JP5265009B2 - エレベータの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ブレーキに異常が発生した場合にも、利便性のよい運転を行うためのエレベータの制御装置に関する。

従来の第１のエレベータの制御装置として、ブレーキ、ブレーキ不動作検出回路、動作不良検出回路、および運転回路を備え、ブレーク動作の不良が検出された場合には、負荷に応じてかごを移動させるものがある（例えば、特許文献１参照）。具体的には、ブレーキは、制動指令により動作して、かご駆動用電動機を拘束する働きをする。また、ブレーキ不動作検出回路は、ブレーキが動作していないことを検出する。また、動作不良検出回路は、制動指令が発せられているにもかかわらず、ブレーキ不動作検出回路が動作している（すなわち、ブレーキが動作していない）状態を検出する。そして、運転回路は、この動作不良検出回路の検出信号によって、重負荷のときは最下階へ、軽負荷のときは最上階へ、かごを移動させる。

また、従来の第２のエレベータの制御装置として、電磁ブレーキの滑りが発生したことを検出した場合には、エレベータの運転を停止させるものがある（例えば、特許文献２参照）。具体的には、乗りかごが階床に停止すると、制御装置から制動指令が出力され、これに伴い、接点が開放されてブレーキコイルが消勢される結果、電磁ブレーキが制動動作を開始する。電磁ブレーキにより永久磁石式同期電動機が制動されたことがブレーキスイッチにより検出されると、電力変換装置は、電動機に供給していた電力を遮断する。そして、電動機に結合されたパルス発生器からの所定時間内のパルス信号を計数し、その値があらかじめ定められた滑り検出所定値を越えた場合には、電磁ブレーキの滑りが発生したことを検出する。そして、電磁ブレーキの異常検出後は、エレベータの運転を阻止することとなる。

さらに、従来の第３のエレベータの制御装置として、滑り運動を検出した場合には、乗客の危険を未然に防止するものがある（例えば、特許文献３参照）。具体的には、電力指令が断たれ、かつ制動指令が出力されたときに、走行速度に基づいて乗かごの滑り運動を検出する滑り検出手段を制御手段に備えている。これにより、乗かごの停止着床時に走行速度の異常値に基づいて滑り運動を検出した場合には、乗客の危険を未然に防止できるようにしている。

特許第１３１６６１２号公報 特開２００５−１７０５５１号公報 特許第２６３５２５７号公報

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献１に係る従来の第１のエレベータの制御装置では、ブレーキ不動作検出回路によりブレーキが動作していないことを検出し、異常検出後は、戸閉指令を出力後、終端階走行を行って起動不能にする例が示されている。すなわち、この従来の第１のエレベータの制御装置は、ブレーキの異常が検出された場合には、戸閉としてエレベータを所定階に走行させた後、起動不能とするため、かご内に乗客がいた場合には閉じ込められる可能性があった。

しかしながら、少なくとも２組の電磁ブレーキを備えたエレベータ装置においては、たとえ一部の電磁ブレーキが異常であったとしても、正常に動作している電磁ブレーキのみでかごを静止保持可能な場合が考えられる。そして、このような場合には、乗客を降車させた後、エレベータを起動不能にすることが望ましい。

また、特許文献２に係る従来の第２のエレベータの制御装置では、２組以上の電磁ブレーキを備えた場合においても、ブレーキの動作状態を検出するブレーキスイッチがブレーキ閉を検出しない場合が考えられる。そして、このような場合には、この従来の第２のエレベータの制御装置でも、乗客が閉じ込められてしまう結果となり、利便性に難がある。

さらに、特許文献３に係る従来の第３のエレベータの制御装置では、回転検出器の信号を用いてブレーキの滑りを検出している。この場合には、ブレーキトルクの喪失を確実に検出することができる。しかしながら、ブレーキの動作状態を直接検出するブレーキスイッチの動作状態については、考慮されていない。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、２組以上の電磁ブレーキを備えたエレベータ装置において、乗客の閉じ込めを可能な限り防止した利便性のよいエレベータ装置を得ることを目的とする。

