JP4857285B2 - エレベータの救出運転を行う方法 - Google Patents

Description

本発明は、非常事態に際して、エレベータかご、カウンタウェイト、かごとカウンタウェイトを懸架するロープ、駆動モータ、非常事態の際にかごを停止させる非常ブレーキ、駆動モータへ駆動力を供給し駆動モータを制御するモータ駆動ユニット、を備えるエレベータの救出運転を行う方法に関し、これに対応するエレベータに関する。

安全上の理由のため、エレベータは、エレベータ昇降路でかごが走行している間の非常事態に際して、直ちにかごを停止するように構成されている。実際は、駆動モータおよび非常ブレーキへの電力を遮断し、それによって駆動モータがかごを運転するのを止め、非常ブレーキを落として、かごをほぼ直ちに停止させる。このような停止は、通常、乗り場だけでなく、エレベータ昇降路内のいかなる位置でも無作為に起こり、乗客がエレベータかごの中に閉じ込められてしまう。このような非常事態に際しては、できるだけ速やかに乗客をエレベータかごから解放しなければならない。これには、エレベータの技術者または有資格者が現場にいることが必要であり、そのような有資格者が到着するまで時間がかかることがある。

ほとんどの場合で、非常事態は、エレベータへの主電源の停電によって引き起こされる。非常事態は、エレベータ自体の故障、例えば安全チェーン、エレベータ制御部、エンコーダなどの遮断によって引き起こされることもある。停電後には、電力が再び通じるとエレベータが運転を再開するが、他の状況には、上述のように有資格者の存在が必要とされる。

２つの異なる緊急事態が存在する。すなわち、かごとカウンタウェイトとが不釣合いな状態にある緊急事態では、ブレーキが持ち上げられると、かごが重力によって動き始める。米国特許第６,１９６,３５５Ｂ１号明細書は、この種の状況において乗客を解放する電気式エレベータ救出システムを開示している。しかし、荷重が釣り合っている状態では、ブレーキを持ち上げた後でも、かごがその位置に留まったままとなる。通常、エレベータは、ほとんどの一般的な運転状態に対して釣り合った状態になるように設計されているため、荷重が釣り合った状態は稀ではない。

米国特許第５,８２１,４７６号明細書は、緊急用直流電源と、駆動モータの巻き線に直流電圧を代替的に供給する切替装置と、エレベータのブレーキを解除する作動装置と、を含む携帯型非常装置を教示している。切替装置は、概して、駆動モータの巻き線に接続された６つの接点を有する回転式スイッチであり、１つの接点から次の接点へとスイッチを回転させるうちに、エレベータモータの巻き線が連続的に通電され、それによって、かごおよびカウンタウェイトを少しずつ前進させる。

荷重が釣り合った状態にあるエレベータかごを移動させる別の方法は、欧州特許出願公開第０ ７３３ ５７７ Ａ２号明細書に記載されており、これは、荷重が釣り合った状態にあるかごを移動させる独立した救出用駆動手段を備えることを提案している。

これらいずれの構成においても、問題となる事実は、それぞれの操作方法が、エレベータの現場に技術者または有資格者の存在を必要とするということである。特に、有資格者がエレベータのところに到着して、保守用制御盤から救出運転を制御しなくてはならない。荷重の釣り合った状態と、荷重の不釣合いな状態とでは、典型的な救出運転が異なる。技術者は、初めにかごの動きを監視しながら、非常ブレーキを持ち上げる。このため、保守用制御盤には「ブレーキ解除ボタン」が、通常備えられている。かごが荷重の不釣合いな状態にある場合、技術者がブレーキ解除ボタンを作動させると、かごが動き始める。かごがある速度まで加速したら、技術者は非常ブレーキを使用して、かごを停止させる。非常ブレーキを繰り返し開閉すること（「断続的ブレーキ」）によって、かごは重力に従って動き、乗客をかごから降ろすことのできる適切な乗り場へ移動する。かごが荷重の釣り合った状態にある場合、ブレーキが開放されても、かごは移動しない。そのような状況では、例えば、米国特許第５,８２１,４７６号明細書または米国特許第４,３７６,４７１号明細書に記載されている装置によって、かごに動力が供給されることがある。

従来技術のエレベータの救出運転を行う各方法は、複雑であり、実行に特別な技術を必要とする。

本発明の目的は、簡明で信頼性の高いエレベータの救出運転を行う方法を提供することである。

本発明の一実施形態によれば、この目的は、以下の救出運転のシーケンスのステップを含むエレベータ救出運転を行う方法によって解決される。

（ａ）かごを現在の位置に保持するゼロ速度要求モードで、モータ駆動ユニットを作動させるステップ
（ｂ）かごをゼロ速度要求モードに保持しながら、ブレーキを持ち上げるステップ
（ｃ）モータ駆動ユニットによって獲得された電力データに基づいて、かごの好ましい移動方向を決めるステップ
（ｄ）決められた好ましい移動方向の方向へ救出運転を行うステップ
この方法では、非常事態の際に、エレベータかごがエレベータ昇降路で通常通りに停止されたときに、モータ駆動ユニットがかごの動きを監視しながら、ブレーキを開放するだけではない。エレベータかごの完全な制御状態を得るために、モータ駆動ユニットがゼロ速度要求モード（すなわち、エレベータかごをエレベータ昇降路内で現在ある位置に保持するように、モータ駆動ユニットが駆動モータを制御する作動モード）で作動される。かごをゼロ速度要求モードで同じ位置に保持しながらブレーキを持ち上げた後、あるいは、事前に獲得された情報に基づいて、モータ駆動ユニットは、かごが荷重の釣り合った状態にあるか、または荷重の不釣合いな状態にあるかを判定することができ、さらに、かごの好ましい移動方向を決めることができる。このような情報に基づいて、決められた好ましい移動方向へ救出運転が行われる。モータ駆動装置は、かごがそれ自体で動き始めるか、または外的な動力を必要とするかにかかわらず、かごの加速度を所望の救出運転速度に、すなわち所定の速度で能動的に制御できる。

