特許 6237474 エレベータのかご移動制御装置およびかご移動制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6237474

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】エレベータのかご移動制御装置およびかご移動制御方法

(51)【国際特許分類】

   B66B 5/02 20060101AFI20171120BHJP

   B66B 1/30 20060101ALI20171120BHJP

【ＦＩ】

   B66B5/02 M

   B66B1/30 H

【請求項の数】2

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-111822(P2014-111822)

(22)【出願日】2014年5月30日

(65)【公開番号】特開2015-224127(P2015-224127A)

(43)【公開日】2015年12月14日

【審査請求日】2017年1月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006105

【氏名又は名称】株式会社明電舎

(74)【代理人】

【識別番号】100086232

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 博通

(74)【代理人】

【識別番号】100104938

【弁理士】

【氏名又は名称】鵜澤 英久

(74)【代理人】

【識別番号】100096459

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 剛

(72)【発明者】

【氏名】大坪 誠幸

(72)【発明者】

【氏名】宮本 恭昌

【審査官】 大塚 多佳子

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６０−１３１０８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５３−３４２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第５２６６７９９（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６６Ｂ ５／００− ５／２８

Ｂ６６Ｂ １／００− １／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エレベータ駆動用のモータと、該モータの回転軸に固設されたシーブと、該シーブに巻き掛けられ、一端にカウンタウェイトが固定され他端にエレベータのかごが固定された主ロープと、前記モータの回転軸の回転を停止させるブレーキと、前記モータの回転速度および回転方向を検出するエンコーダと、
速度指令値および速度検出値の偏差を比例積分演算する速度制御アンプの演算結果によりトルク指令値を求め、該トルク指令値に応じて、前記モータを零速度領域を含めて可変速制御する速度制御系を有した制御部を備え、入力電源又は非常電源の電力を変換して前記モータに供給するインバータと、
前記インバータとの間でインバータの運転に関するシーケンス信号の通信を行うコントローラと、を備えたエレベータのかご移動制御装置であって、
前記コントローラは、
前記入力電源の停電時に、前記インバータの入力を非常電源に切り替える制御を行う機能と、前記ブレーキの開閉状態を制御する機能と、前記インバータへ多段速指令シーケンス信号を送信する機能とを備え、
前記インバータの制御部は、
前記入力電源の停電時に、前記ブレーキの開状態にて、前記速度制御系を零速度制御する機能と、
前記零速度制御実施時の前記速度制御系のトルク指令値を演算し、該演算したトルク指令値の極性に基づいて、前記エンコーダにより検出されたモータの回転方向のうち、前記カウンタウェイトとエレベータのかごの重量バランスで決まるモータの軽負荷方向を検出する軽負荷方向検出部と、
前記軽負荷方向検出部により軽負荷方向が検出された後に、前記ブレーキの開状態にて、前記検出された軽負荷方向のモータの回転方向および前記コントローラからの多段速指令シーケンス信号に従って速度指令値を演算し、演算した速度指令値を前記速度制御系の速度指令値として速度制御系を制御する機能と、を備えたことを特徴とするエレベータのかご移動制御装置。

