JPH04266376A - 流体圧エレベータ制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＶＶＶＦ（可変電圧
可変周波数）装置で制御される流体圧エレベータの制御
装置に関し、特に非常時に発電制動により増速を抑制で
きる流体圧エレベータ制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、油圧等を用いた流体圧エレベ
ータの速度制御装置としては、流量制御弁による制御方
式が一般的であったが、エネルギーロスの少ない電動機
回転数制御方式が提案されている。電動機回転数制御方
式は、上昇時には必要量の圧油のみを送り、下降時には
電動機を回生制動させることにより上記エネルギロスを
抑制したものである。又、この方式は、可変電圧可変周
波数（ＶＶＶＦ）インバータを用いて誘導電動機を広範
囲に回転数制御するものであり、定吐出形ポンプを用い
てその吐出量を誘導電動機の回転数を変えることによっ
て制御することができる。

【０００３】図２は電動機回転数制御方式を用いた従来
の流体圧エレベータ制御装置を示す構成図であり、図３
は図２内の圧油駆動部即ちエレベータ駆動部を示す側面
図、図４は図２内に図示されない運転指令接触器の周辺
回路を示す結線図、図５は図２内の速度制御装置の詳細
を示すブロック図、図６は各パターンを示す波形図であ
る。

【０００４】図２において、昇降路（１）の底部にはシ
リンダ（２）が設置され、シリンダ（２）には圧油（３
）が充填されている。圧油（３）によって支持されたプ
ランジャ（４）の頂部にはかえし車（４ａ）が設けられ
ており、かえし車（４ａ）には一端が固定されたロープ
（７）がかけられている。ロープ（７）の他端は、エレ
ベータかご（以下、単にかごという）（５）に接続され
、かご（５）はガイドレール（６）に沿って昇降移動可
能に支持されている。かご（５）の側面外壁にはカム（
８）が設けられ、昇降路（１）の内壁にはカム（８）と
対向するように複数の減速指令スイッチ（９）及び停止
指令スイッチ（１０）が設けられている。又、昇降路（
１）の側壁には複数の乗場床（図示せず）が設置されて
いる。

【０００５】シリンダ（２）内の圧油（３）は管（１１
ａ）を介して電磁切換弁（１１）に通じている。電磁切
換弁（１１）は、常時逆止弁として機能し、電磁コイル
（１１ｂ）が付勢されたときに逆方向にも導通するよう
になっている。管（１２ａ）を介して電磁切換弁（１１
）に通じている油圧ポンプ（１２）は、三相誘導電動機
（１３）によって両方向に回転され、電磁切換弁（１１
）との間で圧油（３）を送受するようになっている。誘
導電動機（１３）には、回転数検出用のパルスエンコー
ダ（１４）が設けられている。又、油圧ポンプ（１２）
には、圧油（３）を収納するタンク（１５）が設けられ
ており、管（１５ａ）を介して圧油（３）が送受される
ようになっている。尚、油圧ポンプ（１２）を含むエレ
ベータ駆動部の周辺構造は図３に示した通りであり、油
圧ポンプ（１２）は誘導電動機（１３）と共にタンク（
１５）の外部に配置されている。

【０００６】誘導電動機（１３）の回転数即ち速度をＶ
ＶＶＦ制御するインバータ回路（２０）は、三相交流電
源Ｒ、Ｓ、Ｔを入力とする整流器（２１）と、整流器（
２１）からの直流電圧を平滑するコンデンサ（２２）と
、コンデンサ（２２）の両端間の直流電圧をパルス幅制
御してＶＶＶＦによる三相交流電圧を出力するインバー
タ（２３）と、回生電力を消費するためにコンデンサ（
２２）に並列接続された抵抗器（２４）と、抵抗器（２
４）に直列接続された制御用のトランジスタ（２４ａ）
とを備えている。

【０００７】誘導電動機（１３）とインバータ回路（２
０）との間には、運転接触器（３０）（図４参照）の常
開接点（３０ａ）〜（３０ｃ）が挿入されている。イン
バータ（２３）を制御するための速度制御装置（２５）
は、減速指令スイッチ（９）からの減速指令信号（９ａ
）と、速度発電機（１４）からの速度信号（１４ａ）と
、運転指令時限継電器（３０Ｔ）（図４参照）の常開接
点（３０Ｔｃ）を介した運転指令信号と、運転接触器（
３０）の常開接点（３０ｄ）を介した運転信号とに基づ
いて、制御信号（２５ａ）を出力するようになっている
。

