专利名称：升降机的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种升降机的控制装置，该升降机具有通过齿轮将马达的驱动力传递给曳引轮(駆動網車)的有齿轮曳引机。
背景技术：
在以往的升降机的控制装置中，提出了如下的升降机的控制装置，即具备测量轿厢重量作为轿厢负载的轿厢负载检测单元、和设定下次停止层的下次停止层设定单元，按照由轿厢负载检测单元得到的轿厢负载和由下次停止层设定单元得到的轿厢移动距离，在曳引机的马达可允许的驱动范围内改变轿厢的最高速度、加速度，由此缩短轿厢的运行时间，提高升降机的运行效率(例如，参照专利文献1)。
专利文献1日本特开2003-238037号公报发明内容在专利文献1记载的升降机的控制装置中，在曳引机的马达可允许的驱动范围内，进行轿厢的最高速度以及加速度的设定，使得能用最短的时间到达所登记的下次停止层。但是，当升降机具备通过齿轮将马达的驱动力传递给曳引轮的有齿轮曳引机的情况下，产生了如下问题由于齿轮的特性，尤其当制动运行时即使是在马达特性的范围内的控制，也不能得到所期望的速度、加速度。另外，还产生了如下问题通过继续进行仅基于马达特性的运行控制，对有齿轮曳引机的齿轮作用过度的负担，反而使运行效率恶化、降低了有齿轮曳引机的寿命。
本发明是为了解决上述课题而提出的，其目的在于提供了一种升降机的控制装置，在具备通过齿轮将马达的驱动力传递给曳引轮的有齿轮曳引机的升降机中，可根据马达特性以及齿轮特性，进行轿厢的最佳运行控制。
与本发明有关的升降机的控制装置，在具备通过齿轮将马达的驱动力传递给曳引轮的有齿轮曳引机的升降机的控制装置中，具备轿厢，在升降机升降路内进行升降；轿厢负载检测单元，检测作用于该轿厢的负载；运行方向检测单元，检测轿厢的运行方向；速度决定单元，根据轿厢负载检测单元以及运行方向检测单元的检测结果，在动力运行时决定与马达特性对应的轿厢的上限速度，在制动运行时决定与有齿轮曳引机的齿轮特性对应的轿厢的上限速度。
本发明在具备通过齿轮将马达的驱动力传递给曳引轮的有齿轮曳引机的升降机的控制装置中，具备轿厢，在升降机升降路内进行升降；轿厢负载检测单元，检测作用于该轿厢的负载；运行方向检测单元，检测轿厢的运行方向；速度决定单元，根据轿厢负载检测单元以及运行方向检测单元的检测结果，在动力运行时决定与马达特性对应的轿厢的上限速度，在制动运行时决定与有齿轮曳引机的齿轮特性对应的轿厢的上限速度，从而，即使在具备通过齿轮将马达的驱动力传递给曳引轮的有齿轮曳引机的升降机中，也能够根据马达特性和齿轮特性进行轿厢的最佳运行控制。
图1是本发明的实施方式1中的升降机的控制装置的结构图。
图2是用于说明本发明的实施方式1中的速度决定单元的动作的图。
图3是表示本发明的实施方式1中的轿厢的速度模式的图。
图4是表示动力运行(power running)中的基于电气装置的轿厢的上限速度的图。
图5是表示制动运行中的基于齿轮热特性的轿厢的上限速度的图。
图6是表示动力运行和制动运行中的轿厢的上限速度的图。
图7是本发明的实施方式2中的升降机的控制装置的结构图。
图8是表示本发明的实施方式2中的轿厢速度的图。
附图标记说明1轿厢；2对重；3主绳索；4曳引轮；5马达；6逆变器；7齿轮；8运行方向检测单元；9轿厢负载检测单元；10马达负载运算单元；11速度决定单元；12速度模式发生单元；13齿轮温度检测单元；14齿轮温度判断单元。
具体实施例方式
为了更详细地说明本发明，按照附图对它进行说明。此外，在各图中，相同或相当的部分标记相同符号，适当地简化或者省略其重复说明。
