JPH09208142A - エレベータ装置 - Google Patents

エレベータ装置

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JPH09208142A
JPH09208142A JP8017344A JP1734496A JPH09208142A JP H09208142 A JPH09208142 A JP H09208142A JP 8017344 A JP8017344 A JP 8017344A JP 1734496 A JP1734496 A JP 1734496A JP H09208142 A JPH09208142 A JP H09208142A
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JP
Japan
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elevator
free
car
induction motor
rotation direction
Prior art date
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Pending
Application number
JP8017344A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Konya
雅宏 紺谷
Takeyoshi Ando
武喜 安藤
Nobuyoshi Muto
信義 武藤
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Hitachi Ltd
Hitachi Building Systems Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Building Systems Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】エレベータの不平衡トルクによってインバータ
装置を起動せずに乗かご加速し、消費電力を低減する。 【解決手段】主ロープ3が巻か掛けられるシーブ4と、
インバータ装置7で駆動される誘導電動機6と、ブレー
キ6と、乗りかご1の荷重検出器9と、誘導電動機6の
回転速度からのエレベータ速度検出器10と、エレベー
タ運転制御装置20と、エレベータ出発直前に荷重検出
器9の出力から誘導電動機6の回転軸に作用する不平衡
トルクの大きさ及び作用方向と乗りかご1の運転方向か
らのフリーラン加速判定手段11と、その判定結果に基
づきエレベータを運転する運転制御部12とを備え、不
平衡トルクによるシーブの回転方向と運転指令によるシ
ーブ4の回転方向が一致する場合は、インバータ装置7
を起動せずにブレーキ8を開放しフリーラン状態で加速
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はエレベータ装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来のエレベータ制御によれば、不平衡
トルクによる回転方向が運転指令による回転方向と一致
している場合にも、所定時間内に加速が終了するように
インバータ装置を起動し、誘導電動機からトルクを発生
していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のエレベータ
装置では、不平衡トルクによる回転方向が運転指令によ
る回転方向と一致している場合にも、所定時間内に加速
が終了するようにインバータ装置を起動して誘導電動機
からトルクを発生しているため、その分、電力が必要で
ある。
【0004】本発明の目的は、不平衡トルクによる回転
方向が運転指令による回転方向と一致している場合は、
その不平衡トルクによってエレベータを加速させ、イン
バータ装置を起動しないことからエレベータ装置の消費
電力を抑制できるエレベータ装置を提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明はエレベータの乗りかごおよび釣合い錘を懸
垂する主ロープが巻き掛けられるシーブと、インバータ
装置により駆動される誘導電動機と、前記乗りかごの位
置を保持するブレーキと、前記乗りかごの積載荷重を検
出する荷重検出器と、前記誘導電動機の回転速度からエ
レベータの速度を検出する速度検出器と、前記エレベー
タの運転を制御する制御装置と、エレベータ出発直前に
前記荷重検出器の出力から誘導電動機の回転軸に作用す
る不平衡トルクを演算し、前記不平衡トルクの大きさお
よび回転方向と運転指令による回転方向からフリーラン
加速の可否を判定する手段と、フリーラン加速判定手段
