WO2003031309A1

WO2003031309A1 - Brake controller of elevator

Info

Publication number: WO2003031309A1
Application number: PCT/JP2001/008510
Authority: WO
Inventors: Yoshitaka Kariya; Masanori Yasue; Seiji Watanabe
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2003-04-17
Anticipated expiration: 2004-03-28
Also published as: JP4830257B2; CN1229273C; EP1431226A4; EP1431226B1; KR100483661B1; KR20030051881A; EP1431226A1; JPWO2003031309A1; CN1478050A; DE60142530D1

Description

明細書エレベータのブレーキ制御装置技術分野

この発明は、エレべ一夕の起動信号が発せられると付勢回路の閉成によりブレーキコイルが付勢されてばね力に抗してァ一マチュアが吸引され、この吸引によってブレーキ車へのブレーキシュ一の押圧が解かれ、制動力が解除されてエレベータの起動を可能とし、エレべ一夕の停止信号が発せられると付勢回路が遮断されてァーマチュアが開放され、ばねによってブレーキシュ一が押圧されて制動力を発生させるエレベータのブレーキの制御に関する。背景技術

図 1 0は、ロープ式エレべ一夕に使用される一般的なブレーキの概略構成を示す。エレべ一夕のかご 1は、巻上機のシーブ 2に巻き掛けられた主索 3によってつり合重り 4とつるベ式に吊持され、巻上電動機 5によって駆動される。巻上電動機 5 とシーブ 2を結合する軸 5 aにはブレーキ車 6が取り付けられている。かご 1が停止している時は、ばね 7によってブレーキレバー 8を介してブレーキシュ一 9がブレーキ車 6の外周面に押圧され、摩擦力によって制動力が発生している。

かご 1が起動する場合は、電動機制御回路 1 0は巻上電動機 5を付勢すると共に、ブレーキ制御装置 1 1へ起動信号が発せられる。ブレーキ制御回路 1 2を作動させ、ブレーキ駆動回路 1 3の PWM信号発生回路 1 4によってチヨッパ回路 1 5を駆動して直流可変電圧でブレーキコイル 1 6を付勢する。ブレーキコイル 1 6が付勢されるとばね 7に杭してァ一マチュア 1 7が吸引され、ブレーキレバ一 8を介してブレーキシュ一 9によるブレーキ車 6への押圧が解かれて制動が解除される。ァ —マチュア 1 7が吸引されるとブレーキスィッチ 1 8が閉成して制動力の解除が完了したことを検出する。

停止信号が発せられると電動機制御回路 1 0は巻上電動機 5を消勢すると共に、ブレーキ制御回路 1 2及びブレーキ制御回路 1 3を介してブレーキコイル 1 6を消勢させてァーマチュア 1 7の吸引を解き、ばね 7によってブレーキシュ一 9をブレーキ車 6に押圧して制動力を発生させる。

即ち、図 1 0のブレーキ制御回路で、チヨッパ回路 1 5によってブレーキコイル

1 6の付勢が遮断されると、ダイォード 2 0を介して循環電流がブレーキコイル 1 6に流れる。この循環電流は、ブレーキコイル 1 6の抵抗値 Rとリアクタンス値 L によって決まる時定数 T cに応じて減少し、ブレーキコイル電流の減少によって吸引力も減少する。吸引力がばね 7の力よりも小さくなると、ァーマチュア 1 7はブレーキコイル 1 6から離れ、ブレーキシュ一 9はばね 7によってブレーキ車 6に押圧されて制動力を発生させる。

次に、図 1 1に従って動作の概要を述べると、ブレーキ制御装置 1 1から破線で示した電圧 Eが出力される。即ち、時刻 t 4 0でァーマチュア 1 7を吸引するための吸引電圧 E fが印加されると、ブレーキコイル電流 I bは漸増する。

ァーマチュア 1 7が吸引される過程でブレーキコイル電流 I bは一旦減少に転ずる。インダク夕ンス Lがエアギャップ gによって変化することに加え、インダク夕ンス Lの変化率、即ち、ァーマチュア 1 7の移動速度によって起電力（以下、速度起電力という。）が発生するためである。時刻 t 4 1でァーマチュア 1 7が吸引され終ると、その状態におけるインダク夕ンス Lの下でブレーキコイル電流 I bは渐増する。

ァ一マチュア 1 7が吸引されてブレーキスィッチ 1 8が閉成してから所定時間後の時刻 t 4 2でブレーキ制御装置 1 1はァ一マチュア 1 7の印加電圧 Eを、吸引状態を保持するのに必要な保持電圧 E hにまで低下させる。この低下に伴ってブレーキ電流 I bは保持電流 I hまで減少する。

時刻 t 4 3でエレべ一夕の停止信号が発せられると印加電圧 Eは零値となる。この付勢回路の遮断により、ブレーキコイル電流 I bはブレーキコイル 1 6と並列に接続されたダイオード 2 0を介して循環しながら減少する。この減少に伴ってァ一マチュア 1 7の吸引が解かれ、ばね 7によってブレーキシュ一 9が押圧されて制動力を発生する。

