JP2016141519A - エレベータ装置およびエレベータ装置の運転制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】主ロープなどの長尺物の振れによる昇降路内においての引っ掛かりの有無を精度よく感知することが可能なエレベータ装置を提供することを目的とする。【解決手段】昇降路と、前記昇降路内を昇降自在に走行する乗りカゴと、少なくとも一方の端部が前記乗りカゴに対して固定され中間部が摺動自在に支持された長尺物とを備えたエレベータ装置において、前記長尺物の張力を測定するための張力計測器と、前記乗りカゴの走行が長尺物振れ管制運転に移行して停止した状態で、前記昇降路内における当該乗りカゴの位置に基づいて算出された前記長尺物の振れに関する第1の値と前記張力計測器で得られた張力の変化に基づいて算出された前記長尺物の振れに関する第2の値との比較により、前記昇降路内における前記長尺物の引っ掛かりの有無を判断する演算部とを備えたことを特徴とする。【選択図】図1
Description
本発明は、エレベータ装置およびエレベータ装置の運転制御方法に関する。
本技術分野の背景技術として、特開2009−143679号公報(特許文献1)がある。この公報には、地震時において主ロープなどの長尺物の振れを精度よく感知した管制運転を行うために、「エレベーター昇降路20内に設置された長尺物、例えば、主ロープ7の固有周期を複数設定し、それぞれの固有周期について前記昇降路20の変位に対する主ロープ7の相対変位を、建物又は前記昇降路20に設置された振動計5で検出した信号に基づいて演算し、この演算結果と所定の閾値とを比較して管制運転の要否を判定するようにした。」と記載されている。
以上のような特許文献1に記載のエレベータ装置は、振動計で検出した信号に基づいてエレベータの管制運転を段階的に実施するものであって、主ロープなどの長尺物が、実際において昇降路内で引っ掛かっているか否かを検知するものではない。したがって、長尺物が昇降路内機器と接触し得るまで振れた場合、エレベータの運転を停止させた後に運転を再開させるためには、保守員による復帰判定を必要としていた。
そこで本発明は、主ロープなどの長尺物の振れによる昇降路内においての引っ掛かりの有無を精度よく感知することが可能なエレベータ装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、昇降路と、前記昇降路内を昇降自在に走行する乗りカゴと、少なくとも一方の端部が前記乗りカゴに対して固定され中間部が摺動自在に支持された長尺物とを備えたエレベータ装置において、前記長尺物の張力を測定するための張力計測器と、前記乗りカゴの走行が長尺物振れ管制運転に移行して停止した状態で、前記昇降路内における当該乗りカゴの位置に基づいて算出された前記長尺物の振れに関する第1の値と前記張力計測器で得られた張力の変化に基づいて算出された前記長尺物の振れに関する第2の値との比較により、前記昇降路内における前記長尺物の引っ掛かりの有無を判断する演算部とを備えたことを特徴とする。
以上の構成のエレベータ装置によれば、主ロープなどの長尺物の振れによる昇降路内においての引っ掛かりの有無を精度よく感知することが可能となる。
以下、本発明のエレベータ装置に関する各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下に説明する各実施形態において同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
≪第1実施形態≫
<エレベータ装置の概略構成>
図1は、第1実施形態のエレベータ装置1の構成を説明するための概略構成図である。この図に示すエレベータ装置1は、昇降路1aおよび昇降路1aの上部に設けられた機械室1bを備えている。昇降路1a内には、乗りカゴ11および釣り合い錘13が収容されている。また昇降路1a内には、乗りカゴ11に一端を固定し釣り合い錘13に他端を固定した主ロープ15およびコンペンロープ17、乗りカゴ11に両端を接続させたガバナロープ19、乗りカゴ11に接続されたテールコード21等の長尺物が配置されている。これらの長尺物には、それぞれ張力計測器15t,17t,19tが設けられている。一方、機械室1b内には、主ロープ15が巻掛けられた巻上機15aおよびガバナロープ19が巻掛けられた調速機19a、さらには制御装置31、振動計33、ロータリーエンコーダ35、および演算部37が収容されている。以下、これらの各構成要素の詳細を説明する。
<エレベータ装置の概略構成>
図1は、第1実施形態のエレベータ装置1の構成を説明するための概略構成図である。この図に示すエレベータ装置1は、昇降路1aおよび昇降路1aの上部に設けられた機械室1bを備えている。昇降路1a内には、乗りカゴ11および釣り合い錘13が収容されている。また昇降路1a内には、乗りカゴ11に一端を固定し釣り合い錘13に他端を固定した主ロープ15およびコンペンロープ17、乗りカゴ11に両端を接続させたガバナロープ19、乗りカゴ11に接続されたテールコード21等の長尺物が配置されている。これらの長尺物には、それぞれ張力計測器15t,17t,19tが設けられている。一方、機械室1b内には、主ロープ15が巻掛けられた巻上機15aおよびガバナロープ19が巻掛けられた調速機19a、さらには制御装置31、振動計33、ロータリーエンコーダ35、および演算部37が収容されている。以下、これらの各構成要素の詳細を説明する。
[昇降路1a]
昇降路1aは、乗りカゴ11が走行するための通路となる空間であり、建物などの内部を上下方向に貫いて設けられている。昇降路1aの内壁面には乗りカゴ11や釣り合い錘13の昇降を案内するレール(図示省略)が取り付けられている。また昇降路1aの壁面における各高さ位置には、外部に通じるドア(図示省略)が設けられている。
昇降路1aは、乗りカゴ11が走行するための通路となる空間であり、建物などの内部を上下方向に貫いて設けられている。昇降路1aの内壁面には乗りカゴ11や釣り合い錘13の昇降を案内するレール(図示省略)が取り付けられている。また昇降路1aの壁面における各高さ位置には、外部に通じるドア(図示省略)が設けられている。
