JPH05186147A

JPH05186147A - エレベーターの制御装置

Info

Publication number: JPH05186147A
Application number: JP4021635A
Authority: JP
Inventors: Masahide Okumura; 雅英奥村; Hiroyuki Ikejima; 宏行池島
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-01-13
Filing date: 1992-01-13
Publication date: 1993-07-27
Anticipated expiration: 2016-08-20
Also published as: JP3200913B2

Abstract

(57)【要約】【目的】エレベーターの減速機から発生するバックラ
ッシュ振動を抑制して、かごの乗心地を向上する。【構成】かご内負荷検出手段(21)によるかご内負荷
と、走行方向判別手段(22)によるかごの走行方向とを検
出して、加加速度切換判定手段(23)でバックラッシュ振
動が起こる時期を判定する。そして、その出力に応じて
速度指令発生手段(24)は通常の速度指令値(10a)又はそ
の加加速度を変更した速度指令値(10a)を発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は歯車減速機を介してか
ごを駆動するエレベーターを制御する装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来のエレベーターの制御装置を
示す構成図であり、図において、(1)はかご、(2)はつり
合おもり、(3)は駆動綱車(4)に巻き掛けられた主索で、
一端にかご(1)が、他端につり合おもり(2)が結合されて
いる。(5)は歯車減速機、(6)は減速機(5)を介して駆動
綱車(4)を駆動する誘導電動機、(7)は電動機(6)に結合
され電動機(6)の回転からかご(1)の移動距離に比例する
パルスを発生するパルス発生器である。

【０００３】(8)はパルス発生器(7)からのパルスを計数
してパルス計数値(8a)を出力する計数回路、(9)はかご
(1)に設けられかご内負荷を検出してかご内負荷信号(9
a)を発するかご内負荷検出器、(10)はパルス計数値(8a)
及びかご内負荷信号(9a)を入力して速度指令値(10a)を
出力するマイクロコンピュータ(以下マイコンという)、
(11)は三相交流電源(12)に接続され電動機(6)に電力を
供給する電力変換装置である。

【０００４】従来のエレベーターの制御装置は上記のよ
うに構成され、マイコン(10)はパルス計数値(8a)に基づ
いて停止予定階までの速度指令残距離演算等を行ない、
速度指令値(10a)を電力変換装置(11)に送出する。電力
変換装置(11)は速度指令値(10a)に従って、電動機(6)の
トルク及び回転速度を制御する。電動機(6)の回転は減
速機(5)で減速されて伝達され、かご(1)の速度が制御さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のエ
レベーターの制御装置では、電動機(6)の回転は歯車を
有する減速機(5)を介して伝達するようにしているが、
減速機(5)には、バックラッシュと呼ばれるかみ合い歯
車間のすき間が存在するため、歯と歯が衝突する際の衝
撃がかご(1)に伝達され、乗心地が悪化する。

【０００６】そのため、減速機(5)の製造に際しては、
バックラッシュ量を小さくする必要があるが、そのため
には精巧な技術を要する。また、歯面衝突時の振動(以
後バックラッシュ振動という)を抑制するために、機械
的ダンパを設けることも考えられるが、適当なダンパ定
数を選択しないと、エレベーター全体の制御系が不安定
となり、その結果乗心地が悪化する。

【０００７】また、バックラッシュ振動は、かご(1)の
加速度変化時に発生するが、このときの加速度変化率
(加加速度)が大きいほど、その振動自体も大きくなるた
め、加加速度を一律に下げることによってバックラッシ
ュ振動を抑えることも考えられる。しかし、このために
かご(1)が定格速度で走行可能な必要最小距離が長くな
るため、停止予定階までの走行距離が短いと、速度を下
げて走行しなければならず、サービスが悪化するなどの
問題点がある。

