JP5575439B2 - elevator - Google Patents

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Description

本発明は、乗りかごの縦振動を抑制する機能を有するエレベータに関する。   The present invention relates to an elevator having a function of suppressing longitudinal vibration of a passenger car.

つるべ式のエレベータは、乗りかごとつり合いおもりとをメインロープを介してバランスさせる構造を有しているが、乗りかごとつり合いおもりとをマス（質量）系、メインロープを一定の剛性を有するバネ系として扱うことで、エレベータをバネ系とマス系の振動系として扱うことができる。   The lift type elevator has a structure that balances the car and the counterweight through the main rope. The elevator and the counterweight have a mass system, and the main rope has a certain rigidity. By treating it as a system, the elevator can be handled as a vibration system of a spring system and a mass system.

例えば特許文献１や特許文献２に開示されるように、対象となるエレベータの振動系に印加される外乱等の周波数が振動系の固有振動数の近傍に近づくと、振動系全体は共振状態となり不安定な状態となる。つまり、エレベータの振動系に対して、当該振動系の固有振動数の近傍の周波数の外乱が運転中に定常的に印加されると、共振現象による乗りかごの定常的な縦振動が発生し、乗り心地に大きく影響する。   For example, as disclosed in Patent Literature 1 and Patent Literature 2, when the frequency of disturbance applied to the vibration system of the target elevator approaches the vicinity of the natural frequency of the vibration system, the entire vibration system becomes a resonance state. It becomes unstable. In other words, when a disturbance with a frequency in the vicinity of the natural frequency of the vibration system is constantly applied to the elevator vibration system during operation, a stationary longitudinal vibration of the car due to a resonance phenomenon occurs. It greatly affects the ride comfort.

この問題を解決するための第１の手法として、システムの構造を見直し、補強することで振動系の固有振動数を高い周波数域に移動させることで、走行中に受ける加振周波数からずらす手法がある。これにより乗り心地を改善して剛なシステムを提供する。   As a first method for solving this problem, there is a method of shifting the natural frequency of the vibration system to a higher frequency range by reviewing and reinforcing the structure of the system to shift it from the excitation frequency received during traveling. is there. This improves ride comfort and provides a rigid system.

また第２の手法として、予め振動系の固有振動数が分かっている場合、つり合いおもりを分割して動吸振器を構成し、この分割したつり合いおもりの質量、ばね定数、及び減衰係数を、系の固有振動数近傍で最も吸振性が高くなるように設計することで、乗りかごの縦振動を効果的に制振して高い乗り心地性能を提供する手法がある。   As a second method, when the natural frequency of the vibration system is known in advance, the counterweight is divided to constitute a dynamic vibration absorber, and the mass, spring constant, and damping coefficient of the divided counterweight are determined by the system. There is a method of providing high ride comfort performance by effectively damping the longitudinal vibration of the car by designing it to have the highest vibration absorption in the vicinity of the natural frequency.

特開２００７−８６６８号公報JP 2007-8668 A 特開２００８−１６８９８０号公報JP 2008-168980 A

エレベータにおいて、乗りかごの乗り心地は基本性能のひとつであり、縦振動はその乗り心地を左右する重要な指標である。一般に２，３Ｈｚ〜１０Ｈｚ前後の振動が体感上、問題として取り扱われている。従って、高い乗り心地性能を得るためにはこの数Ｈｚ台の縦振動を効果的に抑制することが望ましい。   In an elevator, the ride comfort of the car is one of the basic performances, and the longitudinal vibration is an important index that affects the ride comfort. In general, vibrations around 2, 3 Hz to 10 Hz are treated as a problem in terms of experience. Therefore, it is desirable to effectively suppress the longitudinal vibration in the order of several Hz in order to obtain high ride comfort performance.

ところが、エレベータは乗りかごの積載容量や昇降行程などにより振動系の固有値が物件毎に異なる。また、近年の機械室エレベータ普及により、エレベータの構造物は小型化、軽量化、低コスト化が進んでおり、系全体の剛性確保が従来のタイプに比べて困難となりつつある。   However, the eigenvalues of the vibration system differ for each property depending on the loading capacity of the car and the lifting / lowering stroke. In addition, with the recent spread of machine room elevators, elevator structures are becoming smaller, lighter, and lower in cost, making it difficult to ensure the rigidity of the entire system as compared to conventional types.

これらの背景より、エレベータの振動系の固有振動数が数Ｈｚ台に存在し、走行中に定常的に受ける外乱周波数により、系全体が不安定となり乗り心地を損なうケースが従来よりも増加している。   From these backgrounds, the natural frequency of the vibration system of the elevator is in the order of several Hz, and the number of cases in which the entire system becomes unstable and impairs the ride comfort due to the disturbance frequency that is steadily received during traveling is higher than before. Yes.

前述したような、システムの構造の補強を行なって固有振動数を高い周波数域に移動させることによる剛性の確保は前記の如く市場要求から困難となりつつあり、仮に実現可能でも通常はコストアップに繋がる場合が多い。   As described above, it is difficult to secure rigidity by moving the natural frequency to a higher frequency range by reinforcing the system structure as described above, and even if it can be realized, it usually leads to an increase in cost. There are many cases.

また、前述したように、つり合いおもりに動吸振器を備える場合は、大幅なコストアップをすることなく、目標とする周波数の振動を効果的に抑制できる。しかしエレベータでは物件毎に容量や昇降行程が異なるため、都度設計が必要であり、この設計をするためには目標周波数が既知である必要がある。また、目標周波数から外れた外乱が印加されると効果がないと言う欠点があった。   Further, as described above, in the case where the counterweight is provided with the dynamic vibration absorber, it is possible to effectively suppress the vibration of the target frequency without significantly increasing the cost. However, since the capacity and the lifting / lowering process are different for each property in an elevator, it is necessary to design each time, and the target frequency needs to be known in order to make this design. In addition, there is a drawback that there is no effect when a disturbance deviating from the target frequency is applied.

そこで、本発明の目的は、機器の設置条件に関わらず、乗りかごの縦振動を抑制して高い乗り心地を実現することが可能になるエレベータを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an elevator capable of realizing a high riding comfort by suppressing longitudinal vibration of a car regardless of the installation conditions of the equipment.

上記課題を解決するために、本発明に係わるエレベータは、巻上機の回転軸に取り付けられたシーブに巻き掛けられたメインロープの各端部側に個別に乗りかごとつり合いおもりが吊下され、前記巻上機を回転駆動することにより前記乗りかごを昇降するエレベータにおいて、前記乗りかごの積載荷重値を検出する荷重検出手段と、前記巻上機の軸回転から前記乗りかごの位置を検出するかご位置検出手段と、前記荷重検出手段により検出した積載荷重値及び前記かご位置検出手段により検出したかご位置をもとにエレベータ振動系の固有振動数を演算する振動数演算手段と、前記乗りかごの定常走行時、前記巻上機の回転速度をもとに前記シーブの偏心に起因して前記エレベータ振動系に定常的に印加される外乱の周波数を演算する周波数演算手段と、前記周波数演算手段の演算により得られた外乱の周波数が前記振動数演算手段の演算により得られたエレベータ振動系の固有振動数に接近することによる共振現象を回避するために前記巻上機の回転速度を制御することで前記外乱の周波数を前記固有振動数から離すように制御する速度制御手段とを備えた構成である。 In order to solve the above-described problems, an elevator according to the present invention has an elevator and a counterweight suspended individually on each end side of a main rope wound around a sheave attached to a rotating shaft of a hoisting machine. In an elevator that lifts and lowers the car by rotationally driving the hoisting machine, load detecting means for detecting a loaded load value of the car and detecting the position of the car from the shaft rotation of the hoisting machine a squirrel position detecting means, a frequency calculating means for calculating a natural frequency of the elevator vibration system on the basis of your location or detected by live load value and the car position detecting means detected by the load detecting means, wherein steady running of the car, the frequency for calculating the frequency of constantly the applied disturbance rotational speed of the hoisting machine due to the eccentricity of the sieve based on the elevator vibration system In order to avoid a resonance phenomenon caused by the frequency of the disturbance obtained by the calculation of the calculation means and the frequency calculation means approaching the natural frequency of the elevator vibration system obtained by the calculation of the frequency calculation means. Speed control means for controlling the frequency of the disturbance so as to be separated from the natural frequency by controlling the rotational speed of the upper machine.

本発明によれば、乗りかごの縦振動をエレベータの機器の設置条件に関わらず抑制して高い乗り心地を実現することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the high riding comfort can be implement | achieved by suppressing the longitudinal vibration of a car irrespective of the installation conditions of the apparatus of an elevator.

