(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主索８の一方にかご９が吊持され、他方に釣合錘７が吊持されたエレベータの巻上機６及びこの巻上機を駆動する巻上電動機１０を制御する制御装置において、
上記制御装置は、上記かごの積載量Ｃを計測する秤装置１９と、上記秤装置によって計測された積載量と運転方向から負荷トルクを演算する負荷トルク演算装置２６と、上記かごの積載量Ｃに基づいて、かごの実速度Ｖａの最高速度Ｖｍを設定する最高速度設定装置２４とを備え、上記かごが上記巻上電動機に駆動されて実際に昇降するときの実速度Ｖａの内、定格積載量Ｃｏで上昇するときの最高速度Ｖｍを上記巻上機又は上記巻上電動機の能力から定められる実定格速度Ｖａｆで上記巻上電動機を制御すると共に、定格速度として呼称される呼称定格速度Ｖｒｔを上記実定格速度Ｖａｆに対して所定の範囲内で高くなるように設定し、上記呼称定格速度Ｖｒｔの１３０％である調速機過速スイッチの動作速度Ｖｇｔから動作余裕代Ｖｓｍを差し引いた値を実速度Ｖａの上限値Ｖａｔｔ（Ｖｇｔ−Ｖｓｍ）とし、上記かごの積載量Ｃが上記釣合錘と釣り合う平衡積載量Ｃｂ（＝Ｃｏ／２）を含む所定の平衡積載域（Ｃｂ1〜Ｃｂ２）内では、上記平衡積載域内の実速度Ｖａの最高速度Ｖｍが上記呼称定格速度Ｖｒｔよりも高い実速度Ｖａの上限値Ｖａｔｔ（Ｖｇｔ−Ｖｓｍ）となるように設定して上記巻上電動機を制御し、かつ、上記平衡積載域外では、上記実速度Ｖａの上記最高速度Ｖｍが上記巻上機又は上記巻上電動機の能力から定められる速度となるように上記巻上電動機を制御するようにしたことを特徴とするエレベータの制御装置。
【請求項２】
呼称定格速度Ｖｒｔを実定格速度Ｖａｆの１１１％とし、実速度Ｖａの上限値Ｖａｔｔ（Ｖｇｔ−Ｖｓｍ）を上記呼称定格速度Ｖｒｔの１２５％とした請求項１に記載のエレベータの制御装置。
【請求項３】
主索８の一方にかご９が吊持され、他方に釣合錘７が吊持されたエレベータの巻上機６及びこの巻上機を駆動する巻上電動機１０を制御する制御装置において、既設のエレベータの少なくとも既設の巻上機は継続して使用することとし、上記巻上機を駆動する巻上電動機を制御する制御装置を既設制御装置から新設制御装置に取り替えるエレベータの改修方法であって、
上記新設制御装置は、上記かごの積載量Ｃを計測する秤装置１９と、上記秤装置によって計測された積載量と運転方向から負荷トルクを演算する負荷トルク演算装置２６と、上記かごの積載量Ｃに基づいて、かごの実速度Ｖａの最高速度Ｖｍを設定する最高速度設定装置２４とを備え、上記新設制御装置によるかごの実定格速度Ｖａｆを、上記既設制御装置による上記実定格速度Ｖａｆと同値となるように上記巻上電動機を制御すると共に、改修後のエレベータの呼称定格速度Ｖｒｔを上記実定格速度Ｖａｆよりも所定の範囲内で高くなるように改変し、上記呼称定格速度Ｖｒｔの１３０％である調速機過速スイッチの動作速度Ｖｇｔから動作余裕代Ｖｓｍを差し引いた値を実速度Ｖａの上限値Ｖａｔｔ（Ｖｇｔ−Ｖｓｍ）とし、上記かごの積載量Ｃが上記釣合錘と釣り合う平衡積載量Ｃｂ（＝Ｃｏ／２）を含む所定の平衡積載域（Ｃｂ1〜Ｃｂ２）内では、上記かごの上記平衡積載域内の実速度Ｖａの最高速度Ｖｍが上記呼称定格速度Ｖｒｔよりも高い実速度Ｖａの上限値Ｖａｔｔ（Ｖｇｔ−Ｖｓｍ）となるように設定して上記巻上電動機を制御し、かつ、上記平衡積載域外では、上記実速度Ｖａの上記最高速度Ｖｍが上記巻上機又は上記巻上電動機の能力から定められる速度となるように上記巻上電動機を制御するようにしたことを特徴とするエレベータの改修方法。
【請求項４】
改修後のエレベータの呼称定格速度Ｖｒｔを実定格速度Ｖａｆの１１１％とし、実速度Ｖａの上限値Ｖａｔｔ（Ｖｇｔ−Ｖｓｍ）を上記呼称定格速度Ｖｒｔの１２５％とした請求項３に記載のエレベータの改修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、かごに現実に積載された荷重に応じて昇降速度を変化させるようにしたエレベータの制御装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
