(57)【要約】【課題】  エレベータの電磁ブレーキのブレーキシューの温度につき、温度検出器を設置することなく、推定することにより、安価で着床誤差の少ないエレベータの着床制御装置を提供する。【解決手段】かご１を駆動する電動機５と、当該電動機５に制動力を与える電磁ブレーキを備えたエレベータの制御装置において、当該電磁ブレーキを動作させてから当該かご１が停止するまでのスリップ量を測定するスリップ量測定手段１０１の測定結果と、前回のかご運転時からの経過時間を測定する経過時間測定手段１０２の測定結果により当該電磁ブレーキのブレーキシュー温度を推定し、当該ブレーキシュー推定温度に応じて着床制御をすることを特徴とするエレベータの着床制御装置。【選択図】  図２
2005194056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械室に設置されかごを駆動する電動機と、当該電動機に装着され着床指令が与えられるとブレーキ車にブレーキシューを押圧して当該電動機に制動力を与える電磁ブレーキと、当該電動機に取り付けたロータリーエンコーダからのパルス信号に基づき当該かごの位置を検出して当該電磁ブレーキを動作させてから当該かごが停止するまでのスリップ量を測定するスリップ量測定手段と、前回のかご運転時からの経過時間を測定する経過時間測定手段と、当該スリップ量測定手段と当該経過時間測定手段の測定結果により当該電磁ブレーキのブレーキシュー温度を推定するブレーキシュー温度推定手段と、前記機械室の湿度を検出する湿度検出器と、前記かご内の負荷を検出する負荷検出器とを備えたエレベータの制御装置において、前記ブレーキシュー温度推定手段により推定されたブレーキシュー温度値、当該湿度検出器の検出値及び当該負荷検出器の検出値に応じて、前記着床指令の発生時期を制御する手段を備えたことを特徴とするエレベータの着床制御装置。
【請求項２】
かごを駆動する電動機と、当該電動機に装着され着床指令が与えられるとブレーキ車にブレーキシューを押圧して当該電動機に制動力を与える電磁ブレーキと、当該電動機に取り付けたロータリーエンコーダからのパルス信号に基づき当該かごの位置を検出して当該電磁ブレーキを動作させてから当該かごが停止するまでのスリップ量を測定するスリップ量測定手段と、前回のかご運転時からの経過時間を測定する経過時間測定手段と、当該スリップ量測定手段と当該経過時間測定手段の測定結果により当該電磁ブレーキのブレーキシュー温度を推定するブレーキシュー温度推定手段とを備えたエレベータの制御装置において、前記ブレーキシュー温度推定手段により推定されたブレーキシュー温度値に応じて、前記着床指令の発生時期を制御することを特徴とするエレベータの着床制御装置。
【請求項３】
ブレーキシュー温度を推定し、当該ブレーキシュー推定温度値に応じて、着床を制御するエレベータの着床制御装置において、かごを駆動する電動機に制動力を与える電磁ブレーキを動作させてから当該かごが停止するまでのスリップ量を測定するスリップ量測定手段の測定結果と、前回のかご運転時からの経過時間を測定する経過時間測定手段の測定結果により、電磁ブレーキのブレーキシュー温度を推定することを特徴とするエレベータの着床制御装置。
【請求項４】
かごを駆動する電動機と、当該電動機に制動力を与える電磁ブレーキを備えたエレベータの制御装置において、当該電磁ブレーキを動作させてから当該かごが停止するまでのスリップ量を測定するスリップ量測定手段の測定結果と、前回のかご運転時からの経過時間を測定する経過時間測定手段の測定結果とにより当該電磁ブレーキのブレーキシュー温度を推定し、当該ブレーキシュー推定温度に応じて着床制御をすることを特徴とするエレベータの着床制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベータの制御装置に係り、特に、エレベータの着床制御性能の向上を図るエレベータの着床制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のエレベータの着床制御装置としては、ブレーキシューの表面温度を検出する温度検出器を設置し、この温度検出器、湿度検出器及び負荷検出器の動作に応じて着床指令の発生時期を制御する回路を備えてなるエレベータの着床制御装置が知られている（特許文献１参照）。