【請求項2】

エレベータ駆動用のモータと、該モータの回転軸に固設されたシーブと、該シーブに巻き掛けられ、一端にカウンタウェイトが固定され他端にエレベータのかごが固定された主ロープと、前記モータの回転軸の回転を停止させるブレーキと、前記モータの回転速度および回転方向を検出するエンコーダと、
速度指令値および速度検出値の偏差を比例積分演算する速度制御アンプの演算結果によりトルク指令値を求め、該トルク指令値に応じて、前記モータを零速度領域を含めて可変速制御する速度制御系を有した制御部を備え、入力電源又は非常電源の電力を変換して前記モータに供給するインバータと、
前記インバータとの間でインバータの運転に関するシーケンス信号の通信を行うコントローラと、を備えた装置におけるエレベータのかご移動制御方法であって、
前記コントローラが、前記入力電源の停電時に、前記インバータの入力を非常電源に切り替えるステップと、
前記コントローラが、前記インバータへ零速の多段速指令シーケンス信号を送信するステップと、
前記コントローラが、前記ブレーキを開状態に制御するステップと、
前記インバータの制御部が、前記入力電源の停電時に、前記ブレーキの開状態にて、前記速度制御系を零速度制御するステップと、
前記インバータの制御部の軽負荷方向検出部が、前記零速度制御実施時の前記速度制御系のトルク指令値を演算し、該演算したトルク指令値の極性に基づいて、前記エンコーダにより検出されたモータの回転方向のうち、前記カウンタウェイトとエレベータのかごの重量バランスで決まるモータの軽負荷方向を検出する軽負荷方向検出ステップと、
前記コントローラが、前記軽負荷方向検出ステップによって前記モータの軽負荷方向が検出されたときに、インバータへ送信する多段速指令シーケンス信号を零速以外に設定するステップと、
前記インバータの制御部が、前記軽負荷方向検出ステップにより軽負荷方向が検出された後に、前記ブレーキの開状態にて、前記検出された軽負荷方向のモータの回転方向および前記コントローラからの多段速指令シーケンス信号に従って速度指令値を演算し、演算した速度指令値を前記速度制御系の速度指令値として速度制御系を制御するステップと、を備えたことを特徴とするエレベータのかご移動制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エレベータ用のインバータにおいて、通常の入力電源の停電時に無停電電源装置（以下、ＵＰＳと称する）やバッテリなどの非常電源を用いてモータを制御し、効率的な電力消費でかごを近接階へ移動させるエレベータのかご制御装置および方法に関する。

【背景技術】

【0002】

エレベータ用のインバータは、停電発生時に階間での閉じ込めを防ぐため、ＵＰＳやバッテリなどの非常電源によるモータ駆動で近接階へ人が乗っているかごを移動させる機能が備わっている。

【0003】

本機能においては、トルクセンサや荷重センサによる検出で、かごの荷重から軽い負荷方向（軽負荷方向）を判定し、その方向への運転指令をコントローラから入力することで、軽負荷方向へかごを移動させてＵＰＳやバッテリの電力消費を抑えている。この従来技術は例えば特許文献１、特許文献２に開示されている。

【0004】

従来の、インバータ、モータおよび荷重センサを用いるエレベータの構成例を図５に示す。図５において、５０はエレベータ駆動用のモータであり、モータ５０の回転軸５０ａにはシーブ５１が固設されている。

【0005】

シーブ５１には主ロープ５２が巻き掛けられ、主ロープ５２の一端にはカウンタウェイト５３が固定され、他端にはエレベータのかご５４が固定されている。かご５４の下端部には荷重センサ５５が設けられている。

【0006】

５６は、モータ５０の回転軸５０ａに取り付けられ、回転速度および回転方向を検出するエンコーダである。

【0007】

インバータ６０にはエンコーダ５６の回転速度、回転方向の各検出情報が取り込まれ、図示省略の入力電源又はＵＰＳやバッテリなどの非常電源の電力を所定の電圧に変換し、モータ５０のＵ相，Ｖ相，Ｗ相に印加してモータ５０の回転を制御する。

【0008】

７０はインバータ６０との間でインバータの運転に関するシーケンス信号の通信を行うコントローラである。コントローラ７０からインバータ６０には、正転運転指令（ＵＰ（Ｆ ＲＵＮ））、逆転運転指令（ＤＯＷＮ（Ｒ ＲＵＮ））、多段速指令などが送信され、コントローラ７０には、荷重センサ５５からの荷重情報、インバータ６０からの各種シーケンス出力などが入力される。

【0009】

また、エレベータ停止時にモータ５０とシーブ５１間の回転軸５０ａを機械的に停止させるブレーキが、例えば図６のように配設されている。図６は特許文献３に開示されている、二組の電磁ブレーキ（ブレーキ３１，３２）を備えたブレーキ装置の構成を示しており、巻上機２１のシーブ２３には主索２５が巻き掛けられ、この主索２５にかご２６とつり合重り２７が吊持されている。シーブ２３は回転軸２４を介して電動機２２に直結され、回転軸２４にはブレーキ車３０が固着されている。

