WO2024142155A1 - エレベータ装置 - Google Patents
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- B66B5/22—Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well and applying frictional retarding forces by means of linearly-movable wedges
Definitions
- Elevator systems are equipped with a governor and an emergency stop device to constantly monitor the ascending and descending speed of the car and bring the car to an emergency stop if it becomes overspeeding to a certain extent.
- the car and the governor are connected by a governor rope, and when an overspeeding state is detected, the governor restrains the governor rope, activating the emergency stop device on the car side and bringing the car to an emergency stop.
- the elevator system of the present invention comprises a car, an emergency stop device provided in the car, and an electric actuator that activates the emergency stop device, and also comprises a first control device that detects and stores the running state of the car during a power outage, and a second control device that returns the electric actuator that was activated in response to the power outage to a standby state based on the running state stored by the first control device.
- elevator equipment equipped with an electric emergency stop device can be smoothly restored when power is restored.
- FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an elevator system according to an embodiment of the present invention
- FIG. 2 is a plan view showing a mechanism of the electric actuator according to the embodiment.
- 1 is an operational state diagram showing an example of the operation of an elevator car of an embodiment during a power outage and upon power restoration.
- 4 is a flowchart showing a processing operation of the safety control device in the embodiment at the time of a power outage. 4 is a flowchart showing a processing operation for returning an electric operating device to a normal state in the elevator control device according to the embodiment.
- an image sensor may be used as the speed sensor.
- the position and speed of the car 1 are detected based on image information of the surface condition of the guide rail 4 acquired by the image sensor. For example, the speed is calculated from the moving distance of the image feature in a given time.
- the drive shaft 12 is driven by the biasing force of the drive spring 13 (Fig. 1) in the direction from the fixed part 14 (Fig. 1) to the pressing member (Fig. 1) received by the pressing member 15 (Fig. 1) of the drive shaft 12.
- the first link member (operating lever 11 and first operating piece 16: Fig. 1) connected to the drive shaft 12 rotates around the first operating shaft 19 (Fig. 1).
- the second link member (connecting piece 17 and second operating piece 18: Fig. 1) connected to the drive shaft 12 rotates around the second operating shaft 20 (Fig. 1). This causes the lifting rod 21 (Fig. 1) connected to the second operating piece 18 to be pulled up.
- the motor control device 112 has a drive circuit for the motor 37 and controls the rotation of the motor 37 in response to a control command from the elevator control device 7.
- the motor 37 may be either a DC motor or an AC motor.
- the monitoring device 600 monitors the operating status of the elevator equipment based on information held by the elevator control device 7. When an abnormality occurs in the elevator equipment, the monitoring device 600 transmits an abnormality alert signal and information on the operating status indicating the abnormality via the communication network 700 to a monitoring server 801 installed in a control center 800 located geographically away from the installation location of the elevator equipment.
- the electric actuator 10 When the emergency stop device 2 is deactivated, the electric actuator 10 returns to the standby state by driving the electromagnet 35a to return the movable element to the standby position.
- the elevator control device 7 is equipped with a computer system such as a microcomputer, independent of the safety control device 103. This computer system executes a specific program, causing the elevator control device 7 to execute the recovery process for the electric actuator 10.
- step S402 the elevator control device 7 determines whether data related to the running state of the car 1 during a power outage, i.e., data on the running direction, speed, and position, is stored in the non-volatile memory device 130 in the safety control device 103. Therefore, in step S402, the elevator control device 7 determines whether the safety control device 103 has executed the power outage processing described above (FIG. 5).
- step S405 the elevator control device 7 uses the monitoring device 600 to report an abnormality to the monitoring server 801 installed in the control center 800, and puts the elevator device into a pause state.
- step S403 If the elevator control device 7 determines that the travel direction, speed, and position data are stored (YES in step S402), it then executes step S403.
- step S406 determines that the traveling direction is not a downward direction, that is, that the traveling direction is an upward direction or the car 1 is stopped and the return operation of the electric operator 10 is possible (NO in step S403), it then executes step S406.
- step S404 determines that the speed of the car 1 is equal to or greater than the threshold value (YES in step S404), i.e., that it is difficult to restore the electric actuator 10, it next executes step S405.
- the elevator control device 7 uses the monitoring device 600 to report an abnormality to the monitoring server 801 installed in the control center 800, and puts the elevator device into a paused state.
- step S404 determines that the speed of the car 1 is not equal to or greater than the threshold (NO in step S404), that is, that the return operation of the electric actuator 10 is possible, it then executes step S406.
- step S406 the elevator control device 7 determines whether the current position of the car 1 is lower than the position of the car 1 before it stopped at the time of the power outage, which is stored in the non-volatile memory device 130, based on data regarding the running state of the car 1 obtained from the non-volatile memory device 130 provided in the safety control device 103.
- the elevator control device 7 regards the stopping position of the car 1 at the time of the power outage, which is stored in the non-volatile memory device 130, as the current position of the car 1. Furthermore, if there are multiple pieces of position data before the car 1 stops at the time of the power outage, the position before the car 1 stops at the time of the power outage is the position indicated by any one of the multiple pieces of data. Therefore, in step S406, the elevator control device 7 determines whether the car descended during the power outage.
- step S407 the elevator control device 7 operates the car 1 in the upward (UP) direction. At this time, the elevator control device 7 controls the upward operation of the car 1 based on the position of the car 1 stored in the non-volatile memory device 130.
- step S408 the elevator control device 7 uses the motor control device 112 to rotate the return motor (motor 37 in FIG. 2) forward and reverse, as described above, to return the electric operator 10 to the standby state.
- the safety control device 103 which controls the electric operator 10 to activate the emergency stop device 2, detects and stores the running state of the car 1 during a power outage, and when power is restored, the elevator control device 7 returns the electric operator 10 to a standby state according to the running state of the car 1 stored by the safety control device 103.
- the elevator control device 7 returns the electric operator 10 to a standby state according to the running state of the car 1 stored by the safety control device 103.
- the safety control device 103 detects and stores the running state of the car 1 during a power outage, but a control device for detecting the running state during a power outage may be provided independent of the safety control device 103. Since the safety control device 103 has a function for emergency stopping the car 1 according to the running state of the car 1, even if it further has a function for executing the power outage processing as shown in FIG. 5, the number of parts such as microcomputers does not increase.