【０００８】図４において、運転指令時限継電器（３０
Ｔ）、運転接触器（３０）、電磁コイル（１１ｂ）及び
速度制御装置（２５）は、それぞれ制御電源（＋）及び
（−）に対して並列接続されている。運転指令時限継電
器（３０Ｔ）には、減速指令信号（９ａ）によって開放
され且つ呼び信号及び戸閉検出信号等によって閉成され
る起動指令回路（２８）が直列接続されており、起動指
令回路（２８）には、停止指令スイッチ（１０）（図２
参照）の常閉接点（１０ｂ）及び運転指令時限継電器（
３０Ｔ）の常開接点（３０Ｔａ）からなる直列回路が並
列接続されている。運転指令時限継電器（３０Ｔ）及び
運転接触器（３０）には、異常検出リレー（図示せず）
の常開接点（２９ａ）及び（２９ｂ）が個別に直列接続
されている。常開接点（２９ａ）及び（２９ｂ）は、通
常は異常検出リレーが励磁状態にあるため常時閉成され
ている。

【０００９】運転接触器（３０）には、運転指令時限継
電器（３０Ｔ）の時限復帰の常開接点（３０Ｔｂ）が直
列接続されている。電磁コイル（１１ｂ）には、運転接
触器（３０）の常開接点（３０ｆ）と、運転指令時限継
電器（３０Ｔ）の常開接点（３０Ｔｄ）と、下降運転期
間中のみ閉成される下方向接点（４１Ｄｂ）とが直列接
続されている。

【００１０】速度制御装置（２５）を詳細に示した図５
において、遅延回路（４０）は、運転指令時限継電器（
３０Ｔ）の常開接点（３０Ｔｃ）を介した運転指令信号
を一定時間遅延して出力する。上昇走行パターン発生回
路（４１Ｕ）及び下降走行パターン発生回路（４１Ｄ）
は、遅延回路（４０）で遅延された運転指令信号によっ
てそれぞれ所定の走行パターンを発生すると共に、減速
指令信号（９ａ）によって走行パターンを低速に切換え
る。上昇走行パターン発生回路（４１Ｕ）の出力端子に
は、上昇運転期間中のみ閉成される上方向接点（４１Ｕ
ａ）が接続され、下降走行パターン発生回路（４１Ｄ）
の出力端子には、下降運転期間中のみ閉成される下方向
接点（４１Ｄａ）が接続されている。

【００１１】バイアスパターン発生回路（４５）は、運
転接触器（３０）の常開接点（３０ｄ）を介した運転信
号及び常開接点（３０Ｔｃ）を介した運転指令信号によ
り、そのときの油圧ポンプ（１２）の圧油（３）の漏れ
量に相当する回転数で油圧ポンプ（１２）を回転させる
ためのバイアスパターンを発生し、常開接点（３０ｄ）
の開放による停止指令信号によってバイアスパターンを
零とする。加算器（４６）は、各走行パターン発生回路
（４１Ｕ）及び（４１Ｄ）の一方の出力にバイアスパタ
ーンを加算する。

【００１２】変換回路（４７）は、速度信号（１４ａ）
のレベルを各走行パターンのレベルと一致させる。減算
器（４８）は加算器（４６）の出力と変換回路（４７）
の出力との差をとり、減算結果を伝達回路（４９）に入
力する。加算器（５０）は、伝達回路（４９）で増幅さ
れた出力に変換回路（４７）の出力を加算し、周波数指
令信号ωｏを出力する。関数発生器（５１）は、周波数
指令信号ωｏに対して直線状に変化する電圧指令信号Ｖ
を発生する。基準正弦波発生回路（５２）は、周波数指
令信号ωｏ及び電圧指令信号Ｖに基づいて、インバータ
（２３）に対する制御信号（２５ａ）を出力する。制御
信号（２５ａ）により、インバータ（２３）は正弦波の
三相交流電圧を生成する。

【００１３】各パターン波形を示す図６において、（ａ
）はバイアスパターン、（ｂ）は下降時の走行パターン
、（ｃ）は誘導電動機（１３）の回転数に対応した電動
機パターン、（ｄ）はかご（５）の速度パターン、（ｅ
）は実際の出力に相当する圧油（３）の流量パターンで
ある。

