(57)【要約】【課題】  複数台のエレベータが設置されているエレベータ装置において、上記エレベータの短時間低速重負荷運転時に、設置された複数台エレベータを適宜使用することにより、かごの昇降移動を司る交流電動機とそれを駆動させるインバータの大型化の抑制を図るエレベータ装置及びその制御方法を得る。【解決手段】  複数台設置されたエレベータの第１のエレベータと第２のエレベータにおける上記第１のエレベータを短時間低速重負荷運転する時に、上記第１のエレベータの綱車を回転駆動する交流電動機の駆動トルクに、上記第２のエレベータの綱車を回転駆動する交流電動機の駆動トルクを合算させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータを介して交流電源に接続される交流電動機により昇降するエレベータを複数台設置すると共に、上記エレベータのそれぞれが、上記交流電動機により回転駆動される綱車を介してかごと釣合い錘が逆方向に昇降移動するエレベータ装置において、
上記複数台設置されたエレベータの第１のエレベータと第２のエレベータのいずれか一方のエレベータを短時間低速重負荷運転する時に、上記第１のエレベータの綱車を回転駆動する交流電動機の駆動トルクと上記第２のエレベータの綱車を回転駆動する交流電動機の駆動トルクとを合算する結合手段を配設したことを特徴とするエレベータ装置。
【請求項２】
上記結合手段は、第１のエレベータの綱車を回転駆動する交流電動機の回転軸と第２のエレベータの綱車を回転駆動する交流電動機の回転軸とを結合するものであることを特徴とする請求項１記載のエレベータ装置。
【請求項３】
インバータを介して交流電源に接続される交流電動機により昇降するエレベータを複数台設置すると共に、上記エレベータのそれぞれが上記交流電動機により回転駆動される綱車を介してかごと釣合い錘が昇降するエレベータ装置において、
上記複数台設置されたエレベータの第１のエレベータと第２のエレベータにおける上記第１のエレベータを短時間低速重負荷運転する時に、上記第１のエレベータの釣合い錘に一端が結合され、他端が上記第２のエレベータの釣合い錘に結合されるロープと、上記第１のエレベータの釣合い錘と上記第２のエレベータの釣合い錘との間に配置されて上記ロープを巻回する返し車とを配設し、
上記第１のエレベータの釣合い錘が上昇する方向に上記第１のエレベータの交流電動機を回転駆動し、上記第２のエレベータの釣合い錘が下降する方向に上記第２のエレベータの交流電動機を回転駆動することを特徴とするエレベータ装置。
【請求項４】
インバータを介して交流電源に接続される交流電動機により昇降するエレベータを複数台設置すると共に、上記エレベータのそれぞれが上記交流電動機により回転駆動される綱車を介してかごと釣合い錘が昇降するエレベータ装置において、
上記複数台設置されたエレベータの第１のエレベータと第２のエレベータにおける上記第１のエレベータを短時間低速重負荷運転する時に、上記第１のエレベータの釣合い錘に一端が結合され、他端が上記第２のエレベータのかごに結合されるロープと、上記第１のエレベータの釣合い錘と上記第２のエレベータのかごとの間に配置されて上記ロープを巻回する返し車とを配設し、
上記第１のエレベータの釣合い錘が上昇する方向に上記第１のエレベータの交流電動機を回転駆動し、上記第２のエレベータのかごが下降する方向に上記第２のエレベータの交流電動機を回転駆動することを特徴とするエレベータ装置。
【請求項５】
インバータを介して交流電源に接続される交流電動機により昇降するエレベータを複数台設置すると共に、上記エレベータのそれぞれが上記交流電動機により回転駆動される綱車を介してかごと釣合い錘が昇降するエレベータ装置の制御方法において、