- the elevator system may have a machine room, or it may be a so-called machine room-less elevator that does not have a machine room.
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Abstract
電動非常止め装置を備えながらも、復電時に円滑に復旧できるエレベータ装置が開示される。このエレベータ装置は、乗りかごと、乗りかごに設けられる非常止め装置と、非常止め装置を作動させる電動操作器(10)と、を備えるものであって、停電の間に、乗りかごの走行状態を検出して記憶する第1制御装置(103)と、第1制御装置が記憶する走行状態に基づいて、停電に伴い作動した電動操作器を待機状態に復帰させる第2制御装置(7)と、を備える。
Description
本発明は、電動非常止め装置を備えるエレベータ装置に関する。
エレベータ装置には、乗りかごの昇降速度を常時監視して、所定の過速状態に陥った乗りかごを非常停止させるために、ガバナおよび非常止め装置が備えられている。一般に、乗りかごとガバナはガバナロープによって結合されており、過速状態を検出すると、ガバナがガバナロープを拘束することで乗りかご側の非常止め装置を動作させ、乗りかごを非常停止するようになっている。
このようなエレベータ装置では、昇降路内に長尺物であるガバナロープを敷設するため、省スペース化および低コスト化が難しい。また、ガバナロープが振れる場合、昇降路内における構造物とガバナロープとが干渉しやすくなる。
これに対し、ガバナロープを用いず、電気的に作動する非常止め装置が提案されている。このような電動非常止め装置に関する従来技術として、特許文献1に記載された技術が知られている。
本従来技術では、乗りかご上に、非常止め装置を駆動する駆動軸と、駆動軸を作動させる電動操作器が設けられる。電動操作器は、駆動軸に機械的に接続される可動鉄心と、可動鉄心を吸着する電磁石を備えている。駆動軸は、駆動ばねによって付勢されているが、通常時は、電磁石が通電され可動鉄心が吸着されているため、電動操作器によって駆動軸の動きが拘束されている。
非常時には、電磁石が消磁されて駆動軸の拘束が解かれ、駆動ばねの付勢力によって駆動軸が駆動される。これにより、非常止め装置が作動して、乗りかごが非常停止する。
また、非常止め装置を通常状態に復帰させるときには、非常時に移動した可動鉄心に電磁石を移動して近付ける。電磁石は送りねじ軸に螺合する送りナットを備えており、モータによって送りねじ軸が回転すると、電磁石は可動鉄心に向かって移動する。電磁石が可動鉄心に当接したら、可動鉄心が電磁石に吸着される。さらに、可動鉄心が電磁石に吸着された状態で、電磁石を移動して、可動鉄心および電磁石を通常時の待機位置に戻す。
上記従来技術では、停電にともない、電動操作器の電磁石の電源が消失すると、過速状態検出時と同様に、非常止め装置が作動する。このため、復電時におけるエレベータ装置の復旧が難しくなる。
そこで、本発明は、電動非常止め装置を備えながらも、復電時に円滑に復旧できるエレベータ装置を提供する。
上記課題を解決するために、本発明によるエレベータ装置は、乗りかごと、乗りかごに設けられる非常止め装置と、非常止め装置を作動させる電動操作器と、を備えるものであって、停電の間に、乗りかごの走行状態を検出して記憶する第1制御装置と、第1制御装置が記憶する走行状態に基づいて、停電に伴い作動した電動操作器を待機状態に復帰させる第2制御装置と、を備える。
本発明によれば、電動非常止め装置を備えるエレベータ装置を、復電時に円滑に復旧できる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
以下、本発明の一実施形態であるエレベータ装置について、実施例により、図面を用いながら説明する。なお、各図において、参照番号が同一のものは同一の構成要件あるいは類似の機能を備えた構成要件を示している。
図1は、本発明の一実施例であるエレベータ装置の概略構成図である。
図1に示すように、エレベータ装置は、乗りかご1と、速度センサ(5,6)と、電動操作器10と、駆動機構(12~20)と、引上げロッド21と、非常止め装置2とを備えている。
乗りかご1は、建築物に設けられる昇降路内に主ロープ(図示せず)により吊られており、ガイド装置(図示せず)を介してガイドレール4に摺動可能に係合している。駆動装置(巻上機:図示せず)により主ロープが摩擦駆動されると、乗りかご1は昇降路内を昇降する。
本実施例における速度センサは、乗りかご1上に備えられ、回転検出器6と、回転検出器6の回転軸に接続されるローラ5とを備える。本実施例においては、ローラ5は、ローラ5の回転軸と回転検出器6の回転軸とが同軸になるように、回転検出器6の回転軸に接続されている。回転検出器6として、例えば、ロータリエンコーダが適用できる。
ローラ5は、ガイドレール4に接触している。このため、乗りかご1が昇降すると、ローラ5が回転するので、回転検出器6が回転する。回転検出器6が回転に伴って出力する回転位置信号に基づいて、後述する安全制御装置が、乗りかご1の走行速度を監視している。
なお、速度センサとして、画像センサが適用されてもよい。この場合、画像センサによって取得されるガイドレール4の表面状態の画像情報に基づいて、乗りかご1の位置および速度が検出される。例えば、所定時間における画像特徴量の移動距離から速度が算出される。
電動操作器10は、本実施例では電磁操作器であり、乗りかご1の上部に配置される。電磁操作器は、例えば、ソレノイドもしくは電磁石によって作動する可動片もしくは可動杆を備えるものである。電動操作器10は、速度センサ(5,6)によって乗りかご1の所定の過速状態が検出されるときに作動する。このとき、操作レバー11に機械的に接続されている駆動機構(12~20)により、引上げロッド21が引き上げられる。これにより、非常止め装置2が制動状態となる。
なお、駆動機構(12~20)については後述する。
非常止め装置2は、乗りかご1の左右に一台ずつ配置される。各非常止め装置2が備える図示しない一対の楔状制動子は、制動位置および非制動位置の間で可動であり、制動位置においてガイドレール4を挟持する。さらに、制動子が、乗りかご1の下降により、乗りかご1に対して相対的に上昇すると、制動子とガイドレール4との間に作用する摩擦力により制動力が生じる。これにより、非常止め装置2は、乗りかご1が過速状態に陥ったときに作動し、乗りかご1を非常停止させる。
