JPH0977411A - リニアモータ方式エレベーターの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】リニアモータ方式エレベーターにおいて、速度
検出器の故障時や、エレベーター工事段階での誤配線に
対して運転できること。 【構成】リニアモータによって駆動されるエレベーター
昇降体，昇降体に搭載した速度検出手段と、速度検出手
段の出力により速度帰還制御するベクトル制御手段を含
むエレベーターにおいて、速度検出手段の故障検出手段
又は手動操作による許可信号によりオープンループでリ
ニアモータを制御する。 【効果】速度検出器が故障した時、乗客を速やかに救出
することができ、又、誤配線時にも運転できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はリニアモータを用いたエ
レベーターにおいて、特に、速度検出手段の故障時や、
エレベーター据え付け工事時に好適なエレベーター制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】リニアモータを用いたエレベーターとし
て、例えば、特開昭63−117884号公報に開示されている
ように、速度検出手段であるエンコーダが釣合いおもり
に搭載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、エン
コーダが故障してエレベーターが停止した場合、乗客を
閉じ込めることとなる。又、エレベーター工事段階でエ
ンコーダの誤配線のため起動不能になりエレベーター工
事運転に支障がでる恐れもある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、その一面にお
いて、エレベーターの昇降路内を昇降する昇降体、この
昇降体と昇降路との間に設置され１次巻線と２次導体と
を有するリニアモータ，前記昇降体に搭載した速度検出
手段，該速度検出手段の出力を帰還して前記リニアモー
タを制御するベクトル制御手段を備えたリニアモータ方
式エレベーターにおいて、前記速度検出手段の故障を検
出する手段と、この故障検出手段の出力に応動して前記
速度帰還による制御手段からオープンループ制御手段に
切り替える手段とを備えたことを特徴とする。

【０００５】又、本発明の他の一面においては、前記速
度帰還による制御手段からオープンループ制御手段に切
り替える手動操作手段とを備えたことを特徴とする。

【０００６】本発明の望ましい実施態様によれば、前記
オープンループ制御手段は、エレベーターを低速運転さ
せる制御出力を発生するように構成する。

【０００７】更に、本発明の望ましい実施態様によれ
ば、前記オープンループ制御手段は、ベクトル制御を無
効としてエレベーターを運転する構成とする。

【０００８】

【作用】周知のベクトル制御からなるインバータ制御装
置により制御された電力をリニアモータに給電すること
で推力を制御しエレベーターは速度制御される。この速
度制御を行うために、昇降体に速度検出手段が設置され
ている。さて、何らかの理由でこの速度検出手段が故障
すると、故障検出手段の動作により速度帰還制御を止
め、いわゆる、オープンループでエレベーターを低速で
最寄り階に運転し、乗客を速やかに救出することができ
る。

【０００９】このオープンループに切り替える方法とし
て、速度帰還信号を無効として、あるすべり周波数でリ
ニアモータを駆動することも可能であり、又、あらかじ
め設定した周波数をもつ交流電流で制御する方法もあ
る。

【００１０】

【実施例】本発明の一実施例を図１に示す。ロープ式リ
ニアエレベーターを示し、乗りかご１とカウンターウエ
ート３がロープ２で連結されており、つるべ状に配置し
てある。エレベーターを駆動するリニアモータは次のよ
うに構成されている。リニアモータの１次巻線４はカウ
ンターウエート３に搭載され、２次導体５は昇降路に固
定して設置されてある。１次巻線と２次導体はわずか２
mm程度の空隙が保持され１次巻線とは電磁気的に結合し
て、推力を発生する。このリニアモータは周知の円筒形
であってもよいし、平板形であってもよい。リニアモー
タを制御する制御装置１０は昇降路内に設置しても良い
し、又、乗場近くでも良い。この制御装置１０は周知の
インバータ装置１５を備え、又、マイクロコンピュータ
によって制御されている。

