特開 2023-108651 工事用エレベータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023108651

(43)【公開日】2023-08-07

(54)【発明の名称】工事用エレベータ

(51)【国際特許分類】

   B66B 9/02 20060101AFI20230731BHJP

   B66B 1/34 20060101ALI20230731BHJP

【ＦＩ】

B66B9/02 A

B66B1/34 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022009803

(22)【出願日】2022-01-26

(71)【出願人】

【識別番号】592217141

【氏名又は名称】サノヤス・エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100195752

【弁理士】

【氏名又は名称】奥村 一正

(72)【発明者】

【氏名】寺田 圭

(72)【発明者】

【氏名】神尾 勇治

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 宏紀

(72)【発明者】

【氏名】石井 高広

【テーマコード（参考）】

3F301

3F502

【Ｆターム（参考）】

3F301AA13

3F301BA08

3F502NA14

(57)【要約】

【課題】インバータや誘導モータの容量を増やさずに、高層化をなし得る工事用エレベータを実現することを課題とする。
【解決手段】
工事用エレベータにおける制御装置であって、複数の誘導モータ２（２ａ、２ｂ、２ｃ）及び前記複数の誘導モータ２（２ａ、２ｂ、２ｃ）で回転駆動されるピニオンギヤを有した搬器１と、前記ピニオンギヤが噛み合うラック５と、前記複数の誘導モータ２（２ａ、２ｂ、２ｃ）を制御する制御装置３と、前記制御装置３から前記搬器１における前記複数の誘導モータ２（２ａ、２ｂ、２ｃ）まで伸びるケーブル４と、を備え、前記制御装置３は、ベクトル制御により前記複数の誘導モータ２（２ａ、２ｂ、２ｃ）を駆動する一のインバータ６を有し、前記ピニオンギヤの回転により前記搬器が前記ラック５に沿って上昇又は下降することを特徴とする工事用エレベータ１０とした。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

工事用エレベータにおける制御装置であって、
複数の誘導モータ及び前記複数の誘導モータで回転駆動されるピニオンギヤを有した搬器と、
前記ピニオンギヤが噛み合うラックと、
前記複数の誘導モータを制御する制御装置と、
前記制御装置から前記搬器における前記複数の誘導モータまで伸びるケーブルと、を備え、
前記制御装置は、ベクトル制御により前記複数の誘導モータを駆動する一のインバータを有し、前記ピニオンギヤの回転により前記搬器が前記ラックに沿って上昇又は下降することを特徴とする工事用エレベータ。

【請求項2】

前記複数の誘導モータは、前記ケーブルを介して並列に前記インバータの出力端子に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の工事用エレベータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建築現場で使用される工事用エレベータであって、搬器に搭載された複数のモータを１台のインバータでベクトル制御して駆動するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、ビルが高層化することに伴い、ビルの建築現場で使用される工事用エレベータも高層化している。デパート等の常設エレベータと違い、工事用エレベータはビル建築の進捗に合わせて長さを伸ばしていく必要があるため、ワイヤーロープを用いた滑車部駆動方式ではなく、搬器にモータを搭載して上下動させている。このため、重い搬器を上下動させるのに複数のモータを搭載してトルクを稼ぐとともに、地上又は地下に設置されたインバータから高層階まで届くような長いケーブルで信号を送ってモータ駆動する必要がある。

【0003】

従来の工事用エレベータにおけるモータは複数の誘導モータを搬器に搭載し、電圧と周波数の比を一定にしたＶ／Ｆ制御行っていた。しかしながら、ビルの高層化に伴ってケーブル長が長くなることで、搬器の重量が重く、また電圧降下が大きくなるため高層化に限界があった。

【0004】

特許文献１には、インバータを搬器に搭載して、インバータと誘導モータとのケーブル長を短くした構成が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

特許文献１：特開２００３－２３８０５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載のものは、インバータの重量が搬器の重量に加わるので、上下動させる誘導モータの数か容量を増やさなければならず、電力消費が大きくなりコストがかさむ恐れがあるという問題があった。