[機械室1b]
機械室1bは、昇降路1aの上部に設けられた空間であり、主として乗りカゴ11を昇降動作させるための駆動制御機器が収容されている。
機械室1bは、昇降路1aの上部に設けられた空間であり、主として乗りカゴ11を昇降動作させるための駆動制御機器が収容されている。
[乗りカゴ11]
乗りカゴ11は、人や荷物を載せるためのものであり、昇降路1a内において、主ロープ15の一端につり下げられた状態で収容されている。この乗りカゴ11は、昇降路1aの内壁面に設けられたレールに案内された状態で、昇降路1a内を上下方向に昇降する。このような乗りカゴ11の側面には、水平方向にスライドして開閉するカゴドア(図示省略)が設けられている。
乗りカゴ11は、人や荷物を載せるためのものであり、昇降路1a内において、主ロープ15の一端につり下げられた状態で収容されている。この乗りカゴ11は、昇降路1aの内壁面に設けられたレールに案内された状態で、昇降路1a内を上下方向に昇降する。このような乗りカゴ11の側面には、水平方向にスライドして開閉するカゴドア(図示省略)が設けられている。
[釣り合い錘13]
釣り合い錘13は、乗りカゴ11との釣り合いをとるために設けられたものであり、昇降路1a内において、乗りカゴ11と逆側の主ロープ15の他端につり下げられた状態で収容されている。
釣り合い錘13は、乗りカゴ11との釣り合いをとるために設けられたものであり、昇降路1a内において、乗りカゴ11と逆側の主ロープ15の他端につり下げられた状態で収容されている。
[主ロープ15]
主ロープ15は、乗りカゴ11を吊り下げるためのものであり、乗りカゴ11の上部に一端を固定し、釣り合い錘13に他端を固定した状態で設けられている。この主ロープ15は、中間部分が機械室1b内に設けられた巻上機15aおよび主ローププーリ15bに巻掛けられたことにより昇降路1aに対して摺動自在に支持され、巻上機15aの駆動により、昇降路1a内において乗りカゴ11を自在に昇降させる。
主ロープ15は、乗りカゴ11を吊り下げるためのものであり、乗りカゴ11の上部に一端を固定し、釣り合い錘13に他端を固定した状態で設けられている。この主ロープ15は、中間部分が機械室1b内に設けられた巻上機15aおよび主ローププーリ15bに巻掛けられたことにより昇降路1aに対して摺動自在に支持され、巻上機15aの駆動により、昇降路1a内において乗りカゴ11を自在に昇降させる。
このように配置された主ロープ15は、昇降路1aの高さと同程度の長さを有する長尺物であり、乗りカゴ11に対する固定部および釣り合い錘13に対する固定部に近接する2か所に、それぞれ主ロープ張力計測器15tが設けられている。これにより、主ロープ15のうち、巻上機15aと乗りカゴ11との間の長尺部分15−1、および主ローププーリ15bと釣り合い錘13との間の長尺部分15−2の各張力が、2つの主ロープ張力計測器15tによって個別に測定される構成となっている。これらの主ロープ張力計測器15tにおいて得られた検出信号は、制御装置31および演算部37に送信される。
[コンペンロープ17]
コンペンロープ17は、巻上機15aを介しての乗りカゴ11側と釣り合い錘13側とにおける主ロープ15の重量差を補償するものであり、乗りカゴ11の底部に一端を固定し、釣り合い錘13に他端を固定した状態で設けられている。コンペンロープ17は、中間部分が昇降路1aの下方に配置されたコンペンプーリ17aに巻掛けられたことにより、昇降路1aに対して摺動自在に支持された状態となっている。
コンペンロープ17は、巻上機15aを介しての乗りカゴ11側と釣り合い錘13側とにおける主ロープ15の重量差を補償するものであり、乗りカゴ11の底部に一端を固定し、釣り合い錘13に他端を固定した状態で設けられている。コンペンロープ17は、中間部分が昇降路1aの下方に配置されたコンペンプーリ17aに巻掛けられたことにより、昇降路1aに対して摺動自在に支持された状態となっている。
このように配置されたコンペンロープ17は、昇降路1aの高さと同程度の長さを有する長尺物であり、乗りカゴ11に対する固定部および釣り合い錘13に対する固定部に近接する2か所に、それぞれコンペンロープ張力計測器17tが設けられている。これにより、コンペンロープ17のうち、コンペンプーリ17aと乗りカゴ11との間の長尺部分17−1、およびコンペンプーリ17aと釣り合い錘13との間の長尺部分17−2の各張力が、2つのコンペンロープ張力計測器17tによって個別に測定される構成となっている。これらのコンペンロープ張力計測器17tにおいて得られた検出信号は、制御装置31および演算部37に送信される。
[ガバナロープ19]
ガバナロープ19は、機械室1b内に配置された調速機19aに乗りカゴ11の昇降速度を伝えると共に、乗りカゴの落下を防止するためのものである。このようなガバナロープ19は、一端が乗りカゴ11の上部に固定され、他端が乗りカゴ11の底部に他端を固定されている。またガバナロープ19は、その中間部分が機械室1b内に配置された調速機19aと昇降路1aの下方に配置されたガバナプーリ19bとに巻掛けられたことにより、昇降路1aに対して摺動自在に支持された状態となっている。
ガバナロープ19は、機械室1b内に配置された調速機19aに乗りカゴ11の昇降速度を伝えると共に、乗りカゴの落下を防止するためのものである。このようなガバナロープ19は、一端が乗りカゴ11の上部に固定され、他端が乗りカゴ11の底部に他端を固定されている。またガバナロープ19は、その中間部分が機械室1b内に配置された調速機19aと昇降路1aの下方に配置されたガバナプーリ19bとに巻掛けられたことにより、昇降路1aに対して摺動自在に支持された状態となっている。
またガバナロープ19が巻掛けられた調速機19aは、ガバナロープ19の速度が異常に速くなったときに、これを検出してガバナロープ19を拘束し、乗りカゴ11の走行を停止させる。
