JPH0772061B2

JPH0772061B2 - エレベータの制御装置

Info

Publication number: JPH0772061B2
Application number: JP63021520A
Authority: JP
Inventors: 正実野村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-02-01
Filing date: 1988-02-01
Publication date: 1995-08-02
Anticipated expiration: 2010-08-02
Also published as: JPH01197290A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は，エレベータの安全を確保するための制御装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

第５図は，巻上機と一体的に組立てられた電磁ブレーキ
を示す。

常時は，ブレーキレバー（50）はばね（51）によって図
示Ａ方向に押されている。このため，ブレーキシュー
（52）はブレーキ車（53）を把持して，回転を制止して
いる。ブレーキ車（53）は電動機に直結された回転軸
（54）に固着されており，電動機の回転，ひいてはエレ
ベータを制止する。

また,L字形に形成されたカム（55）はブレーキレバー
（50）のＡ方向移動に伴って図示Ｂ方向へ回転し，プラ
ンジャー（56）を押し上げている。

ブレーキコイル（57）に電源を供給すると，プランジャ
ー（56）は吸引されて下降する。この下降に伴ってカム
（55）を図示Ｃ方向へ回転させ，ばね（51）に抗してブ
レーキレバー（50）を図示Ｄ方向へ回転させる。この回
転に伴ってブレーキシュー（52）がブレーキ車（53）を
解放する。こと解放によって回転軸（54）は電動機に駆
動されてエレベータを昇降させる。

上記エレベータのブレーキを用いた制御装置の従来例を
第６図に基づいて述べる。図中，（１）は三相の交流電
源，（２）は交流電源（１）からの電路を開閉する電磁
接触器で，（2a）はその常開接点を示す。（３）はサイ
リスタ又はトランジスタ等で構成された電動機の駆動回
路，（４）はこの駆動回路（３）によって駆動される電
動機で，回転軸（54）を回転させてエレベータを昇降駆
動するものである。

（９）はブレーキコイル（57）に電源（10）を供給する
電磁接触器で，（9a）はその常開接点である。（11）は
起動指令接点（12）の閉成によって作動して電磁接触
（２）及び（９）を付勢し，及び駆動回路（３）を動作
させる制御回路,V_Bは制御電源である。（60）は回転軸
（54）に連結されたつな車で，主索（61）が巻き掛けら
れてかご（62）及びつり合おもり（63）をつるべ式に昇
降駆動する。

次に動作について述べると，エレベータに呼びが発生す
ると，起動指令接点（12）が閉成し，制御回路（11）が
作動して電磁接触器（２）及び（９）が付勢される。こ
れによって，それぞれ接点（2a）及び（9a）が閉成して
駆動回路（３）に電力が供給されると共に，ブレーキコ
イル（57）も電源（10）によって付勢される。更にブレ
ーキコイル（57）に電流が流れプランジャー（56）が吸
引されてブレーキ車（53）が解放される時機を狙って駆
動回路（３）に動作指令が送られ、電動機（４）に回転
トルクが発生するように電力が供給される。この回転ト
ルクによってかご（62）は滑らかに昇降起動をする。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のエレベータの制御装置は上記のように構成されて
いるので，エレベータが起動するとき，ブレーキの制動
力がまだ作用している間に電動機がトルクを発生するこ
とがある。この場合，ブレーキが完全に解放して制動力
がなくなった瞬間，急激に加速されることとなり，乗心
地を害するという技術的課題があった。

また，電磁接触器の接点の接触不良，あるいはプランジ
ャー（56）が「せり」を起して途中で止まり，ブレーキ
車（53）が十分に解放されない状態で電動機（４）に電
力が供給されることがあった。このため，制動力が作用
したまゝ電動機（４）が回転しようとするため，大きな
電流が流れ電動機（４）が焼損したり，ブレーキライニ
ングが異常摩耗し結果的にブレーキが効かなくなる虞れ
もあって，極めて危険な状態となることがあった。