の判定結果に基づきエレベータを運転する運転制御部と
を備えたものである。
【0006】荷重検出器はエレベータの乗りかご積載荷
重を検出する。フリーラン加速判定手段は荷重検出器が
検出した積載荷重と予め設定し記憶してある乗りかご重
量との和と、予め設定し記憶してある釣合い錘の重量
と、主ロープの懸垂長さによる重量と、シーブの直径か
ら不平衡トルクの大きさ及び不平衡トルクが誘導電動機
の回転軸に作用する回転方向を演算する。そして、演算
した回転方向が、運転指令による回転方向と一致した場
合にフリーラン加速が可であると判定し、演算した回転
方向が、運転指令の回転方向と一致しない場合にフリー
ラン加速が否であると判定する。運転制御部はフリーラ
ン加速判定手段の判定結果に基づきフリーラン加速が可
であれば、インバータ装置を起動せずにブレーキを開放
しエレベータを加速する。速度検出器はエレベータ走行
速度が設定速度になるとインバータ装置を起動し、誘導
電動機から不平衡トルク分の軸トルクを発生してフリー
ラン加速を終了し、以降通常運転する。一方、フリーラ
ン加速が否であれば、始めから通常運転を行う。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明による一実施例を図
面を用いて説明する。
【0008】図1は本発明の実施例に係るエレベータ装
置の概略を示す図である。同図において、1は乗りか
ご、2は乗りかご1との荷重調整のための釣合い錘、3
は両端に乗りかご1と釣合い錘2を懸垂する主ロープ、
4は主ロープ3が巻き掛けられるシーブ、5は後述する
誘導電動機から伝達される駆動力をその回転速度を減速
してシーブ4に伝達する減速機、6は駆動源となる誘導
電動機、7は商用三相交流電力を、一旦、直流電力に変
換した後、再び三相交流電力に変換するインバータ装
置、8は誘導電動機6と減速機5の駆動力伝達経路中に
設けられ、誘導電動機6に制動力作用し、乗りかご1を
停止および保持するブレーキ、9は乗りかご1の積載荷
重を検出する荷重検出器、10は誘導電動機6の回転速
度を検出する速度検出器、11は荷重検出器9および速
度検出器10の出力を取り込み、乗りかご1のフリーラ
ン加速の可否を判定するフリーラン加速判定手段、12
はフリーラン加速判定手段11とのインターフェース回
路を有し、運転指令によりインバータ装置7およびブレ
ーキ8を制御する運転制御部である。
【0009】さらに、フリーラン加速判定手段11の内
部構成において、13は制御装置12との制御信号の入
出力を司るインターフェース回路、14は乗りかご1の
重量や釣合い錘2の重量や主ロープ3の単位長さ当りの
重量およびシーブ4の直径などの諸定数を予め記憶する
ROM、15はインターフェース回路13からの諸信号
とROM14に記憶してある諸定数から誘導電動機6の
回転軸に作用する不平衡トルクを演算して、フリーラン
加速が可能であるか否かを判定を行うマイクロコンピュ
ータである。なお、釣合い錘2の重量は乗りかご1の重
量と乗りかご定格積載荷重の40〜50%の積載荷重の
和と釣り合うように設定されている。次に、本実施例の
動作を説明する。図4はエレベータ装置の不平衡トルク
の関係をそれらの関係式と共に示す図である。同図にお
いて、ωは誘導電動機6の回転角速度、JM は誘導電動
機6の慣性能率、τM は誘導電動機6の回転トルク、J
B はブレーキ8の慣性能率、τBはブレーキ8の制動ト
ルク、iは減速比、JLは乗りかご1と釣合い錘2を含
む負荷の慣性能率、k1 は乗りかご側の懸垂している主
ロープ3の単位長さ当りの重量、l1 は乗りかご側の懸
垂している主ロープ3の長さ、k2 は釣合い錘側の懸垂
している主ロープ3の単位長さ当りの重量、l2 は釣合
い錘側の懸垂している主ロープ3の長さ、τubはシーブ
4の回転軸に作用する乗りかご1の重量と釣合い錘2の
重量と懸垂する主ロープの重量による不平衡トルク、D
S はシーブ4の直径、WC は乗りかご1の重量、WCW
釣合い錘2の重量、WL は積載荷重を表わす。
【0010】誘導電動機6の回転軸に関して換算した総
合慣性能率Jおよび総合トルクτは、それぞれ同図の数
1および数2で、不平衡トルクτubは数3で、総合慣性
能率Jと総合トルクτは数4で表わせる。
【0011】
【数1】
【0012】
【数2】
【0013】
【数3】
【0014】
【数4】
【0015】乗りかご1の積載荷重が0、即ち、無荷重
であり、懸垂している主ロープの長さl1=l2、即ち、
長さが等しい場合は、数3においてWL=0 であり、k
1・l1とk2・l2が相殺されるので、不平衡トルクτub
は乗りかごの重量WCと釣合い錘の重量WCWとの式とな
る。また、前述のように乗りかご1の重量WC は釣合い