以上のように配置されたガバナロープ19は、昇降路1aの高さ以上の長さを有する長尺物であり、乗りカゴ11に対する固定部に近接する2か所に、それぞれガバナロープ張力計測器19tが設けられている。これにより、ガバナロープ19のうち、調速機19aと乗りカゴ11との間の長尺部分19−1、およびガバナプーリ19bと乗りカゴ11との間の長尺部分19−2の各張力が、2つのガバナロープ張力計測器19tによって個別に測定される構成となっている。ガバナロープ張力計測器19tにおいて得られた検出信号は、制御装置31および演算部37に送信される。尚、ガバナロープ19において、調速機19aとガバナプーリ19bとの間の長さが固定された長尺部分は、振れることがないように昇降路1aの内壁に対して摺動自在に拘束されている。このため、この長尺部分には張力計測器を設ける必要はない。
[テールコード21]
テールコード21は、乗りカゴ11への給電を行うためのものであり、一端を乗りカゴ11に接続させ、他端を昇降路1aの内壁に接続させて設けられている。このように配置されたテールコード21は、少なくとも昇降路1aの高さの半分の長さを有する長尺物である。したがって、ここでの図示は省略したが、このテールコード21にも、乗りカゴ11に対する固定部および昇降路1aの内壁に対する固定部に近接する2か所に、それぞれテールコード張力計測器を設けても良い。テールコード張力計測器を設けた場合、その検出信号は、制御装置31に送信される。
テールコード21は、乗りカゴ11への給電を行うためのものであり、一端を乗りカゴ11に接続させ、他端を昇降路1aの内壁に接続させて設けられている。このように配置されたテールコード21は、少なくとも昇降路1aの高さの半分の長さを有する長尺物である。したがって、ここでの図示は省略したが、このテールコード21にも、乗りカゴ11に対する固定部および昇降路1aの内壁に対する固定部に近接する2か所に、それぞれテールコード張力計測器を設けても良い。テールコード張力計測器を設けた場合、その検出信号は、制御装置31に送信される。
[制御装置31]
制御装置31は、乗りカゴ11を昇降させるための巻上機15aの駆動、乗りカゴ11におけるカゴドアの開閉など、エレベータの運転を制御するためのものであり、平常時におけるエレベータの通常運転制御の他に、地震などによる揺れを検知した場合に管制運転制御を実施する。このような制御装置31は、演算部37での演算結果に基づく指示により、エレベータの運転制御を実施する。
制御装置31は、乗りカゴ11を昇降させるための巻上機15aの駆動、乗りカゴ11におけるカゴドアの開閉など、エレベータの運転を制御するためのものであり、平常時におけるエレベータの通常運転制御の他に、地震などによる揺れを検知した場合に管制運転制御を実施する。このような制御装置31は、演算部37での演算結果に基づく指示により、エレベータの運転制御を実施する。
[振動計33]
振動計33は、昇降路1aの揺れを検出するためのものであり、互いに直交する水平方向(x,y方向)の加速度検出機能を有する。この振動計33において得られた検出信号は、制御装置31および演算部37に送信される。
振動計33は、昇降路1aの揺れを検出するためのものであり、互いに直交する水平方向(x,y方向)の加速度検出機能を有する。この振動計33において得られた検出信号は、制御装置31および演算部37に送信される。
[ロータリーエンコーダ35]
ロータリーエンコーダ35は、昇降路1a内においての乗りカゴ11の高さ位置を検出するものであり、調速機19aに設置されている。このロータリーエンコーダ35において得られた検出信号は、制御装置31および演算部37に送信される。
ロータリーエンコーダ35は、昇降路1a内においての乗りカゴ11の高さ位置を検出するものであり、調速機19aに設置されている。このロータリーエンコーダ35において得られた検出信号は、制御装置31および演算部37に送信される。
[演算部37]
演算部37は、主ロープ張力計測器15t、コンペンロープ張力計測器17t、ガバナロープ張力計測器19t、振動計33、およびロータリーエンコーダ35から送信された情報に基づいて、昇降路1a内における長尺物の引っ掛かりの有無を診断し、その結果を制御装置31に送信する。このような演算部37による長尺物の引っ掛かりの有無の診断の詳細は、次の以降のエレベータ装置の運転制御方法において詳細に説明する。尚、この演算部37は、制御装置31が元々備えている演算処理部であってもよいし、制御装置31に対して後付けして設けたものであってもよい。
演算部37は、主ロープ張力計測器15t、コンペンロープ張力計測器17t、ガバナロープ張力計測器19t、振動計33、およびロータリーエンコーダ35から送信された情報に基づいて、昇降路1a内における長尺物の引っ掛かりの有無を診断し、その結果を制御装置31に送信する。このような演算部37による長尺物の引っ掛かりの有無の診断の詳細は、次の以降のエレベータ装置の運転制御方法において詳細に説明する。尚、この演算部37は、制御装置31が元々備えている演算処理部であってもよいし、制御装置31に対して後付けして設けたものであってもよい。
<エレベータの運転制御方法の詳細>
図2は、制御装置31および演算部37によって実施されるエレベータの運転制御の手順を説明するためのフロー図である。以下、図2に基づいて、図1を参照しつつエレベータの運転制御方法の詳細を説明する。
図2は、制御装置31および演算部37によって実施されるエレベータの運転制御の手順を説明するためのフロー図である。以下、図2に基づいて、図1を参照しつつエレベータの運転制御方法の詳細を説明する。
[ステップS101]
先ずステップS101では、制御装置31において、振動計33から送信された検出信号に基づき、長尺物振れが「振れ高」と判断されると、エレベータの運転を「振れ高」管制運転に移行する。ここで、「振れ高」とは、昇降機耐震設計・施工指針に示された感知レベルであり、主ロープ15、コンペンロープ17、ガバナロープ19等の長尺物に「はずれ」や「引掛り」が発生し得る大きさである。
先ずステップS101では、制御装置31において、振動計33から送信された検出信号に基づき、長尺物振れが「振れ高」と判断されると、エレベータの運転を「振れ高」管制運転に移行する。ここで、「振れ高」とは、昇降機耐震設計・施工指針に示された感知レベルであり、主ロープ15、コンペンロープ17、ガバナロープ19等の長尺物に「はずれ」や「引掛り」が発生し得る大きさである。
