JP2016124648A - Diagnosis apparatus and diagnosis method for elevator cooling fan - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エレベータ用冷却ファンの診断装置および診断方法に関する。 The present invention relates to an elevator cooling fan diagnostic apparatus and diagnostic method.
エレベータ装置とは、巻上機を回転させて乗りかご内の人や荷物を目的階まで昇降させる装置である。巻上機を駆動するための電力を供給する電力変換装置には、交流電力を直流電力に変換するコンバータ装置と、直流電力を交流電力に変換するインバータ装置との２つがある。コンピュータ装置およびインバータ装置は、複数の半導体スイッチング素子を有している。それら半導体スイッチング素子のオン／オフ動作を制御することで、巻上機に所望の電力を供給し、エレベータの走行を制御している。 The elevator device is a device that rotates a hoisting machine to raise and lower people and luggage in a car to a destination floor. There are two types of power conversion devices that supply power for driving the hoisting machine: a converter device that converts AC power into DC power, and an inverter device that converts DC power into AC power. The computer device and the inverter device have a plurality of semiconductor switching elements. By controlling the on / off operation of these semiconductor switching elements, desired electric power is supplied to the hoisting machine and the traveling of the elevator is controlled.
コンバータ装置やインバータ装置が交流電力から直流電力に、または直流電力から交流電力に変換する場合には、損失が発生する。そのような損失として、例えば半導体スイッチング素子を高速でオン／オフさせるときに生じるスイッチング損失などがある。上述の損失は熱となって放出される。この熱がエレベータの連続運転によって徐々に高くなり、ある温度に達すると、電力変換装置の寿命や故障に影響を及ぼす。そこで電力変換装置の熱を放熱する手段が必要となる。 When the converter device or the inverter device converts AC power to DC power or from DC power to AC power, a loss occurs. Such loss includes, for example, switching loss that occurs when the semiconductor switching element is turned on / off at high speed. The above-mentioned loss is released as heat. This heat is gradually increased by continuous operation of the elevator and reaches a certain temperature, which affects the life and failure of the power converter. Therefore, a means for radiating the heat of the power converter is required.
放熱手段の一つとして、電力変換装置を放熱器に接触させ、放熱器の冷却フィンに向けて複数の冷却ファンから風を送る強制空冷方式が知られている。強制空冷により、電力変換装置を所定温度以下に保つことができる。 As one of the heat radiating means, there is known a forced air cooling method in which a power converter is brought into contact with a heat radiator and air is sent from a plurality of cooling fans toward cooling fins of the heat radiator. The power conversion device can be kept at a predetermined temperature or less by forced air cooling.
しかし、冷却ファンに塵埃などが付着して風量が低下したり、あるいは、ファンモータの断線等で冷却ファンに停止故障が発生したりすると、放熱器による電力変換装置の放熱効率が低下し、電力変換装置の温度が上昇する。この温度上昇を放置すると、電力変換装置の寿命が短くなったり、故障を招いたりする原因となりかねない。 However, if dust or the like adheres to the cooling fan and the airflow decreases, or if the cooling fan stops due to disconnection of the fan motor, etc., the heat dissipation efficiency of the power converter using the radiator will decrease, The temperature of the converter rises. If this temperature rise is left unattended, the life of the power conversion device may be shortened or a failure may be caused.
特許文献１に記載の従来技術では、通電中の冷却ファンの電圧あるいは電流を検出し、その電圧値または電流値から冷却ファンの回転数を推定する。そして、特許文献１に記載の従来技術では、冷却ファンの回転数から、冷却ファンの劣化状態を判定したり、残寿命を計算したりする。 In the prior art described in Patent Document 1, the voltage or current of the cooling fan being energized is detected, and the rotational speed of the cooling fan is estimated from the voltage value or current value. In the prior art described in Patent Document 1, the deterioration state of the cooling fan is determined from the rotational speed of the cooling fan, or the remaining life is calculated.
従来技術では、推定したファン回転数から冷却ファンの劣化状態を判定して、冷却ファンの交換時期を判断するものであり、電力変換装置の温度を検出する手段も電力変換装置の温度を推定する手段も持っていない。従って、従来技術では、冷却ファンの劣化状態が電力変換装置に及ぼす影響を算出することはできず、電力変換装置の寿命を推定することもできない。 In the prior art, the deterioration state of the cooling fan is determined from the estimated number of fan rotations to determine the replacement timing of the cooling fan, and the means for detecting the temperature of the power converter also estimates the temperature of the power converter. I have no means. Therefore, in the prior art, it is impossible to calculate the influence of the deterioration state of the cooling fan on the power converter, and it is impossible to estimate the life of the power converter.