また、ブレーキシューの温度変化により、ブレーキシューの摩擦係数が変わり、エレベータ着床時にスリップ量が変化することは知られている。
【特許文献１】実開昭５９−２６４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
人や貨物を乗せるかごを上下に移動する動力として誘導電動機を使用するエレベータは、摩擦式の電磁ブレーキによりその電動機に制動力を与えて、そのかごを停止させている。より具体的には、かごにリードスイッチ等の位置検出器を設け、かごが着床区間に来ると、その位置検出器の接点が開放し、その検出信号により着床リレーが動作して、電磁ブレーキを作用するようしている。この電磁ブルーキを作用した場合、かごの着床誤差は、かごの速度とかごの内負荷も原因の一つとなるため、これらも検出して、その着床リレーの動作時期を制御している。
【０００４】
また、電磁ブレーキのブレーキシューの摩擦係数は、温度及び湿度によって変化するので、ブレーキシューの温度及び湿度も着床誤差に大きな影響を及ぼす。例えば、低温になると摩擦係数が大きくなるので、通常温度で正しく着床できるように調整しておいても、温度が下がると、着床誤差は異なってくる。特に、寒冷地の早朝の低温時に、かごの着床誤差を調整しても、ブレーキシューの温度もかなり低下しているので、かごの運転によりブレーキ動作を繰り返すことにより、徐々にブレーキシューの温度は上昇する。このため、ブレーキシューの摩擦係数が変わり、着床誤差も変化し、乗客の乗降や荷物の出し入れに不便を来たすことになる。この原因は、ブレーキシューの温度が上昇すると、ブレーキシューの湿度が反比例して下がり、これによって摩擦係数が少なく変化するためである。
【０００５】
そこで、この不具合を解決するために検出器を設置して、ブレーキシューの温度、機械室の湿度及びかご内負荷を検出し、その値に応じて、着床指令の発生時期を制御することにより、かごを常に正確に着床できるようにしたエレベータの着床制御装置が知られている。
【０００６】
本発明は、上記の着床制御装置に対し、ブレーキシューの温度検出器を設置せずに、ブレーキシューの温度を推定することにより、安価で着床誤差の少ないエレベータの着床制御装置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】
上記の課題を解決するために、本願請求項1記載の発明は、機械室に設置されかごを駆動する電動機と、当該電動機に装着され着床指令が与えられるとブレーキ車にブレーキシューを押圧して当該電動機に制動力を与える電磁ブレーキと、当該電動機に取り付けたロータリーエンコーダからのパルス信号に基づき当該かごの位置を検出して当該電磁ブレーキを動作させてから当該かごが停止するまでのスリップ量を測定するスリップ量測定手段と、前回のかご運転時からの経過時間を測定する経過時間測定手段と、当該スリップ量測定手段と当該経過時間測定手段の測定結果により当該電磁ブレーキのブレーキシュー温度を推定するブレーキシュー温度推定手段と、前記機械室の湿度を検出する湿度検出器と、前記かご内の負荷を検出する負荷検出器とを備えたエレベータの制御装置において、前記ブレーキシュー温度推定手段により推定されたブレーキシュー温度値、当該湿度検出器の検出値及び当該負荷検出器の検出値に応じて、前記着床指令の発生時期を制御する手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本願請求項2記載の発明は、かごを駆動する電動機