JPH0761831B2 - ロープレスリニアモータエレベータの運転方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は、ロープレスニリアモータエレベータの運転方
法に関し、詳しくは、かごの下降時に生じる回生電力の
利用方法の改良に関する。

《従来の技術》 一般に、トラクションエレベータは、第４図に示すよう
に、エレベータシャフト１上部の機械室２内に巻上機モ
ータ及びシーブ等からなる駆動ユニット３等が設けら
れ、この駆動ユニット３のシーブ及びロープを介し、釣
り合い重り５とかご６が、エレベータシャフト１内を昇
降するように構成されている。

また、近年、上記モータにかかる駆動手段として、リニ
アモータを駆動源とするエレベータが注目されている。

例えば、第５図に示すように、多相交流電源の印加によ
り上下方向への移動磁界を発生させるリニアモータの一
次巻線11を、エレベータシャフト１側壁に、釣り合い重
りとしての二次導体12に近接させて設ける。一方、かご
６を、この二次導体12とバランスさせて、ロープ４によ
り、エレベータシャフト１上部の機械室２内に設けられ
た制動機13付綱車14に案内させる。そして、一次巻線11
に移動磁界を発生させ、二次導体12を上下動させること
により、かご６を、エレベータシャフト１内に昇降させ
るものである（特公昭47−46094号参照）。

また、第５図の機械室２を省略するために、第６図
（Ａ）の平面図と第６図（Ｂ）の断面図に示すように、
一次巻線11をかご６の側面に取付け、二次導体12をエレ
ベータシャフト１側壁に設けたものも提案されている
（実開昭62−136476号参照）。

ここで、第６図（Ａ），（Ｂ）の場合は、かご６側面に
設置された一次巻線11がエレベータシャフト１側壁の二
次導体12に沿って上下動するため、かご６がエレベータ
シャフト１内を昇降する。

《発明が解決しようとする課題》 ところで、前述した第６図のロープレスリニアモータエ
レベータにおいては、かご６の上昇の際、多大のエネル
ギーを必要とする。

一方、ロープレスリニアモータエレベータは、かご６の
下降の際、リニアモータが発電機として作用するため多
大の電気エネルギーを発生する（後述の実施例参照）。

しかし、この多大の電気エネルギーを有効に利用する技
術は、従来のリニアモータエレベータにおいては、存在
しておらず、非常に大きな電源設備を必要としていた。
また、この電気エネルギーは電源に返還されて需要家内
の電源の品質（電力波形のひずみ，電圧変動，逆送電力
の発生）をも悪化させていた。

このように、従来のリニアモータエレベータの場合、か
ご６の上昇の際に多大の電気エネルギーを必要とするに
もかかわらず、かご６の下降の際に多大の電気エネルギ
ーが有効に利用されず、全体としてのエネルギーの利用
方法が極めて悪く、実用的な昇降手段とは言えない。特
に、昇降量が膨大な高層ビルや巨大ビル等の場合、その
傾向は著しい。

本発明は、以上の諸点に鑑みてなされたもので、その目
的とすることろは、リニアモータによるかごの下降時に
発生する大量の電気エネルギーを電源に返還することな
く、エレベータ群の中で電力の授受を行なわせエネルギ
ーの利用方法の向上を図るロープレスリニアモータエレ
ベータの運転方法を提供するにある。

《課題を解決するための手段》 上記目的を達成するために、第１の発明に係るロープレ
スリニアモータエレベータの運転方法では、少なくとも
一対のロープレスニリアモータエレベータの一方のエレ
ベータのかごの上昇と他方のエレベータのかごの下降と
を同期させ、かごの下降時に発生する電力をかごの上昇
時に要する電力として利用するようにした。

また、第２の発明に係るロープレスリニアモータエレベ
ータの運転方法では、かごの下降時に発生する電力を電
力貯蔵装置に貯蔵し、当該貯蔵電力をかごの上昇時に要
する電力として利用するようにした。

《作 用》 第１発明では、上昇と下降が同期される一対のロープレ
スリニアモータエレベータにおいて、かごの下降の際に
得られる回生電力が、そのままかごの上昇の電力として
消費される。このようなシステムは、超高層ビルなどに
おいてシャトル運転をするロープレスリニアエレベータ
には特に有効である。

第２発明では、上昇と下降が同期されず、ランダムに昇
降される複数のロープレスリニアモータエレベータにお
いて、かごの下降の際に得られる回生電力が電力貯蔵装
置に蓄えられる。このようなシステムは一般の多数階サ
ービス運転するロープレスリニアエレベータに特に有効
である。

そして、適宜の時期に上昇運転するエレベータが必要と
する電力として、この蓄えられた電力が取り出され、使
用される。

以上のようにして、第1,第２発明では、エレベータの下
降運転時に得られる大量の電気エネルギーを回収し、こ
の電気エネルギーをエレベータの上昇運転時に要する大
量の電気エネルギーに充当し、エネルギーの利用方法を
適性化する。

《実 施 例》 第１図に第１発明に係る運転方法の一実施例を示す。

同図において、一対のエレベータシャフト1,1′内に夫
々一台のかご6,6′が配置されており、ロープレスリニ
アモータの一次巻線（図示省略）はエレベータシャフト
1,1′の壁面に設けられ、二次導体（図示省略）は各か
ご6,6′の側面に設けられる。