实施方式1图1是本发明的实施方式1中的升降机的控制装置的结构图。在图1中，1是在升降机升降路内进行升降的轿厢；2是与轿厢1反方向地在升降机升降路内进行升降的对重，对重2整体的重量预先被调整为大致与在轿厢1中乘坐了一半定员的乘客的状态下、即额定载重的一半的载重作用于轿厢1的状态下、与轿厢1整体的重量相等。另外，3是连接在轿厢1和对重2上、吊桶式地悬吊轿厢1和对重2的主绳索；4是通过在外周面形成的绳槽中缠挂主绳索3，与其旋转联动而使轿厢1和对重2升降的有齿轮曳引机的曳引轮；5是由逆变器6供给功率而被驱动的马达；7是由蜗轮蜗杆装置等构成的有齿轮曳引机的齿轮，该蜗轮蜗杆装置将马达5的驱动力传递给曳引轮4。即设置在升降机上的有齿轮曳引机构成为通过齿轮7将马达5的驱动力传递给曳引轮4。
另外，8是运行方向检测单元，检测轿厢1的运行方向；9是轿厢负载检测单元，被设置在轿厢1的地板部分等，根据轿厢1内的搭载载重等，检测作用于轿厢1的负载；10是马达负载运算单元，根据运行方向检测单元8的检测结果以及轿厢负载检测单元9的检测结果，运算作用于马达5的负载。此外，马达负载运算单元10根据从轿厢负载检测单元9输入的轿厢1的搭载载重信息和预先登记的轿厢1的额定载重信息，运算轿厢1的负载比率，根据该负载比率和从运行方向检测单元8输入的运行方向信息，运算作用于马达5的负载。在此，上述负载比率是指作用于轿厢1的搭载载重对额定载重的比例，其在设轿厢1中什么也没搭载的状态下为0％，在额定载重作用于轿厢1的状态下为100％。
另外，11是速度决定单元，根据从马达负载运算单元10输入的马达负载信息，在动力运行时决定与马达5的特性对应的轿厢1的上限速度，在制动运行时决定与有齿轮曳引机的齿轮7的特性对应的轿厢1的上限速度。在此，上述动力运行是指由电源供给的能量、从电源侧通过逆变器6及马达5等向轿厢1侧提供的情况，具体地说，相当于在轿厢1的重量比对重2的重量重时的轿厢1的上升运行、和在轿厢1的重量比对重2的重量轻时的轿厢1的下降运行。另外，上述制动运行是指由轿厢1的升降产生的能量、从轿厢1侧通过马达5以及逆变器6等向电源侧提供的情况，具体地说，相当于在轿厢1的重量比对重2的重量重时的轿厢1的下降运行、和在轿厢1的重量比对重2的重量轻时的轿厢1的上升运行。
图2是用于说明本发明的实施方式1中的上述速度决定单元11的动作的图。在图2中，动力运行时的轿厢1的上限速度根据马达5的特性、例如马达5的电气允许的驱动范围而设定，另外，制动运行时的轿厢1的上限速度根据有齿轮曳引机的齿轮7的特性、例如齿轮7的热允许的动作范围而设定。此外，在图2中表示了额定载重作用于轿厢1时的轿厢1的上限速度、在动力运行时以及制动运行时都被设定为60米/分的情况。关于这样的轿厢1的上限速度的设定将在后面叙述。
例如，在从马达负载运算单元10输入的轿厢1的负载比率是80％、运行方向信息是上升运行(UP)时，即，在负载比率为80％的动力运行时(设负载比率为50％时是平衡状态)，由速度决定单元11决定轿厢1的上限速度为75米/分，并作为轿厢1的速度信息输出。另外，由马达负载运算单元10输入的轿厢1的负载比率是95％、运行方向信息是下降运行(DN)时，即，在负载比率为95％的制动运行时，决定轿厢1的上限速度为60米/分，并作为轿厢1的速度信息输出。
另外，图1中的12是速度模式发生单元，其根据从速度决定单元11输入的轿厢1的速度信息等，产生用于控制逆变器6的速度模式。此外，只要能按从速度决定单元11输入的每个速度信息而产生适当的速度模式，则该速度模式发生单元12的结构可以是任意结构。例如，根据从速度决定单元11输入的速度信息、从马达负载运算单元10输入的负载比率信息、从未图示的目的地层登记装置输入的目的地层信息、以及表示轿厢1的当前位置的轿厢位置信息等，决定轿厢1的加速度及最高升降速度，作成速度模式，使得轿厢1以最短时间到达所登记的目的地层。
此外，图3是表示根据图2所示的轿厢1的上限速度而作成的速度模式的一个例子。在图3中，从P1到P3是在同一路径进行升降时作成的负载比率不同的速度模式。此外，从图3所示的速度模式P1到P3中，为了简化图示，加速度及减速度被设定为固定值。