この発明は、ばね力によって制動力を発生させ、ブレー
キコイルの付勢により鉄心を吸引移動させて制動力を開
放するブレーキにおいて、上記鉄心の移動により生じる
ブレーキコイルの電流減少開始点を電流検出手段で検出
して、電動機に電力を供給するようにして、ブレーキか
ら電動機への継承を円滑に行うと共に、故障で鉄心が移
動せずブレーキが開放不能のときは電動機に電力を供給
しないようにして、電動機の焼損を防止することを目的
とするものである。

［課題を解決するための手段］この発明に係わるエレベータの制御装置は、ばね力によ
って制動力を発生させ、ブレーキコイルの付勢により鉄
心を吸引移動させて制動力を開放するブレーキにおい
て、上記ブレーキコイルの電流減少開始点を電流検出手
段で検出して、電動機に電力を供給するようにしたもの
である。

［作用］この発明に係わるエレベータの制御装置は、上記鉄心の
移動開始と共に、電動機に電力を供給することとなるの
で、故障が鉄心が移動せずブレーキが開放不能のときは
電動機に電力が供給されない。

また、ブレーキコイルの電流減少開始点では、ブレーキ
開放の直前ではあるが、まだ制動力が作用しており、こ
の減少開始時点で電動機に電力が供給されるので、ブレ
ーキが開放されるまでには電動機は何等かの駆動力を発
生し、ブレーキと電動機のトルクが重畳するものであ
る。

〔実施例〕

一般にブレーキコイル（57）の電流電圧は次のような関
係にある。

ここで,Eはブレーキコイル（57）の端子電圧（この場合
一定）,Lは同じくインダクタンス,Rは同じく抵抗であ
る。（１）式においてプランジャー（56）が動作するま
での間，インダクタンスＬは一定であるので（１）式か
ら得られる電流はよく知られた下式で表される。

この電流の時刻ｔに対する変化は第４図（ａ）のように
なる。一方，ブレーキコイル（57）がばね（51）に打ち
かってプランジャー（56）を吸引するとインダクタンス
Ｌが変化する。つまり（１）式よりここで，（３）式の右辺第１項微分項は次のように書き
直せる。

ここで,xはプランジャー（56）のエアギャップの寸法を
表すものであり,L（ｘ）はインダクタンスＬがエアギャ
ップの寸法ｘの関数であることを意味している。

したがって,dx/dtはプランジャー（56）の動く速度とな
り，はエアギャップの変化に対するインダクタンスの変化率
を表すものであり，この場合マイナスの値となる。した
がってプランジャー（56）が吸引される場合，電流の変
化は第４図（ｂ）のようになる。

すなわち，点０から点（イ）までは（１）式に従って電
流ｉが増加し，プランジャー（56）が吸引される過程は
（３）式及び（４）式に従って電流ｉは点（イ）から点
（ロ）まで減少する。プラジャー（56）が吸引され終る
と，その状態でのインダクタンス値で，（１）式に従っ
て点（ロ）から徐々に増加する。

したがって，第４図（ｂ）に示す電流ｉの変化を検出す
れば，ブレーキの解放されたことを検知することができ
る。

この発明の一実施例を第１図ないし第３図（ａ）〜
（ｆ）に示す。

図中，（14）はブレーキコイル（57）の回路の電流
（ｉ）を検出する電流検出器である。第２図において，
（20）は電流検出器（14）の出力増幅器，（21）は電圧
の変化分のみを検出するように選定されたコンデンサ，
（22）は信号増幅用のトランジスタで，コンデンサ（2
1）と共に第２の電流検出手段を構成する。（23）及び
（24）はトランジスタ（22）を増幅器として動作させ，
出力増幅器（20）の出力が第３図（ａ）に示すV_k以上の
とき導通するように最適に選定された抵抗器，（25）は
OR素子，（26）はRSTフリップフロップ回路（以下F/F回
路という），（27）は起動指令接点（12）の閉成により
RESET信号が入り，その時点からクロックパルス（c/p）
を計数して所定値以上になると高電位信号（以下,H信号
という）を出力するカウンターで，タイマー手段として
機能する。（28）はAND素子で，故障検出回路として機
能する。（30）は増幅用のトランジスタで，第１の電流
検出手段として機能する。（31），（32）及び（33）は
トランジスタ（30）を所定動作させるために最適に選定
された抵抗器，（34）はNOT素子，（35）はワンショッ
トマルチバイブレータ（以下,OMVという），（36）はOR
素子，（37）はNOT素子である。V_Bはプラス電源，−V_B
はマイナス電源を示す。（ａ）〜（ｈ）はそれぞれ図示
の位置点を示し，第３図に対応する信号を図示する。