ブレーキコイル 1 6が消勢される過程で、ブレーキコイル電流 I bは一旦増加に転ずる。これは、上記のとおりァーマチュア 1 7の吸引が解かれるのに伴ってエアギャップが増大してブレーキコイル 1 6のインダク夕ンス Lが減少したことと、速度起電力によるものである。時刻 t 4 4でァーマチュア 1 7が開放され終ると、その状態におけるインダク夕ンス Lの下でブレーキコイル電流 I bは漸減して時刻 t 4 5で零値となる。

従って、電流検出器 1 9でブレーキコイル電流 I bを検出し、制動力を解除するときは、ブレーキ電流 I bの減少点を検出すれば制動力の解除された瞬間を検出できる。また、制動力を発生させるときは、ブレーキ電流 I bの増加点を検出すれば制動力の発生した瞬間を検出することができる。

従来のエレべ一夕のブレーキは、上記のとおり構成されており、かご 1を停止させる際にブレーキコイル 1 6に印加される電圧は 0 Vとなり、ブレーキコイル電流 I bは、ブレーキコイル 1 6の抵抗値とインダク夕ンス値から決まる時定数で漸減する。ァーマチュア 1 7を吸引するブレーキコイル 1 6の吸引力は、ブレーキコィル電流 I bの 2乗に比例し、ァ一マチュア 1 7とブレーキコイル 1 6間の空隙に略反比例する。従って、ブレーキコイル電流 I bが減少して吸引力が低下すると、ばね 7の力によってブレーキシュ一 9が押圧されてブレーキ車 6に衝突する。この衝突によって騒音が発生する。

ところで、昨今のエレべ一夕の巻上機は小型化され、ブレーキ自体の小形化を余儀なくされ、ブレーキシュ一 9等も小さくしなければならない。このような外形上の要件を満たした上で必要な制動力を得るためには、ブレーキシュ一 9を押圧するばね 7の力を大きくしなければならない。このため、上記衝突による騒音を増大させる、という問題が生じた。

特に、巻上機自体が昇降路内に設置されるエレべ一夕では、ブレーキの動作音がかご 1内へ伝播されて乗り心地を害する、という問題があつた。

かかる問題に対して、日本特公平 7— 6 4 4 9 3号（日本特願昭 6 3— 1 5 8 6 8 1号）公報、及びこの出願を基礎とするアメリカ特許公報 U S P 4 9 7 4 7 0 3 号には、エレべ一夕のブレーキの上記特性を利用して、エレべ一夕の起動指令信号が発せられた場合は、ブレーキコイルが付勢されてブレーキコイル電流が増加する過程において減少を検出した後に巻上電動機に起動指令を出して付勢し、また、ェレベータの停止指令信号が発せられた場合は、ブレーキコイルの付勢が断たれてブレーキコイル電流が減少する過程において増加を検出した後に巻上電動機に停止指令を出して消勢すようにして、ブレーキと巻上電動機 5との間の受継ぎを円滑に行い、乗り心地の向上を図るようにしたものが開示されている。

し力、し、上記特許公報において、ブレーキコイルの付勢及び消勢時におけるブレーキコイル電流の変化を検出するのは、乗り心地の向上が目的であって、ブレーキの動作音を低減させる点については全く言及されておらず、従って、上記問題点の解決に供し得ないものである。

また、日本特公平 7— 6 8 0 1 6号公報には、エレべ一夕の起動時に、まず、不平衡トルクを保持できる範囲でブレーキコイル電流を早急に立ち上げた後、徐々に増加させてブレーキの制動トルクを小さくしておいて、巻上電動機で駆動させ、以後ブレーキの開放状態を保持できる程度の小電流をブレーキコイルに流すようにして、乗り心地の向上と、ブレーキコイルの発熱を抑えるようにしたものが開示されている。

このものについても同様に、ブレーキの動作音を低減させる点については全く言及されておらず、従って、上記問題点の解決に供し得ないものである。

更に、日本特開平 7— 2 4 4 1号公報には、レールを把持して制動力を発生させるブレーキ装置において、動作音を減少させるため、可動片が電磁石に衝突する寸前の位置を検出し、また、ブレーキシュ一がレールを把持する寸前の位置を検出して、それぞれ動作音が減少するようにブレーキコィル電流を制御するようにしたものが開示されている。

このものは、ブレーキの動作音の低減に係るものではあるが、可動片の位置及びブレーキシュ一の位置を検出することは容易ではなく、仮に位置検出が可能であつたとしても、上記位置はブレーキライニングの消耗及びブレーキ調整等により変動し易い、という問題がある。

更にまた、日本特公平 7— 8 0 6 5 0号公報には、ブレーキ電流を制御する電流パターンとブレーキ電流の検出値とを比較し、その比較結果に基いてブレーキ電流をオン一オフ制御することにより、ブレーキ開閉に伴う動作音を抑えるようにしたものが開示されている。

しかしながら、ブレーキはブレーキコイルの抵抗値が温度によって変動したり、ブレーキライニングの消耗が各ブレーキ毎に異なる。更に、同機種であっても制動トルクの設定は区々である。このため、電流パターンにって一律に制御することで、動作音を抑えることは容易ではない。

更にまた、日本特開平 7— 2 4 5 2号公報には、ブレーキシュ一をガイドレールに緩やかに押圧させて動作音を小さくし、しかも、動作時間を短縮するために、ブレーキコイル電流を保持電流程度に減少するようにしたことが開示されたいる。しかしながら、ブレーキコイル電流を減少させると電圧変動によってブレーキが誤作動する、という問題がある。