本発明に係るエレベータの制御装置は、巻上モータに独立して設けられ、静止保持するための独立したブレーキコイルおよび作動機構を持つ複数の電磁ブレーキと、複数の電磁ブレーキのそれぞれの開閉状態を個別に検出する複数のブレーキスイッチと、かごの戸の開閉可能範囲に相当する戸開ゾーンを検出する戸開ゾーン検出器と、複数の電磁ブレーキのそれぞれのブレーキコイルに対して電流を流すか否かを切り替えるブレーキ開指令／ブレーキ閉指令を出力することで複数の電磁ブレーキを開閉制御するとともに、戸開ゾーン検出器の検出結果に基づいてドア開指令／ドア閉指令を出力することでドアの開閉制御を行う制御部とを備えたエレベータの装置装置において、制御部は、ドア閉指令を出力中であり、かつ前記戸開ゾーン検出器により前記戸開ゾーンであることを検出した後に、ブレーキ閉指令を出力しているにもかかわらず複数のブレーキスイッチのうち少なくとも１つ以上のブレーキスイッチについて閉状態になったことを検出できない状態が発生したときに、複数のブレーキスイッチの所定数以上が閉状態であることを検出できた場合には、ドア開指令を所定時間出力した後にドア閉指令を出力して、その後エレベータのサービスを停止し、複数のブレーキスイッチの所定数以上が閉状態であることを検出できなかった場合には、直ちにエレベータのサービスを停止するものである。

本発明に係るエレベータの制御装置によれば、複数のブレーキスイッチのうち少なくとも１つ以上のブレーキスイッチについて閉状態になったことを検出できない状態が発生した場合にも、かご静止保持可能な個数の電磁ブレーキが動作していると判断した場合には、乗客サービスを停止する前に、戸開動作をさせることができることにより、２組以上の電磁ブレーキを備えたエレベータ装置において、乗客の閉じ込めを可能な限り防止した利便性のよいエレベータの制御装置を得ることができる。

本発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置を示す全体構成図である。 本発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態２におけるエレベータの制御装置を示す全体構成図である。 本発明の実施の形態２におけるエレベータの制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明のエレベータの制御装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。なお、以下では、説明を容易にするために、独立した複数の電磁ブレーキの例として、２組の電磁ブレーキがある場合のエレベータの制御装置について説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置を示す全体構成図である。図１において、エレベータの昇降路には、かご１が配置されており、かご１は、各階床２に停止するように制御される。かご１には、かごの戸（図示せず）の開閉を制御するドア制御部３が設置されている。また、かご１には、かごの戸の開閉可能範囲に相当する戸開ゾーンを検出する戸開ゾーン検出器４が設置され、昇降路には、戸開ゾーン検出器４に対向するように、検出板５が配置されている。

昇降路上方の機械室には、巻上モータ６を備えた巻上機が設置されている。巻上モータ６の軸に設けられた駆動綱車７には、主索８が巻き掛けられ、その両端に、それぞれかご１および釣合おもり９が結合されている。また、巻上モータ６の軸には、パルス発生器１０が取り付けられている。そして、巻上モータ６には、それぞれ独立した第１の電磁ブレーキ１１と第２の電磁ブレーキ１３が設けられている。

第１の電磁ブレーキ１１と第２の電磁ブレーキ１３は、ばね（図示しない）の力で巻上モータ６を制動するブレーキシュー１１ａ、１３ａ、および付勢されるとブレーキシュー１１ａ、１３ａをそれぞれ独立に吸引して制動を解除するブレーキコイル１１ｂ、１３ｂを有している。また、ブレーキシュー１１ａ、１３ａの動作をそれぞれ独立に検出する第１のブレーキスイッチ１２と第２のブレーキスイッチ１４が設けられている。