【0010】

かご２６の停止時は、図示省略のブレーキ制御手段が開放されることによってブレーキコイル３１ｂ，３２ｂは消勢されており、ブレーキシュー３１ａ，３２ａはそれぞれ図示省略のばねによって押圧されてブレーキ車３０に圧接し、回転軸２４を静止させる。

【0011】

かご２６を昇降させる場合は、図示省略のブレーキ制御手段が閉放されることによってブレーキコイル３１ｂ，３２ｂが付勢され、プランジャ３１ｃ，３２ｃを吸引し、ばねに抗してブレーキシュー３１ａ，３２ａを後退させてブレーキ車３０を開放し、電動機２２を回転駆動させる。

【0012】

尚、本発明におけるモータの速度制御系は、例えば特許文献４に記載の速度制御系を利用するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0013】

【特許文献1】特開２００６−８２９４４号公報

【特許文献2】特開２０１３−１４７３２８号公報

【特許文献3】特開２００１−２７８５７２号公報

【特許文献4】特許第５２６６７９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

非常電源として用いられるＵＰＳやバッテリの駆動では、かご移動のためのモータ駆動で電力を消費していく。ＵＰＳやバッテリに蓄えられている電力容量が、近接階への到達、停止までに消費する電力量以下の場合では、かごは途中で停止してしまい、再度階間で閉じ込められることになる。これを防ぐためには効率的な電力消費でのかご移動制御が求められる。

【0015】

その一環として、かごとおもりの荷重を計り、軽負荷方向へ移動することでモータの消費電力を抑える方法がある。

【0016】

一般的なシステムでは、かごやおもりに対する重さを例えば図５に示す荷重センサ５５で測定して、それをコントローラ７０へ送ることで、コントローラ７０はインバータ６０へ軽負荷方向への移動指令を出す。ただし、このシステムは以下の問題がある。
・センサ設置のコストがアップする。またセンサ設置用スペースを要する。
・コントローラの操作遅れ、コントローラの外乱ノイズによる正転運転指令（ＵＰ（Ｆ ＲＵＮ））もしくは逆転運転指令（ＤＯＷＮ（Ｒ ＲＵＮ））の誤送信、荷重センサ５５からの検出値の外乱ノイズによる誤検出などが原因で、重負荷方向への移動となる場合があり、この場合ＵＰＳやバッテリの消費電力量が大きくなり、かごが途中停止し階間で閉じ込められるリスクが高まる。

【0017】

本発明は上記課題を解決するものであり、その目的は、停電発生時に荷重センサやトルクセンサを用いることなく軽負荷方向を判定し、その軽負荷方向の階にかごを移動させ、これによって停電発生時にＵＰＳやバッテリの消費電力を抑制することができるエレベータのかご移動制御装置および方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0018】

上記課題を解決するための請求項１に記載のエレベータのかご移動制御装置は、エレベータ駆動用のモータと、該モータの回転軸に固設されたシーブと、該シーブに巻き掛けられ、一端にカウンタウェイトが固定され他端にエレベータのかごが固定された主ロープと、前記モータの回転軸の回転を停止させるブレーキと、前記モータの回転速度および回転方向を検出するエンコーダと、速度指令値および速度検出値の偏差を比例積分演算する速度制御アンプの演算結果によりトルク指令値を求め、該トルク指令値に応じて、前記モータを零速度領域を含めて可変速制御する速度制御系を有した制御部を備え、入力電源又は非常電源の電力を変換して前記モータに供給するインバータと、前記インバータとの間でインバータの運転に関するシーケンス信号の通信を行うコントローラと、を備えたエレベータのかご移動制御装置であって、
前記コントローラは、
前記入力電源の停電時に、前記インバータの入力を非常電源に切り替える制御を行う機能と、前記ブレーキの開閉状態を制御する機能と、前記インバータへ多段速指令シーケンス信号を送信する機能とを備え、
前記インバータの制御部は、
前記入力電源の停電時に、前記ブレーキの開状態にて、前記速度制御系を零速度制御する機能と、前記零速度制御実施時の前記速度制御系のトルク指令値を演算し、該演算したトルク指令値の極性に基づいて、前記エンコーダにより検出されたモータの回転方向のうち、前記カウンタウェイトとエレベータのかごの重量バランスで決まるモータの軽負荷方向を検出する軽負荷方向検出部と、前記軽負荷方向検出部により軽負荷方向が検出された後に、前記ブレーキの開状態にて、前記検出された軽負荷方向のモータの回転方向および前記コントローラからの多段速指令シーケンス信号に従って速度指令値を演算し、演算した速度指令値を前記速度制御系の速度指令値として速度制御系を制御する機能と、を備えたことを特徴としている。

