JP4607083B2 - エレベータのロープ横揺れ検出装置 - Google Patents
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Description
図1はこの発明の実施の形態1におけるエレベータのロープ横揺れ検出装置を用いたエレベータの制御装置を示すブロック構成図、図2は一般のエレベータにおける建物変位とロープ横振幅との関係を示す説明図、図3はこの発明の実施の形態1におけるエレベータのロープ横揺れ検出装置の基本原理である建物変位とロープ横振幅との関係を示す説明図、図4はこの発明の実施の形態1におけるエレベータのロープ横揺れ検出装置を用いた管制運転動作を説明するためのフローチャート、図5はこの発明の実施の形態1におけるエレベータの管制運転動作の一例を建物加速度とロープ横振幅との関係で示す説明図である。
このように、エレベータを安全に最寄階に停止させるためには、建物の1次固有振動周期T、最寄階に到達して停止するまでの時間t0、ロープの許容振れ量V0を元にして、管制運転で最寄階停止させるための建物振幅、あるいは建物加速度を決定する必要があることが判る。
なお、ここでは、最悪条件で評価するために、最寄階に到達して停止するまでの時間t0については、階床間が最も長い、すなわち最寄階に到達して停止するまでに最も時間を要する場合の値である最大停止時間を用いる。さらに、ロープの許容振れ量V0については、主ロープ・釣合ロープ・ガバナロープなど、各種のロープについて、最も昇降路内機器と接触するまでの距離が短いもの(最小許容振れ量)を用いる。これにより、いかなる状態においても、安全にエレベータを最寄階まで停止させることが可能となる。
図1および図4において、エレベータの制御装置1に設けた記憶装置3では、建物の1次固有振動周期T、最小許容振れ量V0、最大停止時間t0をデータとして確保している。これらの値を用いて、CPU2の加速度レベル演算部4で第1の加速度レベルを計算する(ステップS1)。
具体的には、第1の加速度レベルを
a = (4ω0)×(αV0)/t0
で算出する。
ここで、ω0は建物の固有振動数であり、ω0=2π/Tである。また、αは0<α<1であり、許容振れ量V0までの余裕分を表す。
一方、建物に設置した加速度計10からの信号は(ステップS2)、建物の1次固有振動数付近のみを取り出すように、バンドパスフィルタをかけて(ステップS3)、エレベータの制御装置1に出力される。
そして、ステップS3で得られた建物の加速度信号を、第1の加速度レベルと比較する第1の比較器5aを設ける。仮に建物加速度が第1の加速度レベルを超えたとしても、建物振動が単発的な揺れで、すぐに振動が収まることがある。その場合、ロープの横揺れは図2のように増大することはない。そこで、第1の比較器5aでは、図5に示すように、建物加速度が複数回(回数Nで、Nは2以上である)、第1の加速度レベルを超えると、建物揺れが長時間に渡って持続すると考えて発報する。そのため、第1の比較器5aの内部には、カウンタが付加的に設けられている(ステップS4)。
一方、単発的な建物揺れであっても、その揺れがある程度大きくなると、ロープ揺れに対して影響を与え、ロープ揺れが大きくなる。そこで、第1の加速度を少なくとも2倍したものを第2の加速度レベルとし(ステップS5)、建物加速度と比較する第2の比較器5bを設ける。この場合、建物加速度が第2の加速度レベルを超えた瞬間に発報させるため、第2の比較器5bにはカウンタを設けない(ステップS6)。
第1の比較器5aと第2の比較器5bの出力をOR回路に渡し(ステップS7)、いずれかが発報している場合は、長周期振動の管制運転に移行し、エレベータを最寄階に停止させる(ステップS8、S9)。一方、どちらも発報していない場合は、通常運転を継続する(ステップS8、S10)。
図5の場合、1周期Tの間に、3回超えたら発報するとしており、監視時間tを周期TのN倍とすれば、t=T×Nの時間内に、少なくとも2N回以上、第1の加速度レベルを超えるとした場合、持続的に建物振動が発生していると考えることができる。
なお、監視時間tを長く取り過ぎると、ロープの揺れが成長してしまう可能性がある。そこで、tは、最寄階に停止するまでに要する最大の時間以下であることが望ましい。
図6はこの発明の実施の形態2におけるエレベータのロープ横揺れ検出装置によるロープが共振するかご位置を示す説明図である。図中、12は昇降路、13はかご、14は巻上機、15は主ロープ、16は釣合いロープ、17はガバナロープ、25は釣合いおもり、26は退避階である。また、27はかご側主ロープが共振するかご位置、28は釣合いおもり側主ロープが共振するかご位置、29は釣合いロープが共振するかご位置、30はガバナロープが共振するかご位置をそれぞれ示す。