と、当該電動機に装着され着床指令が与えられるとブレーキ車にブレーキシューを押圧して当該電動機に制動力を与える電磁ブレーキと、当該電動機に取り付けたロータリーエンコーダからのパルス信号に基づき当該かごの位置を検出して当該電磁ブレーキを動作させてから当該かごが停止するまでのスリップ量を測定するスリップ量測定手段と、前回のかご運転時からの経過時間を測定する経過時間測定手段と、当該スリップ量測定手段と当該経過時間測定手段の測定結果により当該電磁ブレーキのブレーキシュー温度を推定するブレーキシュー温度推定手段とを備えたエレベータの制御装置において、前記ブレーキシュー温度推定手段により推定されたブレーキシュー温度値に応じて、前記着床指令の発生時期を制御することを特徴とする。
【０００９】
また、本願請求項３記載の発明は、ブレーキシュー温度を推定し、当該ブレーキシュー推定温度値に応じて、着床を制御するエレベータの着床制御装置において、かごを駆動する電動機に制動力を与える電磁ブレーキを動作させてから当該かごが停止するまでのスリップ量を測定するスリップ量測定手段の測定結果と、前回のかご運転時からの経過時間を測定する経過時間測定手段の測定結果により、電磁ブレーキのブレーキシュー温度を推定することを特徴とする。
【００１０】
また、本願請求項４記載の発明は、かごを駆動する電動機と、当該電動機に制動力を与える電磁ブレーキを備えたエレベータの制御装置において、当該電磁ブレーキを動作させてから当該かごが停止するまでのスリップ量を測定するスリップ量測定手段の測定結果と、前回のかご運転時からの経過時間を測定する経過時間測定手段の測定結果とにより当該電磁ブレーキのブレーキシュー温度を推定し、当該ブレーキシュー推定温度に応じて着床制御をすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ブレーキシューの温度検出器を設置せずに、表面温度を推定することにより、安価で着床誤差の少ないエレベータの着床制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図1は、本発明の一実施例であるエレベータの着床制御装置を示す図である。
図1において、１はエレベータのかご、２はかご１とのつり合いを図るつり合いおもり、３はかご1及びつり合いおもり２を結合するワイヤーロープである。４はワイヤーロープ3が巻き掛けられた巻上機の駆動綱車、5は綱車４を駆動する誘導電動機、６は電動機５に結合されたブレーキ車である。7はブレーキ車６の外周に対向して配置されブレーキコイル（図示しない）が消勢されているときは押しばね８の力でブレーキ車６に押圧され、前記ブレーキコイルが付勢されると押しばね８の力に抗してブレーキ車6から離れるブレーキシューである。９はパルス信号を発生してかご１の位置を検出するためのロータリエンコーダ、１０は機械室内の湿度を検出してそれに対応する出力を発する湿度検出器である。１１はかご1に設けられ、かご1内負荷を検出しそれに対応する出力を発する負荷検出器である。
１２は階床、１３は昇降路に配置され階床１２の所定距離手前に設置された磁気遮へい板からなる検出板である。１４はかご１に設置され検出板１３と係合すると動作して床前定点通過信号１４aを出力するリードリレーからなる位置検出器である。１５は電子計算機で構成され着床指令信号１５aを発する着床制御装置である。
【００１３】
図２は、本発明の一実施例である着床制御装置１５の内部構成を示すブロック図である。
