KR101080601B1 - 엘리베이터 장치 - Google Patents
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Abstract
엘리베이터 장치에 있어서는 복수대의 권상기에 의해 엘리베이터 칸이 승강된다. 권상기에는 각각 브레이크 장치가 마련되어 있다. 브레이크 장치는 대응하는 브레이크 제어 수단에 의해 개별적으로 제어된다. 각 브레이크 제어 수단은 비상 제동시에 대응하는 권상기의 회전 상태를 검출하고, 검출된 회전 상태에 따라 대응하는 브레이크 장치의 제동력을 제어한다.
Description
본 발명은 복수대의 권상기에 의해 1대의 엘리베이터 칸을 승강시키는 엘리베이터 장치에 관한 것이다.
최근, 건물의 고층화에 수반하여, 보다 많은 승객을 보다 빨리 이동시킬 수 있는 엘리베이터가 요구되고 있다. 이에 대해, 엘리베이터 칸을 대형화하는 방법이 있으나, 그러기 위해서는 대(大)토크(torque)ㆍ대출력의 대형 권상기(hoisting machine)가 필요하게 되어, 제작 비용 및 리프팅(lifting)ㆍ설치 비용 등이 높아진다. 이에 비해, 권상기를 대형화하지 않고 2대의 권상기로 1대의 엘리베이터 칸을 승강시키는 엘리베이터 장치가 제안되고 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1: 일본 특공평 7-42063호 공보
상기와 같은 종래의 엘리베이터 장치에서는 비상 제동시에 2대의 권상기를 어떻게 정지시킬지에 대해 고려되어 있지 않으며, 2대 권상기의 브레이크 장치의 동작 타이밍이 의도대로 되지 않고 어긋나거나 엘리베이터 칸의 감속도가 과대해질 우려가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 비상 제동시에 복수대의 권상기를 보다 적정하게 감속하여 정지시킬 수 있는 엘리베이터 장 치를 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 엘리베이터 장치는, 각각 브레이크 장치를 갖는 복수대의 권상기; 권상기에 의해 승강되는 엘리베이터 칸; 및 대응하는 브레이크 장치를 개별적으로 제어하는 복수의 브레이크 제어 수단을 구비하고, 각 브레이크 제어 수단은 비상 제동시에, 대응하는 권상기의 회전 상태를 검출하고, 검출된 회전 상태에 따라 대응하는 브레이크 장치의 제동력을 제어한다.
또, 본 발명에 의한 엘리베이터 장치는, 각각 브레이크 장치를 갖는 복수대의 권상기; 권상기에 의해 승강되는 엘리베이터 칸; 및 브레이크 장치를 제어하는 브레이크 제어 수단을 구비하고, 브레이크 제어 수단은 비상 제동시에 어느 것인가 1대 권상기의 회전 상태를 검출하고, 검출된 회전 상태에 따라 적어도 2대 이상의 권상기의 브레이크 장치의 제동력을 제어한다. 또, 본 발명에 의한 엘리베이터 장치는, 각각 브레이크 장치를 갖는 복수대의 권상기; 권상기에 의해 승강되는 엘리베이터 칸; 및 브레이크 장치를 제어하는 브레이크 제어 수단을 구비하고, 브레이크 제어 수단은 비상 제동시에 엘리베이터 칸의 주행 상태를 검출하고, 검출된 주행 상태에 따라 적어도 2대 이상의 권상기의 브레이크 장치의 제동력을 제어한다.
또, 본 발명에 의한 엘리베이터 장치는, 각각 브레이크 장치를 갖는 복수대의 권상기; 권상기에 의해 승강되는 엘리베이터 칸; 브레이크 장치를 제어하는 브레이크 제어 수단; 및 비상 정지 지령의 발생을 검출하는 비상 정지 검출 수단을 구비하고, 비상 정지 검출 수단은 비상 정지 지령의 발생을 검출하면, 적어도 1대 권상기의 브레이크 장치를 브레이크 제어 수단으로부터 분리하여 즉석에서 제동 동작시키고, 브레이크 제어 수단은 비상 제동시에 제어 대상인 적어도 1대 권상기의 감속도가 소정의 감속도로 되도록 제어 대상인 권상기의 브레이크 장치의 제동력을 제어한다.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 엘리베이터 장치를 나타내는 구성도면이다.