【００１１】エレベーターの運転指令が発せられると、
リニアモータの１次巻線４に、周知のインバータを含む
制御装置１０から電力を給電され、その電磁気的相互作
用によって２次導体５に電流が流れ、推力を発生して、
カウンターウエート３、そして乗りかご１は昇降する。
カウンターウエート３には速度検出器６が設置してあり
リニアモータの速度を制御装置１０に帰還している。制
御装置１０は次のような構成となっている。エレベータ
ーの呼びが発生するとエレベーターの速度指令発生装置
１１から所定の速度指令が出力される。速度検出器であ
るエンコーダ（速度検出器）６の速度信号が負帰還され
速度調整器(ＡＳＲ)１２は実速度が速度パターンに従う
ような推力指令を出力する。この速度調整器１２は良く
知られた比例積分で構成され、最近ではマイクロコンピ
ュータのソフト処理で実現できる。速度調整器(ＡＳＲ)
１２の出力はあらかじめ設定された値以下にするリミッ
タ回路１３を介して推力指令τ＊としてベクトル制御手
段１４に入力される。ベクトル制御手段１４からはリニ
アモータを所定の推力で速度制御できる交流電流指令を
出力し、電流帰還制御（図示しない）とパルス幅変調回
路(図示しない)，パルス増幅回路（図示しない），トラ
ンジスタ等に代表されるスイッチング素子からなるイン
バータ装置１５に入力される。インバータ装置１５の出
力は所定の３相交流電流であり、リニアモータの１次巻
線３に給電されリニアモータの２次導体５との間に推力
を発生しエレベーターを上下に走行する。

【００１２】さて、通常のロープ式エレベーターでは巻
上機，モータ，速度検出器であるエンコーダ，制御装置
が頂部の機械室に設置されており、万一、エンコーダが
故障した場合、保守員が機械室に行って、容易にエンコ
ーダを交換できた。しかし、本発明の対象とするリニア
モータ方式のエレベーターは機械室がなく、又、エンコ
ーダも釣合いおもりに設置されているので、保守員は、
乗りかご１の上部に乗ってかご１とカウンターウエート
３がほぼ同じ位置に来るようにリニアモータを駆動する
必要がある。

【００１３】そこで、速度検出器６の故障を検出する手
段１６を設け、この出力によって切替手段１６２によっ
て通常運転時のベクトル制御手段１４の出力を無効と
し、速度帰還制御とは無関係のいわゆるオープンループ
制御、すなわち、ある速度指令に対応した周波数をもつ
電流指令を出力する制御手段１７に切り替えるようにし
てある。故障検出手段１６が動作すると、低速用速度指
令発生装置１１１から低速の速度指令が発生し、先ほど
述べたオープンループ制御手段１７に入力して、速度指
令に対応するインバータ周波数ω１を切替手段１６２を
介してインバータ装置１５に入力する。尚、低速用速度
指令手段１１１は速度指令１１と共用して低速用速度指
令をオープンループ制御手段１７に入力しても良い。イ
ンバータ装置１５はリニアモータの１次巻線３に交流電
力を給電しエレベーターを低速で運転し乗客を救出した
り、エンコーダを交換するため保守員がかご１の上部に
乗ってカウンターウエート３と同じ位置まで移動させる
ことができる。

【００１４】図２は図１のベクトル制御手段１４，オー
プンループ制御手段１７，切替手段１６２，インバータ
装置１５の一部の詳細を示したものである。ベクトル制
御手段１４は推力指令τ＊を入力とし演算器Ｋ１により
推力指令に見合うすべり周波数ωｓを演算する。エンコ
ーダからの速度帰還信号ωｒと加算しインバータ周波数
ω１を演算する。又、演算器Ｋ２を介して推力分の電流
指令Ｉｔを演算し、あらかじめ設定してある励磁電流Ｉ
ｍからベクトル演算して、１次電流値Ｉ１を算出し、更
に、位相θを算出する。この、ω１，Ｉ１，θから３相
交流の電流指令を演算手段１４１に入力する。そして、
３相交流の電流指令Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗをインバータ装置
１５に入力して電流帰還制御する。

【００１５】さて、速度検出器６が故障すると、故障検
出手段１６によりその切替手段162によりベクトル制御
手段１４の信号は無効とされ、オープンループ制御手段
１７とインバータ装置１５が接続される。オープンルー
プ制御手段１７は低速の速度指令に見合うインバータ周
波数ω１と１次電流指令Ｉ１をインバータ装置１５に送
信する。この様にして、インバータ装置１５はエンコー
ダ（速度検出器）６の速度信号を用いること無く、オー
プンループで低速でエレベーターを運転することができ
る。

