JP2613828B2 - 油圧エレベータの駆動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧エレベータの駆動
制御装置、特に可変速制御される電動機により油圧ポン
プを駆動して圧油を油圧ジャッキに送り、かごを走行さ
せる方式の油圧エレベータの駆動制御装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来の油圧エレベータでは、上昇運転時
には、電動機を一定速で回転させ、油圧ポンプから吐出
される一定量の油の内、油圧ジャッキに送出される油量
を流量制御弁で調整することにより、また下降運転時に
は、かごの自重によって油圧ジャッキから油タンクへ還
流する油量を流量制御弁で調整して、それぞれ昇降時の
かごの速度を制御するようにしている。

【０００３】このような方式は上昇運転時には余分な油
量を油圧ポンプから油タンクに還流させるためにエネル
ギの損失が大きく、また、下降運転時には位置エネルギ
が熱に変換されるために油温上昇が大きくなる。

【０００４】これに対し、最近ではインバータ等を使用
して誘導電動機を可変電圧、可変周波数制御（以下ＶＶ
ＶＦ制御という）することによって、誘導電動機により
駆動されるポンプの吐出量を可変制御する方式が提案さ
れている。

【０００５】この方式の場合、上昇運転時に速度指令値
に応じて油圧ジャッキに必要油量のみを送出し、下降運
転時には油タンクへ還流する油量により誘導電動機を回
生制動させるため、エネルギ消費量が少なく油温の上昇
も低く抑制し、効率が良い油圧エレベータを得ることが
できる。

【０００６】しかし、このＶＶＶＦ制御の後者の油圧エ
レベータでは、圧油の流路を開閉する電磁弁は単に開放
したり閉止するだけの簡単なものでよいが、エレベータ
起動時には誘導電動機を回転させると同時に電磁弁を開
にすると、ジャッキ側の圧力に比べてポンプ側の圧力が
低いためにかごが沈下し、大きな起動ショックと振動が
発生する。

【０００７】上記のエレベータ起動時に発生する起動シ
ョックや振動を抑止するために、例えば特公昭６４−３
１１号公報に開示されているように、バイアスパターン
信号を発してかごが起動しない範囲で電動機を低速回転
させるバイアスパターン発生回路と、走行パターン信号
を発してかごを走行させる走行パターンとを備え、図２
に示すかご走行パターン信号にバイアスパターン信号を
重畳させた電動機速度パターン信号を速度指令値とする
ことにより、電動機を制御するような装置が提案されて
いる。

【０００８】また、図３に示すようにジャッキ側の圧力
とポンプ側の圧力とを検出するセンサを設け、これらの
差圧を速度制御器に帰還することにより、電動機を制御
してジャッキ側の圧力とポンプ側の圧力とを等しく制御
する装置が提案されている。

【０００９】即ち、図３において、１は昇降路のピット
に埋設されたシリンダ、２はシリンダ１に充満された圧
油、３は圧油２に支持されたプランジャで、油圧ジャッ
キを構成する。４はプランジャ３の頂部に取付けられた
そらせ車、５は一端をピットに固定してそらせ車４にか
けられたロープ、６はロープ５の他端に取付けられたか
ご、７は常時逆止弁として機能し、電磁コイルが付勢さ
れることにより切換えられて逆方向も導通させる電磁切
換弁、８はシリンダ１と電磁切換弁７との間に接続され
て圧油を送る管、９は可逆運転して管１０を介し電磁切
換弁７との間で圧油を送受する油圧ポンプ、１１は油、
１２は油１１が蓄えられた油タンクで、管１３を介して
油圧ポンプ９との間で油１１を送受する。

【００１０】１４は油圧ポンプ９を駆動する３相誘導電
動機で、トルクを油圧ポンプ９に与える。１５は誘導電
動機１４の回転数を検出する速度検出器で、誘導電動機
１４の回転数に比例する電圧を出力する。１６は管８内
の圧力を検出するジャッキ側圧力センサ、１７は管１０
内の圧力を検出するポンプ側圧力センサ、１８は３相交
流電源、１９は３相交流を直流に変換するコンバータ、
２０はコンバータ１９の出力を平滑する平滑コンデン
サ、２１は回生電力を消費するための回生抵抗、２２は
回生状態のときに導通する回生抵抗、２３は誘導電動機
１４を駆動するインバータ、２４はジャッキ側圧力セン
サ及びポンプ側圧力センサ１６，１７の出力が供給され
るＰＩ制御器、２５はＰＩ制御器２４の出力とかご走行
パターン指令２６を加算する加算器、２７は加算器２５
の出力と速度検出器１５の出力が供給される速度制御
器、２８は誘導電動機１４の入力電流を検出するための
電流検出器、２９は電流検出器２８、速度検出器１５及
び速度制御器２７の各出力に応じてインバータ２３を制
御するトルク制御器である。