そこで本発明の目的は、冷却ファンの冷却対象である所定の装置の温度に基づいて、冷却ファンの状態を判定できるようにしたエレベータ用冷却ファンの診断装置および診断方法を提供することにある。本発明のさらなる目的は、冷却ファンの冷却対象である所定の装置について予測した温度と実際に検出した温度とを比較することにより、冷却ファンの状態を判定すると共に、所定の装置の寿命も推定できるようにしたエレベータ用冷却ファンの診断装置および診断方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an elevator cooling fan diagnostic device and diagnostic method that can determine the state of a cooling fan based on the temperature of a predetermined device that is a cooling target of the cooling fan. A further object of the present invention is to determine the state of the cooling fan and to estimate the lifetime of the predetermined device by comparing the temperature predicted for the predetermined device to be cooled by the cooling fan with the actually detected temperature. It is an object of the present invention to provide an elevator cooling fan diagnostic apparatus and diagnostic method that can be used.
上記課題を解決すべく、本発明の一つの観点に係るエレベータ用冷却ファンの診断装置は、エレベータの冷却ファンを診断するエレベータ用冷却ファンの診断装置であって、冷却ファンは、乗りかごの稼働状況に応じて温度が変化する所定の装置を冷却するものであり、乗りかごの稼働状況から所定の装置の温度を予測する温度予測部と、所定の装置の温度を検出する温度検出器からの検出温度と温度予測部の予測した予測温度とを比較することで、冷却ファンの状態を判定する状態判定部と、を備える。 In order to solve the above problem, an elevator cooling fan diagnostic apparatus according to one aspect of the present invention is an elevator cooling fan diagnostic apparatus for diagnosing an elevator cooling fan, and the cooling fan is operated by a car. It cools a predetermined device whose temperature changes according to the situation, from a temperature prediction unit that predicts the temperature of the predetermined device from the operating state of the car, and a temperature detector that detects the temperature of the predetermined device A state determination unit that determines the state of the cooling fan by comparing the detected temperature with the predicted temperature predicted by the temperature prediction unit;
状態判定部は、検出温度が予測温度よりも所定の第１閾値以上高い場合、冷却ファンの風量が低下している風量低下状態であると判定し、第１閾値よりも大きい値に設定される所定の第２閾値以上、検出温度が予測温度よりも高い場合、冷却ファンが停止している停止状態であると判定することができる。 When the detected temperature is higher than the predicted temperature by a predetermined first threshold or more, the state determination unit determines that the cooling fan has a reduced air volume and is set to a value greater than the first threshold. When the detected temperature is higher than the predicted temperature by a predetermined second threshold value or more, it can be determined that the cooling fan is stopped.
検出温度に基づいて所定の装置の寿命を推定する寿命推定部を備えてもよい。 You may provide the lifetime estimation part which estimates the lifetime of a predetermined | prescribed apparatus based on detected temperature.
本発明によれば、所定の装置の温度に基づいて、所定の装置を冷却するための冷却ファンの状態を判定することができる。さらに、所定の装置の温度に基づいて所定の装置の寿命を推定することができる。 According to the present invention, the state of a cooling fan for cooling a predetermined device can be determined based on the temperature of the predetermined device. Furthermore, the lifetime of a predetermined device can be estimated based on the temperature of the predetermined device.
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態のエレベータ１は、後述のように、昇降路１１１内もしくは機械室に設けた制御盤１０２と、制御盤１０２に設けられ乗りかご１０５の運行を制御するエレベータ制御装置２０１と、制御盤１０２に設けられ巻上機１０３へ三相交流電源１０１からの電力供給を制御する電力変換装置２０３と、電力変換装置２０３を冷却するための複数の冷却ファン２０４Ａ，２０４Ｂを備えた放熱器２０２と、放熱器２０２に取り付けた温度検出器２０５を有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As will be described later, the elevator 1 of the present embodiment includes a