本方法は、非常給電部からモータ駆動ユニットへ電力を供給するステップを含むことが好ましい。これは、特に停電の場合に必要である。非常給電部は通常容量が限られているため、電力を無駄なく消費することが特に重要である。エレベータかごがそれ自体で動いていない場合、エレベータかごを能動的に移動させるのに、電力の大部分が使われる。かごが、いわば「釣り合った状態」にある場合、すなわち、非常ブレーキが持ち上げられても、かごが動いていない場合、かごとカウンタウェイトとが完全に釣り合った状態とは限らず、システム内の摩擦などによって、かごがそれ自体で動かないようになっていることに注意されたい。それゆえ、「荷重の釣り合った状態」にあっても、かごの好ましい移動方向が典型的に存在する。したがって、好ましい移動方向と反対方向への動きは、必要以上に大きな電力を消費する。本発明の本実施形態によって、かごをゼロ速度要求モードに保持している間に、モータ駆動ユニットによって獲得された電力データに基づいて、および／または非常事態の直前の通常の作動運転中に獲得されたデータに基づいて、エレベータかごのこのような好ましい移動方向を決めることができる。それゆえ、本発明のこの実施形態において、特に非常給電部からの電力の消費を相当に削減することができる。

モータ駆動ユニットは、救出運転の動作を制御することが好ましい。特に、かごの好ましい移動方向がモータ駆動ユニットによって決められた後、モータ駆動ユニットの作動モードが、ゼロ速度要求モードから、重力によって、または能動的にかごを適切な乗り場へ向けて動かす救出要求へと変更することができる。駆動モータによって発生されてモータ駆動ユニットに伝達される起電力、および／またはモータ駆動ユニットから駆動モータに供給される駆動力が、かごの実際の位置、移動方向、速度、および／または加速度を計算するのに使用されることが好ましい。これらのデータに基づいて、かごの速度を加速したり、減速したりすることができる。

ゼロ速度要求モードの運転が確立された後、モータ駆動ユニットが非常ブレーキを開放するように作動することが好ましい。あるいは、非常ブレーキは、例えば保守用制御盤のスイッチを使用して、手動で開放されてもよい。モータ駆動ユニットに非常ブレーキを作動させることによって、手動で行われるステップが削減され、救出運転が自動で行われ易くなる。

かごの好ましい移動方向が決められた後、モータ駆動ユニットが救出運転の動作を作動させることが好ましい。また、このような作動を、手動で行うこともできる。好ましい移動方向の決定と、救出運転の動作の作動との遅延時間が短いほど、消費される電力がより少なくなる。

非常事態が検出されたとき、救出運転のシーケンスが自動的に開始されることが好ましい。救出運転のシーケンスの自動的開始は、非常に短い時間に乗客を解放できるという利点を明らかに有する。モータ駆動ユニットが故障した場合などの特定の非常事態では、救出運転のシーケンスを自動的に開始しない方が好ましいこともある。この種の状況では、技術者などがエレベータの現場にいる間にのみ、救出運転が行われることが望ましい。

救出運転を行う方法は、エレベータへの主給電の存在を調べ、主給電の故障が検出されたとき、救出運転のシーケンスを自動的に開始するステップをさらに含むことが好ましい。良好に定められた状態で救出運転を行うため、および主給電の突然の回復による外乱を避けるために、少なくとも、救出運転のシーケンスの開始とその完了までの間だけ、モータ駆動ユニットへの主給電を遮断するステップが、さらに設けられてよい。

救出運転を行うステップの間、モータ駆動ユニットは、非常給電部からの電力を駆動モータへ供給することが好ましい。したがって、実際の駆動モータが、救出運転の間、エレベータかごを荷重の釣り合った状態で動かす。あるいは、エレベータは、駆動モータとは分離した独立の救出用駆動手段を備える。かごの好ましい移動方向が決められた後、モータ駆動ユニットは、前記救出用駆動手段を作動させることができる。この救出用駆動手段を手動で始動することも可能である。

本発明の一実施形態は、エレベータかごと、カウンタウェイトと、かごおよびカウンタウェイトを懸架するロープと、駆動モータと、非常事態の際にかごを停止する非常ブレーキと、駆動モータへ駆動力を供給し駆動モータを制御するモータ駆動ユニットと、を備えたエレベータを示す。このモータ駆動ユニットは、かごを特定の位置に保持するゼロ速度要求モードで作動するように、かつ、かごをゼロ速度要求モードに保持しつつ、モータ駆動ユニットによって獲得された電力データに基づいて、かごの好ましい移動方向を決めるように構成されている。このエレベータは、非常事態の際に救出運転の準備としてモータ駆動ユニットをゼロ速度要求モードに設定させ、かつ、続いて決められた好ましい移動方向へ救出運転の動作を作動させる手段をさらに備える。かごの好ましい移動方向は、かごがゼロ速度要求モードに保持されている間に、モータ駆動ユニットによって獲得された電力データに基づいて、および／または非常事態が発生する直前のかごの運転中にモータ駆動ユニットによって獲得された電力データに基づいて、決めることができる。

