JPH0416470A - エレベータの安全装置 - 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、エレベータの安全装置に係り、さらに詳し
くは、インバータ制御のエレベータの安全装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 通常のエレベータでは、かごの着床時において、かごが
完全に停止する前から扉が開かれるようになっている。

また、停止時に乗客の乗降によってロープか伸縮してか
ごと乗場床との段差が大きくなると、かごを微速で運転
して段差を小さくするようになっている。これらの動作
は扉が開いているときに行われるので、万一これらの動
作中に制御装置か故障すると、乗降中の乗客がかごと乗
場床との間にはさまれたり、昇降路に転落したりするお
それがあり、非常に危険である。そこで、制御装置か故
障したような場合には、直ちに非常制動をかけてかごを
停止して乗客の安全を確保する必要がある。

第３図は例えば特開昭５２−１１５０４４号公報に開示
された従来のエレベータ安全装置の一例による運転特性
図である。図中、Ａは戸の開き始める点、曲＠ＥＧＯは
正常着床時のかご速度を示し、かごは０点において停止
する。ＡＯおよびＯＢは着床領域を示し、ＡＣまたはＢ
Ｄは着床時のかご速度の上限値を示す。いま、かごがＡ
点通過後に故障が発生し、かご速度が例えばＥＧＦのよ
うにＦ点において速度上限値を超えようとした場合には
、速度上限値を超えたことを検出することによって停止
指令を発生し、かごを非常停止していた。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のエレベータの安全装置は上記のように構成されて
おり、かごの速度が上限値を超えたことを検出した後に
、非常停止指令を発生していた。

このため、故障発生から非常停止指令発生までの間にか
ご速度が増加して制動距離が長くなるという問題があっ
た。また、ギヤレスエレベータのように大形のブレーキ
装置を装備したものにおいては、非常停止指令が発せら
れた後、ブレーキトルクが発生するまでの時間、すなわ
ち、ブレーキ動作時間も一般に長いので、故障検出を早
期に行うことが望まれていた。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、制御装置の故障検出を速やかに行って非常制動
をかけることにより、乗客の安全を確保することのでき
るエレベータの安全装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るエレベータの安全装置は、インバータの
発生する高調波成分をパントノくスフイルタを介して検
出することにより、インノく一夕の高調波成分が異常に
なったとき、非常停止指令を発生するようにしたもので
ある。

［作用コ この発明においては、インバータが発生する高調波成分
の異常を検出することにより、故障発生と同時に非常停
止指令を出力してかごを停止する。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例の構成図である。

図において、（１）は三相交流電源、（２）はダイオー
ドにより構成され、交流を直流に変換するコンバータ、
（８）はコンバータ（２）の直流側に接続された平滑コ
ンデンサ、（４）はトランジスタ及びダイオードにより
構成され、直流を可変電圧・可変周波数の三相交流に変
換するインバータ、（５）はかご巻上用の誘導電動機、
（６）は綱車、（７）は綱車（８）の回転を制止する電
磁ブレーキ、（８）はローブ、（９）はかご、（１０）
はカウンタウェイトである。（１１）はかご（９）の走
行速度を指令する速度指令装置、（１２）は加算器、（
１３）は誘導電動機（５）の回転数を制御する速度制御
装置、（１４）はインバータ（４）を構成するトランジ
スタの導通期間をパルス幅変調（ＰＷＭ）制御するパル
ス幅変調装置、（１５）は誘導電動機（５）の回転数を
検出する速度計用発電機である。（１６）はインバータ
（４）の出力電圧中、特定の周波数成分のみを通過させ
る周知のバンドパスフィルタ、（１７）は比較器で（１
７ａ）はその出力信号、（１８）は比較器（１７）の参
照電圧、（１９）はアントゲ−トで（１９ａ）は非常停
止指令信号、（２０）は着床領域検出信号である。

上記のような構成のエレベータの安全装置において、三
相交流電源（１）はコンバータ（２）により直流に変換
され、平滑コンデンサ（８）により平滑された後、イン
バータ（４）に供給される。かご（９）に起動指令が与
えられると、速度指令装置（１１）が動作を開始して速
度指令信号を発生し、これにより速度制御装置（１３）
が動作してインバータ出力電圧指令値を演算する。この
電圧指令値はパルス幅変調装置（１４）によってパルス
幅変調された後、インバータ（４）のトランジスタに導
通指令信号として与えられる。かくして、インバータ（
４）が動作して直流を可変電圧・可変周波数の交流に変
換し、誘導電動機（５）に供給する。これにより誘導電
動機（５）が回転を始め、かご（９）が走行を開始する
。

一方、誘導電動機（５）の回転数は速度計用発電機（１
５）により検出され、これを加算器（Ｉ２）に供給し、
速度指令信号と比較して帰還制御することにより、かご
の走行速度を高精度で制御する。