本実施形態のエレベータ１は、例えば連続運転が発生した際に、温度検出器２０５で検出した放熱器２０２の上昇温度と、エレベータ制御装置２０１で演算した予測上昇温度値とを比較する。エレベータ１は、検出した上昇温度と予測上昇温度の差異に基づいて、冷却ファン２０４Ａ，２０４Ｂの状態を判断すると共に、温度検出値から電力変換装置２０３の残寿命計算を行う。そして、エレベータ１は、冷却ファン２０４Ａ，２０４Ｂの状態と電力変換装置２０３の残寿命とを外部装置４０２，４０３に発報する。これにより、本実施形態のエレベータ１は、冷却ファン２０４Ａ，２０４Ｂおよび電力変換装置２０３の、故障回数を低減する。さらに、本実施形態のエレベータ１は、冷却ファン２０４Ａ，２０４Ｂおよび電力変換装置２０３のそれぞれの故障に起因する、エレベータ停止時間を低減する。
The elevator 1 of the present embodiment compares the rising temperature of the
図１〜図３を用いて第１実施例を説明する。本実施例のエレベータ１は、乗りかご１０５を昇降動作させるエレベータ機構システムと、エレベータ機構システムを制御するエレベータ制御システムとに大別できる。先にエレベータ機構システムについて説明し、次にエレベータ制御システムについて説明する。
A first embodiment will be described with reference to FIGS. The elevator 1 according to the present embodiment can be roughly divided into an elevator mechanism system that moves the
エレベータ機構システムは、建物内の各乗り場３００Ａ，３００Ｂに亘って垂直方向に設けられた昇降路１１１内で、乗りかご１０５を昇降させる。三相交流電源１０１から供給される電力は、制御盤１０２内の電力変換装置２０３で任意の電圧値および周波数に変換されて、巻上機１０３に供給される。巻上機１０３は、「所定の装置」の例である電力変換装置２０３から供給される電力により、所定方向に回動する。巻上機１０３が回動すると、巻上機１０３に連結されたシーブ１０４から主ロープ１１０を介して供給される駆動力によって、乗りかご１０５は昇降路１１１内を昇降する。
The elevator mechanism system raises and lowers the
主ロープ１１０の一端にはかご枠１０６が接続され、主ロープ１１０の他端には釣合い重り１０９が接続されている。乗りかご１０５内には、かご内の利用者によって操作される行き先階登録装置１０７が設けられている。行き先階登録装置１０７に対する利用者の操作（かご呼び）は、図示せぬ信号線を介して、エレベータ制御装置２０１内の主制御部２０７へ入力される。
A
乗りかご１０５とかご枠１０６の間には、かご内の荷重を検出する荷重検出器１０８Ａ，１０８Ｂが設置されている。各荷重検出器１０８Ａ，１０８Ｂの検出した荷重は、図示せぬ信号線を介して、主制御部２０７へ入力される。
Between the
乗りかご１０５が停止する各階３００Ａ，３００Ｂには、乗りかご１０５のドアに連動して開閉する乗り場ドア３０２Ａ、３０２Ｂが設けられている。さらに、各階３００Ａ，３００Ｂには、利用者によって操作される乗り場ボタン３０１Ａ，３０１Ｂが設けられている。乗り場ボタン３０１Ａ，３０１Ｂに対する利用者の操作（ホール呼び）は、図示せぬ信号線を介して、主制御部２０７へ入力される。
On each
エレベータ制御システムについて説明する。制御盤１０２は、例えば昇降路１１１の内部や機械室に設置される。制御盤１０２内には、エレベータ制御装置２０１と、エレベータ制御装置２０１により制御される電力変換装置２０３とが設けられている。図中、電力変換装置２０３をＩＰＭ（Intelligent Power Module）と略記する。電力変換装置２０３は、例えば半導体スイッチング素子２０３１のような電力用半導体素子（図４参照）を駆動するための駆動回路と、保護回路とを備える。
The elevator control system will be described. The
電力変換装置２０３は、三相交流電源１０１から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータ装置と平滑コンデンサ（いずれも不図示）、この直流電力を任意の電圧値および周波数の交流電力に変換する図示せぬインバータ装置を備えることができる。インバータ装置は、複数の半導体スイッチング素子２０３１を備えており、これらスイッチング素子２０３１を高速でオン／オフ動作させることで、直流電力を任意の交流電力に変換する。電力変換装置２０３の出力電流は、電流検出器２０６Ａ，２０６Ｂにより検出され、主制御部２０７へ入力される。
The
電力変換装置２０３は、図示せぬ複数の放熱フィンを有する放熱器２０２に取り付けられている。放熱器２０２の近傍には、複数の冷却ファン２０４Ａ，２０４Ｂが設けられており、放熱フィンに向けて空気を吹き付けるようになっている。電力変換装置２０３のスイッチング素子２０３１などで発生した熱は、放熱器２０３から大気中へ放出される。また、放熱器２０３には、電力変換装置２０３の近傍に位置して、温度検出器２０５が設けられている。温度検出器２０５の検出した温度は、電気信号として、エレベータ制御装置２０１内の異常判定部２０９および寿命推定部２１１へ入力される。
The
エレベータ制御装置２０１は、乗りかご１０５の運転や速度を制御する。エレベータ制御装置２０１は、例えば、演算処理装置、メモリ、入出力回路、通信回路（いずれも不図示）などを備えるコンピュータシステムとして構成することができる。
The
エレベータ制御装置２０１は、その機能として、主制御部２０７、温度予測部２０８、異常判定部２０９、発報部２１０、寿命推定部２１１を備える。
The
主制御部２０７は、行き先階登録装置１０７から入力される行き先階指令と、乗り場ボタン３０１Ａ，３０１Ｂから入力されるホール呼びと、荷重検出器１０８Ａ，１０８Ｂからの荷重検出信号とに基づいて、乗りかご１の昇降動作を決定する。主制御部２０７は、決定した昇降動作を実現するための通電パターン指令を生成し、電力変換装置２０３へ入力する。電力変換装置２０３内の半導体スイッチング素子２０３１は、通電パターン指令に従ってオンオフし、これにより巻上機１０３が駆動する。主制御部２０７で生成した通電パターン指令は、温度予測部２０８にも入力される。
Based on the destination floor command input from the destination
詳しくは、電力変換装置２０３が任意の電圧値並びに周波数を出力するために、主制御部２０７は、電流検出器２０６Ａ，２０６Ｂの検出する電力変換装置２０３の出力電流と、荷重検出器１０８Ａ，１０８Ｂの検出する乗りかご１０５の荷重と、乗り場ボタン３０１Ａ，３０１Ｂまたは行き先階登録装置１０７で登録される呼びとに基づいて、半導体スイッチング素子２０３１に与えるための導通パターン指令を生成し、電力変換装置２０３へ入力する。
Specifically, in order for the
温度予測部２０８は、主制御部２０７で生成された通電パターン指令に基づいて、電力変換装置２０３の上昇温度を予測する。温度予測部２０８で予測した温度は、異常判定部２０９へ入力される。
The
