電梯設備用卷揚機的控制裝置、控制方法以及控制裝置的修改方法

2024-01-25 14:33:15

專利名稱：電梯設備用卷揚機的控制裝置、控制方法以及控制裝置的修改方法
技術領域：
本發明涉及一種在電梯設備中使用的電梯設備用卷揚機，尤其是涉及ー種具有制動機構的電梯設備用卷揚機的控制裝置、控制方法以及控制裝置的修改方法。
背景技術：
在最近的電梯設備中，以抑制建築物的高度為目的，不在升降通道的上部設置用於收納電梯設備用卷揚機(以下簡稱為「卷揚機」)等機械設備的機械室，而將機械設備設置在升降通道內的所謂無機械室電梯得到了普及。在該無機械室電梯中，原本設置在機械室內的包括卷揚機在內的所有設備均設置在升降通道內。 用於將卷揚機設置在升降通道內的結構可以採用各種結構，但為了將卷揚機設置在電梯轎廂和升降通道牆壁之間的比較窄小的空間，需要採用以與升降通道牆壁相對向的方式設置的薄型的卷揚機。作為已知的薄型卷揚機，例如在專利文獻I的日本國專利特開昭59-144835號公報中公開了ー種安裝有電磁式制動機構(以下簡稱為「電磁製動裝置」)的薄型卷揚機，其通過固定在框體上的主軸將繩輪支撐成可以旋轉，在將定子安裝在框體上的同時，在繩輪上設置與定子對向設置的轉子以構成外轉子型的電動機，並且在通過設置在卷揚機上的電動機進行控制運行之後，在需要使電梯轎廂停止吋，將制動墊按壓在與轉子一體旋轉的制動鼓的外周部上以進行制動。在先技術文獻專利文獻專利文獻I日本國專利特開昭59-144835號公報

發明內容
在現有的卷揚機中，轉子與定子相對向地設置，在轉子上形成有制動鼓，在位於制動鼓外側的框體部分上設置有電磁製動裝置。因此，在構成卷揚機的電動機動作時在定子線圈和轉子中產生的熱傳遞到制動鼓中。在該電動機頻繁地進行動作的情況下，因定子線圈和轉子產生的熱，制動鼓的溫度上升到比框體溫度更高的溫度，從而使制動鼓發生大的熱膨脹。制動鼓膨脹後,制動鼓與用於驅動固定在框體部分上的和制動鼓對向的制動墊的電磁驅動裝置之間的距離發生變動。具體來說是，在制動鼓的外周膨脹時，會出現與該制動鼓接觸和分離的制動墊與制動鼓之間的對向空隙部分的距離過度縮小的現象。因此，在通常的設計規格中，考慮到在電動機動作時所產生的熱膨脹的影響，將沒有產生熱膨脹時的對向空隙部分的距離設定得大一點，以確保熱膨脹時制動鼓與制動墊的對向空隙部分具有必要的規定距離。不過，最近使用者在電梯設備的電梯轎廂的平穩運行方面以及抑制電梯設備所產生的噪音的方面提出了更為嚴格的要求。另ー方面，如上所述，由於正常狀態下的對向空隙部分的設定距離大，使得在制動鼓發生了熱膨脹時的到制動開始所需的時間與制動鼓沒有發生熱膨脹時的到制動開始所需的時間不同，所以會給電梯轎廂的平穩運行帶來不利的影響。此外，由於對向空隙部分的設定距離大，所以在電磁驅動裝置消磁後，制動墊與制動鼓發生強烈碰撞而產生大的噪聲，存在會導致卷揚機設置樓層的居住者不滿等問題。本發明的目的在於提供一種電梯設備用卷揚機的控制裝置以及控制方法，使得能夠將制動墊與制動鼓之間的對向空隙部分的距離保持在適當的距離，從而能夠使電梯實現 平穩的運行，並且能夠抑制噪聲的產生。解決方案本發明的控制裝置的特徵在於，在通過電磁製動裝置的制動墊對設置在構成電動機的轉子上的制動鼓進行制動或者釋放制動的卷揚機中使用，當所述制動墊和所述制動鼓的對向空隙部分的距離在規定值以上時，通過制動墊對制動鼓進行制動，並且使構成電動機的定子線圈通電，由此利用定子線圈自身的發熱至少對轉子以及制動鼓進行預熱。發明效果即使在制動鼓與制動墊之間的溫度低，制動鼓與制動墊之間的對向空隙部分的距離較大的情況下，也能夠利用定子線圈自身的發熱至少使轉子以及制動鼓的溫度上升，所以能夠使制動鼓與制動墊之間的對向空隙部分的距離變為規定值，能夠解決由於制動鼓發生了熱膨脹時的到制動開始所需的時間與制動鼓沒有發生熱膨脹時的到制動開始所需的時間不同而給電梯轎廂的平穩運行帶來不利的影響的問題以及由於對向空隙部分的設定距離大，所以在電磁驅動裝置消磁後，制動墊與制動鼓發生強烈碰撞而產生大的噪聲的問題等。


圖I是表示無機械室電梯設備的一般結構的截面圖。圖2是升降通道內設置有電梯轎廂、平衡重和電梯設備用卷揚機時的截面圖。圖3是圖I所示的電梯設備用卷揚機的正視圖。圖4是圖3所示的電梯設備用卷揚機的截面圖。圖5是表示本發明ー實施例所涉及的電梯設備用卷揚機的控制裝置結構的方塊圖。圖6是表示圖5所示的控制裝置的預熱運行程序處理的流程圖。圖7是用於說明本發明其他實施例所涉及的電梯設備用卷揚機的控制裝置的改寫方法的結構圖。