[ステップS102]
次いでステップS102において、制御装置31は、管制運転に移行したことを受けて、エレベータ装置1の運転を休止させる。
次いでステップS102において、制御装置31は、管制運転に移行したことを受けて、エレベータ装置1の運転を休止させる。
[ステップS103]
その後ステップS103において、演算部37は、ロータリーエンコーダ35から送信された検出信号に基づいて、運転を休止した状態で昇降路1a内における乗りカゴ11の休止位置を検知する。
その後ステップS103において、演算部37は、ロータリーエンコーダ35から送信された検出信号に基づいて、運転を休止した状態で昇降路1a内における乗りカゴ11の休止位置を検知する。
[ステップS104]
次いでステップS104において、演算部37は、ステップS103で検知した乗りカゴ11の休止位置から、長尺物の長さを算出する。ここで算出する長尺物の長さは、主ロープ15、コンペンロープ17、ガバナロープ19等の長尺物において、乗りカゴ11または釣り合い錘13に固定された端部から昇降路1aに対して摺動自在に支持された中間部までの間の各長尺部分の長さである。
次いでステップS104において、演算部37は、ステップS103で検知した乗りカゴ11の休止位置から、長尺物の長さを算出する。ここで算出する長尺物の長さは、主ロープ15、コンペンロープ17、ガバナロープ19等の長尺物において、乗りカゴ11または釣り合い錘13に固定された端部から昇降路1aに対して摺動自在に支持された中間部までの間の各長尺部分の長さである。
すなわち、主ロープ15であれば、巻上機15aと乗りカゴ11との間の長尺部分15−1の長さ、および主ローププーリ15bと釣り合い錘13との間の長尺部分15−2との間の長さである。また、コンペンロープ17であれば、コンペンプーリ17aと乗りカゴ11との間の長尺部分17−1の長さ、およびコンペンプーリ17aと釣り合い錘13との間の長尺部分17−2の長さである。さらに、ガバナロープ19であれば、調速機19aと乗りカゴ11との間の長尺部分19−1の長さ、およびガバナプーリ19bと乗りカゴ11との間の長尺部分19−2の長さである。
尚、ガバナロープ19において、調速機19aとガバナプーリ19bとの間の長さが固定された長尺部分は、振れることがないように昇降路1a内において固定されているため、ここでの長尺部分には含まれなない。
[ステップS105]
次にステップS105において、演算部37は、ステップS104で算出した各長尺部分の長さに基づいて、乗りカゴ11の休止位置における各長尺部分の固有周期[T0]を第1の値として算出する。ここで算出する固有周期[T0]は、各長尺部分に引っ掛かりが生じていないと仮定した場合の理論値であり、全ての長尺部分について個別に算出する。
次にステップS105において、演算部37は、ステップS104で算出した各長尺部分の長さに基づいて、乗りカゴ11の休止位置における各長尺部分の固有周期[T0]を第1の値として算出する。ここで算出する固有周期[T0]は、各長尺部分に引っ掛かりが生じていないと仮定した場合の理論値であり、全ての長尺部分について個別に算出する。
[ステップS106]
またステップS106において、演算部37は、主ロープ張力計測器15t、コンペンロープ張力計測器17t、およびガバナロープ張力計測器19tから送信された検出信号を受信し、各長尺部分の振れによる張力変化を測定する。図3には、各張力計測器で計測される各長尺物部分における張力変化の波形101の一例を示す。
またステップS106において、演算部37は、主ロープ張力計測器15t、コンペンロープ張力計測器17t、およびガバナロープ張力計測器19tから送信された検出信号を受信し、各長尺部分の振れによる張力変化を測定する。図3には、各張力計測器で計測される各長尺物部分における張力変化の波形101の一例を示す。
[ステップS107]
ステップS107において、演算部37は、ステップS106において測定している張力変化を解析し、各長尺部分について測定された張力変化において周期的に計測される張力ピークを判定する。ここでは、図3に示すように、各長尺部分について測定された張力変化の波形101において、周期的に出現する張力ピークPを判定する。
ステップS107において、演算部37は、ステップS106において測定している張力変化を解析し、各長尺部分について測定された張力変化において周期的に計測される張力ピークを判定する。ここでは、図3に示すように、各長尺部分について測定された張力変化の波形101において、周期的に出現する張力ピークPを判定する。
[ステップS108]
ステップS108において、演算部37は、ステップS107で判定された張力ピークの周期から、各長尺部分についての実際の振れ周期[T]を第2の値として検出する。つまり図3に示すように、振動による各長尺部分の張力ピークPは、各長尺部分の振動一周期につき二回現れることから、張力ピークPの間隔を求めることで、長尺物の振れ周期[T]を検出する。ここで検出する振れ周期[T]は、各長尺部分の実際の振れの周期であり、全ての長尺部分について個別に検出する。
ステップS108において、演算部37は、ステップS107で判定された張力ピークの周期から、各長尺部分についての実際の振れ周期[T]を第2の値として検出する。つまり図3に示すように、振動による各長尺部分の張力ピークPは、各長尺部分の振動一周期につき二回現れることから、張力ピークPの間隔を求めることで、長尺物の振れ周期[T]を検出する。ここで検出する振れ周期[T]は、各長尺部分の実際の振れの周期であり、全ての長尺部分について個別に検出する。
[ステップS109]
またステップS109において、演算部37は、振動計33から送信された検出信号に基づき、長尺物振れが収束レベル未満であるか否かを判断する。収束レベル未満ではない(No)と判断された場合にはステップS106に戻り、各長尺部分についての張力変化の測定を継続する。一方、収束レベル未満である(Yes)と判断された場合には次のステップS110に進む。