次に動作について述べる。

従来例で述べたと同様にして接点（9a）が閉成するとブ
レーキ電流（ｉ）が流れる。この電流（ｉ）は電流検出
器（14）によって検出され，出力増幅器（20）の出力点
（ａ）に第３図（ａ）に示す信号が出力される。これ
は，プランジャー（56）が正常に吸引された場合を示す
ものであることは，第４図（ａ）及び（ｂ）について述
べたとおりである。

つまり，時刻t₀で接点（9a）が閉成し，時刻t₁で点
（ａ）の電圧がV_kになると，トランジスタ（30）が導通
し，その出力（点（ｆ））はそれまでＨ信号であったも
のが定電位信号（以下Ｌ信号という）となる。この結
果,NOT素子（34）の出力（点（ｇ））はＨ信号となる。
このＨ信号によって第３図（ｈ）に示すとおりOMV（3
5）は短時間（時刻t₁からt₂まで）Ｈ信号を発生する。O
MV（35）のＨ信号はF/F回路（26）のセット端子（Ｓ）
に直接入力され，またOR素子（25）を介してクロック端
子（Ｔ）に入力されて端子（Ｑ）からは第３図（ｃ）に
示すとおりＨ信号にセットされる。

プランジャー（56）の吸引過程の時刻t₃〜t₄で第２図の
点（ａ）の電圧は減少する。即ち、時刻t₃ではまだ制動
力が生じているが、時刻t₄では制動力は零となる。この
間トランジスタ（22）は不導通となり，点（ｂ）は第３
図（ｂ）のとおり,H信号となる。このＨ信号によりF/F
回路（26）はリセットされて点（ｃ）はＬ信号となる。
一方，起動指令接点（12）の閉成後時限カウントし，時
刻t₅でカウンタ（27）が作動して点（ｄ）がＨ信号とな
る。しかし，点（ｃ）と点（ｄ）は同時にＨ信号となる
ことはないので,AND素子（28）の出力点（ｅ）がＨ信号
となることはない。つまり，ブレーキは正常であること
を意味する。

一方，駆動回路（３）を動作させ，モータに回転トルク
を発生させる電力を供給する指令を与える電磁接触器
（２）は，点（ｆ）がＬ信号，つまり起動指令が出てい
て，かつ点（ｃ）もＬ信号，つまりプランジャー（56）
が吸引されたことが検出されたとき初めて付勢される。
つまり,OR素子（36）の出力がＬ信号となり,NOT素子（3
7）の出力がＨ信号となって電磁接触器（２）は付勢す
るものである。この付勢により接点（2a）を介して駆動
回路が付勢され電動機（４）が回転トルクを発生する。

すなわち、ブレーキコイル（57）の電流減少開始点（時
刻t₃）を電流検出手段であるトランジスタ（22）の不導
通により検出して、電動機（４）に電力を供給するよう
にしたので、ブレーキが開放を完了する時刻（t₄）まで
には電動機（４）は何等かの駆動力を発生する。このた
め、ブレーキから電動機（４）への継承を円滑に行うこ
とができる。