本実施例のエレベータ装置は、ガバナロープを用いない、いわゆるロープレスガバナシステムを備えるものであり、乗りかご1の昇降速度が定格速度を超えて第1過速度(例えば、定格速度の1.3倍を超えない速度)に達すると、駆動装置(巻上機)の電源およびこの駆動装置を制御する制御装置の電源が遮断される。また、乗りかご1の下降速度が第2過速度(例えば、定格速度の1.4倍を超えない速度)に達すると、乗りかご1に設けられる電動操作器10が電気的に作動され、非常止め装置2を作動させて、乗りかご1が非常停止される。
本実施例において、ロープレスガバナシステムは、前述の速度センサ(5,6)と、速度センサの出力信号に基づいて乗りかご1の過速状態を判定する安全制御装置とから構成される。この安全制御装置は、速度センサの出力信号に基づいて乗りかご1の速度を計測し、計測される速度が第1過速度に達したと判定すると、駆動装置(巻上機)の電源およびこの駆動装置を制御する制御装置の電源を遮断するための指令信号を出力する。また、安全制御装置は、計測される速度が第2過速度に達したと判定すると、電動操作器10を作動させるための指令信号を出力する。
なお、本実施例において、図1においては図示されないが、安全制御装置は、電動操作器10とともに、乗りかご1の上部に配置される。
以下、引上げロッド21を駆動する駆動機構(12~20)について説明する。
電動操作器10の操作レバー11と第1の作動片16が連結され、略T字状の第1リンク部材が構成される。操作レバー11および第1の作動片16はそれぞれT字の頭部および足部を構成する。略T字状の第1リンク部材は、操作レバー11と第1の作動片16の連結部において、第1の作動軸19を介してクロスヘッド50に回動可能に支持される。T字の足部となる第1の作動片16における操作レバー11と第1の作動片16の連結部とは反対側の端部に、一対の引上げロッド21の一方(図中左側)の端部が接続される。
接続片17と第2の作動片18が連結され、略T字状の第2リンク部材が構成される。接続片17および第2の作動片18はそれぞれT字の頭部および足部を構成する。略T字状の第2リンク部材は、接続片17と第2の作動片18の連結部において、第2の作動軸20を介してクロスヘッド50に回動可能に支持される。T字の足部となる第2の作動片18における接続片17と第2の作動片18の連結部とは反対側の端部に、一対の引上げロッド21の他方(図中左側)の端部が接続される。
筐体30の内部から外部に伸びる操作レバー11の端部と、接続片17の両端部の内、第2の作動軸20よりも乗りかご1の上部に近い端部とが、それぞれ、乗りかご1上に横たわる駆動軸12の一端(図中左側)と他端(図中右側)とに接続される。駆動軸12は、クロスヘッド50に固定される固定部14を摺動可能に貫通している。また、駆動軸12は、押圧部材15を貫通し、押圧部材15は駆動軸12に固定されている。なお、押圧部材15は、固定部14の第2リンク部材(接続片17、第2の作動片18)側に位置する。固定部14と押圧部材15の間に、弾性体である駆動ばね13が位置し、駆動ばね13には駆動軸12が挿通されている。
電動操作器10が作動すると、すなわち本実施例では電磁石への通電が遮断されると、駆動ばね13の付勢力に抗して操作レバー11の動きを拘束する電磁力が消失するので、押圧部材15に加わる駆動ばね13の付勢力によって、駆動軸12が長手方向に沿って駆動される。このため、第1リンク部材(操作レバー11、第1の作動片16)が第1の作動軸19の回りに回動するとともに、第2リンク部材(接続片17、第2の作動片18)が第2の作動軸20の回りに回動する。これにより、第1リンク部材の第1の作動片16に接続される一方の引上げロッド21が駆動されて引き上げられるとともに、第2リンク部材の第2の作動片18に接続される他方の引上げロッド21が駆動されて引き上げられる。
図2は、本実施例における電動操作器10の機構部を示す、図1の設置状態における平面図である。なお、図2に示す電動操作器10の機構部は、図1においては、筐体30内に格納されている。
図2には、電動操作器10を駆動および制御するための回路構成を併記する。
図2において(ただし、2点鎖線部は除く)、非常止め装置2(図1)は非制動状態であり、電動操作器10は待機状態である。すなわち、エレベータ装置は、通常の運転状態である。
図2に示すように、待機状態においては、操作レバー11に接続される可動部材である可動子(34a,34b,34c)が、コイルが通電されて励磁されている電磁石35a,35bに、電磁力によって吸着されている。これにより、駆動軸12(図1)および操作レバー11を介して可動子に作用する駆動ばね13(図1)の付勢力Fに抗して、可動子の動きが拘束されている。したがって、電動操作器10は、駆動ばね13の付勢力に抗して、駆動機構(12~20:図1)の動きを拘束している。
可動子は、電磁石35a,35bの磁極面に吸着される吸着部34aと、吸着部34aに固定され、操作レバー11が接続される支持部34bを有する。操作レバー11は、接続ブラケット38を介して、可動子における支持部34bに回動可能に接続される。電動操作器10において、待機時に可動子の吸着部34aが位置する位置には、可動子検出スイッチ109が設けられる。
可動子は、さらに、吸着部34aに固定されるカム部34cを有する。可動子が待機位置に位置するとき、カム部34cによって可動子検出スイッチ109が操作される。可動子検出スイッチ109は、カム部34cによって操作されると、オン状態からオフ状態へ、もしくはオフ状態からオン状態へ、遷移する。したがって、可動子検出スイッチ109の状態に応じて、可動子が待機位置に位置しているか否かを検出できる。本実施例では、安全制御装置103が、可動子検出スイッチ109の状態に基づいて、可動子が待機位置に位置しているか否かを判定する。
なお、本実施例では、可動子検出スイッチ109は、カム部34cによって操作されているとき、オン状態である。
本実施例では、可動子(34a,34b,34c)において、少なくとも吸着部34aは、磁性体からなる。磁性体として、好ましくは、低炭素鋼やパーマロイ(鉄・ニッケル合金)などの軟磁性体が適用される。
図2中における他の機構部(36,37,39,41)については、後述する。