【0019】

また、請求項２に記載のエレベータのかご移動制御方法は、エレベータ駆動用のモータと、該モータの回転軸に固設されたシーブと、該シーブに巻き掛けられ、一端にカウンタウェイトが固定され他端にエレベータのかごが固定された主ロープと、前記モータの回転軸の回転を停止させるブレーキと、前記モータの回転速度および回転方向を検出するエンコーダと、速度指令値および速度検出値の偏差を比例積分演算する速度制御アンプの演算結果によりトルク指令値を求め、該トルク指令値に応じて、前記モータを零速度領域を含めて可変速制御する速度制御系を有した制御部を備え、入力電源又は非常電源の電力を変換して前記モータに供給するインバータと、前記インバータとの間でインバータの運転に関するシーケンス信号の通信を行うコントローラと、を備えた装置におけるエレベータのかご移動制御方法であって、
前記コントローラが、前記入力電源の停電時に、前記インバータの入力を非常電源に切り替えるステップと、前記コントローラが、前記インバータへ零速の多段速指令シーケンス信号を送信するステップと、前記コントローラが、前記ブレーキを開状態に制御するステップと、
前記インバータの制御部が、前記入力電源の停電時に、前記ブレーキの開状態にて、前記速度制御系を零速度制御するステップと、
前記インバータの制御部の軽負荷方向検出部が、前記零速度制御実施時の前記速度制御系のトルク指令値を演算し、該演算したトルク指令値の極性に基づいて、前記エンコーダにより検出されたモータの回転方向のうち、前記カウンタウェイトとエレベータのかごの重量バランスで決まるモータの軽負荷方向を検出する軽負荷方向検出ステップと、
前記コントローラが、前記軽負荷方向検出ステップによって前記モータの軽負荷方向が検出されたときに、インバータへ送信する多段速指令シーケンス信号を零速以外に設定するステップと、
前記インバータの制御部が、前記軽負荷方向検出ステップにより軽負荷方向が検出された後に、前記ブレーキの開状態にて、前記検出された軽負荷方向のモータの回転方向および前記コントローラからの多段速指令シーケンス信号に従って速度指令値を演算し、演算した速度指令値を前記速度制御系の速度指令値として速度制御系を制御するステップと、を備えたことを特徴としている。

【0020】

上記構成において、前記速度制御系の零速度制御実施時は、前記カウンタウェイトとエレベータのかごの重量の関係が、例えばカウンタウェイト重量＞かご重量の場合はカウンタウェイト側に回転する方向が軽負荷方向であり、カウンタウェイト重量＜かご重量の場合はかご側に回転する方向が軽負荷方向である。前記零速度制御においては、前記軽負荷方向に回転させることなくかごの停止を保持させる負荷分トルクが生じる。このとき演算して求められた速度制御系のトルク指令値の極性は前記軽負荷方向と対応関係にある。したがって、荷重センサ、トルクセンサなどを用いることなく、前記トルク指令値の極性に基づいて容易に軽負荷方向を検出することができる。

【0021】

荷重センサやトルクセンサが不要であるため、センサ装置のコスト面および省スペース面において非常に有利となる。

【0022】

また、インバータ側で軽負荷方向を検出し、コントローラの移動方向指令に問わずインバータ側でエレベータかごの移動方向を制御しているため、コントローラの正転運転指令（ＵＰ（Ｆ ＲＵＮ））もしくは逆転運転指令（ＤＯＷＮ（Ｒ ＲＵＮ））の誤送信による重負荷方向への移動による消費電力増、およびかごが途中停止し階間で閉じ込められるリスクを防ぐことができる。