도 2는 도 1의 권상기 중 1대의 비상 제동시 회전 속도, 감속도, 전자 코일로의 여기 지령(energizing command), 및 전자 코일 전류의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태 2에 의한 엘리베이터 장치를 나타내는 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태 3에 의한 엘리베이터 장치의 권상기 중 1대의 비상 제동시 회전 속도, 전자 코일로의 여기 지령, 및 전자 코일 전류의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태 4에 의한 엘리베이터 장치를 나타내는 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태 5에 의한 엘리베이터 장치를 나타내는 구성도이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태 6에 의한 엘리베이터 장치를 나타내는 구성도이 다.
도 8은 본 발명의 실시 형태 7에 의한 엘리베이터 장치를 나타내는 구성도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
실시 형태 1.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 엘리베이터 장치를 나타내는 구성도이다. 도면에 있어서, 엘리베이터 칸(1) 및 균형추(2)는 서스펜딩 수단(suspending means; 3)에 의해서 승강로 내에 매달아지며, 제1 및 제2 권상기(4, 5)의 구동력에 의해 승강된다. 서스펜딩 수단(3)은 적어도 1개의 제1 메인 로프(6)와 적어도 1개의 제2 메인 로프(7)를 포함하고 있다. 제1 및 제2 메인 로프(6, 7)로는 단면 원형의 로프 또는 벨트 형상의 로프가 이용된다.
제1 권상기(4)는 제1 구동 쉬브(drive sheave; 8), 제1 구동 쉬브(8)를 회전시키는 제1 모터(9), 제1 구동 쉬브(8)와 일체로 회전되는 제1 브레이크 휠(brake wheel; 10), 및 제1 브레이크 휠(10) 및 제1 구동 쉬브(8)의 회전을 제동하는 제1 브레이크 장치(11)를 갖고 있다.
제1 브레이크 장치(11)는 제1 브레이크 휠(10)에 접리(接離)되는 제1 브레이크 슈(brake shoe)와, 제1 브레이크 슈를 제1 브레이크 휠(10)에 프레스(press)하는 제1 브레이크 스프링과, 제1 브레이크 스프링에 저항하여 제1 브레이크 슈를 제1 브레이크 휠(10)로부터 개리(開離)시키는 제1 전자석을 갖고 있다. 제1 전자석에 는 제1 전자 코일이 마련되어 있다.
제2 권상기(5)는 제2 구동 쉬브(12), 제2 구동 쉬브(12)를 회전시키는 제2 모터(13), 제2 구동 쉬브(12)와 일체로 회전되는 제2 브레이크 휠(14), 및 제2 브레이크 휠(14) 및 제2 구동 쉬브(12)의 회전을 제동하는 제2 브레이크 장치(15)를 갖고 있다.
제2 브레이크 장치(15)는 제2 브레이크 휠(14)에 접리되는 제2 브레이크 슈와, 제2 브레이크 슈를 제2 브레이크 휠(14)에 프레스하는 제2 브레이크 스프링과, 제2 브레이크 스프링에 저항하여 제2 브레이크 슈를 제2 브레이크 휠(14)로부터 개리시키는 제2 전자석을 갖고 있다. 제2 전자석에는 제2 전자 코일이 마련되어 있다.
제1 구동 쉬브(8)에는 제1 메인 로프(6)가 감겨져 있다. 제2 구동 쉬브(12)에는 제2 메인 로프(7)가 감겨져 있다. 제1 및 제2 브레이크 휠(1O, 14)로는, 예를 들어 브레이크 디스크(brake disk) 또는 브레이크 드럼(brake drum) 등이 이용되고 있다.
제1 모터(9)에는 제1 속도 검출기(16)가 마련되어 있다. 제1 속도 검출기(16)로부터의 신호는 제1 브레이크 제어 수단(17)에 입력된다. 제1 브레이크 제어 수단(17)은 제1 속도 검출기(16)로부터의 신호에 기초하여 제1 브레이크 장치(11)를 제어한다. 즉, 제1 브레이크 제어 수단(17)은 제1 속도 검출기(16)로부터의 신호에 따라 제1 브레이크 장치(11)의 제1 전자 코일을 여기(energize)ㆍ소자(de-energize; 消磁)시킨다.