電磁石35a,35bは、直流電源300によって励磁される。電磁石35aの励磁回路において、電磁石35aのコイルの一端は、直列接続される電気接点104a,105a並びにフューズ107aを介して、直流電源300の高電位側に接続され、かつ電磁石35aのコイルの他端は、直流電源300の低電位側に接続される。電磁石35bの励磁回路において、電磁石35bのコイルの一端は、直列接続される電気接点104b,105a並びにフューズ107bを介して、直流電源300の高電位側に接続され、かつ電磁石35bのコイルの他端は、直流電源300の低電位側に接続される。
本実施例において、直流電源300は、商用単相交流電源からの交流電力を直流電力に変換する整流装置や電力変換装置から構成される。商用単相交流電源500は、巻上機200、ならびに巻上機200を駆動制御するエレベータ制御装置7へ電力を供給する商用三相交流電源400の一相でもよい。
直流電源300は、電磁石35a,35bのほか、安全制御装置103、回転検出器6、電気接点104a,104b,105a,105bを動作させるための電源、並びに後述するアンサーバック信号(106a,106b)を生成するための電源となる。
直流電源300の出力には、停電時や電圧低下時に負荷への電力供給を短時間だけ補償するために、バッテリ111が接続されている。これにより、商用単相交流電源500の瞬時停電や瞬時電圧低下の場合に、直流電力の供給が維持される。
なお、フューズ107a,107bは、それぞれ、電磁石35a,35bの過電流保護のために、励磁回路中に設けられる。
電気接点104a,105a,104b,105bは、安全制御装置103によってオン・オフが制御される。電動操作器10の待機状態では、安全制御装置103は、電気接点104a,105a,104b,105bの各々を、オン状態に制御する。これにより、電磁石35a,35bのコイルが通電されるので、電磁石35a,35bが電磁力を発生する。
なお、電気接点104a,105a,104b,105bの各々は、例えば、電磁リレー、電磁接触器、電磁開閉器などが備える常開接点から構成される。電磁石35a,35bの各励磁回路において、複数(図2では2個)の電気接点が直列接続されていることにより、後述するように非常止め装置2を作動させるために複数の電気接点をオフ状態に制御する時に一つの接点にオン故障が生じていても、電磁石の通電が遮断される。したがって、電動操作器10の動作の信頼性が向上する。なお、オン故障は、例えば、接点の溶着によって発生する。
他の電気機器部(37,112)については、後述する。また、信号線106a,106bは、電磁石35a,35bの各励磁回路からのアンサーバック信号を安全制御装置103に入力するために用いられる。
信号線106aを介して安全制御装置103に入力されるアンサーバック信号(以下、「アンサーバック信号(106a)」と記す)は、電磁石35aのコイルの両端の内、電気接点104a,105aを介して直流電源300の高電位側に接続される一端の電位を示す。したがって、アンサーバック信号(106a)は、電磁石35aが通電されていれば、直流電源300の高電位側の電位(高電位(HIGH))を示し、電磁石35aが通電されていなけれ、直流電源300の低電位側の電位(低電位(LOW))を示す。このようなアンサーバック信号(106a)が示す電位に基づいて、安全制御装置103は、電磁石35aの通電状態を検出する。
信号線106bを介して安全制御装置103に入力されるアンサーバック信号(以下、「アンサーバック信号(106b)」と記す)は、電磁石35bのコイルの両端の内、電気接点104b,105bを介して直流電源300の高電位側に接続される一端の電位を示す。したがって、アンサーバック信号(106b)は、電磁石35bが通電されていれば、直流電源300の高電位側の電位(高電位(HIGH))を示し、電磁石35bが通電されていなければ、直流電源300の低電位側の電位(低電位(LOW))を示す。このようなアンサーバック信号(106b)が示す電位に基づいて、安全制御装置103は、電磁石35bの通電状態を検出する。
次に、非常止め装置2が作動する時における電動操作器10の動作について説明する。
安全制御装置103は、回転検出器6からの回転位置信号Sに基づいて乗りかご1の所定の過速状態(前述の第2過速度)を検出すると、電気接点104a,105a,104b,105bの各々に対し、オフ指令を出力する。オフ指令により、電気接点104a,105a,104b,105bは、オン状態(図2)からオフ状態に遷移する。このため、電磁石35a,35bの励磁が停止されるので、可動子(34a,34b,34c)に作用する電磁力が消失する。これにより、可動子の吸着部34aが電磁石35a,35bに吸着されることによる可動子の拘束が解けるので、可動子は、駆動ばね13の付勢力(図2におけるF)によって、待機状態における位置(図2)から、駆動ばね13の付勢力の方向(図中の右方向)に、位置Pまで移動する。
なお、図2においては、移動後の可動子を2点鎖線によって示す。
可動子の拘束が解けるのに伴い、駆動軸12の押圧部材15(図1)が受ける、固定部14(図1)から押圧部材(図1)へ向かう方向の、駆動ばね13(図1)の付勢力によって駆動軸12が駆動される。駆動軸12が駆動されると、駆動軸12に接続される第1リンク部材(操作レバー11および第1の作動片16:図1)が第1の作動軸19(図1)の回りに回動する。これにより、第1の作動片16に接続される引上げロッド21(図1)が引き上げられる。また、駆動軸12が駆動されると、駆動軸12に接続される第2リンク部材(接続片17および第2の作動片18:図1)が第2の作動軸20(図1)の回りに回動する。これにより、第2の作動片18に接続される引上げロッド21(図1)が引き上げられる。
次に、電動操作器10の復帰動作について説明する。
電動操作器10を、電磁石35a,35bの消磁により可動子が位置Pに移動する作動状態から、図2に示すように可動子が電磁石35a,35bに吸着される待機状態に復帰させるためには、次に述べるように、説明を省略した機構部(36,37,39,41)および電気機器部(37,112)によって、可動子(34a,34b,34c)を移動位置(図2における位置P)から待機時の位置(図2)に戻す。
電動操作器10は、可動子を駆動するために送りねじ36を有する。送りねじ36は、モータ37の回転軸に同軸に接続されるとともに、支持部材41によって回転可能に支持される。電磁石35a,35bは、送りナット部(図示せず)を備える電磁石支持板39に固定されている。電磁石支持板39における送りナット部は送りねじ36と螺合する。送りねじ36は、モータ37によって回転される。モータ37は、モータ制御装置112によって駆動される。