エレベータは、非常給電部を備えることが好ましい。

エレベータは、非常事態を検出する手段と、非常事態が検出されたときに救出運転のシーケンスを自動的に開始する手段と、をさらに備えることが好ましい。検出する手段を、モータ駆動ユニットの一部とすることもできる。例えば、モータ駆動ユニットは、モータ駆動ユニットへの給電の遮断を検出する検出手段を含むことができる。モータ駆動ユニットは、救出運転のシーケンスを自動的に開始する手段を含むこともできる。この作用を行うために、モータ駆動手段は、非常事態直前のデータの保存や、非常給電部から供給される電力を使う救出モードの開始のために、アキュムレータまたはキャパシタのような種々の一時的な電力ストレージを含むことができる。検出手段は、エレベータ（特にエレベータ制御部）への主電力の供給を調べる主電力調査手段とすることができる。エレベータは、主電力調査手段に連結した主電力遮断手段をさらに備え得る。

エレベータは、駆動モータから独立した救出用駆動手段を備え得る。エレベータは、「釣り合った」非常事態にあるかごを動かすために、電力を非常給電部から駆動モータへ接続および切断する非常駆動スイッチをさらに備え得る。エレベータ救出システムは、非常給電部をモータ駆動ユニットに接続し、非常駆動スイッチを含む電力線をさらに備え得る。

このように、本発明は、エレベータに既に存在するモータ駆動ユニットを使用して、非常電力を駆動モータに供給する。モータ駆動ユニットは、典型的に、交流主給電用の入力部、整流器、直流中間回路、および変換器を有する。非常給電線は、特定のモータ駆動ユニットに依存して、交流入力部あるいは直流中間回路のどちらへ接続されてもよい。変換器は、ＶＦインバータタイプ（可変周波数インバータ）あるいはＶＶＶＦインバータタイプ（可変電圧可変周波数インバータ）のどちらであってもよい。エレベータに従来からあるモータ駆動ユニットを使用することで、エレベータ救出システムに追加する部品の数を減らすことができる。

スイッチも、従来のスイッチを使用してよい、あるいは別のタイプの切替手段（すなわちマイクロプロセッサ制御の一部を形成してもよい）を備えることもできる。特に、非常駆動スイッチ手段を、モータ駆動ユニットと一体化することもできる。すべてまたは特定の故障状況において、非常給電に自動的に切り替わるように設計することもできる。

非常給電部は、少なくとも２つの異なる出力電圧を供給し、ブレーキは非常ブレーキスイッチを介して低い電圧出力に接続され、モータ駆動ユニットは高い電圧出力に接続されることが好ましい。

非常給電部は、蓄電バッテリと、バッテリの出力電圧を高める電圧ブースタと、を備えることが好ましい。非常給電部は、バッテリ負荷回路と、主給電部に接続された監視部と、をさらに含み得る。電圧ブースタは、バッテリの電圧を、モータ駆動ユニットへ供給するために、さらに高い電圧に変換する従来の変換器であってよい。通常の運転では、従来のモータ駆動ユニットは、３８０Ｖ程度の交流電圧を受ける。しかし、荷重が釣り合った状況にあるエレベータかごを駆動するのに必要な電圧は、通常の運転に必要な電圧よりもかなり低い。したがって、特にＶＶＶＦインバータタイプでは、駆動モータが非常運転のために実質的に必要とする電圧はさらに低い。他方で、モータ駆動ユニットの回路は、特定の出力電圧とは別の入力電圧を必要とすることがある。そのため、非常給電部の高い方の出力電圧は、２５０Ｖ以上、好ましくは３００Ｖ、より好ましくは３２０Ｖ、最も好ましくは約３５０Ｖ以上であるとよい。このように、高い方の電圧は、駆動モータおよびモータ駆動ユニット回路それぞれによって要求される通常の電圧に従って異なっていてよい。低い方の電圧は、ブレーキを持ち上げるのに十分なものである必要がある。しかし、ブレーキは非常モードにあっても速度制御部に接続されているのが好ましいので、低い方の電圧は、速度制御回路用の入力電圧として使用されるのに十分な高さであることが好ましい。約２４Ｖが典型的な電圧の一つである。非常給電部の直流バッテリは、公称電圧１２Ｖまたは２４Ｖを有してよい。しかし、２４Ｖのバッテリの場合でも、安定した電圧出力を保証するために非常給電部から低い電圧を送るようにブースタ回路を使用することが好ましい。

あるいは、バッテリの電圧が、ブレーキを持ち上げる電圧、電気制御装置の電圧、およびモータ駆動ユニットの電圧を供給するのに十分な高さである場合、電圧ブースタのない非常給電部を使用することも可能である。電圧を４８Ｖしか必要とせず、したがって４８Ｖの蓄電バッテリで十分であるモータ駆動ユニットが存在する。非常ブレーキ、および／または電気制御装置へ必要な電圧を供給する電圧分割器などのような電圧低減手段が、低い電圧（例えば４８Ｖではなく２４Ｖおよび／または１２Ｖ）を供給するために、非常給電部に設けられることが好ましいかもしれない。