【0023】

また、荷重センサやトルクセンサが不要であるため、これらのセンサからの信号の誤検出による重負荷方向への移動による消費電力増、およびかごが途中停止し階間で閉じ込められるリスクを防ぐことができる。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、外部の荷重センサ、トルクセンサを用いることなく容易に軽負荷方向の検出が可能となるため、これらセンサ設置用のコストおよびスペースをなくすことができる。

【0025】

また、インバータ側で軽負荷方向を検出し、コントローラの移動方向指令に問わずインバータ側でエレベータかごの移動方向を制御しているため、コントローラからインバータ側への信号の誤送信による重負荷方向への移動による消費電力増、およびかごが途中停止し階間で閉じ込められるリスクを防ぐことができる。

【0026】

また、外部の荷重センサやトルクセンサが不要であるため、これらのセンサからの信号の誤検出による重負荷方向への移動による消費電力増、およびかごが途中停止し階間で閉じ込められるリスクを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の実施形態例におけるエレベータの全体構成図。

【図2】本発明の実施形態例における入力電源、非常電源、インバータの接続構成を表し、（ａ）は構成図、（ｂ）は（ａ）の各部の信号波形図。

【図3】本発明の実施形態例における、インバータの制御部のモータ速度制御系の一例を示すブロック図。

【図4】本発明の実施形態例における軽負荷方向検出動作のチャート図。

【図5】従来のエレベータの全体構成図。

【図6】エレベータに用いられるブレーキ構成図。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明するが、本発明は下記の実施形態例に限定されるものではない。図１は本実施形態例のエレベータの全体構成を示し、図２は本実施形態例における入力電源、非常電源、インバータおよびモータの接続構成を示している。

【0029】

図１において、モータ５０、回転軸５０ａ、シーブ５１、主ロープ５２、カウンタウェイト５３、かご５４、エンコーダ５６は図５と同一に構成されているが、本実施形態例においては図５の荷重センサ５５は設けていない。

【0030】

インバータ８０は、例えばスイッチング素子を３相ブリッジ接続した電力変換部と、例えば後述する、図３のモータの速度制御系（速度制御ブロック）およびその速度制御系のトルク指令値の極性に基づいてモータ５０の軽負荷方向を検出する軽負荷方向検出部を有した制御部とを備えている。

【0031】

このインバータ８０には、エンコーダ５６の回転速度、回転方向の各検出情報（Ａ，Ｂ）が取り込まれ、図２（ａ）の入力電源１００又はＵＰＳやバッテリなどの非常電源１１０の電力を所定の電圧に変換し、モータ５０のＵ相，Ｖ相，Ｗ相に印加してモータ５０の回転を制御する。

【0032】

９０は、インバータ８０との間でインバータ運転に関するシーケンス信号の通信を行うコントローラである。

【0033】

コントローラ９０からインバータ８０に送信されるシーケンス信号は、後述の図４の上段に示すような、通常の入力電源１００と非常電源１１０の運転を切り替える指令（通常／ＵＰＳ）、正転運転指令（ＵＰ（Ｆ ＲＵＮ））、逆転運転指令（ＤＯＷＮ（Ｒ ＲＵＮ））、零速、高速、低速、クリープ速度等の多段速指令を含んでいる。

【0034】

またインバータ８０からコントローラ９０に送信されるシーケンス信号は、後述の図４の下段に示すような、ブレーキ開指令、運転状態を示す信号、検出された軽負荷方向を知らせる信号、負荷方向検出状態を示す信号を含んでいる。

【0035】

また図１では図示省略しているが、例えば図６のブレーキ装置が、エレベータ停止時にモータ５０とシーブ５１間の回転軸５０ａを機械的に停止させるブレーキとして配設されている。