モータ制御装置112は、モータ37の駆動回路を備えており、エレベータ制御装置7からの制御指令に応じて、モータ37の回転を制御する。モータ37は、DCモータおよびACモータのいずれでもよい。
エレベータ制御装置7は、乗りかご1の運転を制御し、エレベータ装置の動作状態に関する情報を有している。本実施例では、上述のように、エレベータ制御装置7は、さらに、電動操作器10が備えるモータ37を制御する機能を有する。
なお、本実施例において、エレベータ制御装置7は、巻上機200が備える電動機201を駆動するインバータ装置などの電力変換装置、電力変換装置を制御することにより電動機201を制御する制御部、巻上機200が備えるブレーキ装置202の直流電源、ブレーキ装置202の開閉を制御する制御部を備えている。エレベータ制御装置7には、商用三相交流電源400から、電磁接触器、電磁開閉器などが備える常開接点を介して、交流電力が供給される。通常、常開接点は閉じている。
安全制御装置103は、乗りかご1の速度が上述の第1過速度に達したと判定すると、指令信号Scを出力し、Scにより電磁接触器や電磁開閉器などに指令して、常開接点を開く。これにより、商用三相交流電源400からエレベータ制御装置7への電力供給が遮断されるので、電動機201の駆動制御が停止するとともに、ブレーキ装置202が制動状態となる。したがって、乗りかご1が非常停止される。
監視装置600は、エレベータ制御装置7が有する情報に基づいて、エレベータ装置の動作状態を監視する。監視装置600は、エレベータ装置に異常が発生すると、エレベータ装置の設置場所から地理的に離れた場所に在る管制センタ800に設置される監視用サーバ801へ、異常発報信号や、異常を示す動作状態に関する情報を、通信ネットワーク700を介して送信する。
電動操作器10を待機状態に復帰させるとき、エレベータ制御装置7は、モータ制御装置112に対し、モータ37の回転指令を送出する。モータ制御装置112は、回転指令を受けると、モータ37を駆動して送りねじ36を回転させる。回転する送りねじ36と電磁石支持板39が備える送りナット部とによって、モータ37の回転が、送りねじ36の軸方向に沿った電磁石35a,35bの直線的移動に変換される。これにより、電磁石35a,35bは、可動子(34a,34b,34c)の移動位置Pに近づき、可動子に当接する。
モータ制御装置112は、モータ37の制御のために、モータ電流を監視している。上述のように電磁石35a,35bが可動子に当接すると、モータ37の負荷が増大するので、モータ電流が増加する。モータ制御装置112は、モータ電流が増加して所定値を超えたら、電磁石35a,35bが可動子に当接したと判定する。モータ制御装置112は、この判定結果を、安全制御装置103およびエレベータ制御装置7に送る。
安全制御装置103は、モータ制御装置112から判定結果を受けると、電気接点104a,105a,104b,105bの各々に対し、オン指令を出力する。オン指令により、電気接点104a,105a,104b,105bは、オフ状態からオン状態に遷移する。このため、電磁石35a,35bが励磁される。可動子における吸着部34aは、励磁された電磁石35a,35bによる電磁力が作用して、電磁石35a,35bに吸着される。
エレベータ制御装置7は、モータ制御装置112から前述の判定結果を受けると、モータ37の逆転指令をモータ制御装置112に送る。モータ制御装置112は、逆転指令を受けると、モータ37の回転方向を逆にして、送りねじ36を逆転させる。これにより、電磁石35a,35bに吸着されている可動子は、駆動ばね13の付勢力を受けながら、電磁石35a,35bとともに、待機時の位置(図2)に向けて移動する。
可動子(34a,34b,34c)が備えるカム部34cは、電動操作器10が作動して可動子(34a,34b,34c)が位置Pまで移動してから、電動操作器10が復帰動作を完了する直前(図3)まで、可動子検出スイッチ109から離れている。したがって、このとき、可動子検出スイッチ109はオフ状態である。
電磁石35a,35bに吸着された可動子(34a,34b,34c)が位置Pから待機位置に到達すると、可動子検出スイッチ109が、可動子が備えるカム部34cによって操作される。可動子検出スイッチ109が操作されると、エレベータ制御装置7は、可動子が待機位置に位置していると判定する。エレベータ制御装置7は、この判定結果に基づき、モータ37の停止指令をモータ制御装置112に送る。モータ制御装置112は、停止指令を受けると、モータ37の回転を停止する。
次に、停電時および復電時における本実施例のエレベータ装置の概略動作について説明する。
安全制御装置103は、直流電源300の出力端子間電圧を検出し、検出電圧の低下により停電を検出する。安全制御装置103は、停電を検出すると、回転検出器6からの回転位置信号Sに基づいて検出した乗りかご1の速度、走行方向および位置を不揮発性記憶装置130に記憶する。このとき、安全制御装置103は、バッテリ111の蓄電電力によって、乗りかご1の速度、走行方向および位置の検出を継続する。
停電発生時における乗りかご1の走行状態を示す、速度、走行方向および位置のデータは、不揮発性記憶装置130に記憶されるため、停電中であっても、消去されずに保持される。なお、不揮発性記憶装置としては、EPROMなどの半導体メモリや、磁気メモリが、適用される。
なお、本実施例における安全制御装置103は、回転検出器6の回転位置信号Sに基づいて乗りかご1の速度を検出する機能のほか、回転位置信号Sに基づいて、乗りかご1の走行方向および位置を検出する機能を有する。乗りかご1の走行方向は、回転位置信号Sが示す回転検出器6の回転方向により、検出される。
復電時に、安全制御装置103は、不揮発性記憶装置130に記憶されている乗りかご1の停電時における走行状態に関するデータを、エレベータ制御装置7に送信する。なお、安全制御装置103は、直流電源300の出力端子間電圧を検出し、検出電圧の復帰により復電を検出した時、もしくは、エレベータ制御装置7からの指令に応じて、データをエレベータ制御装置7へ送信する。
エレベータ制御装置7は、復電時に、安全制御装置103から受信した、停電時における乗りかご1の走行状態に関するデータに基づいて、復電時に電動操作器10の正常な復帰動作が可能かを判定する。エレベータ制御装置7は、復帰動作が可能な走行状態であると判定すると、モータ制御装置112を動作させることにより、電動操作器10を待機状態に復帰させる。