非常ブレーキとモータ駆動ユニットとは、ブレーキが通電された場合のみ駆動モータの通電ができるように、互いに連結されていることが好ましい。このような連結によって、駆動モータへ電力が供給される前に、ブレーキが確実に持ち上げられる。これは、各スイッチを機械的あるいは電気的に連結することによって行われてもよい。特に簡明な構成は、非常ブレーキスイッチが切り替えられる前に非常駆動スイッチを切り替えることが不可能となるように、非常ブレーキスイッチを非常駆動スイッチに対して配置することである。当業者であれば、このような解決法を実行することができるであろう。各スイッチを連結することが、簡明な機械的解決法の一つである。しかし、駆動モータへ電力を供給する前に、確実にブレーキを持ち上げる別の実施方法を使用してもよい。

ブレーキとモータ駆動ユニットとは、モータ駆動ユニットが通電されたときのみブレーキの通電ができるように、互いに連結されることが好ましい。モータ駆動ユニットが運転モードにある場合にのみブレーキが通電されるように連結されることが好ましい。ブレーキよりも先にモータ駆動ユニットに通電することによって、ブレーキが持ち上げられたとき、モータ駆動ユニットが、かごの動きを確実に制御できる。かごの動きを非常に厳密に監視できるモータ駆動ユニットも存在する。このようなモータ駆動ユニットは、ブレーキが持ち上げられた後に、かごが動き始めるか、またはかごが荷重の釣り合った状態にあるかについて監視することができる。このようなモータ駆動ユニットは、速度超過の状況を回避するために、動いているかごの速度を制御することも、ブレーキを作動させることもできる。さらに、このモータ駆動ユニットは、故障が起こる直前のエレベータシステムのデータ（すなわち、かごの荷重状態、次の乗り場までの距離などの昇降路内にあるかごの位置などに関して、モータに供給される電流および電圧などのデータ）を含むデータ保存メディアを含み得る。このメモリは、ＥＥＰＲＯＭなどであってよい。モータ駆動ユニットは、非常状態の際に、どのようにしてかごを作動させるのか、すなわち、重力によってかごを動かすのか、かごを動かす駆動モータに電力を供給するのか、かごをどの方向へ動かすかなどを決定するのに、これらのデータを使用することができる。また、この連結は、機械的あるいは電気的に連結され得る。

ブレーキおよびモータ駆動ユニットに、同時に、あるいはほぼ同時に通電することも可能である。

エレベータは、エレベータへの主給電を切断する主電力スイッチをさらに備え、主給電が切断された場合にのみ、ブレーキおよび／または駆動モータの通電がそれぞれできるように、非常ブレーキおよび／または非常駆動スイッチが、この主電力スイッチに連結されることが好ましい。この場合にも、各スイッチの連結は、上述のように実現され得る。安全上の理由のため、救出運転を開始する前に主給電を切断することが好ましい。したがって、主給電がエレベータに再び接続される前に、制御した方法で非常運転を停止することができる。このような特徴がないと、救出運転中に主給電が止まった場合、確実でない、つまり不確定な状況が起こることがあり、非常給電部がエレベータ構成要素のいくつかに電力を供給しているにもかかわらず、主電力がエレベータへ給電されることになる。

エレベータは、モータ駆動ユニットの安全チェーン入力部に接続される安全チェーンをさらに備え、非常給電部は、非常駆動スイッチを介してモータ駆動ユニットの安全チェーン入力部に安全チェーン電圧を供給する安全チェーン電圧出力部を備えることが好ましい。安全チェーンは、互いに直列に配置されたドア接点などのような複数の安全接点を、概して備える。安全チェーンは、すべての安全接点が閉じている場合、すなわちエレベータが安全な状態にある場合にのみ、エレベータ駆動モータが作動されることを保証する。停電の場合には、安全チェーンへの給電も遮断される。したがって、モータ駆動ユニットの安全チェーン入力部へは電圧がまったく印加されない。モータ駆動ユニットが、救出モードで駆動モータを駆動できるようにするために、モータ駆動ユニットの安全チェーン入力部に「見せ掛けの」安全チェーン電圧を供給することが必要である。このような電圧は、非常給電部によって供給されることもできる。安全チェーン電圧は、典型的に、高い方の電圧と低い方の電圧（例えばそれぞれ直流４８Ｖと交流１１０Ｖとの間）にある。あるいは、非常給電部が、安全チェーン入力部へ必要な電力を供給してもよい。その場合、エレベータかごが救出モードでも動けるように、すべての安全チェーン接点が閉じられている必要がある。

モータ駆動ユニットは、非常駆動スイッチを介して非常給電部の電圧出力部に接続される制御入力部をさらに備え、このモータ駆動ユニットは、所定の電圧出力がこの制御入力部に印加された場合、非常救出モードに従って駆動モータへ電力供給をするように設計されていることが好ましい。通常の運転では、モータ駆動ユニットは、エレベータ制御部からモータ駆動ユニットの制御入力部を介して制御信号を受信する。しかし救出モードでは、エレベータ制御部は典型的に運転を休止するため、非常救出モード信号が生成されてモータ駆動ユニットの制御入力部へ送られる必要がある。所定の電圧は、非常給電部の低い方の電圧出力に相当することが好ましい。この構成によって、独立した非常エレベータ制御部が不要になる。

エレベータはドアゾーン指示装置をさらに備え、このドアゾーン指示装置は、かごが乗り場に配置されているという信号をドアゾーン指示装置が出すと、かごを乗り場に停止させるエレベータ救出システムに接続されることが好ましい。ドアゾーン指示装置は、普通のエレベータに共通の構成要素であり、エレベータを適正に運転するために必要である。ドアゾーン指示装置は、乗り場に近づいていること、乗り場に床合わせされていることの信号を送ることを主に行う。救出運転の場合でも、エレベータかごが乗り場に正しく位置決めされるように、このドアゾーン指示装置がエレベータ救出システムに用いられる。ドアゾーン指示装置は、かごを次の乗り場で停止させ、エレベータかごが、救出システムを操作している人によって手動で、またはエレベータ救出システムによって自動で、開かれることが好ましい。