この発明は、上記従来のエレべ一夕のブレーキの問題点を解決して動作音の軽減されたエレべ一夕のブレーキを提供することを目的とする。発明の開示

この発明は、ブレーキコイルが付勢されてァーマチュアが吸引され、この吸引によりブレーキ車へのブレーキシュ一の押圧が解かれて制動力が解除されたエレべ一夕のブレーキに制動力を発生させる場合に、まず第 1のブレーキコイル制御手段によってァ一マチュアの吸引が解かれるようにブレーキコイルの付勢を減少させ、この第 1のブレーキコイル制御手段によるァーマチュアの吸引解除過程でブレーキコィル電流の減少率が所定値以下に鈍化し又はブレーキコイル電流が増加に転じたときは、ァーマチュアが再吸引されない範囲内で上記第 1のブレーキコイル制御手段による付勢よりも大きい電流でブレーキコイルを付勢する第 2のブレーキコイル制御手段に切替えてブレーキコイルを付勢するようにしたものである。

これにより、ァーマチュアの吸引解除過程でブレーキコイルによるァーマチュアの吸引力を再度増加させることで、ばねによる押圧力が弱まるのでブレーキシュ一とブレーキ車との衝突音を軽減させることができる。また、第 2のブレーキコイル制御手段への切替えは、ブレーキコイル電流の減少率が所定値以下に鈍化し又はブレーキコイル電流が増加に転じたときに行われるので、ァーマチュアの吸引が解除され、ァ一マチュアが動き始めた直後にブレーキコイルの付勢が増大されることになる。しかも、増大される付勢値も制限されるので、第 2のブレーキコイル制御手段によってブレーキコイルが付勢されたとしても、ァ一マチュアの吸引解除の遅滞は限定されたものとなる。また、現実にァーマチュアが移動したことを検出して付勢値を増大させるようにしたので、温度変化によって抵抗値が変動しても、適時に第 2のブレーキコィル制御手段に切り替えることができる。

また、この発明は、第 1のブレーキコイル制御手段を、付勢回路の遮断によりブレーキコイルと並列に接続された分岐回路を介して循環するブレーキコイル電流の漸減によってァーマチュアの吸引が解かれるようにしたものである。

上記分岐回路を循環するブレーキコイル電流は短時間で減衰するため、ァーマチユアの吸引解除の遅滞は限定されたものとなり、エレべ一夕の稼動率を向上させることができる。

更に、この発明は、第 1のブレーキコイル制御手段を、時間経過と共に漸減する電圧によってブレーキコイルを付勢し、上記電圧の減少に伴ってァ一マチュアの吸引が解かれるように上記ブレーキコイルを制御するようにしたものである。このため、第 1のブレーキコィル制御手段から第 2のブレーキコィル制御手段への切替えを円滑に行うことができる。

更にまた、この発明は、第 1のブレーキコイル制御手段から第 2のブレーキコィル制御手段への切替えは、ブレーキコイル電流の減少率が零値又は上記ブレーキコィル電流が増加に転じたときに行うようにしたので、ブレーキシュ一をブレーキ車に押圧するばね力が変動しても、また、ブレーキコイルの抵抗値が温度で変化しても、適時に切り替えることができる。

更にまた、この発明は、第 2のブレーキコイル制御手段を、ブレーキコイル電流の減少率が零値のときの上記ブレーキコィル電流値とブレーキコィル抵抗値とを乗じて得られた電圧値で上記ブレーキコイルを付勢するようにしたものである。このため、ァ一マチュアを再吸引しない範囲の最大値に近い電流値でブレーキコィルを付勢することができ、ァ一マチュアの動作音を低減できる。

更にまた、この発明は、ブレーキコイル抵抗値を、エレべ一夕の起動信号により制動力が解除された状態で、ブレーキコイル電流が一定値となったときのブレーキコィルの電圧値と上記ブレーキコィル電流値の比から求めるようにしたものであるこのため、温度変化によって抵抗値が変動したとしても、その変動後の抵抗値の下で許容範囲の最大値に近い電流値でブレーキコイルを付勢することができ、上記発明の実効を図ることができる。

更にまた、この発明は，ブレーキコイル電流の変化率を演算し、この変化率をァ一マチュアが再吸引されないように制限し、得られた値に比例した電圧で上記ブレーキコイルを付勢するようにしたものである。

このため、ブレーキコイル電流の変化率に基いてブレーキコイルを付勢するようにしたので、ァ一マチュアの作動に対して敏感に対応させることができる。

更にまた、この発明は、第 2のブレーキコイル制御手段を、ブレーキコイルの回路モデルを具備し、この回路モデルに上記ブレーキコイルを付勢する電圧を印加して得られたモデル電流をブレーキコイル電流から減算して、この減算結果の変化率に比例した電圧で上記ブレーキコィルを付勢するようにしたものである。

このため、回路モデルのインダク夕ンスは一定値であるからァーマチュアの移動速度、即ち、速度起電力によるブレーキ電流の増分値に基いてブレーキコイルが付勢されるので、ァーマチュアの移動を円滑に制御することができる。

