JPH07100575B2 - 油圧エレベータの制御装置 - Google Patents

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係り、さらに
詳しくは、走行中のかごの実測度に基づくかご位置から
減速点および停止点を設定するようにした油圧エレベー
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
方式、ポンプ制御方式、電動機回転数制御方式がある。
流量制御弁方式はかごの上昇時は電動機を定回転で駆動
し、油圧ポンプからの定吐出量の油をタンクへ戻してお
いて、起動指令が出るとタンクへ戻す量を流量制御弁で
調節することによりかごの速度を制御し、又、下降時は
自重によるかごの下降を流量制御弁で調節し、かごの速
度を制御するものである。この方式は上昇時に余分な油
を循環させることにより、また下降時には位置エネルギ
ーを油の発熱に消費するのでエネルギーロスが大きく、
油温上昇が著しい。

この欠点を補うものとして、上昇時は必要な油量のみを
送り、下降時は電動機を回生制動させる方式として、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
御方式は可変容量形ポンプを用い、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り、制御装置及び
ポンプの構造が複雑であり、かつ高価になる。

これに対し、近年半導体の技術進歩に伴い、例えば、特
開昭57−98477号公報で開示されているように、電圧、
周波数を変化させて誘導電動機を広い範囲にわたって回
転数制御する方式が考えられており、これを用いたのが
電動機回転数制御方式で、定吐出形ポンプを用い、ポン
プの吐出量を電動機の回転数を変えることによって可変
制御するもので、安価でかつ高い信頼性を有する。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、油圧ポンプはその駆動中に必ず油の漏れを生
じ、このため、例えば特開昭64−311号公報に開示され
たように、油圧ポンプの漏れ量に応じて電動機の速度パ
ターンを補正するバイアスパターンと、かごの速度に対
応した速度パターンとを重畳して、かご速度に対応させ
る方式が提案されている。

この方式では起動ショックを防止するために、あらかじ
め油の圧力をバランスさせておくとともに、この低回転
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る。しかしなが
ら、油圧ポンプの漏れ量をQLとすると、一般に QL＝Ｋ・ｆ（μ、Ｎ、Ｐ） となる。ここで、 QL:ポンプの漏れ量 μ：油の粘度 N:ポンプの回転数 P:ポンプの負荷圧力 K:ポンプの漏れ係数 従って、油圧ポンプによっては低回転での補正バイアス
パターンでの漏れ補正が、高速回転時、すなわちかごの
全速時に漏れ量を完全に補正しているとは限らないの
で、このような電動機の速度制御による油圧ポンプの漏
れ量の補正では誤差が生じてしまうことがある。

この問題に対処するために、かごに通常設けられている
調速機の回転軸の回転を取り出してかご速度を帰還する
方法が考えられるが、この場合は調速機の誤動作防止の
ために設けられているばねなどが応答を遅らせる要因と
なるので、一般的には、正確にかご速度を帰還させる手
段としては不適当である。

この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、走行中のかご速度を高精度に検出でき、この検
出したかごの実速度に基づくかご位置から減速点および
停止点を設定できて、この減速点および停止点を的確に
電動機の回転数制御を行う速度信号へ帰還し、かつこの
速度信号に対して油圧ポンプの漏れ量を補正する第２の
速度信号を加算することによって、運転時のかご位置に
適応した高精度な油圧エレベータの制御装置を得ること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る油圧エレベータの制御装置は、エレベー
タ昇降時に所定の走行パターンを発生する走行パターン
発生手段と、油圧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を発生するバイア
スパターン発生回路と、かごに連結したロープ及び速度
検出装置を介して該かごの位置を連続的に検出する積分
・比較器と、積分・比較器が検出したかご位置から減速
点を検出し、減速点にて減速指令信号を出力する減速指
令生成手段と、積分・比較器が検出したかご位置から停
止点を検出し、停止点にて停止指令信号を出力する停止
指令生成手段とを備え、減速指令生成手段および停止指
令生成手段によって、減速指令および停止指令の、速度
パターンへの帰還が行われる制御系に構成したものであ
る。

