JP2020015599A - エレベーター、エレベーター保守点検システムおよびエレベーター異常診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エレベーターの走行モードによらず、エレベーターの異常の発生を精度よく検出するとともに、その異常の原因を推定する。【解決手段】積載荷重とモータ電流と乗りかごの位置および速度と記憶装置に保持されるトルク限界値とを用いて、モータ１０３に印加すべきトルクであるトルク指令値を演算するトルク演算部１５１と、トルク指令値と予め保持されるトルク閾値とを用いてエレベーター１００の異常の有無を判別する異常有無判別部１６１と、異常有無判別部１６１が異常有りと判別した場合、積載荷重と荷重判定値とを用いて、異常の原因である異常原因を推定する異常原因推定部１６２と、異常原因推定部１６２が推定した異常原因を出力する出力部１６３と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、エレベーターの異常診断技術に関する。

エレベーターに発生する異常のうち、ブレーキ引き摺りを検出する技術がある。例えば、特許文献１には、「運転開始時にかご内積載荷重をかご定格積載量に対する割合として検出し、検出されたかご内積載荷重、かご定格積載量Ｌ、かご定格積載量に対する釣合い錘の割合を示すバランスポイントＢＰ、綱車径Ｄ、ローピングによって定まる定数Ｋ、電動機の定格トルクＴｍに関連してブレーキ引き摺り判定値を定め、定常走行中のトルク指令値をブレーキ引き摺り判定値と比較することにより、ブレーキ装置の異常としてブレーキ引き摺りを検出する（要約抜粋）。」技術が開示されている。

特開２０１４−２２７２３３号公報

特許文献１に開示の技術では、エレベーターの定常走行時のモータトルク指令値に対して判定値を設定し、両者を比較することにより、ブレーキ引き摺り異常を検出している。このため、定常走行時のブレーキ引き摺りは検出できる。しかしながら、エレベーターの走行開始直後の加速時等、定常走行時以外の走行モードにおけるブレーキ引き摺りについても、検出ニーズがある。

また、モータトルク指令値の異常として現れるエレベーターの異常の原因は、ブレーキ引き摺りだけではない。例えば、防振ゴムの劣化等により、過負荷状態を検出できない状態や、最上階、最下階といった端階近傍に取り付けられた、乗りかごを減速させる端階減速装置の不具合等がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、エレベーターの走行モードによらず、エレベーターの異常の発生を精度よく検出するとともに、その異常の原因を推定する技術を提供することを目的とする。

本発明は、一端に乗りかごが他端に釣合錘が結合された主ロープが巻き掛けられた綱車を駆動するモータと、前記乗りかごの積載荷重を検出する荷重検出装置と、前記モータに流れる電流であるモータ電流を検出する電流検出器と、ロータリエンコーダと、前記ロータリエンコーダの出力パルスに基づいて前記乗りかごの速度および位置を検出する位置速度検出装置と、を備えるエレベーターであって、前記積載荷重と、前記モータ電流と、前記乗りかごの位置および速度と、予め記憶装置に保持されるトルク限界値とを用いて、前記モータに印加すべきトルクであるトルク指令値を演算するトルク演算部と、前記トルク指令値と予め保持されるトルク閾値とを用いて当該エレベーターの異常の有無を判別する異常有無判別部と、前記異常有無判別部が異常有りと判別した場合、前記積載荷重と予め記憶装置に保持される荷重判定値とを用いて、当該異常の原因である異常原因を推定する異常原因推定部と、前記異常原因推定部が推定した前記異常原因を出力する出力部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、エレベーターの走行モードによらず、エレベーターの異常の発生を精度よく検出するとともに、その異常の原因を推定できる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

第一の実施形態のエレベーターの構成例を示す概要図である。 第一の実施形態のエレベーターの制御盤の機能ブロック図である。 （ａ）は、第一の実施形態の判定値記憶部の格納データを説明するための説明図であり、（ｂ）は、第一の実施形態の制御盤のハードウェア構成の一例を示す図である。 第一の実施形態のエレベーター正常走行時の速度およびトルク指令値の変化の様子を示す図である。 第一の実施形態のエレベーター異常走行時の速度およびトルク指令値の変化の様子を示す図である。 第一の実施形態のトルク指令値演算処理のフローチャートである。 第一の実施形態の異常診断処理のフローチャートである。 第二の実施形態の異常診断処理のフローチャートである。 本発明の変形例のトルク閾値を説明するための説明図である。

＜＜第一の実施形態＞＞
以下、図面を参照しながら、本発明の第一の実施形態を説明する。

本実施形態では、エレベーターに設置される荷重検出センサ、モータの電流検出器、ロータリエンコーダの出力を用いて、モータに要求されるトルクの指令値であるトルク指令値を算出する。そして、そのトルク指令値を、予め定めたトルク限界値と比較し、トルク指令値がトルク限界値を超えた場合、異常有りと判定する。そして、その際の、荷重検出センサの出力を用いてその異常の原因を推定する。

［エレベーター］
まず、本実施形態のエレベーター１００の構成について説明する。図１は、本実施形態のエレベーター１００の構成例を示す概要図である。

本図に示すように、本実施形態のエレベーター１００は、乗りかご１０１と、荷重検出センサ１０２と、モータ１０３と、ロータリエンコーダ１０４と、制御盤１０７と、綱車１０８と、ブレーキ装置１０９と、釣合錘１１０と、主ロープ１１１と、端階減速検出スイッチ１１２と、を備える。