具體實施例方式第一實施例以下參照附圖對本發明ー實施例所涉及的電梯設備用卷揚機進行說明。圖I是用於說明無機械室電梯的一般結構的截面圖，圖中的參考符號10表示設置在建築物內的升降通道，其內部收納有電梯。電梯主要由電梯轎廂11和平衡重12以及卷揚機13構成，電梯轎廂11的下部安裝有滑輪14，平衡重12上安裝有滑輪15，卷揚機13的旋轉軸(等於電動機的旋轉軸)上安裝有繩輪16。卷揚機13設置在升降通道10的最底部的地板面上，但也可以構造成安裝在固定於升降通道10的最頂部附近的梁上。梁17固定在升降通道10的上部，該梁17上安裝有中間滑輪18A，18B,通過該等中間滑輪18A，18B來改變主吊索19的卷繞方向。主吊索19的一端安裝在升降通道10的上部壁面，從該一端起依次經過平衡重12的滑輪15、第一中間滑輪18A、卷揚機13的繩輪16、第二中間滑輪18B以及電梯轎廂11的 滑輪14，其另一端設置在升降通道10的上部壁面上。吊索卷繞採用2 I的吊索卷繞方法，利用動滑輪的原理來降低所需的卷揚機13的卷揚カ。平衡重12的下部設置有用於緩衝平衡重12發生碰撞時的衝擊カ的緩衝器191，在電梯轎廂11的下部設置有用於緩衝電梯轎廂11發生碰撞時的衝擊カ的緩衝器。在上述電梯中，通過未圖示的控制器向卷揚機13的電動機和制動機構等發出運行指令，電梯轎廂11根據該運行指令朝著建築物的指定樓層進行升降動作。圖2是設置有使用了作為本發明的對象的薄型的電梯用卷揚機的電梯的升降通道10的截面圖。通過未圖示的主吊索19連接的電梯轎廂11和平衡重12以可進行升降的方式設置在升降通道10內。薄型卷揚機13設置在升降通道10和電梯轎廂11之間的間隙內，該薄型卷揚機13由收納構成電動機部分的定子的框體組合體20、與定子對向設置且構成電動機部分的轉子以及與該轉子一體構成且一體地形成有卷繞主吊索19的繩輪16的繩輪組合體21構成，並且被構造成使繩輪16和轉子一起旋轉而通過主吊索19使電梯轎廂11在上下方向進行升降。由於該薄型卷揚機13的檢修作業通常從電梯轎廂11側進行，所以將卷揚機13的框體組合體20朝著電梯轎廂11側設置。圖3是電梯設備用卷揚機13的正視圖，如圖3所示，兩端分別與電梯轎廂11和平衡重12連接的主吊索19卷繞到設置在電梯設備用卷揚機13的正面側的繩輪16上後，其兩個端部分別朝向上方延伸。繩輪16以可旋轉的方式保持在框體組合體20上，在繩輪16的外周部與框體組合體20之間構成有外轉子型的電動機，該外轉子型的電動機的轉子側的外周面作為制動鼓22使用。該制動鼓22與繩輪16的外周一體地構成，在外轉子型的電動機驅動下旋轉，並通過分別設置在框體組合體20的上下部分的結構相同的ー對電磁製動裝置23實施制動。電磁製動裝置23具有與制動鼓22的外周面接觸的制動墊24、用於保持該制動墊24的制動墊保持部分25、將制動墊24按壓在制動鼓22的外周面上以對繩輪16施加制動力的制動彈簧26、以及壓縮該制動彈簧26以將制動墊24從制動鼓22的外周面釋放而使繩輪16恢復到可旋轉狀態的電磁驅動繞組部分27。制動彈簧26具有將內置在電磁製動裝置23中的可動鐵心28朝著制動鼓22側按壓，其結果使可動鐵心28經由制動墊保持部分25將制動墊24緊緊地按壓在制動鼓22的外周面上以將繩輪16維持在制動狀態的功能。與此相対，電磁驅動繞組部分27具有電磁體的功能，通過使電流流過電磁驅動繞組部分27，其內部的定子被勵磁而吸引可動鐵心28，所以可動鐵心28克服制動彈簧26的彈カ將制動墊24朝著離開制動鼓22的方向驅動，以此來解除制動力。
因此，在切斷構成電磁體的電磁驅動繞組部分27的通電後，電磁驅動繞組部分27被消磁，由此依靠制動彈簧26的彈カ將制動墊24按壓在制動鼓22的外周面上以對繩輪16進行制動。此時，ニ個電磁製動裝置23的制動墊24與制動鼓22接觸的位置如圖所示上下對稱地相對向，所以從制動墊24施加到制動鼓22上的按壓カ通過雙方的電磁製動裝置23被抵消，繩輪16不會朝彎曲方向傾斜。以下根據圖4對卷揚機13的具體結構進行說明。框體組合體20的框體主體29具有形成在其中心部分的輪轂部分30，固定主軸31的一端插入並固定在該輪轂部分30內。此外，繩輪組合體21以可旋轉的方式支撐在該固定主軸31的自由端側，由此構成懸臂支撐結構的電動機。位於框體主體29的輪轂部分30的外周側的圓環狀的收納凹部32中收納有構成電動機部分的定子33 (包括定子線圈部分)的電機部件。繩輪殼體35以可旋轉的方式通過軸承34支撐在固定主軸31的自由端側，該繩輪殼體35與繩輪16和構成電動機部分的轉子36等的電機部分一體構成。其中，框體主體29通過鑄鐵等鑄造成大致的形狀後，對需要尺寸精度的部分進行機械加工來製作。如上所述，框體主體29通過鑄造方法製造，其中心部分一體地形成有中空狀的輪轂部分30，並且其外周部分形成有大致圓筒形狀的有底的圓環狀收納凹部32，該收納凹部32的內部可以收納定子33(包括定子線圈部分)等。