【００１１】上記のような構成の従来の油圧エレベータ
の駆動制御装置において、かご６の呼びがあると、ジャ
ッキ側圧力センサ１６の値とポンプ側圧力センサ１７の
値がＰＩ制御器２４に入力し、その出力が加算器２５に
入力してかご走行パターン指令２６に加算する。そし
て、加算器２５の出力は速度検出器１５とともに速度検
出器２７に入力し、この速度検出器２７の出力と電流検
出器２８の出力と速度検出器１５の出力とが入力するト
ルク制御器２９の制御指令により、インバータ２３を駆
動して誘導電動機１４を回転させ、かご６を昇降する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の油
圧エレベータの駆動装置では、図２に示したようなバイ
アスパターン信号によってポンプ側の圧力を上昇させる
ためには、負荷や油温等によってジャッキ側の圧力とポ
ンプ側の圧力が異なるためエレベータの起動までのデッ
ドタイムが毎回異なることや、ポンプ側の圧力がジャッ
キ側の圧力と等しくなるまでの時間が長くなるという問
題点があった。また、図３に示したような装置では、ジ
ャッキ側の圧力とポンプ側の圧力とを検出してその偏差
を速度制御器に入力するので、速度制御器の応答の遅れ
による動作の即応性に欠けるという問題点があった。

【００１３】さらに、ポンプ側の圧力とジャッキ側の圧
力との差圧分を補償する補償トルクをトルク制御器の入
力に加えることによって、両者の圧力バランスまでの時
間の短縮を図ることも考えられるが、この場合は速度指
令が与えられていないのに誘導電動機が回転するため、
誘導電動機を止めるための指令を速度制御器がトルク制
御器に与えるというような不具合が生じる。

【００１４】本発明は上記のような課題を解決するため
になされたもので、速やかにポンプ側の圧力をジャッキ
側の圧力と等しくなるようにして、これら両圧力のバラ
ンスに要する時間を短縮することにより、応答性の優れ
た油圧エレベータの駆動制御装置を得ることを目的とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る油圧エレベ
ータの駆動制御装置は、起動時にジャッキ側の圧力とポ
ンプ側の圧力との差圧を補償するために、これら両圧力
を検出して圧力制御器に入力し圧力バランストルク指令
を演算してトルク制御器に入力させるとともに、このと
きの速度制御器の出力よりの帰還値が入力する圧力バラ
ンス速度指令演算器によって、速度制御器の入力の直流
成分を無効にするようにしたものである。

【００１６】

【作用】本発明においては、ポンプ側の圧力とジャッキ
側の圧力との偏差から圧力制御器において圧力バランス
トルク指令を演算し、この演算結果をトルク制御器に入
力させることにより圧力バランス時の即応性を得る。ま
た、このときの速度制御器の出力で圧力バランス速度指
令演算器による圧力バランス速度指令を速度制御器の入
力に加えることによって入力を交流成分のみにし、速度
制御器が圧力に対して微分帰還器として動作し、圧力制
御系を安定にする。

【００１７】

【実施例】図１は本発明の一実施例による油圧エレベー
タの駆動制御装置を示す構成図であり、従来に相当する
部分には同一符号を付してある。図において、３０は速
度制御器２７とトルク制御器２９との間に設けられた加
算器で、この加算器３０の一方の入力端に速度制御器２
７の出力を供給し、他方の入力端に圧力制御器３１の出
力を供給し、また、加算器３０の出力をトルク制御器２
９に供給するようになっている。３３は圧力バランス速
度指令演算器で、この圧力バランス速度指令演算器３３
に速度制御器２７よりの出力を供給し、また圧力バラン
ス速度指令演算器３３の出力を加算器３２の一方の入力
端に供給するようにしている。また、加算器３２の他方
の入力端にはパターン指令２６を供給し、加算器３２の
出力を速度制御器２７に供給するようにしている。

【００１８】上記のような構成を有する本実施例の油圧
エレベータの駆動制御装置において、かご６の呼びがあ
ると、ジャッキ側圧力センサ１６及びポンプ側圧力セン
サ１７の検出値が圧力制御器３１に入力し、圧力制御器
３１の出力が加算器３０を介してトルク制御器２９に入
力する。トルク制御器２９は圧力制御器３１の出力と速
度検出器１５の出力と電流検出器２８の出力とによって
インバータ２３を駆動し、このインバータ２３の作動で
誘導電動機１４が駆動される。そして、圧力制御器３１
はジャッキ側圧力センサ１６とポンプ側圧力センサ１７
の出力偏差を零にするように、トルク制御器２９に入力
する圧力バランストルク指令を調節する。このとき、誘
導電動機１４が回転するが、速度制御トルク指令が圧力
バランス速度指令演算器３３に入力し、この圧力バラン
ス速度指令演算器３３が速度制御トルク指令の直流成分
のみを零に保つ速度指令値を演算し、速度制御器２７に
入力することによって、速度指令値と速度検出器１５の
出力との偏差の直流成分がほとんど零になる。しかし、
速度検出器１５の出力のうちのリプル分、換言すれば速
度制御器２７の出力のうちのリプル分は除去されること
はないため、速度制御器２７が誘導電動機１４を止める
ように働くことはない。