ブレーキコイル１１ｂ、１３ｂは、電磁接触器（図示せず）の常開接点１５ａ、１５ｂおよび１６ａ、１６ｂを介して直流電源１７に接続されている。ここで、常開接点１５ａ、１５ｂおよび１６ａ、１６ｂは、ブレーキ開放指令Ｂｓ１、Ｂｓ２が出力されている状態では、電磁接触器が励磁状態となるため閉成され、その結果、ブレーキコイル１１ｂ、１３ｂが励磁状態となり、ブレーキがＯＦＦ状態となる。逆に、常開接点１５ａ、１５ｂおよび１６ａ、１６ｂは、ブレーキ開放指令Ｂｓ１、Ｂｓ２が出力されていない（すなわち、遮断されている）状態では、電磁接触器が非励磁状態となるため開放され、その結果、ブレーキコイル１１ｂ、１３ｂが非励磁状態となり、ブレーキがＯＮ状態となる。

第１の電磁ブレーキ１１と第２の電磁ブレーキ１３全体をそれぞれ制御するブレーキ制御部を含む制御装置２０は、マイクロコンピュータで構成されている。このマイクロコンピュータは、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、入力ポート２４および出力ポート２５を有し、これらは、バス２６で相互に接続されている。

入力ポート２４は、パルス発生器１０、ブレーキスイッチ１２、１４および戸開ゾーン検出器４に接続されており、ＣＰＵ２１は、エレベータの各種状態が検出可能となっている。より具体的には、かごの走行状態を検出するために、パルス発生器１０からは、出力パルスＰが入力ポート２４に入力される。また、ブレーキ状態を検出するために、第１のブレーキスイッチ１２からは、第１のブレーキ動作信号Ｂｄ１が、第２のブレーキスイッチ１４からは、第２のブレーキ動作信号Ｂｄ２が、それぞれ入力ポート２４に入力される。さらに、かごの戸が開閉可能状態であるか否かを検出するために、戸開ゾーン検出器４からは、階床検出信号Ｚｓが入力ポート２４に入力される。

一方、出力ポート２５は、接点１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂを有する電磁接触器、ドア制御部３および電力変換装置２７に接続されている。より具体的には、ブレーキのＯＮ／ＯＦＦ制御を行うために、ブレーキをＯＦＦさせる際には電磁接触器に第１のブレーキ開放指令Ｂｓ１および第２のブレーキ開放指令Ｂｓ２が出力される。逆に、ブレーキをＯＮさせる際には電磁接触器に第１のブレーキ開放指令Ｂｓ１および第２のブレーキ開放指令Ｂｓ２が出力されずに遮断される。

また、ドアの開閉制御を行うために、ドア制御部３に戸閉指令Ｄｃｓおよび戸開指令Ｄｏｓが出力される。さらに、かごの速度制御を行うために、電力変換装置２７にトルク指令Ｔｓが出力される。そして、電力変換装置２７は、巻上モータ６に接続されている。

次に、本発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置の一連動作について説明する。まず始めに、全体動作について説明する。ブレーキ制御部を含む制御装置２０は、トルク指令Ｔｓを生成し、電力変換装置２７から三相交流電力Ｐｍを巻上モータ６に供給して、これを駆動する。そして、詳細な説明は省略するが、制御装置２０は、巻上モータ６の回転速度が速度指令信号に一致するように制御して、かご１を昇降運転する。

このとき、ブレーキ開放指令Ｂｓ１、Ｂｓ２も出力されているので、接点１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂは、閉成している。そのため、ブレーキコイル１１ｂ、１３ｂは、付勢され、ブレーキシュー１１ａ、１３ａが開放され、巻上モータ６を解放する。

このようにしてかご１が走行し、呼びのある階床２に着床して、戸開ゾーン検出器４が検出板５に対向すると、戸開ゾーン検出器４から階床検出信号Ｚｓが生成され、制御装置２０へ入力される。これにより、制御装置２０は、かご１が目的の階床の戸開ゾーンに停止したと判定し、電力変換装置２７へ出力していたトルク指令Ｔｓを断つとともに、第１の電磁ブレーキ１１、第２の電磁ブレーキ１３へのブレーキ開放指令Ｂｓ１、Ｂｓ２を遮断する。これにより、接点１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂは開放するため、ブレーキシュー１１ａ、１３ａにより巻上モータ６が制動される。