利用該收納凹部32將轉子36隔著規定的間隙與定子33相對向地設置，在該轉子36的內周面固定有多個永久磁體37。由此,構成外轉子型電動機的轉子。其中，轉子36的外周一體地形成有制動鼓22，該制動鼓22呈圓環狀地形成在轉子36的外周部側。此外，繩輪殼體35、繩輪16以及轉子36可以不是一體成型品，而可以分別製作成可分割的不同零件後，分別通過螺栓或者熱壓配合等配合方法進行固定。框體主體29的收納凹部32內設置有溫度傳感器41，該溫度傳感器41具有間接地推測制動鼓22和制動墊24的對向空隙部分的距離是否在規定值以上的間隙檢測功能。如上所述，設置在轉子36內側的永久磁體37的N極和S極在周向上交替地設置，該N極和S極的數量相同並且其數量是極數的一半。上述轉子36在設置在與框體主體29 —體地形成的收納凹部32中的定子33的外側隔著微小的空隙在徑向上與定子33相對向地設置，由此構成所謂的外轉子型電動機。在該電動機部分產生的旋轉カ矩通過轉子36傳遞到繩輪16，以驅動卷繞在繩輪16上的多根主吊索19。
通過卷揚機13使繩輪16旋轉，由此通過主吊索使電梯轎廂11升降吋，克服電磁製動裝置23的制動彈簧26的弾力使電磁驅動繞組部分27勵磁以施加開放力。另ー方面，在電梯轎廂停止時，在通過電動機進行運行控制後，停止電磁驅動繞組部分27的通電以使其消磁，將制動彈簧26的作用力施加給制動墊24以使制動墊24按壓制動鼓22，由此對繩輪16以及電動機進行制動。在採用上述外轉子型的電動機的卷揚機13中，在具有轉子36和定子33的外轉子型的電動機的外周部存在制動鼓22和制動墊24。因此，在電動機頻繁地動作的情況下，轉子36和制動鼓22的溫度因定子33 (包括定子線圈部分)的電阻熱而上升到比框體主體29更高的溫度，從而產生熱膨脹。由於與框體主體29的熱膨脹量的差，出現制動鼓22與制動墊24之間的對向空隙部分的距離過度縮小的現象。
因此，考慮到由該定子33(包括定子線圈部分)的電阻熱引起的熱膨脹的影響，將沒有產生熱膨脹時的對向空隙部分的距離設定得大一點，以確保熱膨脹時制動鼓22與制動墊24的對向空隙部分具有必要的規定距離。可是，如上所述，由於冷機狀態(制動鼓22和轉子36處於冷機狀態)下的制動鼓22與制動墊24的對向空隙部分的設定距離大，所以制動鼓22溫度上升時的到制動開始所需的時間與制動鼓溫度沒有上升時的到制動開始所需的時間不同，從而會給電梯轎廂的平穩運行帶來不利的影響。此外，由於對向空隙部分的設定距離大，所以會出現在電磁驅動繞組部分27消磁後，制動墊24與制動鼓22發生強烈碰撞而產生大的噪聲等問題。如上所述，如果根據熱膨脹後的狀態對制動鼓22與制動墊24的對向空隙部分的距離進行調整，則不得不加大冷機狀態下的制動鼓22與制動墊24的對向空隙部分的設定距離。在本發明的實施例中，在制動鼓22和轉子36處於冷機狀態時，由制動墊24強制性對制動鼓22進行制動，通過此時流過定子33 (包括定子線圈部分)的電流使定子33自身發熱，由此對轉子36和制動鼓22附近的部位進行加熱(以下稱為「預熱」)，通過使制動鼓22與制動墊24的對向空隙部分的距離處於熱膨脹狀態下的距離，將制動鼓22與制動墊24的對向空隙部分的距離維持成大致一定。以下參照圖5和圖6對本發明的一實施例進行說明，其中圖5所示的預熱運行控制裝置38由下述功能構件構成。預熱運行控制裝置38中設置有時間條件獲取部分40，該時間條件獲取部分40從電梯控制裝置39中獲取轎廂呼叫信號，並且檢測該轎廂呼叫信號沒有出現的時間即無呼叫時間TA是否已經經過了另行預先設定的設定時間T a，也就是檢測從前一次運行結束起算的休止狀態是否已經持續了設定時間Ta以上。由此，能夠實現對卷揚機13的工作狀態的監視功能。此外，還設置有間隙條件獲取部分42，該間隙條件獲取部分42使用設置在框體主體29的收納凹部32內的溫度傳感器41間接地推算制動鼓22與制動墊24之間的對向空隙部分的距離GB是否在設定值GP以上。在本實施方式中通過溫度間接地推算對向空隙部分的距離GB，但也可以設置成使用傳感器直接測量對向空隙部分的距離GB。
此外，還設置有轎廂呼叫檢測部分43，該轎廂呼叫檢測部分43從電梯控制裝置39中獲取轎廂呼叫信號，並且判斷有無該轎廂呼叫信號，由此來檢測在預熱運行中是否從電梯控制裝置39產生了轎廂呼叫信號。此外，還設置有時間段管理部分44，該時間段管理部分44為了判斷是處於需要實施預熱運行的時間段還是處於不需要實施預熱運行的時間段，例如以與低運轉時間段區分開的方式對高運轉時間段進行管理。此外，還設置有存儲部分45，該存儲部分45由快閃記憶體ROM等構成，用於存儲後述的預熱運行程序等的控制用程序。並且，該存儲部分45由於採用快閃記憶體ROM構成，所以可以從外部對程序進行改寫，在升級時可以使用專用的改寫裝置進行改寫。此外，還設置有預熱運行管理部分46，該預熱運行管理部分46根據預熱運行程序進行卷揚機13的預熱運行，並且兼具對電動機和電磁製動裝置23進行驅動的功能。