제2 모터(13)에는 제2 속도 검출기(18)가 마련되어 있다. 제2 속도 검출기(18)로부터의 신호는 제2 브레이크 제어 수단(19)에 입력된다. 제2 브레이크 제어 수단(19)은 제2 속도 검출기(18)로부터의 신호에 기초하여 제2 브레이크 장치(15)를 제어한다. 즉, 제2 브레이크 제어 수단(19)은 제2 속도 검출기(18)로부터의 신호에 따라 제2 브레이크 장치(15)의 제2 전자 코일을 여기ㆍ소자시킨다.
도 2는 도 1의 권상기(4, 5) 중 1대의 비상 제동시 회전 속도, 감속도, 전자 코일로의 여기 지령 및 전자 코일 전류의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
엘리베이터 칸(1)을 급정지시키는 지령(비상 정지 지령)이 발생하면, 모터(9, 13)로의 통전이 차단됨과 함께 브레이크 장치(11, 15)의 전자 코일이 소자된다. 시각 T1에 있어서, 감속도 가 소정값(문턱값) 0을 넘으면, 브레이크 제어 수단(17, 19)은 전자 코일로의 여기 지령을 온으로 한다. 이에 의해, 브레이크 장치(11, 15)의 제동력이 저감되어 감속도 가 저하된다.
이 후, 시각 T2에 있어서, 감속도 가 소정값 O보다 낮아지면, 브레이크 제어 수단(17, 19)은 전자 코일로의 여기 지령을 오프로 한다. 이에 의해, 브레이크 장치(11, 15)의 제동력이 증대되어 감속도 가 커진다.
제1 및 제2 브레이크 제어 수단(17, 19)은 이와 같은 여기 지령의 온/오프 동작을 제1 및 제2 권상기(4, 5)가 정지하는 시각 T3까지 서로 독립해서 실행한다. 이에 의해, 제1 및 제2 권상기(4, 5)는 소정의 감속도 0에 가까운 감속도로 감속되어 정지된다.
이와 같은 엘리베이터 장치에서는 브레이크 제어 수단(17, 19)이 비상 제동시에 대응하는 권상기(4, 5)의 회전 상태, 즉 감속도를 검출하고, 검출된 감속도에 따라 대응하는 브레이크 장치(11, 15)의 제동력을 제어하므로, 비상 제동시에 권상기(4, 5)를 보다 적정하게 감속하여 정지시킬 수 있다.
실시 형태 2.
다음에, 도 3은 본 발명의 실시 형태 2에 의한 엘리베이터 장치를 나타내는 구성도이다. 도면에 있어서, 제1 및 제2 브레이크 제어 수단(17, 19)에는 비상 정지 검출 수단(20)이 접속되어 있다. 비상 정지 검출 수단(20)은 비상 정지 지령의 발생을 검출하고, 제1 및 제2 브레이크 제어 수단(17, 19)에 의한 제동력 제어를 동기적으로 기동시킨다. 다른 구성은 실시 형태 1과 동양(同樣)이다.
이와 같은 엘리베이터 장치에서는 비상 정지 검출 수단(20)에 의해 제1 및 제2 브레이크 제어 수단(17, 19)에 의한 제동력의 제어 동작의 기동이 동기되므로, 제1 및 제2 메인 로프(6, 7)의 장력차가 작아져서 메인 로프(6, 7)의 손상을 방지할 수 있다.
실시 형태 3.
다음에, 본 발명의 실시 형태 3에 대하여 설명한다. 실시 형태 2에서는 브레이크 제어 수단(17, 19)에 의해 권상기(4, 5)의 감속도를 검출했으나, 실시 형태 3에서는 권상기(4, 5)의 회전 속도가 검출된다. 즉, 브레이크 제어 수단(17, 19)은 대응하는 권상기(4, 5)의 비상 정지 지령 발생시 회전 속도를 초기값으로 하여 소정의 감속도로 감속하는 제어 목표 속도를 생성하고, 대응하는 권상기(4, 5)의 회 전 속도가 제어 목표 속도에 추종하도록, 대응하는 권상기(4, 5)의 브레이크 장치(11, 15)의 제동력을 제어한다. 다른 구성은 실시 형태 2와 동양이다.