【0036】

図２（ａ）はインバータ８０の入力が、電磁接触器ＭＣ１，ＭＣ２によって入力電源１００側又は非常電源１１０側に切り替えられる接続構成を示している。

【0037】

図２（ｂ）は図２（ａ）の各部の信号を表し、Ｖａｃ１は入力電源１００の相間電圧を示し、Ｖａｃ２は非常電源１１０の出力電圧を示し、ＳＷ１は入力電源１００の停電時にコントローラ９０からの運転切り替え信号によってオン（閉）とされるスイッチ（ＳＷ１）の信号を示し、ＭＣ１は入力電源１００の正常時にオン（閉）、停電時にオフ（開）される電磁接触器（ＭＣ１）の信号を示し、ＭＣ２は入力電源１００の正常時にオフ（開）、停電時にオン（閉）される電磁接触器（ＭＣ２）の信号を示している。したがって、電磁接触器ＭＣ２がオン（閉）となっている期間が非常電源１１０での運転期間（ＵＰＳ運転モード）に相当する。

【0038】

尚、非常電源１１０は単相ＵＰＳ又はバッテリに限らず３相ＵＰＳを用いてもよい。

【0039】

次に、インバータ８０の制御部が備えているモータの速度制御系（速度制御ブロック）を図３とともに説明する。図３は特許文献４の図１に開示されている速度制御ブロックである。

【0040】

図３において、モータ５０（ＰＭモータ）は、インバータ８０の電力変換部８０ａの出力（周波数と電圧制御した出力）によって可変速駆動される。電力変換器８０ａの出力制御は、速度指令と、エンコーダ５６、位相検出部８、速度検出部９により得たモータ速度検出信号との偏差を速度制御アンプ３によって比例積分（ＰＩ）演算を行い、この演算結果をトルクリミッタ４で制限し、このトルク指令に対応する電流指令に電流指令演算器５で変換し、この電流指令とモータ電流検出信号との偏差を電流制御アンプ６によって比例積分演算し、この演算結果で電力変換部８０ａの出力を制御する。

【0041】

モータ速度の検出は、エンコーダ５６のパルス出力から、位相検出部８でモータのロータ回転位置を位相（位置）として検出し、この回転位置の時間変化から速度検出部９により速度を検出する。

【0042】

保持回路１０は、零速度制御時と通常運転時での速度を保持スイッチで切り換え、モータの速度制御状態が通常運転速度領域にある場合は、モータのロータ位置検出信号をバッファ（Ｚ^-1）で１制御周期だけ保持し、零速度領域にある場合は零速度領域になる前の位置信号を保持し続ける。

【0043】

位置補償アンプ１１は、モータのロータ位置検出信号と保持回路１０の保持信号との偏差を固定のゲインで増幅した位置補償トルク信号を得、この位置補償トルク信号を速度制御アンプ３の出力になるトルク指令に加算する。通常運転時には、保持回路１０のバッファ（Ｚ^-1）を更新することで、位置制御の出力トルクが変化しない。

【0044】

零速度制御中には、速度制御アンプ３の積分バッファ（Ｚ^-1）は、位置補償アンプ１１が位置補償トルク信号を発生しているときはリセットされており、零速度から通常運転に移行するときに、移行前の位置補償トルク信号を積分バッファに加算して移行時のトルク急変を防止する。

【0045】

ローパスフィルタ１３は、位置補償アンプ１１の入力信号になるＡ点の位置偏差信号を入力とし、その平均化処理で位置偏差信号に含まれる振動成分を除去する。負荷トルク確立判定部１４は、ローパスフィルタ１３を通した位置偏差信号が安定したか否かを監視し、安定したときに負荷分トルクが確立したと判別し、保持回路１０を通常運転側に切り替える。

【0046】

以上の制御により、零速度制御時の速度制御性能を向上させることができ、図５の荷重センサ５５が無い場合でも、ブレーキ開放後に例えば１００ｍｓ間で必要なトルクを出力することができ、かご５４の位置の変動を抑制できる。

【0047】

本実施形態例では、インバータ８０の制御部に設けられた軽負荷方向検出部が、図３の速度制御ブロック内で、零速度制御実施時のトルク指令値を演算し（図３のトルクリミッタ４の出力）、該演算したトルク指令値の極性に基づいて、前記エンコーダ５６により検出されたモータの回転方向のうち、前記カウンタウェイト５３とエレベータのかご５４の重量バランスで決まるモータの軽負荷方向を検出するものである。