ブレーキ装置１０９は、綱車１０８を拘束し、昇降路１１４内を昇降する乗りかご１０１を制動する。釣合錘１１０は、乗りかご１０１の昇降時の負荷を軽減する。主ロープ１１１は、綱車１０８に巻き掛けられ、乗りかご１０１と釣合錘１１０とを連結する。

モータ１０３は、綱車１０８を駆動させる。モータ１０３には、モータ１０３に流れる電流（以下、モータ電流と呼ぶ）を検出する電流検出器（図２参照）１１３が取り付けられる。電流検出器１１３が検出したモータ電流は、エレベーター制御装置１０５に出力される。

荷重検出センサ１０２は、例えば、乗りかご１０１の下部に設置され、乗りかご１０１の積載量（以下、積載荷重と呼ぶ）に比例した信号を出力する。荷重検出センサ１０２からの信号は、エレベーター制御装置１０５に出力される。

荷重検出センサ１０２は、例えば、乗りかご１０１の下に取り付けられた非接触式電流センサと検出板とかご下防振ゴムとにより構成される。荷重検出センサ１０２は、乗りかご１０１に積載時のかご下防振ゴムの撓み量を非接触式電流センサで捉え、これを出力値（信号）としてエレベーター制御装置１０５に出力する。

ロータリエンコーダ１０４は、モータ１０３に取り付けられ、モータ１０３の回転に応じた出力パルスをエレベーター制御装置１０５に出力する。

端階減速検出スイッチ１１２は、昇降路１１４内の最上階および最下階といった端階の手前に取り付けられ、乗りかご１０１の通過を検出する。乗りかご１０１が端階減速検出スイッチ１１２前を通過した場合、エレベーター制御装置１０５に、例えば、通過を意味する通過信号を出力する。

制御盤１０７は、エレベーター１００全体の動作を制御する。本実施形態では、乗りかご１０１の走行を制御するとともに、乗りかご１０１を駆動するモータ１０３への異常負荷の原因を推定、診断する。

本実施形態の制御盤１０７は、エレベーター制御装置１０５と、エレベーター異常診断装置１０６と、を備える。図２は、本実施形態のエレベーター制御装置１０５およびエレベーター異常診断装置１０６の、主として、本実施形態に係る機能を取り上げた機能ブロック図である。

エレベーター制御装置１０５は、ユーザや保守員等からの指示や、エレベーター１００が備える各種の検出装置等からの出力に応じて、エレベーター１００の運行を制御する。

エレベーター異常診断装置１０６は、エレベーター１００の稼働状態の監視や異常の診断を行う。本実施形態では、乗りかご１０１の走行時に、モータ１０３のトルクリミッタが動作したかを判断し、１回の走行中に、所定期間以上（例えば、１２０ｍｓ以上、連続または断続的に累積して）動作した場合、異常と判断する。そして、その時の積載量（積載荷重）に応じて、異常の原因を推定することにより、エレベーターの異常を診断する。

［エレベーター制御装置］
エレベーター制御装置１０５は、図２に示すように、トルク演算部１５１と、モータ制御部１５２と、記憶部１５３と、荷重演算部１５４と、位置速度演算部１５５と、端階減速検出部１５６と、を備える。

記憶部１５３には、エレベーター制御装置１０５の各処理を実現するために必要なデータ、各処理を実行中に生成されるデータ、実行したことにより生成されるデータが格納される。本実施形態では、例えば、トルク指令値の最大値であるトルク限界値が格納される。

荷重演算部１５４は、荷重検出センサ１０２の出力値を用いて、乗りかご１０１の積載量（積載荷重）を算出する。算出結果は、トルク演算部１５１に出力される。本実施形態では、荷重検出センサ１０２と荷重演算部１５４とで、荷重検出装置を構成する。

上述のように、乗りかご１０１の荷重は、かご下防振ゴムの撓み量に基づいて算出される。荷重演算部１５４は、エレベーター１００の据付時に初期値セットを行う。この初期値セットでは、はじめに、乗りかご１０１を無負荷状態（積載０％）とし、その時の荷重検出センサ１０２の出力値を取得する。そして、無積載状態（積載０％）に対応づけて記憶部１５３に記憶する。次に、乗りかご１０１に定格積載量のウェートを積載して定格積載状態（積載１００％）とし、その時の荷重検出センサ１０２の出力値を取得する。そして、定格制裁状態（積載１００％）に対応づけて記憶部１５３に記憶する。この２点により、かご下防振ゴムの撓み量と荷重検出センサ１０２の出力値の関係を決定し、以後、その関係を用いて、荷重検出センサ１０２の出力値から、乗りかご１０１の積載荷重を算出する。

なお、荷重演算部１５４は、積載荷重が乗りかご１０１の定格積載量以上の所定の値を超えた場合、過負荷であると判定し、ブザー等で報知し、走行を停止させる。過負荷を検出する際に用いる判定値（過負荷検出値）は、例えば、定格荷重１０５％程度に設定される。過負荷検出値は、予め記憶部１５３に記憶される。

位置速度演算部１５５は、ロータリエンコーダ１０４の出力パルスを用いて、乗りかご１０１の位置および速度を算出する。算出結果は、トルク演算部１５１に出力される。本実施形態では、ロータリエンコーダ１０４と位置速度演算部１５５とにより、位置速度検出装置を構成する。

乗りかご１０１の位置は、例えば、エレベーター１００の据え付け時等に、出力パルス数と乗りかごの位置とを対応づけたテーブルを作成し、運用時には、出力パルス数をカウントすることにより、位置を算出する。速度は、例えば、単位時間当たりの出力パルス数をカウントすることにより得る。

