２の速度が予め設定された加速度検出開始時の速度Ｖ１に到達した時の時間Ｔ１と、かご２の速度が予め設定された加速度検出終了時の速度Ｖ２に到達した時の時間Ｔ２とを用いて、（Ｖ２−Ｖ１）÷（Ｔ２−Ｔ１）の式により、かご２の加速度αｊを算出する。

次いで、図５のステップＳ４に示すように、図５のステップＳ３で算出したかご２の加速度αｊの記憶データとして、同一運転方向毎に少なくとも２種類が、スリップ量記憶回路１４に収集されているか否かを、そのスリップ量記憶回路１４にて判定する。

図５のステップＳ４における判定の結果、かご２の加速度αｊの記憶データが、同一運転方向毎に２種類、収集されていないと判定された場合には、図５のステップＳ５に進み、かつ、収集されていると判定された場合には、図５のステップＳ１１に進む。

図５のステップＳ５に進んだ場合には、同一運転方向毎に２種類のかご２の加速度αｊの記憶データを記憶した後、図５のステップＳ６に進み、かご２の位置Ｌｊが着床開始基準点Ｌ０に到達したか否かを判定する。その判定は、かご２の位置Ｌｊが着床開始基準点Ｌ０に到達するまで、繰り返して実行される。そして、かご２の位置Ｌｊが着床開始基準点Ｌ０に到達したならば、図５のステップＳ７に進み、着床位置補正回路１８から着床信号Ｐ２が、電磁ブレーキ６に送信される。

次いで、電磁ブレーキ６に着床信号Ｐ２が送信されると、図５のステップＳ８に示すように、電磁ブレーキ６による制動力（電磁ブレーキ作用）が電動巻上機５に加えられて、かご２を図５のステップＳ９に示すように、停止させる。

次いで、図５のステップＳ１０に示すように、スリップ量Ｌｓｊ（着床開始点Ｌａから停止階位置ＬｅｖｅＩ引いた距離）をスリップ量検出回路１３で算出して、そのスリップ量Ｌｓｊをスリップ量検出回路１３に記憶させる。

図５のステップＳ４において、ステップＳ１１に進んだ場合には、スリップ量推定回路１７にて、スリップ量の推定算出が実行される。具体的には、推定スリップ量Ｌｓ＊は、図４に示すように、一回目の運転時における加速度をα１、スリップ量をＬｓ１とし、かつ、二回目の運転時における加速度をα２、スリップ量をＬｓ２とした場合、ＡＸ＋Ｂの式で算出される。この式において、Ａは、（Ｌｓ２−Ｌｓ１）÷（α２−α１）で、Ｂは、−Ａ×α２＋Ｌｓ２で、Ｘは（Ｖ２−Ｖ１）÷（Ｔ２−Ｔ１）で、それぞれ求められる。

次いで、推定スリップ量Ｌｓ＊を算出したならば、図５のステップＳ１２に示すように、図３（ｂ）に示す着床開始点Ｌａを設定する。着床開始点Ｌａは、ＬｅｖｅＩ−Ｌｓ＊＋Ｌｅ＊の式で表すことができる。すなわち、着床開始点Ｌａは、目的とする停止階位置ＬｅｖｅＩに対して、実側から求めた加速度αｊから推定される推定スリップ量Ｌｓ＊分だけ手前の位置を、減速開始点とすると共に、着床誤差積分回路１６からの着床誤差積分値Ｌｅ＊を一律加算することによって得られる。なお、着床誤差積分値Ｌｅ＊は正負の値を持つものである。

次いで、図５のステップＳ１２で設定された着床開始点Ｌａに対し、かご２の位置が到達したか否かが、図５のステップＳ１３で判定される。その判定は、着床開始点Ｌａにかご２の位置が到達するまで、繰り返して実行される。そして、着床開始点Ｌａにかご２の位置が到達したならば、図５のステップＳ１４に進み、着床位置補正回路１８から電磁ブレーキ６に着床指令Ｐ２が送信される。

次いで、電磁ブレーキ６に着床指令Ｐ２が送信されると、図５のステップＳ１５に示すように、電磁ブレーキ６による制動力（電磁ブレーキ作用）が電動巻上機５に加えられて、かご２が図５のステップＳ１６に示すように、停止させる。この時、電磁ブレーキ６は、推定された推定スリップ量Ｌｓ＊と同等のスリップを伴うため、かご２は目的とする停止階位置ＬｅｖｅＩ近傍に正確に着床する。