このエレベータは、かごの速度を制御する速度制御ユニットをさらに備え、この速度制御ユニットが、エレベータ救出システム、および特にブレーキに接続されることが好ましい。

本発明の実施形態を、図を参照して以下に詳細に記述する。

図１および図２は、本発明の同様の実施形態を示す。図中の対応する符号は、それぞれの図にわたって同様の要素を示す。

図１は、駆動モータ１０によって駆動綱車１２を介して駆動される巻上げロープ８を備えるエレベータ２の一部を示す。巻上げロープは、被覆された鋼製のベルトであることが好ましい。駆動モータ１０のシャフト１４に取り付けられているのは、ブレーキ１８のブレーキディスク１６である。同じシャフト１４に取り付けられているのは、エンコーダまたは速度制御の情報を線路２２を介して保守用制御盤４１へ供給し、保守用制御盤４１を介してモータ駆動ユニット２６へ供給するエンコーダホイール２０である。モータ駆動ユニット２６は、線路３６を介して必要な電力を駆動モータ１０へ供給する。モータ駆動ユニット２６は、図２について以下に説明されるようなタイプのものとし得る。

エレベータ２は、図２について以下に述べられるように、エレベータ制御部や主給電部などをさらに備える。エレベータ２は、非常給電部４２と、非常ブレーキスイッチ４４も備える。

非常給電部４２は、蓄電バッテリ４８と、電圧ブースタ５０と、バッテリ負荷および監視用回路５２と、を含む。非常給電部は、３つの異なる出力電圧、すなわち、電圧出力部５４への低い電圧と、出力部５６への高い電圧と、出力部５８への中間の電圧と、を供給する。電圧値は、特定のエレベータに従って異なってよい。典型的な電圧値は、ブレーキを持ち上げたり、速度制御部などの電気制御装置へ供給したりするには直流２４Ｖ、エレベータの安全チェーンに用いられる典型的な電圧としては１１０Ｖ、モータ駆動ユニット２６および最終的に駆動モータ１０へ供給するには直流３５０Ｖである。後者の電圧は、モータ駆動ユニット２６の特定の構成によって異なる。このようなモータ駆動ユニット２６は、荷重の釣り合っている非常運転モードにおいて、駆動モータ１０への出力電圧が典型的にかなり低い場合でも、最低限の入力電圧を必要とする。

低い電圧が線路６０を介して保守用制御盤４１へ供給されており、保守用制御盤４１とブレーキ１８とを接続している線路６１を介して、または、モータ駆動ユニットとブレーキ１８とを接続している線路６３を介して、ブレーキ１８を持ち上げるために、保守用制御盤から低い電圧を分配することができる。後者の場合には、モータ駆動ユニット２６がブレーキ１８を制御できる。両方の線路の代わりに、線路６１および６３のうちの１つのみを有することも可能である。線路８９は、保守用制御盤４１からモータ駆動ユニット２６へ低い電圧を供給し、かつ／または保守用制御盤４１とモータ駆動ユニット２６との間で情報通信を行う。

図１および図２に示された本発明の実施形態によれば、２つのエンコーダではなく単一のエンコーダ２０が用いられることに留意されたい。特に、従来技術では、主エンコーダ、および救出用エンコーダが追加的に存在し、通常の運転の場合には、主エンコーダから駆動ユニット２６へ直接供給されるエンコーダ情報が用いられ、救出運転の場合だけ、救出用エンコーダ２０から保守用制御盤２１へ供給されるのエンコーダ情報が用いられる。主エンコーダおよび救出用エンコーダは、異なるタイプのものであり、すなわち、主エンコーダは高コスト、高解像度（約１０００〜４０００パルス／回転）で、救出用エンコーダは低コスト、低解像度（約５０〜１００パルス／回転）であり、救出用エンコーダを主エンコーダの多重構成つまりバックアップ用エンコーダとして用いることはできない。したがって、本発明の実施形態によれば、保守用制御盤４１を介してモータ駆動ユニット２６へエンコーダ情報を供給する単一の高解像度タイプのエンコーダが用いられる。

モータ駆動ユニット２６は、発電モードでモータ１０から獲得された、および／または能動的駆動モードでモータ１０へ供給された電力データに基づいて、エレベータかごの動きの状態、すなわち、かごの位置、動きの方向、速度、および／または加速度を決め得る型式のものである。例示の電力データは、電圧、電流、周波数などであることに留意されたい。

このタイプのモータ駆動ユニット２６は、主エンコーダの故障の際にエンコーダおよび／または速度の情報を供給する多重構成としても用いられ得る。したがって、エンコーダの故障の際にも、少なくともエレベータかごを次の乗り場まで移動させ続けることが可能である。

エンコーダ２０は、図２に示される独立した速度制御部２７へ接続され得る。この速度制御部は、保守用制御盤４１および／またはモータ駆動ユニット２６に組み込まれ得る。

非常給電部４２を主給電部に接続し、通常の運転時に、蓄電バッテリ４８の最適な充電状態を維持することができる。

図２は、かご４とカウンタウェイト６と、を備えるエレベータ２を示す。かご４およびカウンタウェイト６は、巻上げロープ８によって懸架されている。巻上げロープ８は、駆動モータ１０によって駆動綱車１２を介して駆動されている。駆動モータ１０のシャフト１４に取り付けられているのは、ブレーキ１８のブレーキディスク１６である。同じシャフト１４に取り付けられているのは、速度制御の情報を線路２２を介して速度制御部２４に与えるエンコーダホイール２０である。