またステップS109において、演算部37は、振動計33から送信された検出信号に基づき、長尺物振れが収束レベル未満であるか否かを判断する。収束レベル未満ではない(No)と判断された場合にはステップS106に戻り、各長尺部分についての張力変化の測定を継続する。一方、収束レベル未満である(Yes)と判断された場合には次のステップS110に進む。
[ステップS110]
ステップS110において、演算部37は、各長尺部分について、ステップS105においてカゴ休止位置から算出した固有周期[T0]と、直前のステップS108において張力の実測値から検出した振れ周期[T]とを比較し、一致しているか否かを判断する。そして、全ての長尺部分について、固有周期[T0]と振れ周期[T]とが一致している(Yes)と判断された場合にはステップS111に進む。一方、全ての長尺部分のうちの1つでも、固有周期[T0]と振れ周期[T]とが一致していない(No)と判断された場合にはステップS114に進む。
ステップS110において、演算部37は、各長尺部分について、ステップS105においてカゴ休止位置から算出した固有周期[T0]と、直前のステップS108において張力の実測値から検出した振れ周期[T]とを比較し、一致しているか否かを判断する。そして、全ての長尺部分について、固有周期[T0]と振れ周期[T]とが一致している(Yes)と判断された場合にはステップS111に進む。一方、全ての長尺部分のうちの1つでも、固有周期[T0]と振れ周期[T]とが一致していない(No)と判断された場合にはステップS114に進む。
ここで、ステップS105で算出した各長尺部分の固有周期[T0]は、乗りカゴ11の休止位置に基づいて一意に算出される値である。これに対して、ステップS108で検出した各長尺部分の振れ周期[T]は、各張力計測器で測定した張力実測値に基づいて得られた値である。したがって、固有周期[T0]と振れ周期[T]とが一致している場合には、その長尺部分に引掛りが生じていないと判断できる。一方、固有周期[T0]と振れ周期[T]とが一致していない場合には、その長尺部分に引掛りが生じて長さが変化していると判断できる。
尚、本ステップS110においての、各長尺部分に関しての固有周期[T0]と振れ周期[T]とが一致しているか否かの判断は、許容範囲を持たせてよい。これは、昇降路1a内における長尺物の引っ掛かりは、振れ量の大きい長尺物の長さ方向の中心付近で最も発生し易く、この場合には振れ周期[T]が固有周期[T0]の半分ほどになるためである。このような許容範囲は例えば実験的に求められることとする。
また本ステップS110の判定は、ステップS109において長尺物振れが収束レベル未満である(Yes)と判定された後に実施することにより、張力ピークを正確に判定して高精度に振れ周期[T]を算出することが可能となる。ただし、本ステップS110は、ステップS109の前に行ってもよく、この場合であれば、ステップS109で長尺物振れが収束レベル未満と判断された場合に直ちに次のステップS111に進む手順とし、フロー全体の処理速度を早めることができる。
[ステップS111]
次にステップS111では、制御装置31の転倒、乗りカゴ11および釣り合い錘13の脱レール等の異常がないか自動診断を実施する。このような自動診断は、先のステップS110において、全ての長尺部分において固有周期[T0]と振れ周期[T](Yes)とが一致しているとの演算部37での判断を受けた制御装置31によって実施が指示される。
次にステップS111では、制御装置31の転倒、乗りカゴ11および釣り合い錘13の脱レール等の異常がないか自動診断を実施する。このような自動診断は、先のステップS110において、全ての長尺部分において固有周期[T0]と振れ周期[T](Yes)とが一致しているとの演算部37での判断を受けた制御装置31によって実施が指示される。
[ステップS112]
次いでステップS112において、制御装置31は、先のステップS111での自動診断の結果、エレベータ装置1に異常が無いか否かを判断する。異常が無い(Yes)と判断された場合にはステップS113に進み、異常が有る(No)と判断された場合にはステップS114に進む。
次いでステップS112において、制御装置31は、先のステップS111での自動診断の結果、エレベータ装置1に異常が無いか否かを判断する。異常が無い(Yes)と判断された場合にはステップS113に進み、異常が有る(No)と判断された場合にはステップS114に進む。
[ステップS113]
ステップS113において、演算部37は、長尺物振れ管制運転からの仮復帰を制御装置31に対して指示し、制御装置31はエレベータ装置1の仮復旧運転を実施する。
ステップS113において、演算部37は、長尺物振れ管制運転からの仮復帰を制御装置31に対して指示し、制御装置31はエレベータ装置1の仮復旧運転を実施する。
[ステップS114]
一方、ステップS114において、演算部37は、先のステップS110において長尺部分のうちの何れかが固有周期[T0]と振れ周期[T]とが一致しておらず引っ掛かりを生じていると判断されたか、または先のステップS112においてエレベータ装置1に異常が有ると判断されたこと受け、作業員による保守点検を指示する。
一方、ステップS114において、演算部37は、先のステップS110において長尺部分のうちの何れかが固有周期[T0]と振れ周期[T]とが一致しておらず引っ掛かりを生じていると判断されたか、または先のステップS112においてエレベータ装置1に異常が有ると判断されたこと受け、作業員による保守点検を指示する。
<第1実施形態の効果>
以上説明した第1実施形態のエレベータ装置およびエレベータの運転制御方法によれば、張力計測器15t,17t,19tによる張力変化の実測値から検出した各長尺部分の振れ周期[T]に基づいて、昇降路1a内における各長尺部分の引っ掛かりの有無が判断される。このため、引っ掛かりの有無の判断を高精度に実施することができる。この結果、長周期地震等によってエレベータが長尺物振れ管制運転に移行して運転停止となった場合に、引っ掛かりが発生していないと判断された場合には、昇降路1a内における長尺物の引っ掛かりについて保守員による保守点検作業を必要とすることなく、速やかにエレベータを仮復旧させることが可能になる。