「状態判定部」の例である異常判定部２０９は、温度検出器２０５で検出した温度（検出温度）と、温度予測部２０８で予測した温度（予測温度）とを比較することで、冷却ファン２０４Ａ，２０４Ｂの状態を判定する。判別する状態の種類には、後述のように、風量が低下している状態と、故障して停止している状態とがある。以下の説明では、温度検出器２０５で検出した温度を、検出温度または温度検出値と呼ぶ。
The
寿命推定部２１１は、温度検出器２０５の検出温度に基づいて、電力変換装置２０３の寿命（残り寿命）を計算する。発報部２１０は、異常判定部２０９による判定結果と、寿命推定部２１１による寿命の計算結果とを外部装置４０２，４０３へ送信する。
The
外部装置としては、例えば、通信ネットワーク４０１を介して接続される保守管理センタ４０２と、有線または無線でエレベータ制御装置２０１に直接接続される端末４０３とを挙げることができる。
Examples of the external device include a maintenance management center 402 connected via a
以下、同種の複数構成を区別するために付与した「Ａ」「Ｂ」を省略して説明する場合がある。例えば、冷却ファン２０４Ａ，２０４Ｂは特に区別しない場合、冷却ファン２０４と呼ぶ。同様に、荷重検出器１０８Ａ，１０８Ｂは荷重検出器１０８と、電流検出器２０６Ａ，２０６Ｂは電流検出器２０６と、乗り場ボタン３０１Ａ，３０１Ｂは乗り場ボタン３０１と、略記する。
In the following description, “A” and “B” given to distinguish between a plurality of configurations of the same type may be omitted. For example, the cooling fans 204 </ b> A and 204 </ b> B are called the cooling fans 204 unless they are particularly distinguished. Similarly,
図１で述べた構成において、乗りかご１０５の移動距離または乗りかご１０５内の荷重のいずれかが変化すると、乗りかご１０５を走行させるために必要な巻上機１０３への供給電力が変化する。巻上機１０３への供給電力が変化すると、電力変換装置２０３内の半導体スイッチング素子２０３１の通電パターン指令が変化するため、半導体スイッチング素子２０３１での損失量が変化する。この結果、電力変換装置２０３の発する発熱量も変化する。
In the configuration described with reference to FIG. 1, when either the travel distance of the
上述の通り、半導体スイッチング素子２０３１への通電パターン指令は、乗りかご１０５の移動距離や乗りかご１０５内の荷重から算出される。そこで本実施例の温度予測部２０８は、通電パターン指令を基に、電力変換装置２０３の温度上昇分、つまり上昇する温度を予測する。一般的に樹脂モールドされた電力変換装置２０３の温度を直接測定するのは難しいため、本実施例では、放熱器２０２の上昇温度として予測する。この予測した上昇温度と温度検出器２０５で検出した放熱器２０２の実際の上昇温度とを異常判定部２０９で比較することで、冷却ファン２０４の状態を判断できる。
As described above, the energization pattern command to the
図２は、冷却ファン２０４の風量低下時並びに停止故障時と予測上昇温度値との関係を示した特性図である。図２中に実線で示す予測上昇温度（Ｔｐｒｅ）は、乗りかご１０５の稼働状況（例えば移動距離や荷重）から予測される電力変換装置２０３の温度上昇のカーブである。詳しくは、温度検出器２０５の設置場所付近の温度上昇として予測された温度変化を示すカーブである。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the predicted rise temperature value when the air flow rate of the cooling fan 204 is reduced and when there is a stop failure. The predicted rise temperature (Tpre) indicated by the solid line in FIG. 2 is a curve of the temperature rise of the
図２中に点線で示す検出温度Ｔａは、冷却ファン２０４に異常が生じていない正常時の温度変化を示すカーブである。これは、温度検出器２０５で検出した電力変換装置２０３の温度（詳しくは電力変換装置２０３が搭載された放熱器２０２の温度）の時間変化を示している。図２中に一点鎖線で示す検出温度（Ｔｂｌｃ）は、冷却ファン２０４に風量低下状態が生じている場合の、温度検出器２０５で検出した温度変化のカーブである。図２中に二点鎖線で示す検出温度（Ｔｏｆｆ）は、冷却ファン２０４に停止故障状態が生じている場合の、温度検出器２０５で検出した温度変化のカーブである。
A detected temperature Ta indicated by a dotted line in FIG. 2 is a curve indicating a temperature change at a normal time when no abnormality occurs in the cooling fan 204. This shows the time change of the temperature of the
ファンモータの性能劣化や塵埃の付着などの理由により、冷却ファン２０４の風量が規定値よりも低下する場合がある。この状態を風量低下状態と呼ぶ。図２に一点鎖線で示すように、冷却ファン２０４に風量低下が発生した場合（Ｔｂｌｃ）、エレベータの連続運転開始時ｔ０から数分程度経過した検出時点ｔｄにおいて、予測上昇温度（Ｔｐｒｅ）と実際の検出温度Ｔｂｌｃとの間に差異が出始め、その差異は緩やかに増加する。 The air volume of the cooling fan 204 may be lower than a specified value due to performance deterioration of the fan motor or adhesion of dust. This state is referred to as an air flow reduction state. As indicated by a one-dot chain line in FIG. 2, when a decrease in the air volume occurs in the cooling fan 204 (Tblc), the predicted rise temperature (Tpre) and the actual temperature are detected at the detection time td after about several minutes from the time t0 when the elevator starts continuous operation. A difference begins to appear between the detected temperature Tblc and the difference gradually increases.