도 4는 도 1의 권상기(4, 5) 중 1대의 비상 제동시 회전 속도, 전자 코일로의 여기 지령 및 전자 코일 전류의 시간 변화를 나타내는 그래프이다. 도면에 있어서, 시각 T1은 비상 정지 지령의 발생을 검출한 시각이며, 이 때의 권상기(4, 5)의 회전 속도는 V0이다. 브레이크 제어 수단(17, 19)은 제어 속도의 상하한치를 ± V1, 소정의 감속도를 , 시각 T1로부터의 경과 시간을 t로 하여 이하의 연산을 실행한다.
상기의 식 1은 상한이 되는 제어 목표 속도 패턴, 식 2는 하한이 되는 제어 목표 속도 패턴이다.
브레이크 제어 수단(17, 19)은 그 때의 권상기(4, 5)의 회전 속도 V(t)와 제어 목표 속도 패턴을 비교하여 V(t)V3(t)이면 전자 코일을 여기시킨다. 또, V(t)V2(t)이면 전자 코일을 소자시킨다. 이와 같은 알고리즘으로 브레이크 장치(11, 15)를 제어하는 것에 의해, 권상기(4, 5)는 소정의 감속도 근방의 감속도로 감속되어 정지된다.
이와 같이, 권상기(4, 5)의 감속도가 아니라, 회전 속도에 따라 제동력을 제어하는 것에 의해서도 비상 제동시에 권상기(4, 5)를 보다 적정하게 감속하여 정지시킬 수 있다.
실시 형태 4.
다음에, 도 5는 본 발명의 실시 형태 4에 의한 엘리베이터 장치를 나타내는 구성도이다. 도면에 있어서, 브레이크 장치(11, 15)는 공통의 브레이크 제어 수단(21)에 의해 제어된다. 브레이크 제어 수단(21)은 비상 제동시에 제2 권상기(5)의 감속도를 검출하고, 검출된 감속도에 따라 제1 및 제2 브레이크 장치(11, 15)의 제동력을 제어한다. 제동력의 구체적인 제어 방법은 실시 형태 1과 동양이다.
이와 같은 엘리베이터 장치에서는 브레이크 제어 수단(21)이 비상 제동시에 제2 권상기(5)의 감속도를 검출하고, 검출된 감속도에 따라 브레이크 장치(11, 15)의 제동력을 제어하므로, 비상 제동시에 권상기(4, 5)를 보다 적정하게 감속하여 정지시킬 수 있다. 또, 제1 및 제2 권상기(4, 5)에 대해 1개의 브레이크 제어 수단(21)을 이용했기 때문에, 브레이크 제어 수단(21) 및 속도 검출기(18)의 개수를 삭감할 수 있어 비용을 저감시킬 수 있다.
또한, 실시 형태 4에서는 제2 권상기(5)의 감속도를 검출하여 브레이크 장치(11, 15)의 제동력을 제어하였으나, 실시 형태 3에서 나타낸 바와 같이, 제2 권상기(5)의 회전 속도에 따라 브레이크 장치(11, 15)의 제동력을 제어해도 된다.
실시 형태 5.
다음에, 도 6은 본 발명의 실시 형태 5에 의한 엘리베이터 장치를 나타내는 구성도이다. 도면에 있어서, 브레이크 장치(11, 15)는 공통의 브레이크 제어 수단(22)에 의해 제어된다. 브레이크 제어 수단(22)은 비상 제동시에 엘리베이터 칸(1)의 주행 상태인 감속도를 검출하고, 검출된 감속도에 따라 제1 및 제2 브레이크 장치(11, 15)의 제동력을 제어한다. 제동력의 구체적인 제어 방법은 실시 형태 1과 동양이다.