【0007】

本発明は、上記問題点を解決して、インバータや誘導モータの容量を増やさずに、高層化をなし得る工事用エレベータを実現することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために本発明は、工事用エレベータにおける制御装置であって、
複数の誘導モータ及び前記複数の誘導モータで回転駆動されるピニオンギヤを有した搬器と、
前記ピニオンギヤが噛み合うラックと、
前記複数の誘導モータを制御する制御装置と、
前記制御装置から前記搬器における前記複数の誘導モータまで伸びるケーブルと、を備え、
前記制御装置は、ベクトル制御により前記複数の誘導モータを駆動する一のインバータを有し、前記ピニオンギヤの回転により前記搬器が前記ラックに沿って上昇又は下降することを特徴とする工事用エレベータを提供するものである。

【0009】

この構成により、ベクトル制御により消費電力及び電圧降下が低減することで、ケーブルを細くしてより高層化を可能とすることができる。

【0010】

工事用エレベータであって、前記複数の誘導モータは、前記ケーブルを介して並列に前記インバータの出力端子に接続されている構成としてもよい。

【0011】

この構成により、インバータは複数の誘導モータを１台の誘導モータとして制御でき、容易に複数の誘導モータをベクトル制御により駆動することができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明の工事用エレベータにより、消費電力を低減することでビルの高層化に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施例１における工事用エレベータを説明する図である。

【図2】本発明の実施例１におけるインバータと誘導モータを説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【実施例0014】

本発明の実施例１について、図１～図２を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１における工事用エレベータを説明する図である。図２は、本発明の実施例１におけるインバータと誘導モータを説明する図である。

【0015】

実施例１における工事用エレベータ１０は、略垂直に建てられたラック５に沿って搬器１が上昇又は下降するように構成されている。搬器１の下部には、複数の誘導モータ２（２ａ、２ｂ、２ｃ）が設けられ、それぞれ図示しないピニオンギヤを備え、このピニオンギヤを複数の誘導モータ２（２ａ、２ｂ、２ｃ）が駆動することでラック５に噛み合って回転し搬器１を上昇又は下降させることができる。

【0016】

なお、実施例１においては、複数の誘導モータ２（２ａ、２ｂ、２ｃ）に、それぞれピニオンギヤを備えた構成としたが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、複数の誘導モータ２（２ａ、２ｂ、２ｃ）で１個のピニオンギヤを備えた構成としてもよい。

【0017】

搬器１のラック５とは反対側の面には図示しない各階のフロア及び各階扉があり、搬器１が各階に停止し、図示しない搬器１の扉及び各階扉を開放することで、人や荷物が乗り降りできる。

【0018】

ラック５の高さはビルの建築が進捗するにしたがって上方に伸ばすことで所定の階まで搬器１を上昇させることができる。また、逆にビル建築が完成すると、工事用エレベータ１０は上からラック５を解体して撤収する。

【0019】

なお、実施例１においては、搬器１の下部に複数の誘導モータ２（２ａ、２ｂ、２ｃ）を設けるように構成したが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、複数の誘導モータ２（２ａ、２ｂ、２ｃ）を搬器１の上部に設けてもよいし、搬器１の側部に設けてもよく、搬器１における任意の位置に設けることができる。

【0020】

また、実施例１においては、搬器１から乗り降りする方向をラック５の反対側としたが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、搬器１の側面（図１における手前側又は奥行側）から乗り降りするようにしてもよい。

【0021】

複数の誘導モータ２（２ａ、２ｂ、２ｃ）は、地上又は地下に設置された制御装置３により制御駆動される。制御装置３には、１台のインバータ６が設けられ、ケーブル４により複数の誘導モータ２（２ａ、２ｂ、２ｃ）に接続されている。制御装置３は地上又は地下にあり、複数の誘導モータ２（２ａ、２ｂ、２ｃ）が設けられた搬器１は地上又は地下付近から最上階まで上昇を行うため、ケーブル４は最上階までの長さを必要とする。このため、ケーブル４の重量は大きく、揚程３００ｍの場合で約１．２トンとなる。