次に、エレベータが通常走行し、階床２に着床する際の詳細な動作について、フローチャートを用いて説明する。図２は、本発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。

ステップＳ１において、かご１が階床２に着床すると、ステップＳ２において、制御装置２０は、ブレーキを掛けるためにブレーキ開放指令Ｂｓを遮断する。この結果、上述のように、巻上モータ６は、制動状態となる。次に、ステップＳ３において、制御装置２０は、ブレーキスイッチ１２、１４が動作して、ブレーキ動作信号Ｂｄが出力されたか、すなわち、電磁ブレーキ１１、１３が制動状態になったか否かを判定する。

ブレーキスイッチ１２、１４が動作したと判定すると、ステップＳ４において、制御装置２０は、トルク指令Ｔｓをオフにして、電力変換装置２７からの三相交流電力Ｐｍの供給を遮断する。一方、ステップＳ３において、ブレーキスイッチ１２、１４が動作していないと判定すると、ステップＳ５において、制御装置２０は、所定時間経過するのを待ってからステップＳ４へ進む。

次に、ステップＳ６において、制御装置２０は、ブレーキスイッチ１２、１４がすべて動作したか否かを判定する。そして、ブレーキスイッチ１２、１４がすべて動作したと判定した場合には、制御装置２０は、電磁ブレーキ１１、１３が正常に動作したと判断し、ステップＳ７において、戸開ゾーン検出器４が階床検出信号Ｚｓを出力していれば、戸開指令Ｄｏｓを出力して戸開する。

一方、ステップＳ６において、ブレーキスイッチ１２、１４の１個以上が動作していない（すなわち、全てが動作しているとはいえない状態）と判定した場合には、制御装置２０は、ステップＳ８において、ブレーキスイッチ１２、１４が所定数動作したか否かを判定する。ここで、所定数としては、電磁ブレーキがエレベータ過負荷検出装置の動作レベル（１１０％負荷）よりも大きい負荷を保持でき、かつ、かご１内無負荷にてかご１を保持できるトルクよりも大きい負荷を保持できるトルクを発生することができる最低の個数が設定される。本実施の形態１では、１個の電磁ブレーキで過負荷検出装置の動作レベルが保持できるように設計されているものとし、この場合の所定数は、１となる。

ステップＳ８の判定の結果、所定数のブレーキスイッチが動作している（すなわち、本実施の形態１では、ブレーキスイッチ１２、１４のいずれか１つのみが動作している）場合には、制御装置２０は、少なくともかごの静止保持は可能であると判断する。そして、ステップＳ９において、制御装置２０は、戸開ゾーン検出器４が階床検出信号Ｚｓを出力していれば、戸開指令Ｄｏｓを出力して戸開した後、ステップＳ１０において、エレベータを起動不能とする。

また、ステップＳ８の判定の結果、所定数のブレーキスイッチが動作していない（すなわち、本実施の形態１では、ブレーキスイッチ１２、１４のいずれも動作していない）場合には、制御装置２０は、かごの静止保持は不可能であると判断し、ステップ９を経由することなく、ステップＳ１０において、エレベータを起動不能とする。

このような一連の処理により、制御装置２０は、かご１の停止時に制動指令を出力（すなわち、ブレーキ開放指令を遮断）した後に、ブレーキスイッチが１個以上動作していないと判定したとしても、かご静止保持可能な個数の電磁ブレーキが動作している場合には、戸開して乗客を降車させた後、サービスを停止する。

一方、ブレーキスイッチが１個以上動作していないと判定し、かつ、かご静止保持可能な個数の電磁ブレーキが動作していない場合には、制御装置２０は、戸開せず、乗客サービスを停止する。この結果、閉じ込めを可能な限り防止した利便性のよいエレベータの制御装置を提供することができる。

以上のように、実施の形態１によれば、１つ以上のブレーキスイッチが動作していない場合にも、制御装置は、かご静止保持可能な個数の電磁ブレーキが動作していると判断した場合には、乗客サービスを停止する前に、戸開動作をさせることができる。この結果、乗客をかご内に閉じ込めてしまう可能性をできる限り防止することができ、利便性のよいエレベータの制御装置を実現できる。