另外，還設置有控制部分47，該控制部分47與時間條件獲取部分40、間隙條件獲取部分42、轎廂呼叫檢測部分43、時間段管理部分44、存儲部分45以及預熱運行管理部分46之間進行信號和數據的交換，並且根據預熱運行程序對卷揚機13的電動機和電磁製動裝置23的各個單元進行控制。以下參照圖6所示的流程圖對該預熱運行控制裝置38的處理動作進行說明。在本實施例中，通過由構成控制部分47的微處理器等構成的微型計算機來執行預熱控制的功能。執行該預熱運行控制裝置38的功能的執行程序通過每隔一定時間出現的時間中斷信號起動，此外，附屬於該執行程序的其他程序通過與所述時間中斷信號不同的其他的時間中斷信號起動。在預熱控制程序起動後，在步驟60 (以下將「步驟」簡稱為「S」)判斷是處於需要實施預熱運行的時間段還是處於不需要實施預熱運行的時間段。在本實施例中，如果判斷為高運轉時間段，則執行預熱運行。該處理屬於時間段管理部分44的功能。在該S60中監視時間段，例如在檢測的結果表示到了 8吋 20時這一高運轉時間段時，將該時間段判斷為執行預熱運行的時間段。在此，由該時間段管理部分44管理的時間段並不僅限於8吋 20時這一高運轉時間段，而可以根據各個大樓的特有的電梯使用情況設定任意的時間段。也可以設置成一天24小時均進行管理，但通過對時間段進行限制，可以抑制預熱運行控制裝置38的運轉時間。當在S60中判斷為處於不需要時間段管理部分44進行管理的時間段吋，再次返回S60，在判斷為處於需要時間段管理部分44進行管理的時間段時，進入S62測量休止時間。該休止時間條件是指根據由電梯控制裝置39管理的轎廂呼叫信號檢測從前一次的電梯轎廂11的運行結束起算的無轎廂呼叫時間即無呼叫時間TA，並判斷該無呼叫時間TA是否已經經過了另行預先設定的設定時間Ta。在還沒有經過該設定時間Ta時，由於通過前一次的電梯轎廂11的運行，制動鼓22附近的溫度因定子33 (包括定子線圈部分)的電阻熱處於溫度較高的狀態，所以判斷為在該狀態下不需要進行預熱運行。該處理屬於時間條件獲取部分40的功能。當在S62中判斷為還沒有經過該設定時間T a時，再次返回S60，當在S62中判斷為已經經過了該設定時間Ta時，進入S64判斷間隙條件。也就是說，僅僅根據在S62中判斷出的無呼叫時間TA已經經過了設定時間Ta這一條件還難以正確判斷是否需要進行預熱運行，因此在步驟S64中判斷是否滿足間隙條件。此時的間隙條件是指推算上述制動鼓22與制動墊24之間的對向空隙部分的距離GB是否在預先設定的設定值GP以上。該處理屬於間隙條件獲取部分42的功能。在此，預先對制動鼓22與制動墊24之間的對向空隙部分的距離GB在預先設定的設定值GP以上時的收納凹部32的溫度進行測定，並將測得的溫度定義為設定溫度T3。因此，在S64中使用溫度傳感器41測定收納凹部32的溫度(也就是制動鼓22附近的溫度TB)，判斷該收納凹部32的溫度是否在所定義的設定溫度TP以下，由此間接地推算對向空隙部分的距離GB是否在設定值GP以上。 在圖4所示的繩輪16和轉子36的驅動側難於設置溫度傳感器41，所以在本實施例中將溫度傳感器41設置在框體主體29的用於收納定子33的收納凹部32內，由此能夠方便地獲取溫度TB。在本實施例中，使用由溫度傳感器41檢測出的溫度來判斷對向空隙部分的距離GB是否在設定值GP以上，但如果能夠用溫度以外的其他簡便的方法來取代該利用溫度的方法，則能夠進ー步簡化用於獲得間隙條件獲取部分42的功能的結構，因此優選。例如也可以設置成根據電動機的定子33(定子線圈部分)的電流和電壓求出定子33(定子線圈部分)的電阻值，通過利用該電阻值所具有的溫度依存性來推算制動鼓22的溫度，並且進一歩推算出對向空隙部分的距離GB。此時，如果定子線圈33的電阻值小於設定電阻值，則判斷為溫度低，如果定子線圈33的電阻值大於設定電阻值，則判斷為溫度高，通過這一方法來推算對向空隙部分的距離GB。如果採用上述結構，則沒有必要另行設置溫度傳感器41，由此能夠簡化結構。根據上述方法，由於不需要新增溫度傳感器41，所以能夠方便地將本實施例的新功能應用在已經建成的電梯設備中。當然，在這ー場合，需要使用專用的改寫裝置對存儲在存儲部分45中的程序進行改寫。這一部分內容在後述的第二實施例中加以說明。總之，當在S64中判斷為制動鼓22與制動墊24之間的對向空隙部分的距離GB在設定值GP以上時，進入到S68中執行規定時間的預熱運行。在該預熱運行中，停止對電磁製動裝置23的電磁驅動繞組部分27的通電以形成消磁狀態，通過制動彈簧26將制動墊24緊緊地按壓在制動鼓22的外周部上以形成制動狀態，並在該制動狀態下使定子33 (定子線圈部分)通電，以使定子33 (定子線圈部分)自身發熱。