本発明の第１の実施形態におけるエレベータの構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the elevator in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態におけるエレベータの巻上機の回転によりエレベータ振動系に定常的に印加される外乱の一例を示す図。The figure which shows an example of the disturbance applied to an elevator vibration system regularly by rotation of the elevator hoisting machine in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態におけるエレベータのメインロープ長さに対するエレベータ振動系の固有振動数との関係の一例を示す図。The figure which shows an example of the relationship with the natural frequency of the elevator vibration system with respect to the main rope length of the elevator in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態におけるエレベータの運転時の速度パターンの一例を示す図。The figure which shows an example of the speed pattern at the time of the driving | running | working of the elevator in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態におけるエレベータの運転時の速度フィードバックの一例を示す図。The figure which shows an example of the speed feedback at the time of the driving | running | working of the elevator in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態におけるエレベータのエレベータ制御装置の構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the structural example of the elevator control apparatus of the elevator in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態におけるエレベータの乗りかごの縦振動の抑制のための処理動作の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the processing operation for suppression of the longitudinal vibration of the elevator car in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態におけるエレベータの速度制御による加振周波数と乗りかごの縦振動との関係の一例を示す図。The figure which shows an example of the relationship between the excitation frequency by the speed control of the elevator in the 1st Embodiment of this invention, and the longitudinal vibration of a passenger car. 本発明の第１の実施形態におけるエレベータの乗りかご積載量と乗りかご位置にもとづいた固有振動数の演算例を表形式で示す図。The figure which shows the example of a calculation of the natural frequency based on the elevator car loading capacity and the car position in the 1st Embodiment of this invention in a tabular form. 本発明の第２の実施形態におけるエレベータの構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the elevator in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態におけるエレベータのエレベータ制御装置の構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the structural example of the elevator control apparatus of the elevator in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態におけるエレベータの乗りかごの縦振動の抑制のための処理動作の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the processing operation for suppression of the longitudinal vibration of the elevator car in the 2nd Embodiment of this invention.

以下図面により本発明の実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
本実施形態では、乗りかごの積載状態や乗りかごの位置とから振動系の固有振動数を演算し、振動系へ印加される外乱の周波数が固有振動数に接近した場合に、乗りかごの速度目標値を微調整して振動系への加振源の周波数を微小に変化させることで共振現象を回避して乗りかごの縦振動を抑制する事を特徴とする。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described.
In this embodiment, the natural frequency of the vibration system is calculated from the loading state of the car and the position of the car, and when the frequency of the disturbance applied to the vibration system approaches the natural frequency, the speed of the car By finely adjusting the target value and finely changing the frequency of the excitation source to the vibration system, the resonance phenomenon is avoided and the longitudinal vibration of the car is suppressed.

図１は、本発明の第１の実施形態におけるエレベータの構成例を示す図である。
このエレベータは、２：１シングルラップによるローピングを用い、乗りかご３は、メインロープ９に巻き掛けられたかご上シーブ６，６ａに吊り下げられる。メインロープ９は、かご上シーブ６，６ａ、メインシーブ２を介して、つり合いおもりシーブ８に巻き掛けられる。つり合いおもり７はつり合いおもりシーブ８に吊り下げられる。 FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an elevator according to the first embodiment of the present invention.
This elevator uses roping by 2: 1 single wrap, and the car 3 is suspended from car sheaves 6 and 6 a wound around the main rope 9. The main rope 9 is wound around the counterweight sheave 8 via the cage sheaves 6, 6 a and the main sheave 2. The counterweight 7 is suspended from the counterweight sheave 8.

乗りかご３は巻上機１のモータ軸に設けられたメインシーブ２に巻き掛けられたメインロープ９を介してつり合いおもり７と連結される。乗りかご３は、エレベータ制御装置１３による制御にしたがった巻上機１の駆動によるメインシーブ２の回転に伴い、つり合いおもり７とともに互いに上下反対方向に昇降する。   The car 3 is connected to a counterweight 7 through a main rope 9 wound around a main sheave 2 provided on the motor shaft of the hoisting machine 1. The car 3 ascends and descends in the direction opposite to the upper and lower sides together with the counterweight 7 as the main sheave 2 is rotated by driving the hoisting machine 1 according to the control by the elevator control device 13.

このエレベータの振動系は、メインロープ９の乗りかご上部ヒッチ側の等価剛性１０、メインロープ９の乗りかご上部巻上機側の等価剛性１０ａ、メインロープ９のつり合いおもり上部巻上機側の等価剛性１０ｂ、メインロープ９のつり合いおもり上部ヒッチ側の等価剛性１０ｃ、かご側ヒッチ剛性１１、および、つり合いおもり側ヒッチ剛性１２を有する。
また、このエレベータは、巻上機１の軸回転を検出して、その回転角度に比例した数のパルス信号を発生するパルス発生器１４を備える。 The vibration system of the elevator includes an equivalent stiffness 10 on the car upper hitch side of the main rope 9, an equivalent stiffness 10a on the car upper hoist side of the main rope 9, and an equivalent on the counterweight upper hoist side of the main rope 9. The main rope 9 has a counterweight upper hitch side equivalent rigidity 10c, a car side hitch rigidity 11, and a counterweight side hitch rigidity 12.
The elevator also includes a pulse generator 14 that detects the shaft rotation of the hoist 1 and generates a number of pulse signals proportional to the rotation angle.

このエレベータの乗りかご３は、内部にかご室４を有すると共に、かご室４の床面下部には、かご室４内の乗客や荷物の積載荷重を検出する荷重検出手段である荷重検出装置１５およびかご室防振装置５を有する。荷重検出装置１５は、かご室４の床面に設けられる。また、かご室防振装置５は、乗りかご３の底面と荷重検出装置１５との間に設けられ、ばね要素および減衰要素を有し、これらの要素によってかご室４の振動を減衰させる。   The elevator car 3 has a car room 4 inside, and a load detection device 15 serving as a load detection means for detecting the load of passengers and luggage in the car room 4 below the floor of the car room 4. And a car room vibration isolator 5. The load detection device 15 is provided on the floor surface of the cab 4. In addition, the car room vibration isolator 5 is provided between the bottom surface of the car 3 and the load detection device 15 and has a spring element and a damping element, and these elements attenuate the vibration of the car room 4.

また、メインシーブ２には巻上機防振装置１ａが吊り下げられる。この巻上機防振装置１ａは、ばね要素および減衰要素を有しており、これらの要素により、メインシーブ２に伝わる振動である巻上機１の振動を減衰させる。   A hoisting machine vibration isolator 1a is suspended from the main sheave 2. The hoisting machine vibration isolator 1 a includes a spring element and a damping element, and these elements attenuate vibrations of the hoisting machine 1 that are vibrations transmitted to the main sheave 2.

本実施形態では、巻上機１の回転により、メインシーブ２を介して振動系全体に定常的に印加される外乱の周波数がエレベータにおけるバネ−マス系の固有振動数の近傍となる場合の乗りかご３の縦振動の抑制について説明する。   In this embodiment, when the hoisting machine 1 rotates, the frequency of the disturbance that is constantly applied to the entire vibration system via the main sheave 2 is close to the natural frequency of the spring-mass system in the elevator. The suppression of the longitudinal vibration of the car 3 will be described.

図２は、本発明の第１の実施形態におけるエレベータの巻上機の回転によりエレベータ振動系に定常的に印加される外乱の一例を示す図である。
ここでは、微小な偏心をもつメインシーブ２ａ、理想的なメインシーブ２ｂ、メインシーブの中心２０、メインシーブの回転中心２１、偏心によって発生する加振振幅２２、偏心によって発生する加振の変位２３、偏心したメインシーブの回転により発生する加振周期２４の関係について説明する。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a disturbance that is constantly applied to the elevator vibration system due to the rotation of the elevator hoist according to the first embodiment of the present invention.
Here, the main sheave 2a having a minute eccentricity, the ideal main sheave 2b, the main sheave center 20, the rotation center 21 of the main sheave, the excitation amplitude 22 generated by the eccentricity, and the displacement 23 of the excitation generated by the eccentricity. The relationship of the vibration period 24 generated by the rotation of the eccentric main sheave will be described.

図２に示したメインシーブの中心２０とは、偏心をもつメインシーブ２ａの中央部分に相当し、メインシーブの回転中心２１とは、理想的なメインシーブ２ｂの中央部分に相当する。加振振幅２２とは、メインシーブの偏心によって発生する振動の振幅であり、加振の変位２３は、加振振幅２２の２倍の値を有する変位である。また、加振周期２４とは、メインシーブの偏心によって発生する振動の周期である。   The main sheave center 20 shown in FIG. 2 corresponds to the center portion of the eccentric main sheave 2a, and the main sheave rotation center 21 corresponds to the ideal center portion of the main sheave 2b. The vibration amplitude 22 is the vibration amplitude generated by the eccentricity of the main sheave, and the vibration displacement 23 is a displacement having a value twice the vibration amplitude 22. The excitation period 24 is a period of vibrations generated by the eccentricity of the main sheave.