実施の形態２．
本実施の形態２では、先の実施の形態１で説明した図１の構成に加えて、かご１内の負荷を検出する秤装置２８をさらに備え、負荷量Ｗｇに応じて、かご静止保持可能な電磁ブレーキの個数を動的に判断する場合について説明する。

図３は、本発明の実施の形態２におけるエレベータの制御装置を示す全体構成図である。本実施の形態２におけるエレベータ装置は、先の実施の形態１における図１の構成に加えて、かご１内の負荷を検出する秤装置２８をさらに備えている。その他の構成は、先の実施の形態１の図１と同様であり、新たに付加された秤装置２８を中心に、フローチャートを用いて以下に説明する。なお、秤装置２８は、入力ポート２４に接続されており、ＣＰＵ２１は、秤装置２８によって検出された負荷量Ｗｇを読み取ることが可能となっている。

図４は、本発明の実施の形態２におけるエレベータの制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。先の実施の形態１における図２のフローチャートと比較すると、本実施の形態２における図４のフローチャートでは、ステップＳ２１〜２３が新たに追加されているとともに、ステップＳ８の代わりにステップＳ２４が用いられている。その他のステップは、図２のステップと同一の動作を行うものである。

ある階床に呼びが発生した場合には、ステップＳ２１において、制御装置２０は、戸閉指令Ｄｃｓを出力して戸閉動作を行い、ステップＳ２２において、秤装置２８からかご１内の負荷を得た後、ステップＳ２３において、エレベータを目的の階床に向けて走行させる。

次に、ステップＳ１において、かご１が階床２に着床すると、ステップＳ２において、制御装置２０は、ブレーキを掛けるためにブレーキ開放指令Ｂｓを遮断する。この結果、上述のように、巻上モータ６は、制動状態となる。次に、ステップＳ３において、制御装置２０は、ブレーキスイッチ１２、１４が動作して、ブレーキ動作信号Ｂｄが出力されたか、すなわち、電磁ブレーキ１１、１３が制動状態になったか否かを判定する。

ブレーキスイッチ１２、１４が動作したと判定すると、ステップＳ４において、制御装置２０は、トルク指令Ｔｓをオフにして、電力変換装置２７からの三相交流電力Ｐｍの供給を遮断する。一方、ステップＳ３において、ブレーキスイッチ１２、１４が動作していないと判定すると、ステップＳ５において、制御装置２０は、所定時間経過するのを待ってからステップＳ４へ進む。

次に、ステップＳ６において、制御装置２０は、ブレーキスイッチ１２、１４がすべて動作したか否かを判定する。そして、ブレーキスイッチ１２、１４がすべて動作したと判定した場合には、制御装置２０は、電磁ブレーキ１１、１３が正常に動作したと判断し、ステップＳ７において、戸開ゾーン検出器４が階床検出信号Ｚｓを出力していれば、戸開指令Ｄｏｓを出力して戸開する。

一方、ステップＳ６において、ブレーキスイッチ１２、１４の１個以上が動作していない（すなわち、全てが動作しているとはいえない状態）と判定した場合には、制御装置２０は、ステップＳ２４において、ブレーキスイッチ１２、１４が所定数動作したか否かを判定する。ここで、所定数としては、電磁ブレーキが先のステップＳ２２で得たかご１内の負荷を保持できるトルク、およびかご１内無負荷にてかご１を保持できるトルクの両方のトルクよりも大きい負荷を保持できるトルクを発生することができる最低の個数が設定される。すなわち、本実施の形態２では、秤装置２８により測定されたかご１内の負荷に応じて所定数が動的に特定されることとなる。

ステップＳ２４の判定の結果、所定数のブレーキスイッチが動作している場合には、制御装置２０は、少なくともかごの静止保持は可能であると判断する。そして、ステップＳ９において、制御装置２０は、戸開ゾーン検出器４が階床検出信号Ｚｓを出力していれば、戸開指令Ｄｏｓを出力して戸開した後、ステップＳ１０において、エレベータを起動不能とする。