【００１４】次に、図６の各パターンの波形図を参照し
ながら、図２〜図５に示した従来の流体圧エレベータ制
御装置の具体的動作について説明する。尚、上昇及び下
降の各走行パターンは極性が異なるのみであるから、こ
こでは、下降時の走行パターンについてのみ説明する。 いま、かご（５）が停止していて下降方向に呼びが発生
したとすると、かご（５）には、戸閉完了後に起動指令
が入力される。このとき、図４内の運転指令時限継電器
（３０Ｔ）が励磁され、この励磁状態が常開接点（３０
Ｔａ）の閉成により自己保持されると共に、常開接点（
３０Ｔｂ）〜（３０Ｔｄ）が閉成される。

【００１５】常開接点（３０Ｔｂ）の閉成により、運転
接触器（３０）が励磁され、図２内の常開接点（３０ａ
）〜（３０ｃ）及び（３０ｄ）並びに図４の（３０ｆ）
が閉成される。常開接点（３０ａ）〜（３０ｃ）の閉成
により、誘導電動機（１３）はインバータ（２３）に接
続されて給電される。又、常開接点（３０Ｔｃ）及び（
３０ｄ）の閉成により、図５内のバイアスパターン発生
回路（４５）は、図６（ａ）のように、時刻ｔ０からバ
イアスパターンを発生する。このバイアスパターンによ
り、インバータ（２３）は低電圧且つ低周波数の三相交
流を出力し、誘導電動機（１３）は、油圧ポンプ（１２
）の漏れ相当の低い回転数で油圧ポンプ（１２）を駆動
する。従って、バイアスパターンによる駆動でかご（５
）が上昇することはなく、かご（５）は停止したままで
ある。

【００１６】又、下降運転中は、常開接点（４１Ｄａ）
及び（４１Ｄｂ）が閉成されているので、常開接点（３
０ｆ）、（３０Ｔｄ）及び（４１Ｄｂ）の閉成により、
電磁コイル（１１ｂ）が励磁され、電磁切換弁（１１）
は開放されて時刻ｔｐで全開となる。

【００１７】一方、運転指令時限継電器（３０Ｔ）の励
磁により、常開接点（３０Ｔｃ）が閉成されてから一定
時間が経過し、時刻ｔ１になると、遅延回路（４０）が
出力を発生し、下降走行パターン発生回路（４１Ｄ）は
、図６（ｂ）のように時刻ｔ１から立ち上がる走行パタ
ーンを発生する。このとき、加算器（４６）により、走
行パターンはバイアスパターンと加算されるので、誘導
電動機（１３）は、徐々に回転数を下げ、零回転数より
逆転方向へと回転する。これにより、かご（５）は、図
６（ｄ）のように、下降方向に走行し、時刻ｔ２で一定
速度となる。

【００１８】かご（５）が下降して、時刻ｔ３で目的階
の手前所定位置に達すると、カム（８）が減速指令スイ
ッチ（９）を作動し、減速指令信号（９ａ）を発生させ
る。これにより、下降走行パターン発生回路（４１Ｄ）
からのパターン信号が減少し、かご（５）は時刻ｔ３か
ら減速されて時刻ｔ４で一定低速となり下降を続ける。 このとき、起動指令回路（２８）は、減速指令信号（９
ａ）により開放されている。従って、時刻ｔ５でカム（
８）が停止指令スイッチ（１０）を作動させて、常閉接
点（１０ｂ）を開放させると、運転指令時限継電器（３
０Ｔ）は消勢される。これにより、下降走行パターン発
生回路（４１Ｄ）の出力が零に落ちていくので、走行パ
ターンは更に減少し、時刻ｔ６でかご（５）は停止する
。このとき、運転指令時限継電器（３０Ｔ）が消勢され
ても、常開接点（３０Ｔｂ）が一定時間閉成を保持した
後に時限復帰するので、運転接触器（３０）は励磁状態
を保ち、誘導電動機（１３）はバイアスパターンにより
回転を続ける。

【００１９】一方、停止指令スイッチ（１０）の作動に
より、運転指令時限継電器（３０Ｔ）が消勢され、常開
接点（３０Ｔｄ）が開放となるので、電磁コイル（１１
ｂ）は消勢され、電磁切換弁（１１）は徐々に閉成され
て時刻ｔＤで全閉する。この結果、シリンダ（２）から
タンク（１５）への圧油（３）の供給は止められ、かご
（５）の停止状態は保持される。そして、時刻ｔ７で常
開接点（３０Ｔｂ）が開放されて運転接触器（３０）が
消勢されると、常開接点（３０ａ）〜（３０ｆ）は開放
される。これにより、誘導電動機（１３）は給電を断た
れ、バイアスパターン発生回路（４５）はバイアスパタ
ーンの出力を停止し、時刻ｔ８で誘導電動機（１３）は
停止する。