［作 用］ この発明においては、積分・比較器が、かごに連結した
ロープ及び速度検出装置を介してかごの位置を連続的に
検出する。また減速指令生成手段と停止指令生成手段
は、積分・比較器が検出したかご位置からそれぞれ減速
点と停止点を検出し、この減速点と停止点にてそれぞれ
減速指令信号と停止指令信号を出力し、速度パターンへ
帰還させる。したがって、減速点と停止点は、昇降路側
に固定されず、かごの実速度に基づく運転時のかご位置
に応じて設定される。更に油圧ポンプの漏れ量を補正す
るバイアスパターン発生回路からの出力を速度信号に加
えて電動機の走行パターンを補正し、減速指令信号と停
止指令信号の出力により、油圧ポンプを減速、停止させ
るようにすることにより、油圧エレベータの制御を高精
度に行うことができる。

［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）はかごの昇降路、（２）はこの昇降路（１）
のピットに埋設されたシリンダ、（３）はシリンダ
（２）に充満された圧油、（４）はこの圧油（３）によ
って伸縮位置を支持されたプランジャ、（５）はプラン
ジャ（４）の頂部に取付けられたかご、（5a）はかご
床、（６）はかご床（5a）の下に設けた負荷検出装置、
（７）は乗場床、（８）はかご（５）と連結したロープ
（8b）を介してかご（５）の速度を連続的に検出するか
ご速度検出装置、（8a）はその出力信号である。

（11）は常時逆止弁として機能し、電磁コイル（11b）
が付勢されることによって切り換えられ、逆方向をも導
通させる電磁切換弁、（11a）はシリンダ（２）と電磁
切換弁（11）との間に接続されて圧油を送球する管、
（12）は可逆回転し、管（12a）を介して電磁切換弁（1
1）との間で圧油を送受する油圧ポンプ、（13）は油圧
ポンプ（12）を駆動する三相誘導電動機（以下電動機と
いう）、（14）は電動機（13）の回転を検出し、回転時
にパルス信号（14a）を発生するエンコーダ、（15）は
管（15a）を介して油圧ポンプ（12）へ圧油を送受する
油タンク、（16）は油タンク（15）の油温を検出する油
温検出装置である。

Ｒ、Ｓ、Ｔは三相交流電源、（21）は三相交流を直流に
交換する整流回路、（22）はこの直流を平滑するコンデ
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Ｒ、Ｓ、Ｔに返還する回生用インバー
タ、（25）は負荷検出装置（６）の負荷信号（6a）と、
エンコーダ（14）のパルス信号（14a）と、油温検出装
置（16）の油温信号（16a）と、かご速度信号（8a）
と、起動指令が出てから停止指令がでるまで閉成される
常開接点（30d）によって発生する運転信号（30da）と
がそれぞれ入力する速度制御装置で、信号（25a）を出
力してインバータ（23）を制御する。（31）は後述する
電動機パターン信号が出力すると励磁されるリレーで、
インバータ（23）に駆動指令があると常開接点（30a）
〜（30c）を閉成し、電動機（13）をインバータ（23）
に接続する。

第２図は第１図における速度制御装置（25）の構成を示
すブロック図であり、（40）は遅延回路、（41u）は上
昇走行パターン発生回路で、減速指令信号（9a）が入力
すると出力が減少してゆき、一旦一定低速となってから
停止指令信号（10a）によってパターンは零となり、か
ご（５）は停止する。また、（41D）は下降走行パター
ン発生回路で、上記の上昇走行パターン発生回路（41
u）と昇降パターンが対称的な動作を行う。