メインシーブの中心２０とメインシーブの回転中心２１とは理想的には一致するが、実際の製造においては、図２に示すメインシーブの中心２０とメインシーブの回転中心２１の位置の差分に相当する誤差が生じる場合がある。
この製造における誤差により、偏心したメインシーブがエレベータに設置されたとすると、偏心によって発生する加振振幅２２が、巻上機１の回転に応じて当該偏心したメインシーブの回転により発生する加振周期２４を有する、振動系への加振源となる。つまり、図１に示したメインシーブ２が偏心していると、このメインシーブ２が巻上機１の回転周波数に同期した周波数による、エレベータ振動系に対する定常的な加振源となる。本実施形態では、メインシーブ２が上述したように偏心している事を前提として以下の説明を行なう。 The center 20 of the main sheave and the rotation center 21 of the main sheave ideally coincide with each other, but in actual manufacturing, it corresponds to the difference between the positions of the center 20 of the main sheave and the rotation center 21 of the main sheave shown in FIG. Error may occur.
Assuming that an eccentric main sheave is installed in the elevator due to an error in manufacturing, the excitation amplitude 22 generated by the eccentricity is an excitation period generated by the rotation of the eccentric main sheave according to the rotation of the hoisting machine 1. 24, which is an excitation source for the vibration system. That is, when the main sheave 2 shown in FIG. 1 is eccentric, the main sheave 2 becomes a steady excitation source for the elevator vibration system at a frequency synchronized with the rotational frequency of the hoisting machine 1. In the present embodiment, the following description will be made on the assumption that the main sheave 2 is eccentric as described above.

ところで、エレベータの振動系の固有振動数は、当該振動系におけるバネ系とマス系との関係により決定される。エレベータの振動系の固有角振動数ω［ｒａｄ／ｓ］は以下の式（１）で示される。
ω＝√（ｋ／ｍ） …式（１）
式（１）のｋは、ばね定数であり、ｍは質量である。 By the way, the natural frequency of the vibration system of the elevator is determined by the relationship between the spring system and the mass system in the vibration system. The natural angular frequency ω [rad / s] of the elevator vibration system is expressed by the following equation (1).
ω = √ (k / m) (1)
In Equation (1), k is a spring constant, and m is mass.

図３は、本発明の第１の実施形態におけるエレベータのメインロープ長さに対するエレベータ振動系の固有振動数との関係の一例を示す図である。
図３に示すように、同じ乗りかご積載量のもとでは、メインロープの長さ、ここでは乗りかご上部ヒッチ側および乗りかご上部巻上機側のメインロープの長さが長くなるほど、振動系の固有振動数は小さくなる。
また、前述した乗りかご上部ヒッチ側のメインロープの長さ及び乗りかご上部巻上機側のメインロープの長さが同じ長さである条件では、乗りかご積載量が大きくなるほど振動系の固有振動数は小さくなる。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the relationship between the elevator main vibration length and the natural frequency of the elevator vibration system according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 3, under the same car loading capacity, the length of the main rope, in this case, the longer the main ropes on the car upper hitch side and the car upper hoist side, the longer the vibration system. The natural frequency of becomes smaller.
Also, under the condition that the length of the main rope on the car upper hitch side and the length of the main rope on the car upper hoisting machine are the same, the natural vibration of the vibration system increases as the car load increases. The number gets smaller.

ここで、エレベータのマス系である質量に相当するのは、乗りかご３とかご室４とで構成されるかご部分の自重、つり合いおもり７の自重、及びかご室４内の積載量の総和となる。   Here, the mass corresponding to the mass system of the elevator is equivalent to the total weight of the car part composed of the car 3 and the car room 4, the weight of the counterweight 7, and the load capacity in the car room 4. Become.

ここで、かご室４内の積載量は乗客の人数や荷物の重量に応じた可変質量となる。一方で、メインロープ９は鋼製であり、単位長さあたりに一定のバネ定数と減衰特性とを有する。このことからメインロープ９は、乗りかご３の位置に応じて当該乗りかご３の上部のメインロープ長さに応じた可変剛性を有すると考えることが出来る。   Here, the loading capacity in the cab 4 is a variable mass according to the number of passengers and the weight of the luggage. On the other hand, the main rope 9 is made of steel and has a constant spring constant and damping characteristics per unit length. From this, it can be considered that the main rope 9 has variable rigidity according to the main rope length of the upper part of the car 3 according to the position of the car 3.

乗りかご３が、ある位置に位置する場合、乗りかご３に対するメインロープ９の可変剛性は、乗りかご上部ヒッチ側のメインロープ等価剛性１０と、乗りかご上部巻上機側のメインロープ等価剛性１０ａとの和である。したがって、振動系の固有振動数は、かご室４内の積載状態と、乗りかご３に対するメインロープ９の可変剛性とにより変化することになる。   When the car 3 is located at a certain position, the variable stiffness of the main rope 9 with respect to the car 3 is as follows: the main rope equivalent stiffness 10 on the car upper hitch side and the main rope equivalent stiffness 10a on the car upper hoist side. And the sum. Therefore, the natural frequency of the vibration system changes depending on the loading state in the car room 4 and the variable rigidity of the main rope 9 with respect to the car 3.

かご室４内の積載状態は、乗りかご３内の荷重検出装置１５により検出できる。また、乗りかご３の位置は、巻上機１の回転軸に取り付けられたパルス発生器１４により検出できる。なお、ここまで説明した、かご室４内の積載量や乗りかご３の位置の検出手段は一例であり、別の手段によって検出するようにしてもよい。   The loading state in the car room 4 can be detected by the load detection device 15 in the car 3. Further, the position of the car 3 can be detected by a pulse generator 14 attached to the rotating shaft of the hoist 1. Note that the means for detecting the load in the car room 4 and the position of the car 3 described so far are only examples, and may be detected by other means.

図４は、本発明の第１の実施形態におけるエレベータの運転時の速度パターンの一例を示す図である。図５は、本発明の第１の実施形態におけるエレベータの運転時の速度フィードバックの一例を示す図である。
ここでは、乗りかご３の運転開始から終了までの速度目標値の時間特性である速度パターン３０、当該速度パターン３０における乗りかご３の定常運転時の速度目標値である速度３１、当該速度３１を基準とする乗りかご３の速度の可変速の許容範囲３２、乗りかご３の速度検出値の時間特性である速度フィードバック３３、および縦振動波形３４の関係について説明する。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a speed pattern during operation of the elevator according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of speed feedback during operation of the elevator according to the first embodiment of the present invention.
Here, the speed pattern 30 that is the time characteristic of the speed target value from the start to the end of the operation of the car 3, the speed 31 that is the speed target value at the time of steady operation of the car 3 in the speed pattern 30, and the speed 31 are The relationship among the allowable speed range 32 of the speed of the car 3 as a reference, the speed feedback 33 which is the time characteristic of the speed detection value of the car 3, and the longitudinal vibration waveform 34 will be described.

この縦振動波形３４は、当該速度フィードバック３３における、メインシーブの偏心に起因する振動系への定常加振による乗りかご３の縦振動の波形である。
言い換えると、乗りかご３の定常運転時の速度フィードバック３３では、速度パターン３０における乗りかご３の定常運転時の速度３１と比較して、前述した定常加振による乗りかご３の縦振動波形３４が生じていることになる。 The longitudinal vibration waveform 34 is a waveform of the longitudinal vibration of the car 3 due to the steady excitation to the vibration system caused by the eccentricity of the main sheave in the speed feedback 33.
In other words, in the speed feedback 33 during steady operation of the car 3, the longitudinal vibration waveform 34 of the car 3 due to the above-described steady excitation is compared with the speed 31 during steady operation of the car 3 in the speed pattern 30. It is happening.

エレベータ制御装置１３は、乗りかご３の走行を開始させる際に、定常走行時に速度目標値が一定となるように速度パターン３０を生成して、この速度パターン３０にしたがって巻上機１を回転制御する。しかし、図２に示した、偏心を持つメインシーブ２ａによりエレベータ振動系に巻上機１の回転周期に一致した定常的な加振源の周波数が印加され、この周波数が、可変質量と可変剛性により成立する振動系の固有振動数に接近する条件が成立すると振動系が共振状態となる。   The elevator control device 13 generates a speed pattern 30 so that the speed target value is constant during steady running when starting the running of the car 3, and controls the hoisting machine 1 to rotate according to the speed pattern 30. To do. However, the main sheave 2a having an eccentricity shown in FIG. 2 applies a constant excitation source frequency that matches the rotation period of the hoisting machine 1 to the elevator vibration system. When the condition for approaching the natural frequency of the vibration system established by the above is satisfied, the vibration system enters a resonance state.