モータ駆動ユニット２６は、線路２８を介してエレベータ２の主給電部３０に接続されており、エレベータ制御部３４からの制御信号を線路３２を介して受信する。エレベータ制御部３４の制御信号に従って、モータ駆動ユニット２６が、線路３６を介して駆動モータ１０へ必要な電力を供給する。特に、モータ駆動ユニット２６は、線路２８を介して受けた交流電流を整流する整流器と、中間直流回路と、ＶＶＶＦ（可変電圧可変周波数）インバータと、を備える。ＶＶＶＦインバータは、エレベータ制御部３４の制御信号に従って、線路３６を介して駆動モータ１２に与える電圧および周波数の出力を変化させる。

エレベータ２は、エレベータシステムの従来の構成要素（すなわち、モータ駆動ユニット２６および速度制御部２４）を備える一方、エレベータ救出システム４０に特有である追加の構成要素とから形成されるエレベータ救出システム４０をさらに備える。この追加的な構成要素は、非常給電部４２と、非常ブレーキスイッチ４４と、非常駆動スイッチ４６と、を含む。

非常給電部４２から比較的低い電圧が、線路６０および非常ブレーキスイッチ４４を介し、ブレーキ１８のソレノイド（図示せず）を介して供給される。速度制御スイッチ６２が、線路６０に設けられている。速度制御スイッチ６２は、速度制御部２４によって制御される。後者は、エレベータかごの速度についての情報をエンコーダホイール２０から線路２２を介して受信する。速度制御部２４は、ドアゾーン指示部（ＤＺＩ）６４から線路６６を介して、情報をさらに受信する。ドアゾーン指示部６４は、線路７０を介してドアゾーンセンサ６８に接続されている。ドアゾーンセンサ６８は、エレベータかごが乗り場７２に近づいて到着した後、速度制御部２４へ信号を送る。したがって、エレベータかご４が速度超過している場合、またはエレベータかご４が乗り場７２に到着した場合に、速度制御部はブレーキ１８への給電を遮断することができる。

比較的高い電圧が、出力部５６から線路７４を介して、モータ駆動ユニット２６の電力入力部７６へ供給される。非常駆動スイッチ４６が、線路７４に配置されている。中間の電圧が、出力部５８から線路７８を介してモータ駆動ユニット２６の安全チェーン入力部８０へ供給される。さらに、出力部５４からの低い電圧が、線路８２を介し、モータ駆動ユニット２６の制御信号入力部８４を介して接続される。

非常駆動スイッチ４６は、実際には、線路８２、７４、７８に３つのスイッチを有する。したがって非常駆動スイッチ４６が、モータ駆動ユニット２６への低い電圧、中間の電圧、および高い電圧を一緒に切り替える。しかし、モータ駆動ユニット２６への電圧を一緒に切り替える必要はない。したがって、共通の非常駆動スイッチ４６の代わりに３つの独立したスイッチを有することが可能である。

エレベータ２は、主電源供給線路３０に配置された主電源スイッチ８６をさらに備える。非常モードの間でも主電源が回復するかもしれないので、良好に定められた運転状態を保証するために、非常駆動モードの運転を開始する前に、主電源をエレベータ２から切断することが好ましい。主電源スイッチ８６は、機械的または電子的に非常駆動スイッチ４６および／または非常ブレーキスイッチ４４に接続されることが、好ましい。ここでは、分かりやすくするために、主電源供給線路３０と、エレベータ制御部３４と、各エレベータ構成要素との間の接続の一部のみが図に示されていることに留意されたい。例えば、図は、エレベータ制御部３４に典型的に接続されている安全チェーンを示していない。図１の主な焦点は、非常救出システム、およびそれに組み込まれたエレベータの構成要素である。

スイッチ４４、４６、８６は、エレベータ２に隣接した便利な位置に配置される（例えば、制御盤（図示せず）に組み込まれる）ことが、好ましい。これらのスイッチは、エレベータ２本体から分離して、建物の管理室内などに配置されてもよい。

図２も図１と同様に概略的であり、モータ駆動ユニット２６にすべてまたは一部を組み込まれ得る様々な独立した制御部やスイッチなどを特に示していることに留意されたい。特に、速度制御部２４、速度制御スイッチ６２、および／またはドアゾーン指示部６４も、モータ駆動ユニット２６の一部となり得る。非常ブレーキスイッチ４４をモータ駆動ユニット２６に組み込むこともできるかもしれない。この場合、図１に示されるように、モータ駆動ユニットに通電すること、また、モータ駆動ユニットによって管理され制御される非常運転を開始することを、スイッチ４６のような単一の手動で操作されるスイッチで十分にできる。