（41ua）は走行時及び床合せ時の上方向運転の期間中閉
成し続ける上方向接点、（41Da）は同じく下方向接点、
（42）はあらかじめ油圧ポンプ（12）の漏れ量のばらつ
き、負荷、油温による漏れ量の初期設定を行うもので、
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
るように指令を出す設定でバイアスパターン回路、（4
3）は演算器で、油温信号（16a）及び負荷信号（6a）に
よって作動し、演算によって設定バイアスパターン回路
（42）の出力を加算器（44）を介して加算補正するもの
である。

（45）は常開接点（30d）が開成すると、そのときの油
圧ポンプ（12）の漏れ量相当分の回転数で回転するよう
に指令を出すとともに、その値を保持するバイアスパタ
ーン発生回路で、かご速度検出装置（８）の出力信号
（8a）に基づいて生成される停止指令信号（10a）の出
力があると零となる。（46）は走行パターン発生回路
（41u）又は（41D）の出力と、バイアスパターン発生回
路（45）の出力とを加算してパターン信号（46a）を出
力する加算器である。

（47）はエンコーダ（14）から出力されたパルス信号
（14a）をパターン信号（46a）と同一電圧レベルにレベ
ル変換する変換回路であり、電動機（13）の回転速度を
検出するものである。（48）は加算器（46）の出力と変
換回路（47）の出力との差をとる減算器、（46）は減算
器（48）の出力を所定の増幅度で伝達する伝送回路、
（50）は伝送回路（49）の出力と変換回路（47）の出力
とを加算して周波数指令信号ω_０を出力する加算器、
（51）は加算器（50）の周波数指令信号ω_０に対して直
線状の電圧指令信号Ｖを出力する関数発生回路、（52）
は周波数指令信号ω_０と電圧指令信号Ｖとに基づいて、
正弦波の三相交流がインバータ（23）から出力されるよ
うに信号（25a）を出力する基準正弦波発生回路であ
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）は変換回路（53）を経たかご速
度信号（8a）と速度パターン信号との差をとる減算器、
（55）は加算器、（56）は増幅器、（57）はエンコーダ
（14）から出力されたパルス信号（14a）を回転角度に
変換する変換器であり、その出力信号（57a）は基準正
弦波発生回路（52）に入力され、これによって電流の応
答性を上げるベクトル制御が行われる。（58）は変換回
路（53）を経たかご速度信号（8a）を積分することによ
って得られる移動距離をカウントし、前回のカウント値
と比較することにより、かご位置を検出し、更に走行パ
ターンとの微妙な差も比較し積算することにより、速度
誤差分を含め、かごの減速、停止位置点を補正するもの
である。（61）は積分・比較器（58）が検出したかご位
置、つまり移動距離を逆算して減速点を検出し、減速点
にて減速指令信号（9a）を出力する減速指令生成手段、
（62）は同じく積分・比較器（58）が検出した移動距離
を逆算して停止点を検出し、停止点にて停止指令信号
（10a）を出力する停止指令生成手段である。

上記のような構成のこの発明による油圧エレベータの制
御装置において、いま、例えばかご（５）が停止してい
て上昇方向に呼びがあるとすると、かご（５）の戸閉完
了後に起動指令が出され、常開接点（30a），（30b），
（30c）が閉成して電動機（13）がインバータ（23）に
接続される。また、常開接点（30d）も閉成し、バイア
スパターン発生回路（45）からバイアパターン信号（45
a）が出力する。これ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出力し、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）を駆動するので、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。

その後、遅延回路（40）からの信号（40a）が出力し、
上昇走行パターン発生回路（41u）からパターン信号が
出力するので、加算器（46）からは油の漏れ分を含めた
パターン信号が出力し、油圧ポンプ（12）は漏れ量以上
の圧油を送出し、油は、油タンク（15）、管（15a）、
油圧ポンプ（12）、管（12a）、電磁切換弁（11）、管
（11a）、シリンダ（２）の経路でシリンダ（２）内へ
送られ、この油量に見合った分だけ、かご（５）を上昇
させてゆく。また、かご速度信号（8a）が変換回路（5
3）を経て減算器（54）で比較されて偏差を出力し、増
幅器（56）において増幅され、加算器（55）に入力して
かご速度相当量が帰還される。また、上記の動作中に積
分・比較器（58）はかご（５）の移動距離をカウントす
る。

