JP2002145544A - エレベータ駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構成で巻上機を大容量化する。また、
エレベータの運転状態に応じて巻上機の容量を適正化
し、効率の良い運転を実現する。 【解決手段】 乗りかご１および釣合い錘８をメインロ
ープ９で吊るし、このメインロープ９を主巻上機３とこ
れを補助する副巻上機４ａとで巻き上げるようにする。
この構成により、釣合い錘８等の部品を２個ずつ用意す
る必要をなくし、各巻上機の小型化、省スペース化を図
る。また、制御装置２によりエレベータの運転状態を監
視し、大きな駆動力を要する場合には副巻上機４ａ，４
ｂ，４ｃを駆動させて主巻上機３を補助する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エレベータの乗り
かごを昇降させるときの駆動制御を行うエレベータ駆動
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】つるべ式エレベータの駆動制御装置で
は、乗りかごと釣合い錘を吊るすためのメインロープを
綱車に巻き掛け、乗りかごと釣合い錘とのバランスをと
りつつ綱車を巻上機により駆動することにより昇降運転
を行う。通常運転時に比べると、加減速運転時には乗り
かごと釣合い錘による慣性力が影響するためより大きな
駆動力が必要となる。この加減速時の所要電力を満たす
駆動装置を使用可能とするため、特に高速・大容量エレ
ベータでは大容量の巻上機の開発等が必要となる。

【０００３】また、巻上機からの駆動力をメインロープ
に伝達する際のトラクション（牽引力）を得るために、
メインロープに吊るされた乗りかご及び釣合い錘に十分
な重量が必要であり、電力を消費する要因となってい
る。

【０００４】従来でも、このような問題を回避するため
の方策が提案されている。図６は、特開平６−６４８６
３号公報等に記載されている従来のエレベータ駆動制御
装置の構成を示すブロック図である。

【０００５】同図のエレベータ駆動制御装置では、１つ
の乗りかご２６に対して２つの巻上機２０ａ，２０ｂが
配置されている。巻上機２０ａはモータ２１ａ、ブレー
キ２２ａ、シーブ２３ａを備え、巻上機２０ｂはモータ
２１ｂ、ブレーキ２２ｂ、シーブ２３ｂを備える。乗り
かご２６の上部には動滑車３０ａが設けられ、その下部
には動滑車３０ｂが設けられる。

【０００６】メインロープ２５は、乗りかご２６の動滑
車３０ａ、両巻上機２０ａ，２０ｂのシーブ２３ａ，２
３ｂ、そらせ車２４ａ，２４ｂを介して乗りかご２６を
吊っており、その両端は釣合い錘２７ａ，２７ｂのそれ
ぞれの上部に固定されている。

【０００７】また、コンペン（補償）ロープ２８は、乗
りかご２６の動滑車３０ｂ、建物の床面の梁に設置され
たシーブ２９ａ，２９ｂを介して乗りかご２６と釣合い
錘２７ａ，２７ｂとのバランスを補償しており、その両
端は釣合い錘２７ａ，２７ｂのそれぞれの下部に固定さ
れている。このようにメインロープ２５とコンペンロー
プ２８とは、釣合い錘２７ａ，２７ｂを介して一つのル
ープをなすように接続されている。

【０００８】このように、２台の巻上機２０ａ，２０ｂ
を用いることにより大容量化を図るとともに、メインロ
ープ２５とコンペンロープ２８とを一つのループをなす
ように接続することにより、両巻上機２０ａ，２０ｂに
速度差が生じた場合でもメインロープ２５の左右の荷重
アンバランスを解消し、両巻上機間でのトルク分担を均
等化している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のエレベータ駆動制御装置では、巻上機２０、釣
合い錘２７、そらせ車２４、動滑車３０、シーブ２９を
それぞれ２個ずつ用意しなければならず、部品数が多く
なるため構造が複雑となり、これらの部品にメインロー
プ２５やコンペンロープ２８を巻くときのローピングも
複雑になるという問題がある。