第２図はインバータ（４）の出力波形成分を示す線図で
ある。インバータ（４）の制御に正弦波ＰＷＭ方式を採
用し、出力基準信号として正弦波ｅ。

を搬送波として三角波ｅ　を用いた場合、周知のように
その出力波形成分は次式で表わすことかできる。

基本波成分角周波数：ω０ 振幅：　ａ　（Ｅ　ａ　／　２　） 高調波成分角周波数：ｎω　±にω０ 振幅：　　（２Ｅ　　／　ｎ　ｙｒ　）　Ｊ　ｋ（ｎ　
ｙｒ　ａ　／　２　）ただし、 ｎ−１，３，５，−のとき、ｋ−０，２，４，−・・ｎ
−２，４，６，−のとき、ｋ−１，３，５，−・・ここ
で、ａ：ｅ　とｅ　との振幅比（制御率）ｐ ａ≦１ Ｅ　：平滑コンデンサ（３）の直流電圧ω、：搬送波ｅ
　の角周波数 Ｊ　：に次のベッセル関数 に 一般に、ω　に比較してω　は充分大きい値をｐ 用いるのが普通であるから、第２図では高調波成分Ωω
　±にω　のうち、±にω　の成分はｐ　　　　　　　
０　　　　　　　　　　　　　　　０ｎω　成分に合成
することにより、ｎω　成分とｐ して示しである。

次に、エレベータを運転する場合の制御率の変化につい
て説明する。かご（９）の速度とインバータ（４）の出
力電圧とはほぼ比例関係にあり、かご停止時はインバー
タ（４）の出力電圧は零、従って制御率ａ−０である。

加速時は、徐々にインバータ電圧を上昇してゆくので、
制御率ａも徐々に上昇する。そしてかご速度が全速に達
したとき、インバータ回路の設計により多少の差はある
が、制御率ａがほぼ１に近付くようにするのが普通であ
る。

続いて、着床領域における制御率ａの値について述べる
。着床領域におけるかご（９）の速度は一般に毎分２０
ｍ程度以下であるので、例えば、定格速度が毎分１０５
　ｍのエレベータの場合、着床領域における制御率ａの
値は概略０．２以下と規定され、この値は高速エレベー
タになればなるほど小さくなる。そして、第２図より制
御率ａが小さい領域では、各高調波成分、ω　成分、２
ω　成分、ｐ ３ω　成分としてほぼ制御率ａと比例関係にあることが
わかる。なお、角周波数ω　の基本波成分についても制
御率ａとは比例関係にあるが、基本波成分については、
電圧値のみでなく角周波数ω　自体も制御率ａに比例す
る点が高調波成分、ω　成分、２ω　成分、３ω　成分
とは異っていｐ　　　　　ｐ　　　　　ｐ る。

ここで、バンドパスフィルタ（１８）の中心周波数を例
えば搬送波角周波数ω　に設定して、インバ−タ出力電
圧のうちω　成分のみを検出できるようにする。そして
比較器（１７）の参照電圧（１８）の値を、定格速度毎
分１０５　ｍのエレベータの場合に対応して、第２図に
おいてＶ　　で示す値に設定し、ｒｅｆ 角周波数ω　成分がＶ　　より大きくなった場合ｐ　　
　　　ｒｅｒ に比較器（１７）が動作してその出力信号（１７ａ）が
“１”になるようにする。

上記のような構成においては、エレベータ制御装置が正
常に動作している限り、かごが着床領域にあり着床領域
検出信号（２０）が“１”になっている間に比較器（１
７）が動作することはない。しかし着床領域走行中に、
制御装置に故障が発生して角周波数ω　成分が参照電圧
Ｖ　　より大きくなるｐ　　　　　　　　　ｒｅｆ と、比較器（１７）が動作してその出力信号（１７ａ）
が“１°となり、またかごが着床領域にあることから着
床領域検出信号（２０）も“１°となっているので、ア
ンドゲート（１９）が動作して非常停止指令（１９ａ）
が発令される。これによって電磁ブレーキ（７）が作動
してかごは停止する。

なお上記実施例では、バンドパスフィルタ（１Ｂ）の中
心周波数を、搬送波角周波数ω　に設定した場合につい
て説明したが、第２図から明らかなようにω　に限るこ
となく、２ω　、３ω　など任ｐ　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　ｐ　　　　　　　　ｐ意の
高調波成分について設定しても同様な効果が得られる。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、インバータか発生す
る高調波成分をバンドパスフィルタを介して検出し、高
調波成分の含有量が異常となったときは非常停止指令を
発生するようにしたので、制御装置の故障発生と同時に
非常停止指令を発令することができ、かごの制動距離を
短くして、安全性の高い装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図は第
１図のインバータの出力波形成分図、第３図は従来のエ
レベータの安全装置における運転特性図である。 図において、（１）は三相交流電源、（２）はコンバー
タ、（４）はインバータ、（５）は誘導電動機、（９）
はかご、（１１）は速度指令装置、（１３）は速度制脚
装置、 （１Ｂ）はパン ドパスフィルタ、 （１９ａ） は非 常停止指令である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 かご巻き上げ用の電動機をインバータにより制御するよ
   うにしたエレベータにおいて、 前記インバータが発生する高調波成分を検出する高調波
   成分検出装置を備え、この高調波成分検出装置により検
   出した高調波成分の含有量が異常となったときかごの非
   常停止指令を発令するようにしたことを特徴とするエレ
   ベータの安全装置。