以上説明した第1実施形態のエレベータ装置およびエレベータの運転制御方法によれば、張力計測器15t,17t,19tによる張力変化の実測値から検出した各長尺部分の振れ周期[T]に基づいて、昇降路1a内における各長尺部分の引っ掛かりの有無が判断される。このため、引っ掛かりの有無の判断を高精度に実施することができる。この結果、長周期地震等によってエレベータが長尺物振れ管制運転に移行して運転停止となった場合に、引っ掛かりが発生していないと判断された場合には、昇降路1a内における長尺物の引っ掛かりについて保守員による保守点検作業を必要とすることなく、速やかにエレベータを仮復旧させることが可能になる。
≪第2実施形態≫
<エレベータ装置の概略構成>
図4は、第2実施形態のエレベータ装置2の構成を説明するための概略構成図である。この図に示す第2実施形態のエレベータ装置2が、第1実施形態のエレベータ装置と異なるところは、張力計測器15t’,17t’,19t’の配置箇所にあり、他の構成は第1実施形態と同様である。
<エレベータ装置の概略構成>
図4は、第2実施形態のエレベータ装置2の構成を説明するための概略構成図である。この図に示す第2実施形態のエレベータ装置2が、第1実施形態のエレベータ装置と異なるところは、張力計測器15t’,17t’,19t’の配置箇所にあり、他の構成は第1実施形態と同様である。
すなわち各張力計測器15t’,17t’,19t’は、各長尺物を昇降路1aに対して支持する部分に設けられている。
主ロープ張力計測器15t’は、主ロープ15の中間部分を支持する巻上機15aに設けられている。これにより、主ロープ15のうち、巻上機15aと乗りカゴ11との間の長尺部分15−1、および主ローププーリ15bと釣り合い錘13との間の長尺部分15−2の各張力が、主ロープ張力計測器15t’によって個別に測定される構成となっている。主ロープ張力計測器15t’において得られた検出信号は、制御装置31および演算部37に送信される。
コンペンロープ張力計測器17t’は、コンペンロープ17の中間部分を支持するコンペンプーリ17aに設けられている。これにより、コンペンロープ17のうち、コンペンプーリ17aと乗りカゴ11との間の長尺部分17−1、およびコンペンプーリ17aと釣り合い錘13との間の長尺部分17−2の各張力が、コンペンロープ張力計測器17t’によって個別に測定される構成となっている。コンペンロープ張力計測器17t’において得られた検出信号は、制御装置31および演算部37に送信される。
ガバナロープ張力計測器19t’は、ガバナロープ19の中間部を支持する調速機19aとガバナプーリ19bとにそれぞれ設けられている。これにより、ガバナロープ19のうち、調速機19aと乗りカゴ11との間の長尺部分19−1、およびガバナプーリ19bと乗りカゴ11との間の長尺部分19−2の各張力が、2つのガバナロープ張力計測器19t’によって個別に測定される構成となっている。ガバナロープ張力計測器19tにおいて得られた検出信号は、制御装置31および演算部37に送信される。尚、ガバナロープ19において、調速機19aとガバナプーリ19bとの間の長さが固定された長尺部分には、張力を測定するための張力計測器を設ける必要がないことは、第1実施形態と同様である。
<エレベータの運転制御方法の詳細>
以上のようなエレベータ装置2におけるエレベータの運転制御方法の詳細は、第1実施形態において図2のフローを用いて説明したと同様である。
以上のようなエレベータ装置2におけるエレベータの運転制御方法の詳細は、第1実施形態において図2のフローを用いて説明したと同様である。
<第2実施形態の効果>
以上説明した第2実施形態のエレベータ装置およびエレベータの運転制御方法であっても、張力計測器15t’,17t’,19t’による張力変化の実測値から検出した各長尺部分の振れ周期[T]に基づいて、昇降路1a内における各長尺部分の引っ掛かりの有無を判断する構成であるため、第1実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
以上説明した第2実施形態のエレベータ装置およびエレベータの運転制御方法であっても、張力計測器15t’,17t’,19t’による張力変化の実測値から検出した各長尺部分の振れ周期[T]に基づいて、昇降路1a内における各長尺部分の引っ掛かりの有無を判断する構成であるため、第1実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
≪第3実施形態≫
<エレベータ装置の概略構成>
第3実施形態のエレベータ装置は、図1を用いて説明した第1実施形態のエレベータ装置1または図4を用いて説明した第2実施形態のエレベータ装置2の構成において、制御装置31および演算部37によって実施されるエレベータの運転制御が異なるものである。このため、エレベータ装置の装置構成は、第1実施形態または第2実施形態と同様である。
<エレベータ装置の概略構成>
第3実施形態のエレベータ装置は、図1を用いて説明した第1実施形態のエレベータ装置1または図4を用いて説明した第2実施形態のエレベータ装置2の構成において、制御装置31および演算部37によって実施されるエレベータの運転制御が異なるものである。このため、エレベータ装置の装置構成は、第1実施形態または第2実施形態と同様である。
<エレベータの運転制御方法の詳細>
図5は、制御装置31および演算部37によって実施されるエレベータの運転制御の手順を説明するためのフロー図である。この図において、第1実施形態で説明した手順と異なる手順は、ステップS105’,ステップS108’,およびステップS110’である。他のステップは第1実施形態で説明した内容と同様であるため、同一の符号を付し重複する説明は省略する。
図5は、制御装置31および演算部37によって実施されるエレベータの運転制御の手順を説明するためのフロー図である。この図において、第1実施形態で説明した手順と異なる手順は、ステップS105’,ステップS108’,およびステップS110’である。他のステップは第1実施形態で説明した内容と同様であるため、同一の符号を付し重複する説明は省略する。