其次，详细说明由上述速度决定单元11设定的轿厢1的上限速度。
在图1中，设轿厢1的速度为V，设轿厢1的重量为M，设对重2的重量为m时，伴随轿厢1升降的能量Pm由下面式子算出(在以下的计算式中省略了系数。)。
式1Pm＝V·(M-m)动力运行时，从电源侧向轿厢1供给Pm的能量。此外，在从电源到逆变器6的电线、逆变器6、马达5以及齿轮7等中，产生与提供给轿厢1的能量Pm成比例的能量损失。在此，当轿厢1的搭载载重减少、轿厢1的重量M从额定载重作用时的重量M0减少到M′的情况下，如果轿厢1的速度V是额定速度V0不变，则上述Pm的值理所当然变小。即，提供给上述电线、逆变器6、马达5以及齿轮7等的能量也减少。因此，在马达5等各电气装置的电气性能、即在动作能力上产生余量，从而能够将轿厢1的速度V提高到上述Pm的值与在额定载重作用时的轿厢1的重量M0以及额定速度V0时算出的值相同为止。将此时的轿厢1的速度设为V′，则下面的式子成立。
式2Pm0＝V0·(M0-m)＝V′·(M′-m)此外，图4是表示上式的关系的图，示出了与动力运行时的马达5的电气特性对应的轿厢1的上限速度。
另外，制动运行时，能量从轿厢1侧经由齿轮7、马达5以及逆变器6等提供给电源侧，但在齿轮7、马达5、逆变器6等中与动力运行时一样产生能量损失。此外，在齿轮7中产生的能量损失比在马达5等电气装置中产生的能量损失大，特别是在齿轮7由蜗轮蜗杆装置构成的情况下，该倾向变得显著。因此，即使制动运行时在轿厢1侧产生了与动力运行时从电源侧供给的能量相同量的能量，提供给马达5等电气装置的能量，经由能量损失大的齿轮7，而与其相应地，制动运行时也比动力运行时小。即，在制动运行时，即使在额定载重作用于轿厢1的情况下，马达5等电气装置也在电气操作能力上产生余量。因此，当仅着眼于马达5等电气装置时，即使在额定载重作用于轿厢1的情况下的制动运行时，也可提高轿厢1的速度。
另一方面，制动运行时在齿轮7产生的能量损失表示为与动力运行时在齿轮7产生的能量损失几乎相等的值。例如，对传动比是67∶1的齿轮7进行计算时，将轿厢1侧的能量设为Pm时，动力运行时齿轮7的能量损失Lm、以及制动运行时齿轮7的能量损失Lb，分别由以下的式子算出。
式3Lm＝Pm/η-Pm·(1-η)/ηLb＝Pm-γPm＝Pm·(1-γ)在此，η表示动力运行时齿轮7的效率(动力时效率)，γ表示制动运行时齿轮7的效率(制动时效率)。此外，关于上述动力时效率η和制动时效率γ，当传动比是67∶1时，有η＝0.63而γ＝0.39的数据。因此，将上述值代入式3时，得到动力运行时的能量损失Lm＝0.59Pm、而制动运行时的能量损失Lb＝0.61Pm的结果。
这样，在齿轮7产生的能量损失在动力运行时和制动运行时表示为大致相等的值，因此，在动力运行时和制动运行时也大致相等地产生伴随能量损失的发热。通常，齿轮7的动作能力受构成齿轮7的各齿轮的温度特性而不是其机械强度的限制。因此，在制动运行时，即使马达5等电气装置的电气动作能力富有余量，但由于齿轮7的动作能力由伴随能量损失的发热所限制，因此不能超过齿轮7的动作能力来提高轿厢1的速度。
此外，当制动运行时减少轿厢1的搭载载重、轿厢1的重量M从额定载重作用时的重量M0减少到M′的情况下，如果轿厢1的速度V是额定速度V0不变，则在齿轮7产生的发热量理所当然变小，能够将轿厢1的速度V提高到上述Pm的值与在额定载重作用时的轿厢1的重量M0以及额定速度V0时被算出的值变成相同为止。将此时的轿厢1的速度设为V′，则下面的式子成立。
式4Pm0＝V0·(M0-m)＝V′·(M′-m)图5是表示上式关系的图，示出了与制动运行时的齿轮7的温度特性对应的轿厢1的上限速度。