端階減速検出部１５６は、端階減速検出スイッチ１１２の出力に基づき、乗りかご１０１が端階減速中であるか否かを検出する。端階減速中であることを検出した場合、端階減速中であることを意味する端階減速信号を出力する。端階減速検出スイッチ１１２と端階減速検出部１５６とにより、端階減速検出装置を構成する。

本実施形態では、端階減速検出部１５６は、昇降路１１４内の端階減速検出スイッチ１１２の設置位置を、乗りかご１０１が通過したことを検出し、端階減速信号を出力する。より詳細には、乗りかご１０１が上昇時に最上階の手前に設置された端階減速検出スイッチ１１２位置を通過した後、停止するまでの間と、乗りかご１０１が下降時に最下階の手前に設置された端階減速検出スイッチ１１２位置を通過し停止するまでの間とにおいて、端階減速信号を、トルク演算部１５１に出力する。

なお、端階減速検出部１５６は、端階減速検出スイッチ１１２の設置位置を乗りかご１０１が通過したことを検出したタイミングで、位置速度演算部１５５から、その時の乗りかご１０１の速度を検出し、併せて出力するよう構成してもよい。また、このとき、検出した乗りかご１０１の速度が、予め定めた規定値以上である場合、強制的に乗りかご１０１を停止させる、または、正規の速度まで減速させる信号を、エレベーター制御装置１０５の乗りかご１０１の走行を制御する処理部に出力するよう構成してもよい。また、本実施形態では、端階減速検出部１５６および端階減速検出スイッチ１１２は、備えなくてもよい。

トルク演算部１５１は、乗りかご１０１の走行時にモータ１０３に印加するトルク（モータトルク）の指令値であるトルク指令値を演算する。走行時のモータトルクは、走行指令および乗りかご１０１の積載量（積載荷重）、位置、速度に応じて定まる。本実施形態のトルク演算部１５１は、荷重演算部１５４の出力である積載荷重と、電流検出器１１３の出力である検出電流と、位置速度演算部１５５の出力である乗りかご１０１の位置および速度と、記憶部１５３に記憶されるトルク限界値と、を用いて、トルク指令値を演算する。

本実施形態では、トルク演算部１５１は、まず、荷重演算部１５４と位置速度演算部１５５と、電流検出器１１３との出力を用いて、その時点で、モータ１０３に印加する最適なトルク値（必要トルク）を算出する。ここでは、トルク演算部１５１は、荷重演算部１５４を介して得る荷重検出センサ１０２の出力値を電流検出器１１３の出力値である電流値と比較演算できる電流値に変換する。また、位置速度演算部１５５を介して得るロータリエンコーダ１０４のパルス波形を電流検出器１１３および荷重検出センサ１０２から得た電流値と比較演算できる電流値にそれぞれ変換する。そして、これらを組合せて演算し、モータ１０３に印加する最適なトルク値（必要トルク）を算出する。

そして、トルク演算部１５１は、必要トルクを算出後、算出した必要トルクを記憶部１５３に格納されるトルク限界値と比較する。そして、必要トルクがトルク限界値未満の場合、必要トルクをトルク指令値として出力する。一方、必要トルクがトルク限界値以上の場合、トルク限界値をトルク指令値として出力する。

算出したトルク指令値は、モータ制御部１５２とエレベーター異常診断装置１０６へ出力される。なお、エレベーター異常診断装置１０６へは、トルク指令値を算出する際に用いた積載荷重とともに送信される。このとき、トルク限界値も送信してもよい。

モータ制御部１５２は、トルク演算部１５１からトルク指令値を受け取ると、モータ１０３で生じるトルクの値が、トルク指令値に一致するようモータ１０３の駆動を制御する。

［エレベーター異常診断装置］
エレベーター異常診断装置１０６は、異常有無判別部１６１と、異常原因推定部１６２と、出力部１６３と、判定値記憶部１６４と、を備える。

判定値記憶部１６４には、異常が発生しているか否かを判断するために用いる判定値が格納される。本実施形態では、図３（ａ）に示すように、トルク限界値１６４ａと、カウンタ判定値１６４ｂと、荷重判定値１６４ｃと、が格納される。

トルク限界値１６４ａは、エレベーター制御装置１０５で用いるトルク限界値と同じ値である。例えば、エレベーター制御装置１０５に設定された値を、エレベーター制御装置１０５から受け取り、格納する。

カウンタ判定値１６４ｂは、後述する異常診断処理で、必要トルクがトルク限界値１６４ａを越えた期間を判定するために用いる判定値である。予め設定され、判定値記憶部１６４に格納される。

荷重判定値１６４ｃは、後述する異常診断処理で、過負荷検出不能であるか否かを判定するために用いる判定値である。予め設定され、判定値記憶部１６４に格納される。

異常有無判別部１６１は、トルク演算部１５１が算出したトルク指令値とトルク限界値１６４ａとカウンタ判定値１６４ｂとを用いて、エレベーター１００の異常の有無を判別する。特に、本実施形態では、モータ１０３、すなわち、乗りかご１０１の走行に異常が発生しているか否かを判定する。判定結果は、異常原因推定部１６２に出力される。

本実施形態では、異常有無判別部１６１は、乗りかご１０１の１回の走行中に、トルク指令値にトルク限界値が設定される期間が、所定期間以上となる場合、異常有りと判別する。所定期間であるか否かの判定に、上記カウンタ判定値１６４ｂを用いる。