エレベータの巻上電動機は、正転逆転と力行回生の四象限運転を繰り返し、しかも負荷変動が著しい。このため、かごが定格積載量となることは限られた時間帯であり、巻上電動機にかかる負荷が軽い場合は、巻上電動機の許容する範囲内で昇降速度を上げて輸送能力を向上させることができる。
そこで、かごに積載された積載量に応じて、昇降速度を変更するようにした従来のエレベータの制御装置として、例えば、特許文献１には、巻上電動機特性の範囲内で最も早く目的階へ到達するかご速度パターンを生成するようにしたものが開示されている。
ところで、エレベータには安全装置として調速機が設置されており、上昇運転及び下降運転の別なく、また、積載量に関係なく、かごの速度が過速状態になると、動力を遮断してかごを停止させるようになっている。
【０００３】
図８は、従来のエレベータの速度を規制する要件を示す説明用図である。図において、呼称定格速度Ｖｒとは、設計図書に記載された速度であって、積載荷重の１００％の荷重である定格積載量を載せて上昇するときの加速し終えた最高速度として呼称される速度をいう。実定格速度Ｖａｆとは、定格積載量で上昇するときの加速し終えた最高速度であって、巻上機又は巻上電動機の能力から定められる速度をいう。ここで、実定格速度Ｖａｆは、呼称定格速度Ｖｒの９０％以上１０５％以下でなければならない（ＪＩＳ  Ａ  ４３０２  昇降機の検査標準）。従って、実定格速度Ｖａｆの上限値Ｖａｆｔは、Ｖａｆｔ＝１．０５Ｖｒとなる。また、かごに荷重を載せない場合、即ち、無積載量の場合及び定格積載量の１１０％の荷重を載せた場合は、呼称定格速度Ｖｒの１２５％以下と定められている(ＪＩＳ  Ａ  ４３０２  昇降機の検査標準)。それ以外の負荷、つまりかごの積載量が釣合錘と釣り合う平衡荷重を含む所定の平衡積載域内の実速度Ｖａは、調速機の過速スイッチの動作速度によって制約を受ける。過速スイッチの動作速度は、呼称定格速度Ｖｒによって若干異なるが、平成１２年建設省告示第１４２３号「エレベーターの制動装置の構造方法を定める件」第２「ロープ式エレベーターの制動装置」に、通常、呼称定格速度Ｖｒの１．３倍以内に設定するように定められている。実速度Ｖａの上限は、上記調速機の動作速度に、かご揺れ等による誤動作を防止するための動作余裕代Ｖｓｍを差し引いた値以下にしなくてはならない。
従って、定格負荷時、無負荷時、１１０％過負荷時、及びそれ以外の負荷範囲での速度の上限は、上記のようにも呼称定格速度Ｖｒを基準として決められている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２３８０３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のエレベータの制御装置は、上記のとおり構成されており、特許文献１に記載のものは、巻上電動機の特性の範囲内で最も早く目的階へ到達するかご速度パターンを生成するようにしたものである。
しかし、エレベータには定格速度を呼称しなくてはならず、この呼称定格速度によって上記のように、実速度は建設省告示及び昇降機検査基準等、安全上の制約を受けるので、機器の能力のみによって自由に速度を選択することができない、という問題があった。
【０００６】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、エレベータに課せられた条件の下で、かごの実速度を上げて輸送能力を向上させたエレベータの制御装置を提供することを目的とする。
また、エレベータの制御装置を、既設品から新設品に替えることを内容とするエレベータの改修工事においても、エレベータに課せられた条件の下で既設のエレベータよりも、かごの実速度を上げて輸送能力を向上させ、改修工事の意義を高めるようにしたエレベータの改修方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るエレベータの制御装置は、主索８の一方にかご９が吊持され、他方に釣合錘７が吊持されたエレベータの巻上機６及びこの巻上機を駆動する巻上電動機１０を制御する制御装置において、上記制御装置は、上記かごの