非常止め装置2における制動子のガイドレール4へのかみこみが大である場合には、電動操作器10の正常な復帰動作が難しくなる。非常止め装置2は、乗りかご1が下降時に過速状態に陥ると作動する。さらに、乗りかご1の下降に伴って制動子がガイドレール4を大きく噛み込むことによって大きな摩擦力が発生すると、乗りかご1が非常停止する。乗りかご1が非常停止した後、非常止め装置2の作動状態を安全に解除するためには、ガイドレールに対する制動子の噛み込み状態を解除しなければならないため、専門技術者による作業が必要となる。
上述のように、乗りかご1の走行方向が下降方向でありかつ速度が大であると、非常止め装置2における制動子の噛み込みが大となり、電動操作器10の正常な復帰動作が難しくなる。そこで、本実施例において、エレベータ制御装置7は、停電時における乗りかご1の走行方向および速度に基づき、電動操作器10の正常な復帰動作が可能か判定するとともに、乗りかご1を運転して非常止め装置2の作動状態を解除するかを判定する。
例えば、エレベータ制御装置7は、停電時に乗りかご1が低速度で下降していたと判定した場合、乗りかご1を上昇運転するように巻上機200を制御して非常止め装置2の作動状態を安全に解除してから、モータ制御装置112に指令して電動操作器10の復帰動作を実行する。
図3は、停電時および復電時における本実施例の乗りかご1の動作の一例を示す動作状態図である。
停電発生時において、乗りかご1は、下降方向に走行している。電動操作器10における電磁石35aが停電により消磁されるので、電動操作器10が作動し、可動子(図4中では吸着部34aのみ示す)が待機位置から移動する。乗りかご1は、低速度で下降していたため、ブレーキ装置202によって制動されると停電発生時の位置よりも下方で停止する。
復電時において、乗りかご1は、電動操作器10の復帰動作の前に非常止め装置2の作動状態を解除するために、エレベータ制御装置7によって上昇方向に自動運転されて、停止する。
非常止め装置2の作動状態が解除されると、電動操作器10は、電磁石35aを駆動して可動子を待機位置に戻すことにより、待機状態に復帰する。
図4は、停電時および復電時における本実施例の乗りかごの動作の他の例を示す動作状態図である。
停電発生時において、乗りかご1は、上昇方向に走行している。そのため、図3の例と同様に、電動操作器10は作動するが、非常止め装置2における制動子のガイドレール4への噛み込みは実質的に発生しない。このため、復電時には、乗りかご1を運転することなく、電動操作器10の復帰動作が実行される。
図5は、本実施例における安全制御装置103の停電時における処理動作を示すフローチャートである。適宜、図2を参照しながら説明する。
本実施例における安全制御装置103は、マイクロコンピュータなどのコンピュータシステムを備えている。このコンピュータシステムが所定のプログラムを実行することにより、安全制御装置103は停電時処理を実行する。
ステップS301において、安全制御装置103は、電動操作器10の電磁石35a,35b用の電源電圧が所定の閾値未満であるかを判定する。これにより、安全制御装置103は、停電の発生を検出する。
本実施例では、安全制御装置103は、直流電源300の直流出力電圧を検出している。安全制御装置103は、直流出力電圧の検出値が所定の閾値未満であるかを判定する。
安全制御装置103は、電源電圧が所定の閾値未満であると判定すると(ステップS301のYES)、すなわち停電が発生したと判定すると、次にステップS302を実行する。安全制御装置103は、電源電圧が所定の閾値未満ではない判定すると(ステップS301のNO)、すなわち停電が発生していないと判定すると、ステップS301を再度実行して電源電圧の監視を継続する。
ステップS302において、安全制御装置103は、乗りかご1の走行方向、速度および位置のデータ、すなわち乗りかご1の走行状態に関するデータを、不揮発性記憶装置130を用いて、記憶するとともにデータを保持する。安全制御装置103は、停電中において、バッテリ111の蓄電電力により走行状態を逐次検出して不揮発性記憶装置130にデータを書き込む。
次に、ステップS303において、安全制御装置103は、バッテリ111から電磁石35a,35bへの電力供給を遮断して、電動操作器10を作動させる。このとき、安全制御装置103は、第2過速度を検出した場合と同様に、電気接点104a,105a,104b,105bの各々に対し、オフ指令を出力する。
停電によりバッテリ111の電圧が低下すれば、電動操作器10は作動する。このとき、バッテリ111から安全制御装置103や速度センサ(5,6)への電力供給も消失する。このため、安全制御装置103は、乗りかご1の走行状態の検出ができなくなる。これに対し、ステップS303によれば、電磁石35a,35bへの電力供給を遮断することにより、バッテリ111に残存する蓄電電力により安全制御装置103や速度センサ(5,6)の動作を継続することができる。したがって、停電発生時から乗りかご1がブレーキ装置202によって制動されて停止するまでの間、安全制御装置103は、乗りかご1の走行状態を検出して、不揮発性記憶装置130にデータを書き込むことができる。
このように、停電時には、安全制御装置103が乗りかご1の走行状態を検出し、検出したデータを保持する。これにより、復電時に、エレベータ制御装置7は、安全制御装置103が保持するデータを用いて、乗りかご1の運転を再開することができる。
さらに、本実施例では、以下に説明するように、エレベータ制御装置7は、安全制御装置103が保持するデータを、停電時に作動した電動操作器10を復帰させるために用いる。
図6は、本実施例におけるエレベータ制御装置7の、電動操作器10を復帰させるための処理動作を示すフローチャートである。適宜、図2を参照しながら説明する。
本実施例におけるエレベータ制御装置7は、安全制御装置103とは独立に、マイクロコンピュータなどのコンピュータシステムを備えている。このコンピュータシステムが所定のプログラムを実行することにより、エレベータ制御装置7は電動操作器10の復帰処理を実行する。
商用三相交流電源400がエレベータ装置に電力を供給しているとき、エレベータ制御装置7は、ステップS401において、可動子検出スイッチ109がオフであるかを判定する。すなわち、エレベータ制御装置7は、電動操作器10が作動したかを判定する。エレベータ制御装置7は、可動子検出スイッチ109がオフではなく、電動操作器10が作動していないと判定すると(ステップS401のNO)、電動操作器10の復帰処理を終了する。エレベータ制御装置7は、可動子検出スイッチ109がオフであり、電動操作器10が作動していると判定すると(ステップS401のYES)、次に、ステップS402を実行する。
