JPH0383777A - 油圧エレベータの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は油圧エレベータの制御装置に関するものであ
り、特に、可変速形の電動機で油圧ポンプを駆動し、圧
油を油圧ジヤツキのシリンダに送排出することによりか
ごを走行させる油圧エレベータの制御装置に関するもの
である。

［従来の技術］ 従来の油圧エレベータの油圧制御方式には、流量制御弁
による方式、ポンプ制御方式、電動機回転数制御方式が
ある。

流量制御弁による方式では、かご上昇時に電動機を定速
度回転で駆動し、油圧ポンプから定吐出量の油を油タン
クに戻しておいて、起動指令が出ると油タンクへ戻す量
を流量制御弁で調節１−でかご速度を制御する。また、
下降時には自重によるかごの降下を流量制御弁で調節し
てかご速度を制御する。しかし、この方式では、上昇時
に余分な油を循環させることと、下降時に位置エネルギ
ー損失が大きく、油温の上昇が著しい。そこで、この欠
点を補うものとして、上昇時は必要な油量のみを送出し
、下降時は電動機を回生制動させる方式がある。この方
式にはポンプ制御方式と電動機回転数制御方式がある。

ポンプ制御方式では、可変容量形のポンプを用いてポン
プ自身の吐出量を制御装置により可変とするものである
。しかし、この方式では、制御装置及びポンプの構造が
複雑となり、装置全体が高価となる。

これに対して、近年半導体の技術進歩に伴ない、電圧、
及び周波数を変化させて誘導電動機を広い範囲に亘って
回転数制御（ＶＶＶＦ制御）する方式が案出されている
。これを用いたのが、電動機回転数制御方式であり、定
吐出形ポンプを用いてポンプの吐出量を電動機の回転数
を変えることにより、可変制御するもので、安価で且つ
信頼性が高い。

ところが、この種の油圧ポンプには必ず漏れがある。こ
のため、例えば、実公昭６４−３１１号公報に示すよう
に、ポンプの漏れ量に応じて電動機の走行パターンを補
正するバイアスパターンと、かご速度に対応した走行パ
ターンを重畳して、かご速度に対応させる方式が提案さ
れている。

これは、かごを起動させない程度の低速度で電動機を運
転するバイアスパターン信号と、かごを走行させる走行
パターン信号とを重畳させて、この重畳されたパターン
信号で電動機を制御してかごを円滑に起動させるもので
ある。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の油圧エレベータの制御装置では、起
動ショックを緩和するために、予め圧力をバランスさせ
ておくとともに、この定速回転時のポンプの漏れ量が高
速回転時と大差がないことを前提としてかご速度を制御
するものであった。

しかし、ポンプの漏れ量ＱＬは必ずしも一定ではなく諸
条件により変化し、一般に、次式の関係がある。

ＱＬ−に◆ｆ（μ、Ｎ、Ｐ） ただし、ＱＬ：ポンプの漏れ流量 Ｋ　：ポンプの漏れ係数 μ　＝油の粘度 Ｎ　：ポンプの回転数 Ｐ　：ポンプの負荷圧力 である。

したがって、ポンプによっては上記の低回転での補正バ
イアスパターンでの漏れ補正のみでは高速回転時、即ち
、かご全速時には低速時と同様にして漏れ量を完全に補
正しているとは限っていなかった。

このため、この種の制御では、かご速度の制御に対して
誤差が生じ得る虞れがあった。これを回避するために、
電動機の帰還制御を行なったとしても、このポンプの漏
れを正確に補正することは困難であり、かごの速度制御
の性能は低かった。

すなわち、帰還制御を採用する方式では電動機へのパタ
ーン信号をほぼかご速度に等しくなるようにモータ適度
に帰還して制御するため、装置自体が高価になっていた
。また、この方法でも正確に実かご速度を制御している
とはいえず、所定の誤差を含んでいた。したがって、こ
の速度に対する誤差が大きいと所定の位置で減速成いは
停止させる場合に、条件によっては低速走行時間があっ
たり、逆に、高速度で停止点に到達するため着床精度が
落ちたりしていた。このように、電動機を比較的精度良
く帰還制御しても、装置が高価な割に性能は十分ではな
かった。