更にまた、この発明は、ブレーキコイルの回路モデルのインダク夕ンス Lを、上記ブレーキコイルに電圧 E iをステップ状に加重したときのブレーキコイル電流の増分 Δ Iからブレーキコイルの時定数を求め、この時定数にブレーキコイルの抵抗値 Rを乗じて得るようにしたものである。

このため、各ブレーキごとの状態に合わせてブレーキコイルの回路モデルを構成することができる。図面の簡単な説明

図 1はこの発明の実施の形態 1におけるエレべ一夕のブレーキ制御装置の制御回路を示すプロック図であり、図 2は同じく動作説明用図である。

図 3はこの発明の実施の形態 2におけるエレベータのブレーキ制御装置の制御回路を示すプロック図であり、図 4及び図 5は同じく動作説明用図である。

図 6はこの発明の実施の形態 3におけるエレべ一夕のブレーキ制御装置の制御回路を示すブロック図であり、図 7同じく動作説明用図である。

図 8はブレーキコイルのィンダク夕ンスを計測する手順を示す流れ図であり，図 9は説明用図である。

図 1 0は従来のエレべ一夕のブレーキ制御装置の制御回路を示すブロック図であり、図 1 1はその動作説明用図である。発明を実施するための最良の形態

この発明をより詳細に説述するために、添付の図面に従ってこれを説明する。図 1及び図 2は、この発明に係るエレべ一夕のブレーキ制御装置の実施の形態 1 を示す。図 1はブレーキの制御回路を示すブロック図である。図において、 1はかご、 2は巻上機のシーブ、 3はこのシーブ 2に巻き掛けられた主索、 4はこの主索 3によってかご 1とつるベ式に吊持されたつり合重り、 5は軸 5 aを介してシーブ 2を回動駆動する巻上電動機、 6は軸 5 aに直結されたブレーキ車である。

7は常時ブレーキレバー 8を介してブレーキシュ一 9を押圧してブレーキ車 6の外周面に圧接させ、摩擦力によって制動力を発生させているばね、 1 0は巻上電動機 5を制御する電動機制御回路である。 1 6はブレーキコイル、 1 7はブレーキコィル 1 6とエアギャップ gを隔てて対向し、ブレーキコイル 1 6の付勢によってばね 7に抗して吸引されるァ一マチュアで、この吸引によりブレーキ車 6へのブレーキシュ一 9の押圧が解かれて制動力が解除され、ブレーキコイル 1 6の付勢が断たれるとばね 7によって吸引が解かれるようになつている。 1 8はァ一マチュア 1 7 が吸引されると閉成して制動力の解除が完了したことを検出するブレーキスィッチ、 1 9はブレーキコイル電流 I bを検出する電流検出器である。

3 0はブレーキコイルの付勢及び消勢を制御するブレーキ制御回路で、下記のとおり構成されている。 3 1はブレーキコイル 1 6の付勢モードを制御するモード制御器、 I f *、 I h *及び I 0 *はブレーキコイル電流 I bの目標値で、 I f *は吸引電流、 I h *は保持電流、 I 0 *は零値をそれぞれ目標値とする。 3 2はブレ —キコイル電流 I bの目標値 I f *、 I h *及び I 0 *を択一する切替えスィッチ、 3 3は目標値 I f *、 I h *及び I 0 *とブレーキ電流 I bとの差値を算出する減算器、 3 4は上記差値に基いてブレーキ電流 I bが目標値 I f *、 I h *及び I 0 *になるように制御する電流制御器である。

3 5はブレーキ電流 I bの微分値を算出する微分回路、 3 6は閾値を出力する基準電圧回路で、通常は零値に設定される。 3 7は上記微分値が閾値よりも大きいときに正の飽和電圧を出力する比較器である。

3 8及び 3 9は電動機制御回路 1 0から停止信号が発つせられた後にブレーキコィル 1 6を付勢する電圧値 V 1及び V 2を出力する制御電圧回路で、 V 1は零値に設定され、 V 2は停止信号によって立ち上がってブレーキスィッチ 1 8が開放されてから所定時間経過後に立ち下がるパルス状の電圧であって、ァーマチュア 1 7が再吸引されない範囲内で高い一定電圧に設定される。ここで、制御電圧回路 3 8は第 1のブレーキコイル制御手段に相当し、制御電圧回路 3 9は第 2のブレーキコィル制御手段に相当する。

4 0は常時制御電圧回路 3 8に接続され、比較器 3 7からの正の飽和電圧出力によって切り替えられて制御電圧回路 3 9に接続される切替えスィッチ、 4 1はモード制御器 3 4によって切り替えられて電流制御器 3 4又は切替えスィッチ 4 0の出力端子 c 0のいずれかに択一して接続されてコイル制御信号 E *を出力する切替えスィッチである。

5 0はブレーキコイル 1 6を付勢するブレーキ駆動回路で、下記のとおり構成されている。 5 1はブレーキコイル 1 6を付勢する直流電源、 5 2は直流の可変電圧を出力するチヨッパ回路で、ブレーキコイル 1 6の付勢回路を構成する。 5 3はブレーキコイル 1 6と並列に接続された分岐回路で、ここではダイオードで構成され、チヨッパ回路 5 2によってブレーキコイル 1 6の付勢が遮断されるとブレーキコィル電流 I bを循環させる。 5 4は切替えスィツチ 4 1に接続されてコイル制御信号 E *に対応した PWM信号を発生する PWM信号発生器、 5 5は上記 PWM信号によってチヨッパ回路 5 2をオン、オフ制御するベースドライバである。