【００２０】かご（５）の上昇時の動作は、誘導電動機
（１３）の回転方向が下降時の場合と逆となり、電磁切
換弁（１１）が閉成されたままであることを除けば、上
述とほぼ同様である。このように、インバータ（２３）
による制御方式は、流体圧エレベータに対して良好な性
能を発揮する。 更に最近では、騒音防止や小形化を目的として、図７に
示すように、油圧ポンプ（１２）及び誘導電動機（１３
）を含むエレベータ駆動部をタンク（１５）内に浸した
サブマージ方式が採用され始めている。この場合、電磁
切換弁（１１）、油圧ポンプ（１２）及び誘導電動機（
１３）と共に速度発電機（１４）がタンク（１５）内の
圧油（３）に浸されているが、サブマージ方式であるか
否かはこの発明とは無関係である。

【００２１】ところで、かご（５）が満員で定格速度で
下降中に停電が発生した場合、コンタクタ（３０ａ）〜
（３０ｃ）（図２参照）が開放されると同時に電磁コイ
ル（１１ｂ）が消勢され、電磁切換弁（１１）が閉成さ
れて、かご（５）は停止する。しかし、このとき、電磁
切換弁（１１）が閉成されるまでの間、誘導電動機（１
３）は無制御状態となり、圧油（３０）は油圧ポンプ（
１２）の抵抗のみでタンク（１５）に還流される、この
ため、かご（５）は過速度となって非常止め（図示せず
）が動作し、再起動不能状態となる。

【００２２】尚、ＶＶＶＦ制御方式を用いない流体圧エ
レベータ制御装置においては、下降専用の電磁弁（図示
せず）を設けることにより下降時の圧油流量を制御して
いるので、停電時も電磁弁の動作遅れが極めて小さく、
上記不具合は生じない。しかし、図２の電磁切換弁（１
１）の閉動作を速くすることは、１つの電磁切換弁（１
１）を上昇及び下降の両方に使用する理由から構造上極
めて困難である。又、還流油の抵抗を増大させるために
、停電時に誘導電動機（１３）又は油圧ポンプ（１２）
を停止させる機械式ブレーキを付加する方式や、かご（
５）の増速を抑制するために、誘導電動機（１３）の慣
性を大きくするフライホイールを付加する方式も提案さ
れているが、いずれも、コスト、スペース、又はエネル
ギ消費の面からも好ましくない。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】従来の流体圧エレベー
タ制御装置は以上のように、停電等の非常時が発生した
場合に、電磁切換弁（１１）の閉成によりかご（５）が
停止するまでの間、誘導電動機（１３）が無制御状態と
なり、圧油（３０）が油圧ポンプ（１２）の抵抗のみで
タンク（１５）に還流されるので、かご（５）が過速度
となって非常止めが動作し、再起動不能状態となるとい
う問題点があった。

【００２４】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、非常停止時にかごの増速を抑制
することのできる流体圧エレベータ制御装置を得ること
を目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る流体圧エ
レベータ制御装置は、流体の流量に基づいてかごを昇降
制御するための同期電動機と、ＶＶＶＦにより同期電動
機の回転数を決定するインバータ回路と、インバータ回
路を制御する速度制御装置と、同期電動機の入力端子間
に挿入された抵抗器及びスイッチ手段からなる直列回路
とを備えたものである。

【００２６】

【作用】この発明においては、かごの非常停止時にスイ
ッチ手段が短絡され、抵抗器を介して同期電動機を発電
制動することにより、かごの増速を抑制する。

【００２７】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例を示す構成図であり、
（１）〜（１２）、（１４）、（１５）、（２１）〜（
２４）、（２４ａ）、（２５）、（３０ａ）〜（３０ｄ
）及び（３０Ｔｃ）は前述と同様のものである。この場
合、インバータ回路（２０）内の整流器（２１）は、ダ
イオード（２１ａ）〜（２１ｆ）により構成されており
、三相全波整流回路となっている。又、インバータ（２
３）は、トランジスタ（２３ａ）〜（２３ｆ）とダイオ
ード（２３Ａ）〜（２３Ｆ）とが逆並列接続されたアー
ムによって構成されている。更に、常開接点（３０ａ）
〜（３０ｃ）はインバータ回路（２０）の入力側に挿入
されている。

