JPH08333068A - エレベータ案内装置の故障検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】エレベータ乗りかごの走行案内装置に用いるア
クチュエータの制御装置の故障検出装置を提供する。 【構成】アクチュエータの制御装置９０ａは、エレベー
タの乗りかごまたは、かご枠に取付けた横振動加速度の
大きさと方向を検出する加速度センサ６１ａと、加速度
センサの出力を増幅するアンプ９１及び、アクチュエー
タを励磁する電流アンプ９３，アクチュエータ８１に流
れる電流９５の大きさを検出する電流検出器９６，検出
器の出力を増幅するアンプ９１の出力と設定値とを比較
する比較器９７，運転モードと比較器の出力から制御装
置９０ａの故障を判別する故障判定器９８で構成され
る。制御装置９０ａが異常のときは、故障判定器から異
常信号を出力し、アクチュエータ制御装置の故障を検出
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エレベータの走行案内
装置に係り、特に、乗りかご水平方向振動を低減するた
めのエレベータの案内装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エレベータの案内装置に関する従来の技
術として、例えば、特開平5−186162号公報に記載され
た技術がある。

【０００３】この従来技術では、案内装置をガイドレー
ルに常時接触して乗りかごを案内する接触型案内装置
と、ガイドレールに非接触で対向して乗りかごを案内す
る非接触型案内装置とで構成し、非接触型案内装置であ
る磁気ガイドは、この制御装置によってガイドレールに
対向した電磁石とガイドレール間の間隙（ギャップ）変
化を変位検出器で検出し、ギャップを一定にするように
制御を行っている。

【０００４】一方、かご下に取付けられたおもりの位置
をアクチュエータによりかご加速度信号をもとに変化さ
せてかご振動を抑制制御する方法も提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、磁気ガイドや
おもりを駆動するアクチュエータの異常を検出するのが
不可能だった。なぜなら、乗客の偏荷重，乗客の乗降，
レール曲り等の外乱，テールコードによる偏荷重の抑制
のために制御力が常時動作するシステムであるからシス
テムが正常に働いているか、それとも動作する必要がな
い状態にもかかわらずたとえば加速度センサやギャップ
センサの出力異常あるいは電力変換器やアクチュエータ
の断線や短絡によって生じるシステム異常で制御力が継
続して働いているのか、あるいは中断してしまったのか
などの判断がつかない問題があった。

【０００６】本発明の目的は、エレベータ乗りかごの案
内装置に用いるアクチュエータの故障検出装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のアクチュエータ
の故障検出装置は、アクチュエータを加速度帰還やギャ
ップ帰還で制御するようにし、アクチュエータに流れる
電流を検出し、乗りかごが非振動モードにある場合に検
出情報値があらかじめ設定した設定値を越えたとき、ま
たは、かごが振動モードすなわちエレベータが走行中の
状況では検出情報値があらかじめ設定した設定値を越え
ないときアクチュエータが故障と判定するようにしたも
のである。

【０００８】

【作用】この発明は、非振動モードでは乗りかごが停止
状態で、かつ乗客の乗降がないとき、アクチュエータが
正常に動作しているときはアクチュエータには電流は流
れないことやおもりは中立点に位置すること、また、振
動モード（エレベータ走行中）ではアクチュエータは乗
りかごの偏荷重を支持する力や振動情報に応じた力を発
生しながら案内するのでアクチュエータが正常に動作し
ているときはアクチュエータには過渡的な電流が流れる
ことやおもりが長時間中立点に停留ないことに着目し、
各モードのときの制御結果を監視してアクチュエータの
故障の有無を判定するよう動作する。

【０００９】

【実施例】図１はエレベータ乗りかごの走行案内装置の
正面図であり、図２はアクチュエータ制御のブロック
図、図３は図１の乗りかごを上から見た図、ならびに、
アクチュエータの制御装置の内部回路を示す図、図４は
故障検出タイミングチャート、図５は本発明を構成した
アクチュエータ制御装置の故障検出装置の回路図であ
る。

【００１０】図１で、１は乗りかご、２はかご枠、３
１，３２は防振ゴム、４１，４２はガイドレール、５１
〜５４は案内装置、６１ａ〜６１ｄは加速度検出器、７
１〜７４はローラガイド、８１〜８４は電磁石で構成し
たアクチュエータ、９０ａ〜９０ｄはアクチュエータ８
１〜８４の制御装置である。

【００１１】エレベータの案内装置を示す図１で、乗り
かご１はかご枠２の上に防振ゴム３１，３２により支持
されている。このかご枠２には、昇降路内に立設したガ
イドレール４１，４２に沿って乗りかごを案内する案内
装置５１〜５４が取付けられている。