【００１６】図３は図１を変形した実施例を示したもの
である。エンコーダ（速度検出器）６が故障すると故障
検出手段１６の信号により、切替手段１６３により速度
調整器１２を無効とする。すなわち、かご１内の負荷検
出器（図示しない）により所定の推力指令発生器１８か
ら推力指令τ＊が出力され、ベクトル制御手段１４で
は、あるすべり周波数ωｓが算出され、エンコーダ（速
度検出器）６の出力は無効となっているので、図２のω
ｒ＝０となり、インバータ周波数指令ω１はωｓに等し
くなる。通常すべり周波数はエレベーターを低速で運転
する程度の値になっているので、前述したようにエレベ
ーターを低速で運転可能となる。

【００１７】図４は他の実施例で、エンコーダの故障検
出手段１６により、速度信号そのものを切替手段１６１
により無効としたものである。この場合も、図３と同様
インバータ周波数ω１はすべり周波数ωｓとなり低速運
転可能となる。

【００１８】図５〜図７はそれぞれ図１，図３及び図４
の変形例である。

【００１９】それぞれ、制御装置内、あるいは装置外に
設置した操作手段により強制運転許可信号２０を発生す
る。例えば、エレベーター工事の試運転時、エンコーダ
（速度検出器）６の誤配線で速度検出が不調である時、
図５では強制運転を許可する切替信号２０１、図６では
切替信号２０２、図７では切替信号２０３により、図１
から図４に述べた方法，手段，原理により低速でエレベ
ーターを運転することができる。

【００２０】図８は他の実施例を示したもので図４に対
してリニアモータの構造が異なるものであり、他の図１
から図２，図３，図５，図６及び図７にも適用できる。

【００２１】すなわち、図８はいわゆるロープレスリニ
アモータ式エレベーターを表したもので、エレベーター
昇降路９にリニアモータの１次巻線４ａ，４ｂが設置さ
れ、のりかご１には２次導体５ａ，５ｂが設置してあ
り、更に速度検出器６が設置してある。エンコーダ（速
度検出器）６の故障時の動作については図４で述べたと
同様である。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、エンコーダ故障時、乗
客を速やかに救出、更に復旧することができ、又、エレ
ベーター工事時の誤配線にも対応が用意となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体構成図。

【図２】図１の詳細ブロック図。

【図３】他の実施例。

【図４】他の実施例。

【図５】他の実施例。

【図６】他の実施例。

【図７】他の実施例。

【図８】他の実施例。

【符号の説明】

１…エレベーター乗りかご、２…ロープ、３…カウンタ
ーウエート、４…リニアモータの１次巻線、５…リニア
モータの２次導体、６…エンコーダ（速度検出器）、１
６…速度検出器の故障検出手段、１７…オープンループ
制御手段、２０…強制運転許可信号、１６１，１６２，
１６３…切替手段、２０１，２０２，２０３…発生用操
作手段。

フロントページの続き (72)発明者 長瀬 博 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 (72)発明者 厚沢 輝佳 東京都千代田区神田錦町一丁目６番地 株 式会社日立ビルシステムサービス内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エレベーターの昇降路内を昇降する昇降
   体，この昇降体と昇降路との間に設置され１次巻線と２
   次導体とを有するリニアモータ，前記昇降体に搭載した
   速度検出手段，該速度検出手段の出力を帰還して前記リ
   ニアモータを制御するベクトル制御手段を備えたリニア
   モータ方式エレベーターにおいて、前記速度検出手段の
   故障を検出する手段と、この故障検出手段の出力に応動
   して前記速度帰還による制御手段からオープンループ制
   御手段に切り替える手段とを備えたことを特徴とするリ
   ニアモータ方式エレベーターの制御装置。
2. 【請求項２】エレベーターの昇降路内を昇降する昇降
   体，この昇降体と昇降路との間に設置され１次巻線と２
   次導体とを有するリニアモータ，前記昇降体に搭載した
   速度検出手段，該速度検出手段の出力を帰還して前記リ
   ニアモータを制御するベクトル制御手段を備えたリニア
   モータ方式エレベーターにおいて、前記速度帰還による
   制御手段からオープンループ制御手段に切り替える手動
   操作手段とを備えたことを特徴とするリニアモータ方式
   エレベーターの制御装置。
3. 【請求項３】前記オープンループ制御手段は、エレベー
   ターを低速運転させる制御出力を発生するように構成し
   た請求項１又は２記載のリニアモータ方式エレベーター
   の制御装置。
4. 【請求項４】前記オープンループ制御手段は、ベクトル
   制御を無効としてエレベーターを運転する構成とした請
   求項１又は２記載のリニアモータ方式エレベーターの制
   御装置。