JPH0570045A - 油圧エレベーターの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 速やかにポンプ圧力を立上げ、起動遅れを短
くすることができると共に、起動時の乗心地を良好にす
ること。 【構成】 逆止弁８と油圧シリンダ２との間に設けた第
１の圧力検出器１０と、前記逆止弁８と油圧ポンプ５と
の間に設けた第２の圧力検出器１１とを備える。制御装
置１２は、第１の圧力検出器の出力により、漸次増加す
る圧力指令を発生させる圧力指令発生回路を備え、該圧
力指令発生回路の出力と前記第２の圧力検出器の出力と
の偏差が所定値以下となるように、油圧ポンプ５を駆動
する電動機６を制御し、起動時、両圧力検出器の出力が
ほぼ等しくなった後、速度指令を発して乗りかごの運転
を開始する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧エレベーターの制
御装置に係り、特に、起動時の油圧エレベーターの乗り
心地を改善することのできる油圧エレベーターの制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術による油圧エレベーターの制御
方式として、例えば、電動機回転数制御方式が知られて
いる。

【０００３】この従来技術は、乗りかごを昇降させる油
圧シリンダに、通常、逆止弁として働き、電磁コイルの
付勢により逆方向にも導通する電磁切替弁を介して圧油
を送る定吐出形ポンプを誘導電動機により駆動するする
ものであり、誘導電動機を駆動するに当り、電圧及び周
波数を変化させ、該電動機の回転数を広い範囲にわたっ
て変化させることにより油圧ポンプの油吐出量を可変制
御して乗りかごを昇降させるものである。

【０００４】前記従来技術は、一般に、油圧ポンプに油
漏れが存在するため、油圧ポンプを回転させても乗りか
ごが起動されない範囲があり、起動指令発生と共に油圧
ポンプを駆動し、乗りかご加速していくと、起動ショッ
クが発生し、乗り心地が悪いという問題点を有してい
る。

【０００５】この問題点を解決する従来技術として、油
圧ポンプの油漏れ量に相当する油吐出を前もって行う制
御、すなわち、乗りかごを起動させない程度の低速で電
動機を運転するバイアスパターン信号と乗りかごを走行
させるパターン信号とを重畳させ、乗りかごを円滑に起
動させるという技術が提案されている。

【０００６】しかし、この従来技術は、油の漏れ量を補
正するためのバイアスパターン信号を立上げる場合、立
上げの度合いと負荷および油温の状態とによっては大き
な起動ショック及び振動を発生させ、あるいは、逆に起
動ショックを小さくするためにバイアスパターン信号の
立上げを緩やかにすると、起動遅れが非常に大きくなる
という問題点を有し、調整が難しいものであった。

【０００７】油圧エレベーターの制御方式に関するさら
に他の従来技術として、例えば、特開昭６０−１３２８
８２公報等に記載された技術が知られている。

【０００８】この従来技術は、乗りかごを駆動する油圧
シリンダとこの油圧シリンダに圧油を供給する油圧ポン
プとの間に設けられた流量弁に、その制御ピストンが動
いても圧油を流さない不感帯、及び、前記制御ピストン
の開度検出装置をそれぞれ設け、この開度検出装置から
の信号により、バイアスパターンの立上げの傾きを変曲
点を介して緩やかにすることにより、急激な圧力変化を
押え、起動ショックの低減を図るようにしたものであ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術は、イン
バータ装置を用いた電動機回転数制御方式油圧エレベー
ターにおいて、油圧ポンプの漏れ量を補正する回転数に
よるバイアスパターン信号の立上げを速めるため、エレ
ベーター起動時の乗りかごを駆動する油圧シリンダと、
この油圧シリンダに圧油を供給する油圧ポンプとの間に
設けられた流量弁に、その制御ピストンが動いても圧油
を流さない不感帯及び前記制御ピストンの開度検出装置
をそれぞれ設け、この開度検出装置からの信号により、
バイアスパターンの立上げの傾きを変曲点を介して緩や
かにし、急激な圧力変化を抑え、乗りかごへのショック
等を防止するものである。

【００１０】しかし、前記従来技術は、油圧ポンプから
の油の漏れ量が負荷及び油温により影響を受けるため、
電動機の回転数によるバイアスパターン信号を立上げた
場合、ポンプ圧力の立上がりの傾きが負荷及び油温によ
り影響を受け、ポンプ圧力が安定するまでに要する時間
がばらつくという問題点を有している。

【００１１】また、前記従来技術は、流量弁の制御ピス
トンの設計に自由度がなく、制御ピストンが動いても圧
油を流すことなく、しかも、速度指令発生後、駆動遅れ
が生じないように、制御ピストンを特別な関係に設計し
なければならないという問題点を有している。