すると、図５、図６に示すように、乗りかご３の定格速度における走行時の速度フィードバック３３において、縦振動波形３４で示される定常的な振動が発生してしまい、乗り心地を損ねる。   Then, as shown in FIGS. 5 and 6, in the speed feedback 33 at the time of traveling at the rated speed of the car 3, the steady vibration indicated by the longitudinal vibration waveform 34 is generated and the riding comfort is impaired.

そこで、本実施形態では、このような縦振動を抑制するために、エレベータ制御装置１３により、巻上機１の運転速度を定格運転速度に対する許容範囲３２内で変化させて、メインシーブ２の偏心に起因して振動系に印加される外乱の加振周波数を一定値だけ変化させることにより、振動系の共振による乗りかご３の縦振動を抑制することを可能とする。   Therefore, in the present embodiment, in order to suppress such longitudinal vibration, the elevator control device 13 changes the operating speed of the hoisting machine 1 within the allowable range 32 with respect to the rated operating speed, and thereby the eccentricity of the main sheave 2. The longitudinal vibration of the car 3 due to resonance of the vibration system can be suppressed by changing the excitation frequency of the disturbance applied to the vibration system due to the above by a certain value.

図６は、本発明の第１の実施形態におけるエレベータのエレベータ制御装置の構成例を示すブロック図である。
図６に示すように、エレベータ制御装置１３は、かご位置情報取得部１３ａ、かご積載情報取得部１３ｂ、固有振動数演算部１３ｃ、回転数取得部１３ｄ、加振周波数演算部１３ｅ、判別処理部１３ｆ、速度制御部１３ｇ、記憶装置１３ｈを有する。
エレベータ制御装置１３のかご位置情報取得部１３ａは、パルス発生器１４からの信号をもとに乗りかご３の現在位置を取得するかご位置検出手段である。かご積載情報取得部１３ｂは、荷重検出装置１５からの信号をもとに乗りかご３のかご室４の積載量を取得する。 FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of an elevator control device for an elevator according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 6, the elevator control device 13 includes a car position information acquisition unit 13a, a car loading information acquisition unit 13b, a natural frequency calculation unit 13c, a rotation speed acquisition unit 13d, an excitation frequency calculation unit 13e, and a discrimination processing unit. 13f, a speed controller 13g, and a storage device 13h.
The car position information acquisition unit 13 a of the elevator control device 13 is a car position detection unit that acquires the current position of the car 3 based on a signal from the pulse generator 14. The car load information acquisition unit 13 b acquires the load amount of the car room 4 of the car 3 based on the signal from the load detection device 15.

固有振動数演算部１３ｃは、かご位置情報取得部１３ａによる取得結果およびかご積載情報取得部１３ｂによる取得結果をもとに、エレベータの振動系の固有振動数を演算する振動数演算手段である。   The natural frequency calculation unit 13c is a frequency calculation unit that calculates the natural frequency of the vibration system of the elevator based on the acquisition result by the car position information acquisition unit 13a and the acquisition result by the car load information acquisition unit 13b.

回転数取得部１３ｄは、巻上機１の回転数を取得する。加振周波数演算部１３ｅは、回転数取得部１３ｄによる取得結果で示される、巻上機１の単位時間当たりの回転数を演算することで、メインシーブ２の偏心に起因して巻上機１の回転によりエレベータの振動系に定常的に印加される外乱の加振周波数を演算する周波数演算手段である。   The rotation speed acquisition unit 13d acquires the rotation speed of the hoist 1. The excitation frequency calculating unit 13e calculates the number of revolutions per unit time of the hoisting machine 1 indicated by the acquisition result by the number of revolutions obtaining unit 13d, thereby causing the hoisting machine 1 due to the eccentricity of the main sheave 2. This is a frequency calculation means for calculating the excitation frequency of the disturbance that is constantly applied to the vibration system of the elevator by the rotation of.

判別処理部１３ｆは、エレベータの振動系に定常的に印加される外乱の加振周波数が、振動系の固有振動数およびその前後の範囲である、乗り心地に影響する範囲に属しているか否かを判別する。   The determination processing unit 13f determines whether or not the excitation frequency of the disturbance that is constantly applied to the vibration system of the elevator belongs to the range that affects the riding comfort, which is the natural frequency of the vibration system and the range before and after the natural frequency. Is determined.

速度制御部１３ｇは、前述した加振周波数が乗り心地に影響する範囲に属している場合に、この加振周波数が乗り心地に影響する範囲から離れるように、乗りかご３の速度制御を行なう速度制御手段である。   The speed control unit 13g performs speed control of the car 3 so that the excitation frequency is away from the range in which the excitation frequency affects the riding comfort when the excitation frequency belongs to the range in which the driving comfort influences the riding comfort. It is a control means.

記憶装置１３ｈは、例えば不揮発性メモリなどの記憶媒体であり、かご位置情報取得部１３ａ、かご積載情報取得部１３ｂ、固有振動数演算部１３ｃ、回転数取得部１３ｄ、加振周波数演算部１３ｅ、判別処理部１３ｆ、速度制御部１３ｇによる処理動作のためのプログラムを記憶する。   The storage device 13h is a storage medium such as a nonvolatile memory, for example, and includes a car position information acquisition unit 13a, a car stacking information acquisition unit 13b, a natural frequency calculation unit 13c, a rotation speed acquisition unit 13d, an excitation frequency calculation unit 13e, A program for processing operation by the determination processing unit 13f and the speed control unit 13g is stored.

次に、図１に示した構成のエレベータの動作について説明する。
図７は、本発明の第１の実施形態におけるエレベータの乗りかごの縦振動の抑制のための処理動作の一例を示すフローチャートである。
まず、エレベータ制御装置１３は、呼び登録にしたがって、定格速度時の速度が一定となるように運転時の速度パターンを生成して、この速度パターンにしたがって巻上機１を回転制御することで、乗りかご３の走行を開始させる（ステップＳ１）。乗りかご３の走行速度が走行行程に応じた定格速度に達して定常運転となった場合には（ステップＳ２のＹＥＳ）、エレベータ制御装置１３のかご位置情報取得部１３ａは、パルス発生器１４からの信号をもとに乗りかご３の現在位置を取得する（ステップＳ３）。 Next, the operation of the elevator having the configuration shown in FIG. 1 will be described.
FIG. 7 is a flowchart showing an example of a processing operation for suppressing the longitudinal vibration of the elevator car in the first embodiment of the present invention.
First, the elevator control device 13 generates a speed pattern during operation so that the speed at the rated speed is constant according to the call registration, and rotationally controls the hoisting machine 1 according to this speed pattern, The traveling of the car 3 is started (step S1). When the traveling speed of the car 3 reaches the rated speed corresponding to the travel stroke and the vehicle is in a steady operation (YES in step S2), the car position information acquisition unit 13a of the elevator control device 13 receives the pulse generator 14 from the pulse generator 14. The current position of the car 3 is acquired based on the signal (step S3).

乗りかご３の現在位置の取得後、エレベータ制御装置１３のかご積載情報取得部１３ｂは、荷重検出装置１５からの信号をもとに乗りかご３のかご室４の積載量を取得する（ステップＳ４）。   After acquiring the current position of the car 3, the car load information acquisition unit 13b of the elevator control device 13 acquires the load amount of the car room 4 of the car 3 based on the signal from the load detection device 15 (step S4). ).

固有振動数演算部１３ｃは、かご位置情報取得部１３ａによる取得結果およびかご積載情報取得部１３ｂによる取得結果をもとに、エレベータの振動系の固有振動数を演算する（ステップＳ５）。
具体的には、固有振動数演算部１３ｃは、取得済みのかご位置をもとに前述した式（１）におけるばね定数ｋを演算し、取得済みのかご積載量を乗りかご３の自重およびつり合いおもり７の自重に加算することで前述した式（１）における質量ｍを演算する。乗りかご３の自重およびつり合いおもり７の自重の値はエレベータの設置段階で求めた上で記憶装置１３ｈに予め記憶される。さらに、固有振動数演算部１３ｃは、これら演算したばね定数ｋと質量ｍとを式（１）に代入することで固有角振動数を演算し、この固有角振動数を２πで除することで固有振動数を演算する。 The natural frequency calculation unit 13c calculates the natural frequency of the vibration system of the elevator based on the acquisition result by the car position information acquisition unit 13a and the acquisition result by the car loading information acquisition unit 13b (step S5).
Specifically, the natural frequency calculation unit 13c calculates the spring constant k in the above-described equation (1) based on the acquired car position, and uses the acquired car load to determine the weight and balance of the car 3. By adding to the dead weight of the weight 7, the mass m in the above-described equation (1) is calculated. The weight of the car 3 and the weight of the counterweight 7 are obtained in the elevator installation stage and stored in advance in the storage device 13h. Furthermore, the natural frequency calculation unit 13c calculates the natural angular frequency by substituting the calculated spring constant k and mass m into the equation (1), and divides this natural angular frequency by 2π. Calculate the natural frequency.