通過該預熱運行，至少轉子36和制動鼓22的溫度上升而產生熱膨脹，由此能夠將制動鼓22與制動墊24之間的對向空隙部分的距離GB控制在設定值GP以下。另外，當在S64中判斷為對向空隙部分的距離GB在設定值G3以下時，進入到S66中判斷當前是否正在進行預熱運行。在判斷為沒有在進行預熱運行時，再次返回S60，當在S66中判斷為當前正在進行預熱運行時，由於制動鼓22與制動墊24之間的對向空隙部分的距離GB已經在設定值GP以下，所以進入S74中結束預熱運行。另ー方面，在正在通過S68進行預熱運行的期間，在S70中判斷是否出現了電梯轎廂11的呼叫。此時，使用來自電梯控制裝置39的信號來監視是否出現了電梯轎廂11的呼ロq，在發生了電梯轎廂11的呼叫時，進入S70結束預熱運行。該處理屬於轎廂呼叫檢測部分43的功能。並且，由於此時電梯轎廂11要進入運行狀態，所以結束預熱運行，使制動墊24離開制動鼓22。當在S70中判斷為沒有出現電梯轎廂11的呼叫時，進入S72中判斷預熱運行是否已經進行了規定時間。在判斷為預熱運行還沒有達到規定時間的情況下，再次返回S68以繼續進行預熱運行。當在S72中判斷為預熱運行已經進行了規定時間時，進入S74結束預熱運行。由於該預熱運行控制裝置38的功能通過每隔一定時間出現的時間中斷信號來起動，所以毎次出現了中斷信號時，反覆進行相同的動作來實行預熱運行，或者進行結束預熱運行的動作。以上對本實施例的基本動作進行了說明。不過本發明還能夠實現以下說明的各個·應用。例如，在以上的說明中，在S70中沒有檢測到電梯轎廂11的呼叫時，返回S68繼續進行預熱處理，但也可以設置成在各種時機結束預熱運行。例如，返回到S64反覆進行間隙條件的判斷，在間隙條件還沒有恢復時，在S68中繼續進行預熱處理，另一方面，在S64判斷為間隙條件已經恢復時，在S66中判斷預熱運行是否還在繼續進行，在判斷為預熱運行還在繼續進行中時，進入S74結束預熱運行。根據上述預熱運行的結束方法，能夠在S64判斷為間隙條件已經恢復時結束預熱運行。此外，也可以設置成在步驟S68中預先設定預熱運行時間。具體來說是，根據對向空隙部分的距離GB預先設定對預熱時間作了規定的對應表，並且能夠根據該對應表來改變預熱時間。此時，由於沒有測定對向空隙部分的距離GB，所以也可以設置成準備預先對從溫度傳感器41獲得的溫度和預熱運行時間之間的對應關係作了規定的列表，並按照從該列表獲得的預熱運行時間來結束預熱運行。通過設置上述預熱運行控制裝置38，即使制動鼓22與制動墊24之間的溫度低，並且制動鼓22與制動墊24之間的對向空隙部分的距離較大，也可以通過預熱運行至少使轉子36和制動鼓22的溫度上升，所以能夠將對向空隙部分的距離維持在初始值。因此，制動鼓22與制動墊24之間的對向空隙部分的距離成為目標值，所以能夠解決上述因溫度隨制動鼓的摩擦而上升時的到制動開始所需的時間與制動鼓的溫度沒有上升時的到制動開始所需的時間不同而使得電梯轎廂不能平穩地運行的問題以及由於對向空隙部分的設定距離大而使得在電磁驅動裝置消磁後制動墊與制動鼓發生強烈碰撞而產生大的噪聲的問題等。此外，本發明並不僅限於應用在圖3和圖4所示的卷揚機13，也可以應用在其他結構的卷揚機。此外，該預熱運行控制裝置38也可以設置在電梯控制裝置39內。根據本實施例所涉及的電梯設備用卷揚機的控制裝置，通過間隙條件獲取部分42檢測制動鼓22與制動墊24之間的對向空隙部分的距離GB是否大於設定值GP，並且在檢測為大於設定值G3時，通過預熱運行管理部分46強制地使電磁製動裝置23進入制動狀態，此時，使構成電動機的定子33(定子線圈部分)通電,使定子33 (定子線圈部分)自身發熱，由此來進行預熱運行。因此，能夠解決因制動鼓溫度上升時的到制動開始所需的時間與制動鼓溫度沒有上升時的到制動開始所需的時間不同而使得電梯轎廂不能平穩運行的問題以及由於對向空隙部分的設定距離大而使得在電磁驅動裝置消磁後制動墊與制動鼓發生強烈碰撞而產生大的噪聲的問題等。此外，由於不需要為了解決噪聲問題而粘貼隔音材料，所以還具有能夠降低成本的效果。此外，在本實施例所涉及的預熱運行控制裝置38中，通過將電磁製動裝置23的制動墊24按壓在制動鼓22的外周部上以形成制動狀態，並在該制動狀態下使定子33(定子線圈部分)通電而以使定子33(定子線圈部分)發熱，所以不需要設置電機加熱裝置等對例如卷揚機全體以及包括轉子在內的整個電磁製動裝置進行加熱的附加的加熱設備，由此能夠避免結構變得複雜，並且能夠儘可能地減少零部件的數量。