在图4和图5中，表示了与马达5的特性以及齿轮7的特性对应的轿厢1的上限速度、在轿厢1的重量M和对重2的重量m相等的平衡状态(M＝m)下可无限变大，但在实际运行中，由于安全装置等其他限制而存在规定的上限速度。图6是表示还考虑了上述安全装置等限制的动力运行时和制动运行时轿厢1的上限速度的图。在图6中，动力运行时，基于电气装置、其中特别是马达5的电气特性的上限速度，比基于齿轮7的热特性的上限速度低。因此，由速度决定单元11设定的轿厢1的上限速度主要由马达5的电气特性所决定。另外，即使在动力运行时，在M＝m的平衡状态附近，根据安全装置等限制来决定上限速度。另一方面，制动运行时，基于齿轮7的热特性的上限速度，比基于马达5的电气特性的上限速度大幅降低。因此，速度决定单元11设定的轿厢1的上限速度，主要由齿轮7的热特性所决定。此外，即使制动运行时、在M＝m的平衡状态附近，也根据安全装置等限制来决定上限速度。
根据本发明的实施方式1，在动力运行时根据马达5的特性，另外在制动运行时根据齿轮7的特性，分别决定形成速度模式时的轿厢1的上限速度，由此可进行轿厢1的最佳运行控制，提高升降机的运行效率。即，在升降机运行中，可防止过度的负担作用于齿轮7而恶化运行效率、或由齿轮7产生的过度热而降低有齿轮曳引机的寿命。
实施方式2图7是本发明的实施方式2中的升降机的控制装置的结构图。在图7中，13是齿轮温度检测单元，检测有齿轮曳引机的齿轮7的温度；14是齿轮温度判断单元，判断由齿轮温度检测单元13检测出的齿轮7的温度是否超过了规定值。此外，上述齿轮温度检测单元13既可以直接检测齿轮7的温度，也可以根据齿轮7使用的齿轮油等的温度、间接地检测齿轮7的温度。其他的结构与实施方式1相同。
其次，对具有上述结构的升降机的控制装置的动作进行说明。
与实施方式1一样，马达负载运算单元10根据运行方向检测单元8的检测结果和轿厢负载检测单元9的检测结果，检测作用于马达5的负载。另外，速度决定单元11根据由马达负载运算单元10输入的马达负载信息以及齿轮温度判断单元14的判断结果，在动力运行时决定与马达5的特性对应的轿厢1的上限速度，在制动运行时决定与有齿轮曳引机的齿轮7的特性对应的轿厢1的上限速度。
图8是用于说明本发明的实施方式2中的上述速度决定单元11的动作的图。在图8中，与实施方式1一样，根据马达负载运算单元10的运算结果，按照马达5的特性，设定动力运行时的轿厢1的上限速度。另一方面，根据齿轮温度判断单元14的判断结果以及马达负载运算单元10的运算结果，按照齿轮7的特性，设定制动运行时的轿厢1的上限速度。即，当制动运行时由齿轮温度判断单元14判断为有齿轮曳引机的齿轮7的温度没有超过规定值的情况下，与实施方式1一样，速度决定单元11根据齿轮7的热允许的动作范围决定所设定的轿厢1的上限速度。
与此相对，在制动运行时由齿轮温度判断单元14判断为有齿轮曳引机的齿轮7的温度超过了规定值的情况下，速度决定单元11决定上限速度，该上限速度抑制成小于等于由齿轮温度判断单元14判断为有齿轮曳引机的齿轮7的温度没有超过规定值时的轿厢1的上限速度。即，构成为如下当制动运行时齿轮7的温度超过规定值的情况下，通过比通常运行时的上限速度更抑制轿厢1的上限速度，从而抑制齿轮7产生的热，将升降机运行效率的恶化及有齿轮曳引机的寿命降低防患于未然。此外，其他达到了与实施方式1同样的动作及效果。
权利要求
1.一种升降机的控制装置，该升降机具备通过齿轮将马达的驱动力传递给曳引轮的有齿轮曳引机，其特征在于，具备轿厢，在升降机升降路内进行升降；轿厢负载检测单元，检测作用于该轿厢的负载；运行方向检测单元，检测前述轿厢的运行方向；速度决定单元，根据前述轿厢负载检测单元以及前述运行方向检测单元的检测结果，在动力运行时决定与前述马达特性对应的前述轿厢的上限速度，在制动运行时决定与前述有齿轮曳引机的前述齿轮特性对应的前述轿厢的上限速度。