積載量Ｃを計測する秤装置１９と、上記秤装置によって計測された積載量と運転方向から負荷トルクを演算する負荷トルク演算装置２６と、上記かごの積載量Ｃに基づいて、かごの実速度Ｖａの最高速度Ｖｍを設定する最高速度設定装置２４とを備え、上記かごが上記巻上電動機に駆動されて実際に昇降するときの実速度Ｖａの内、定格積載量Ｃｏで上昇するときの最高速度Ｖｍを上記巻上機又は上記巻上電動機の能力から定められる実定格速度Ｖａｆで上記巻上電動機を制御すると共に、定格速度として呼称される呼称定格速度Ｖｒｔを上記実定格速度Ｖａｆに対して所定の範囲内で高くなるように設定し、上記呼称定格速度Ｖｒｔの１３０％である調速機過速スイッチの動作速度Ｖｇｔから動作余裕代Ｖｓｍを差し引いた値を実速度Ｖａの上限値Ｖａｔｔ（Ｖｇｔ−Ｖｓｍ）とし、上記かごの積載量Ｃが上記釣合錘と釣り合う平衡積載量Ｃｂ（＝Ｃｏ／２）を含む所定の平衡積載域（Ｃｂ1〜Ｃｂ２）内では、上記平衡積載域内の実速度Ｖａの最高速度Ｖｍが上記呼称定格速度Ｖｒｔよりも高い実速度Ｖａの上限値Ｖａｔｔ（Ｖｇｔ−Ｖｓｍ）となるように設定して上記巻上電動機を制御し、かつ、上記平衡積載域外では、上記実速度Ｖａの上記最高速度Ｖｍが上記巻上機又は上記巻上電動機の能力から定められる速度となるように上記巻上電動機を制御するようにしたものである。
【０００８】
また、この発明に係るエレベータの改修方法は、主索８の一方にかご９が吊持され、他方に釣合錘７が吊持されたエレベータの巻上機６及びこの巻上機を駆動する巻上電動機１０を制御する制御装置において、既設のエレベータの少なくとも既設の巻上機は継続して使用することとし、上記巻上機を駆動する巻上電動機を制御する制御装置を既設制御装置から新設制御装置に取り替えるエレベータの改修方法であって、上記新設制御装置は、上記かごの積載量Ｃを計測する秤装置１９と、上記秤装置によって計測された積載量と運転方向から負荷トルクを演算する負荷トルク演算装置２６と、上記かごの積載量Ｃに基づいて、かごの実速度Ｖａの最高速度Ｖｍを設定する最高速度設定装置２４とを備え、上記新設制御装置によるかごの実定格速度Ｖａｆを、上記既設制御装置による上記実定格速度Ｖａｆと同値となるように上記巻上電動機を制御すると共に、改修後のエレベータの呼称定格速度Ｖｒｔを上記実定格速度Ｖａｆよりも所定の範囲内で高くなるように改変し、上記呼称定格速度Ｖｒｔの１３０％である調速機過速スイッチの動作速度Ｖｇｔから動作余裕代Ｖｓｍを差し引いた値を実速度Ｖａの上限値Ｖａｔｔ（Ｖｇｔ−Ｖｓｍ）とし、上記かごの積載量Ｃが上記釣合錘と釣り合う平衡積載量Ｃｂ（＝Ｃｏ／２）を含む所定の平衡積載域（Ｃｂ1〜Ｃｂ２）内では、上記平衡積載域内の実速度Ｖａの最高速度Ｖｍが上記呼称定格速度Ｖｒｔよりも高い実速度Ｖａの上限値Ｖａｔｔ（Ｖｇｔ−Ｖｓｍ）となるように設定して上記巻上電動機を制御し、かつ、上記平衡積載域外では、上記実速度Ｖａの上記最高速度Ｖｍが上記巻上機又は上記巻上電動機の能力から定められる速度となるように上記巻上電動機を制御するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は上記のとおり構成されているので、以下の効果を奏する。
この発明に係るエレベータの制御装置によれば、呼称定格速度を実定格速度に対して所定の範囲内で高くなるように設定し、平衡積載域内では、実速度の最高速度が呼称定格速度を基準に設定された高い平衡域速度となるように巻上電動機を制御し、かつ、平衡積載域外では、実速度の最高速度が巻上機又は巻上電動機の能力から定められる速度となるように巻上電動機を制御するようにしたもので、かごは定格積載量までの略全域に亘って実定格速度を上回る速度で運転されることになる。特に、平衡積載域内では、呼称定格速度を基準に設定された許容限度内で高く設定された平衡域速度で運転される。このため、輸送能力を向上させることができる、という効果を奏する。
【００１０】