本実施形態では、このように、異常の有無の判別に、トルク指令値を用いる。正常時のモータ１０３のトルク指令値は、例えば、図４のように変化する。

図４は、乗りかご１０１の走行時の速度２１０とトルク指令値２２０の変化の様子と、トルク指令値２２０とトルク限界値２３０との関係と、を示す図である。横軸が時間で縦軸が速度２１０およびそれに対応したトルク指令値２２０を示す。ここでは、かご重負荷時の上昇運転の場合を示す。

トルク指令値２２０は、乗りかご１０１の加速走行２１１、定常走行２１２、減速走行２１３の各走行フェーズの速度２１０の変化に応じて変化する。定常走行２１２中のトルク指令値２２０は、略一定である。一方、加速走行２１１時および減速走行２１３時に、トルク指令値２２０の絶対値は大きくなる。しかしながら、正常に走行している限り、トルク指令値２２０が、トルク限界値２３０を越えることはない。

図５は、エレベーター１００に異常がある場合（エレベーター異常走行時）の、トルク指令値２２１の変化の様子を示す図である。エレベーター１００に、例えば、過負荷状態やブレーキ異常等の異常がある場合、モータ１０３は、大きなトルクを必要とする。このため、トルク演算部１５１は、必要トルクとしてトルク限界値以上の値を算出する。しかしながら、トルク演算部１５１は、トルクリミッタ機能を備え、トルク限界値を超えるトルク指令値を出さないように制御する。このため、トルク指令値として、トルク限界値が出力される。

本実施形態の異常有無判別部１６１は、この特性を利用し、１回の走行中、すなわち、加速走行２１１、定常走行２１２、減速走行２１３を行う間に、トルク指令値としてトルク限界値が出力される期間が所定期間以上の場合、異常有りと判別する。

異常原因推定部１６２は、異常有無判別部１６１が異常有りと判別した場合、エレベーター制御装置１０５から受信した積載荷重と、荷重判定値１６４ｃとを用いて、異常の原因である異常原因を推定する。推定結果は、出力部１６３へ出力する。

上述のように、例えば、荷重検出装置の過負荷検出不能状態やブレーキ装置１０９に引き摺り（ブレーキ引き摺り）が発生している場合、算出された必要トルクがトルク限界値２３０を越え、トルク指令値２２１としてトルク限界値２３０が算出される。

異常原因推定部１６２は、荷重演算部１５４の演算結果に基づき、トルク指令値２２１としてトルク限界値２３０が出力される原因を推定する。具体的には、積載荷重が荷重判定値１６４ｃ以上の場合、過負荷検出不能状態と推定する。一方、積載荷重が荷重判定値１６４ｃ未満の場合、ブレーキ装置１０９の異常であるブレーキ引き摺りと推定する。

通常、乗りかご１０１の積載荷重が、上述の過負荷検出値（例えば、１０５％）以下の場合、トルク指令値は、トルク限界値に達することはない。従って、トルク指令値がトルク限界値に達した場合は、乗りかご１０１に、過負荷検出値より大きな負荷がかかった状態で、そのような過負荷を検出できずに走行してしまった可能性が高い。

上述のように、乗りかご１０１の積載荷重は、かご下防振ゴムの撓み量によって算出される。ところが、かご下防振ゴムは経年劣化により硬化する。このような状態では、乗りかご１０１の実際の積載量と、荷重検出装置を用いて算出した積載量との間に差異が発生する。例えば、実際の乗りかご１０１の積載量が定格積載量の１０８％であった場合、本来であれば１０８％と算出されるべきであるが、１０５％未満と算出されることがある。

例えば、過負荷検出値が定格積載量の１０５％と定められている場合、本来の積載量が１０８％の場合、過負荷として検出されるべきであるが、かご下防振ゴムが劣化している場合、検出されない。すなわち、過負荷検出不能状態である。

本実施形態では、積載荷重が所定値以上の状態で、トルク指令値がトルク限界値に達している場合、過負荷検出不能状態と推定する。このような推定を行うため、荷重判定値１６４ｃには、過負荷検出値を下回る値が設定される。例えば、定格荷重の９０％等が設定される。

すなわち、本実施形態の異常原因推定部１６２は、定格荷重の９０％しか積載していないにも係らず、トルク指令値としてトルク限界値が出力される状態である場合、例えば、かご下防振ゴムの劣化等で過負荷検出不能状態であると推定する。

なお、過負荷検出不能状態の場合、エレベーター制御装置１０５は、想定されたかご積載量よりも重負荷のため、走行時にモータトルクをより多く印加しようとする。しかしながら、トルク指令値がトルク限界値に達していた場合、それ以上トルクを印加することができない。このため、エレベーター１００の走行開始時に、進行方向に対して反転するなど、異常状態が発生する可能性がある。

なお、ブレーキ引き摺り状態は、エレベーターのブレーキ装置１０９が何らかの理由により作用したまま走行する状態である。

出力部１６３は、異常原因推定部１６２が推定した異常原因を受け取り、外部に出力する。本実施形態では、ネットワーク１３０を介して、保守員が携帯する保守端末１２０に出力する。

なお、制御盤１０７は、図３（ｂ）に示すように、各種の演算を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１７１と、ＣＰＵ１７１による演算を実行するためのプログラムを格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置１７３と、ＣＰＵがプログラムを実行する際の作業領域となるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリ１７２と、入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）１７５と、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）１７４とを含むハードウェアと、記憶装置１７３に記憶され、ＣＰＵ１７１により実行されるソフトウェアとから構成される。

上記各機能は、記憶装置１７３に格納されたプログラム等がメモリ１７２に読み出され、ＣＰＵ１７１の制御に従って動作することにより、ソフトウェアとハードウェアとが協働して実現される。