次に、図 2に従って動作を説明する。

1 . モード 0 ( a 3， b l， c 1 )

かご 1が停止している間は、切替えスィッチ 3 2は端子 a 3が、また、切替えスイッチ 4 1は端子 b 1がそれぞれ選択される。このため、コイル制御信号 E * = 0 となり、ブレーキコイル 1 6は消勢される。

2 . モード 1 ( a l， b 1 , c 1 )

電動機制御回路 1 0から起動信号が発せられると、切替えスィッチ 4 1はモード制御器 3 1によって切り替えられて端子 a 1に接続されて目標値 I f *が選択される。この目標値 I f *に相当したコイル制御信号 E *が出力されてブレーキコイル電流 I bは時刻 t 1 1から立ち上がる。吸引力 f cも応じて漸増し、時刻 t 1 2でばね 7の力 f sに等しくなる。更に付勢されてァ一マチュア 1 7が吸引されるとブレーキコイル電流 I bは一旦減少に転ずる。ァーマチュア 1 7が吸引されるのに伴つてエアギャップ gが減少してブレーキコイル 1 6のィンダク夕ンス Lが増大したことと、速度起電力によるものである。ァ一マチュア 1 7が吸引され終ると、その状態におけるィンダク夕ンス Lの下でブレーキコィル電流 I bは漸増する。

時刻 t 1 3で、ブレーキコイル電流 I bが吸弓 I電流 I f に達するとコイル制御信号 E *は減少してブレーキコイル電流 I bは吸引電流 I f に保たれる。

3 . モード 2 ( a 2 , b 1 , c 1 )

ァーマチュア 1 7が吸引されてブレーキスィッチ 1 8が閉成してから所定時間経過した時刻 t 1 4で、切替えスィッチ 3 2は目標値 I h *を選択する。この選択によりブレーキコイル電流 I bはァ一マチュア 1 7を吸引状態で保持するに必要な保持電流 I hにまで低下する。

4. モード 3 ( a 3 , b 2 , c 1 )

時刻 t 1 5で電動機制御回路 1 0から停止信号が発せられると、切替えスィッチ 3 2は目標値 I 0 *を選択し、切替えスィッチ 4 1は端子 b 2に接続される。このとき切替えスィッチ 4 0は端子 c 1に接続されているので、コイル制御信号 E * = 0となる。ブレーキコイル電流 I bはダイオード 5 3を介して循環して所定の時定数 T cで漸減し、吸引力 f cも減少する。時刻 t 1 6でばね 7の力 f sに等しくなり、更にブレーキコイル電流 I bが減少してばねの力 f sを下回るとァーマチュア 1 7がブレーキコイル 1 6から離れ始める。ァ一マチュア 1 7の移動に伴って速度起電力が発生し、ブレーキコイル電流 I bの減少率は鈍化し、やかで漸増に転じる

5 . モ一ド 4 ( a 3 , b 2 , c 2 )

ブレーキコイル電流 I bの減少率が零値又は増加に転じると、時刻 t 1 7で比較器 3 7は切替えスィッチ 4 0を端子 c 2に接続し、電圧回路 3 9から電圧値 V 2がコイル制御信号 E *として出力される。ブレーキコイル 1 6は再び付勢されてコィル電流 I bは漸増する。このコイル電流 I bの漸増により吸引力 f cは略一定して推移する。この吸引力 f cの下でァ一マチュア 1 7は移動を続け、時刻 t 1 8で解放される。切替えスィッチ 4 0は、ブレーキスィッチ 1 8が開放されてから所定時間経過後の時刻 t 1 9でリセッ卜されて端子 c 1に接続されて零値を出力する。 6 . モ一ド 5 ( a 3 , b 1 , c 1 )

時刻 t 1 9でモード 0の設定となり、コイル電流 I bは漸減して零値となる。上記実施の形態 1によれば、ァーマチュア 1 7が移動し始めると、再吸引されない範囲内で高い電圧 V 2でブレーキコイル 1 6を付勢し、ばね 7の力よりも若千小さい吸引力 f cを発生させたので、ァ一マチュアの吸引を解除させるときのばね 7 の力による騒音を軽減させることができる。図 3から図 5は、この発明に係るエレべ一夕のブレーキ制御装置の実施の形態 2 を示す。

図 3において、図 1と同符合は同一部分を示し、説明を省略する。

6 0はブレーキコイルの付勢及び消勢を制御するブレーキ制御回路で、下記のとおり構成されている。 6 1はパターン信号発生器で、ここでは直線状に減少するランプ信号を出力する。 6 2は比較器 3 7から正の飽和電圧が出力された時点のパ夕ーン信号発生器 6 1の出力を保持するラッチ回路、 6 3はブレーキコイル電流 I b の微分値を算出する微分回路、 6 4はゲイン K dの比例要素、 6 5はァ一マチュア 1 7が再吸引されない範囲内に抑えるためのリミッタ、 6 6は比較器 3 7の出力によって切り替えられてリミッタ 6 5へ接続される切替えスィッチで、ブレーキスィツチ 1 8が開放されてから所定時間経過後に端子 c 1側へ復帰する。 6 7はラッチ回路 6 2の出力 V と、リミッタ 6 5の出力 V dを加算してコイル制御信号 E *を出力する加算器である。