【0048】

次に、本実施形態例における軽負荷方向検出動作の流れを図４のチャート図とともに説明する。

【0049】

図４内の信号名：シーケンス入力は、図１のコントローラ９０からインバータ８０へ入力されるシーケンス信号である。図４内の信号名：シーケンス出力は、図１のインバータ８０からコントローラ９０へ出力されるシーケンス信号である。図４内の信号名：内部は、インバータ８０の内部で処理を行う信号であり、正転指令、逆転指令、多段速指令、速度指令、トルク指令を含んでいる。

【0050】

＜タイミング（１）＞
図２の入力電源１００に停電が発生する。図４のシーケンス入力：通常／ＵＰＳがＯＮとなりＵＰＳ運転モードとなる。これにより、図２のＭＣ１が開、ＭＣ２が閉となり、ＵＰＳ（非常電源１１０）からインバータ８０へ給電される（コントローラ９０が行う、非常電源に切り替える制御）。またここでコントローラ９０はモータ５０の速度指令値＝０とする。これにより、図４の内部：多段速指令は「零速」となる。

【0051】

＜タイミング（２）＞
コントローラ９０より、正転運転指令か逆転運転指令いずれかがＯＮとなる。

【0052】

＜タイミング（３）＞
インバータ８０は前記タイミング（２）の指令を受け、内部の運転指令（正転指令又は逆転指令）がＯＮとなり、速度指令値＝０での運転開始となる。モータの速度制御では、図３の制御ブロックを用いる。またシーケンス出力：運転状態がＯＮとなる。

【0053】

＜タイミング（４）＞
図４のシーケンス出力：ブレーキ開指令をＯＮとして、ブレーキ開とする。すなわち、インバータ８０からコントローラ９０へブレーキ開とする信号を出力し、コントローラ９０がブレーキを開く制御を行う。

【0054】

＜期間（５）＞
速度指令値＝０で、一定時間の間、図４のシーケンス出力：ブレーキ開指令をＯＮとして、ブレーキ開状態を保持する。この（５）の期間中に図３の制御ブロックによって演算されるトルク指令値を制御部内の図示省略のメモリなどに記録する。

【0055】

ここでトルク指令値の極性について図１を用いて説明する。

【0056】

かご５４の重量＞カウンタウェイト５３の重量である場合、自重のみではかご５４は下降方向へ移動する（図示逆転（ＣＣＷ）方向へ回転する）。一方モータ５０の速度指令値＝０で制御をしているため、トルク指令値の極性はモータ５０の正転（ＣＷ）方向となる。これによりモータ速度＝０となり、かご５４は停止する。

【0057】

かご５４の重量＜カウンタウェイト５３の重量である場合では、自重のみではかご５４は上昇方向へ移動する（図示正転（ＣＷ）方向へ回転する）。一方モータ５０の速度指令値＝０で制御をしているため、トルク指令値の極性はモータ５０の逆転（ＣＣＷ）方向となる。

【0058】

＜タイミング（６）＞
一定時間（期間（５））が経過したら、シーケンス出力：ブレーキ開指令をＯＦＦとして、ブレーキ閉とする。すなわち、インバータ８０からコントローラ９０へブレーキ閉とする信号を出力し、コントローラ９０がブレーキを閉じる制御を行う。

【0059】

＜タイミング（７）＞
前記期間（５）で記録したトルク指令値の極性より、軽負荷方向を決定する。また、タイミング（６）でブレーキ閉としているため、ここで一旦インバータ８０の運転を停止する。さらに、この時点でシーケンス出力：運転状態はＯＦＦとなる。

【0060】

＜期間（８）＞
タイミング（７）の後、一定時間ブレーキ閉状態を保持する待機時間を設け、待機を実施する。

【0061】

＜タイミング（９）＞
前記待機時間（期間（８））経過後にタイミング（７）で測定した軽負荷方向からモータ５０の回転方向を決め、図４の内部正転指令、内部逆転指令いずれかをＯＮとする。