【００１２】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決し、速やかにポンプ圧力を立上げ、起動遅れを短く
することができると共に、制御弁の開度検出装置を用い
ることなく、安価で、かつ、起動時の乗心地を良好にす
ることができる油圧エレベーターの制御装置を提供する
ことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、電磁切替弁と油圧シリンダとの間に設けた第１の圧
力検出器と、前記電磁切替弁と油圧ポンプとの間に設け
た第２の圧力検出器と、前記第１の圧力検出器の出力に
より、漸次増加する圧力指令を発生させる圧力指令発生
回路とを備え、該圧力指令発生回路の出力と前記第２の
圧力検出器の出力との偏差が所定値以下となるように、
換言すると、前記偏差がほぼ零となるように電動機を制
御するようにすることにより達成される。

【００１４】

【作用】本発明にによる制御装置は、エレベーターの起
動指令発生後、第１の圧力検出器の出力により作成され
た漸次増加する圧力指令を油圧制御系の入力として与
え、逆止弁と油圧シリンダとの間に備えた第２の圧力検
出器の出力と、前記圧力指令とを比較することにより、
インバータ制御装置からなる制御装置により電動機の回
転数を徐々に大きくするように制御する。そして、逆止
弁と油圧ポンプとの間に備えた第２の圧力検出器の出力
が徐々に大気圧から上昇し、ついに、逆止弁と油圧シリ
ンダとの間に備えた第１の圧力検出器の出力値近傍にな
ったとき、すなわち、第１の圧力検出器の出力と第２の
圧力検出器の出力との偏差が所定値以下となったとき、
その圧力を保持するように電動機が制御される。

【００１５】前述のような制御を行う本発明は、油圧制
御系の利得定数を高い値に設定することができ、ポンプ
圧をほぼ圧力指令に従うように立上げることが可能とな
るため、負荷及び油温の影響を受けることなく良好なエ
レベーターの起動補償を行うことが可能となる。

【００１６】そして、この起動補償の実行から所定時間
経過後、速度指令が発生され、エレベーターのその後の
制御が行われる。

【００１７】なお、前述の速度指令は、起動補償の実行
から所定時間経過後ではなく、第２の圧力検出器の出力
が第１の圧力検出器のほぼ等しくなった時点で、すなわ
ち、第１の圧力検出器の出力と第２の圧力検出器の出力
との偏差が所定値以下となった時点で発生させるように
してもよい。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例による油圧エレベータ
ーの制御装置の実施例を図面により詳細に説明する。

【００１９】図１は本発明の一実施例の構成を示す図、
図２は制御装置内の油圧制御系の構成を示す図、図３は
動作を説明するための信号の波形図である。図１、図２
において、１は乗りかご、２は油圧シリンダ、３はプラ
ンジャ、４はロープ、５は油圧ポンプ、６は三相誘導電
動機、７は油タンク、８は逆止弁、１０は第１の圧力検
出器、１１は第２の圧力検出器、１２は制御装置、２１
は圧力指令発生回路、２２は定数器である。

【００２０】図１に示す本発明の一実施例において、乗
りかご１は、油圧シリンダ２内の作動油を給排すること
により駆動されるプランジャ３の上部に設けられたロー
ラーに巻き掛けられたロープ４を介して駆動される。乗
りかご１には、乗りかご１の移動に伴い、パルスを発生
する第１のエンコーダＥＮＣ１が取り付けられており、
この第１のエンコーダＥＮＣ１からの信号がエレベータ
ーの位置、速度信号として制御装置１２に送信される。

【００２１】また、逆止弁８は、常時は逆止弁として働
き、乗りかご１の下降時、励磁コイル８ａが付勢される
ことにより、切換えられて逆方向に導通するようになる
電磁切替弁である。油圧ポンプ５は、可逆回転可能なポ
ンプであり、一方のポートは逆止弁８を介してシリンダ
２に接続され、他のポートは油圧タンク７に接続されて
いる。

【００２２】油圧ポンプ５は、三相誘導電動機６により
駆動される。この三相誘導電動機６は、インバータを含
む制御装置１２により回転制御され、乗りかご１の上昇
時、及び、下降時とも運転制御される。なお、制御装置
１２は、周知のベクトル制御を行うため、三相誘導電動
機６の回転数を検出する必要があり、このため、三相誘
導電動機６の軸には、軸に直結した第２のロータリエン
コーダＥＮＣ２が取り付けられている。

【００２３】なお、前述の本発明の一実施例において、
９は安全装置であり、油圧ポンプ５と逆止弁８との間の
作動油の圧力が、異常に高くなった場合に、その圧力を
減少させるために作動油を油タンク７に逃すリリーフ弁
により構成される。