同図中、l,m,n,oは建物の各階を示し、各階ｌ〜ｏの床
部に各かご6,6′の停止部（図中のハッチング部）があ
る。

かご6,6′は同期しており、かご６が下降中の、かご
６′が上昇中の状態である。

このかご６が下降する際に得られる回生電力が、図示省
略の電力系統を介してかご６′を駆動する。

第２図に第２発明に係る運転方法の一実施例を示し、同
図中第１図と同一符号は第１図と同一部を指している。

本例は、エレベータシャフト内に複数台のかご６を循環
上昇移動できるように配置したリニアモータエレベータ
に、第２発明に係る運転方法を適用する場合を示してい
る。

同図において、２本のエレベータシャフト1,1′は水平
に配置された上下連通部10a,10bで連通されており、こ
の連通されたエレベータシャフト1,1′内に複数（本例
では,12）台のかご６が配置されている。

リニアモータエレベータの一次巻線（図示省略）はエレ
ベータシャフト1,1′の壁面及び上下連通部10a,10bの床
面に設けられ、二次導体（図示省略）は各かご６の側面
及び底面に設けられる。

同図中、実線矢印はかご６の上昇移動方向を示し、１点
鎖線矢印は電力系統を示しており、かご６の下降中に発
生する電力を電力貯蔵システム（例えば、バッテリー、
超伝導電力貯蔵システム等）13に一担貯蔵する。

一方、この貯蔵電力は、かご６が上昇する際に要する電
力として取り出され、かご６を上昇させるのに利用され
る。

なお、回生電力の発生量がかごを上昇させるに必要な電
力量より少ない場合（現実には種々の損失等により回生
電力の方が少ない場合が多い）には、一般の電源から上
昇させるための電力を供給する。

次に、第1,2発明の効果を立証するための計算例を示
す。

第３図は、この計算例に用いたトリプルデッキ（合計30
0人乗）のロープレスリニアモータエレベータの一例を
示す。

同図中、11はエレベータシャフト１の両側壁に設けられ
たロープレスリニアモータの一次巻線で、12がトリプル
デッキのかご６の両側面に設けられた二次導体（本例で
は、片側で左右に10個づつ計20個）である。

同図において、トリプルデッキのかご６の積載重量を25
000kg、トリプルデッキのかご６の全自重（推進体を含
む）を25000kgとすると、最大重量は50000kgとなる。

かご６の定格運転速度を300m/min.、加速度を0.1gとす
ると、必要加速時推進力は50000×0.1＋50000＝55000kg
・ｇとなる。

従ってこのシステムにおける電力関連の諸元は概ね次の
とおりとなる。

リニアモータの定格出力： 55t×9.8m/s²×300（m/分）÷60（秒／分）≒2700kW リニアモータの定格入力電力:2750kW/0.85≒3180kW リニアモータの回生電力:2700kW/0.85≒2300kW 回生電力が無い場合の １台当たりの電源容量:3180kW/0.9≒3530kWA 第２発明の充電機の効率:0.93 第1,第２発明では、上記定格入力電力（3180kW）の一部
又は全部に、かご６降下時に得られる回生電力を充当す
る。

この回生電力は、上記のとおり、約2300kWであるから、
上記定格入力電力（3180kW）の約28％の電源設備にて運
転が可能となる。

また、第２図の実施例において、上下部で連通している
エレベータシャフト内で10台のかご６を同時に運転させ
る場合、約35300KVAの設備容量必要となる。

第２発明では、この約35300kVAの約30％の電源設備容量
で運転が可能となる。

《発明の効果》 以上詳述した第1,第２発明に係る運転方法によれば、か
ご下降時に発生する電気エネルギーを、かご上昇時の電
力として有効に利用することができる。

この結果、エレベータ昇降運転時に全エレベータに供給
すべき電気エネルギーの最大値を大幅に低減することが
でき、この効果は、大量の昇降を行う高層ビルや巨大ビ
ルなどにおいて、特に顕著である。

また、回生電力を電源に返還しないため、電源設備機器
及び系統電源の品質に悪影響を与えるおそれもない。

従って、高層ビルや巨大ビル等において、第1,2発明に
係る運転方法により、初めてロープレスリニアモータエ
レベータが実用化されると言える。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１発明に係る運転方法の一実施例を示す説明
図、第２図は第２発明に係る運転方法の一実施例を示す
説明図、第３図は第1,2発明の効果を立証するたの説明
図、第４図は従来の一般のエレベータを示す説明図、第
５図，第６図は従来のリニアモータエレベータの説明図
である。 1,1′……エレベータシャフト 6,6′……かご 10a,10b……上下連通部 11……リニアモータの一次巻線 12……リニアモータの二次導体 13……電力貯蔵システム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 寛二 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内 (72)発明者 斉藤 満 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内 (72)発明者 樫原 和男 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一対のロープレスリニアモータ
   エレベータの一方のエレベータの上昇運転と他方のエレ
   ベータの下降運転とを同期させ、かごの下降時に発生す
   る電力をかごの上昇時に要する電力として利用すること
   を特徴とするロープレスリニアモータエレベータの運転
   方法。
2. 【請求項２】ロープレスリニアモータエレベータのかご
   の下降時に発生する電力を電力貯蔵装置に貯蔵し、その
   貯蔵した電力をかごの上昇時に要する電力として利用す
   ることを特徴とするロープレスリニアモータエレベータ
   の運転方法。