【0062】

図１の場合、軽負荷方向がカウンタウェイト５３側（すなわち期間（５）のトルク指令記録値の極性がモータの逆転方向）の場合では内部正転指令となる。また、軽負荷方向がかご５４側（すなわち期間（５）のトルク指令記録値の極性がモータ５０の正転方向）の場合では内部逆転指令となる。

【0063】

尚、図４は軽負荷方向がカウンタウェイト５３側であり、内部：正転指令がＯＮとなる例を示している。この内部：正転指令は、タイミング（２）でオンしたシーケンス入力：正転運転指令（または逆転運転指令）と一致しない場合もあり得る。

【0064】

またこの時点で、図４のシーケンス出力：運転状態が再びＯＮとなり、また軽負荷方向検出完了、軽負荷方向をコントローラ９０へ知らせる各信号（図４のシーケンス出力：軽負荷方向検出状態と、シーケンス出力：軽負荷方向）を出力する。

【0065】

＜タイミング（１０）＞
コントローラ９０は低速へシーケンス入力：多段速指令を変化させる。これを受けて、インバータ内部の多段速指令が零速から低速指令に切り替わり、インバータ８０の運転を開始する。図４の内部：速度指令は０から変化する。内部：速度指令は、前記インバータ内部の低速指令とタイミング（９）で決めたモータ５０の回転方向に基づいて演算する。図４では、内部：トルク指令の極性が負（モータ５０の逆転（ＣＣＷ）方向）であるので、内部：速度指令の極性は正（モータ５０の正転（ＣＷ）方向）となっている。

【0066】

尚、シーケンス出力：ブレーキ開指令は、前記タイミング（９）とタイミング（１０）の間の時刻でＯＮとされ、タイミング（１０）においてブレーキは開状態に制御されている。

【0067】

＜タイミング（１１）＞
かご５４が目的階に近づいたところで、コントローラ９０はクリープ速度、零速へシーケンス入力：多段速指令を変化させる。そして零速になったら図４の内部：正転指令または内部：逆転指令（この例では内部正転指令）をＯＦＦさせて、インバータ８０を停止し、シーケンス出力：ブレーキ開指令をＯＦＦとしてブレーキ閉制御する。この時、かご５４は目的階に到達し停止している。

【0068】

＜タイミング（１２）＞
インバータ８０の停止後ブレーキは閉状態となっている。

【0069】

＜タイミング（１３）＞
インバータ８０の停止を受けて、図４のシーケンス出力：運転状態をＯＦＦとする。

【0070】

＜タイミング（１４）＞
コントローラ９０からの運転指令（図４のシーケンス入力：（正転／逆転運転指令））をＯＦＦとする。

【0071】

＜タイミング（１５）＞
図４のシーケンス入力：通常／ＵＰＳをＯＦＦとすることで、インバータ８０への給電がＵＰＳ（非常電源１１０）から入力電源１００へ切り替わり（ＭＣ１がＯＮ、ＭＣ２がＯＦＦし）、停電運転動作（ＵＰＳ運転モード）完了とする。

【0072】

上記タイミング（３）〜（７）の期間が、速度指令０による負荷方向測定運転期間であり、タイミング（４）〜（６）の期間が、軽負荷方向検出期間であり、タイミング（９）〜（１２）の期間が、コントローラ９０からの多段速指令による軽負荷方向運転（この例では正転）期間である。

【0073】

以上の動作によって、停電発生時にエレベータのかご５４を軽負荷方向の階に移動させることができる。

【符号の説明】

【0074】

３…速度制御アンプ
４…トルクリミッタ
５…電流指令演算器
６…電流制御アンプ
８…位相検出部
９…速度検出部
１０…保持回路
１１…位置補償アンプ
１３…ローパスフィルタ
１４…負荷トルク確立判定部
３０…ブレーキ車
３１，３２…ブレーキ装置
５０…モータ
５０ａ…回転軸
５１…シーブ
５２…主ロープ
５３…カウンタウェイト
５４…かご
５６…エンコーダ
８０…インバータ
９０…コントローラ
１００…入力電源
１１０…非常電源

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】