錘2の重量WCWより小さいので、不平衡トルクτubは負
の値になる、即ち、乗りかご1を上昇させる方向に作用
している。上述の状態から乗りかご1を下降運転する場
合は、数2において制動トルクτB が0で、誘導電動機
6の回転トルクτM が正の値、即ち、不平衡トルクτub
とは逆方向で、且つ、不平衡トルクτubより大きなトル
クτM を加えることによって、数4に示す関係で加速す
ることになる。
【0016】一方、前述の状態から乗りかご1を上昇運
転する場合は、不平衡トルクτubによる回転方向が運転
方向と一致するので、誘導電動機6の回転トルクを要し
ないで乗かご1を加速することが可能である。
【0017】本発明は上述の事実に基づいて為されたも
のであり、本実施例ではエレベータの運転方向と乗かご
1の積載荷重からフリーラン加速、即ち、自由落下によ
る加速が可能であるか否かを判定し、行うようになって
いる。図2はエレベータの運転制御のフローチャートを
示す。同図を参照してフリーラン加速判定処理を含むエ
レベータの運転制御を説明する。
【0018】まず初めにエレベータ出発準備として乗か
ご1のドアが閉じていることを確認する(S1)。運転
指令の運転方向によって誘導電動機6を回転させる方向
をインターフェース回路13を介して運転制御部12か
ら得る(S2)。乗かご1の積載荷重を荷重検出器9で
検出する(S3)。乗かご1の停止している位置をイン
ターフェース回路13を介して運転制御部12から得る
(S4)。そして、手順S3およびS4で得た値と、予
めROM14に記憶してある乗かご重量および釣合い錘
重量などの諸定数で数3から不平衡トルクを演算する
(S5)。手順S2で得た回転方向と手順S5で演算し
た不平衡トルクによる回転方向が一致しているかを比較
する(S6)。手順S6の結果がNoならばフリーラン
による加速を禁止して通常運転を行う(S11)。手順
S6の結果がYesならばインバータ装置を起動せずに
ブレーキ8を開放し(S7)、不平衡トルクによる加速
を行う(S8)。加速中はエレベータ運転速度を速度検
出器10で検出し、検出した速度が設定した速度、例え
ば、定格速度に達したかを比較する(S9)。そして、
検出した速度が設定速度に達したならばインバータ装置
を起動し、不平衡トルク分のトルクを誘導電動機6で発
生し、フリーラン加速を終了する(S10)。その後、
通常運転と同様に制御を行う(S10)。
【0019】図3は乗りかご重量より釣合い錘重量が重
たく、上昇運転する場合の走行オシログラムである。図
3に示すように、乗りかご重量より釣合い錘重量が重た
いので、数3から不平衡トルクτubは正の値となる。こ
のとき通常の加減速カーブを得るためには、図3に示す
軸トルクτが必要となり、従って誘導電動機6の出力ト
ルクτM は、数2から図3に示すようなトルクを出力す
る必要がある。一方、インバータ装置7を起動せずブレ
ーキ8を開放し、不平衡トルクによる加速を行えば、エ
レベータ速度は破線で示す特性となり、この速度が設定
速度に達するまでの間、誘導電動機6の出力トルクが不
要となる。即ち、図3のτM′ で示すように破線で示し
た分の誘導電動機6の出力トルクが不要であるから、そ
の分の消費電力を低減できる。そして、不平衡トルクに
よるエレベータ速度が設定速度になると、インバータ装
置7を起動して通常運転を行う。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、荷重検出器でエレベー
タの乗りかご積載荷重を検出し、フリーラン加速判定手
段で荷重検出器が検出した積載荷重と予め設定し記憶し
てある乗りかご重量との和と、予め設定し記憶してある
釣合い錘の重量と、主ロープの懸垂長さによる重量と、
シーブの直径から不平衡トルクの大きさ及び不平衡トル
クが誘導電動機の回転軸に作用する回転方向を演算す
る。そして、演算した回転方向が、運転指令による回転
方向と一致した場合にフリーラン加速が可であると判定
し、演算した回転方向が、運転指令の回転方向と一致し
ない場合にフリーラン加速が否であると判定する。運転
制御部はフリーラン加速判定手段の判定結果に基づきフ
リーラン加速が可であれば、インバータ装置を起動せず
にブレーキを開放しエレベータを運転する。速度検出器
はエレベータ走行速度が設定速度になるとインバータ装
置を起動し、誘導電動機から不平衡トルク分の軸トルク
を発生してフリーラン加速を終了する。一方、フリーラ
ン加速が否であれば、通常運転を行うようにしたので、
不平衡トルクによって加速している部分の誘導電動機の
回転軸トルクが不要になるので、消費電力を低減でき
る。
【0021】請求項4記載の発明によれば、不平衡トル
クによる加速から通常運転に切り替わる部分を滑らかに