【００１２】図１で案内装置５１〜５４は、それぞれ、
ガイドレール４１，４２に常時接触して走行案内する第
一の案内装置であるローラガイド７１〜７４と、ガイド
レール４１，４２に非接触で走行案内する第二の案内装
置である電磁石で構成したアクチュエータ８１〜８４と
を備えている。さらに、第二の案内装置であるアクチュ
エータ８１〜８４の制御装置９０ａ〜９０ｄと加速度検
出器６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂをそれぞれのアク
チュエータ８１〜８４の近くに設置している。第二の案
内装置であるアクチュエータ８１〜８４の各制御装置９
０ａ〜９０ｄは、かご枠２のアクチュエータの近くに取
付けられた加速度検出器６１ａ，61ｂ，６２ａ，６２ｂ
および図示していないレールと案内装置との間の距離を
検出するギャップセンサの出力に応じて図２にそのブロ
ック図を示すようにギャップ制御をメイン帰還ループと
して、加速度制御と電流制御に関してマイナフィードバ
ック制御を行う機構によってアクチュエータを制御す
る。

【００１３】たとえば、かご枠上部に取付けた加速度検
出器６１ａで水平方向の加速度の大きさを検出し、制御
装置９０ａでアクチュエータ８１の電流、すなわち、吸
引力を制御することにより乗りかごの振動を抑制する。

【００１４】同様に、かご枠に取付けられている他のア
クチュエータ８２，８３，８４は、それぞれの近くの加
速度検出器６１ｂ，６２ａ，６２ｂならびに制御装置９
０ｂ，９０ｃ，９０ｄによって電流制御を行う。

【００１５】図３は図１の乗りかごを上から見た案内装
置の構成を示す。

【００１６】図３で、６１ａ，６１ｂは左右方向用加速
度検出器、６３ａ，６３ｂは前後方向用加速度検出器、
８１，８２，８５〜８８は電磁石で構成したアクチュエ
ータ、９０ａはアクチュエータ８１，８５，８６の制御
装置、９１はアンプ、９２は積分器、９３は電流アン
プ、９４は位相反転器、９５は電磁石に流れる電流、９
６は電流検出器である。

【００１７】なお、ここでは説明を簡略化するために加
速度帰還のみによってアクチュエータを制御する例を示
している。

【００１８】図３で、アクチュエータ８１，８５，８６
の制御装置９０ａは、かご枠２に取付けた加速度検出器
６１ａの出力で、かご枠２のガイドレールの案内面が対
向しあう方向（左右方向）の加速度を検出し、アクチュ
エータ８１の帰還制御を行う。即ち、かご枠上部に取付
けた加速度検出器６１ａの出力は、制御装置９０ａのア
ンプ９１と加速度信号に重畳するノイズを除去するバン
ドパスフィルタを前置した積分器９２から成る回路で比
例積分し、電流アンプ９３でアクチュエータ８１の電磁
石の電流９５を制御する。電磁石の電流は、電流の高速
応答化のため電流検出器９６によって帰還制御してい
る。

【００１９】さらに全構成は、ガイドレール４１に対し
て前後方向案内は常時接触して走行案内するローラーガ
イド（図示はしていない）と非接触で走行案内する電磁
石で構成したアクチュエータ８５，８６をそれぞれ設置
している。アクチュエータ８５，８６を一対の構成と
し、加速度検出器６３ａでかごの前後方向の加速度を検
出し、この出力を制御装置９０ａの入力としてアクチュ
エータ８５，８６の電流制御をする。

【００２０】アクチュエータの電磁石は前後方向用が２
個，左右方向用が１個，合計３個で１組として構成され
る。アクチュエータは乗りかごの４か所にあるので、合
計１２個の電磁石で乗りかごを支持することになる。ア
クチュエータ１組に対して制御装置１組と前後方向用と
左右方向用の各１個ずつの加速度検出器を備えている。

【００２１】ところで、乗心地の良いエレベータを実現
するためには、アクチュエータが正常に動作しているこ
とが必要である。そのためには、アクチュエータ制御装
置の故障を検出する必要がある。

【００２２】すなわち、図４（ａ）のタイミングチャー
トに示すように、非振動モードすなわち、エレベータが
静止状態で、乗客の乗降が行われていない状態では外乱
が無いので、アクチュエータ制御装置９０ａが正常なら
ばアクチュエータには電流が流れない。また、振動モー
ドすなわち、エレベータが走行中は、ガイドレールの曲
り，テールコード芯ずれによる偏荷重，乗客の偏荷重な
どの外乱による水平方向の振動加速度が生じる。そのた
め、制御装置が正常ならば図４（ｃ）に示すようにアク
チュエータの電磁石には過渡的な電流が流れる。