ここで、パターン信号発生器 6 1は第 1のブレーキコイル制御手段に相当し、パターン信号発生器 6 1、ラッチ回路 6 2、微分回路 6 3、比例要素 6 4及びリミツ夕 6 5は第 2のブレーキコイル制御手段に相当する。

次に、図 4従って動作を説明する。

1 . モード 0、モード 1、モード 2及びモード 5は、図 2と同様であり、説明を省略する。

2. モード 3 (a 3, b 2, c 1)

時刻 t 15で電動機制御回路 10から停止信号が発せられると、切替えスィッチ 32は目標値 I 0 *を選択し、切替えスィツチ 41は端子 b 2に接続されてパターン信号発生器 61のランプ信号 Vpをコイル制御信号 E*として出力する。ブレーキコイル 16はランプ信号 Vpによって制御されてブレーキコイル電流 I bは漸減し、吸引力 f cも減少する。時刻 t 16でばね 7の力 f sに等しくなり、更にブレーキコイル電流 I bが減少してばねの力 f sを下回るとァ一マチュア 17がブレーキコイル 16から離れ始める。ァーマチュア 17の移動に伴ってエアギャップ gが増大して速度起電力が発生し、ブレーキコイル電流 I bの減少率は鈍化し、やがて漸増に転じる。

3. モード 4 (a 3, b 2, c 2)

ブレーキコイル電流 I bの減少率が零値又は増加に転じると、時刻 t 17で比較器 37は切替えスィッチ 66を端子 c 2に接続すると共に、ラッチ回路 62は、比較器 37から飽和信号が発せられた時のパターン信号発生器 61の出力 Vpを保持する。また、微分回路 63からのブレーキコイル電流 I bの微分値がリミッタ 65 で制限されて値 V dが出力される。出力 Vpと Vdは加算されてコィル制御信号 E *となる。コイル制御信号 E*は増加に転じたブレーキコイル電流 I bを更に増大させる。しかし、ァーマチュア 17を再吸引するものではないから、ブレーキコィル電流 I bの増加は鈍化し減少に転ずる。ブレーキコイル電流 I bのこのような変動によって微分回路 63の出力も変動し、図 4に示したとおり脈動する。

図 5に従って、モード 4における動作を詳述する。

( 1 ) て 1— て 2 ：ブレーキコイル電流 I bの減少率の鈍化又は漸増により比較器 37が作動して切替えスィッチ 66がリミッタ 65へ接続される。ァーマチュア 1 7が変位し始めてブレーキコイル電流 I bが増加するとリミッタ 65の出力 Vdも増大する。出力 Vdは出力 Vpと合算されてコイル制御信号 E*となる。

(2) て 2— て 3 ：リミッタ 65によりコイル制御信号 E *は一定値となる。ブレーキコイル電流 I bは増加するのでァーマチュア 17の離脱速度は遅くなる。

(3) て 3— て 4：コイル制御信号 E*はリミッタ 65によって制限されるため、ブレーキコイル電流 I bの増加は止まり、その微分値は零値となる。ブレーキコィル電流 I bが減少すると微分値は負値となる。このため、 E * <V pとなって吸引力は減少してァーマチュア 1 7の離脱速度が速くなる。

( 4 ) て 4—て 5 て 1—て 2と同様である。

( 5 ) て 5一て 6 て 2— て 3と同様である。

( 6 ) て 6— て 7 て 3— て 4と同様である。

以下、同様の変動を繰り返してァーマチュア 1 7はブレーキコイル 1 6から離脱する。

上記実施の形態 2によれば、ァーマチュア 1 7が移動し始めると、ァーマチュア 1 7が再吸引されない範囲内で高い電圧（V p + V d ) でブレーキコイル 1 6を付勢し、ばね 7の力 f sよりも若干小さい吸引力 f cを発生させたので、ァーマチュ 7 1 7の吸引が解除されるときの騒音を軽減させることができる。

特に、この実施の形態 2では、ブレーキコイル電流 I bの微分値でブレーキコィル 1 6を付勢したので、ブレーキコイル電流 I bの変動に迅速に対応して騒音を軽減させることができる。図 6から図 9は、この発明に係るエレべ一夕のブレーキ制御装置の実施の形態 3 を示す。

図 6において、図 1又は図 3と同符合は同一部分を示し、説明を省略する。 7 1はブレーキコイル 1 6の抵抗 Rと、ァ一マチュア 1 7が吸引されたときのィンダク夕ンス Lでブレーキコイル 1 6を模擬したモデル回路で、微分回路 6 3と比例要素 6 4による出力 V pからモデル電流 I h a tを出力する。 7 2は実際のブレーキコイル電流 I bとモデル電流 I h a tとの差値を求める減算器、 7 3は基準電圧 E iを出力する基準電圧回路であって、ブレーキコイル 1 6のインダクタンス L を測定するためのものである。 7 4は電流制御器 3 4、加算器 6 7及び基準電圧回路 7 3のいずれかに択一して接続されてコイル制御信号 E *を出力する切替えスィツチである。