【００１０】また、単に２台の巻上機２０を駆動するだ
けでは、乗りかご２６が一定速度で昇降して負荷が少な
い場合や乗りかご内の積載された荷の荷重が少ない場合
等に無駄に電力を消費してしまうという問題がある。

【００１１】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、簡易な構成で巻上機の大
容量化を実現し得るエレベータ駆動制御回路を提供する
ことにある。

【００１２】本発明の別の目的は、エレベータの運転状
態に応じて巻上機の容量を適正化し、効率の良い運転を
実現し得るエレベータ駆動制御回路を提供することにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の本発明に係るエレベータ駆動制御装
置は、エレベータの乗りかごと釣合い錘とのバランスを
とりつつ乗りかごの駆動制御を行うエレベータ駆動制御
装置において、乗りかご及び釣合い錘を吊るすロープを
巻き上げる主巻上手段と、この主巻上手段による巻き上
げを補助する副巻上手段と、を有することを特徴とす
る。

【００１４】本発明にあっては、乗りかご及び釣合い錘
をロープで吊るし、このロープを主巻上手段とこれを補
助する副巻上手段とで巻き上げるようにしたことで、各
部品を２個ずつ用意する必要がなく、簡易な構成で巻上
機の大容量化を実現することができる。

【００１５】請求項２記載の本発明は、請求項１記載の
エレベータ駆動制御装置において、前記副巻上手段は、
ロープが巻き付けられるシーブと、このシーブを駆動さ
せる駆動手段と、駆動手段とシーブとを連動させ、駆動
手段からシーブに伝達される駆動力をエレベータの運転
状態に応じて変更する連動手段と、を有することを特徴
とする。

【００１６】本発明にあっては、副巻上手段の駆動手段
からシーブに伝達される駆動力をエレベータの運転状態
に応じて変更するようにしたことで、巻上機の容量が適
正化され、効率の良い運転を実現することができる。

【００１７】請求項３記載の本発明は、請求項２記載の
エレベータ駆動制御装置において、前記エレベータの運
転状態は、乗りかごの速度又は積載荷重の少なくとも一
方を用いて判断されることを特徴とする。

【００１８】請求項４記載の本発明は、請求項１乃至３
のいずれかに記載のエレベータ駆動制御装置において、
前記副巻上手段は、乗りかごと釣合い錘との干渉を防止
するためのそらせシーブを駆動させる副巻上機、釣合い
錘に設けられた釣合い錘シーブを駆動させる副巻上機、
ロープの自重によるアンバランスを補償するためのコン
ペンシーブを駆動させる副巻上機、のいずれかが用いら
れることを特徴とする。

【００１９】請求項５記載の本発明は、請求項４記載の
エレベータ駆動制御装置において、前記副巻上手段は、
複数の副巻上機が用いられたものであって、これら複数
の副巻上機をエレベータの運転状態に応じて制御する制
御手段を有することを特徴とする。

【００２０】本発明にあっては、駆動装置を主巻上手段
の他、副巻上手段として最大３つの副巻上機に分散させ
るようにしたことで、トラクションが向上するので、乗
りかごや釣合い錘の最低重量を引き下げることができ
る。また、各巻上機およびそれを駆動する駆動装置を小
型化でき、最適なレイアウトを実現できる。

【００２１】請求項６記載の本発明は、請求項１乃至５
のいずれかに記載のエレベータ駆動制御装置において
前記副巻上手段の回生運転時にはその回生エネルギーを
蓄積し、力行運転時には蓄積された回生エネルギーを用
いて電力を供給する回生電力蓄電手段を有することを特
徴とする。

【００２２】本発明にあっては、副巻上手段の回生運転
時に充電を行い、力行運転時にこの充電された電力を副
巻上手段へ供給するようにしたことで、電源からの電力
供給を不要あるいは低減でき、省電力化を図ることがで
きる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。