또, 브레이크 제어 수단(22)은 엘리베이터 칸(1)의 속도에 따른 신호를 발생시키는 속도 검출기(23)로부터의 신호에 기초하여 엘리베이터 칸(1)의 감속도를 검출한다. 속도 검출기(23)는, 예를 들어 조속기(調速機; 24)에 마련되어 있다. 또한, 균형추는 제1 메인 로프(6)에 의해 매달아진 제1 균형추(2a)와, 제2 메인 로프(7)에 의해 매달아진 제2 균형추(2b)로 분할되어 있다.
이와 같은 엘리베이터 장치에서는 브레이크 제어 수단(22)이 비상 제동시에 엘리베이터 칸(1)의 감속도를 검출하고, 검출된 감속도에 따라 브레이크 장치(11, 15)의 제동력을 제어하므로, 비상 제동시에 권상기(4, 5)를 보다 적정하게 감속하여 정지시킬 수 있다.
또한, 실시 형태 5에서는 엘리베이터 칸(1)의 감속도를 검출하여 브레이크 장치(11, 15)의 제동력을 제어하였으나, 엘리베이터 칸(1)의 주행 상태인 주행 속도에 따라 브레이크 장치(11, 15)의 제동력을 제어해도 된다. 이 경우, 브레이크 제어 수단(22)은 비상 정지 지령 발생시 엘리베이터 칸(1)의 주행 속도를 초기값으로 하여 소정의 감속도로 감속하는 제어 목표 속도를 생성하고, 엘리베이터 칸(1)의 주행 속도가 제어 목표 속도에 추종하도록, 브레이크 장치(11, 15)의 제동력을 제어한다.
실시 형태 6.
다음에, 도 7은 본 발명의 실시 형태 6에 의한 엘리베이터 장치를 나타내는 구성도이다. 도면에 있어서, 브레이크 장치(11, 15)는 공통의 브레이크 제어 수단(21)에 의해 제어된다. 또, 브레이크 제어 수단(21)과 제1 브레이크 장치(11) 사이에는 브레이크 제어 정지 수단(스위치; 25)이 마련되어 있다.
브레이크 제어 수단(21) 및 브레이크 제어 정지 수단(25)에는 비상 정지 검출 수단(26)이 접속되어 있다. 비상 정지 검출 수단(26)은 비상 정지 지령의 발생을 검출하고, 브레이크 제어 수단(21)에 의한 제동력 제어를 기동시킴과 함께, 제1 브레이크 장치(11)를 브레이크 제어 수단(21)으로부터 분리하여 즉석에서 제동 동작시킨다. 브레이크 제어 수단(21)은 비상 제동시에 제어 대상인 제2 권상기(5)의 감속도가 소정의 감속도로 되도록, 제어 대상이 되는 제2 브레이크 장치(15)의 제동력을 제어한다.
이와 같은 엘리베이터 장치에서는 비상 제동시에 권상기(4)의 브레이크 장치(11)가 브레이크 제어 수단(21)으로부터 분리되어 즉석에서 제동 동작되므로, 브레이크 제어 수단(21)에 의한 제동력 제어에 고장이 발생한 경우에도, 브레이크 장치(11)에 의해서 엘리베이터 칸(1)을 보다 확실하게 정지시킬 수 있다. 즉, 실시 형태 6에서는 비상 제동시 권상기(4, 5)의 적정한 감속 정지 방법으로서, 권상기(4)를 즉석에서 제동 동작시키면서, 권상기(5)의 감속도를 제어하는 방법이 선택되고 있다. 따라서, 이와 같은 제어 방법에 의해, 비상 제동시에 권상기(4, 5)를 보다 적정하게 감속하여 정지시킬 수 있다.
실시 형태 7.
다음에, 도 8은 본 발명의 실시 형태 7에 의한 엘리베이터 장치를 나타내는 구성도이다. 본 실시 형태 7은 실시 형태 5와 실시 형태 6을 조합한 것이다. 즉, 실시 형태 5의 브레이크 제어 수단(22)과 제1 브레이크 장치(11) 사이에 브레이크 제어 정지 수단(25)을 마련하고, 비상 제동시에 비상 정지 검출 수단(26)에 의해 제1 브레이크 장치(11)를 브레이크 제어 수단(22)으로부터 분리하도록 한 것이다.