【０００８】この発明は上記問題点を解消するためにな
されたもので、バックラッシュ振動を抑制し、かごの乗
心地を向上できるようにしたエレベーターの制御装置を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の発明に
係るエレベーターの制御装置は、かご内負荷検出手段の
出力と走行方向判別手段の出力が、所定条件になったか
を判定し、その判定結果に応じて速度指令値の加加速度
を変更して出力するようにしたものである。

【００１０】また、第２の発明に係るエレベーターの制
御装置では、第１の発明のものにおいて、加加速度を変
更する時期を、速度指令値が減速開始直後から一定減速
度に達するまでの期間に制限したものである。

【００１１】

【作用】この発明の第１の発明においては、かご内負荷
と走行方向からバックラッシュ振動の起こる時期を判定
し、速度指令値の加加速度を変更するようにしたため、
バックラッシュ振動抑制に最適な速度指令値が発生す
る。

【００１２】また、第２の発明においては、加加速度変
更時期を、減速初期に制限したため、バックラッシュ振
動が強く感じられる時期に、これに適した速度指令値が
発生する。

【００１３】

【実施例】

実施例１．図１〜図４はこの発明の一実施例を示す図
で、図１はマイコンの構成図、図２は速度指令値曲線
図、図３はバックラッシュ発生時期説明図、図４は動作
フローチャートであり、従来装置と同様の部分は同一符
号で示す。なお、図５はこの実施例にも共用される。

【００１４】図１において、(21)はかご内負荷信号(9a)
を入力してかご(1)内の負荷が積載荷重(実際に使用する
際に積載し得る最大荷重)に対して何％になっているか
を検出するかご内負荷検出手段、(22)はかご(1)の指令
走行方向を判別する走行方向判別手段である。

【００１５】(23)はかご内負荷と走行方向から、後述す
るように、かご(1)の走行中にバックラッシュ振動が起
こるか否かを検知し、加加速度設定値を変更するか否か
を判定する加加速度切換判定手段、(24)は加加速度切換
判定手段(23)の信号状態により、加加速度を変更しない
場合及び変更した場合のどちらか一方の速度指令値(10
a)を発生する速度指令発生手段である。

【００１６】例えば、図２は減速側について速度指令値
(10a)を示したものであり、加加速度切換判定手段(23)
の信号がオフの場合には、通常の速度指令値Ｖ_pを発生
し、オンの場合には加加速度を変更した速度指令値Ｖ'_p
を発生する。なお、図中α_p及びα'_pは、速度指令値Ｖ_p
及び速度指令値Ｖ'_pのときの減速度である。

【００１７】ここで、通常の速度指令値Ｖ_p又は加加速
度を変更した速度指令値Ｖ'_pは、あらかじめ速度指令値
(10a)がＶ_p又はＶ'_pとなるような加加速度から、単位時
間当たりの速度の変化分を、読み出し専用メモリにそれ
ぞれ時間に対応してテーブルに格納しておき、加加速度
切換判定手段(23)からの信号状態に応じて読み出し先を
切り換えることによって、速度指令値(10a)を発生する
ようにしている。

【００１８】次に、バックラッシュ振動の起こる時期に
ついて、図３を参照して説明する。通常、かご(1)の走
行中、バックラッシュ振動の起こる時期は、かご(1)の
走行方向と負荷によって異なる。そして、その起こる時
期は、負荷による低速側自然加減速度(駆動綱車(4)及び
これに掛かる全荷重による自然減速度)と、かご(1)の実
速度(かご(1)側速度に換算した電動機(6)の速度。以下
同じ)による加減速度とが交差する点に発生する。つま
り、加減速度が変化する際に起こる。なお、低速側と
は、減速機(5)の低速側、すなわち、駆動綱車(4)、かご
(1)及びつり合おもり(2)を指すものとする。