次に、回転数取得部１３ｄは、巻上機１の回転数を取得する（ステップＳ６）。加振周波数演算部１３ｅは、回転数取得部１３ｄによる取得結果をもとに巻上機１の単位時間当たりの回転数を演算することで、メインシーブ２の偏心に起因して、巻上機１の回転によりエレベータの振動系に定常的に印加される外乱の加振周波数を演算する（ステップＳ７）。   Next, the rotation speed acquisition unit 13d acquires the rotation speed of the hoist 1 (step S6). The excitation frequency calculation unit 13e calculates the number of revolutions per unit time of the hoist 1 based on the result obtained by the revolution number obtaining unit 13d, thereby causing the hoisting machine 1 to deviate from the eccentricity of the main sheave 2. The excitation frequency of the disturbance that is constantly applied to the vibration system of the elevator by the rotation of 1 is calculated (step S7).

そして、判別処理部１３ｆは、加振周波数演算部１３ｅにより演算した加振周波数が、固有振動数演算部１３ｃにより演算した固有振動数に接近しているか否か、つまり、加振周波数が固有振動数もしくはその前後の範囲である、共振現象により乗り心地に影響する範囲に属するか否かを判別する（ステップＳ８）。   Then, the discrimination processing unit 13f determines whether the excitation frequency calculated by the excitation frequency calculation unit 13e is close to the natural frequency calculated by the natural frequency calculation unit 13c, that is, the excitation frequency is the natural vibration. It is determined whether or not it belongs to a range that affects the ride comfort due to the resonance phenomenon, which is a number or a range before and after the number (step S8).

ステップＳ８の処理の結果、「ＹＥＳ」と判別された場合には、速度制御部１３ｇは、演算済みの加振周波数が乗り心地に影響する範囲、つまり演算済みの固有振動数もしくはその前後の範囲から離れるように、巻上機１の回転速度を微調整することで乗りかご３の速度目標値の制御を行なう（ステップＳ９）。この速度の微調整の値は、定格速度を基準とした所定の許容範囲内であり、かつ、運転効率に影響しない値である。   As a result of the process of step S8, if “YES” is determined, the speed control unit 13g determines the range in which the calculated excitation frequency affects the ride comfort, that is, the calculated natural frequency or a range before and after the calculated frequency. The speed target value of the car 3 is controlled by finely adjusting the rotational speed of the hoist 1 so as to be away from the vehicle (step S9). The speed fine adjustment value is a value within a predetermined allowable range based on the rated speed and does not affect the operation efficiency.

図８は、本発明の第１の実施形態におけるエレベータの速度制御による加振周波数と乗りかごの縦振動との関係の一例を示す図である。
図８に示すように、エレベータの振動系への外乱の加振周波数ｆ１が振動系の固有振動数ｆ０の前後から当該固有振動数ｆ０に近づく程、乗りかご３の縦振動の加速度は大きくなる。
共振現象は、振動系への外乱の加振周波数が対象となる振動系の固有振動数に一致、ないしはごく近傍に接近すると振動の振幅や加速度が急激に増大する急峻な特性を有する現象であることから、固有振動数から外乱の加振周波数をわずかにずらすだけで振動系の振動を顕著に抑制することが可能である。 FIG. 8 is a diagram showing an example of the relationship between the excitation frequency by the speed control of the elevator and the longitudinal vibration of the car in the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 8, as the excitation frequency f 1 of the disturbance to the vibration system of the elevator approaches the natural frequency f 0 from the front and back of the natural frequency f 0 of the vibration system, the acceleration of the longitudinal vibration of the car 3 Will grow.
The resonance phenomenon is a phenomenon in which the excitation frequency of the disturbance to the vibration system matches the natural frequency of the target vibration system, or has a steep characteristic that the amplitude and acceleration of vibration increase rapidly when approaching very close. Therefore, it is possible to remarkably suppress the vibration of the vibration system by slightly shifting the excitation frequency of the disturbance from the natural frequency.

本実施形態では、乗りかご３の運転速度は、エレベータ制御装置１３の速度制御部１３ｇにより、定格速度から高い速度ないし低い速度に微調整することが可能である。
本実施形態では、速度制御部１３ｇは、ステップＳ８の処理の結果、「ＹＥＳ」と判別された場合で、演算済みの加振周波数が振動系の固有振動数と一致するもしくは図８に示すように当該固有振動数より低い場合には、図８中の矢印Ａのように、定常加振による加振周波数を演算済みの加振周波数に対して低くして振動系の固有振動数から離れるように速度目標値の微調整を行なう。また、速度制御部１３ｇは、ステップＳ８の処理の結果、「ＹＥＳ」と判別された場合で、演算済みの加振周波数が振動系の固有振動数より高い場合には、図８中の矢印Ｂのように、定常加振による加振周波数を演算済みの加振周波数に対して高くして振動系の固有振動数から離れるように速度目標値の微調整を行なう。 In the present embodiment, the operation speed of the car 3 can be finely adjusted from the rated speed to a high speed or a low speed by the speed control unit 13 g of the elevator control device 13.
In this embodiment, the speed control unit 13g determines that “YES” is determined as a result of the process of step S8, and the calculated excitation frequency matches the natural frequency of the vibration system or as shown in FIG. When the frequency is lower than the natural frequency, as indicated by an arrow A in FIG. 8, the vibration frequency by steady vibration is made lower than the calculated vibration frequency so as to be separated from the natural frequency of the vibration system. Finely adjust the speed target value. Further, the speed control unit 13g determines that “YES” is determined as a result of the process of step S8, and when the calculated excitation frequency is higher than the natural frequency of the vibration system, the arrow B in FIG. As described above, the speed target value is finely adjusted so that the excitation frequency by steady excitation is higher than the calculated excitation frequency so as to be away from the natural frequency of the vibration system.

この結果、メインシーブ２の偏心に起因して振動系に定常的に印加される外乱の加振周波数が微少に変化して振動系の固有振動数の前後から離れることになるので、共振現象による乗り心地に影響する縦振動は発生しなくなる（ステップＳ１０）。   As a result, the excitation frequency of the disturbance that is steadily applied to the vibration system due to the eccentricity of the main sheave 2 slightly changes and moves away from around the natural frequency of the vibration system. Longitudinal vibration that affects the riding comfort is not generated (step S10).

また、ステップＳ８の処理で「ＮＯ」と判別された場合、もしくはステップＳ１０の後に定常運転が終了していないとエレベータ制御装置１３が判別した場合には（ステップＳ１１のＮＯ）、ステップＳ３の処理に戻る。また、ステップＳ１０の後に定常運転が終了したとエレベータ制御装置１３が判別した場合には（ステップＳ１１のＹＥＳ）、一連の処理を終了する。   Further, if “NO” is determined in the process of step S8, or if the elevator control device 13 determines that the steady operation has not ended after step S10 (NO in step S11), the process of step S3 is performed. Return to. If the elevator control device 13 determines that the steady operation has ended after step S10 (YES in step S11), the series of processing ends.

以上のように、本発明の第１の実施形態におけるエレベータでは、定常走行時の乗りかごの現在位置と積載量とをもとに振動系の固有振動数を演算し、この固有振動数に対して、偏心したメインシーブに起因する外乱の加振周波数が一致もしくはその前後の範囲に属する場合に、乗りかごの定格速度を許容範囲内で微調整して加振源の周波数を微小に変化させるようにしたので、共振現象を回避して乗りかごの縦振動を抑制し、乗客に良好な乗り心地を提供することができる。   As described above, in the elevator according to the first embodiment of the present invention, the natural frequency of the vibration system is calculated based on the current position of the car and the load amount during steady running, and the natural frequency is calculated. If the excitation frequency of the disturbance caused by the eccentric main sheave matches or falls within the range before and after it, the rated speed of the car is finely adjusted within the allowable range to slightly change the frequency of the excitation source Since it did in this way, a resonance phenomenon can be avoided and the longitudinal vibration of a cage | basket | car can be suppressed and a favorable riding comfort can be provided to a passenger.