【００２４】次に、前述のように構成される本発明の一
実施例の動作を説明する。

【００２５】いま、乗りかご１が停止状態にあるものと
する。この場合、乗りかご１は、逆止弁８により止めら
れている油圧シリンダ２内の作動油により支持されてい
る。このため、この油圧シリンダ２内の油圧を示す第１
の圧力検出器１０の圧力Ｐ１は、乗りかご１を支えるこ
とができる圧力となっている。一方、油圧ポンプ５は作
動していないので、逆止弁８から油圧ポンプ５側の作動
油の油圧を示す第２の圧力検出器１１の圧力Ｐ２は、ほ
ぼ大気圧となっている。

【００２６】このような状態で、エレベーターの呼びが
発生し、エレベーターの起動指令が発せられ、それによ
り、乗りかご１の下降運転が行われるものとする。

【００２７】この場合、乗りかご１を下降制御するた
め、従来技術により説明したように、コンタクタ１５を
閉路して逆止弁の励磁コイル８ａを励磁して逆止弁８を
導通状態とすると、油圧シリンダ２内の作動油は、一気
に油タンク７へ流れる。このとき、乗りかご１に対する
起動ショックは非常に大きいものとなる。

【００２８】図１に示す本発明の実施例は、前述のよう
な乗りかご１の起動ショックを防止するため、油圧シリ
ンダ２と逆止弁８の間に第１の圧力検出器１０を備え、
さらに、逆止弁８と油圧ポンプ５との間に第２の圧力検
出器１１を備え、これらの検出器により検出された作動
油の圧力値を使用して、油圧ポンプ５を駆動する三相誘
導電動機６を制御するものである。

【００２９】すなわち、起動指令発生後、制御装置１２
は、その内部のインバータにより電動機６を、乗りかご
１を上昇方向に運転するように徐々に回転数を上げるよ
うに制御する。これにより、ポンプ５は、作動油をタン
ク７より逆止弁８の方向に供給する。この結果、第２の
圧力検出器１１の検出圧力Ｐ２は徐々に増加していく。
そして、制御装置１２は、この第２の圧力検出器１１の
検出圧力Ｐ２が、第１の圧力検出器１０の検出圧力Ｐ１
にほぼ等しくなった時点、すなわち、第１の圧力検出器
の検出出力と第２の圧力検出器の検出出力の偏差が所定
値以下となった時点で、エレベーターの速度指令を発生
させ、かつ、逆止弁用のコンタクタ１５を閉路して、電
動機６を運転制御する。

【００３０】前述のような制御を行う制御装置１２内の
油圧制御系は、図２に示すように、油圧シリンダ２の圧
力を検出する第１の圧力検出器１０からの出力値Ｐ１に
基づいて圧力指令ｐ* を発生させる圧力指令発生回路２
１と、この圧力指令ｐ* と第２の圧力検出器１１の出力
値Ｐ１との差より電動機に対する制御指令、すなわち、
制御装置１２の内部に設けられているインバータに対す
る制御指令を生成する定数器２２により構成される。

【００３１】前記圧力指令発生回路２１は、前記起動指
令発生時の第１の圧力検出器１０の検出圧力Ｐ１を基準
値として、例えば、図３に示すように、できるだけ速や
かにこの基準値となるように指令信号が立ち上る波形と
するのがよい。

【００３２】図２に示す油圧制御系により、電動機６の
回転数制御を行う場合の電動機回転数指令ω* は、定数
器２２の利得定数をＫとした場合、 ω* ＝Ｋ（ｐ* −Ｐ２） ……（１） と表すことができる。

【００３３】前述した本発明の制御動作は、図３に示す
ようなものとなる。

【００３４】すなわち、起動指令が発せられると、圧力
指令発生回路２１は、その指令値が速やかに圧力Ｐ１と
なるような指令を発する。制御回路１２は、指令と第２
の圧力検出器１１の出力圧力Ｐ２が、前述の圧力指令に
追従するように三相誘導電動機６の回転数を制御する。
この結果、所定時間後に、第１の圧力検出器１０の出力
圧力Ｐ１と第２の圧力検出器１１の出力圧力Ｐ２がほぼ
等しくなる。このとき、または、さらに所定時間後、制
御装置１２は、速度指令を発し、これにより乗りかごの
運転制御を開始する。

【００３５】そして、乗りかご１を下降運転する場合、
制御装置１２は、逆止弁用コンタクタ１５をオンとし
て、速度指令を発して、乗りかごの運転を制御する。逆
止弁用コンタクタ１５をオンとするタイミングは、前記
圧力Ｐ１とＰ２とがほぼ等しくなるタイミングの少し前
にでもよい。また、コンタクタ１５がオンした後、所定
時間後に速度指令を発生させるようにしてもよい。