2.根据权利要求1所述的升降机的控制装置，其特征在于，根据有齿轮曳引机的齿轮的温度特性，设定由速度决定单元决定的制动运行时的上限速度。
3.一种升降机的控制装置，该升降机具备通过齿轮将马达的驱动力传递给曳引轮的有齿轮曳引机，其特征在于，具备轿厢，在升降机升降路内进行升降；轿厢负载检测单元，检测作用于该轿厢的负载；运行方向检测单元，检测前述轿厢的运行方向；齿轮温度判断单元，检测前述有齿轮曳引机的前述齿轮的温度，判断前述齿轮的温度是否超过了规定值；速度决定单元，根据前述轿厢负载检测单元和前述运行方向检测单元的检测结果以及前述齿轮温度判断单元的判断结果，在动力运行时决定与前述马达特性对应的前述轿厢的上限速度，在制动运行时决定与前述有齿轮曳引机的前述齿轮特性对应的前述轿厢的上限速度。
4.根据权利要求3所述的升降机的控制装置，其特征在于，速度决定单元，在动力运行时根据轿厢负载检测单元以及运行方向检测单元的检测结果，决定与马达特性对应的轿厢的上限速度，在制动运行时根据前述轿厢负载检测单元和前述运行方向检测单元的检测结果以及齿轮温度判断单元的判断结果，决定与有齿轮曳引机的齿轮特性对应的前述轿厢的上限速度。
5.根据权利要求3或4所述的升降机的控制装置，其特征在于，根据有齿轮曳引机的齿轮的温度特性，设定由速度决定单元决定的制动运行时的上限速度。
6.根据权利要求3或4所述的升降机的控制装置，其特征在于，速度决定单元，当由齿轮温度判断单元判断为有齿轮曳引机的齿轮温度超过了规定值时，将制动运行时的轿厢的上限速度抑制为小于等于制动运行时由前述齿轮温度判断单元判断为前述有齿轮曳引机的前述齿轮的温度没有超过规定值时的前述轿厢的上限速度。
7.根据权利要求5所述的升降机的控制装置，其特征在于，速度决定单元，当由齿轮温度判断单元判断为有齿轮曳引机的齿轮温度超过了规定值时，将制动运行时的轿厢的上限速度抑制为小于等于制动运行时由前述齿轮温度判断单元判断为前述有齿轮曳引机的前述齿轮的温度没有超过规定值时的前述轿厢的上限速度。
8.根据权利要求3或4所述的升降机的控制装置，其特征在于，齿轮温度判断单元，根据有齿轮曳引机的齿轮上使用的齿轮油的温度，检测前述齿轮的温度。
9.根据权利要求5所述的升降机的控制装置，其特征在于，齿轮温度判断单元，根据有齿轮曳引机的齿轮上使用的齿轮油的温度，检测前述齿轮的温度。
10.根据权利要求1至4中任意一项所述的升降机的控制装置，其特征在于，有齿轮曳引机的齿轮由蜗轮蜗杆装置构成。
11.根据权利要求5所述的升降机的控制装置，其特征在于，有齿轮曳引机的齿轮由蜗轮蜗杆装置构成。
12.根据权利要求6所述的升降机的控制装置，其特征在于，有齿轮曳引机的齿轮由蜗轮蜗杆装置构成。
13.根据权利要求7所述的升降机的控制装置，其特征在于，有齿轮曳引机的齿轮由蜗轮蜗杆装置构成。
14.根据权利要求8所述的升降机的控制装置，其特征在于，有齿轮曳引机的齿轮由蜗轮蜗杆装置构成。
15.根据权利要求9所述的升降机的控制装置，其特征在于，有齿轮曳引机的齿轮由蜗轮蜗杆装置构成。
全文摘要
提供一种升降机的控制装置，在具备通过齿轮将马达的驱动力传递给曳引轮的有齿轮曳引机的升降机中，可根据马达特性及齿轮特性进行轿厢的最佳运行控制。在具备通过齿轮将马达的驱动力传递给曳引轮的有齿轮曳引机的升降机的控制装置中，具备轿厢，在升降机升降路内进行升降；轿厢负载检测单元，检测作用于该轿厢的负载；运行方向检测单元，检测轿厢的运行方向；速度决定单元，根据轿厢负载检测单元以及运行方向检测单元的检测结果，在动力运行时决定与马达特性对应的轿厢的上限速度，在制动运行时决定与有齿轮曳引机的齿轮特性对应的轿厢的上限速度。
文档编号B66B1/30GK1861508SQ200610079130
公开日2006年11月15日 申请日期2006年5月10日 优先权日2005年5月10日
发明者野村正实 申请人:三菱电机大楼技术服务株式会社