上記複数台設置されたエレベータの第１のエレベータと第２のエレベータにおける上記第１のエレベータを短時間低速重負荷運転する時に、上記第１のエレベータの綱車を回転駆動する交流電動機の駆動トルクに、上記第２のエレベータの綱車を回転駆動する交流電動機の駆動トルクを合算させることを特徴とするエレベータ装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エレベータ装置及びその制御方法に係り、特に、エレベータの竣工時、あるいは安全性の検証として定期的に行われる非常止め試験のように、エレベータを短時間重負荷運転するときに適したエレベータ装置及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エレベータの竣工時、あるいは安全性の検証として定期的に非常止め試験が行われるが、この非常止め試験はエレベータを短時間重負荷運転することになる。説明の都合上、先ずこのエレベータの短時間重負荷運転である非常止め試験について説明する。
【０００３】
非常止め試験は、エレベータのかごに取り付けられた非常止め装置を作動させ、かごが動かないようにした状態で、かごを下降方向に動かすように交流電動機、例えば誘導電動機を回転させる。すると、かごは動かないので、綱車は釣合い錘からロープのみをかご側に繰り出そうとしてかご側のロープが緩み始め、ロープと綱車間に生じる静止摩擦力が低下し、その静止摩擦力に打ち勝つトルクが誘導電動機により得られたとき、ついには綱車が空転することになる。もし、非常止め装置のかごを保持する力が不十分であれば、ロープの繰り込んだ分だけかごが下降することになり、非常止め装置が十分作動していないことになる。このようにして非常止め装置の安全性が検証されるのである。
【０００４】
しかし、非常止め試験を実施するときには、誘導電動機は非常に大きなトルクを出す必要があり、特に大型建物に設置する大容量エレベータにおいて、誘導電動機とそれを駆動するインバータの大型化が避けられない状況にある。特に、非常止め試験はエレベータの竣工時、あるいは定期点検のときに行われるため極めて頻度が少なく、非常止め試験だけのために誘導電動機とインバータを大型にするのは非効率的である。
【０００５】
そこで、これを解決するための従来技術として、通常運転時は誘導電動機の巻線をΔ結線とし、非常止め試験実施時に誘導電動機の結線をＹ結線に繋ぎ換えて各巻線に流れる電流を√（３）倍にし、インバータの大型化を必要としない交流エレベータの制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１３５６５３号公報（要約の欄、図２及び図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記特許文献１に開示された交流エレベータの制御装置においては、インバータの大型化は避けられるが、大トルクを発生させるために、誘導電動機の大型化が避けられず、また、非常止め試験の実施時に巻線の繋ぎ換えを行うことは、試験前後におけるエレベータの信頼性の確認、例えば、誘導電動機の結線チェックと結線後の正常動作チェックなどを十分に行う必要性が生じる。
【０００８】
この発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、複数台のエレベータが設置されているエレベータ装置において、その中のエレベータを適宜使用することにより、かごの昇降移動を司る交流電動機とそれを駆動させるインバータの大型化の抑制を図るエレベータ装置及びその制御方法の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係るエレベータ装置は、インバータを介して交流電源に接続される交流電動機により昇降するエレベータを複数台設置すると共に、上記エレベータのそれぞれが、上記交流電動機により回転駆動される綱車を介してかごと釣合い錘が逆方向に昇降移動するエレベータ装置において、上記複数台設置されたエレベータの第１のエレベータと第２のエレベータのいずれか一方のエレベータを短時間低速重負荷運転する時に、上記第１のエレベータの綱車を回転駆動する交流電動機の駆動トルクと上記第２のエレベータの綱車を回転駆動する交流電動機の駆動トルクとを合算する結合手段を配設したものである。
【００１０】