【0022】

インバータ６は、ベクトル制御を行って複数の誘導モータ２（２ａ、２ｂ、２ｃ）を駆動制御している。図２に示すように、インバータ６の出力端子からケーブル４を介して並列に複数の誘導モータ２（２ａ、２ｂ、２ｃ）の入力端子に接続され、これにより、インバータ６からみた誘導モータは１台であるとして制御を行っている。

【0023】

インバータ６がベクトル制御を行うことで、トルク分電流と励磁電流とを分けて考え、モータ電流の方向をベクトル制御できる。そのため、誘導モータにおいて発生する「すべり（固定子の回転周波数に対する回転子の回転周波数の遅れ）」分をリアルタイムに計算して誘導モータに印加でき、誘導モータの回転数は負荷の大きさによって変化せず一定速度制御をすることができる。特に、低速時の電流を軽減できる。実際の実験では、Ｖ／Ｆ制御に比べて約２／３まで消費電流を抑えることができた（表１参照）。

【0024】

一般にベクトル制御により複数の誘導モータを駆動することは困難と考えられてきたが、実施例１においては、複数の誘導モータを１台の誘導モータとして制御することで、複数の誘導モータ２（２ａ、２ｂ、２ｃ）を１台のインバータ６で駆動制御することができた。実施例１においては、エンコーダによるフィードバックなしに制御を行っているが、インバータ６から複数の誘導モータ２（２ａ、２ｂ、２ｃ）へ出力する電流と電圧を参照することで、出力波形を修正し、より細かく速度制御を行うことができる。

【0025】

実施例１におけるベクトル制御を行うことで、従来のＶ／Ｆ制御に比べて、消費電力を大幅に低減することができる。表１に、実験を行ったときの上昇時の最大電流の実測値、下降時の最大電流の実測値をＶ／Ｆ制御時及びベクトル制御時毎に示す。

【0026】

表１
｜制御方式 ｜ 上昇時の最大電流 ｜ 下降時の最大電流 ｜
｜Ｖ／Ｆ制御 ｜ １５４Ａ ｜ ６２．６Ａ ｜
｜ベクトル制御 ｜ １０４Ａ ｜ ５０．４Ａ ｜
注）ケーブル径３８ｓｑ－４Ｃ、ケーブル長２００ｍで実施

【0027】

なお、実施例１においては、３個の誘導モータ２（２ａ、２ｂ、２ｃ）を使用することとしたが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、４個以上の誘導モータを使用してもよいし、２個の誘導モータを使用するようにしてもよい。

【0028】

このように、消費電力（電流）を低減することにより、ケーブル径を細くして負荷を軽減することができ、誘導モータの負荷を減らすことができるため誘導モータの個数を減らすことが可能である。また、ケーブル径を細くして負担重量を軽減することで電圧降下を減らして、より長いケーブル長の重量を同じ定格モータで使用できるため、工事用エレベータの高層化が実現できる。

【0029】

このように実施例１においては、工事用エレベータにおける制御装置であって、
複数の誘導モータ及び前記複数の誘導モータで回転駆動されるピニオンギヤを有した搬器と、
前記ピニオンギヤが噛み合うラックと、
前記複数の誘導モータを制御する制御装置と、
前記制御装置から前記搬器における前記複数の誘導モータまで伸びるケーブルと、を備え、
前記制御装置は、ベクトル制御により前記複数の誘導モータを駆動する一のインバータを有し、前記ピニオンギヤの回転により前記搬器が前記ラックに沿って上昇又は下降することを特徴とする工事用エレベータにより、消費電力及び電圧降下が低減することで、ケーブルを細くしてより高層化を可能とすることができる。

【産業上の利用可能性】

【0030】

本発明における工事用エレベータにより、高層化するビルの建築現場におけるエレベータの分野に広く用いることができる。

【符号の説明】

【0031】

１：搬器
２（２ａ、２ｂ、２ｃ）：誘導モータ
３：制御装置
４：ケーブル
５：ラック
６：インバータ
１０：工事用エレベータ

【図1】

【図2】