【００２４】［第１の実施の形態］図１は、一実施の形
態におけるエレベータ駆動制御装置の構成を示すブロッ
ク図である。同図（ａ）は昇降路１３の内部における概
略構成を示しており、１は乗りかご、３は主巻上機、４
ａ，４ｂ，４ｃは副巻上機、７は荷重検出装置、８は釣
合い錘、９はメインロープ、１０はコンペン（補償）ロ
ープである。

【００２５】主巻上機３と副巻上機４ａは、昇降路１３
の上部に設けられた機械室１４の中に配置される。主巻
上機３は、乗りかご１の垂直方向上方に固定され、その
内部に設けられたメインシーブ５を駆動する。副巻上機
４ａは、乗りかご１と釣合い錘８との衝突等による干渉
を防止できる位置に固定され、その内部に設けられたそ
らせシーブ６を駆動する。副巻上機４ｂは釣合い錘８の
上部に固定され、その内部に設けられた釣合い錘シーブ
１２を駆動する。

【００２６】メインロープ９の一端は乗りかご１の上部
に固定され、その他端はメインシーブ５、そらせシーブ
６、釣合い錘シーブ１２を介して昇降路１３の上部下面
に固定される。このメインロープ９により乗りかご１お
よび釣合い錘８が吊るされ、そのバランスがとられる。

【００２７】副巻上機４ｃは、昇降路１３の下部に固定
され、その内部に設けられたコンペンシーブ１１を駆動
する。コンペンロープ１０の一端は乗りかご１の下部に
固定され、その他端はコンペンシープ１１を介して釣合
い錘８の下部に固定される。このようにメインロープ９
とコンペンロープ１０とにより一つのループを構成する
ことにより、メインロープ９の自重によるアンバランス
の影響が相殺される。

【００２８】同図（ｂ）は、駆動制御系統を示してお
り、２は制御装置、１６は主巻上機３のメインシーブ５
を駆動する電動機、１７は電動機１６を駆動する駆動回
路、１５は電動機１６の回転数を検出する回転数検出装
置である。

【００２９】同様に、１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、副巻
上機４ａ，４ｂ，４ｃのそれぞれのシーブを駆動する電
動機、１７ａ，１７，１７ｃは電動機１６ａ，１６ｂ，
１６ｃをそれぞれ駆動する駆動回路である。１５ａ，１
５ｂ，１５ｃは、電動機１６ａ，１６ｂ，１６ｃのそれ
ぞれの回転数を検出する回転数検出装置である。駆動回
路１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃには電源１８から電力
が供給される。

【００３０】次に、このような構成のエレベータ駆動制
御装置の作用について説明する。

【００３１】図２は、エレベータ駆動制御装置の主要部
分を示す立体図である。まず主巻上機３および副巻上機
４ａによる連携制御を明確にすべく、同図では副巻上機
４ｂ，４ｃを排除した構成としている。すなわち、釣合
い錘８の上部にメインロープ９が直接固定され、昇降路
１３の下部にはコンペンシーブ１１が単なる滑車として
固定され電動機からの駆動力は伝達されないようになっ
ている。

【００３２】同図のエレベータ駆動制御装置では、乗り
かご１及び釣合い錘８を吊るすメインロープ９を、主巻
上機３とこれを補助する副巻上機４ａとにより分散して
駆動する。

【００３３】制御装置２は、乗りかご１の加減速の状態
や、乗りかご１に取り付けた荷重検出装置７により検出
された積載荷の荷重状態などを常に監視し、こられのエ
レベータの運転状態に基づき、所要動力に必要十分な出
力が得られるように主巻上機３および副巻上機４ａの制
御を行い、電源側の所要動力が最小となるようにする。
具体的には、主巻上機３、副巻上機４ａのそれぞれに搭
載された駆動回路１７，１７ａを制御し、駆動回路１
７，１７ａにより電動機１６、１６ａがそれぞれ制御さ
れたときの制御結果を受け付けて駆動回路１７，１７ａ
に伝達する。これによりフィードバック制御を行う。