非常事態の際の図２のエレベータ２の運転は、以下の通りでにできる。

モード１（この方法は、本発明によるものではなく、例えばモータ駆動ユニット２６が故障した場合のようなバックアップの方法として用いることができる）：
エレベータの故障が検出された後、技術者または別の有資格者がスイッチ４４を切り替え、低い電圧をブレーキ１８へ供給し、ブレーキを持ち上げる。エレベータ２が不釣合いな状態にある場合、エレベータかご４およびカウンタウェイト６が動き始める。速度制御部２４が、エレベータかご４の速度を監視し、速度超過の状態が発生した場合、かご４を停止させる。最終的に、エレベータかご４がドアゾーン内にあることをセンサ６８が検知すると、線路７０を介してドアゾーン指示部６４へ信号を送信し、速度制御部２４および速度制御スイッチ６２を介してブレーキ１８への給電を遮断する。こうして、エレベータかご４は乗り場７２で停止する。その後、有資格者が、手動でエレベータ昇降路のドア８６およびエレベータかごのドアを開く。かご４が一定の時間内に動かない場合、非常ブレーキスイッチ４４を閉じることができる。この場合、モード１の救出運転をもう一回、または２回（または複数回）試みることができる。

モード２：
モード２の救出運転では、オペレータ、またはモータ駆動ユニット２６のような任意の自動救出制御部が非常駆動スイッチ４６を切り替えることにより、モータ駆動ユニット２６への低い電圧、中間の電圧、および高い電圧を切り替える。制御入力部８４を介して受けられた低い電圧が、モータ駆動ユニット２６へ（低電力、低速度などの）救出駆動モード信号を送り、モータ駆動ユニット２６が、ゼロ速度要求モードでの運転を開始する。続いて、低い電圧が線路８８を介してブレーキ１８へ供給され、ブレーキを持ち上げる。したがって、非常ブレーキスイッチ４４と非常駆動スイッチ４６との機械的な連結は必要ない。中間の電圧が、安全チェーン入力部８０で正の安全チェーン信号を「見せ掛ける」（すなわちモータ駆動ユニット２６が、安全チェーン（図示せず）が正しく機能しているかのような信号を獲得し、すべての安全チェーン接点が閉じられている信号を送信する）。モータ駆動ユニット２６は、入力部７６を介して高い電圧をさらに受け、それによって、かご４をその位置に保持するのに必要な駆動電圧を、線路３６を介して駆動モータ１０へ供給する。モータ駆動ユニットが、かご４の荷重／動きの状態を判定した後、モータ駆動ユニット２６が救出運転を開始し、エレベータかご４が乗り場７２に到着したという信号をセンサ６８がドアゾーン指示部６４へ送るまで、駆動モータ１０が、好ましい移動方向へエレベータかご４をゆっくり移動させる、またはエレベータかご４が移動できるようにする。すると、速度制御部２４がブレーキ１８を作動させ、かご４を乗り場７２に停止させる。次にオペレータが非常駆動スイッチ４６を手動で開く。代替として、非常駆動スイッチ４６をリセットする自動システムがある。オペレータが、乗り場７２でエレベータのドアを開き、閉じ込められた人達をエレベータかご４から降ろす。ドアは自動で開くようにすることもできる。

図１のエレベータ２の運転は、図２のエレベータ２の運転と同様である。図１の実施形態の運転との主な違いは、いわゆるブレーキ解除ボタン（ＢＲＢ）が救出運転シーケンスを開始することである。同様に、図１と２の実施形態の要素および機能は、比較的同様であり、それによって、特定の組合せが本実施形態の残りの部分に対して明白な矛盾を起こさない限り、図に対して説明された要素および機能は、その他の図面にも同様に適用可能である。

図１に見ることができるように、線路６０を介して低い電圧が保守用制御盤へ供給される。保守用制御盤４１が、非常給電部４２から線路６０を介して低い電圧を連続的に受けられるように、連続的に接続することが可能である。非常事態が検出され、かご４がエレベータ昇降路内で停止されると、ブレーキ解除ボタン４５が切り替えられ、図３の最上段に示されているようにブレーキ解除ボタン信号を発生する。続いて、保守用制御盤４１が、線路９２を介して非常給電部４２へ高電圧のエネイブル信号を発生し、その結果、高い電力および／または中間の電力をそれぞれ線路７４および線路７８を介してモータ駆動ユニット２６へ与える。したがって、非常電源スイッチの一部または全部が非常給電部４２に組み込まれてもよい。モータ駆動ユニット２６が、時刻Ｔ₃において駆動アイドル信号を発生する。このとき、図３の最終段に見られるように、かごの速度は「０」に設定されている。続いて、ブレーキ開放電圧が、時刻Ｔ₄において線路６１および／または線路６３を介してブレーキ１８へ供給され、ゼロ速度モードにあるモータ駆動ユニット２６によって制御されている駆動モータ１０によってかごが保持されるように、ブレーキを開放する。

モータ駆動ユニット２６は、時刻Ｔ₄と時刻Ｔ₅との間に、ゼロ速度要求モードで運転され、モータ駆動ユニット２６が、この時間に駆動モータ１０から獲得／受信した電力データから、および／またはモータ駆動ユニット２６に保存された電力データから、かご４の好ましい移動方向を決めることができる。その後、かごの速度がゆっくりと加速される。次に、ドアゾーン指示部（ＤＺＩ）が、時刻Ｔ₆において乗り場への接近を指示するまで、所定の典型的な比較的低速なレベルに保持され、その後、かごの速度が次第に減速され、かご４を乗り場に停止させるためにブレーキ解除電力が切断される。ほぼ同時に、高電圧のエネイブル信号が切断され、それによって、モータ駆動ユニット２６への駆動アイドル信号が終了する。最後に、ブレーキ解除ボタン４５によって、供給されていた信号が停止される。

本発明の第１の実施形態に従ったエレベータの部分概略図。 本発明の第２の実施形態に従ったエレベータをさらに詳細に示す概略図。 本発明の一実施形態のタイムチャート。

Claims (13)