そこで、この発明は所定のポンプの漏れを補正できるだ
けでなく、ポンプの漏れの変化に対しても、これを考慮
したパターン信号で電動機を制御することにより、安価
で、且つ、より正確なかご速度の制御が可能な油圧エレ
ベータの制御装置の提供を課題とするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明にかかる油圧エレベータの制御装置は、パター
ン信号により電動機をオープン制御して油圧ポンプ（１
２）を駆動し、前記油圧ポンプ（１２）と油圧ジヤツキ
間に配設した電磁切換弁（１１）を少なくとも下降運転
時または上昇及び下降の両運転時に励磁し、前記油圧ポ
ンプ（１２）によって圧油（３）を油圧ジヤツキのシリ
ンダ（２）に送排出してかご（５）を走行させる油圧エ
レベータ手段を有し、前記電動機のパターン信号をかご
速度指令に対応する走行パターンに前記油圧ポンプ（１
２）の所定の漏れ量を補正するバイアスパターンを加算
して生成するとともに、前記かご（５）の上昇及び下降
運転時の速度及び位置を各々検出して前記パターン信号
に常時帰還して実かご速度との差を補正するものである
。

［作用］ この発明の油圧エレベータの制御装置においては、かご
速度指令に対応する走行パターンに油圧ポンプ（１２）
の漏れ量を補正するバイアスパターンを予め加算すると
ともに、前記かご（５）の上昇及び下降運転時の速度及
び位置を各々検出して前記加算パターンに常時帰還して
実かご速度との差を補正し、油圧ポンプ（１２）の漏れ
量の変化に対応した電動機駆動用のパターン信号を生成
する。そして、このパターン信号によるオープン制御に
よって電動機を可変速制御し、油圧ポンプ（１２）を駆
動して、実かご速度を適正な走行パターンに一致させて
、かご（５）の走行を制御する。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図を用いて説明する。

第１図はこの発明の一実施例である油圧エレベータの制
御装置を示す全体構成図である。

図において、（１）は昇降路、（２）は昇降路（１）の
ビットに埋設された油圧ジヤツキのシリンダ、（３）は
シリンダ（２）に充填されている圧油、（４）は圧油（
３）の圧力により支持されているプランジャ、（５）は
プランジャ（４）の頂部に載置されたかご、（５ａ）は
かご床、（６）ばかご床（５ａ）の下部に取付られた負
荷検出器であり、（６ａ）はかご負荷信号である。（７
）は乗り場床、（８）はかご（５）と連結してロープを
介して昇降路（１）内に配設されたかご速度検出器であ
り、（８ａ）はかご速度信号である。

（１１）は常時逆止弁として機能し、電磁コイルが励磁
されて附勢されることにより切換えられて逆方向も導通
ずる電磁切換弁、（１１ａ）はシリンダ（２）と電磁切
換弁（１１）との間に接続され圧油を送る配管、（１２
）は可逆回転して圧油送出する油圧ポンプ、（１２ａ）
は油圧ポンプ（１２）と電磁切換弁（１１）との間を接
続する配管、（１３）は油圧ポンプ（１２）を駆動する
三相誘導電動機、（１５）は油貯留用の油タンク、（１
５ａ）は油タンク（１５）と油圧ポンプ（１２）とを接
続する配管、（１６）は油タンク（１５）内の油温を検
出する油温検出器であり、（１６ａ）は油温信号である
。（２１）は三相交流を直流に変換する整流回路、（２
２）はこの直流を平滑にするコンデンサ、（２３）は直
流をパルス幅制御して可変電圧可変周波数の三相交流を
発生させるインバータ、（２４）は直流を三相交流電源
に変換する回生用インバータである。（２５）ばかご負
荷信号（６ａ）、かご速度信号（８ａ）、油温信号（１
６ａ）、及び運転信号（３０ｄ　ａ）に応じてインバー
タ（２３）を制御する速度制御装置であり、（２５ａ）
は出力を示す制御信号である。（３０ａ）〜（３０ｃ）
は常時解放されている常開接点であり、起動指令が出て
から停止指令が出るまでの間閉戊して三相誘導電動機（
１３）をインバータ（２３）に接続する。（３０ｄ）も
常時解放されている常開接点であり、起動指令が出てか
ら停止指令が出るまでの間閉或し、速度制御装置（２５
）に運転信号（３０ｄａ）を出力する。なお、Ｒ，ＳＳ
Ｔは三相交流電源を示す。