図２において、１０１はロータリエンコーダ９からのパルス信号によりかご１の位置データを検出して、前回のかご１の運転時の前記ブレーキコイルを付勢させてからかごが停止するまでのスリップ距離を検出するスリップ量検出回路である。１０２は前回のかご１の運転時から今回のかご１の運転時までの経過時間を検出する経過時間検出回路である。１０３はスリップ量検出回路１０１と経過時間検出回路１０２の検出値よりブレーキシューの温度を推定するブレーキシュー温度推定回路である。１０４はブレーキシュー温度推定回路１０３にて推定されたブレーキシュー温度値、機械室の湿度検出器１０にて検出された検出値及びかご内の負荷検出器１１にて検出された検出値に基づき着床リレーの動作時限を設定する着床リレー動作時限設定回路である。１０５は着床用位置検出器１４が床前定点通過信号１４aを出力してから着床リレー動作時限設定回路１０４にて設定された着床リレー動作時限後に着床リレーへの動作指令を出力する着床リレー動作指令回路である。
【００１４】
図4は、本発明の一実施例である着床制御装置１５の内部構成を示すブロック図である。
図４において、１５Aは入力を電子計算機の情報に変換する入力変換器（Ａ／Ｄ）、１５Bは中央処理装置（CPU）、１５Cは割込み周期制御用タイマである。１５Dはエレベータを制御するプログラム及び着床リレーの時限データ等が書き込まれている読出し専用メモリ（以下、ROMという。）、１５Eは記憶アドレス中にデータを記憶する読書き可能メモリ（RAM）である。１５Fは電子計算機の情報をエレベータ機器の信号に変換する出力変換器である。
【００１５】
図5は、本発明の一実施例である着床制御装置１５のＲＯＭ１５Ｄの内容を示す図である。
図５において、１７はROM１５Dのアドレス欄に各湿度が記入されデータ欄に上記湿度に対応するアドレスが記入されたアドレスデータである。１８は同じくアドレス欄に各温度が記入され、データ欄に上記温度に対応する着床リレーの動作時限（床前定点通過信号１４aが発せされてから着床指令信号１５aが出るまでの時間）が記入された着床リレー時限データである。１９は同じくアドレス欄に各負荷が記入されデータ欄に上記負荷に対応する着床リレーの動作時限が記入された着床リレー時限データである。
【００１６】
図3は、スリップ量と経過時間に対するブレーキシューの温度変化を示す図である。
図３において、１１０〜１１３は前回運転時からの経過時間ｔ0，ｔ１〜ｔ３をパラメータとしたときの前回運転時のスリップ量に対するブレーキシュー７の温度の変化を示す直線である。
【００１７】
図6は、ブレーキシューの温度に対する摩擦係数の変化を示す図である。
図6において、２０〜２３は機械室の相対湿度（以下、単に湿度という。）H０，H１〜H３をパラメータとしたときのブレーキシュー７の温度に対するブレーキシューの摩擦係数の変化を示す直線である。
図７は、ブレーキシューの摩擦係数に対する着床リレーの動作時限の関係を示す図である。
図７において、２４は上記摩擦係数に対する、上記着床リレーの動作時限を示す曲線である。
【００１８】
図8は、着床制御装置の動作を示すフローチャートである。
図８において、３１〜３５はROM１５Dに書き込まれたプログラムにより実行され、割り込み周期制御用タイマ１５Cからの割込みがあるときの動作手順である。
図９は、図８の着床処理動作を示すフローチャートである。
図９において、４１，４２は同じく着床の処理の動作手順である。
【００１９】
図１０は、図９の着床リレー時限設定動作を示すフローチャートである。
図１０において、５１〜５７は同じく着床リレーの時限設定の動作手順である。
図１１は、図９の停止処理動作を示すフローチャートである。
図１１において、６１〜６３は同じく停止の処理の動作手順である。
【００２０】
次に、この実施例の動作について説明する。
かご１の停止中においては、前記ブレーキコイルは消勢されており、ブレーキシュー７はブレーキ車６に押圧されている。かご１が起動するとき、前記ブレーキコイルは付勢され、ブレーキシュー７はブレーキ車６から離れるので、電動機５は回転し、かご１は走行する。かご１が停止予定階１２の所定距離手前に達し、位置検出器１４が検出板１３と係合すると、床前定点通過信号１４aが発せられる。
【００２１】