一方、ファンモータの断線等により、冷却ファン２０４が作動できなくなり、完全に停止してしまう状態を停止故障状態と呼ぶ。図２に二点鎖線で示すように、冷却ファン２０４に停止故障が発生した場合（Ｔｏｆｆ）、風量低下時と同様に、エレベータの連続運転開始時ｔ０から数分程度経過した検出時点ｔｄにおいて、予測上昇温度（Ｔｐｒｅ）と実際の検出温度Ｔｏｆｆとの間に差異が出始める。この差異は、エレベータの運転時間が長くなるにつれて急激に上昇し続ける。冷却ファン２０４は作動していないため、乗りかご１０５の稼働に応じて電力変換装置２０３の実際の温度は上がり続ける。電力変換装置２０３の温度Ｔｏｆｆが上限温度（Ｔｂｒｋ）を超えると、電力変換装置２０３は故障する可能性がある。
On the other hand, a state in which the cooling fan 204 cannot be operated due to disconnection of the fan motor and stops completely is called a stop failure state. As shown by a two-dot chain line in FIG. 2, when a stop failure occurs in the cooling fan 204 (Toff), as in the case of a decrease in the air flow, A difference begins to appear between the predicted rise temperature (Tpre) and the actual detected temperature Toff. This difference continues to rise rapidly as the elevator run time increases. Since the cooling fan 204 is not operating, the actual temperature of the
上述のように、冷却ファン２０４の状態によって、電力変換装置２０３の温度の上がり方はそれぞれ異なる。冷却ファン２０４に異常がある場合の電力変換装置２０３の温度上昇の仕方は、冷却ファン２０４が正常な場合の電力変換装置２０３の温度上昇の仕方よりも急である。
As described above, the method of increasing the temperature of the
電力変換装置２０３の温度上昇カーブの立ち上がり角度θについて検討する。冷却ファン２０４に異常がない場合に予測される立ち上がり角度θｐｒｅ、冷却ファン２０４に冷却ファン２０４に風量低下が生じている場合の立ち上がり角度θｂｌｃ、冷却ファン２０４が停止している場合の立ち上がり角度θｏｆｆとする。冷却ファン２０４が正常な場合の立ち上がり角度角度θｐｒｅが最も小さくなり、冷却ファン２０４が停止している場合の立ち上がり角度θｏｆｆが最も大きくなり、冷却ファン２０４に風量低下が生じている場合の立ち上がり角度θｂｌｃは、θｐｒｅとθｏｆｆの間に位置する（θｏｆｆ＞θｂｌｃ＞θｐｒｅ）。
Consider the rise angle θ of the temperature rise curve of the
本実施例では、冷却ファン２０４の状態を判別するために、予測上昇温度（Ｔｐｒｅ）と冷却ファン２０４に異常が生じた場合の上昇温度（Ｔｂｌｃ， Ｔｏｆｆ）との間に差が生じるタイミングを、検出点ｔｄとする。そして、検出点ｔｄでの予測上昇温度値Ｔｐｒｅ０と温度検出値Ｔａ（正常時はＴａ、風量低下時はＴｂｌｃ、停止時はＴｏｆｆ）を比較し、その結果によって冷却ファン２０４の状態を判断する。 In this embodiment, in order to determine the state of the cooling fan 204, the timing at which a difference occurs between the predicted rise temperature (Tpre) and the rise temperature (Tblc, Toff) when an abnormality occurs in the cooling fan 204, The detection point is td. Then, the predicted rise temperature value Tpre0 at the detection point td is compared with the temperature detection value Ta (Ta when normal, Tblc when the air volume is reduced, Toff when stopped), and the state of the cooling fan 204 is determined based on the result.