また、この発明に係るエレベータの改修方法による新設制御装置によれば、かごの実定格速度を、既設制御装置による実定格速度と同値にすると共に、改修後のエレベータの呼称定格速度を実定格速度よりも所定の範囲内で高くなるように改変して、平衡積載域内では、呼称定格速度を基準に設定された許容限度を超えない範囲で呼称定格速度よりも高い平衡域速度となるように巻上電動機を制御し、かつ、平衡積載域外では、巻上機又は巻上電動機の能力から定められる速度となるように巻上電動機を制御するようにしたので、同様にかごは定格積載量までの略全域に亘って実定格速度を上回る速度で運転されることになる。特に、平衡積載域内では、呼称定格速度を基準に設定された許容限度内で高く設定された平衡域速度で運転される。このため、輸送能力を向上させることができ、改修工事の意義を高めることができる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一符号を付し、説明の重複を省いた。
実施の形態１．
この実施の形態１は、既設のエレベータの既設の巻上機及びこの巻上機を駆動する既設の巻上電動機は継続して使用することとし、巻上電動機を制御する制御装置を既設制御装置から新設制御装置に取り替えることを内容とするエレベータの改修方法に係るものである。
図１から図６は、この発明の実施の形態１を示す。
図１は、エレベータの速度を規制する要件を、従来のエレベータの速度を規制する要件と対比して示した説明用図である。
【００１２】
従来例は、図８に示したとおりであり、ここで再度説明する。即ち、呼称定格速度Ｖｒとは、設計図書に記載された速度であって、積載荷重の１００％の荷重、即ち定格積載量Ｃｏを載せて上昇するときの加速し終えた最高速度として呼称される速度をいう。実定格速度Ｖａｆとは、定格積載量Ｃｏで上昇するときの加速し終えた最高速度であって、巻上電動機１０及びその他制御装置の能力から定められる速度をいう。ここで、実定格速度Ｖａｆは、呼称定格速度Ｖｒの９０％以上１０５％以下でなければならない（ＪＩＳ  Ａ  ４３０２  昇降機の検査標準）。従って、実定格速度Ｖａｆの上限値Ｖａｆｔは、Ｖａｆｔ＝１．０５Ｖｒとなる。また、かご９に荷重を載せない場合、即ち、無積載量の場合及び定格積載量Ｃｏの１１０％の荷重を載せた場合は、呼称定格速度Ｖｒの１２５％以下と定められている(ＪＩＳ  Ａ  ４３０２  昇降機の検査標準)。
また、かごの積載量が釣合錘と釣り合う平衡荷重を含む所定の平衡積載域内の実速度Ｖａは、調速機の過速スイッチの動作速度からスイッチの動作余裕代Ｖｓｍを差し引いた値以下で変化させることが可能である。
【００１３】
次に、この実施の形態１で採用する速度の規制要件について説明する。
ここで、新設制御装置によるかご９の実定格速度Ｖａｆを、既設制御装置による実定格速度Ｖａｆと同値とし、かつ、改修後のエレベータの呼称定格速度Ｖｒｔを、Ｖｒｔ＝Ｖａｆ／０．９とする。即ち、呼称定格速度Ｖｒｔを実定格速度Ｖａｆの１.１１倍とする。従って、調速機の過速スイッチの動作速度Ｖｇは、通常、呼称定格速度の１．３倍以内に設定するように規定されている（但し、定格速度が４５ｍ／ｍｉｎ以下の場合は６８ｍ／ｍｉｎまで許容されている。）。従って、動作速度Ｖｇの上限値Ｖｇｔは、通常Ｖｇｔ＝１．３Ｖｒｔ（＝１．１１×１．３×Ｖａｆ）である。従って、実速度Ｖａの上限値Ｖａｔｔは、上限値Ｖｇｔに対して過速スイッチの動作余裕代Ｖｓｍを見た値、つまりＶａｔｔ＝１．３Ｖｒｔ−Ｖｓｍとなる。
図１より明かなとおり、従来例においては、実定格速度Ｖａｆと呼称定格速度Ｖｒの偏差は通常１％程度であったのに対して、この実施の形態１では、呼称定格速度Ｖｒｔを実定格速度Ｖａｆの１.１１倍としたので、実速度Ｖａの変化範囲は、実定格速度Ｖａｆから上限値Ｖａｔｔまでとなる。ここで、上限値Ｖａｔｔは、調速機の過速スイッチの動作速度Ｖｇｔより動作余裕代Ｖｓｍ分差し引いた値となるので、Ｖａｔｔ＝１．１１×１．３Ｖａｆ−Ｖｓｍとなる。
６０ｍ／ｍｉｎの場合を例にとると（実速度Ｖａ＝呼称定格速度Ｖｒと仮定し）、従来例の上限値Ｖａｔは、Ｖａｔ＝１．３×６０−Ｖｓｍとなる。動作余裕代Ｖｓｍ＝５ｍ／ｍｉｎと仮定すると、上限値Ｖａｔ＝７３ｍ／ｍｉｎであるのに対し、この実施の形態１における実速度Ｖａの上限値Ｖａｔｔは、Ｖａｔｔ＝１．１１×１．３×６０−Ｖｓｍ＝８２ｍ／ｍｉｎとなる。従来例では、１３ｍ／ｍｉｎの増速であるが、この実施の形態１では、２１ｍ／ｍｉｎの増速が可能になる。増速率は、従来では２２％であったが、この実施の形態１では、３５％となる。