ブレーキシュー7の温度は、ブレーキシュー温度推定回路１０３により、機械室の湿度は湿度検出器１０により、かご1内負荷は負荷検出器１１により、それぞれ検出され着床制御装置１５へ入力される。そして、これらの入力から、そのときの温度、湿度及び負荷の状態で最適な時期に着床指令信号１５aが発せられ、前記着床リレーが動作して、前記ブレーキコイルが消勢させる。これで、ブレーキシュー７はブレーキ車６に押圧され、電動機５には制動力が与えられ、かご1は停止予定階１２に正しく着床する。
【００２２】
ここで、ブレーキシュー7の温度推定手段について図を用いて説明する。
ブレーキシュー７の摩擦係数μは、図６に示すようにブレーキシューの温度により変動する。即ち、ブレーキシューの温度が低い程、摩擦係数μが大きくなり、ブレーキの制動力は大きくなる。また、ブレーキシューの温度が高い程、摩擦係数μが小さくなり、ブレーキの制動力は小さくなる。この原理を換言すると、ブレーキの制動力が大きいとき程、ブレーキシューの温度は低く、ブレーキの制動力が小さいとき程、ブレーキシューの温度は高いということがいえる。したがって、ブレーキの制動力は、スリップ量を検出すれば分かるので、図３に示すとおり前回のかご運転時のスリップ量Lｊを検出すれば、そのときのブレーキシュー温度ＴＭｊを推定することができる。また、図3に示すとおりブレーキシュー温度ＴＭｊは時間と共に低下するため、前回ブレーキ動作時から、即ち、前回のかご運転時からの経過時間ｔiを検出することにより、より正確なブレーキシュー温度ＴＭｊを推定することができる。なお、スリップ量はかご１内の負荷によっても変化するので、この点の補正は必要であるが、この実施例では直接考慮していない。しかし、スリップ量が大きい程、ブレーキシューの発熱量も大きくなるため、図３に示す関係に近似する。
【００２３】
上記のブレーキシュー温度推定手段の流れを図１及び図２により説明する。
電動機５に取り付けられたロータリエンコーダ９から発せられるパルス信号に基づき、図示しない手順により、かご１の位置データを検出し、スリップ量検出回路１０１にて、電磁ブレーキを動作させてからかご１が停止するまでのスリップ量Lｊを測定する。また同時に、図示しない手順により、経過時間検出回路１０２にて、前回のかご運転時からの経過時間ｔiを測定する。このスリップ量Lｊと経過時間ｔiにより、ブレーキシュー温度推定回路１０３にて、図３に示す関係からブレーキシュー温度ＴＭｊは推定できる。
【００２４】
次に、着床制御動作について図を用いて説明する。
着床制御装置１５に電源が投入されると、図示しない手順により、初期設定、割込み周期制御用タイマ１５Ｃの起動等が実行される。タイマ１５Ｃからの割込みがあると、図８の手順３１で停止中の処理、手順３２で加速中の処理、手順３３で一定速中の処理、手順３４で減速中の処理（以上の処理についての詳細は省略する。）、及び手順３５で着床の処理が行われる。また、着床の処理では、図９の手順４１で着床リレーの時限設定が行われ、手順４２で停止の処理が行われる。
【００２５】
着床リレー時限設定は、図１０の手順５１で湿度検出器１０から機械室の湿度Ｈｉ（ｉ＝０，１，２，…）を入力し、手順５２でＲＯＭ１５Ｄのアドレスデータ１７から湿度Ｈｉに相当するアドレスＨＭＤｉに対応するアドレスデータＡＤＨ≡を抽出する。次に、手順５３でブレーキシュー温度推定回路１０３からブレーキシュー７の表面温度ＴＭｊ（ｊ＝０，１，２，…）を入力し、手順５４でＲＯＭ１５Ｄの時限データ１８から温度ＴＭｊに相当するアドレスＡＤＨｉに対応する時限データＴｉｊを抽出する。また、手順５５で負荷検出器１１からかご１内負荷ＬＤｎ（ｎ＝０，１，２，…）を入力し、手順５６でＲＯＭ１５Ｄの時限データ１９からアドレスＬＤｎに対応する時限データＴｎを抽出する。そして手順５７で上記抽出された時限データＴｉｊ，Ｔｎを加算して、着床リレーの動作時限Ｔを設定し、一連の処理を終了する。
【００２６】