状態判別用の閾値は２つ設ける。１つ目の閾値ΔＴ１は、冷却ファン２０４に風量低下が発生していることを捉えるための閾値である。２つ目の閾値ΔＴ２は、冷却ファン２０４の停止故障を捉えるための閾値である。第２の閾値ΔＴ２は、第１の閾値ΔＴ１よりも大きい値に設定される（ΔＴ２＞ΔＴ１）。理解のための一つの例として、第１の閾値ΔＴ１は２０度、第２の閾値ΔＴ２は４０度に設定してもよい。これらの値とは異なる値に設定することもできる。 Two thresholds for determining the state are provided. The first threshold value ΔT1 is a threshold value for capturing that a decrease in the air volume has occurred in the cooling fan 204. The second threshold value ΔT2 is a threshold value for catching a stop failure of the cooling fan 204. The second threshold value ΔT2 is set to a value larger than the first threshold value ΔT1 (ΔT2> ΔT1). As an example for understanding, the first threshold value ΔT1 may be set to 20 degrees, and the second threshold value ΔT2 may be set to 40 degrees. A value different from these values can also be set.
乗りかご１０５の稼働状況から予測される温度Ｔｐｒｅ０よりも、温度検出器２０５の検出した温度Ｔａの方が第１の閾値ΔＴ１以上大きい場合（Ｔａ≧Ｔｐｒｅ０＋ΔＴ１）、冷却ファン２０４に風量低下状態という異常が生じていると判断できる。この場合、温度検出器２０５の検出温度Ｔａは、風量低下時の検出温度Ｔｂｌｃとなる。
When the temperature Ta detected by the
乗りかご１０５の稼働状況から予測される温度Ｔｐｒｅ０よりも、温度検出器２０５の検出した温度Ｔａの方が第２の閾値ΔＴ２以上大きい場合（Ｔａ≧Ｔｐｒｅ＋ΔＴ２）、冷却ファン２０４に停止故障（故障で停止している）という異常が生じていると判断することができる。この場合、温度検出器２０５の検出温度Ｔａは、停止故障時の検出温度Ｔｏｆｆとなる。
When the temperature Ta detected by the
エレベータの連続運転開始時ｔ０から検出点ｔｄに達するまでの間、検出点ｔｄにおける予測上昇温度値Ｔｐｒｅ０と温度検出器２０５の温度検出値Ｔａとを周期的に繰り返し比較する。これにより、もしも検出点ｔｄの手前で、検出温度Ｔａがいずれかの閾値ΔＴ１，ΔＴ２を越えた場合でも、ただちに冷却ファン２０４の異常を検出できる。
The predicted rise temperature value Tpre0 at the detection point td and the temperature detection value Ta of the
本実施例では、上述のように、冷却ファン２０４が正常な場合における電力変換装置２０３の温度上昇と、冷却ファン２０４に異常が生じている場合における電力変換装置２０３の温度上昇との差異に着目して、冷却ファン２０４の状態を判別する。これに代えて上述の通り、温度上昇の立ち上がり角度θｐｒｅ，θｂｌｃ，θｏｆｆに基づいて、冷却ファン２０４の状態を判別する構成でもよい。
In the present embodiment, as described above, attention is paid to the difference between the temperature increase of the
または、冷却ファン２０４が正常な場合の温度変化特性を乗りかご１０５の稼働状況および昇降路１１１の気温などに基づいて予測し、その予測した温度と温度検出器２０５で検出した温度との差異から、冷却ファン２０４の状態を判別してもよい。このように、本実施例では、「所定の装置２０３の温度を検出する温度検出器２０５からの検出温度と温度予測部２０８の予測した予測温度とを比較することで、冷却ファン２０４の状態を判定する状態判定部２０９」の例として、複数の構成例を実施可能な形態で開示する。いずれの方法を採用してもよい。
Alternatively, the temperature change characteristic when the cooling fan 204 is normal is predicted based on the operating state of the
図３は、冷却ファン２０４の状態を診断する処理を示すフローチャートである。エレベータ制御装置２０１は、乗り場ボタン３０１からのホール呼び指令または行き先階登録装置１０７からの行き先階指令が登録されると（Ｓ１：ＹＥＳ）、本処理を開始する。
FIG. 3 is a flowchart showing processing for diagnosing the state of the cooling fan 204. When the hall call command from the landing button 301 or the destination floor command from the destination
エレベータ制御装置２０１は、電力変換装置２０３内の半導体スイッチング素子２０３１へ与える通電パターン指令から、放熱器２０２の検出点ｔｄでの予測上昇温度値Ｔｐｒｅを計算する（Ｓ２）。
The
エレベータ制御装置２０１は、予測上昇温度値Ｔｐｒｅ０（予測温度）と温度検出器２０５で検出した温度検出値Ｔａ（検出温度）とを比較する（Ｓ３，Ｓ４）。例えば、エレベータ制御装置２０１は、予測上昇温度Ｔｐｒｅと温度検出値Ｔａとの差が第２の閾値ΔＴ２以上であるか判定する（Ｓ３）。エレベータ制御装置２０１は、予測上昇温度Ｔｐｒｅと温度検出値Ｔａとの差が第２の閾値ΔＴ２以上であると判定すると（Ｓ３：ＹＥＳ）、冷却ファン２０４が故障で停止していると判定する（Ｓ５）。