【００１４】
図２は、エレベータの駆動系におけるエネルギーの授受を示す説明用図である。
巻上機６に巻き掛けられて垂下された主索８の一方にかご９が吊持され、他方に釣合錘７が吊持されている。巻上機６は減速機６ａを介して巻上電動機１０によって駆動される。電源装置２９から供給される電力は、インバータ装置２８によって可変電圧可変周波数の交流電源に変換されて巻上電動機１０を付勢する。
かご９の速度をＶ（ｍ／ｓ）、かご自重Ｗ（Ｎ）と積載量Ｃ（Ｎ）を合算したかご総重量をＭ（Ｎ）、釣合錘重量をｍ（Ｎ）とし、釣合錘重量ｍは、かご自重Ｗと定格積載量Ｃｏ（Ｎ）の５０％を合算した重量とする。かご９を昇降速度Ｖ（ｍ／ｓ）で昇降させるときの昇降エネルギーＰｍ（ｗ）は、Ｐｍ＝Ｖ（Ｍ−ｍ）となる。更に、Ｍ＝（Ｗ＋Ｃ）、ｍ＝｛Ｗ＋（Ｃｏ／２）｝であるから、Ｐｍ＝Ｖ｛Ｃ−（Ｃｏ／２）｝となる。
【００１５】
1.  力行運転時
力行運転は、電源装置２９から巻上機６にエネルギーが供給される運転である。即ち、電源装置２９は、途中の電線におけるエネルギー損失、インバータ装置２８、巻上電動機１０及び減速機６ａ等におけるエネルギー損失を併せて供給してかご９側に昇降エネルギーＰｍを供給する。力行運転時は減速機６ａの効率はηとなる。従って、上記電線、インバータ装置２８、巻上電動機１０及び減速機６ａ等は、かご９側に定格積載量Ｃｏを積載して実定格速度Ｖａｆで上昇させる能力を備えている。
かご９の積載量Ｃが定格積載量Ｃｏよりも小さい積載量Ｃの場合、即ち、かご総重量Ｍが釣合錘重量ｍに近付くにつれて、昇降エネルギーＰｍも定格積載量Ｃｏ時の昇降エネルギーＰｍｏよりも小さくなる。このため、上記電線、インバータ装置２８、巻上電動機１０及び減速機６ａ等に余裕が生じる。
そこで、積載量Ｃのときは、定格積載量Ｃｏのときの昇降エネルギーＰｍｏに等しくなる昇降速度Ｖまで昇降速度を高めることができる。即ち、
Ｐｍｏ＝Ｖ｜Ｃ−（Ｃｏ／２）｜
∴Ｖ＝Ｐｍｏ／｜Ｃ−（Ｃｏ／２）｜            （１）
となる。この関係を図３に表わす。
【００１６】
２.  制動運転時
制動運転は、かご９側から減速機６ａ、巻上電動機１０、インバータ装置２８を経由して電源装置２９にエネルギーが返還される運転である。このとき、力行運転時と同様に、それぞれの装置で損失が生じる。特に、減速機６ａにウオームギャが使用される場合は逆効率γとなり、巻上電動機１０及びインバータ装置２８に返還される昇降エネルギーＰｍは小さくなる。従って、定格積載量Ｃｏで下降する場合は、巻上電動機１０及びインバータ装置２８には余裕が生じる。このため、巻上電動機１０及びインバータ装置２８に限れば、定格積載量Ｃｏであっても下降運転時は昇降速度Ｖを上げることができる。
しかしながら、減速機６ａについては、制動運転時も力行運転時と略同程度のエネルギー損失が発生する。このため、制動運転時は、昇降速度Ｖは減速機６ａによって制約を受けることになる。
【００１７】
例えば、減速機６ａにおけるエネルギー損失の一例として、減速比が６７：１の場合について述べる。力行運転時の効率η＝０．６３に対して、制動運転時の逆効率γ＝０．３９という計算データがある。力行運転時のかご９側の昇降エネルギーＰｍに対して、減速機６ａにおけるエネルギー損失Ｌｍは、下記の式で表される。即ち、
Ｌｍ＝（Ｐｍ／η）−Ｐｍ＝Ｐｍ（１−η）／η
一方、制動運転時のエネルギー損失Ｌｂは、下記の式で表される。即ち、
Ｌｂ＝Ｐｍ−γＰｍ＝Ｐｍ（１−γ）
ここで、η＝０．６３及びγ＝０．３９を代入すると、Ｌｍ＝０．５９Ｐｍ、Ｌｂ＝０．６１Ｐｍとなり、制動運転時の方が若干高いものの両者は略等しくなる。
かご総重量Ｍが釣合錘重量ｍに近付くにつれて、昇降エネルギーＰｍも定格積載量Ｃｏ時の昇降エネルギーＰｍｏよりも小さくなり、それに応じてエネルギー損失Ｌｍ及びＬｂは、いずれも減少する。エネルギー損失Ｌｍ及びＬｂの減少に伴って、かご９の昇降速度Ｖを上昇させることができる。この関係は、力行運転時と同じであって、制動運転時についても上記式（１）が成立するものと考えられる。この考えの下に制動運転時の積載量Ｃと昇降速度Ｖの関係も図３に併せて示す。