ステップS402において、エレベータ制御装置7は、安全制御装置103における不揮発性記憶装置130に停電時における乗りかご1の走行状態に関するデータ、すなわち走行方向、速度および位置のデータが記憶されているかを判定する。したがって、ステップS402において、エレベータ制御装置7は、安全制御装置103による前述(図5)の停電時処理が実行されたかを判定する。
例えば、エレベータ制御装置7は、不揮発性記憶装置130からデータを取得できれば、データが記憶されていると判定し、データを取得できなければ、データが記憶されていないと判定する。
エレベータ制御装置7は、走行方向、速度および位置のデータが記憶されていないと判定すると(ステップS402のNO)、ステップS403およびS404をスキップして、次にステップS405を実行する。この場合、電動操作器10は、停電によらず、非常停止のために動作していると推定される。このため、ステップS405において、エレベータ制御装置7は、監視装置600を用いて、管制センタ800に設置される監視用サーバ801へ、異常を発報するとともに、エレベータ装置を休止状態にする。
エレベータ制御装置7は、走行方向、速度および位置のデータが記憶されていると判定すると(ステップS402のYES)、次にステップS403を実行する。
ステップS403において、エレベータ制御装置7は、安全制御装置103が備える不揮発性記憶装置130から取得される乗りかご1の走行状態に関するデータに基づいて、停電発生時における乗りかご1の走行方向が下降方向、すなわち非常止め装置2の制動子のガイドレール4への噛み込みが発生し得る走行方向であるかを判定する。非常止め装置2の制動子のガイドレール4への噛み込みが発生し得る走行方向とは、電動操作器10の復帰動作が難しくなり得る走行方向である。
エレベータ制御装置7は、走行方向が下降方向であり、電動操作器10の復帰動作が難しくなり得ると判定すると(ステップS403のYES)、次に、ステップS404を実行する。また、エレベータ制御装置7は、走行方向が下降方向ではない、すなわち上昇方向もしくは乗りかご1が停止であり、電動操作器10の復帰動作が可能であると判定すると(ステップS403のNO)、次に、ステップS406を実行する。
エレベータ制御装置7は、走行方向が下降方向であり、電動操作器10の復帰動作が難しくなり得ると判定すると(ステップS403のYES)、次に、ステップS404を実行する。また、エレベータ制御装置7は、走行方向が下降方向ではない、すなわち上昇方向もしくは乗りかご1が停止であり、電動操作器10の復帰動作が可能であると判定すると(ステップS403のNO)、次に、ステップS406を実行する。
ステップS404において、エレベータ制御装置7は、安全制御装置103が備える不揮発性記憶装置130から取得される乗りかご1の走行状態に関するデータに基づいて、停電発生時における乗りかご1の速度が所定の閾値以上であるかを判定する。このとき、エレベータ制御装置7は、電動操作器10によって作動した非常止め装置2が備える制動子のガイドレール4への噛み込みが大であり電動操作器10の復帰動作が難しいか、を判定している。
エレベータ制御装置7は、乗りかご1の速度が閾値以上であると判定すると(ステップS404のYES)、すなわち、電動操作器10の復帰動作が難しいと判定すると、次に、ステップS405を実行する。S405において、エレベータ制御装置7は、監視装置600を用いて、管制センタ800に設置される監視用サーバ801へ、異常を発報するとともに、エレベータ装置を休止状態にする。
また、エレベータ制御装置7は、乗りかご1の速度が閾値以上ではないと判定すると(ステップS404のNO)、すなわち、電動操作器10の復帰動作が可能であると判定すると、次に、ステップS406を実行する。
ステップS406において、エレベータ制御装置7は、安全制御装置103が備える不揮発性記憶装置130から取得される乗りかご1の走行状態に関するデータに基づいて、乗りかご1の現在の位置が、不揮発性記憶装置130に記憶されている停電時における乗りかご1の停止前の位置よりも下方であるかを判定する。
なお、本実施例において、エレベータ制御装置7は、不揮発性記憶装置130に記憶されている、停電時における乗りかご1の停止位置を、乗りかご1の現在位置とする。また、停電時における乗りかご1の停止前の位置は、停止前の位置データが複数ある場合、複数データの内のいずれかが示す位置である。したがって、ステップS406では、エレベータ制御装置7は、停電中に乗りかごが下降したかを判定している。
非常止め装置2の制動子のガイドレール4への噛み込みは、電動操作器10により非常止め装置2が作動した後、乗りかご1が下降すると発生する。制動子の噛み込みが発生していると、電動操作器10を復帰動作させる前に、非常止め装置2を上昇方向に運転して、制動子の噛み込み、すなわち非常止め装置2の作動状態を解除する必要がある。したがって、ステップS406において、エレベータ制御装置7は、停電中に乗りかご1が下降したかを判定することにより、電動操作器10を復帰動作させる前に乗りかご1の上昇方向へ運転するかを判定している。
エレベータ制御装置7は、乗りかご1の現在位置が、不揮発性記憶装置130に記憶されている停電時における乗りかご1の停止前の一位置よりも下方であると判定すると(ステップS406のYES)、すなわち乗りかご1の上昇方向への運転が必要と判定すると、次にステップS407を実行する。また、エレベータ制御装置7は、乗りかご1の現在位置が、不揮発性記憶装置130に記憶されている停電時における乗りかご1の停止前のいずれの位置よりも下方ではないと判定すると(ステップS406のNO)、すなわち乗りかご1の上昇方向への運転が不要と判定すると、ステップS407をスキップして、次にステップS408を実行する。
ステップS407において、エレベータ制御装置7は、乗りかご1を上昇(UP)運転する。このとき、エレベータ制御装置7は、不揮発性記憶装置130に記憶されている乗りが1の位置に基づいて乗りかご1の上昇運転を制御する。
本実施例では、エレベータ制御装置7は、現在位置(本実施例では、不揮発性記憶装置130に記憶されている停止位置)よりも高い位置、例えば、前述(ステップS406)の一位置もしくは現在位置からの高さが最も高い位置まで、乗りかご1を上昇(UP)運転した後、乗りかご1を停止させる。これにより、確実に、非常止め装置2の作動状態が解除される。