【００３４】また、制御装置２は、回転数検出装置１
５，１５ａにより検出された電動機１６，１６ａの回転
数を受け付けて駆動回路１７，１７ａにフィードバック
することにより、電動機１６，１６ａを揃速制御する。

【００３５】図３は、副巻上機４ａの詳細な構成を示す
立体図である。同図に示すように、そらせシーブ６と電
動機１６ａとの間にはその駆動軸に両者を連動させる連
動器１９が備えられており、駆動力の伝達状態を変更可
能となっている。この連動器１９としては、例えば回転
方向に対して力が加わった場合に駆動力の伝達をフリー
とする片効きクラッチ等を用いる。なお、同図では回転
数検出装置１５は図示していない。

【００３６】制御装置２により主巻上機３の電動機１６
と副巻上機４ａの電動機１６ａの回転数が制御されてい
る状態で、乗りかご１が一定速度で昇降している通常運
転等により電動機１６ａの回転数が多くなった場合に
は、連動器１９は制御装置２からの指示に従いそらせシ
ーブ６に伝達される駆動力をスリップさせ、そらせシー
ブ６は電動機１６ａの駆動力によることなく主巻上機３
からメインロープ９を介して伝達される力によって回転
する。この状態では運転負荷はすべて主巻上機３に対し
てかかることになる。

【００３７】そして、加減速時や全負荷時等において、
大きな駆動力を要することとなり運転負荷が主巻上機３
の電動機容量を超過しその回転数が低下し始めると、副
巻上機３ａのそらせシーブ６に回転方向とは逆方向の力
が発生する。このとき、連動器１９は、制御装置２から
の指示に従い電動機１６ａからの駆動力がそらせシーブ
６に伝達されるように電動機１６ａとそらせシーブ６と
を連動させる。この構成により、運転負荷を主巻上機３
と副巻上機４ａとで分散させるようにする。

【００３８】したがって、本実施の形態によれば、乗り
かご１および釣合い錘８をメインロープ９で吊るし、こ
のメインロープ９を主巻上機３とこれを補助する副巻上
機４ａとで巻き上げるようにしたことで、各部品を２個
ずつ用意する必要がなく、簡易な構成で各々の巻上機の
大容量化を実現することができる。また、この構成によ
り各々の巻上機が小型化され省スペース化が図れるの
で、最適な機器レイアウトを可能とすることができる。

【００３９】本実施の形態によれば、制御装置２により
エレベータの運転状態を監視し、大きな駆動力を要する
場合には副巻上機４ａを駆動させて主巻上機３を補助す
るようにしたことで、エレベータの運転状態に合せて巻
上機の容量が適正化され、効率の良い運転を実現するこ
とができる。

【００４０】なお、副巻上機４ｂ，４ｃの制御について
は次の実施の形態で説明する。

【００４１】［第２の実施の形態］第２の実施の形態に
おけるエレベータ駆動制御装置の構成を示すブロック図
は図１とほぼ同様であるので、ここでは説明を省略す
る。

【００４２】図４は、本実施の形態におけるエレベータ
駆動制御装置の主要部分を示す立体図である。同図で
は、図２のエレベータ駆動制御装置に対して、釣合い錘
８に副巻上機４ｂが固定されるとともに、昇降路１３の
下部に副巻上機４ｃが固定された構成である。また、釣
合い錘８には回生電力蓄電装置として蓄電装置４１と充
放電装置４２とが設けらた構成である。なお、その他、
図２と同一物には同一の符号を付すものとする。

【００４３】このエレベータ駆動制御装置は、メインシ
ーブ５を駆動する主巻上機３、そらせシーブ６を駆動す
る副巻上機４ａ、釣合い錘シーブ１２を駆動する副巻上
機４ｂ、コンペンシーブ１１を駆動する副巻上機４ｃの
４箇所に駆動装置を分散させている。