【００１８】
なお、昇降速度Ｖを変動させたときの巻上電動機１０について考えると、巻上電動機１０の定格時のトルクＴｏ、印加電圧Ｖｏ及び電流Ｉｏ、回転磁界の磁束Φｏとすると下記の関係が成立する。
Ｔｏ＝Φｏ・Ｉｏ
Ｖｏ＝ｄ（Φｏ）／ｄｔ
かご９の昇降速度Ｖを上げるために周波数をｎ倍にすると、印加電圧Ｖｏのピーク値は抑えられているので、磁束Φｏを（１／ｎ）倍にしなければならない。従って、定格電流Ｉｏを流したときのトルクＴｎは、
Ｔｎ＝（Φｏ／ｎ）・Ｉｏ＝Ｔｏ／ｎ
即ち、昇降速度Ｖをｎ倍にするとトルクＴｎは、定格トルクＴｏの（１／ｎ）倍になる。かご総重量Ｍが釣合錘重量ｍに近付くにつれてトルクＴも減少して昇降エネルギーＰｍも減少する。昇降エネルギーＰｍが減少した分だけ、巻上電動機１０の電流を定格電流Ｉｏに保った状態で、昇降速度Ｖを上げることができる。
【００１９】
図４は、改修後のエレベータの実速度Ｖａの最高速度Ｖｍを示す説明用図であって、この最高速度Ｖｍは、図１に示したエレベータの速度の規制要件と、図３に示したインバータ装置２８、巻上電動機１０及び減速機６ａ等の能力から規制される要件とから定められる。
まず、図３に示された巻上電動機１０及び巻上機６の能力から決められる昇降速度Ｖを、かご９の実速度Ｖａの最高速度Ｖｍとする。即ち、定格積載量Ｃｏで上昇するときの最高速度Ｖｍを実定格速度Ｖａｆとする。従って、既設制御装置で採用されていた実定格速度Ｖａｆと同値になる。かご９と釣合錘７が釣り合う平衡積載量Ｃｂは、定格積載量Ｃｏの５０％であるから、無積載量のときも巻上電動機１０に対しては、定格積載量Ｃｏと同じ負荷トルクとなり、最高速度Ｖｍも実定格速度Ｖａｆに等しくなる。
積載量Ｃが平衡積載量Ｃｂ（＝Ｃｏ／２）に近付くにつれて、図３に示したとおり、最高速度Ｖｍを（１）式で表される曲線に沿って増速させることができる。
【００２０】
図１に示したとおり、改修後のエレベータの呼称定格速度Ｖｒｔは実定格速度Ｖａｆの１１１％であり、呼称定格速度Ｖｒｔの１３０％が調速機の過速スイッチの動作速度であるから、この値から動作余裕代Ｖｓｍを差し引いた値が実速度Ｖａの上限値Ｖａｔｔである。積載量Ｃが積載量Ｃｂ１になると、最高速度Ｖｍは上限値Ｖａｔｔに等しくなる。同様に積載量Ｃｂ２のときも、最高速度Ｖｍは上限値Ｖａｔｔに等しくなる。平衡積載量Ｃｂを含む積載量Ｃｂ１と積載量Ｃｂ２の間を平衡積載域とし、この平衡積載域内でのかご９の実速度Ｖａの最高速度Ｖｍを平衡域速度とする。ここでは平衡域速度を上限値Ｖａｔｔに設定する。
【００２１】
図５は、エレベータの制御装置の全体構成を示すブロック図である。
昇降路１内に収められたかご９には、かご操作盤３が取り付けられており、かご９の行先階を指定するかご呼びが登録される。かご９の積載量Ｃは秤装置１９によって計量される。乗場４には乗場釦２０が取り付けられていて、かご９を呼び寄せる乗場呼びが登録される。
【００２２】
主索８は昇降路１の頂部に設置された巻上機６に巻き掛けられて垂下され、一方でかご９を吊持し、他方で釣合錘７を吊持している。巻上機６は減速機６ａを介して電動機１０によって駆動される。電動機軸にはエンコーダ１０ａが取り付けられていて、角速度、即ち、かご９の速度を検出するようになっている。かご位置演算装置２２は、エンコーダ１０ａからの速度信号を積算して、かご９の現在位置を演算する。
かご呼び又は乗場呼びが登録されると、次回停止階決定装置２１は、次に応答すべき呼びが登録された次回停止階を決定する。昇降距離演算装置２３は、かご９の現在位置から次回停止階までの昇降距離、即ち残昇降距離Ｄを演算する。負荷トルク演算装置２６は、秤装置１９によって計測された積載量Ｃと運転方向から負荷トルクを演算する。
【００２３】