また、各機能の処理に用いる各種のデータ、処理中に生成される各種のデータ、各機能により生成されるデータは、メモリ、または、記憶装置に格納される。

なお、全部または一部の機能は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）などのハードウェアによって実現されてもよい。

［保守端末］
エレベーター異常診断装置１０６から異常原因を受信した保守端末１２０は、ユーザインタフェースに出力することにより、保守員に異常原因を通知する。

ユーザインタフェースは、例えば、表示装置や音声出力装置とする。保守端末１２０では、表示装置に異常原因を表示したり、音声出力装置から異常原因を出力したりする。

なお、保守端末１２０は、例えば、ＣＰＵ、メモリ、記憶装置、ユーザインタフェース、通信インタフェースを備える、携帯型の情報処理装置で実現される。保守端末１２０は、制御盤１０７との間でデータの送受信を行うことにより、エレベーター保守点検システムを構成する。

［トルク指令値演算処理］
次に、エレベーター制御装置１０５のトルク演算部１５１によるトルク指令値演算処理の流れを説明する。図６は、本実施形態のトルク指令値演算処理の処理フローである。本処理は、乗りかご１０１が走行を開始することを契機に開始される。走行の開始は、エレベーター制御装置１０５内部の乗りかご１０１の走行を制御する処理部からトルク演算部１５１に通知される。また、本処理は、乗りかご１０１が目的階に到達し、停止するまで、所定の時間間隔で繰り返される。乗りかご１０１の停止も、同処理部から通知される。

トルク演算部１５１は、乗りかご１０１の走行開始を検出すると（ステップＳ１００１）、上記手法で必要トルクの演算を行う（ステップＳ１００２）。

次に、トルク演算部１５１は、算出した必要トルクと、トルク限界値とを比較する（ステップＳ１００３）。すなわち、必要トルクが、トルク限界値以上であるか否かを判別する。

そして、必要トルクがトルク限界値以上の場合（Ｓ１００３；Ｙｅｓ）、トルク指令値としてトルク限界値を設定する（ステップＳ１００４）。

一方、必要トルクがトルク限界値未満の場合（Ｓ１００３；Ｎｏ）、算出した必要トルクをトルク指令値と設定する（ステップＳ１００５）。

そして、トルク演算部１５１は、設定したトルク指令値を出力する（ステップＳ１００６）。本実施形態では、モータ制御部１５２およびエレベーター異常診断装置１０６に出力する。このとき、トルク演算部１５１は、必要トルク演算に用いた荷重演算部１５４からの出力も、併せてエレベーター異常診断装置１０６に出力する。

その後、トルク演算部１５１は、乗りかご１０１が停止したか否かを判別し（ステップＳ１００７）、停止した場合、すなわち、走行停止を検出した場合（Ｓ１００７；Ｙｅｓ）、処理を終了する。一方、走行中の場合（Ｓ１００７；Ｎｏ）は、ステップＳ１００２へ戻り、処理を繰り返す。

［異常診断処理］
次に、エレベーター異常診断装置１０６による異常診断処理の流れを図７のフローチャートを用いて説明する。上述のように、本実施形態のエレベーター異常診断装置１０６は、乗りかご１０１の走行の異常の有無を、トルク指令値で判定し、その原因を、積載荷重により推定する。

本実施形態の異常診断処理は、トルク指令値生成処理同様、乗りかご１０１が走行を開始することを契機に開始される。走行の開始は、エレベーター制御装置１０５を介して通知される。また、本処理は、乗りかご１０１が目的階に到達し、停止するか、あるいは、異常の判定が確定するまで、継続される。

異常有無判別部１６１は、走行開始を検出する（ステップＳ１１０１）と、まず、検出時間計数カウンタ（以下、カウンタ）を初期化する（ステップＳ１１０２）。ここでは、０クリアする。

次に、異常有無判別部１６１は、エレベーター制御装置１０５から、トルク指令値および積載荷重を受信すると（ステップＳ１１０３）、トルク指令値とトルク限界値１６４ａとを比較する（ステップＳ１１０４）。ここでは、トルク指令値がトルク限界値１６４ａ以上であるか否かを判別する。トルク限界値１６４ａは、判定値記憶部１６４に記憶される。

カウンタの値がカウンタ判定値１６４ｂ未満（Ｓ１１０４；Ｎｏ）であれば、エレベーター制御装置１０５から、異常有無判別部１６１は、走行停止信号を受信したかを判別する（ステップＳ１１１１）。すなわち、走行停止を検出したかを判別する。

ここで、走行停止を未検出であれば（Ｓ１１１１；Ｎｏ）、ステップＳ１１０３へ戻り、次のトルク指令値および積載荷重の受信を待つ。一方、走行停止を検出していれば（Ｓ１１１１；Ｙｅｓ）、処理を終了する。なお、処理を終了する前に、異常無しとの結果を出力部１６３に出力してもよい。

一方、比較した結果、トルク指令値がトルク限界値１６４ａ以上であれば（Ｓ１１０４；Ｙｅｓ）、カウンタをカウントアップ（ステップＳ１１０５）する。カウントアップ量は、予め定めて、例えば、判定値記憶部１６４に記憶しておく。例えば、１インクリメントするよう構成してもよい。また、予め定めた時間間隔Δｔだけ加算するよう構成してもよい。

次に、異常有無判別部１６１は、トルク指令値がトルク限界値１６４ａ以上である期間が１回の走行中、所定期間以上であるか否かを判別する（ステップＳ１１０６）。具体的には、異常有無判別部１６１は、カウントアップ後のカウンタの値が、カウンタ判定値１６４ｂ以上であるか否かを判別する。カウンタ判定値１６４ｂは、カウントアップ量に応じて、予め定め、判定値記憶部１６４に格納しておく。