また、この発明に係るエレベータ装置の制御方法は、インバータを介して交流電源に接続される交流電動機により昇降するエレベータを複数台設置すると共に、上記エレベータのそれぞれが上記交流電動機により回転駆動される綱車を介してかごと釣合い錘が昇降するエレベータ装置の制御方法において、上記複数台設置されたエレベータの第１のエレベータと第２のエレベータにおける上記第１のエレベータを短時間低速重負荷運転する時に、上記第１のエレベータの綱車を回転駆動する交流電動機の駆動トルクに、上記第２のエレベータの綱車を回転駆動する交流電動機の駆動トルクを合算させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、エレベータのかごの昇降移動を司る交流電動機を大型化することなく、また、それを駆動するインバータを大型化することなく、エレベータ実運転のみの仕様を満足する交流電動機とそれを駆動するインバータにより、非常止め試験等、エレベータの短時間重負荷運転時に必要とする大トルクに対応できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照して、この発明に係るエレベータ装置及びその制御方法について好適な実施の形態を説明する。
【００１３】
実施の形態１．
図１〜図５はこの発明の実施の形態１を説明する図で、図１はエレベータ装置の概略構成図、図２はエレベータの制御装置を示す要部ブロック構成図、図３は制御装置に使用されるコンバータの内部構成図、図４は非常止め試験等、エレベータの短時間重負荷運転時に使用される結合手段の一実施形態を示す側面図、図５は結合手段の他の実施形態を示す側面図である。
【００１４】
図１は、実施の形態１によるエレベータ装置の概略構成を図示するもので、ここでは昇降路Ａと昇降路Ｂの２つの昇降路を併設した実施形態を示し、昇降路ＡにはエレベータＡが設置されており、昇降路ＢにはエレベータＢが設置されている状態を図示したものである。実施の形態１の説明に際し、先ずエレベータＡとエレベータＢのそれぞれの構成について説明する。
【００１５】
図１において、エレベータＡは次のように構成されている。即ち、エレベータＡが設置されるビル等の建物には昇降路Ａが敷設されている。この昇降路Ａ内にはエレベータＡのかご１Ａを案内するレール２Ａと、釣合い錘３Ａを案内するレール（図示せず）がそれぞれ敷設されており、更に、ビル等の建物の天井部分にそらせ車４Ａが取り付けられている。
【００１６】
かご１Ａの上部には綱車５Ａが取り付けられると共に、かご１Ａの両側部にはレール２Ａに沿ってかご１Ａを案内するガイドシュー（図示せず）が取り付けられている。また、かご１Ａの天井部分にロープ６Ａの一端が取り付けられており、このロープ６Ａは綱車５Ａ、そらせ車４Ａを介してその他端が釣合い錘３Ａに取り付けられている。綱車５Ａは交流電動機、例えば３相誘導電動機７Ａに回転駆動されることにより、かご１Ａがレール２Ａに案内されつつ、釣合い錘３Ａとは逆方向に上昇移動あるいは下降移動するように構成されている。
【００１７】
更に、かご１Ａの両側部下方には、後述する非常止め試験等、エレベータの短時間重負荷運転時にかご１Ａをレール２Ａに固定する非常止め装置８Ａが装着されている。
【００１８】
次に、エレベータＢについてであるが、昇降路Ｂ内にはエレベータＢが設置されている。このエレベータＢは、かご１Ｂ、レール２Ｂ、釣合い錘３Ｂ、そらせ車４Ｂ、綱車５Ｂ、ロープ６Ｂ、３相誘導電動機７Ｂを備え、それらはエレベータＡと同様に構成されている。従って、エレベータＢについての詳細説明を省略する。
【００１９】
実施の形態１に係るエレベータ装置は上記のように構成されており、通常時は、エレベータＡとエレベータＢとはそれぞれ独立して運転制御される。次にその制御装置について図２を用いて説明する。
【００２０】