The
エレベータ制御装置２０１は、予測上昇温度Ｔｐｒｅと温度検出値Ｔａの差が第２の閾値ΔＴ２未満であると判定した場合（Ｓ３：ＮＯ）、予測上昇温度Ｔｐｒｅと温度検出値Ｔａの差が第１の閾値ΔＴ１以上であるか判定する（Ｓ４）。
When the
エレベータ制御装置２０１は、予測上昇温度Ｔｐｒｅと温度検出値Ｔａの差が第１の閾値ΔＴ１以上であると判定すると（Ｓ４：ＹＥＳ）、冷却ファン２０４に風量低下状態が生じていると判定する（Ｓ６）。
If the
エレベータ制御装置２０１は、予測上昇温度Ｔｐｒｅと温度検出値Ｔａの差が第１の閾値ΔＴ１未満であると判定すると（Ｓ４：ＮＯ）、冷却ファン２０４は正常であると判定する（Ｓ７）。
When the
このようにして冷却ファン２０４の状態を判別した後（Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７）、エレベータ制御装置２０１は、温度検出器２０５で検出した温度検出値Ｔａから、電力変換装置２０３の残寿命を計算する（Ｓ８）。一般的に電気機器は、長時間にわたって高温状態におかれると、内部の電気回路素子が劣化したりするため、寿命が短くなる。そこで、あらかじめ実験やシミュレーションなどで温度と寿命との関係式を求めておけば、その関係式に基づいて寿命を算出可能である。本実施例では、寿命算出方法は特に問わない。
After determining the state of the cooling fan 204 in this way (S5, S6, S7), the
最後に、エレベータ制御装置２０１は、冷却ファン２０４の状態と電力変換装置２０３の寿命予測値とを発報部２１０から外部へ発報する（Ｓ９）。
Finally, the
このように構成される本実施例によれば、エレベータ制御装置２０１は、乗りかご１０５の稼働状況から予測した温度（予測上昇温度Ｔｐｒｅ）と、電力変換装置２０３の放熱器２０２に設けられた温度検出器２０５で検出した温度（温度検出値Ｔａ）とを比較することで、冷却ファン２０４の状態が正常であるか異常であるか判定できる。
According to the present embodiment configured as described above, the
そして、本実施例のエレベータ制御装置２０１は、冷却ファン２０４の状態を判断すると、発報部２１０から冷却ファン２０４の状態（正常状態、風量低下状態、停止故障状態）を発報する。これにより、保守管理センタ４０２のオペレータや現場の保守員は、制御盤１０２を開けずに、冷却ファン２０４の状態を把握したり、その交換時期を推定したりすることができる。従って、保守作業の効率が高まる。
And the
さらに本実施例では、冷却ファン２０４の状態に基づいて、冷却ファン２０４の故障回数や交換頻度を低減できるため、エレベータの運転停止時間を短くすることができ、利用者の使い勝手も向上する。 Furthermore, in this embodiment, since the number of failures and the replacement frequency of the cooling fan 204 can be reduced based on the state of the cooling fan 204, the operation stop time of the elevator can be shortened, and user convenience is improved.
また本実施例では、電力変換装置２０３の残寿命を計算して外部へ発報するため、電力変換装置２０３の交換や故障によるエレベータの運転停止回数および運転停止時間を短くできる。これによってもエレベータの利用者の使い勝手が向上する。
Further, in this embodiment, since the remaining life of the
図４を用いて第２実施例を説明する。本実施例は第１実施例の変形例であるため、第１実施例との相違を中心に説明する。 A second embodiment will be described with reference to FIG. Since this embodiment is a modification of the first embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described.
電力変換装置２０３は、上述のように通電パターン指令に従ってオンオフする半導体スイッチング素子２０３１を内蔵している。半導体スイッチング素子２０３１は、「乗りかごの稼働状況に応じて発熱する所定の電力用半導体素子」の例である。半導体スイッチング素子２０３１がオンオフすることで、熱が生じる。その熱は放熱器２０２を介して空気中に放出される。
The
本実施例では、発熱体（熱源）である半導体スイッチング素子２０３１に着目し、半導体スイッチング素子２０３１からの発熱を比較的検出しやすい温度検出領域２０２１を、放熱器２０２上に設定する。温度検出領域２０２１は、例えば、半導体スイッチング素子２０３１の中心位置から所定距離Ｌ１，Ｌ２以内の範囲であって、放熱器２０２の表面に位置する領域として設定することができる。
In this embodiment, paying attention to the
このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例では、温度検出器２０５を半導体スイッチング素子２０３１の近傍に設定する所定の温度検出領域２０２１内に設けるため、より高精度に電力変換装置２０３の温度を検出することができる。
Configuring this embodiment like this also achieves the same operational effects as the first embodiment. Furthermore, in this embodiment, the
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above. A person skilled in the art can make various additions and changes within the scope of the present invention.