ここで、カウンタの値がカウンタ判定値１６４ｂ未満の場合（Ｓ１１０６：Ｎｏ）、ステップＳ１１１１へ進む。一方、カウンタの値がカウンタ判定値１６４ｂ以上の場合（Ｓ１１０６；Ｙｅｓ）、異常有無判別部１６１は、異常有りと判別し、処理を、異常原因推定部１６２に引き継ぐ。

異常原因推定部１６２は、積載荷重と荷重判定値１６４ｃとを比較する（ステップＳ１１０７）。すなわち、積載荷重が荷重判定値１６４ｃ以上であるか否かを判別する。荷重判定値１６４ｃは、予め判定値記憶部１６４に格納しておく。

積載荷重が、荷重判定値１６４ｃ以上の場合（Ｓ１１０７；Ｙｅｓ）、異常原因推定部１６２は、異常原因を、過負荷検出不能状態であると推定し（ステップＳ１１０８）、推定結果を出力部１６３に出力する。

一方、積載荷重が、荷重判定値１６４ｃ未満の場合（Ｓ１１０７；Ｎｏ）、異常原因推定部１６２は、異常原因を、ブレーキ引き摺りであると推定し（ステップＳ１１０９）、推定結果を出力部１６３に出力する。

推定結果を受け取った出力部１６３は、推定結果を外部に出力し（ステップＳ１１１０）、処理を終了する。本実施形態では、出力部１６３は、ネットワーク１３０を介して保守端末１２０に送信する。

なお、ステップＳ１１１１で走行停止を検出した場合、異常無しであることを、出力部１６３に出力するよう構成してもよい。この場合、出力部１６３は、異常無しであることを、保守端末１２０に出力してもよい。

以上説明したように、本実施形態は、積載荷重と、モータ電流と、ロータリエンコーダの出力と、予め記憶装置に保持されるトルク限界値とを用いて、モータ１０３に印加するトルク指令値を演算するトルク演算部１５１と、トルク指令値とトルク限界値とを用いて、エレベーター１００の異常の有無を判別する異常有無判別部１６１と、異常有りと判別された場合、積載荷重を用いて、異常の原因を推定する異常原因推定部１６２と、を備える。

このように、本実施形態によれば、エレベーター１００の異常の有無を、モータ１０３のトルク指令値で判定する。例えば、トルク指令値がトルク限界値である状態が所定期間を超えた場合、エレベーター１００に異常があると判定する。そして、その際に受け取った乗りかご１０１の積載荷重に応じて、異常の原因が、過負荷検出不能によるものか、ブレーキ引き摺りによるものかを判定する。

本実施形態によれば、判定にトルク指令値というモータ１０３の駆動に直結する値と、トルク限界値との関係を用いることにより、異常の発生の有無を高い精度で判別できる。さらに、積載荷重を用いることにより、異常の種類についても、過負荷検出不能状態であるか、ブレーキ引き摺りが発生しているか、推定できる。これにより、保守員は、異常の原因を予め知ることができ、効率よく保守点検作業を行うことができる。

例えば、過負荷検出不能状態となるのは、防振ゴムの劣化によるものが大きい。従って、過負荷検出不能状態と推定された場合、保守員は、防振ゴムに劣化が発生していると判断し、防振ゴムを点検したり、その取り換えを検討したりすればよい。また、ブレーキ引き摺り異常と判断された場合、ブレーキの再調整を行えばよい。

このように、本実施形態によれば、保守員に、異常の原因である可能性の高い具体的な点検個所を通知できる。従って、保全作業のさらなる効率化を図ることができ、かつ、現地作業性も改善する。

＜＜第二の実施形態＞＞
次に、本発明の第二の実施形態を説明する。第一の実施形態では、エレベーター１００の異常の原因として、過負荷検出不能状態及びブレーキ引き摺りの発生のいずれかを推定している。本実施形態では、さらに、異常原因として、端階減速検出スイッチ１１２の異常も推定する。

本実施形態のエレベーター１００は、基本的に第一の実施形態と同様である。以下、本実施形態について、第一の実施形態と異なる構成に主眼をおいて説明する。

本実施形態のエレベーター１００の構成は、図１および図２で説明した第一の実施形態と基本的に同様である。ただし、本実施形態では、上述のように、さらに、異常の原因として、端階減速検出スイッチ１１２の異常も推定する。従って、本実施形態では、端階減速検出部１５６および端階減速検出スイッチ１１２は、必須な構成である。

また、本実施形態のトルク演算部１５１は、トルク指令値をエレベーター異常診断装置１０６に通知する際、積載荷重とともに、端階減速信号を受信している場合、当該端階減速信号も送信する。

また、異常原因推定部１６２は、異常有無判別部１６１が異常有りと判別した場合、判定に用いたトルク指令値とともに端階減速信号を受信しているか否かを判別する。そして、端階減速信号を受信している場合、端階減速中と判別し、端階減速検出スイッチ１１２の異常、すなわち、端階減速検出スイッチ異常（以後、単に、スイッチ異常とも呼ぶ）と推定する。

端階減速検出スイッチ１１２の取り付け位置が正規の取り付け位置よりも端階側に設置されている場合、または、端階減速検出スイッチ１１２の動作不良により乗りかご１０１が正しく減速されない場合、乗りかご１０１を安全に着床させるために、強制的に減速させる必要がある。このような場合、トルク指令値がトルク限界値に到達する可能性がある。