油圧ポンプ（12）は加速され、やがて一定速度に達して
かご（５）が目的階の手前の所定位置に達すると、減速
指令生成手段（61）により減速指令が生成されて減速指
令信号（9a）が出力され、上昇走行パターン発生回路
（41u）に入力するとパターン信号は漸減し、やがて、
一定値を出力するようになる。かご（５）は微速度で上
昇し続け、上記の減速指令生成手段（61）と同様に停止
指令生成手段（62）により停止指令が生成されて停止指
令信号（10a）が出力され、走行パターンは更に減少し
てゆき、やがて零となる。

一方バイアスパターンも減少し始め、やがて零となるの
で、加算器（46）の出力は急激に減少し、油圧ポンプ
（12）よりの吐出油量が漏れ量相当分よりも少なくなる
と、かご（５）が停止する。

また、下降走行パターン発生回路（41D）のパターン信
号によるかご（５）の下降運転の場合は、速度パターン
が上述の上昇時と対称になるので、電動機（13）は逆転
して制動しながらかご（５）の下降動作を制御すること
になるが、パターン信号が出力してから減速されながら
下降し、目的階で停止するまでの基本的な動作は上昇時
の動作と同様にして行われる。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、積分・比較器が、か
ごに連結したロープ及び速度検出装置を介してかごの位
置を連続的に検出するとともに、減速指令生成手段と停
止指令生成手段が、積分・比較器が検出したかご位置か
らそれぞれ減速点と停止点を検出し、この減速点と停止
点にてそれぞれ減速指令信号と停止指令信号を出力し、
速度パターンへ帰還させるようにしたので、減速点と停
止点をかごの実速度に基づく運転時のかご位置に応じて
設定することができる。更に油圧ポンプの漏れ量を補正
するバイアスパターン発生回路からの出力を速度信号に
加えて電動機の走行パターンを補正し、減速指令信号と
停止指令信号の出力により、油圧ポンプを減速、停止さ
せるようにしたので、油圧エレベータの制御を高精度に
行うことができる。このため、エレベータ運転のサービ
スを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成図、第２図は第１図
における速度制御装置の構成を示すブロック図である。 図において、（５）はかご、（８）はかご速度検出装
置、（8b）はロープ、（9a）は減速指令信号、（10a）
は停止指令信号、（12）は油圧ポンプ、（13）は電動
機、（41u）は上昇走行パターン発生回路、（41D）は下
降走行パターン発生回路、（42）は設定バイアスパター
ン、（45）はバイアスパターン発生回路、（58）は積分
・比較器、（61）は減速指令生成手段、（62）は停止指
令生成手段である。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エレベータ昇降時に所定の走行パターンを
   発生する走行パターン発生手段と、 油圧ポンプの漏れ量に応じて電動機の上記走行パターン
   を補正するバイアスパターンを発生するバイアスパター
   ン発生回路と、 かごに連結したロープ及び速度検出装置を介して該かご
   の位置を連続的に検出する積分・比較器と、 該積分・比較器が検出したかご位置から減速点を検出
   し、該減速点にて減速指令信号を出力する減速指令生成
   手段と、 上記積分・比較器が検出したかご位置から停止点を検出
   し、該停止点にて停止指令信号を出力する停止指令生成
   手段とを備え、 上記減速指令生成手段および停止指令生成手段によっ
   て、減速指令および停止指令の、速度パターンへの帰還
   が行われる制御系に構成したことを特徴とする油圧エレ
   ベータの制御装置。