【００３６】前述において、圧力指令ｐ* を一次遅れの
関数とすることができ、また、定数Ｋの中に一次遅れの
関数を含ませてもよい。

【００３７】前述した本発明の実施例によれば、圧力指
令を急速に立ち上げても、油圧ポンプ５の出力側の圧力
Ｐ２が、油圧シリンダ２の圧力Ｐ１より大きくなること
がなく、このため、乗りかご１にショックを与えるよう
な起動を防止することができ、良好な起動補償を行うこ
とができると共に、起動遅れのタイミングを、負荷、油
温によらず一定とすることができる。

【００３８】前述した本発明の実施例は、油圧ポンプを
駆動する三相誘導電動機５の回転数を、圧力指令に従っ
て制御するとしたが、本発明は、電動機５のトルクを前
述の（１）式と同様に制御するようにすることもでき
る。

【００３９】また、前述した本発明の実施例は、本発明
を電動機によって制御される油圧ポンプにより、乗りか
ごの上昇及び下降の両方を制御する油圧エレベーターに
適用したものとして説明したが、本発明は、乗りかごの
下降を弁のみで制御する油圧エレベーターに対しても適
用することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、油
圧エレベーターの起動時の乗心地を大幅に改善すること
ができ、負荷、油温によらず良好な運転特性を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示す図である。

【図２】制御装置内の油圧制御系の構成を示す図であ
る。

【図３】動作を説明するための信号の波形図である。

【符号の説明】

１ 乗りかご ２ 油圧シリンダ ３ プランジャ ４ ロープ ５ 油圧ポンプ ６ 三相誘導電動機 ７ 油タンク ８ 逆止弁 １０ 第１の圧力検出器 １１ 第２の圧力検出器 １２ 制御装置 ２１ 圧力指令発生回路 ２２ 定数器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒堀 昇 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日立 製作所水戸工場内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 乗りかごをプランジャを介して昇降させ
   る油圧シリンダと、乗りかごの昇降に際し、油タンクか
   ら前記油圧シリンダに作動油を供給あるいは排出する油
   圧ポンプと、前記油圧シリンダと前記油圧ポンプとの間
   に設けられる逆止弁と、前記油圧ポンプを運転する電動
   機と、前記逆止弁と油圧シリンダとの間に設けた第１の
   圧力検出器と、前記逆止弁と油圧ポンプとの間に設けた
   第２の圧力検出器と、前記電動機を制御する制御装置と
   を備えて構成される油圧エレベーターにおいて、前記第
   １の圧力検出器の出力に基づいて、漸次増加する圧力指
   令を圧力指令発生回路により発生させ、前記圧力指令発
   生回路の出力と前記第２の圧力検出器の出力との偏差が
   所定値以下となるように、前記油圧ポンプの出力圧力を
   制御することを特徴とする油圧エレベーターの制御装
   置。
2. 【請求項２】 前記圧力指令発生回路は、一次遅れの圧
   力指令を発生させることを特徴とする請求項１記載の油
   圧エレベーターの制御装置。
3. 【請求項３】 前記圧力指令発生回路の出力と前記第２
   の圧力検出器の出力との偏差が所定値以下となったと
   き、エレベーターの速度指令を発生させることを特徴と
   する請求項１または２記載の油圧エレベーターの制御装
   置。
4. 【請求項４】 前記第２の圧力検出器の出力と前記圧力
   指令発生回路の出力との偏差が所定値以下となったと
   き、前記逆止弁を導通状態にして前記乗りかごを下降制
   御することを特徴とする請求項１、２または３記載の油
   圧エレベーターの制御装置。
5. 【請求項５】 エレベーターの起動指令発生から所定時
   限後発生するエレベーターの速度指令と、前記所定時限
   内に前記第２の圧力検出器の出力と前記圧力指令発生回
   路の出力との偏差が所定値内となるように、前記電動機
   を制御することを特徴とする請求項１ないし４のうち１
   記載の油圧エレベーターの制御装置。
6. 【請求項６】 前記第２の圧力検出器の出力と前記圧力
   指令発生回路の出力との偏差が所定値以下となるよう
   に、前記電動機に駆動補償トルクを印加することを特徴
   とする請求項１ないし５のうち１記載の油圧エレベータ
   ーの制御装置。
7. 【請求項７】 前記第２の圧力検出器の出力と前記圧力
   指令発生回路の出力との偏差が所定値以下となるよう
   に、前記電動機の回転数制御を行うことを特徴とする請
   求項１ないし５のうち１記載の油圧エレベーターの制御
   装置。