図９は、本発明の第１の実施形態におけるエレベータの乗りかご積載量と乗りかご位置にもとづいた固有振動数の演算例を表形式で示す図である。
本実施形態では、振動系の固有振動数を前述したような式（１）を用いて演算する代わりに、エレベータの乗りかごの最大積載量に対する所定の乗りかご積載量の割合、および、昇降路高さに対する所定の乗りかご位置と最下階の間の距離の割合の組み合わせにもとづいた、振動系の固有振動数を予め演算しておいてもよい。この場合、固有振動数の演算結果を図９に示すような表形式の情報としてエレベータ制御装置１３の記憶装置１３ｈに記憶しておき、固有振動数演算部１３ｃは、現在の乗りかご積載量と現在の乗りかご位置とに対応する固有振動数を前述した表形式の情報から特定すればよい。 FIG. 9 is a diagram showing, in a tabular form, a calculation example of the natural frequency based on the elevator car load and the car position in the first embodiment of the present invention.
In the present embodiment, instead of calculating the natural frequency of the vibration system using the above-described equation (1), the ratio of the predetermined car load to the maximum load of the elevator car, and the hoistway The natural frequency of the vibration system may be calculated in advance based on the combination of the ratio of the distance between the predetermined car position and the lowest floor relative to the height. In this case, the calculation result of the natural frequency is stored in the storage device 13 h of the elevator control device 13 as tabular information as shown in FIG. 9, and the natural frequency calculation unit 13 c determines the current car loading amount. The natural frequency corresponding to the current car position may be specified from the information in the table format described above.

また、本実施形態では、加振周波数演算部１３ｅにより演算した加振周波数が、固有振動数演算部１３ｃにより演算した固有振動数に接近しているか否か、つまり、加振周波数が固有振動数もしくはその前後の範囲である、共振現象により乗り心地に影響する範囲に属するか否かを判別すると説明したが、走行中における共振現象の発生自体を防止するために、速度制御部１３ｇによる速度目標値の微調整の開始にかかる、判別処理部１３ｆによる判別のための加振周波数の範囲をより広い範囲に設定してもてもよい。   In the present embodiment, whether the excitation frequency calculated by the excitation frequency calculation unit 13e is close to the natural frequency calculated by the natural frequency calculation unit 13c, that is, the excitation frequency is the natural frequency. Alternatively, it has been described that it is determined whether or not it belongs to a range that affects the ride comfort by the resonance phenomenon, but the speed target by the speed control unit 13g in order to prevent the occurrence of the resonance phenomenon during traveling. The range of the excitation frequency for discrimination by the discrimination processing unit 13f at the start of fine adjustment of the value may be set to a wider range.

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、本実施形態におけるエレベータの構成のうち、図１に示したものと同一部分の説明は省略する。
本実施形態では、第１の実施形態で説明したような固有振動数の演算を行なう代わりに、乗りかごの縦振動を直接検出して、この縦振動が、メインシーブ２の偏心に起因して振動系へ印加される外乱の周波数が振動系の固有振動数に接近した場合に発生する縦振動であると判別した場合に、乗りかごの速度目標値を微調整して加振源の周波数を微小に変化させることで共振現象を回避して乗りかごの縦振動を抑制する事を特徴とする。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, the description of the same part as the thing shown in FIG. 1 among the structures of the elevator in this embodiment is abbreviate | omitted.
In the present embodiment, instead of performing the calculation of the natural frequency as described in the first embodiment, the longitudinal vibration of the car is directly detected, and this longitudinal vibration is caused by the eccentricity of the main sheave 2. When it is determined that the frequency of the disturbance applied to the vibration system is a longitudinal vibration that occurs when it approaches the natural frequency of the vibration system, finely adjust the speed target value of the car to adjust the frequency of the excitation source. It is characterized by suppressing the longitudinal vibration of the car by avoiding the resonance phenomenon by changing it minutely.

図１０は、本発明の第２の実施形態におけるエレベータの構成例を示す図である。
図１０に示すように、本発明の第２の実施形態におけるエレベータでは、第１の実施形態と比較して、乗りかご３内の荷重検出装置１５に代えて、乗りかご３の縦振動を検出するための振動検出装置１６を備える。 FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of an elevator according to the second embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 10, in the elevator according to the second embodiment of the present invention, the longitudinal vibration of the car 3 is detected instead of the load detection device 15 in the car 3 as compared with the first embodiment. The vibration detection apparatus 16 for performing is provided.

図１１は、本発明の第２の実施形態におけるエレベータのエレベータ制御装置の構成例を示すブロック図である。
図１１に示すように、本実施形態におけるエレベータ制御装置１３は、判別処理部１３ｆ、速度制御部１３ｇ、記憶装置１３ｈ、かご縦振動情報演算部１３ｉを有する。
かご縦振動情報演算部１３ｉは、振動検出装置１６からの信号をもとに乗りかご３の縦振動の加速度や単位時間当たりの縦振動数、つまり縦振動の振動周波数をそれぞれ演算する。 FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of an elevator control device for an elevator according to the second embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 11, the elevator control device 13 in the present embodiment includes a determination processing unit 13f, a speed control unit 13g, a storage device 13h, and a car longitudinal vibration information calculation unit 13i.
The car vertical vibration information calculation unit 13i calculates the acceleration of the vertical vibration of the car 3 and the vertical vibration frequency per unit time based on the signal from the vibration detection device 16, that is, the vibration frequency of the vertical vibration.

エレベータの振動系には、メインシーブ２の偏心以外に起因する外乱が印加される可能性がある。かご縦振動情報演算部１３ｉは、この偏心以外に起因する外乱が判別処理部１３ｆによる判別に影響することを防ぐために、メインシーブ２の偏心に起因する外乱で生じうる加振周波数以外の周波数の縦振動をフィルタリングするためのフィルタが振動検出装置１６に含まれる。これにより、エレベータ制御装置１３には偏心以外に起因する外乱の影響を除いた縦振動の信号が入力される。   There is a possibility that disturbance due to other than the eccentricity of the main sheave 2 is applied to the vibration system of the elevator. The car longitudinal vibration information calculation unit 13i has a frequency other than the excitation frequency that can be generated by the disturbance due to the eccentricity of the main sheave 2 in order to prevent the disturbance caused by the eccentricity from affecting the determination by the determination processing unit 13f. A filter for filtering longitudinal vibration is included in the vibration detection device 16. As a result, the vertical vibration signal excluding the influence of disturbance caused by other than eccentricity is input to the elevator control device 13.

判別処理部１３ｆは、かご縦振動情報演算部１３ｉにより演算した縦振動の加速度が所定の閾値以上であって、かご縦振動情報演算部１３ｉにより演算した縦振動の振動周波数が所定の危険周波数範囲に属するか否かを判別することで、乗り心地に影響する縦振動が乗りかご３に発生しているか否かを判別する。   The discrimination processing unit 13f has a longitudinal vibration acceleration calculated by the car longitudinal vibration information calculation unit 13i that is equal to or greater than a predetermined threshold, and the vibration frequency of the vertical vibration calculated by the car vertical vibration information calculation unit 13i is within a predetermined dangerous frequency range. It is determined whether or not the vertical vibration that affects the riding comfort is occurring in the car 3.

前述した縦振動の加速度の閾値は、メインシーブ２の偏心に起因して振動系に定常的に印加される外乱による加振周波数が、振動系の可変質量および可変剛性により成立しうる固有振動数に一致もしくは前後に属する事による共振現象にて発生する、乗り心地に影響する縦振動の加速度の最低値を意味する。この閾値はエレベータの設置段階で予め演算されて記憶装置１３ｈに記憶される。   The threshold value of the acceleration of the longitudinal vibration described above is the natural frequency at which the excitation frequency due to the disturbance constantly applied to the vibration system due to the eccentricity of the main sheave 2 can be established by the variable mass and variable rigidity of the vibration system. It means the minimum value of the acceleration of the longitudinal vibration that affects the riding comfort, which occurs due to the resonance phenomenon that is coincident with or belongs to the front and rear. This threshold value is calculated in advance at the elevator installation stage and stored in the storage device 13h.

また、前述した縦振動の振動周波数の危険周波数範囲とは、振動系の可変質量および可変剛性により成立しうる固有振動数およびその前後の範囲である。この範囲の値は予め演算されて記憶装置１３ｈに記憶される。   The above-mentioned critical frequency range of the vibration frequency of the longitudinal vibration is a natural frequency that can be established by the variable mass and variable rigidity of the vibration system and a range before and after that. The value in this range is calculated in advance and stored in the storage device 13h.