另外，根據本實施例所涉及的電梯設備用卷揚機的控制裝置，通過時間條件獲取部分40檢測無呼叫時間TA是否已經經過了設定時間T a，並且通過間隙條件獲取部分42使用設置在框體主體29的收納凹部32內的溫度傳感器41檢測制動鼓22與制動墊24之間的對向空隙部分的距離GB是否大於設定值60，在檢測為大於設定值GP時，通過預熱運 行管理部分46強制地使電磁製動裝置23進入制動狀態，此時，使構成電動機的定子33 (定子線圈部分)通電，以使定子33(定子線圈部分)自身發熱，由此進行預熱運行。因此，由於進行溫度測定用的溫度傳感器41設置在不旋轉的框體主體29內，所以除了上述效果以外，還具有溫度傳感器41的安裝方便，並且能夠以簡單的結構高可靠性地管理對向空隙部分的距離GB。又，需要實施預熱運行的時間段因電梯設備所在的大樓對電梯的使用情況的不同而不同，例如通過設置與低運轉時間段區分開來對高運轉時間段進行管理的時間段管理部分44，在時間條件獲取部分40判斷為不滿足時間條件時或者間隙條件獲取部分42判斷為不滿足間隙條件時不進行預熱運行，並且在電梯轎廂11幾乎不進行運行時也不進行預熱運行，由此還具有節能效果。第二實施例以上說明的電梯設備用卷揚機的控制裝置是為了供應給新設置電梯設備的建築物而在エ廠中製造時的電梯用卷揚機的控制裝置，但本發明的設想同樣也可以應用在已經建成的電梯中來解決上述課題。在已經建成的電梯中卷揚機的控制裝置的規格是製造時規定的規格，而在最近使用者對電梯設備中的電梯轎廂的平穩運行以及抑制電梯設備的噪聲等提出了更高的要求。因此，在已經建成的電梯設備中當然也存在因溫度隨制動鼓的摩擦而上升時的到制動開始所需的時間與制動鼓的溫度沒有上升時的到制動開始所需的時間不同而使得電梯轎廂不能平穩地運行的問題以及由於對向空隙部分的設定距離大而使得在電磁驅動裝置消磁後制動墊與制動鼓發生強烈碰撞而產生大的噪聲的問題等。為了解決上述問題，可以將現有的裝置換成採用了上述結構的新的卷揚機和控制裝置，但更換新設備所需的費用大，所以優選在利用現有的電梯設備的基礎上來解決上述問題。因此，在本發明中設置成可以通過從外部改寫設置在電梯控制裝置39中的存儲部分的程序來執行第一實施例所述的預熱運行。在圖7所示的電梯控制裝置39中設置有CPU (運算裝置)48、輸入輸出電路49以及存儲裝置50等。
CPU48具有根據輸入信號進行用於執行電梯轎廂11的控制和卷揚機的控制的運算的功能以及將運算結果輸出到卷揚機的電動機和電磁製動裝置等中的功能。輸入輸出電路49具有輸入電梯轎廂11的位置信號、轎廂呼叫信號、構成卷揚機的電動機的電流信號和電壓信號、以及表示卷揚機的電磁製動裝置23的動作狀況的信號等的功能以及輸出用於使電梯轎廂11運行的卷揚機的電動機的驅動信號、以及卷揚機的電磁製動裝置23的驅動信號等的功能。該等輸入輸出信號是已經建成的電梯設備中通常使用的信號。存儲電路50由存儲通過CPU48來執行各種運算的程序和運算中使用的常數等的快閃記憶體R0M(FlashR0M，以下稱為「FROM」)51或者發揮工作區域的作用的用於臨時存儲運算中的各種運算結果的動態RAM等構成。FR0M51是能夠改寫的半導體固定存儲器，在第一實施例中進行了說明的預熱運行控制裝置38的功能作為控制用程序安裝在該FR0M51中。 電梯控制裝置39中具有與程序改寫裝置52連接的端子，所以在將程序改寫裝置52與該改寫端子連接後能夠進行改寫。因此，通過從外部對控制用程序和常數等進行改寫，能夠進行預熱運行。在建築物的業主等提出了要求解決上述問題的要求吋，對卷揚機13的控制裝置39的控制程序和常數等進行改寫。程序改寫裝置52中設置有盤讀取機構，因此將存儲有改寫用的程序的盤53插入該盤讀取機構，井向程序改寫裝置內的硬碟傳送改寫用的程序。改寫用的程序被賦予了與第一實施例相同的功能，具體來說其是用於執行時間條件獲取功能54、間隙條件獲取功能55、轎廂呼叫檢測功能56、時間管理檢測功能57、以及預熱運行管理功能58的程序。程序改寫裝置52從內置式硬碟中讀出改寫用的程序，並傳送到電梯控制裝置39以便存儲在FR0M51中。此時，由於控制裝置39的CPU48具有看門狗定時器(WatchdogTimer,在因發生了異常而導致程序不能執行時使CPU重新起動的功能)，所以在改寫時從程序改寫裝置52輸入看門狗定時器無效信號，使看門狗定時器的功能停止，以避免CPU重新起動。如上所述，通過將改寫用的程序傳送到FR0M51中，電梯控制裝置39能夠與第一實施例一樣地執行預熱運行。在第一實施例中，由於使用由溫度傳感器41檢測到的溫度來推算對向空隙部分的距離GB，所以需要增設新的溫度傳感器41，而在已經建成的電梯設備中安裝溫度傳感器41不太容易。所以，在本第二實施例中不採用溫度傳感器41，而是根據定子33 (定子線圈部分)的電流和電壓求出電阻值，井根據該電阻值來推算對向空隙部分的距離GB，以此來取代溫度傳感器41。也就是說，根據電動機的定子33 (定子線圈部分)的電流和電壓求出的電阻值具有溫度依存性，利用該特性推算制動鼓22的溫度，並進一歩推算對向空隙部分的距離GB。此時，如果定子線圈部分33的電阻值小於設定電阻值，則判斷為溫度低，如果定子線圈部分33的電阻值大於設定電阻值，則判斷為溫度高，通過這一方法來推算對向空隙部分的距離GB。