本実施形態では、端階減速中、すなわち、乗りかご１０１が上昇時に最上階の手前に設置された端階減速検出スイッチ１１２位置を通過した後と、乗りかご１０１が下降時に最下階の手前に設置された端階減速検出スイッチ１１２位置を通過した後に、トルク指令値が所定期間以上トルク限界値となった場合、端階減速検出スイッチ１１２の異常と推定する。

保守員は、このような異常の通知を受けた場合、端階減速検出スイッチ１１２の取り付け位置を点検する。

［異常診断処理］
本実施形態のエレベーター異常診断装置１０６による異常診断処理の流れを、図８のフローチャートを用いて説明する。以下、本処理の説明においても、第一の実施形態と異なる点に主眼をおいて説明する。

第一の実施形態の異常診断処理同様、異常有無判別部１６１は、走行停止を検出するまで（ステップＳ１１１１）、ステップＳ１１０１からＳ１１０６までの処理を行い、異常の有無を判別する。そして、ステップＳ１１０６において、カウンタの値がカウンタ判定値１６４ｂ以上の場合（Ｓ１１０６；Ｙｅｓ）、異常有無判別部１６１は、異常有りと判別し、処理を、異常原因推定部１６２に引き継ぐ。

本実施形態では、異常原因推定部１６２は、積載荷重と荷重判定値１６４ｃとの比較に先立ち、端階減速中であるか否かを判別する（ステップＳ２１０１）。判別は、上述のように、端階減速信号を受信しているか否かで行う。

そして、端階減速中と判別された場合（Ｓ２１０１；Ｙｅｓ）、異常原因をスイッチ異常と推定し(ステップＳ２１０２)、推定結果を出力部１６３に出力し、ステップＳ１１１０へ移行する。

一方、端階減速中でない場合（Ｓ２１０１；Ｎｏ）、ステップＳ１１０７へ移行し、処理を継続する。

以上説明したように、本実施形態は、第一の実施形態に、さらに、端階減速検出部を備える。このため、第一の実施形態同様、エレベーター１００の走行異常の有無を、モータ１０３のトルク指令値で判定し、その原因を推定する。このため、第一の実施形態同様、異常の発生の有無を高い精度で判別できる。

さらに、端階検出中であるか否か、および、積載荷重と用いることにより、異常の種類についても、端階減速検出スイッチ１１２の異常であるか、過負荷検出不能状態であるか、ブレーキ引き摺りが発生しているか、を推定できる。これにより、保守員は、異常の原因を予め知ることができ、効率よく保守点検作業を行うことができる。

このように、本実施形態によれば、端階減速検出スイッチ１１２の異常と推定された場合、保守員は、予め、端階減速スイッチの位置調整、取り換え等の用意をし、保守に向かうことができる。すなわち、本実施形態によれば、第一の実施形態同様、保守員に、異常の原因である可能性の高い具体的な点検個所を通知できる。従って、保全作業のさらなる効率化を図ることができる。また、現地作業性も改善する。

＜変形例＞
なお、上記各実施形態では、異常の有無を判別し、異常有りの場合、その原因を推定し、推定結果を、出力部１６３を介して外部に出力している。しかしながら、出力はこれに限定されない。例えば、異常有無判別部１６１が異常の有無を判別し、その結果を、原因の出力に先立ち、出力部１６３を介して外部に出力してもよい。このとき、異常有り、と判定された場合のみ、出力してもよい。

＜変形例＞
なお、上記各実施形態では、乗りかご１０１の走行異常の発生の有無の判別を、トルク指令値が、所定期間、トルク限界値であるか否かで行っている。しかしながら、異常の有無の判別に用いる閾値は、これに限定されない。

例えば、図９に示すように、定常走行時のトルク指令値の最大値（定常最大値）２２３とトルク限界値２３０との間の値を、異常の有無の判別用の閾値（トルク閾値）２３１として用いてもよい。このトルク閾値２３１を定常最大値２２３とトルク限界値２３０との間の所定の値に設定することにより、異常発生の予兆を得ることができる。

すなわち、１回の走行中に、所定期間、継続的あるいは断続的に、トルク閾値２３１を超える状態が発生し、その累積期間が予め定めたカウンタ判定値で定まる期間より長い場合、走行異常の予兆があると判断する。そして、以降は、上記実施形態同様、異常予兆の原因を判別する。

このトルク閾値２３１の設定値に応じて、様々なレベルで予兆を判断できる。すなわち、トルク閾値２３１を、より定常最大値２２３に近い値に設定することにより、早めに、故障の予兆を検出できる。一方、トルク閾値２３１を、よりトルク限界値２３０に近い値に設定することにより、無駄な警告を減らすことができる。

また、判別は、複数の値を用いてもよい。例えば、定常最大値２２３とトルク限界値２３０との間の値として設定するトルク閾値２３１による判別と、トルク限界値２３０による判別とを組み合わせてもよい。

この場合、例えば、判別に用いる複数の閾値それぞれにカウンタを設ける。そして、より小さい閾値から、トルク指令値と比較し、それぞれのカウンタをカウントアップする。そして、それぞれのカウンタについて、判定値を超えた場合、原因を推定する。ただし、閾値がトルク限界値以外の場合は、原因を推定して出力後、当該閾値より大きい閾値についての判定を継続する。