【００２３】本発明では、アクチュエータ制御装置の故
障を検出するために、図５の回路図に示すように電流ア
ンプ９３からアクチュエータ８１に流れる電流９５に比
例した値を検出する電流検出器９６のアンプ９１の出力
と設定値とを比較器９７で比較し、比較器９７の出力
と、エレベータ運転モード信号を故障判定器９８の入力
とすることにより判定器９８でアクチュエータ制御装置
の故障を検出することができる。例えば、運転モードが
非振動モードのとき、比較器の出力が図４（ｂ）のよう
な場合は、かごが静止状態で乗降客なしの場合にあるに
もかかわらず設定された比較値よりも多くの電流が電磁
石に流れていることになるので、比較器９７の出力は
“Ｈ”となりさらに運転モードからの信号も乗降客なし
で停止時であることから、こちらからの信号も“Ｈ”で
あることから、故障判定器９８は出力“Ｈ”を発生しア
クチュエータ制御装置９０ａは異常と判定し故障信号を
出力する。また、振動モードおいて、比較器の出力が同
図（ｄ）のような場合はエレベータが走行中にもかかわ
らず、比較的低いレベルに設定された比較値よりも異常
に低い電流しか電磁石には流れてない状態にあり比較器
９７はやはり“Ｈ”を出力することになるので、アクチ
ュエータとしての機能を果たしていないので、故障判定
器９８は制御装置が異常と判定し異常信号を出力する。
なお、同図(ｄ)でエレベータ走行中に制御装置が異常と
なり連続的に設定値以上の電流が流れたときでも、１走
行行程中に必ず振動モードから非振動モードに少なくと
も１回以上切替わるので、非振動モードに切替わったと
きに検出できるので短時間で制御装置の異常を検出する
ことができる。

【００２４】なお、実施例では、エレベータ案内装置と
して、電磁石で構成されたアクチュエータの制御装置を
対象とした故障検出装置について述べたが、他の案内装
置たとえばソレノイドによって構成され、ローラあるい
はシューを介してガイドレールに押付ける押付け力を制
御するアクチュエータ制御装置のソレノイド電流検出に
よるシステム故障検出あるいは、かご下に取付けたおも
りをアクチュエータによって移動させ、かご振動を抑制
するようなシステムでもアクチュエータ電流やおもり位
置を検出し、エレベータ運転状態によりその値を判定す
ればシステム異常検出にも適用できることはいうまでも
ない。

【００２５】

【発明の効果】本発明によればアクチュエータ制御装置
の故障を検出することができるので、乗りかごを安定に
支持して乗り心地の良いエレベータシステムを提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の代表的なエレベータの走行案内装置を示
す正面図。

【図２】走行案内装置用アクチュエータを制御するため
のブロック図。

【図３】図１の乗りかごの上から見た図とアクチュエー
タ制御装置の回路図。

【図４】故障検出を説明するためのタイミングチャー
ト。

【図５】本発明のアクチュエータ制御装置の故障検出回
路図。

【符号の説明】

６１…加速度検出器、８１…アクチュエータ、９０ａ…
アクチュエータの制御装置、９１…アンプ、９２…積分
器、９３…電流アンプ、９４…位相反転器、９５…電
流、９６…電流検出器、９７…比較器、９８…故障判定
器、９９…故障検出回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長瀬 博 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 安藤 武喜 東京都千代田区神田錦町一丁目６番地 株 式会社日立ビルシステムサービス内 (72)発明者 黒沢 俊明 東京都千代田区神田錦町一丁目６番地 株 式会社日立ビルシステムサービス内 (72)発明者 紺谷 雅宏 東京都千代田区神田錦町一丁目６番地 株 式会社日立ビルシステムサービス内 (72)発明者 軒田 昭浩 東京都千代田区神田錦町一丁目６番地 株 式会社日立ビルシステムサービス内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】かご加速度又は案内レールとガイドとの間
   のギャップに応じて、案内レールに対向してかご側に取
   付けられた第一のアクチュエータの制御力、またはかご
   側に取付けられたおもりの位置を変更するために取付け
   られた第二のアクチュエータの制御力を制御するものに
   おいて、上記第一，第二のアクチュエータの制御力の大
   きさを検出する装置を設け、上記かごの振動モードで
   は、上記検出装置の出力のピーク値が設定値よりも小さ
   いとき、または、非振動モードでは、上記検出装置の出
   力が設定値よりも大きいとき上記アクチュエータの異常
   と判定する判定器を設けたことを特徴とするエレベータ
   案内装置の故障検出装置。
2. 【請求項２】請求項１において、上記検出装置は上記ア
   クチュエータの電流の大きさを検出するエレベータ案内
   装置の故障検出装置。
3. 【請求項３】請求項１において、上記振動モードは上記
   かごが走行状態であるエレベータ案内装置の故障検出装
   置。
4. 【請求項４】請求項１において、上記非振動モードは上
   記かごが停止状態であるエレベータ案内装置の故障検出
   装置。
5. 【請求項５】請求項４において、上記非振動モードは上
   記かごへの乗客の乗降が行われていない状態であるエレ
   ベータ案内装置の故障検出装置。
6. 【請求項６】請求項１において、上記第一のアクチュエ
   ータは電磁石によって構成される磁気ガイドで、その制
   御力は電磁吸引力であるエレベータ案内装置の故障検出
   装置。
7. 【請求項７】請求項１において、上記第一のアクチュエ
   ータはソレノイドによって構成され、その制御力はロー
   ラあるいはシューを介して上記案内レールに押付ける押
   付け力であるエレベータ案内装置の故障検出装置。
8. 【請求項８】請求項１において、上記第二のアクチュエ
   ータはボールねじを介しておもりの位置を移動させるサ
   ーボモータであるエレベータ案内装置の故障検出装置。
9. 【請求項９】請求項１において、上記検出装置は上記お
   もりの位置を検出するエレベータ案内装置の故障検出装
   置。