【００２８】運転接触器（３０）の常閉接点（３０Ｘ）
は、非常時に短絡されるスイッチ手段となっており、抵
抗器（２４）と共に直列回路を構成して同期電動機（１
００）の入力端子間に挿入されると共に、トランジスタ
（２４ａ）に並列接続されている。又、常閉接点（３０
Ｘ）は、例えば、抵抗器（２４）の一部を短絡するよう
に抵抗器（２４）に接続されている。 インバータ回路（２０）によりＶＶＶＦで回転数が決定
される同期電動機（１００）は、油圧ポンプ（１２）を
駆動して圧油（３）の流量を制御し、かご（５）を昇降
制御している。ここでは、同期電動機（１００）の界磁
として永久磁石を用いているので、特に励磁回路を必要
としない。

【００２９】次に、図１に示したこの発明の一実施例の
動作について説明する。いま、かご（５）が走行中に何
らかの異常が発生し、異常検出リレーが消勢されて常開
接点（２９ｂ）（図４参照）が開放されると、運転接触
器（３０）が消勢されて常開接点（３０ａ）〜（３０ｃ
）が開放され、インバータ回路（２０）は三相電源Ｒ、
Ｓ、Ｔから切り離される。

【００３０】これと同時に、電磁コイル（１１ｂ）が消
勢されて電磁切換弁（１１）が閉成し始め、かご（５）
を停止させ始める。又、常閉接点（３０Ｘ）は、運転接
触器（３０）の消勢により閉成され、トランジスタ（２
４ａ）を短絡すると共に、抵抗器（２４）の一部を短絡
する。

【００３１】このとき、圧油（３）は、電磁切換弁（１
１）が閉成するまでの間、油圧ポンプ（１２）を介して
タンク（１５）に還流する。一方、同期電動機（１００
）は、インバータ（２３）の各アームのダイオード（２
３Ａ）〜（２３Ｆ）と、常閉接点（３０Ｘ）と、一部短
絡された抵抗器（２４）とを介して発電制動がかかる。 従って、電磁切換弁（１１）が閉成するまでの圧油還流
時に、かご（５）の増速を抑制することができる。

【００３２】尚、常閉接点（３０Ｘ）と抵抗器（２４）
との接続点を任意に設定し、抵抗器（２４）の短絡量を
変更すれば、必要に応じて発電制動量即ちかご（５）の
増速度を加減することができる。又、この場合、制動用
の抵抗器（２４）が、同期電動機（１００）の３相交流
側でなく、インバータ回路（２０）の直流回路側に設置
されているので、構成が複雑化することはない。

【００３３】尚、上記実施例では、かご駆動用の流体と
して圧油（３）を用いたが、他の流体を用いることもで
きる。又、非常時に制動用の抵抗器（２４）を短絡させ
るスイッチ手段として、常閉接点（３０Ｘ）を用いたが
、他のスイッチ手段であってもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、かご昇
降制御用に同期電動機を用い、同期電動機の入力端子間
に抵抗器及びスイッチ手段からなる直列回路を挿入し、
かごの非常停止時にスイッチ手段を短絡し、抵抗器を介
して同期電動機を発電制動するようにしたので、非常停
止時にかごの増速を抑制することのできる流体圧エレベ
ータ制御装置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す構成図である。

【図２】従来の流体圧エレベータ制御装置を示す構成図
である。

【図３】図３内のエレベータ駆動部の構造を示す側面図
である。

【図４】従来の運転接触器の周辺回路を示す結線図であ
る。

【図５】従来の速度制御装置を示すブロック図である。

【図６】従来の流体圧エレベータ制御装置の動作を説明
するためのパターン波形図である。

【図７】従来のサブマージ方式のエレベータ駆動部の構
造を示す側面図である。

【符号の説明】

（３）　　　　圧油 （５）　　　　エレベータかご （２０）　　　　インバータ回路 （２４）　　　　抵抗器 （２４ａ）　　　　運転接触器の常閉接点（スイッチ手
段）（２５）　　　　速度制御装置 （１００）　　　　同期電動機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　流体の流量に基づいてエレベータかご
   を昇降制御するための同期電動機と、ＶＶＶＦにより前
   記同期電動機の回転数を決定するインバータ回路と、こ
   のインバータ回路を制御する速度制御装置と、前記同期
   電動機の入力端子間に挿入された抵抗器及びスイッチ手
   段からなる直列回路とを備え、前記エレベータかごの非
   常停止時に前記スイッチ手段が短絡されて前記同期電動
   機を発電制動することを特徴とする流体圧エレベータ制
   御装置。