[ステップS101〜ステップS104]
先ずステップS101〜ステップS104までを実施し、主ロープ15、コンペンロープ17、ガバナロープ19等の各長尺物における各長尺部分の長さを算出する。
先ずステップS101〜ステップS104までを実施し、主ロープ15、コンペンロープ17、ガバナロープ19等の各長尺物における各長尺部分の長さを算出する。
[ステップS105’]
次にステップS105’において、演算部37は、ステップS104で算出した各長尺部分の長さに基づいて、乗りカゴ11の休止位置における各長尺部分の臨界減衰係数[Cc]を算出する。この際、主ロープ15、コンペンロープ17、ガバナロープ19の各長尺物における各長尺部分の長さに基づくそれぞれの質量[m]とバネ定数[k]とから、下記式(1)により、臨界減衰係数[Cc]を算出する。ここで算出する臨界減衰係数[Cc]は、各長尺部分に引っ掛かりが生じていないと仮定した場合の理論値であり、全ての長尺部分について個別に算出する。
次にステップS105’において、演算部37は、ステップS104で算出した各長尺部分の長さに基づいて、乗りカゴ11の休止位置における各長尺部分の臨界減衰係数[Cc]を算出する。この際、主ロープ15、コンペンロープ17、ガバナロープ19の各長尺物における各長尺部分の長さに基づくそれぞれの質量[m]とバネ定数[k]とから、下記式(1)により、臨界減衰係数[Cc]を算出する。ここで算出する臨界減衰係数[Cc]は、各長尺部分に引っ掛かりが生じていないと仮定した場合の理論値であり、全ての長尺部分について個別に算出する。
Cc=2(m×k)1/2・・・式(1)
[ステップS106〜ステップS107]
その後、ステップS106〜ステップS107を実施し、演算部37は、図6に示すように、各長尺部分について測定された張力変化に基づいて、各長尺部分に周期的に出現する張力ピークPを判定する。尚、図6に示す張力変化の波形101’における[a1],[a2],…[an]は、各長尺部分の張力変化の片振幅を示す。
その後、ステップS106〜ステップS107を実施し、演算部37は、図6に示すように、各長尺部分について測定された張力変化に基づいて、各長尺部分に周期的に出現する張力ピークPを判定する。尚、図6に示す張力変化の波形101’における[a1],[a2],…[an]は、各長尺部分の張力変化の片振幅を示す。
[ステップS108’]
次にステップS108’において、演算部37は、ステップS107で判定された各張力ピークPの片振幅[a1],[a2],…[an]から、各長尺部分の変位量[x(a1)],[X(a2)],…[X(an)]や速度[V]を算出し、対数減衰率[δ]と減衰係数[C]とを算出する。ここで算出する対数減衰率[δ]と減衰係数[C]とは、各長尺部分についての張力の実測値に基づいて算出される値であり、全ての長尺部分について個別に算出する。
次にステップS108’において、演算部37は、ステップS107で判定された各張力ピークPの片振幅[a1],[a2],…[an]から、各長尺部分の変位量[x(a1)],[X(a2)],…[X(an)]や速度[V]を算出し、対数減衰率[δ]と減衰係数[C]とを算出する。ここで算出する対数減衰率[δ]と減衰係数[C]とは、各長尺部分についての張力の実測値に基づいて算出される値であり、全ての長尺部分について個別に算出する。
この際、対数減衰率[δ]は、下記式(2)により算出する。
δ=ln(X(an-1)/X(an))・・・式(2)
δ=ln(X(an-1)/X(an))・・・式(2)
また、減衰係数[C]は、下記式(3)および式(4)により算出する。
C=F/V・・・(3)
V=(T/M)1/2・・・(4)
C=F/V・・・(3)
V=(T/M)1/2・・・(4)
ただし、式(3)中、[F]は長尺物の減衰力であり、[V]は長尺物の速度である。式(4)中、[T]は長尺物の張力であり、[M]は長尺物の線密度である。このうち、[F]は張力[T]の変化から求められる値であり、張力[T]は測定によって得られる値である。また線密度[M]は長尺物の材質により予め得られる値である。
[ステップS109]
次いで、ステップS109において、収束レベル未満ではない(No)と判断された場合にはステップS106に戻り、収束レベル未満である(Yes)と判断された場合には次のステップS110’に進む。
次いで、ステップS109において、収束レベル未満ではない(No)と判断された場合にはステップS106に戻り、収束レベル未満である(Yes)と判断された場合には次のステップS110’に進む。
[ステップS110’]
ステップS110’において、演算部37は、第1の減衰比[ζ0]と第2の減衰比[ζ]とを、下記式(5)および式(6)のように算出し、これらを比較して一致しているか否かを判断する。
ステップS110’において、演算部37は、第1の減衰比[ζ0]と第2の減衰比[ζ]とを、下記式(5)および式(6)のように算出し、これらを比較して一致しているか否かを判断する。
ζ0=C/Cc・・・式(5)
ζ=δ/2π・・・式(6)
ζ=δ/2π・・・式(6)
上記式(5)のように算出される第1の減衰比[ζ0]は、各長尺部分について、ステップS105’において式(1)から得られたた理論値としての臨界減衰係数[Cc]と、直前のステップS108’において式(3)および式(4)から得られた減衰係数[C]とを用いて算出される第1の値である。
また、上記式(6)のように算出される第2の減衰比[ζ]は、直前のステップS108’において式(2)から得られた実測値としての対数減衰率[δ]を用いて算出される。
そして、全ての長尺部分について、第1の減衰比[ζ0]と第2の減衰比[ζ]とが一致している(Yes)と判断された場合にはステップS111に進む。一方、全ての長尺部分のうちの1つでも、第1の減衰比[ζ0]と第2の減衰比[ζ]とが一致していない(No)と判断された場合にはステップS114に進む。