【００１９】例えば、図３はかご(1)負荷が積載荷重(実
際に使用する際に積載し得る最大荷重)の６０％で上昇
走行時のバックラッシュ振動発生時期を表したもので、
上段は速度指令値Ｖ_pと実速度Ｖ_Tを表し、下段は、その
ときの速度指令値Ｖ_pにおける加減速度α_pと、実速度Ｖ
_Tにおける加減速度α_p及び低速側自然加減速度α_g及び
バックラッシュ振動の起こる時期Ｂ_pを表している。

【００２０】なお、低速側自然加減速度α_gは次式で表
され、そのときのかご(1)内負荷により大きさが変わ
る。

【００２１】

【数１】

【００２２】ここに、ｇ：重力加速度Ｄ_s：駆動綱車(4)の直径ｋ：減速機(5)の歯車比（＜１）ＧＤ_L ²：低速側慣性モーメントＴ_L：負荷トルクまた、低速側自然加減速度α_gの符号を、かご(1)が上昇
方向に自然増速する場合を「＋」とすると、低速側慣性
モーメントＧＤ_L ²及び負荷トルクＴ_Lは、次式(2)(3)で
表される。

【００２３】ＧＤ_L ²＝Ｗ_T・（Ｄ_s・ｋ）²(2) Ｔ_L＝−（Ｗ_c−Ｃ・Ｌ）・Ｄ_s・ｋ／２ (3) ここに、Ｗ_T：駆動綱車(4)に掛かる総重量Ｗ_c：かご(1)内負荷Ｌ：積載荷重Ｃ：つり合おもり(2)の重量率（通常０.５又は０.４
５）上述の式(1)〜(3)から、かご(1)の走行方向とかご(1)内
負荷との関係におけるバックラッシュ振動の起こる時期
をまとめたものが表１である。

【００２４】

【表１】

【００２５】なお、かご(1)内負荷がＷ₁％以下又はＷ₂
％以上では、低速側自然加減速度α_gが、実速度におけ
る加減速度α_Tよりも大きくなるためバックラッシュ振
動は発生しない。また、かご内負荷Ｗ₁は通常４０％程
度、かご内負荷Ｗ₂は６０％程度である。

【００２６】次に、この実施例の動作を図４を参照して
説明する。ただし、減速側についての動作とする。ステ
ップ(31)で上昇走行中かを判断し、上昇走行中であれ
ば、ステップ(32)でかご内負荷信号(9a)からかご(1)内
負荷Ｗが規定範囲内（Ｗ₂＞Ｗ≧５０％）にあるかを判
断する。規定範囲内にあれば、低速側自然減速度α_gと
実速度Ｖ_Tによる加減速度α_Tが交差する点、つまり、バ
ックラッシュ振動が減速中に発生する条件が成立してい
ることを検知して、ステップ(33)で加加速度切換信号を
オンにする。

【００２７】ステップ(32)でかご内負荷Ｗが規定範囲外
であると判断されると、低速側自然減速度α_gが実速度
Ｖ_Tによる減速度α_pよりも大きくなるので、バックラッ
シュ振動が減速時に発生する条件が成立しなくなるた
め、ステップ(34)で加加速度切換信号をオフにする。ま
た、ステップ(35)はステップ(32)と対応し、下降走行に
おけるかご内負荷Ｗの判定であり、結果に従ってステッ
プ(33)又はステップ(34)に進んで、加加速度切換信号を
オン又はオフする。

【００２８】次に、ステップ(36)では、加加速度切換信
号がオンであるかを判断し、オンであればステップ(37)
で加加速度を通常の値よりも下げた速度指令値Ｖ'_pを発
生する。また、ステップ(36)で加加速度切換信号がオフ
であると判断されると、加加速度を変更しない速度指令
値Ｖ_pを発生する。

【００２９】なお、ステップ(31)は走行方向判別手段(2
2)に、ステップ(32)はかご内負荷検出手段(21)に、ステ
ップ(33)(34)は加加速度切換判定手段(23)に、ステップ
(36)〜(38)は速度指令発生手段(24)にそれぞれ相当す
る。なお、加速側についても、減速側と同様に適用可能
である。