最高速度設定装置２４は、かご９の積載量Ｃに基いて、かご９の実速度Ｖａの最高速度Ｖｍを設定する。具体的には、図４に示す積載量Ｃと最高速度Ｖｍとを対応させて配列された積載量・最高速度テーブルになっていて、積載量Ｃに対応する最高速度Ｖｍを、上記テーブルから読み取って出力する。速度パターン発生装置２５は、予め定められた加速度及び減速度と、昇降距離演算装置２３からの昇降距離Ｄと、最高速度設定装置２４からの最高速度Ｖｍによって速度パターンを発生させる。インバータ制御装置２７は、負荷トルクと速度パターンと速度帰還信号に基いてインバータ装置２８を制御する。インバータ装置２８は電源２９から電力の供給を受けて電動機１０を付勢して巻上機６を駆動する。
【００２４】
図６は、エレベータの制御装置によって生成される速度パターンの生成手順を示す流れ図である。
手順Ｓ１１で、乗場呼び又はかご呼びが登録されると、手順Ｓ１２へ移り、応答すべき呼びに対応する次回停止階が決定されると共に、かご９の運転方向が決定される。手順Ｓ１３で、かご９の現在位置と次回停止階の位置データに基いて昇降距離Ｄが演算される。手順Ｓ１４で、戸閉が完了するのを待って手順Ｓ１５へ移る。戸閉の完了によってかご９の積載量Ｃが確定する。手順Ｓ１５では、確定した積載量Ｃと運転方向から負荷トルクが演算される。
【００２５】
手順Ｓ１６で、積載量Ｃに対応する最高速度Ｖｍが設定される。具体的には、上記のとおり、図４に示す積載量Ｃと最高速度Ｖｍとを対応させて配列された積載量・最高速度テーブル２４ａから最高速度Ｖｍを読み取る。手順Ｓ１７で、昇降距離Ｄと最高速度Ｖｍと運転方向に基いて速度パターンが生成される。加速度及び減速度は予め定められており、先ず最高速度Ｖｍに達するための加速距離と減速距離が演算される。手順Ｓ１３で演算された昇降距離Ｄが、符号Ｄ１で示したとおり短距離であって、加速距離と減速距離の合計値が昇降距離Ｄ１を超える場合は、最高速度Ｖｍに達することなく、加速途中で減速させる速度パターンＰ１が生成される。また、昇降距離Ｄが、符号Ｄ２で示したとおり長距離であって、加速距離と減速距離の合計値よりも昇降距離Ｄ２が長い場合は、最高速度Ｖｍに達する速度パターンＰ２が生成される。いずれの速度パターンも、かご９の始動位置から次回停止階までを細区分し、各位置から次回停止階までの昇降距離Ｄに対応させて実速度Ｖａが配列された昇降距離・昇降速度テーブル２５ａが生成される。
【００２６】
手順Ｓ１８で起動指令が出されると、手順Ｓ１９で、次回停止階までの残昇降距離Ｄが演算される。即ち、手順Ｓ１２で演算された昇降距離Ｄから、その時までに昇降した距離が減算される。手順Ｓ２０で、残昇降距離Ｄに対応する昇降速度Ｖが速度パターンに従って設定される。具体的には、残昇降距離Ｄに対応する実速度Ｖａを昇降距離・昇降速度テーブル２５ａから読み取る。読み取られた実速度Ｖａは、速度指令値としてインバータ制御装置２７へ指令される。インバータ制御装置２７は上記指令に基いてインバータ装置２８を制御する。手順Ｓ２１で目的階へ到着したか調べる。具体的には、昇降距離・昇降速度テーブル２５ａにおいて、残昇降距離Ｄが（Ｄ−ｎｄ）＝０又は所定の着床域内、即ち、一つ手前の｛Ｄ−（ｎ−１）｝若しくは行き過ぎて｛Ｄ−（ｎ＋１）｝になった場合は、到着したと見做して実速度Ｖａ＝０となり、処理を終わる。到着していない場合は、手順Ｓ１９へ戻って目的階へ到着するまで上記処理が繰り返される。
【００２７】
上記のとおり、実施の形態１によるエレベータの改修方法は、既設のエレベータの既設の巻上機６及びこの巻上機６を駆動する既設の巻上電動機１０は継続して使用することとし、巻上電動機１０を制御する制御装置を既設制御装置から新設制御装置に取り替えるエレベータの改修方法であって、新設制御装置によるかご９の実定格速度Ｖａｆを、既設制御装置による実定格速度Ｖａｆと同値となるように巻上電動機１０を制御すると共に、改修後のエレベータの呼称定格速度Ｖｒｔを、許容範囲内である実定格速度Ｖａｆの１．１１倍に改変し、かご９の積載量Ｃが釣合錘７と釣り合う平衡積載量Ｃｂを含む所定の平衡積載域（Ｃｂ１〜Ｃｂ２）内では、かご９の実速度Ｖａの最高速度Ｖｍが呼称定格速度Ｖｒｔを基準に設定された許容限度である実速度Ｖａの上限値Ｖａｔｔで巻上電動機１０を制御し、かつ、平衡積載域（Ｃｂ１〜Ｃｂ２）外では、かご９の実速度Ｖａの最高速度Ｖｍが巻上電動機１０の能力から定められる昇降速度Ｖ、即ち、（１）式で表される速度Ｖで巻上電動機１０を制御するようにしたものである。