第２図は第１図の油圧エレベータの制御装置の制御系を
示すブロック図であり、速度制御装置（２５）の詳細を
示すものである。また、第３図はこの発明の油圧エレベ
ータの制御装置による上昇運転の動作特性を示す特性図
である。

（ａ）は後述する上昇走行パターン発生回路（４１Ｕ）
の出力を示し、（ｂ）は同じく後述するバイアスパター
ン発生回路（４５）の出力を示し、（ｃ）も同じく後述
する加算器（４６）の出力を示すものである。そして、
（ｄ）は実際のかご（５）の速度であるかご走行パター
ンを示すものである。

なお、図中、上記第１図と同−符号及び同一記号は、同
一または相当部分を示すものである。

第２図において、（４０）は常開接点（３０ｄ）が第３
図（ａ）の時刻ｔＬＯで閉成すると所定の時間遅れて時
刻ｔｉｔで出力を発する遅延回路、（４ＩＵ）は上昇走
行パターン発生回路であり、具体的には、遅延回路（４
０）の出力よって第３図（ａ）の時刻ｔｌｌから立上り
、時刻ｔ１２で減速指令信号（９ａ）が発せられると減
少し、その後、−旦一定の低速度となり、時刻ｔｔＳで
再び減少し、時刻ｔ１４で零となる上昇走行パターンを
発生する。

なお、減速指令信号（９ａ）はかご速度信号（８ａ）を
積分して得られる走行距離より逆算して求められる減速
点で発せられる位置信号である。

（４１Ｄ）は下降走行パターン発生回路であり、通常、
上記の上昇走行パターンと逆の走行パターンを発生する
。（４１Ｕａ）は上方向運転の期間中閉成し続ける上方
向接点、（４１Ｄａ）は下方向運転の期間中閉成し続け
る下方向接点、（４２）は予め油圧ポンプ（１２）の漏
れ量のばらつき、負荷、油温等による漏れ量の初期設定
を行なう設定バイアスパターン回路であり、例えば、無
負荷で、油温２０℃のときに油圧ポンプ（１２）におけ
る漏れ量相当分の回転で油圧ポンプ（１２）を回転する
ように指令を出力する。（４３）ばかご負荷信号（６ａ
）及び油温信号（１６ａ）によって作動する演算器、（
４４）は演算器（４３）の演算により設定バイアスパタ
ーン回路（４２）の出力を加算補正する加算器である。