ここで、パターン信号発生器 6 1は第 1のブレーキコイル制御手段に相当し、パターン信号発生器 6 1、ラッチ回路 6 2、微分回路 6 3、比例要素 6 4及びモデル回路 71は第 2のブレーキコイル制御手段に相当する。

80は CPU、 81はブレーキコイル 16のインダク夕ンス Lを算出するためのプログラムが記録された ROM、 82は一時的なデータが格納される RAM、 83 は入出力装置である。

次に、図 7従って動作を説明する。

1. モード 1からモード 3まで、及びモード 5は図 4と同様であり、説明を省略する。

2. モード 4 (a 3, b 2, c 2)

ブレーキコイル電流 I bの減少率が零値又は増加に転じると、時刻て 21で比較器 37は切替えスィッチ 66を端子 c 2に接続し、この接続状態が保持されると共に、ラッチ回路 62は時刻て 21におけるパターン信号発生器 61の出力 Vpを保持する。また、減算器 72でブレーキコイル電流 I bとモデル回路 71によるモデル電流 I h a tの差値（ I b _ I h a t ) が演算される。この差値（ I b— I h a t) は微分回路 63及び比例要素 64を介して値 Vdとして出力される。出力 Vd は加算器 67によって出力 Vpと加算されてコイル制御信号 E*となる。

図 7に従って、モード 4における動作を詳述する。

(1) て 21— て 22 ：ァ一マチュア 17が変位し始めてブレーキコイル電流 I b の減少率の鈍化又は漸増により差値（I b_ I ha t) も増加する。その微分値に比例した出力 Vdが出力 Vpに加算されてコイル制御信号 E*となるため、吸引力が増大し、ァ一マチュア 17の離脱速度は低下する。

(2) て 22— て 23 :ァーマチュア 17の離脱速度が低下するとブレーキコイル 16に誘起される速度起電力が低下するためブレーキコイル電流 I bは減少し、モデル電流 I h a tとの差値（ I b _ I h a t ) も減少する。このため、コイル制御信号 E*が減少して吸引力も低下しァーマチュア 17の離脱速度は増加する。

(3) て 23_て 24：ァーマチュア 17の離脱速度は増加すると、再び差値（I b- I ha t) が増加し、コイル制御信号 E*が増加する。これにより吸引力が増大し、ァーマチュア 17の離脱速度は低下する。

(4) て 24—て 25 ： (て 22— て 23) と同様であり、説明を省略する。

以下、上記動作が繰り返されてァーマチュア 17の吸引が解除される。次に、図 8及び図 9に基いてブレーキコイル 1 6のインダク夕ンス Lの計測について述べる。

手順 S 1 1で、ブレーキコイル電流 I bが保持電流 I hになったことを確認して手順 S 1 2で切替えスィッチ 7 4を基準電圧回路 7 3に接続する。ブレーキコイル 1 6に基準電圧 E iをステップ状に印加する。手順 S 1 3で、その時刻 t、即ち、図 9の時刻 T 3 1をメモリ T 1に記録する。ブレーキコイル電流 I bは漸増し、その増分 Δ Iを手順 S 1 4で演算する。手順 S 1 5で増分 Δ Iが基準電圧 E iに対するブレーキコイル電流 I bの目標値 I iに対して式 0 . 6 3 2 X ( I i— I h ) で演算された値に達したか否か調べる。達した場合は、手順 S 1 6で、その時刻 t、即ち、図 9の時刻 T 3 2をメモリ T 2に記録する。手順 S 1 7でメモリ T 2とメモリ T 1の内容の差、即ち、ブレーキコイル 1 6の時定数 T cを求める。手順 S 1 8 で、この時定数 T cとブレーキコイル 1 6の抵抗 Rとの積からインダク夕ンス Lを求めることができる。

なお、抵抗 Rは、予め計測された値を用いてもよいが、温度変化を考慮して、この実施の形態 3ではブレーキコイル電流 I bが保持電流 I hのときのコイル制御信号 E *とから求めることとする。

以上述べたとおり、上記実施の形態 3によっても、ァーマチュア 1 7が移動し始めると、再吸引されない範囲内でブレーキコイル 1 6を付勢するようにしたので、ァ一マチュアの吸引を解除させるときのばね 7の力による騒音を軽減させることができる。

特に、モデル回路 7 1はァーマチュア 1 7が吸引された状態でのブレーキコイル 1 6を模擬したものであるから、インダク夕ンス Lも吸引状態のものである。従つて、ァーマチュア 1 7の移動速度によるブレーキコイル電流 I bの増分（I b _ I h a t ) からコイル制御信号 E *を算出することができるので、コイル制御信号 E *の振動成分を抑えることができ、ァ一マチュア 1 7の移動速度を円滑化させることができる。

また、上記実施の形態 3では、モデル回路 7 1の抵抗 R及びインダク夕ンス Lは実測値を採用したので、温度変化が生じても騒音軽減の実効を図ることができる。産業上の利用可能性