行えるので、乗り心地に悪影響を与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すエレベータ装置のブロ
ック図。
【図2】図1のエレベータ装置の処理手順を示すフロー
チャート。
【図3】本発明の位置実施例によるエレベータ走行のタ
イミングチャート。
【図4】エレベータ装置の不平衡トルクの関係の説明
図。
【符号の説明】
1…乗りかご、2…釣合い錘、3…主ロープ、4…シー
ブ、5…減速機、6…誘導電動機、7…インバータ装
置、8…ブレーキ、9…荷重検出器、10…速度検出
器、11…フリーラン加速判定手段、12…運転制御
部、13…インターフェース回路、14…ROM、15
…マイクロコンピュータ、20…エレベータ制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武藤 信義 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式会 社日立製作所水戸工場内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エレベータの乗りかごおよび釣合い錘を懸
    垂する主ロープが巻き掛けられるシーブと、インバータ
    装置により駆動される誘導電動機と、前記乗りかごの位
    置を保持するブレーキと、前記乗りかごの積載荷重を検
    出する荷重検出器と、前記誘導電動機の回転速度から前
    記エレベータの速度を検出する速度検出器と、エレベー
    タの出発直前に前記荷重検出器の出力から前記誘導電動
    機の回転軸に作用する不平衡トルクを演算し、前記不平
    衡トルクの大きさ及び回転方向と運転指令による回転方
    向から自由落下による加速の可否を判定するフリーラン
    加速判定手段と、前記フリーラン加速判定手段の判定結
    果に基づき前記エレベータの運転を制御する運転制御部
    を備え、前記フリーラン加速判定手段の判定結果、フリ
    ーラン加速が可であれば前記インバータ装置を起動する
    ことなく前記ブレーキを開放して前記乗りかごを所定の
    速度まで加速させ、フリーラン加速が否であれば通常の
    運転を行うようにしたことを特徴とするエレベータ装
    置。
  2. 【請求項2】前記フリーラン加速判定手段は、前記荷重
    検出器で検出した積載荷重と予め設定し記憶してある乗
    りかご重量との和と、予め設定し記憶してある釣合い錘
    重量と、前記主ロープの懸垂長さによる重量と、前記シ
    ーブの直径から不平衡トルクの大きさと前記誘導電動機
    の回転軸に作用する回転方向を演算し、演算した回転方
    向が、運転指令による回転方向と一致した場合にフリー
    ラン加速が可であると判定し、演算した回転方向が、運
    転指令の回転方向と一致しない場合にフリーラン加速が
    可であると判定する請求項1に記載のエレベータ装置。
  3. 【請求項3】前記エレベータの制御装置は、フリーラン
    加速時に前記速度検出器で検出したエレベータ速度が設
    定した所定の速度に達したときに前記インバータ装置を
    起動させ、前記誘導電動機から不平衡トルクに相当する
    回転軸トルクを発生し、その後、通常運転と同様に速度
    制御を行うようにした請求項1または2に記載のエレベ
    ータ装置。
  4. 【請求項4】請求項3において、前記インバータ装置の
    起動は乗り心地に悪影響を与えないよう徐々に回転軸ト
    ルクを発生させるエレベータ装置。
JP8017344A 1996-02-02 1996-02-02 エレベータ装置 Pending JPH09208142A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012532078A (ja) * 2009-06-30 2012-12-13 オーチス エレベータ カンパニー 電力が制限されているエレベータ救出作動における重力駆動による始動段階

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012532078A (ja) * 2009-06-30 2012-12-13 オーチス エレベータ カンパニー 電力が制限されているエレベータ救出作動における重力駆動による始動段階
US8960371B2 (en) 2009-06-30 2015-02-24 Otis Gmbh & Co. Ohg Gravity driven start phase in power limited elevator rescue operation

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