【００４４】乗りかご１の速度や積載荷重などのエレベ
ータの運転状態に応じて、制御装置２が副巻上機４ａ，
４ｂ，４ｃを補助駆動装置として制御することにより、
必要十分な動力が得られるようにする。

【００４５】副巻上機４ｂ、４ｃの基本的な構成は、図
３に示した副巻上機４ａの構成と同様であり、それぞれ
に連動器が設けられている。

【００４６】副巻上機４ａ，４ｂ，４ｃをそれぞれ駆動
する電動機１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、制御装置２によ
り、エレベータの運転状態に応じて主巻上機３の連動器
１６とともに揃速制御される。

【００４７】図５は、釣合い錘８に設けられた回生電力
蓄電装置の構成を示すブロック図である。この回生電力
蓄電装置は、蓄電装置４１が充放電装置４２に接続さ
れ、この充放電装置４２が駆動装置１７ｂに接続された
構成である。釣合い錘８は、この回生電力蓄電装置の分
だけ重量を削減することができる。

【００４８】副巻上機４ｂの回生運転時には、そのとき
に釣合い錘シーブ１２の回転により発生する回生エネル
ギーを充放電装置４２で電気エネルギーに変換し、蓄電
装置４１で蓄積する。一方、副巻上機４ｂの力行運転時
には、制御装置２からの指令により蓄電装置４１に蓄積
された電力を駆動回路１７ｂへ供給する。

【００４９】したがって、本実施の形態によれば、主巻
上機３、副巻上機４ａ，４ｂ，４ｃの４箇所に駆動装置
を分散したことにより、各巻上機およびそれを駆動する
駆動装置の小型化が可能になる。

【００５０】本実施の形態によれば、メインロープ９を
メインシーブ５、そらせシーブ６、釣合い錘シーブ１２
で駆動するとともに、コンペンロープ１０をコンペンシ
ーブ１１で駆動するようにしたことで、メインロープ９
およびコンペンロープ１０が分散駆動されるので、トラ
クション（牽引力）を向上させることができ、さらには
各シーブおよび各ロープの寿命が延びることが期待でき
る。

【００５１】本実施の形態によれば、分散駆動によりト
ラクションが向上するので、従来の構成において十分な
トラクションを得るために必要であった乗りかご１と釣
合い錘８の最低重量を引き下げることができ、乗りかご
１及び釣合い錘８が軽量化され、駆動装置１７の小型化
を図ることができる。

【００５２】本実施の形態によれば、釣合い錘８に回生
電力蓄電装置を設け、副巻上機４ｂの回生運転時に充電
を行い、力行運転時にこの充電された電力を副巻上機４
ｂの駆動回路１７ｂへ供給するようにしたことで、電源
１８からの電源供給を不要あるいは低減でき、省電力な
システムを構築することができる。

【００５３】なお、本実施の形態においては、副巻上機
４ａ，４ｂ，４ｃを制御するようにしたが、３つの副巻
上機を全て用いることは必ずしも必要ではなく、いずれ
か１つの副巻上機を用いるようにしてもよいし、いずれ
か２つの副巻上機を組み合わせて用いるようにしてもよ
い。

【００５４】また、本実施の形態においては、回生電力
蓄電装置を釣合い錘８に設けられた副巻上機４ｂに備え
ることとしたが、他の副巻上機４ａ，４ｃに備えるよう
にしてもよい。

【００５５】また、昇降路１３内の所定階に充放電装置
を設置するようにして、停止中等にはこの充放電装置に
より釣合い錘８に設けられた回生電力蓄電装置を充電す
るようにしてもよい。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るエレ
ベータ駆動制御装置によれば、乗りかご及び釣合い錘を
ロープで吊るし、このロープを主巻上手段とこれを補助
する副巻上手段とで巻き上げるようにしたことで、各部
品を２個ずつ用意する必要がなく、簡易な構成で巻上機
の大容量化を実現することができる。