以上述べたとおり、この発明に係るエレべ一夕のブレーキ制御装置は、ブレーキコイルが付勢されるとばね力に抗してァ一マチュアが吸引され、この吸引によりブレーキ車へのブレーキシュ一の押圧が解かれて制動力が解除され、ブレーキコイルの付勢が断たれるとァ一マチュアの吸引が解かれ、ばね力によってブレーキシュ一が押圧されて制動力を発生させる、いわゆるドラムタイプのエレべ一夕のブレーキに広く用いることができる。特に、ブレーキ自体の小形化に伴って、必要な制動力を得るためにばね力を大きくしてブレーキシュ一を強圧するブレーキに適しているまた、巻上機自体が昇降路内に設置されるエレべ一夕で、ブレーキの動作音がかご内へ伝播される蓋然性の高いエレべ一夕にも適している。

更に、共同住宅等、特に騒音が問題となる環境に設置されるエレべ一夕にも適している。

Claims

請求の範囲

1 . 付勢回路の閉成によりブレーキコイルが付勢されるとばね力に抗してァ一マチユアが吸引され、この吸引によりブレーキ車へのブレーキシュ一の押圧が解かれて制動力が解除され、上記付勢回路が断たれると上記ァーマチュアの吸引が解かれ、上記ばね力によって上記ブレーキシュ一が押圧されて制動力を発生させるエレべ一夕のブレーキにおいて、エレべ一夕の起動信号が発せられると上記付勢回路により上記ブレーキコイルを付勢して制動力を解除させる制動解除手段と、エレべ一夕の停止信号が発せられると上記付勢回路を遮断し、ブレーキコイルの付勢を減少させて上記ァーマチュアの吸引が解かれるように上記ブレーキコイルを制御する第 1のブレーキコイル制御手段と、上記ァーマチュアが再吸引されない範囲内で上記第 1 のブレーキコイル制御手段による付勢よりも増大させて上記ブレーキコイルを付勢する第 2のブレーキコイル制御手段と、上記第 1のブレーキコイル制御手段による上記ァーマチュアの吸弓 I解除過程で上記ブレーキコィル電流の減少率が所定値以下に鈍化し又は上記ブレーキコイル電流が増加に転じている間は上記第 2のブレーキコイル制御手段に切り替えて上記ブレーキコイルを付勢する切替え手段とを備えたェレベータのブレーキ制御装置。

2 . 第 1のブレーキコイル制御手段を、付勢回路の遮断によりブレーキコイルと並列に接続された分岐回路を介して循環するブレーキコイル電流で付勢し、上記ブレーキコイル電流の減少に伴ってァーマチュアの吸引が解かれるように上記ブレーキコィルを制御するものとした請求の範囲第 1項に記載のェレべ一夕のブレーキ制御

3 . 第 1のブレーキコイル制御手段を、時間経過と共に漸減する電圧によってブレーキコイルを付勢し、上記電圧の減少に伴ってァ一マチュアの吸引が解かれるように上記ブレーキコイルを制御するものとした請求の範囲第 1項に記載のエレべ一夕のブレーキ制御装置。

4. 切替え手段を、ブレーキコイル電流の減少率が零値又は上記ブレーキコイル電流が増加に転じている間は第 2のブレーキコイル制御手段に切り替えて上記ブレーキコイルを付勢するものとした請求の範囲第 1項に記載のエレべ一夕のブレーキ制

5 . 第 2のブレーキコイル制御手段を、ブレーキコイル電流の減少率が零値のときの上記ブレーキコイル電流値とブレーキコイル抵抗値とを乗じて得られた電圧値で上記ブレーキコイルを付勢するものとした請求の範囲第 1項に記載のエレべ一夕のブレーキ制御装置。

6 . ブレーキコイル抵抗値を、エレべ一夕の起動信号により制動力が解除された状態で、ブレーキコィル電流が一定値となったときのブレーキコィルの電圧値と上記ブレーキコイル電流値の比から求めるものとした請求の範囲第 5項に記載のエレべ一夕のブレーキ制御装置。

7 . 第 2のブレーキコイル制御手段を、ァーマチュアが再吸引されないように上限値が制限されたブレーキコイル電流の変化率に比例した電圧で上記ブレーキコイルを付勢するものとした請求の範囲第 1項に記載のエレべ一夕のブレーキ制御装置。

8 . 第 2のブレーキコイル制御手段を、ブレーキコイルの回路モデルを有し、この回路モデルに上記ブレーキコィルを付勢する電圧を印加して得られたモデル電流をブレーキコイル電流から減算し、この減算結果の変化率に比例した電圧で上記ブレ —キコイルを付勢するものとした請求の範囲第 1項に記載のエレべ一夕のブレーキ制御装置。

9 . ブレーキコイルの回路モデルのリアクタンス Lを、エレベータの起動信号によりァーマチュアが吸引されて制動力が解消された状態で、ブレーキコイル電流が一定値 I hのときに、上記ブレーキコイルに電圧 E iをステップ状に加重したときのブレーキコイル電流の増分 Δ Iが、上記電圧 E iに対する上記ブレーキコイル電流の目標値 I iに対して

Δ I = 0 . 6 3 2 X ( I i - I h )

で表された値になったときの時間 T cに上記ブレーキコイルの抵抗値 Rを乗じて得られた値とした請求の範囲第 8項に記載のエレベータのブレーキ制御装置。