因此，根據上述實施例，不需要在已經建成的電梯設備的卷揚機中新增設溫度傳感器41就能夠進行預熱運行。如此,根據本實施例，與第一實施例一樣，制動鼓22與制動墊24之間的對向空隙部分的距離成為目標值，所以能夠解決上述的因制動鼓溫度上升時的到制動開始所需的時間與制動鼓的溫度沒有上升時的到制動開始所需的時間不同而使得電梯轎廂不能平穩地運行的問題以及由於對向空隙部分的設定距離大而使得在電磁驅動裝置消磁後制動墊與制動鼓發生強烈碰撞而產生大的噪聲的問題等。符號說明10 升降通道，Il***電梯轎廂，12 平衡重，13…卷揚機,5…框體，16…繩輪，19…
主吊索,22…制動鼓,23…電磁製動裝置,24…制動墊,26…制動彈簧,27…電磁驅動繞組部分，28…可動鐵心，31固定主軸，30…輪轂部分，32…收納凹部，33…定子(包括線圈部·分)，36…轉子,37…永久磁體,38…預熱運行控制裝置,39…電梯控制裝置,40…時間條件獲取部分，41溫度傳感器，42…間隙條件獲取部分，43…轎廂呼叫檢測部分，44…時間段管理部分，45…存儲部分，46…預熱運行管理部分，47…控制部分
權利要求
1.一種電梯設備用卷揚機的控制裝置，其在具有卷繞有用於使電梯轎廂升降的主吊索的繩輪、用於驅動所述繩輪旋轉的轉子、與所述轉子一起旋轉的制動鼓、與所述轉子對向設置的定子、卷繞在所述定子上的定子線圈、向所述制動鼓施加制動力的制動墊、用於驅動與所述制動墊連接的可動鐵心的電磁繞組的卷揚機中使用，所述電梯設備用卷揚機的控制裝置的特徵在於， 當所述制動墊和所述制動鼓的對向空隙部分的距離在規定值以上時，通過所述制動墊對所述制動鼓進行制動，並且使構成電動機的定子線圈通電，由此利用所述定子線圈自身的發熱至少對所述 制動鼓進行預熱。
2.一種電梯設備用卷揚機的控制裝置，其在具有卷繞有用於使電梯轎廂升降的主吊索的繩輪、用於驅動所述繩輪旋轉的轉子、與所述轉子一起旋轉的制動鼓、與所述轉子對向設置的定子、卷繞在所述定子上的定子線圈、向所述制動鼓施加制動力的制動墊、用於驅動與所述制動墊連接的可動鐵心的電磁繞組的卷揚機中使用，所述電梯設備用卷揚機的控制裝置的特徵在於， 具有 時間條件獲取部分，所述時間條件獲取部分至少檢測電梯轎廂的無呼叫時間是否經過了預先設定的設定時間； 間隙條件獲取部分，所述間隙條件獲取部分檢測所述制動墊和所述制動鼓的對向空隙部分的距離是否在預先設定的規定值以上；以及 預熱運行管理部分，在所述時間條件獲取部分檢測為已經經過了所述設定時間，並且所述間隙條件獲取部分檢測為所述對向空隙部分的距離在規定值以上的情況下，所述預熱運行管理部分通過所述制動墊對所述制動鼓進行制動，並且使構成所述電動機的定子線圈通電，由此利用所述定子線圈自身的發熱至少對所述轉子以及所述制動鼓進行預熱。
3.如權利要求2所述的電梯設備用卷揚機的控制裝置，其特徵在於， 所述間隙條件獲取部分檢測所述制動鼓附近部位的溫度，當該溫度在規定溫度以下時，判斷為所述制動墊和所述制動鼓的對向空隙部分的距離在規定值以上。
4.如權利要求2所述的電梯設備用卷揚機的控制裝置，其特徵在於， 所述預熱運行管理部分以可變的方式設定通過對所述制動鼓進行制動並且使所述定子線圈通電來進行預熱時的預熱時間。
5.如權利要求4所述的電梯設備用卷揚機的控制裝置，其特徵在於， 通過對所述制動鼓進行制動並且使所述定子線圈通電來進行預熱時的預熱時間因所述制動墊和所述制動鼓的對向空隙部分的距離的不同而不同，所述距離越大，則所述預熱時間越長。
6.一種電梯設備用卷揚機的控制方法，其是具有卷繞有用於使電梯轎廂升降的主吊索的繩輪、用於驅動所述繩輪旋轉的轉子、與所述轉子一起旋轉的制動鼓、與所述轉子對向設置的定子、卷繞在所述定子上的定子線圈、向所述制動鼓施加制動力的制動墊、用於驅動與所述制動墊連接的可動鐵心的電磁繞組的卷揚機的控制方法，所述電梯設備用卷揚機的控制方法的特徵在於， 所述控制方法執行 (a)求出所述制動墊和所述制動鼓的對向空隙部分的距離，並且判斷該對向空隙部分的距離是否在預先設定的規定值以上的步驟；以及 (b)在判斷為所述對向空隙部分的距離在規定值以上時，通過所述制動墊對所述制動鼓進行制動，並且使所述定子線圈通電的步驟， 由此通過所述定子線圈自身的發熱至少對所述制動鼓進行預熱。