図２はエレベータの制御装置を示す要部ブロック構成図で、この図２において、コンバータ２０は、図３に示す三相フルブリッジのスイッチング素子２０ａで構成されており、三相交流電源２１に交流リアクトル２２を介して接続され、三相交流電源２１の交流電圧を直流電圧に変換する。コンバータ２０から出力された直流電圧は、平滑コンデンサ２３で平滑され、インバータ２４に入力される。インバータ２４は、コンバータ２０と同様の三相フルブリッジのスイッチング素子で構成されており、コンバータ２０から出力される直流電圧を所望周波数の交流電圧に変換し、その出力端子に接続された３相誘導電動機７Ａを回転駆動する。なお、三相誘導電動機７Ａの回転速度は、速度検出器２５により検出される。
【００２１】
インバータ制御装置２６は、速度検出器２５で検出した三相誘導電動機７Ａの実速度と電流検出器２７で検出したインバータ電流の値を使用して、三相誘導電動機７Ａの実速度が速度パターン発生装置２８からの速度指令値に追従するように、インバータ２４に対してＰＷＭ制御パルスを供給し、インバータ２４を制御するものである。
【００２２】
以上のように、インバータ２４が制御され、三相誘導電動機７Ａが回転駆動されることによりエレベータＡの綱車５Ａが駆動され、この綱車５Ａの回転によりエレベータＡのかご１Ａが昇降移動する。
【００２３】
なお、エレベータＢにおいても、エレベータＡと同様の制御装置により三相誘導電動機７Ｂが制御されるが、エレベータＢの制御装置とエレベータＡの制御装置は同様の構成であるので、その説明は省略する。
【００２４】
次に、上記構成によるエレベータ装置の非常止め試験等、エレベータの短時間重負荷運転の一実施形態について説明する。
【００２５】
図１において、エレベータＡを非常止め試験等、短時間重負荷運転の対象エレベータとする。エレベータＡの非常止め試験等、短時間重負荷運転を行うときに、エレベータＡの三相誘導電動機７ＡとエレベータＢの三相誘導電動機７Ｂとを、その回転方向を同一とする結合手段９によって一体化させる。２台の三相誘導電動機７Ａ、７Ｂを一体化することにより、一体化された三相誘導電動機７Ａ、７Ｂのトルクは三相誘導電動機７Ａと７Ｂのそれぞれの出力トルクを合算した値となる。
【００２６】
一般に、エレベータ用電動機において、非常止め試験等、短時間重負荷運転を行うときの仕様を除いた場合、最大出力トルクは、エレベータの加速運転中に必要とされるトルクであって、実運転におけるそれぞれの電動機の最大出力トルクを合算した値が、一体化された電動機の最大出力トルクにできる。つまり、上記のように、エレベータＡの三相誘導電動機７ＡとエレベータＢの三相誘導電動機７Ｂとを、その回転方向を同一とするように結合することにより、非常止め試験等、短時間重負荷運転を行うときに必要となる大トルクを２台の三相誘導電動機７Ａ、７Ｂで負担することが可能となる。
【００２７】
図４は、結合手段９の一実施形態を示す側面図であり、三相誘導電動機７Ａにより回転駆動される綱車５Ａの軸４０Ａと、綱車５Ｂの軸４０Ｂとは、それぞれ基台４１に設けられた軸受け装置４２Ａ、４２Ｂに回転可能に支承されており、軸４０Ａと軸４０Ｂとをカップリング４３Ａ、４３Ｂと締め付け具４４により機械的に結合したものである。即ち、カップリング４３Ａ、４３Ｂを、軸４０Ａと軸４０Ｂにキー４５により係合し、それぞれのカップリング４３Ａ、４３Ｂを締め付け具４４により機械的に結合するものである。これにより、三相誘導電動機７Ａと三相誘導電動機７Ｂとを一体化させ、両者の出力トルクを合算させることができる。
【００２８】
上記実施形態は綱車５Ａの軸４０Ａと、綱車５Ｂの軸４０Ｂとが一直線上に配置されている場合に使用する結合手段９であるが、綱車５Ａの軸４０Ａと綱車５Ｂの軸４０Ｂとを結合すればよいのであるから、例えば、スプライン結合を使用することもでき、諸種の結合手段が考えられる。
【００２９】
図５は、結合手段９の他の実施形態を示す側面図であり、綱車５Ａの軸４０Ａと綱車５Ｂの軸４０Ｂのそれぞれの軸端にギヤ５０Ａ、５０Ｂが形成されており、このギヤ５０Ａ、５０Ｂにそれぞれ歯合するラック５１からなるラックギヤ結合装置５２により、綱車５Ａの軸４０Ａと綱車５Ｂの軸４０Ｂとを結合したものである。即ち、ラックギヤ結合装置５２は、ラック５１と、ラック５１に取り付けられたガイド体５３と、ガイド体５３をガイドする取付台５４とを備えたものである。なお、取付台５４は基台５５と一体的に結合されている。綱車５Ａの軸４０Ａと綱車５Ｂの軸４０Ｂとが、ラックギヤ結合装置５２によりそれぞれ歯合されて結合した状態となり、２台の三相誘導電動機７Ａ、７Ｂとを一体化させ、両者の出力トルクを合算させることができる。