速度制御部１３ｇは、乗り心地に影響する縦振動が乗りかご３に発生していると認められる場合に、この縦振動が乗り心地に影響しなくなるまで低減されるように、つまり、かご縦振動情報演算部１３ｉにより演算した縦振動の加速度が前述した閾値未満となり、かご縦振動情報演算部１３ｉにより演算した縦振動の振動周波数が前述した危険周波数範囲から離れるように乗りかご３の速度制御を行なう。   When it is recognized that the longitudinal vibration that affects the riding comfort is generated in the car 3, the speed control unit 13g reduces the longitudinal vibration until it does not affect the riding comfort, that is, the car longitudinal vibration. The speed control of the car 3 is controlled so that the acceleration of the longitudinal vibration calculated by the information calculation unit 13i is less than the above-described threshold value, and the vibration frequency of the vertical vibration calculated by the car vertical vibration information calculation unit 13i is separated from the above-described dangerous frequency range. Do.

記憶装置１３ｈは、例えば不揮発性メモリなどの記憶媒体であり、判別処理部１３ｆ、速度制御部１３ｇ、かご縦振動情報演算部１３ｉによる処理動作のためのプログラムを記憶する。   The storage device 13h is a storage medium such as a nonvolatile memory, for example, and stores a program for processing operation by the determination processing unit 13f, the speed control unit 13g, and the car longitudinal vibration information calculation unit 13i.

図１２は、本発明の第２の実施形態におけるエレベータの乗りかごの縦振動の抑制のための処理動作の一例を示すフローチャートである。
まず、エレベータ制御装置１３は、呼び登録にしたがって、定格速度時の速度が一定となるように運転時の速度パターンを生成して、この速度パターンにしたがって巻上機１を回転制御することで、乗りかご３の走行を開始させる（ステップＳ１１）。乗りかご３の走行速度が走行行程に応じた定格速度に達して定常運転となった場合には（ステップＳ２２のＹＥＳ）、エレベータ制御装置１３のかご縦振動情報演算部１３ｉは、乗りかご３の振動検出装置１６からの信号をもとに、乗りかご３の縦振動の加速度と縦振動の振動周波数とを演算する（ステップＳ２３）。 FIG. 12 is a flowchart showing an example of a processing operation for suppressing the longitudinal vibration of the elevator car in the second embodiment of the present invention.
First, the elevator control device 13 generates a speed pattern during operation so that the speed at the rated speed is constant according to the call registration, and rotationally controls the hoisting machine 1 according to this speed pattern, The traveling of the car 3 is started (step S11). When the traveling speed of the car 3 reaches the rated speed corresponding to the travel stroke and becomes a steady operation (YES in step S22), the car longitudinal vibration information calculation unit 13i of the elevator control device 13 Based on the signal from the vibration detection device 16, the acceleration of the vertical vibration of the car 3 and the vibration frequency of the vertical vibration are calculated (step S23).

そして、判別処理部１３ｆは、かご縦振動情報演算部１３ｉにより演算した縦振動の加速度が、メインシーブ２の偏心に起因して発生しうる乗りかご３の縦振動数の所定の閾値以上であるか否かを判別する（ステップＳ２４）。   Then, the discrimination processing unit 13f has a vertical vibration acceleration calculated by the car vertical vibration information calculation unit 13i equal to or greater than a predetermined threshold value of the vertical frequency of the car 3 that can be generated due to the eccentricity of the main sheave 2. Is determined (step S24).

判別処理部１３ｆは、ステップＳ２４の処理で「ＹＥＳ」と判別した場合には、前述のように演算した縦振動の振動周波数が前述した危険周波数範囲に属するか否かを判別することで、乗り心地に影響する縦振動が乗りかご３に発生しているか否かを判別する（ステップＳ２５）。   When the determination processing unit 13f determines “YES” in the process of step S24, the determination processing unit 13f determines whether the vibration frequency of the longitudinal vibration calculated as described above belongs to the above-described dangerous frequency range. It is determined whether or not longitudinal vibration affecting the comfort is generated in the car 3 (step S25).

つまり、ステップＳ２４，Ｓ２５の処理では、メインシーブ２の偏心に起因して振動系に定常的に印加される外乱の加振周波数が固有振動数もしくはその前後の範囲である、共振現象により乗り心地に影響する範囲に属するか否かを固有振動数の演算を行なうことなく判別する。   That is, in the processing of steps S24 and S25, the ride frequency is increased by the resonance phenomenon in which the excitation frequency of the disturbance that is constantly applied to the vibration system due to the eccentricity of the main sheave 2 is the natural frequency or a range around it. Is determined without calculating the natural frequency.

エレベータの振動系には、メインシーブ２の偏心以外に起因する突発的な外乱が印加される可能性がある。判別処理部１３ｆは、この突発的な外乱が判別に影響する事を防ぐために、前述したように演算した縦振動の加速度が所定時間以上にわたって前述した閾値以上であって、かつ、前述したように演算した縦振動の振動周波数が所定時間以上にわたって前述した危険周波数範囲に属する場合に、乗り心地に影響する縦振動が乗りかご３に発生していると判別するようにしている。   There is a possibility that sudden disturbance caused by other than the eccentricity of the main sheave 2 is applied to the vibration system of the elevator. In order to prevent this sudden disturbance from affecting the discrimination, the discrimination processing unit 13f has the acceleration of the longitudinal vibration calculated as described above equal to or greater than the above-described threshold for a predetermined time or more, and as described above. When the calculated vibration frequency of the vertical vibration belongs to the above-described dangerous frequency range for a predetermined time or more, it is determined that the vertical vibration that affects the riding comfort is occurring in the car 3.

ステップＳ２５の処理の結果、「ＹＥＳ」と判別された場合には、速度制御部１３ｇは、メインシーブ２の偏心に起因して振動系に定常的に印加される外乱の加振周波数が乗り心地に影響する範囲、つまり振動系の固有振動数もしくはその前後の範囲から離れるように巻上機１の回転速度を微調整することで乗りかご３の速度目標値の制御を行なう（ステップＳ２６）。この速度制御による速度目標値の調整の値は、定格速度を基準とした所定の許容範囲内であり、かつ、運転効率に影響しない値である。   If it is determined “YES” as a result of the process in step S25, the speed control unit 13g determines that the excitation frequency of the disturbance that is constantly applied to the vibration system due to the eccentricity of the main sheave 2 is the ride comfort. The speed target value of the car 3 is controlled by finely adjusting the rotational speed of the hoisting machine 1 so as to be away from the natural frequency of the vibration system or the range before and after the natural frequency of the vibration system (step S26). The adjustment value of the speed target value by the speed control is a value that is within a predetermined allowable range based on the rated speed and does not affect the driving efficiency.

この結果、メインシーブ２の偏心に起因して振動系に定常的に印加される外乱の加振周波数が微少に変化し、振動系の固有振動数の前後から離れることになるので、共振現象を回避し、乗り心地に影響する縦振動は発生しなくなる（ステップＳ２７）。   As a result, the excitation frequency of the disturbance constantly applied to the vibration system due to the eccentricity of the main sheave 2 slightly changes and moves away from around the natural frequency of the vibration system. The vertical vibration that is avoided and affects the riding comfort is not generated (step S27).

また、ステップＳ２４，Ｓ２５の処理で「ＮＯ」と判別された場合、もしくはステップＳ２７の後に定常運転が終了していないとエレベータ制御装置１３が判別した場合には（ステップＳ２８のＮＯ）、ステップＳ２３の処理に戻る。また、ステップＳ２７の後に定常運転が終了したとエレベータ制御装置１３が判別した場合には（ステップＳ２８のＹＥＳ）、一連の処理を終了する。   Further, when “NO” is determined in the processes of steps S24 and S25, or when the elevator control device 13 determines that the steady operation has not ended after step S27 (NO in step S28), step S23 is performed. Return to the process. If the elevator control device 13 determines that the steady operation has ended after step S27 (YES in step S28), the series of processing ends.

以上のように、本発明の第２の実施形態におけるエレベータでは、定常走行時の乗りかごの縦振動を直接検出し、この縦振動の加速度や振動周波数が、メインシーブ２の偏心に起因して振動系に定常的に印加される外乱の加振周波数が振動系の固有振動数に接近したと認められる縦振動の条件を満たした場合に、乗りかごの定格速度を許容範囲内で微調整して加振源の周波数を微小に変化させるようにしたので、共振現象を回避して、乗りかごの縦振動を抑制して、乗客に良好な乗り心地を提供することができる。   As described above, the elevator according to the second embodiment of the present invention directly detects the longitudinal vibration of the car during steady running, and the acceleration and vibration frequency of the longitudinal vibration are caused by the eccentricity of the main sheave 2. Finely adjust the rated speed of the car within the allowable range when the excitation frequency of the disturbance that is constantly applied to the vibration system satisfies the condition of longitudinal vibration that is recognized as approaching the natural frequency of the vibration system. Since the frequency of the excitation source is changed minutely, the resonance phenomenon can be avoided, the longitudinal vibration of the car can be suppressed, and a good ride comfort can be provided to the passenger.