１：エレベータ、１０２：制御盤、１０５：乗りかご、２０１：エレベータ制御装置、２０２：放熱器、２０３：電力変換装置、２０４Ａ，２０４Ｂ：冷却ファン、２０５：温度検出器、２０８：温度予測部、２０９：異常判定部、２１０：発報部、２１１：寿命推定部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Elevator, 102: Control board, 105: Car, 201: Elevator control apparatus, 202: Radiator, 203: Power converter, 204A, 204B: Cooling fan, 205: Temperature detector, 208: Temperature prediction part, 209: Abnormality determination unit, 210: Notification unit, 211: Life estimation unit
Claims (6)
前記冷却ファンは、乗りかごの稼働状況に応じて温度が変化する所定の装置を冷却するものであり、
前記乗りかごの稼働状況から前記所定の装置の温度を予測する温度予測部と、
前記所定の装置の温度を検出する温度検出器からの検出温度と前記温度予測部の予測した予測温度とを比較することで、前記冷却ファンの状態を判定する状態判定部と、
を備えるエレベータ用冷却ファンの診断装置。 An elevator cooling fan diagnostic device for diagnosing an elevator cooling fan,
The cooling fan cools a predetermined device whose temperature changes according to the operating state of the car,
A temperature prediction unit that predicts the temperature of the predetermined device from the operating status of the car;
A state determination unit that determines the state of the cooling fan by comparing the detected temperature from a temperature detector that detects the temperature of the predetermined device with the predicted temperature predicted by the temperature prediction unit;
Elevator cooling fan diagnostic device.
前記検出温度が前記予測温度よりも所定の第１閾値以上高い場合、前記冷却ファンの風量が低下している風量低下状態であると判定し、
前記第１閾値よりも大きい値に設定される所定の第２閾値以上、前記検出温度が前記予測温度よりも高い場合、前記冷却ファンが停止している停止状態であると判定する、
請求項１に記載のエレベータ用冷却ファンの診断装置。 The state determination unit
When the detected temperature is higher than the predicted temperature by a predetermined first threshold value or more, it is determined that the air flow rate of the cooling fan is reduced,
When the detected temperature is higher than the predicted temperature, not less than a predetermined second threshold set to a value greater than the first threshold, it is determined that the cooling fan is in a stopped state.
The diagnostic apparatus of the cooling fan for elevators of Claim 1.
請求項３に記載のエレベータ用冷却ファンの診断装置。 Furthermore, an output unit is provided that associates the state determination result by the state determination unit with the estimated life by the life estimation unit and outputs the result to an external device.
The diagnostic apparatus of the cooling fan for elevators of Claim 3.
前記電力変換装置には放熱器が設けられており、
前記温度検出器は、前記電力変換装置の有する所定の電力用半導体素子であって、前記乗りかごの稼働状況に応じて発熱する所定の電力用半導体素子の近傍に位置して、前記放熱器に設けられている、
請求項１〜４のいずれかに記載のエレベータ用冷却ファンの診断装置。 The predetermined device is a power conversion device that supplies power to a hoist that raises and lowers the car.
The power converter is provided with a radiator,
The temperature detector is a predetermined power semiconductor element included in the power conversion device, and is located in the vicinity of the predetermined power semiconductor element that generates heat according to the operating state of the car. Provided,
The diagnostic apparatus of the cooling fan for elevators in any one of Claims 1-4.
前記冷却ファンは、乗りかごの稼働状況に応じて温度が変化する所定の装置を冷却するものであり、
前記コンピュータは、前記乗りかごの稼働状況から前記所定の装置の温度を予測し、
前記コンピュータは、前記所定の装置の温度を検出する温度検出器からの検出温度と前記温度予測部の予測した予測温度とを比較して、前記検出温度が前記予測温度よりも所定の第１閾値以上高い場合、前記冷却ファンの風量が低下している風量低下状態であると判定し、前記第１閾値よりも大きい値に設定される所定の第２閾値以上、前記検出温度が前記予測温度よりも高い場合、前記冷却ファンが停止している停止状態であると判定する、エレベータ用冷却ファンの診断方法。 An elevator cooling fan diagnosis method for diagnosing an elevator cooling fan using a computer,
The cooling fan cools a predetermined device whose temperature changes according to the operating state of the car,
The computer predicts the temperature of the predetermined device from the operating status of the car,
The computer compares a detected temperature from a temperature detector that detects the temperature of the predetermined device with a predicted temperature predicted by the temperature prediction unit, and the detected temperature is a predetermined first threshold value that is higher than the predicted temperature. If it is higher than the above, it is determined that the cooling fan has a reduced air volume, and the detected temperature is higher than the predicted temperature by a predetermined second threshold value set to a value larger than the first threshold value. Is higher, the cooling fan diagnosis method for the elevator cooling fan, wherein the cooling fan is determined to be in a stopped state.
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