7.一種電梯設備用卷揚機的控制方法，其是具有卷繞有用於使電梯轎廂升降的主吊索的繩輪、用於驅動所述繩輪旋轉的轉子、與所述轉子一起旋轉的制動鼓、與所述轉子對向設置的定子、卷繞在所述定子上的定子線圈、向所述制動鼓施加制動カ的制動墊、用於驅動與所述制動墊連接的可動鐵心的電磁繞組的卷揚機的控制方法，所述電梯設備用卷揚機的控制方法的特徵在幹， 所述控制方法執行 (a)判斷所述電梯轎廂的無呼叫時間是否經過了預先設定的設定時間的步驟； (b)在判斷為所述無呼叫時間在設定時間以上時，求出所述制動墊和所述制動鼓的對向空隙部分的距離，並判斷該對向空隙部分的距離是否在規定值以上的步驟；以及 (c)在判斷為所述對向空隙部分的距離在規定值以上時，通過所述制動墊對所述制動鼓進行制動，並且使所述定子線圈通電的步驟， 由此通過所述定子線圈自身的發熱至少對所述制動鼓進行預熱。
8.一種電梯設備用卷揚機的控制裝置的修改方法，所述電梯設備是已經設置在建築物中的電梯設備，具有 沿著升降通道升降的具有滑輪的電梯轎廂，一端固定在所述升降通道的主吊索通過所述滑輪； 沿著所述升降通道升降的具有滑輪的平衡重，另一端固定在所述升降通道的所述主吊索通過所述滑輪； 卷揚機，所述卷揚機位於所述電梯轎廂和所述平衡重之間，具有電動機和電磁製動裝置，所述電動機由驅動卷繞有所述主吊索的繩輪旋轉的轉子和與所述轉子對向設置的定子以及卷繞在所述定子上的定子線圈構成，所述電磁製動裝置具有對形成在所述轉子上的制動鼓進行制動的制動墊；以及 控制裝置，所述控制裝置由至少控制所述電動機和所述電磁製動裝置的CPU即運算裝置、輸入輸出電路以及可改寫的存儲裝置等構成， 所述電梯設備用卷揚機的控制裝置的修改方法的特徵在幹， 使程序改寫裝置與設置在所述控制裝置內的改寫端子連接，從所述程序改寫裝置將具有(a)求出所述制動墊和所述制動鼓的對向空隙部分的距離，並且判斷該對向空隙部分的距離是否在預先設定的規定值以上的功能以及(b)在判斷為所述對向空隙部分的距離在規定值以上時，通過所述制動墊對所述制動鼓進行制動，並且使所述定子線圈通電的功能的預熱程序傳送到所述可改寫的存儲裝置中，通過使所述傳送到所述可改寫的存儲裝置的預熱程序起動，利用所述制動墊對所述制動鼓進行制動，並且使所述定子線圈通電，由此能夠利用所述定子線圈自身的發熱至少對所述制動鼓進行預熱。
9.一種電梯設備用卷揚機的控制裝置的修改方法，所述電梯設備是已經設置在建築物中的電梯設備，具有 沿著升降通道升降的具有滑輪的電梯轎廂，一端固定在所述升降通道的主吊索通過所述滑輪； 沿著所述升降通道升降的具有滑輪的平衡重，另一端固定在所述升降通道的所述主吊索通過所述滑輪； 卷揚機，所述卷揚機位於所述電梯轎廂和所述平衡重之間，具有電動機和電磁製動裝置，所述電動機由驅動卷繞有所述主吊索的繩輪旋轉的轉子和與所述轉子對向設置的定子以及卷繞在所述定子上的定子線圈構成，所述電磁製動裝置具有對形成在所述轉子上的制動鼓進行制動的制動墊；以及 控制裝置，所述控制裝置由至少控制所述電動機和所述電磁製動裝置的CPU即運算裝置、輸入輸出電路以及可改寫的存儲裝置等構成， 所述電梯設備用卷揚機的控制裝置的修改方法的特徵在於， 使程序改寫裝置與設置在所述控制裝置內的改寫端子連接，從所述程序改寫裝置將具有(a)判斷所述電梯轎廂的無呼叫時間是否經過了預先設定的設定時間的功能、(b)在判斷為所述無呼叫時間在設定時間以上時，求出所述制動墊和所述制動鼓的對向空隙部分的距離，並判斷該對向空隙部分的距離是否在規定值以上的功能以及(C)在判斷為所述對向空隙部分的距離在規定值以上時，通過所述制動墊對所述制動鼓進行制動，並且使所述定子線圈通電的功能的預熱程序傳送到所述可改寫的存儲裝置，通過使所述傳送到所述可改寫的存儲裝置的預熱程序起動，利用所述制動墊對所述制動鼓進行制動，並且使所述定子線圈通電，由此能夠利用所述定子線圈自身的發熱至少對所述制動鼓進行預熱。
全文摘要
為了解決在冷機狀態下，由於制動鼓和制動墊之間的對向空隙部分的設定距離大，所以存在因制動鼓溫度上升時的到制動開始所需的時間與制動鼓的溫度沒有上升時的到制動開始所需的時間不同而使得電梯轎廂不能平穩地運行的問題以及由於對向空隙部分的設定距離大而使得在電磁驅動裝置消磁後制動墊與制動鼓發生強烈碰撞而產生大的噪聲的問題等。本發明提供一種電梯設備用卷揚機的控制裝置、控制方法以及控制裝置的修改方法。當制動墊和制動鼓的對向空隙部分的距離在規定值以上時，通過制動墊對制動鼓進行制動，並且使構成電動機的定子線圈通電，由此利用定子線圈自身的發熱至少對所述制動鼓進行預熱。
文檔編號B66D5/00GK102951571SQ20121027732
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月6日 優先權日2011年8月25日
發明者小野哲志, 伊藤清彌, 尾方尚文, 松岡秀佳 申請人:株式會社日立製作所