エレベータ制御装置7は、ステップS407を実行後、次に、ステップS408を実行する。
ステップS408において、エレベータ制御装置7は、前述したように、モータ制御装置112を用いて、復帰用モータ(図2におけるモータ37)を正転および逆転することにより、電動操作器10を待機状態に復帰させる。
上述のように、本実施例によれば、電動操作器10を制御して非常止め装置2を作動させる安全制御装置103が、停電時における乗りかご1の走行状態を検出して記憶し、復電時に、エレベータ制御装置7が、安全制御装置103が記憶している乗りかご1の走行状態に応じて、電動操作器10を待機状態に復帰させる。これにより、停電によって電動操作器10が作動しても、復電時にエレベータ装置を円滑に復旧できる。
なお、上述の実施例では、停電時における乗りかご1の走行状態を安全制御装置103が検出して記憶しているが、安全制御装置103とは独立に、停電時の走行状態検出用の制御装置を設けてもよい。なお、安全制御装置103は、乗りかご1の走行状態に応じて乗りかご1を非常停止する機能を有しているので、さらに図5に示したような停電時処理を実行する機能を有していても、マイクロコンピュータなどの部品の点数が増えることがない。
本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置き換えをすることが可能である。
例えば、可動子検出スイッチ109に代えて、他の位置検出センサ、例えば、光電式位置センサ、磁気式位置センサ、近接センサ(容量型、誘導型)などを適用してもよい。
また、電動操作器10は、乗りかご1の上方部のほか、下方部や側方部に設けられてもよい。
また、エレベータ装置は、機械室を有するものでもよいし、機械室を有しないいわゆる機械室レスエレベータでもよい。
1…乗りかご、2…非常止め装置、4…ガイドレール、5…ローラ、6…回転検出器、7…エレベータ制御装置、10…電動操作器、11…操作レバー、12…駆動軸、13…駆動ばね、14…固定部、15…押圧部材、16…第1の作動片、17…接続片、18…第2の作動片、19…第1の作動軸、20…第2の作動軸、21…引上げロッド、30…筐体、34a…吸着部、34b…支持部、34c…カム部、35a,35b…電磁石、36…送りねじ、37…モータ、38…接続ブラケット、39…電磁石支持板、41…支持部材、50…クロスヘッド、103…安全制御装置、104a,105a,104b,105b…電気接点、106a,106b…信号線、107a,107b…フューズ、109…可動子検出スイッチ、111…バッテリ、112…モータ制御装置、200…巻上機、電動機…201、ブレーキ装置202、300…直流電源、400…商用三相交流電源、500…商用単相交流電源、600…監視装置、700…通信ネットワーク、800…管制センタ、801…監視用サーバ
Claims (10)
- 乗りかごと、
前記乗りかごに設けられる非常止め装置と、
前記非常止め装置を作動させる電動操作器と、
を備えるエレベータ装置において、
停電の間に、前記乗りかごの走行状態を検出して記憶する第1制御装置と、
前記第1制御装置が記憶する前記走行状態に応じて、前記停電に伴い作動した前記電動操作器を待機状態に復帰させる第2制御装置と、
を備えることを特徴とするエレベータ装置。 - 請求項1に記載のエレベータ装置において、
前記第2制御装置は、前記走行状態に応じて、前記電動操作器を前記待機状態に復帰させる前に、前記乗りかごを上昇方向に運転することを特徴とするエレベータ装置。 - 請求項1に記載のエレベータ装置において、
前記走行状態には、前記乗りかごの走行方向および速度が含まれ、
前記第2制御装置は、前記走行方向および前記速度に応じて、前記電動操作器を前記待機状態に復帰させることを特徴とするエレベータ装置。 - 請求項3に記載のエレベータ装置において、
前記第2制御装置は、前記走行方向が下降方向ではない場合、ならびに、前記走行方向が前記下降方向でありかつ前記速度が所定の閾値よりも小さい場合に、前記電動操作器を前記待機状態に復帰させることを特徴とするエレベータ装置。 - 請求項2に記載のエレベータ装置において、
前記走行状態には、前記乗りかごの位置が含まれ、
前記第2制御装置は、前記位置に応じて、前記電動操作器を前記待機状態に復帰させる前に、前記乗りかごを前記上昇方向に運転することを特徴とするエレベータ装置。 - 請求項5に記載のエレベータ装置において、
前記第2制御装置は、前記乗りかごの現在の位置が、前記停電の間における一位置よりも下である場合、前記乗りかごを前記上昇方向に運転することを特徴とするエレベータ装置。 - 請求項2に記載のエレベータ装置において、
前記走行状態には、前記乗りかごの走行方向および速度ならびに位置が含まれ、
前記第2制御装置は、前記走行方向および前記速度に応じて、前記電動操作器を前記待機状態に復帰させ、
前記第2制御装置は、前記位置に応じて、前記電動操作器を前記待機状態に復帰させる前に、前記乗りかごを前記上昇方向に運転することを特徴とするエレベータ装置。 - 請求項1に記載のエレベータ装置において、
前記第1制御装置には、前記停電の間、バッテリからの電力が供給されることを特徴とするエレベータ装置。 - 請求項8に記載のエレベータ装置において、
前記電動操作器には、前記バッテリからの前記電力が供給され、
前記第1制御装置は、前記停電の時、前記電動操作器への電力供給を遮断して、前記電動操作器を作動させることを特徴とするエレベータ装置。 - 請求項1に記載のエレベータ装置において、
前記電動操作器は、電磁石を備え、前記電磁石が消磁されると作動することを特徴とするエレベータ装置。
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---|---|---|---|---|
JP2014084194A (ja) * | 2012-10-23 | 2014-05-12 | Hitachi Ltd | エレベーターの非常止め装置 |
JP2018167914A (ja) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 株式会社日立製作所 | エレベーター装置 |
WO2021044662A1 (ja) * | 2019-09-06 | 2021-03-11 | 株式会社日立製作所 | 非常止め装置及びエレベーター |
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