（４５）はバイアスパターン発生回路であり、具体的に
は、常開接点（３０ｄ）が第３図（ｂ）の時刻ｔ　ＬＯ
テ閉閉成ると、その時の油圧ポンプ（１２）の漏れ量相
当分の回転数で回転するよう指令を出すとともに、その
値を保持し、時刻ｔ１３で停止指令信号（１０ａ）が発
せられると、時刻ｔ１５で零となるバイアスパターンを
発生する。なお、停止指令信号（１０ａ）ばかご速度信
号（８ａ）を積分して得られる走行距離を逆算して求め
られる停止点で発せられる位置信号である。（４６）は
上昇走行パターン発生回路（４１Ｕ）または下降走行パ
ターン発生回路（４１Ｄ）の出力とバイアスパターン発
生回路（４５）の出力とを加算する加算器（４６）で、
第３図（Ｃ）のパターン信号を出力する。（５１）は周
波数指令信号ωＯに対して直線状の電圧指令信号Ｖを発
する関数発生回路、（５２）は基準正弦波発生回路であ
り、周波数指令信号ωＯと電圧指令信号Ｖに基づいて正
弦波の三相交流がインバータ（２３）から出力されるよ
うに制御信号（２５ａ）を出力する。（５３）はかご速
度信号（８ａ）をパターン信号レベルに合わせる変換回
路、（５４）は減算器であり、上昇走行パターン発生回
路（４１Ｕ）または下降走行パターン発生回路（４１Ｄ
）の走行パターン信号とかご速度信号（８ａ）の変換回
路（５３）を通過した信号との差を出力する。（５５）
は減算器（５４）の出力を所定の増幅率で増幅する増幅
器、（５６）は加算器（４６）の出力と増幅器（５５）
の出力を加算する加算器、（５７）は加算器（５６）の
出力であるかご速度信号を電動機の回転数を表わす信号
に変換する変換回路、（５８）は変換回路（５７）の出
力を所定の増幅度で伝達する伝達回路であり、周波数指
令信号ωＯを関数発生回路（５１）及び基準正弦波発生
回路（５２）に伝達する。

上記のように構成された、この実施例の油圧エレベータ
の制御装置は、次のような動作を行なう。

今、かご（５）が停止していて上昇方向に呼びがあった
とすると、かご（５）は戸閉完了後に起動指令が出され
て、常開接点（３０ａ）（３０ｂ）（３０ｃ）が閉成し
て、三相誘導電動機（１３）がインバータ（２３）に接
続される。また、同時に常開接点（３０ｄ）も閉成し、
バイアスパターン発生回路（４５）から第３図（ｂ）で
示すバイアスパターンが発生する。このバイアスパター
ンに従ってインバータ（２３）からは低い電圧及び周波
数の三相交流が発せられる。これにより、三相誘導電動
機（１３）は油圧ポンプ（１２）の漏れ量相当の低い回
転数で油圧ポンプ（１２）を駆動する。なお、このバイ
アスパターンではかご（５）が上昇することはない。

時刻ｔｌｌになると、遅延回路（４０）から出力が発せ
られ、上昇走行パターン発生回路（４１Ｕ）から第３図
（ａ）のパターン信号が出力される。

この時刻１１１以降は油圧ポンプ（１２）は漏れ量以上
の圧油を送出する。この油は、油タンク（１５）→配管
（１５ａ）→油圧ポンプ（１２）→配管（１２ａ）→電
磁切換弁（１１）→配管（１１ａ）→シリンダ（２）の
経路でシリンダ（２）内に送られる。そして、この油量
に見合った分だけ、かご（５）を上昇させる。時間の経
過に応じて油圧ポンプ（１２）の駆動は加速され、やが
て、定速度に達する。

時刻ｔ１２において、かご（５）が目的階の手前の所定
の位置に達すると減速指令信号（９ａ）が上昇走行パタ
ーン発生回路（４１Ｕ）に発せられる。この信号を受け
て上昇走行パターン発生回路（４１Ｕ）のパターン信号
は漸減し、やがて、−定値を出力するようになる。この
とき、かご（５）は微速度で上昇を続けるが、時刻ｔ１
３で停止指令信号（１０ａ）が発せられると、走行パタ
ーンは更に減少し、時刻ｔ１４で零となる。一方、バイ
アスパターンも時刻ｔ１３で減少を始め、時刻ｔ１５で
零となる。このため、加算器（４６）の出力は第３図（
Ｃ）に示すように時刻ｔＬ３〜ｔ１４で急激に減少する
。そして、かご（５）は油圧ポンプ（１２）の油量が漏
れ量相当分よりも少なくなる時刻ｔｓで停止する。この
結果、実際のかご（Ｃ）は（ｄ）に示すようなかご走行
パターンとなる。