【００３０】実施例２．実施例１では、加速側及び減速
側共に加加速度設定値を切り換えるものとしたが、体感
上は、減速側におけるバックラッシュ振動が強く感じら
れるため、加加速度設定値の切り換え時期を速度指令値
(10a)が減速開始直後から一定減速度に達するまでの期
間に制限しても充分有用であり、安価に構成できる。

【００３１】なお、上記各実施例はすべてマイコンによ
って重されるため、機械的な要素を必要とせず、安価に
実現可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したとおりこの発明の第１の発
明では、かご内負荷と走行方向からバックラッシュ振動
の起こる時期を判定し、速度指令値の加加速度を変更す
るようにしたので、バックラッシュ振動抑制に最適な速
度指令値が発生し、乗心地を向上できる効果がある。

【００３３】また、第２の発明では、加加速度変更時期
を、減速初期に制限したので、バックラッシュ振動が強
く感じられる時期に、これに適した速度指令値が発生
し、充分有用なものとすることができかつ安価に実現で
きる効判別手段がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示すマイコンの構成図。

【図２】図１による速度指令値曲線図。

【図３】この発明の実施例１によるバックラッシュ発生
時期説明図。

【図４】この発明の実施例１の動作フローチャート。

【図５】従来のエレベーターの制御装置を示す構成図。

【符号の説明】

１かご５歯車減速機６誘導電動機９かご内負荷検出器９ａかご内負荷信号１０マイクロコンピュータ１０ａ速度指令値２１かご内負荷検出手段２２走行方向判別手段２３加加速度切換判定手段２４速度指令発生手段

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年９月１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】ＧＤ_L ²＝Ｗ_T・（Ｄ_s・ｋ）²(2)Ｔ_L＝−（Ｗ_c−Ｃ・Ｌ）・（Ｄ_s・ｋ）／２ (3) ここに、Ｗ_T：駆動綱車(4)に掛かる総重量Ｗ_c：かご(1)内負荷Ｌ：積載荷重Ｃ：つり合おもり(2)の重量率（通常０.５又は０.４
５）上述の式(1)〜(3)から、かご(1)の走行方向とかご(1)内
負荷との関係におけるバックラッシュ振動の起こる時期
をまとめたものが表１である。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２９】なお、ステップ(31)は走行方向判別手段(2
2)に、ステップ(32)〜(35)は加加速度切換判定手段(23)
に、ステップ(36)〜(38)は速度指令発生手段(24)にそれ
ぞれ相当する。なお、加速側についても、減速側と同様
に適用可能である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】歯車減速機を介してかごを駆動し、その
速度を速度指令値に従って制御するエレベーターにおい
て、上記かご内の負荷を検出するかご内負荷検出手段
と、上記かごの指令走行方向を判別する走行方向判別手
段と、上記かご内負荷検出手段の出力及び上記走行方向
判別手段の出力から上記歯車のバックラッシュによる振
動が発生する時期を判定する加加速度切換判定手段と、
この加加速度切換判定手段の出力に応じて上記速度指令
値の加加速度設定値を変更して出力する速度指令発生手
段とを備えたことを特徴とするエレベーターの制御装
置。
【請求項２】歯車減速機を介してかごを駆動し、その
速度を速度指令値に従って制御するエレベーターにおい
て、上記かご内の負荷を検出するかご内負荷検出手段
と、上記かごの指令走行方向を判別する走行方向判別手
段と、上記かご内負荷検出手段の出力及び上記走行方向
判別手段の出力から上記歯車のバックラッシュによる振
動が発生する時期を判定する加加速度切換判定手段と、
この加加速度切換判定手段の出力に応じて上記速度指令
値の加加速度設定値を変更して出力する速度指令発生手
段と、上記加加速度設定値を変更する時期を上記速度指
令値が減速開始直後から一定減速度に達するまでの期間
に制限する加加速度変更期間制限手段とを備えたことを
特徴とするエレベーターの制御装置。