【００３０】
上記図５に示す実施形態は綱車５Ａの軸４０Ａと綱車５Ｂの軸４０Ｂとが平行に配置されている場合に使用する結合手段であるが、非常止め試験等、短時間重負荷運転を行う場合は、綱車５Ａ、５Ｂは１回転する必要はなく、綱車５Ａ、５Ｂがある角度分のみ空転してかごの下降有無を確認する程度でよいので、上記実施例のようなラックギヤ結合装置５２による結合で十分である。なお、綱車５Ａの軸４０Ａと綱車５Ｂの軸４０Ｂを結合すればよく、ラックギヤ結合装置５２に換えてベルトにより、２台の三相誘導電動機７Ａ、７Ｂとを一体化させ、両者の出力トルクを合算させることも考えられる。
【００３１】
以上のように、実施の形態１によれば、巻上機の綱車５Ａの軸４０Ａと、巻上機の綱車５Ｂの軸４０Ｂを結合することにより、２台の三相誘導電動機７Ａ、７Ｂを一体化させ、両者の出力トルクを合算させることができるので、三相誘導電動機７Ａ、７Ｂを大型化することなく、また、それを駆動するインバータ２４を大型化することなく、エレベータ実運転のみの仕様を満足する三相誘導電動機７Ａ、７Ｂとそれを駆動するインバータ２４で、非常止め試験等、エレベータの短時間重負荷運転時に必要な大トルクに対応できる効果がある。
【００３２】
実施の形態２．
次に実施の形態２について説明する。図６は実施の形態２を示すエレベータ装置の概要構成を示す図である。
エレベータＡとエレベータＢの２台のエレベータが隣接して配置されている昇降路Ａおよび昇降路Ｂにおいて、エレベータＡとエレベータＢは通常運転時には独立して運転されている。エレベータＡおよびエレベータＢのそれぞれの構成、並びに制御装置の構成は、実施の形態１と同様であるので、その説明を省略し、上記構成によるエレベータ装置の非常止め試験等、エレベータの短時間重負荷運転の一実施形態について説明する。
【００３３】
エレベータＡを非常止め試験等、短時間重負荷運転の対象エレベータとして説明する。非常止め試験等、短時間重負荷運転時には、返し車６０を設置し、試験用ロープ６１を、返し車６０を介して、エレベータＡの釣合い錘３Ａの上部と、エレベータＢの釣合い錘３Ｂの上部を接続する。非常止め試験等、短時間重負荷運転の対象であるエレベータＡの非常止め装置８Ａを作動させた状態において、エレベータＢの三相誘導電動機７Ｂをその釣合い錘３Ｂを下降させる方向に運転させる。これによりエレベータＡの釣合い錘３Ａが上昇方向に力が働くため、エレベータＡの三相誘導電動機７Ａが必要とするトルクを小さくすることが可能となる。従って、非常止め試験等、短時間重負荷運転で必要となる大トルクを２台の三相誘導電動機７Ａ、７Ｂで負担することと同等の効果が得られる。
【００３４】
実施の形態１では２台のエレベータは同一昇降行程で、三相誘導電動機を含む巻上機の綱車が同一機械室内で結合可能な設置が要求されるが、実施の形態２では、同一昇降行程の必要もなく、巻上機の綱車が結合可能な設置がされていなくても、返し車６０と試験用ロープ６１の配置を適切に行うことにより構成が可能である。
【００３５】
この実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に、三相誘導電動機７Ａ、７Ｂを大型化することなく、また、それを駆動するインバータ２４を大型化することなく、エレベータ実運転のみの仕様を満足できる三相誘導電動機７Ａ、７Ｂとそれを駆動するインバータ２４で、非常止め試験等、エレベータの短時間重負荷運転時に必要な大トルクに対応できる効果がある。
【００３６】
実施の形態３． 