つぎに、下降運転について述べる。

通常、下降時ばかご走行パターンが上昇時と逆になるの
で、三相誘導電動機（１３）は−度正転した後、逆転し
制動しながら、かご（５）の下降速度を制御する。そし
て、その制御は基本的には上記上昇時と同要領なので説
明は省略する。

ところで、上記の一連の動作は油圧ポンプ（１２）の漏
れ量が一定の場合について説明したが、このように、油
圧ポンプ（１２）の回転数に拘らず油圧ポンプ（１２）
の漏れ量が一定の場合には、第３図のように（ａ）のか
ご走行パターンと（ｄ）の実かご速度とは極めて近似し
略一致する。したがって、この場合にばかご速度指令に
対応する走行パターンに油圧ポンプ（１２）の所定の漏
れ量を補正するバイアスパターンを加算して電動機のパ
ターン信号を生成し、このパターン信号により電動機を
制御するだけで、油圧ポンプ（１２）の漏れを補正でき
る。

しかし、実際の油圧ポンプ（１２）の漏れ量は従来例で
も述べたように諸条件により変化する。

このため、負荷の変動により油圧ポンプ（１２）の回転
数が影響を受は応答が遅れたり、或いは、かご固有の振
動等を減少できない。そこで、この実施例では、かかる
場合に対しても実かご速度を帰還することにより、これ
を是正している。

ここで、この実施例の油圧エレベータの制御装置による
回転数に応じてポンプの油漏れ量が変化する場合につい
て説明する。第４図はこの発明の油圧エレベータの制御
装置による回転数に応じてポンプの漏れ量が変化する場
合の上昇運転の動作特性を示す特性図である。

第４図において、（ｅ）は第３図の（Ｃ）に相当する加
算走行パターンを、（ｆ）は油圧ポンプ（１２）の漏れ
パターンを、（ｇ）は実かご速度パターンを、そして、
（ｈ）は実際に油圧ポンプ（１２）を駆動する三相誘導
電動機（１３）の回転数パターンを各々示すものである
。

例えば、油圧ポンプ（１２）の漏れ量が回転数によって
変化し、第４図（ｆ）のようになった場合に、第４図（
ｅ）に示す走行パターンで油圧ポンプ（１２）を運転す
ると、実際のかご速度は第３図の（ｇ）の実線（ＩＩ）
のようになり、本来の適正なかご速度である破線（Ｉ）
とは所定の速度差（、？ｌＶ）が生じる。この速度差（
Ｊｖ）は、第２図の上昇走行パターン発生回路（４１Ｕ
）の走行パターンと、かご速度信号（８ａ）の変換回路
（５３）を経た信号とを減算器（５４）で減算すること
により求まる。そして、これを増幅器（５５）を介して
加算器（５６）に出力し、上昇走行パターン発生回路（
４１Ｕ）とバイアスパターン発生回路（４５）との出力
により加算された加算走行パターン（第３図の（ｃ）に
相当する走行パターン）に加算し、変換回路（５７）で
このかご速度信号を三相誘導電動機（１３）の回転数信
号に変換すると、第４図（Ｈ）の実線に示すような回転
数パターンとなる。このパターンは伝達回路（５８）を
介して関数発生回路（５１）及び基準正弦波発生回路（
５２）に出力される。この結果、この基準正弦波発生回
路（５２）の制御信号（２５ａ）に基づきインバータ（
２３）が制御され、同時に油圧ポンプ（１２）の回転数
も制御されるので、かご（５）は上記の速度差（ＪＶ）
が補正された本来の適正な走行パターンで上昇動作を行
なう。

すなわち、回転数の変化等の諸条件による油圧ポンプ（
１２）の漏れ量の変化に起因する本来の走行パターンと
実かご速度との速度差（Ｊｖ）が、常時、かご速度信号
（８ａ）により加算器（４６）の出力である加算走行パ
ターンに帰還されることにより、速度差（ＪＶ）は補正
されて、常に、適正なかご速度でかご（５）は上昇動作
を行なう。