【００１９】また、電磁切換弁７が閉止されている状態
下にあってポンプ側の圧力がジャッキ側の圧力まで高め
られるまでの圧力は、圧油の流量の積分であり、流量は
ポンプの回転数に比例するので、速度検出器１５の出力
はポンプ側圧力センサ１７の出力の微分値相当になる。

【００２０】また、速度制御器２７への入力は直流成分
が除去される関係で実質的にリプル分だけとなり、この
リプル分はポンプ側圧力センサ１７のリプル分の微分値
相当であり、速度制御器２７の動作によって圧力に対し
その微分値が帰還され、圧力のリプル分が抑えられる。
その結果、ジャッキ側の圧力とポンプ側の圧力とが等し
くなる。これらの圧力が等しくなってから電磁切換弁７
を開放すると、プランジャ３が動かないのでかご６が動
かない。次いで、かご速度パターン指令２６によって誘
導電動機１４を駆動してかご６を昇降させる。このとき
は圧力制御器３１が動作しないようにして、圧力がバラ
ンスしたときの圧力バランストルク指令の値及び圧力バ
ランス速度指令演算器３３の出力値を記憶しておき、こ
れらの値がそれぞれトルク制御器２９及び速度制御器２
７に入力する。また、電磁切換弁７の閉止時に圧力制御
器３１を動作させるようにしておけば、例えばリレベル
（再床合せ）運転時でも速やかにリレベルパターン信号
によってかご６を動かすことができる。

【００２１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、起
動時にジャッキ側の圧力とポンプ側の圧力を検出し、そ
の偏差に応答して誘導電動機のトルク指令値を演算する
圧力制御器によって上記両圧力の差圧を補償するための
補償トルク指令値をトルク制御器の入力に加えるととも
に、このときの速度制御器の出力の直流成分を零に保つ
ようにする指令値の演算を行う圧力バランス速度指令演
算器によって速度制御器への入力をリプル分のみとし、
速度制御器を圧力に対する微分帰還器として動作させ、
誘導電動機を制御してジャッキ側の圧力とポンプ側の圧
力とを速やかに等しくして安定させてから、電磁切換弁
を開放してかごを昇降させるように構成したので、起動
ショックやこれに伴う振動を防ぐことができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による油圧エレベータの駆動
制御装置の構成図である。

【図２】従来のＶＶＶＦ制御による油圧エレベータの電
動機速度指令の特性図である。

【図３】従来の油圧エレベータの駆動制御装置の一例を
示す構成図である。

【符号の説明】

１ シリンダ ６ かご ７ 電磁切換弁 ９ 油圧ポンプ １４ 誘導電動機 １５ 速度検出器 １６，１７ 圧力センサ ２３ インバータ ２７ 速度制御器 ２８ 電流検出器 ２９ トルク制御器 ３１ 圧力制御器 ３３ 圧力バランス速度指令演算器

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧ポンプと油圧ジャッキのシリンダ間
   を流れる圧油の流路を開閉する電磁切換弁と、上記油圧
   ポンプを駆動する電動機と、この電動機の速度を検出す
   る速度検出器並びに電動機の一次電流を検出する電流検
   出器と、速度指令値と上記速度検出器の出力との偏差に
   応答して上記電動機のトルク指令値を演算する速度制御
   器と、この速度制御器の出力と上記速度検出器の出力と
   上記電流検出器の出力とに応答してインバータを制御す
   るトルク制御器とを備え、上記油圧ポンプを可変速駆動
   することによって上記油圧ジャッキの移動速度を制御
   し、かごの速度を制御する油圧エレベータにおいて、 上記電磁切換弁から見て上記油圧ポンプ側の油圧を検出
   する圧力センサ及び上記油圧ジャッキ側の油圧を検出す
   る圧力センサの検出値が入力し、起動時に上記両検出値
   の偏差に応答して上記電動機のトルク指令値を演算する
   圧力制御器と、 このときの上記速度制御器の出力よりの帰還値に基づい
   てこの速度制御器への指令値を演算する圧力バランス速
   度指令演算器とを設けたことを特徴とする油圧エレベー
   タの駆動制御装置。
2. 【請求項２】 上記圧力バランス速度指令演算器は、上
   記速度制御器から入力した速度制御トルク指令値の直流
   成分のみを零に保つ指令値を演算して該速度制御器に入
   力することにより、該速度制御器から上記トルク制御器
   への出力がリプル分だけとなるようにして、該速度制御
   器を圧力に対する微分帰還器として動作させることを特
   徴とする請求項１記載の油圧エレベータの駆動制御装
   置。