ここで、乗りかご３の縦振動の検出手段としては、前述した振動検出装置１６に限らず、例えば第１の実施形態で説明した荷重検出装置１５を用い、出力信号をもとに乗りかごの縦振動の加速度や振動周波数を検出するようにいても良い。   Here, the means for detecting the longitudinal vibration of the car 3 is not limited to the vibration detecting device 16 described above. For example, the load detecting device 15 described in the first embodiment is used, and the car is detected based on the output signal. The acceleration and vibration frequency of the longitudinal vibration may be detected.

また、本実施形態では、かご縦振動情報演算部１３ｉにより演算した縦振動の加速度が所定の閾値以上であって、かご縦振動情報演算部１３ｉにより演算した縦振動の振動周波数が危険周波数範囲に属するか否かを判別することで、乗り心地に影響する縦振動が乗りかご３に発生しているか否かを判別すると説明したが、走行中における共振現象の発生自体を防止するために、速度制御部１３ｇによる速度目標値の微調整の開始にかかる、判別処理部１３ｆによる判別のための縦振動の加速度の前述した閾値を低く設定して、縦振動の振動周波数の危険周波数範囲を広げてもよい。   In the present embodiment, the acceleration of the longitudinal vibration calculated by the car longitudinal vibration information calculation unit 13i is equal to or greater than a predetermined threshold value, and the vibration frequency of the longitudinal vibration calculated by the car vertical vibration information calculation unit 13i falls within the dangerous frequency range. Although it has been described that it is determined whether or not the longitudinal vibration that affects the riding comfort is generated in the car 3 by determining whether or not the vehicle belongs to the vehicle 3, in order to prevent the occurrence of the resonance phenomenon during traveling itself, The above-described threshold value of the longitudinal vibration acceleration for discrimination by the discrimination processing unit 13f, which is related to the start of fine adjustment of the speed target value by the control unit 13g, is set low to widen the dangerous frequency range of the longitudinal vibration frequency. Also good.

なお、この発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を省略してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be omitted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.

１…巻上機、１ａ…巻上機防振動装置、２…メインシーブ、２ａ…偏心をもつメインシーブ、２ｂ…理想的なメインシーブ、３…乗りかご、４…かご室、５…かご室防振装置、６，６ａ…かご上シーブ、７…つり合いおもり、８…つり合いおもりシーブ、９…メインロープ、１０…メインロープの乗りかご上部ヒッチ側の等価剛性、１０ａ…メインロープ９の乗りかご上部巻上機側の等価剛性、１０ｂ…メインロープ９のつり合いおもり上部巻上機側の等価剛性、１０ｃ…メインロープ９のつり合いおもり上部ヒッチ側の等価剛性、１１…乗りかご側ヒッチ剛性、１２…つり合いおもり側ヒッチ剛性、１３…エレベータ制御装置、１４…パルス発生器、１５…荷重検出装置、１６…乗りかご振動検出装置、２０…メインシーブの中心、２１…メインシーブの回転中心、２２…偏心によって発生する加振振幅、２３…偏心によって発生する加振の変位、２４…偏心したメインシーブの回転により発生する加振周期、３０…運転時の速度パターン、３１…定常運転時の速度、３２…可変速の許容範囲、３３…乗りかごの速度フィードバック、３４…定常加振による乗りかごの縦振動波形。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hoisting machine, 1a ... Winding machine vibration-proof device, 2 ... Main sheave, 2a ... Main sheave with eccentricity, 2b ... Ideal main sheave, 3 ... Ride car, 4 ... Car room, 5 ... Car room Anti-vibration device, 6, 6a ... Sheave on car, 7 ... Balance weight, 8 ... Balance weight sheave, 9 ... Main rope, 10 ... Equivalent rigidity on the upper hitch side of the main rope, 10a ... Car on the main rope 9 Equivalent rigidity on the upper hoisting machine side, 10b ... Balance weight of the main rope 9 Equivalent rigidity on the upper hoisting machine side, 10c ... Equivalent rigidity on the upper hitch side of the counterweight of the main rope 9, 11 ... Relative weight on the car side, 12 ... balance weight hitch stiffness, 13 ... elevator control device, 14 ... pulse generator, 15 ... load detection device, 16 ... car vibration detection device, 20 ... center of main sheave, 21 ... Rotation center of in sheave, 22 ... excitation amplitude generated by eccentricity, 23 ... displacement of excitation generated by eccentricity, 24 ... excitation period generated by rotation of eccentric main sheave, 30 ... speed pattern during operation, 31 ... speed during steady operation, 32 ... allowable range of variable speed, 33 ... speed feedback of car, 34 ... longitudinal vibration waveform of car due to steady vibration.

Claims (4)

巻上機の回転軸に取り付けられたシーブに巻き掛けられたメインロープの各端部側に個別に乗りかごとつり合いおもりが吊下され、前記巻上機を回転駆動することにより前記乗りかごを昇降するエレベータにおいて、
前記乗りかごの積載荷重値を検出する荷重検出手段と、前記巻上機の軸回転から前記乗りかごの位置を検出するかご位置検出手段と、前記荷重検出手段により検出した積載荷重値及び前記かご位置検出手段により検出したかご位置をもとにエレベータ振動系の固有振動数を演算する振動数演算手段と、前記乗りかごの定常走行時、前記巻上機の回転速度をもとに前記シーブの偏心に起因して前記エレベータ振動系に定常的に印加される外乱の周波数を演算する周波数演算手段と、前記周波数演算手段の演算により得られた外乱の周波数が前記振動数演算手段の演算により得られた前記エレベータ振動系の固有振動数に接近することによる共振現象を回避するために前記巻上機の回転速度を制御することで前記外乱の周波数を前記固有振動数から離すように制御する速度制御手段とを備えたことを特徴とするエレベータ。 On each end side of the main rope wound around the sheave attached to the rotating shaft of the hoisting machine, a carriage and a counterweight are individually suspended, and the car is moved by rotating the hoisting machine. In elevators that go up and down,
Load detecting means for detecting the load value of the car, car position detecting means for detecting the position of the car from the shaft rotation of the hoist, the load value detected by the load detecting means and the car a frequency calculating means for calculating a natural frequency of the original in elevators vibration system your position it has detected by the position detecting means, during steady running of the car, the sheaves on the basis of the rotational speed of the hoist a frequency calculating means for calculating a frequency of the disturbance that is constantly applied to the elevator vibration system due to the eccentricity of the operation of frequency the frequency calculating means disturbance obtained by calculation of said frequency computing means In order to avoid a resonance phenomenon caused by approaching the natural frequency of the obtained elevator vibration system, the frequency of the disturbance is determined by controlling the rotational speed of the hoisting machine. Elevator, characterized in that a speed control means for controlling away. 前記乗りかごの縦振動を検出する振動検出手段をさらに備え、
前記速度制御手段は、前記振動検出手段により検出した縦振動が前記エレベータ振動系の共振現象で発生する縦振動に相当する所定の条件を満たす場合に、前記検出した縦振動が前記条件を満たさなくなるように前記巻上機の回転速度を制御することを特徴とする請求項１に記載のエレベータ。 Further comprising vibration detection means for detecting longitudinal vibration of the car;
The speed control means is configured such that the detected longitudinal vibration does not satisfy the condition when the longitudinal vibration detected by the vibration detecting means satisfies a predetermined condition corresponding to a longitudinal vibration generated by a resonance phenomenon of the elevator vibration system. The elevator according to claim 1, wherein the rotational speed of the hoisting machine is controlled as described above. 前記振動検出手段は、前記シーブの偏心に起因する外乱で生じうる加振周波数以外の周波数の振動をフィルタリングして前記縦振動を検出することを特徴とする請求項２に記載のエレベータ。   The elevator according to claim 2, wherein the vibration detection means detects the longitudinal vibration by filtering vibrations having a frequency other than the excitation frequency that may be caused by disturbance caused by the eccentricity of the sheave. 前記速度制御手段は、前記振動検出手段により検出した縦振動が前記エレベータ振動系の共振現象で発生する縦振動に相当する所定の条件を所定時間にわたって満たす場合に、前記振動検出手段により検出した縦振動が前記条件を満たさなくなるように前記巻上機の回転速度を制御することを特徴とする請求項２に記載のエレベータ。 The speed control means detects the longitudinal vibration detected by the vibration detection means when the longitudinal vibration detected by the vibration detection means satisfies a predetermined condition corresponding to the longitudinal vibration generated by the resonance phenomenon of the elevator vibration system for a predetermined time. The elevator according to claim 2, wherein a rotation speed of the hoisting machine is controlled so that vibration does not satisfy the condition.
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