次にブレーキコイル（57）に電流が流れてなかった場
合，及びプランジャー（56）が正常に動作しなかった場
合について述べる。まず，ブレーキコイル（57）に電流
が流れない場合は，点（ｆ）の信号がＨ信号のまゝあ
り,NOT素子（37）はＬ信号のまゝであり，電磁接触器
（２）は付勢されないため，エレベータの起動は阻止さ
れる。また，電流が流れても，プランジャー（56）が吸
引されない場合は、点（ａ）の信号は第３図（ａ）に破
線で示すとおり時刻t₃以後も一様に増加する。このた
め，トランジスタ（22）は導通したままで，点（ｂ）は
Ｌ信号を保持する。一方,F/F回路（26）はOMV（35）の
出力によってセットされて点（ｃ）は時刻t₁でＨ信号と
なっており，その後も点（ｂ）はＬ信号のまゝであるか
らセット状態を保持する。このため，点（ｃ）は時刻t₃
の後もＨ信号のまゝとなり第３図（ｃ）に破線で示すと
おりＨ信号となる。時刻t₃でカウンタ（27）の出力がＨ
信号となるとAND素子（28）の出力点（ｅ）は破線で示
すとおりＨ信号となる。

点（ｅ）がＨ信号になったことによりブレーキが不具合
であることが判る。この信号によってエレベータを停止
させたり，更には不具合である旨の通報をすることによ
り，ブレーキの不具合に伴う事故を未然に防ぐことがで
きる。この点の具体的技術は周知されているので，詳細
は省略する。

また，点（ｃ）はＬ信号にならないので，電磁接触器
（２）は付勢されることはない。したがって，ブレーキ
が開放されないときは電動機（４）は付勢されないの
で，焼損することはない。

なお，上記実施例では，ブレーキコイルは直流励磁とし
たが，交流で励磁される場合でも，周知のとおりプラン
ジャーの吸引に伴って励磁電流が減少するので，この減
少を検知することにより，上記実施例による場合と同様
に適用できる。例えば，電流検出器（14）の検出結果を
整流して直流に変換することにより第２図に示す回路を
流用することができる。

〔発明の効果〕この発明は、ばね力によって制動力を発生させ、ブレー
キコイルの付勢により鉄心を吸引移動させて制動力を開
放するブレーキにおいて、上記ブレーキコイルの電流減
少開始点を電流検出手段で検出して、電動機に電力を供
給するようにしたものである。

このため、ブレーキコイルの電流減少開始点では、ブレ
ーキ開放の直前ではあるが、まだ制動力が作用してお
り、この減少開始時点で電動機に電力が供給されるの
で、ブレーキが開放を完了するまでには電動機は何等か
の駆動力を発生する。この結果、ブレーキから電動機へ
の継承を円滑に行うことができるという効果を有する。

また、故障で鉄心が移動せずブレーキが開放不能のとき
はブレーキコイルの電流が減少しないので、電動機に電
力が供給されず、従って、電動機を焼損するという不具
合も回避できるという効果も併せ奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図（ａ）及び（ｂ）はこの発明による
エレベータの制御装置の一実施例を示し，第１図は全体
構成図，第２図は要部の電気回路接続続，第３図は第２
図の動作説明用図，第４図（ａ）及び（ｂ）はブレーキ
の特性を示す図である。第５図及び第６図は従来のエレベータの制御回路を示
し，第５図にブレーキの正面図，第６図は第１図相当図
である。図中，（１）は交流電源，（２）は電磁接触器，（４）
は電動機，（９）は電磁接触器，（12）は起動指令接
点，（14）は電流検出器，（21）はコンデンサ，（22）
はトランジスタ（第２の電流検出手段），（27）はカウ
ンター（タイマー手段），（28）はAND素子（故障検出
回路），（30）はトランジスタ（第１の電流検出手
段），（52）はブレーキシュー，（53）はブレーキ車，
（56）はプランジャー，（57）はブレーキコイルであ
る。なお，図中同一符号は，同一部分又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エレベータのかごを駆動する電動機の回転
軸を、常時はばね力によって制止させ、要時にブレーキ
コイルの付勢により鉄心を吸引し上記ばね力に抗して上
記回転軸を開放するブレーキ、上記ブレーキコイルによ
る上記鉄心の吸引移動に伴って生ずる上記ブレーキコイ
ルの電流の減少開始を検出する電流検出手段、この電流
検出手段の検出信号により上記電動機に電力を供給する
駆動回路を備えたエレベータの制御装置。