また、この場合、保守員に通知する際は、トルク指令値がどの閾値を超えたことによる通知であるか判別可能な態様で行う。

なお、本発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りその他種々の応用例、変形例を取り得る。また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１００：エレベーター、１０１：乗りかご、１０２：荷重検出センサ、１０３：モータ、１０４：ロータリエンコーダ、１０５：エレベーター制御装置、１０６：エレベーター異常診断装置、１０７：制御盤、１０８：綱車、１０９：ブレーキ装置、１１０：釣合錘、１１１：主ロープ、１１２：端階減速検出スイッチ、１１３：電流検出器、１１４：昇降路、１２０：保守端末、１３０：ネットワーク、
１５１：トルク演算部、１５２：モータ制御部、１５３：記憶部、１５４：荷重演算部、１５５：位置速度演算部、１５６：端階減速検出部、１６１：異常有無判別部、１６２：異常原因推定部、１６３：出力部、１６４：判定値記憶部、１６４ａ：トルク限界値、１６４ｂ：カウンタ判定値、１６４ｃ：荷重判定値、
１７１：ＣＰＵ、１７２：メモリ、１７３：記憶装置、１７４：通信Ｉ／Ｆ、１７５：入出力Ｉ／Ｆ、
２１０：速度、２１１：加速走行、２１２：定常走行、２１３：減速走行、２２０：トルク指令値、２２１：トルク指令値、２２３：定常最大値、２３０：トルク限界値、２３１：トルク閾値

Claims (8)

1. 一端に乗りかごが他端に釣合錘が結合された主ロープが巻き掛けられた綱車を駆動するモータと、
   前記乗りかごの積載荷重を検出する荷重検出装置と、
   前記モータに流れる電流であるモータ電流を検出する電流検出器と、
   ロータリエンコーダと、
   前記ロータリエンコーダの出力パルスに基づいて前記乗りかごの速度および位置を検出する位置速度検出装置と、を備えるエレベーターであって、
   前記積載荷重と、前記モータ電流と、前記乗りかごの位置および速度と、予め記憶装置に保持されるトルク限界値とを用いて、前記モータに印加すべきトルクであるトルク指令値を演算するトルク演算部と、
   前記トルク指令値と予め保持されるトルク閾値とを用いて当該エレベーターの異常の有無を判別する異常有無判別部と、
   前記異常有無判別部が異常有りと判別した場合、前記積載荷重と予め記憶装置に保持される荷重判定値とを用いて、当該異常の原因である異常原因を推定する異常原因推定部と、
   前記異常原因推定部が推定した前記異常原因を出力する出力部と、を備えること
   を特徴とするエレベーター。
2. 請求項１記載のエレベーターであって、
   前記異常有無判別部は、前記乗りかごの１回の走行において、前記トルク指令値が前記トルク閾値以上である状態が所定期間以上である場合、異常有りと判別すること
   を特徴とするエレベーター。
3. 請求項２記載のエレベーターであって、
   前記異常原因推定部は、前記積載荷重と前記荷重判定値とを比較し、当該積載荷重が当該荷重判定値以上の場合、前記異常原因を、過負荷検出不能状態と推定し、当該積載荷重が当該荷重判定値未満の場合、当該異常原因を、前記綱車の駆動を拘束するブレーキ装置の異常であるブレーキ引き摺りと推定すること
   を特徴とするエレベーター。
4. 請求項３記載のエレベーターであって、
   前記乗りかごが端階減速中であることを検出する端階減速検出装置をさらに備え、
   前記異常原因推定部は、前記積載荷重と前記荷重判定値との比較に先立ち、前記端階減速検出装置が前記乗りかごが前記端階減速中であることを検出したか否かを判別し、前記端階減速中であることが検出された場合、前記異常原因を、前記端階減速検出装置が備える端階減速検出スイッチ異常と推定すること
   を特徴とするエレベーター。
5. 請求項１から４いずれか１項記載のエレベーターであって、
   前記異常有無判別部が用いる前記トルク閾値は、前記トルク限界値であること
   を特徴とするエレベーター。
6. 請求項１から４いずれか１項記載のエレベーターであって、
   前記異常有無判別部が用いる前記トルク閾値は、定常走行時の前記トルク指令値の最大値以上であり、かつ、前記トルク限界値未満の値であること
   を特徴とするエレベーター。
7. 請求項１から４いずれか１項記載のエレベーターと、
   前記エレベーターと通信可能な保守端末と、を備えるエレベーター保守点検システムであって、
   前記出力部の出力先は、前記保守端末であり、
   前記保守端末は、前記異常原因を受信すると、当該異常原因を表示装置に表示すること
   を特徴とするエレベーター保守点検システム。
8. 一端に乗りかごが他端に釣合錘が結合された主ロープが巻き掛けられた綱車を駆動するモータと、
   前記乗りかごの積載荷重を検出する荷重検出装置と、
   前記モータに流れる電流であるモータ電流を検出する電流検出器と、
   ロータリエンコーダと、
   前記ロータリエンコーダの出力パルスに基づいて前記乗りかごの速度および位置を検出する位置速度検出装置と、
   前記積載荷重と、前記モータ電流と、前記乗りかごの位置および速度と、予め記憶装置に保持されるトルク限界値とを用いて、前記モータに印加すべきトルクであるトルク指令値を演算するトルク演算部と、を備えるエレベーターの異常を診断するエレベーター異常診断装置であって、
   前記トルク指令値と予め保持されるトルク閾値とを用いて前記エレベーターの異常の有無を判別する異常有無判別部と、
   前記異常有無判別部が異常有りと判別した場合、前記積載荷重と予め保持される荷重判定値とを用いて、当該異常の原因である異常原因を推定する異常原因推定部と、
   前記異常原因推定部が特定した前記異常原因を出力する出力部と、を備えること
   を特徴とするエレベーター異常診断装置。

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