이와 같은 엘리베이터 장치에 의해서도, 비상 제동시에 권상기(4, 5)를 보다 적정하게 감속하여 정지시킬 수 있다.
또한, 브레이크 제어 수단은, 예를 들어 마이크로컴퓨터를 포함하는 회로에 의해 구성할 수 있다.
또, 상기의 예에서는 2대의 권상기를 이용하였으나, 권상기를 3대 이상 이용해도 된다. 또한, 비상 정지 지령의 발생은 엘리베이터 제어장치로부터의 신호에 의해 검출해도 되며, 브레이크 제어 수단으로 독립적으로 검출해도 된다. 예를 들어, 브레이크 슈의 브레이크 휠로의 접근이나 접촉을 검출하는 것에 의해 비상 정지 지령이 발생했다고 판정해도 된다. 또, 엘리베이터 칸 속도가 소정값 이상임에도 불구하고 브레이크 장치의 전자 코일의 전류값이 소정값 미만인 경우에, 비상 정지 지령이 발생했다고 판정해도 된다.
게다가 또, 상기의 예에서는 권상기 또는 조속기에 마련한 속도 검출기로부터의 신호에 의해 감속도 또는 속도를 검출하였으나, 엘리베이터 칸 또는 승강로에 마련된 엘리베이터 칸의 속도 센서로부터의 신호를 이용해도 된다.
또, 브레이크 제어 수단은 통상 운전시의 브레이크 제어와 비상 정지 지령 발생시의 브레이크 제어 양쪽 모두를 실시해도 되며, 비상 정지 지령 발생시의 브레이크 제어만을 실시해도 된다. 후자의 경우, 통상 운전시의 브레이크 제어는 운행 제어 수단에 의해 행해져 운행 제어 수단으로부터 독립한 브레이크 제어 수단이 이용된다.
본 발명에 의하면, 비상 제동시에 복수대의 권상기를 보다 적정하게 감속하여 정지시킬 수 있는 엘리베이터 장치를 제공할 수 있다.
Claims (8)
- 각각 브레이크 장치를 갖는 복수대의 권상기,상기 권상기에 의해 승강되는 엘리베이터 칸, 및대응하는 상기 브레이크 장치를 개별적으로 제어하는 복수의 브레이크 제어 수단을 구비하고,상기 각 브레이크 제어 수단은 비상 제동시에, 대응하는 상기 권상기의 회전 상태를 검출하고, 검출된 회전 상태에 따라 대응하는 상기 브레이크 장치의 제동력을 제어하며,비상 정지 지령의 발생을 검출하고, 상기 브레이크 제어 수단에 의한 제동력 제어를 동기적으로 기동시키는 비상 정지 검출 수단을 추가로 구비하고 있는 엘리베이터 장치.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,상기 각 브레이크 제어 수단은 대응하는 상기 권상기의 비상 정지 지령 발생시의 회전 속도를 초기값으로 하여 소정의 감속도로 감속하는 제어 목표 속도를 생성하고, 대응하는 상기 권상기의 회전 속도가 제어 목표 속도에 추종하도록, 대응하는 상기 권상기의 상기 브레이크 장치의 제동력을 제어하는 엘리베이터 장치.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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- 각각 브레이크 장치를 갖는 복수대의 권상기,상기 권상기에 의해 승강되는 엘리베이터 칸,상기 브레이크 장치를 제어하는 브레이크 제어 수단,비상 정지 지령의 발생을 검출하는 비상 정지 검출 수단, 및상기 비상 정지 검출 수단이 상기 비상 정지 지령을 검출하는 경우, 적어도 1대의 상기 권상기의 상기 브레이크 장치를 즉석에서 제동 동작시키기 위하여 상기 브레이크 제어 수단으로부터 분리시키는 브레이크 제어 정지 수단을 구비하고,상기 브레이크 제어 수단은 비상 제동시에 제어 대상인 적어도 1대의 상기 권상기의 감속도가 소정의 감속도로 되도록, 제어 대상인 상기 권상기의 상기 브레이크 장치의 제동력을 제어하는 엘리베이터 장치.
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