【００５７】また、副巻上手段の駆動手段からシーブに
伝達される駆動力をエレベータの運転状態に応じて変更
するようにしたことで、巻上機の容量が適正化され、効
率の良い運転を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】同図（ａ）は第１の実施の形態におけるエレベ
ータ駆動制御装置の概略構成を示す図、同図（ｂ）は駆
動制御系統の構成を示すブロック図である。

【図２】エレベータ駆動制御装置の主要部分を示す立体
図である。

【図３】副巻上機の構成を示す立体図である。

【図４】第２の実施の形態におけるエレベータ駆動制御
装置の主要部分を示す立体図である。

【図５】回生電力蓄電装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図６】従来のエレベータ駆動制御回路の構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１ 乗りかご ２ 制御装置 ３ 主巻上機 ４ａ，４ｂ，４ｃ 副巻上機 ５ メインシーブ ６ そらせシーブ ７ 荷重検出装置 ８ 釣合い錘 ９ メインロープ １０ コンペンロープ １１ コンペンシーブ １２ 釣合い錘シーブ １３ 昇降路 １４ 機械室 １５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ 回転数検出装置 １６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ 電動機 １７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ 駆動回路 １８ 電源 １９ 連動器 ２０ａ，２０ｂ 巻上機 ２１ａ，２１ｂ モータ ２２ａ，２２ｂ ブレーキ ２３ａ，２３ｂ シーブ ２４ａ，２４ｂ そらせ車 ２５ メインロープ ２６ 乗りかご ２７ａ，２７ｂ 釣合い錘 ２８ コンペンロープ ２９ａ，２９ｂ コンペンロープ用のシーブ ３０ａ，３０ｂ 動滑車

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エレベータの乗りかごと釣合い錘とのバ
   ランスをとりつつ乗りかごの駆動制御を行うエレベータ
   駆動制御装置において、 乗りかご及び釣合い錘を吊るすロープを巻き上げる主巻
   上手段と、 この主巻上手段による巻き上げを補助する副巻上手段
   と、 を有することを特徴とするエレベータ駆動制御装置。
2. 【請求項２】 前記副巻上手段は、ロープが巻き付けら
   れるシーブと、 このシーブを駆動させる駆動手段と、 駆動手段とシーブとを連動させ、駆動手段からシーブに
   伝達される駆動力をエレベータの運転状態に応じて変更
   する連動手段と、 を有することを特徴とする請求項１記載のエレベータ駆
   動制御装置。
3. 【請求項３】 前記エレベータの運転状態は、乗りかご
   の速度又は積載荷重の少なくとも一方を用いて判断され
   ることを特徴とする請求項２記載のエレベータ駆動制御
   装置。
4. 【請求項４】 前記副巻上手段は、乗りかごと釣合い錘
   との干渉を防止するためのそらせシーブを駆動させる副
   巻上機、釣合い錘に設けられた釣合い錘シーブを駆動さ
   せる副巻上機、ロープの自重によるアンバランスを補償
   するためのコンペンシーブを駆動させる副巻上機、のい
   ずれかが用いられたことを特徴とする請求項１乃至３の
   いずれかに記載のエレベータ駆動制御装置。
5. 【請求項５】 前記副巻上手段は、複数の副巻上機が用
   いられたものであって、 これら複数の副巻上機をエレベータの運転状態に応じて
   制御する制御手段を有することを特徴とする請求項４記
   載のエレベータ駆動制御装置。
6. 【請求項６】 前記副巻上手段の回生運転時にはその回
   生エネルギーを蓄積し、力行運転時には蓄積された回生
   エネルギーを用いて電力を供給する回生電力蓄電手段を
   有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記
   載のエレベータ駆動制御装置。