【００２８】
即ち、平衡積載域（Ｃｂ１〜Ｃｂ２）内では、最高速度Ｖｍは実速度Ｖａの上限値Ｖａｔｔとなる。上限値Ｖａｔｔは、調速機の過速スイッチの動作速度から動作余裕代Ｖｓｍを差し引いた値であるので、Ｖａｔｔ＝１．１１×１．３×Ｖｒｔ−Ｖｓｍである。例えば、呼称定格速度Ｖｒｔを６０ｍ／ｍｉｎとし、動作余裕代Ｖｓｍを5ｍ／ｍｉｎとすると、平衡積載域（Ｃｂ１〜Ｃｂ２）内の最高速度Ｖｍは、約８２ｍ／ｍｉｎである。
このため、改修工事によって新設されたエレベータの制御装置によれば、輸送能力が向上し、改修工事の意義を高めることができる。
【００２９】
実施の形態２．
この実施の形態２は、実施の形態１で示したエレベータの制御装置の一部を変更した実施例を示す。
実施例１．
図７は、この実施例１におけるエレベータの実速度Ｖａの最高速度Ｖｍを示す説明用図である。図７より明かなとおり、平衡積載域（Ｃｂ１〜Ｃｂ２）外における最高速度Ｖｍは、実定格速度Ｖａｆとし、平衡積載域（Ｃｂ１〜Ｃｂ２）内では、呼称定格速度Ｖｒｔよりも高く、上限値Ｖａｔｔよりも低い速度に設定した。
このため、エレベータの輸送能力を向上させると共に、巻上電動機１０及び減速機６ａ等は、余裕を持って最高速度Ｖｍで運転を行うことができる。特に、平衡積載域（Ｃｂ１〜Ｃｂ２）内では、上限値Ｖａｔｔに対しても余裕を持った運転を行わせることができる。
【００３０】
実施例２．
実施の形態１では、エレベータの改修によって新設される制御装置に係るものであった。この実施例２では、新規に設置されるエレベータの制御装置であっても、同様にであって、最高速度Ｖｍを実施の形態１と同様に上げることによって、エレベータの輸送能力の向上を図ることができる。
実施例３．
実施の形態１では、減速機６ａ付のエレベータについて述べたが、減速機６ａを具備しないエレベータであっても同様であって、巻上電動機等の能力から決められる昇降速度Ｖは、図４に示す特性を有し、積載量Ｃに対して最高速度Ｖｍを上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置に適用される速度規制要件を示す説明用図。
【図２】この発明の実施の形態１におけるエレベータの駆動系におけるエネルギーの授受を示す説明用図。
【図３】この発明の実施の形態１におけるエレベータの巻上電動機等の能力から決まる昇降速度を示す図。
【図４】この発明の実施の形態１における改修後のエレベータの最高速度Ｖｍを示す説明用図。
【図５】この発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置の全体構成を示すブロック図。
【図６】この発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置によって生成される速度パターンの生成手順を示す流れ図。
【図７】この発明の実施の形態２におけるエレベータの最高速度Ｖｍを示す説明用図。
【図８】従来のエレベータの制御装置に適用された速度規制要件を示す説明用図。
【符号の説明】
【００３２】
１  昇降路、  ４  乗場、  ６  巻上機、  ６ａ  減速機、  ７  釣合錘、  ８  主索、  ９  かご、  １０  巻上電動機、  １０ａ  エンコーダ、  １８  かご操作盤、  １９  秤装置、  ２０  乗場釦、  ２１  次階停止階決定装置、  ２２  かご位置演算装置、  ２３  昇降距離演算装置、  ２４  最高速度設定装置、  ２４ａ  積載量・最高速度テーブル、  ２５  速度パターン発生装置、  ２５ａ  昇降距離・昇降速度テーブル、  ２６  負荷トルク演算装置、  ２７  インバータ制御装置、  ２８  インバータ装置、  ２９  電源装置。
【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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【図８】
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