次に実施の形態３について説明する。上記実施の形態２においては、釣合い錘３Ａと釣合い錘３Ｂが、試験用ロープ６１により返し車６０を介して接続されているが、釣合い錘３Ｂに換えて図７に示すように、かご１Ｂの上部を接続しても良い。その時は、エレベータＡの非常止め装置８Ａを作動させた状態において、かご１Ｂを下降させる方向に三相誘導電動機７Ｂを運転させる。このとき、エレベータの構成は１：１ローピングに限定されず、２：１ローピングにも対応可能である。なお、その他の構成については実施の形態２である図６と同様であるので、同一符号を付すことによりその説明を省略する。
【００３７】
この実施の形態３においても、実施の形態２と同様に、三相誘導電動機７Ａ、７Ｂを大型化することなく、また、それを駆動するインバータ２４を大型化することなく、エレベータ実運転のみの仕様を満足できる三相誘導電動機７Ａ、７Ｂとそれを駆動するインバータ２４で、非常止め試験等、エレベータの短時間重負荷運転時に必要な大トルクに対応できる効果がある。
【００３８】
上記各実施の形態においては、エレベータＡとエレベータＢの２台のエレベータを併設した実施の形態について図示説明したが、この発明はこれに限定されるものでなく、複数のエレベータが設置されているエレベータ装置において、その中のエレベータを適宜使用して実施すればよいことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように、この発明に係るエレベータ装置及びその制御方法は、エレベータのかごの昇降移動を司る交流電動機を大型化することなく、また、それを駆動するインバータを大型化することなく、エレベータ実運転のみの仕様を満足する交流電動機とそれを駆動するインバータにより、大トルクを得ることができ、産業上の利用可能性は大なるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の実施の形態１を説明するエレベータ装置の概略構成図である。
【図２】エレベータの制御装置を示す要部ブロック構成図である。
【図３】コンバータの内部構成図である。
【図４】非常止め試験等、エレベータの短時間重負荷運転時に使用される結合手段の一実施形態を示す側面図である。
【図５】非常止め試験等、エレベータの短時間重負荷運転時に使用される結合手段の他の実施形態を示す側面図である。
【図６】この発明の実施の形態２を説明するエレベータ装置の概略構成図である。
【図７】この発明の実施の形態３を説明するエレベータ装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４１】
１Ａ、１Ｂ  かご                    ２Ａ、２Ｂ  レール
３Ａ、３Ｂ  釣合い錘                ４Ａ、４Ｂ  そらせ車
５Ａ、５Ｂ  綱車                    ６Ａ、６Ｂ  ロープ
７Ａ、７Ｂ  三相誘導電動機          ８Ａ、８Ｂ  非常止め装置
９  結合手段                      ２０  コンバータ
２０ａ  スイッチング素子            ２１  三相交流電源
２２  交流リアクトル                ２３  平滑コンデンサ
２４  インバータ                    ２５  速度検出器
２６  インバータ制御装置            ２７  電流検出器
２８  速度パターン発生装置          ４０Ａ、４０Ｂ  綱車の軸
４１、５５  基台                    ４２Ａ、４２Ｂ  軸受け装置
４３Ａ、４３Ｂ  カップリング        ４４  締め付け具
４５  キー                          ５０Ａ、５０Ｂ  ギヤ
５１  ラック                        ５２  ラックギヤ結合装置
５３  ガイド体                      ５４  取付台
６０  返し車                        ６１  試験用ロープ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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