昇降路12内には図6に示すように、主ロープ15、釣合ロープ16、ガバナロープ17などの複数のロープが存在する。それぞれのロープが建物振動と共振する位置は、ロープにかかる張力、ロープ長さ等によって決まるため、図6の斜線部で示すように、異なるかご位置となる。なお、図6(a)は、かご側主ロープが共振した場合の模式図、図6(b)は、ガバナロープが共振した場合の模式図である。これより、ロープ毎に、昇降路機器と接触するまでの接触限界距離d、すなわち許容振れ量V0が異なることがわかる。
そのため、最も接触距離の短いロープ(例えば図6(b)のガバナロープ)を基準に、かご停止位置によらずに、一律にロープ揺れの許容振れ量V0を設定すれば、最も安全な管制運転を実現できる。
しかしながら、この方法では、図6(a)の場合に、図6(b)で決まる接触限界距離d(許容振れ量V0)に対しては、まだ余裕があるにも関わらず、管制運転に移行することになり、サービスの低下を招く。
そこで、実施の形態2では、各ロープで、許容できるロープの振幅量が異なることに着目し、対象ロープ毎に、許容振れ量V0を変更する。すなわち、かごが図6(b)で示す位置に停止する場合は、ガバナロープの接触限界距離dを元に、許容振れ量V0、最寄階に到達するまでの時間t0を決める。そのため、建物が揺れ始めた初期の段階から、エレベータは、管制運転を開始する。
一方、図6(a)で示す位置にかごが静止する場合は、かご側主ロープの接触限界距離dを元に、許容振れ量V0、最寄階に到達するまでの時間t0を決める。そのため、図6(b)のエレベータが管制運転に移行した後も、図6(a)のエレベータは、通常運転をしばらく継続した後、管制運転に移行する。
このように、かご位置によって共振するロープの種類が異なることを利用し、共振するするロープの接触限界距離dを用いて、管制運転動作の許容振れ量V0及び最寄階に到達するまでの時間t0を決定する。
これにより、かご位置毎に管制運転に移行するタイミングを変更されることになり、運転効率を落とすことなく、安全にエレベータを退避させることができる。
2 CPU
3 記憶装置
4 加速度レベル演算部
5 比較器
5a 第1の比較器
5b 第2の比較器
6 管制運転パターン選択部
7 最小許容振れ量
8 建物固有周期
9 最大停止時間
10 加速度計
12 昇降路
13 エレベータのかご
14 巻上機
15 主ロープ
16 釣合いロープ
17 ガバナロープ
25 釣合いおもり
26 退避階
27 かご側主ロープが共振するかご位置
28 釣合いおもり側主ロープが共振するかご位置
29 釣合いロープが共振するかご位置
30 ガバナロープが共振するかご位置
Claims (10)
- 長周期地震や強風等による建物のゆっくりした揺れで生じるロープの横揺れ量を検出するエレベータの横揺れ検出装置であって、
前記横揺れ検出装置は、エレベータが最寄階に停止するまでに要する時間として予め設定された時間、昇降路内のロープが昇降路内機器と接触するまでの最小距離である許容振れ量、および建物の1次固有周期を用いて地震加速度の第1加速度レベルを演算する加速度レベル演算部を備えたことを特徴とするエレベータのロープ横揺れ検出装置。 - 横揺れ検出装置は、建物の固有振動数付近のみを取り出すバンドパスフィルタを建物の振動波形に適用して得られた建物の加速度信号を、第1加速度レベルと比較することを特徴とする請求項1に記載のエレベータのロープ横揺れ検出装置。
- 建物の1次固有周期TのN倍の時間(t=T×N)内で、第1の加速度レベルを超える回数が、2N回以上の場合、管制運転動作を開始することを特徴とする請求項2記載のエレベータのロープ横揺れ検出装置。
- tは、前記予め設定された時間以下であることを特徴とする請求項3記載のエレベータのロープ横揺れ検出装置。
- 第1の加速度レベルの少なくとも2倍の値を、第2の加速度レベルとし、建物の揺れが第2の加速度レベルを超えると、管制運転に移行することを特徴とする請求項1記載のエレベータのロープ横揺れ検出装置。
- 第1および第2の加速度レベルは、高感知又は低感知用の地震加速度の設定値よりも低い値であることを特徴とする請求項5記載のエレベータのロープ横揺れ検出装置。
- 通常の地震管制運転とは独立して、長周期振動の管制運転機能は動作し続けることを特徴とする請求項1記載のエレベータのロープ横揺れ検出装置。
- 第1および第2の加速度レベルは、停止階毎に異なることを特徴とする請求項5または6記載のエレベータのロープ横揺れ検出装置。
- 前記予め設定された時間は、さらにエレベータが最寄階に到着してから退避運転を開始するまでの乗客追い出し時間を考慮して設定されることを特徴とする請求項1〜8のいずれか記載のエレベータのロープ横揺れ検出装置。
- 長周期地震や強風等による建物のゆっくりした揺れで生じるロープの横揺れ量を検出するエレベータの横揺れ検出方法であって、
昇降路内のロープが昇降路内機器と接触するまでの最小距離である許容振れ量、建物の固有周期及びエレベータが最寄階に停止するまでに要する時間として予め設定された時間に基づいて第1加速度レベルを演算するステップを備えたことを特徴とするエレベータのロープ横揺れ検出方法。
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