1. 非常事態の際にエレベータの救出運転を行う方法であって、前記エレベータ（２）は、
   エレベータかご（４）と、
   カウンタウェイト（６）と、
   前記かご（４）および前記カウンタウェイト（６）を懸架するロープ（８）と、
   駆動モータ（１０）と、
   非常事態の際に前記かご（４）を停止させる非常ブレーキ（１８）と、
   前記駆動モータ（１０）へ駆動電力を供給し、前記駆動モータ（１０）を制御するモータ駆動ユニット（２６）と、
   非常給電部（４２）と、
   前記非常給電部（４２）から前記モータ駆動ユニット（２６）に低い電圧および高い電圧を接続する非常駆動スイッチ（４６）と、
   を備え、非常事態が検出されたときにモータ駆動ユニットによって自動的に実行される以下の前記救出運転のシーケンスのステップ
   （ａ）前記非常駆動スイッチ（４６）をオンにして前記モータ駆動ユニット（２６）に前記の低い電圧および高い電圧を接続するステップと、
   （ｂ）前記低い電圧に応答して前記かご（４）を現在の位置に保持するゼロ速度要求モードで前記モータ駆動ユニット（２６）を作動させるステップと、
   （ｃ）前記かご（４）を前記ゼロ速度要求モードに保持しつつ、続いて前記ブレーキ（１８）を持ち上げるために前記低い電圧を該ブレーキに供給するステップと、
   （ｄ）前記モータ駆動ユニット（２６）によって獲得された電力データに基づいて、前記かご（４）の好ましい移動方向を決めるステップと、
   （ｅ）前記かご（４）を現在の位置に保持するとともに決められた前記好ましい移動方向への前記救出運転を行うために前記駆動モータに前記高い電圧を供給するステップと、
   を含む方法。
2. 前記モータ駆動ユニット（２６）が、前記救出運転の動作を制御することを含む請求項１記載の方法。
3. 前記モータ駆動ユニット（２６）が、前記ゼロ速度要求の運転が確立された後、前記非常ブレーキ（１８）を開放するように作動させることを含む請求項１または２に記載の方法。
4. 前記モータ駆動ユニット（２６）が、前記かご（４）の前記好ましい移動方向が決められた後、前記救出運転の動作を作動させることを含む請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
5. 前記エレベータ（２）への主給電の存在を調べ、主給電の故障が検出されたときに、前記救出運転のシーケンスを自動的に開始するステップをさらに含む請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
6. 前記救出運転のシーケンスが開始されたとき、少なくとも前記救出運転が完了されるまで、前記モータ駆動ユニット（２６）への前記主給電を遮断するステップをさらに含む請求項５に記載の方法。
7. 前記モータ駆動ユニット（２６）が、前記救出運転を行う前記ステップの間、前記駆動モータ（１０）へ電力を供給することを含む請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
8. 前記エレベータ（２）が、前記駆動モータ（１０）から独立した救出用駆動手段を備え、前記かご（４）の前記好ましい移動方向が決められた後、前記モータ駆動ユニット（２６）が前記救出用駆動手段を作動させることを含む請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
9. エレベータかご（４）と、
   カウンタウェイト（６）と、
   前記かご（４）および前記カウンタウェイト（６）を懸架するロープ（８）と、
   駆動モータ（１０）と、
   非常事態の際に前記かご（４）を停止させる非常ブレーキ（１８）と、
   前記駆動モータ（１０）へ駆動電力を供給し、前記駆動モータ（１０）を制御するモータ駆動ユニット（２６）と、
   非常給電部（４２）と、
   前記非常給電部（４２）から前記モータ駆動ユニット（２６）に低い電圧および高い電圧を接続する非常駆動スイッチ（４６）と、
   を備えるエレベータ（２）であって、
   前記モータ駆動ユニット（２６）が、非常事態が検出されたときに自動的に救出運転のシーケンスを実行するように構成されており、前記救出運転のシーケンスは、前記非常駆動スイッチ（４６）をオンにして前記モータ駆動ユニット（２６）に前記の低い電圧および高い電圧を接続し、前記低い電圧に応答して前記かご（４）を特定の位置に保持するゼロ速度要求モードで作動し、前記かご（４）を前記ゼロ速度要求モードに保持しつつ、続いて前記ブレーキ（１８）を持ち上げるために前記低い電圧を該ブレーキに供給し、前記モータ駆動ユニット（２６）によって獲得された電力データに基づいて、前記かご（４）の好ましい移動方向を決め、前記かご（４）を現在の位置に保持するとともに決められた前記好ましい移動方向への前記救出運転を行うために前記駆動モータに前記高い電圧を供給することを含み、前記エレベータは、非常事態の際に救出運転の準備として前記モータ駆動ユニット（２６）を前記ゼロ速度要求モードに設定し、かつ、続いて決められた前記好ましい移動方向へ前記救出運転の動作を始動する手段をさらに備えるエレベータ（２）。
10. 非常事態を検出する手段をさらに備える請求項９記載のエレベータ（２）。
11. 前記検出する手段が、主電力調査手段であることを特徴とする請求項１０に記載のエレベータ（２）。
12. 前記主電力調査手段に連結された主電力遮断手段（８６）をさらに備える請求項１１に記載のエレベータ（２）。
13. 前記駆動モータ（１０）から独立した救出運転手段をさらに備える請求項９〜１２のいずれかに記載のエレベータ（２）。

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