ここで、第1の減衰比[ζ0]は、乗りカゴ11の休止位置と各張力計測器で測定した張力実測値都に基づいて算出される値である。これに対して、第2の減衰比[ζ]は、各張力計測器で測定した張力実測値のみに基づいて得られた値である。したがって、これらの第1の減衰比[ζ0]と第2の減衰比[ζ]とが一致している場合には、その長尺部分に引掛りが生じていないと判断できる。一方、第1の減衰比[ζ0]と第2の減衰比[ζ]とが一致していない場合には、その長尺部分に引掛りが生じて長さが変化していると判断できる。
尚、本ステップS110’においての、第1の減衰比[ζ0]と第2の減衰比[ζ]とが一致しているか否かの判断は許容範囲を持たせてよい。このような許容範囲は例えば実験的に求められることとする。
また本ステップS110’の判定は、ステップS109において長尺物振れが収束レベル未満である(Yes)と判定された後に実施することにより、張力ピークを正確に判定して高精度に減衰係数[C]および対数減衰率[δ]を算出することが可能となる。ただし、本ステップS110’は、ステップS109の前に行ってもよく、この場合であれば、ステップS109で長尺物振れが収束レベル未満と判断された場合に直ちに次のステップS111に進む手順とし、フロー全体の処理速度を早めることができる。
[ステップS111〜ステップS114]
以上の後、ステップS111〜ステップS114は、第1実施形態で説明した各ステップと同様に実施する。
以上の後、ステップS111〜ステップS114は、第1実施形態で説明した各ステップと同様に実施する。
<第3実施形態の効果>
以上説明した第3実施形態のエレベータ装置およびエレベータの運転制御方法であっても、張力計測器による張力変化の実測値を用いて算出した各長尺部分の第1の減衰比[ζ0]および第2の減衰比[ζ]に基づいて、昇降路1a内における各長尺部分の引っ掛かりの有無を判断する構成であるため、第1実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
以上説明した第3実施形態のエレベータ装置およびエレベータの運転制御方法であっても、張力計測器による張力変化の実測値を用いて算出した各長尺部分の第1の減衰比[ζ0]および第2の減衰比[ζ]に基づいて、昇降路1a内における各長尺部分の引っ掛かりの有無を判断する構成であるため、第1実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
本発明は、上記した実施形態および変形例に限定されるものではなく、さらに様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明をわかりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
1,2…エレベータ装置、1a…昇降路、11…乗りカゴ、15…主ロープ(長尺物)、15t,15t’…主ロープ張力計測器、17…コンペンロープ(長尺物)、17t,17t’…コンペンロープ張力計測器、19…ガバナロープ(長尺物)、19t,19t’…ガバナロープ張力計測器、37…演算部
Claims (8)
- 昇降路と、
前記昇降路内を昇降自在に走行する乗りカゴと、
少なくとも一方の端部が前記乗りカゴに対して固定され中間部が摺動自在に支持された長尺物とを備えたエレベータ装置において、
前記長尺物の張力を測定するための張力計測器と、
前記乗りカゴの走行が長尺物振れ管制運転に移行して停止した状態で、前記昇降路内における当該乗りカゴの位置に基づいて算出された前記長尺物の振れに関する第1の値と前記張力計測器で得られた張力の変化に基づいて算出された前記長尺物の振れに関する第2の値との比較により、前記昇降路内における前記長尺物の引っ掛かりの有無を判断する演算部とを備えたことを特徴とする
エレベータ装置。
- 前記演算部は、
前記第1の値として前記長尺物の固有周期を算出し、
前記第2の値として前記長尺物の振れ周期を検出し、
前記固有周期と前記振れ周期とを比較して前記長尺物の引っ掛かりの有無を判断する
請求項1記載のエレベータ装置。
- 前記演算部は、
前記第1の値として前記昇降路内における前記乗りカゴの位置より求まる臨界減衰係数と、前記計測器で計測した張力より求まる減衰係数から前記長尺物に関する第1の減衰比を算出し、
前記第2の値として前記張力計測器で得られた張力より求まる対数減衰率から前記長尺物に関する第2の減衰比を算出し、
前記第1の減衰比と前記第2の減衰比とを比較して前記長尺物の引っ掛かりの有無を判断する
請求項1記載のエレベータ装置。
- 前記演算部は、
前記長尺物における前記端部から前記中間部までの間の各長尺部分について、前記引っ掛かりの有無を個別に判断する
請求項1に記載のエレベータ装置。
- 前記演算部は、
長尺物振れ収束と判断された後に、前記長尺物の引っ掛かりの有無を判断する
請求項1に記載のエレベータ装置。
- 前記演算部は、
長周期振動を感知して管制運転に移行し、前記乗りカゴの運転を停止させた後、
前記引っ掛かりの有無の判断において前記長尺物に引っ掛かりが無いと判断した場合に、前記乗りカゴの昇降を仮復旧させる
請求項1〜5の何れかに記載のエレベータ装置。
- 昇降路と、前記昇降路内を昇降自在に走行する乗りカゴと、少なくとも一方の端部が前記乗りカゴに対して固定され中間部が摺動自在に支持された長尺物とを備えたエレベータ装置の運転制御方法であって、
前記乗りカゴの走行が長尺物振れ管制運転に移行して停止した状態で、前記昇降路内における当該乗りカゴの位置を検知すると共に前記長尺物の張力を測定し、
前記乗りカゴの位置に基づいて前記長尺物の振れに関する第1の値を算出し、
張力計測器で得られた張力の変化に基づいて前記長尺物の振れに関する第2の値を算出し、
前記第1の値と前記第2の値との比較により、前記昇降路内における前記長尺物の引っ掛かりの有無を判断することを特徴とする
エレベータ装置の運転制御方法。
- 前記引っ掛かりが無いと判断した場合に、前記乗りカゴの昇降を仮復旧させる
請求項7記載のエレベータ装置の運転制御方法。
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