また、ステップＳ２４の判定の結果、所定数のブレーキスイッチが動作していない場合には、制御装置２０は、かごの静止保持は不可能であると判断し、ステップＳ９を経由することなく、ステップＳ１０において、エレベータを起動不能とする。

このような一連の処理により、制御装置２０は、かご１の停止時に制動指令を出力（すなわち、ブレーキ開放指令を遮断）した後に、ブレーキスイッチが１個以上動作していないと判定したとしても、乗客が乗っている現在の状態、および乗客が降車した後の無負荷の状態の両方において、かご１を静止保持していられる最小限のブレーキトルクが確保されていると判断した場合には、戸開して乗客を降車させた後、サービスを停止する。

一方、ブレーキスイッチが１個以上動作していないと判定し、かつ、乗客が乗っている現在の状態、および乗客が降車した後の無負荷の状態の両方において、かご静止保持可能な個数の電磁ブレーキが動作していない場合には、制御装置２０は、戸開せず、乗客サービスを停止する。この結果、閉じ込めを可能な限り防止した利便性のよいエレベータの制御装置を提供することができる。

以上のように、実施の形態２によれば、１つ以上のブレーキスイッチが動作していない場合にも、制御装置は、かご負荷に応じて、かご静止保持可能な個数の電磁ブレーキが動作していると判断した場合には、乗客サービスを停止する前に、戸開動作をさせることができる。この結果、かご負荷に応じた適切な制御を実施でき、乗客をかご内に閉じ込めてしまう可能性を、先の実施の形態１よりもさらに防止することができ、利便性のよいエレベータの制御装置を実現できる。

Claims (3)

1. 巻上モータに独立して設けられ、静止保持するための独立したブレーキコイルおよび作動機構を持つ複数の電磁ブレーキと、
   前記複数の電磁ブレーキのそれぞれの開閉状態を個別に検出する複数のブレーキスイッチと、
   かごの戸の開閉可能範囲に相当する戸開ゾーンを検出する戸開ゾーン検出器と、
   前記複数の電磁ブレーキのそれぞれのブレーキコイルに対して電流を流すか否かを切り替えるブレーキ開放指令を出力／遮断することで前記複数の電磁ブレーキを開閉制御するとともに、前記戸開ゾーン検出器の検出結果に基づいてドア開指令／ドア閉指令を出力することでドアの開閉制御を行う制御部と
   を備えたエレベータの制御装置において、
   前記制御部は、ドア閉指令を出力中であり、かつ前記戸開ゾーン検出器により前記戸開ゾーンであることを検出した後に、前記ブレーキ開放指令を遮断しているにもかかわらず前記複数のブレーキスイッチのうち少なくとも１つ以上のブレーキスイッチについて閉状態になったことを検出できない状態が発生したときに、前記複数のブレーキスイッチの所定数以上が閉状態であることを検出できた場合には、前記ドア開指令を所定時間出力した後に前記ドア閉指令を出力して、その後エレベータのサービスを停止し、前記複数のブレーキスイッチの所定数以上が閉状態であることを検出できなかった場合には、直ちにエレベータのサービスを停止する
   エレベータの制御装置。
2. 請求項１に記載のエレベータの制御装置において、
   前記制御部は、エレベータ過負荷検出装置の動作レベルよりも大きい負荷を保持でき、かつ無負荷状態のかごを保持できるトルクを発生するために最低限必要な電磁ブレーキの個数を前記所定数として前記電磁ブレーキの開閉制御および前記ドアの開閉制御を行う
   エレベータの制御装置。
3. 請求項１に記載のエレベータの制御装置において、
   エレベータ乗りかご内の積載量を検出する秤装置をさらに備え、
   前記制御部は、前記秤装置により検出された前記積載量を保持でき、かつ無負荷状態のかごを保持できるトルクを発生するために最低限必要な電磁ブレーキの個数を前記所定数として前記電磁ブレーキの開閉制御および前記ドアの開閉制御を行う
   エレベータの制御装置。

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