次いで、図５のステップＳ１７に示すように、かご２の停止後の着床誤差Ｌｅを、着床誤差検出回路１５で算出する。その後、その着床誤差Ｌｅを基に、着床誤差積分回路１６にて、図５のステップＳ１８に示すように、着床誤差積分値Ｌｅ＊を算出し、その着床誤差積分値Ｌｅ＊を着床誤差積分回路１６に記憶させておく。

以上のように、本実施形態に係る着床制御装置８によれば、かご２を駆動させる駆動源となる電動巻上機５に取り付けられたロータリーエンコーダ７からのパルス信号に基づき、かご２の速度及びかご２内の負荷の変化に起因する加速度αｊの変化を検出して、電磁ブレーキ６による制動力が電動巻上機５に加得られた時の推定スリップ量Ｌｓ＊を求め、その推定スリップ量Ｌｓ＊に着床誤差積分値Ｌｅ＊を一律加算し、着床指令Ｐ２の発生位置を補正するようにしたので、負荷検出器を用いることなく、かご２を所定位置に精度よく着床させることができるため、エレベーターの低廉化を図ることができると共に、温度及び湿度の変化に伴って電磁ブレーキ６の制動力が変化しても、かご２の着床精度が劣化することなく、エレベーターの着床精度を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るエレベーターの要部概略構成図である。 本発明の一実施形態に係るエレベーターの着床制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るエレベーターの特性を示すもので、図３の（ａ）は、かご２の速度Ｖｊと時間Ｔｊとの関係を示す速度特性図であり、図３の（ｂ）は、かご２の位置Ｌｊと時間Ｔｊとの関係を示す位置特性図である。 本発明の一実施形態に係るエレベーターの特性を示すもので、かごのスリップ量と加速度との関係を示す関係図である。 本発明の一実施形態に係るエレベーターの着床制御装置の動作順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ エレベーター
２ かご
３ つり合いおもり
４ 主ロープ
５ 電動巻上機
６ 電磁ブレーキ
７ ロータリーエンコーダ
８ 着床制御装置
９ パルス検出器
１０ 位置検出回路
１１ 速度検出回路
１２ 加速度検出回路
１３ スリップ量検出回路
１４ スリップ量記憶回路
１５ 着床誤差検出回路
１６ 着床誤差積分回路
１７ スリップ量推定回路
１８ 着床位置補正回路

Claims (4)

1. かごを駆動させる駆動源となる電動巻上機と、この電動巻上機に制動力を加える電磁ブレーキと、前記電動巻上機に取り付けられてパルス信号を発するロータリーエンコーダと、前記かごを所定位置に着床させる着床指令を前記電磁ブレーキに発するための着床制御装置とを少なくとも備えたエレベーターにおいて、前記着床制御装置を、ロータリーエンコーダからのパルス信号に基づき前記かごの位置を検出する位置検出手段と、前記ロータリーエンコーダからのパルス信号に基づき前記かごの速度を検出する速度検出手段と、この速度検出手段により検出された速度の変化を基に加速度を算出する加速度検出手段と、前記電磁ブレーキを作動させてから前記かごが停止するまでのスリップ量を検出するスリップ量検出手段と、所定の運転条件で前記加速度と前記スリップ量の関係を記憶するスリップ量記憶手段と、前記位置検出手段で検出された位置を基に運転毎の着床誤差を検出する着床誤差検出手段と、この着床誤差検出手段で検出された着床誤差を積分加算する着床誤差積分手段と、前記スリップ量記憶手段に記憶された前記加速度と前記スリップ量の関係から任意の加速度に対するスリップ量を推定するスリップ量推定手段と、このスリップ量推定手段で推定した推定スリップ量及び前記着床誤差積分手段で算出された着床誤差積分値を基に前記着床指令の発生位置を補正する着床位置補正手段とが包含させる構成にしたことを特徴とするエレベーター。
2. 前記スリップ量記憶手段は、同一運転方向毎に、かご積載重量の異なる少なくとも２種類以上の運転条件における前記加速度と前記スリップ量を記憶するようにしたことを特徴とする請求項１記載のエレベーター。
3. 前記スリップ量推定手段は、前記スリップ量記憶手段に記憶された前記加速度と前記スリップ量の関係を線形近似する係数算出手段を具備することを特徴とする請求項１記載のエレベーター。
4. 前記着床位置補正手段は、前記推定スリップ量に前記着床誤差積分値を一律加算し、前記着床指令の発生位置を補正するようにしたことを特徴とする請求項１記載のエレベーター。

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