停止の処理は、図１１の手順６１で位置検出器１４の動作状態を調べ、動作していれば、手順６２へ進み、手順５７で設定された時限Ｔが経過したこと、換言すれば、位置検出器１４の動作後時間Ｔが経過したかどうかを判定する。もし、経過していれば、手順６３により着床リレーへの動作指令、即ち着床指令信号１５ａが発せられ、電磁ブレーキが動作してかご１は停止する。
【００２７】
着床リレーの動作時限Ｔの設定を更に具体的に説明する。
湿度検出器１０の出力の値が例えばＨ２とすると、アドレスデータ１７からアドレスＨＭＤ＋２のデータＡＤＨ２が抽出される（手順５２）。次に、ブレーキシュー温度推定回路１０３の出力の値を仮にＴＭ１とすると、時限データ１８のアドレスＡＤＨ２＋１のデータＴ２１が抽出される（手順５４）。更に、負荷検出器１１の出力の値が例えば平衡負荷でＬＤ１であったとすると、時限データ１９のアドレスＬＤ＋１のデータＴ１が抽出される（手順５６）。上述から結局、着床リレーの動作時限Ｔは、Ｔ２１+Ｔ１という値が設定される。
【００２８】
かご１の着床誤差は、かご１内の負荷だけでなく、既述のようにブレーキシュー７の摩擦係数μにも起因する。したがって、位置検出器１４の動作後からブレーキを作動させるまでの時間Ｔを上記二つの要因により変更することで、精度の良い着床が可能となる。このブレーキシュー７の摩擦係数μは、図６に示すようにブレーキシュー表面温度により変動する。また、その表面温度ＴＭと摩擦係数μの関係は、機械室の湿度Ｈによって、図６に示すように変化することが知られている。そして、摩擦係数μが大きい程、制動力は大きくなるから、図７に示すように、着床リレーの動作時限Ｔを長くすることで精度良く着床できる。すなわち、ブレーキシュー７の表面温度ＴＭが高い程、また機械室の湿度Ｈが低い程、摩擦係数μは減少するから、着床リレーの動作時限を短くすればよい。他方、かご１内負荷と着床リレーの動作時限の関係は、上昇運転時はかご１内負荷が小さい程、下降運転時はかご１内負荷が大きい程、綱車４とワイヤーロープ３との滑り量は増加するから、着床リレーの動作時限は短くする必要がある。無負荷上昇時と全負荷下降時の前記滑り量、又は無負荷下降時と全負荷上昇時の上記滑り量はほとんど同じであるが、厳密には綱車４ワイヤーロープ３の摩擦係数は、かご１の質量とつり合いおもり２の質量の和に関係して変わるので、この点の補正は必要であるが、この実施例では考慮していない。
【００２９】
以上説明したとおり本発明では、ブレーキシューの表面推定温度、機械室の温度及びかご内負荷によって、電動機に制動力を与える着床指令の発生時期を制御することにより、常にかごの着床誤差を少なくして着床させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図
【図２】図１の着床制御装置の内部構成を示すブロック図
【図３】スリップ量と経過時間に対するブレーキシューの温度変化を示す図
【図４】図１の着床制御装置の内部構成を示すブロック図
【図５】図４のＲＯＭの内容を示す図
【図６】ブレーキシューの温度に対する摩擦係数の変化を示す図
【図７】ブレーキシューの摩擦係数に対する着床リレーの動作時限の関係を示す図
【図８】図１のエレベータの着床制御装置の動作を示すフローチャート
【図９】図８の着床処理動作を示すフローチャート
【図１０】図９の着床リレー時限設定動作を示すフローチャート
【図１１】図９の停止処理動作を示すフローチャート
【符号の説明】
【００３１】
１…かご
５…誘導電動機
６…ブレーキ車
７…ブレーキシュー
９…ロータリエンコーダ
１０…機械室湿度検出器
１１…かご内負荷検出器
１４…着床用位置検出器
１５…着床制御装置
１０１…スリップ量検出回路
１０２…経過時間検出回路
１０３…ブレーキシュー温度推定回路
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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