このように、三相誘導電動機（１３）用のパターン信号
をオープン制御することにより、本来の走行パターンと
実かご速度との差が適宜補正され、常に、所定の走行パ
ターンに一致したかご速度でかご（５）は移動する。

したがって、この実施例の油圧エレベータの制御装置で
は、油圧ポンプ（１２）の漏れ量の変化に対しても適正
な補正ができ、かご速度の制御に対して誤差が生じない
。このため、所定の位置で減速成いは停止させることが
でき、低速走行時間があったり、逆に、高速度で停止点
に到達するため着床精度が落ちたりすることもない。ま
た、走行パターンの開始とほぼ同期してシリンダ（２）
に圧油（３）が供給されるので、起動ショック等も解消
され、円滑な起動が実現できる。しかも、これらの制御
を電動機のパターン信号を補正するだけで対応でき、装
置自体が安価である。

ところで、上記実施例ではかご（５）の上昇時について
説明をしたが、下降時についても同様に実かご速度を所
定の走行パターンに一致させることができ、同様の効果
を奏する。

なお、この実施例を利用すれば、かごの外乱に対しても
応答の速い補正できる。また、上記実施例では、バイア
スパターンの生成に際してかご負荷信号によるかご（５
）の実負荷を利用したが、油圧ポンプ（１２）の直上げ
の負荷を採用してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したとおり、この発明の油圧エレベータの制御
装置は、油圧エレベータ手段とかご速度制御手段とを備
え、かご速度指令に対応する走行パターンに油圧ポンプ
の漏れ量を補正するバイアスパターンを加算するととも
に、前記かごの上昇及び下降運転時の速度及び位置を各
々検出して前記加算パターンに常時帰還して実かご速度
との差を補正して、油圧ポンプの漏れ量の変化に対応し
た電動機駆動用のパターン信号を生成する。そして、こ
のパターン信号によるオープン制御によって電動機を可
変速制御し、油圧ポンプを駆動して、実かご速度を適正
な走行パターンに一致させて、かごの走行を制御するの
で、油圧ポンプの漏れ量の変化に対しても適正な補正が
でき、かご速度の制御に対して誤差が生ぜず、安価で、
且つ、より正確で安定したかご速度の制御が可能になる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である油圧エレベータの制
御装置を示す全体構成図、第２図は第１図の油圧エレベ
ータの制御装置の制御系を示すブロック図、第３図はこ
の発明の一実施例である油圧エレベータの制御装置によ
るポンプの漏れ量が一定の場合の上昇運転の動作特性を
示す特性図、第４図はこの発明の一実施例である油圧エ
レベータの制御装置による回転数に応じてポンプの油濁
れ量が変化する場合の上昇運転の動作特性を示す特性図
である。 図において、 ２ニジリンダ　　　　　３：圧油 ５：かご　　　　　　１１：電磁切換弁１２：油圧ポン
プ　　　１３：三相誘導電動機である。 なお、図中、同−符号及び同一記号は同一または相当部
分を示すものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 パターン信号により電動機をオープン制御して油圧ポン
   プを駆動し、前記油圧ポンプと油圧ジャッキ間に配設し
   た電磁切換弁を少なくとも下降運転時または上昇及び下
   降の両運転時に励磁し、前記油圧ポンプにより圧油を油
   圧ジャッキのシリンダに送排出してかごを走行させる油
   圧エレベータ手段と、 前記電動機のパターン信号をかご速度指令に対応する走
   行パターンに前記油圧ポンプの所定の漏れ量を補正する
   バイアスパターンを加算して生成するとともに、前記か
   ごの上昇及び下降運転時の速度及び位置を各々検出して
   前記パターン信号に常時帰還して実かご速度との差を補
   正するかご速度制御手段と を具備することを特徴とする油圧エレベータの制御装置
   。