JP2008133119A - エレベーターのドア制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンコーダが故障しても、ドアを開閉可能にすること。
【解決手段】 ドアを開閉させる磁気式の同期モータ２４の回転位置を検出して位置検出信号を発生するエンコーダ４６と、位置検出信号に基づき得られた速度検出信号と同期モータ２４の速度指令信号との偏差に基づいてトルク指令信号を生成する速度制御部５３と、同期モータ２４に流れる電流を検出して電流検出信号を発生する電流センサ５６と、電流検出信号と位置検出信号に基づいてトルク検出信号を求めるトルク演算部５８と、トルク指令信号とトルク検出信号との偏差に基づいて同期モータ２４に流れる電流を制御する電流制御部５５と、エンコーダ４６が故障したことを検知して故障信号を発生する故障検出部６２と、故障信号に基づいて電流制御部５５の動作を不能にし、同期モータ２４に一定位相の三相正弦波電圧を入力する電圧発生部６０とを備えたものである。
【選択図】 図２

Description

本発明は、エレベーターのドア制御装置に関するものである。

従来のエレベーターのドア制御装置には、下記特許文献１に記載のように、ドアを開閉させるドア用モータと、ドアの全開・全閉を検出するドア全開・全閉検出手段と、ドアの位置・速度を検出するドア位置・速度検出手段と、このドア位置・速度検出手段からの信号に基づいて前記ドア用モータに指令を出してドアの開閉を閉ループ制御するドア制御盤とを備え、ドア開閉作動中にドア位置・速度検出手段に異常ありとドア制御盤が判断すると、このドア制御盤は閉ループ制御を遮断し、次にドア用モータにドアを一旦停止させる指令を出し、その後ドア用モータに低トルク指令を出してドアを全開位置または全閉位置まで走行させる開ループ制御を行うようにしたものがある。

かかるドア制御装置によれば、ドア開閉作動中にドア位置・速度検出手段に異常ありとドア制御盤が判断すると、このドア制御盤は閉ループ制御を遮断し、次にドア用モータにドアを一旦停止させる指令を出し、その後ドア用モータに低トルク指令を出してドアを全開位置または全閉位置まで走行させる開ループ制御を行うようにしたので、かごの中にいる乗客は閉じ込められずに出ることができる。また、ドアを全開・全閉位置まで走行させるので、エレベーターの運行を制御する主制御盤はドア制御盤に次の指令を出すことができ、エレベーターを利用する乗客に対してサービスが向上する。
特開平１１−２０９０４３号公報

しかしながら、上記ドア制御装置では、ドア用モータに磁気式同期モータを用いると、トルク制御するのに位置検出器の位相情報が必要であるため、位置検出器が故障すると同期モータを駆動できないという課題があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、磁気式同期モータを用い、同期モータの磁極位置検出ができなくなったことを検出して、磁気式同期モータに一定位相の三相電圧を印加することにより、同期モータを駆動してドアを開閉するエレベーターのドア制御装置を提供することを目的とする。

第１の発明に係るエレベーターのドア制御装置は、ドアを開閉させる磁気式の同期モータと、前記同期モータの回転位置を検出して位置検出信号を発生する位置検出手段と、前記位置検出信号に基づき得られた速度検出信号と前記同期モータの速度指令信号との偏差となる速度偏差信号に基づいてトルク指令信号を生成するトルク指令生成手段と、前記同期モータに流れる電流を検出して電流検出信号を発生する電流検出手段と、前記電流検出信号と前記位置検出信号に基づいてトルク検出信号を求めるトルク演算手段と、前記トルク指令信号と前記トルク検出信号との偏差となるトルク偏差信号に基づいて前記同期モータに流れる電流を制御する電流制御手段と、前記位置検出手段が故障したことを検知して故障信号を発生する故障検出手段と、前記故障信号に基づいて前記電流制御手段の動作を不能にすると共に、前記同期モータに一定位相の三相正弦波電圧を入力する電圧発生手段と、を備えたことを特徴とするものである。

第２の発明に係るエレベーターのドア制御装置における電圧発生手段は、エレベーターの各階における乗場ドアの重量値、乗場ドアの負荷に基づいて三相正弦波電圧の値を変える、ことが好ましい。
これにより、乗場ドアに応じて電圧発生手段からの三相正弦波電圧の値を変えるので、同期モータの発熱などを抑制しながら、同期モータの発生するトルクを負荷に応じて適正な値にすることができる。

第３の発明に係るエレベーターのドア制御装置は、ドアの全開領域又は全閉領域の少なくともいずれかを検出すると共に、ドア信号を発生する戸開閉検出手段と、電圧印加手段は、ドア信号に基づいて三相正弦波電圧の位相を停止する、ことが好ましい。
ドアの全開領域又は全閉領域で、同期モータに三相正弦波電圧の位相を停止した電圧を印加することにより同期モータから発生するトルクを一定にしてドアの振動を抑制できる。

第４の発明に係るエレベーターのドア制御装置における戸開閉検出手段は、戸開閉検出手段は、前記ドアの全開位置及び全閉位置を検出して、前記全開位置の検出により第１ドア信号を発生すると共に、前記全閉位置の検出により第２ドア信号を発生しており、前記電圧発生手段は、前記第１ドア信号が発生して第２ドア信号が発生するまでの第１の間に、前記第２ドア信号が発生して第１ドア信号が発生するまでの第２の間、のいずれかに前記故障信号が発生しなかった場合には、前記電流制御手段の動作を可能にすると共に、前記電圧発生手段からの電圧発生を停止する、ことが好ましい。
これにより、全開領域から全閉領域まで、ドアが動作する間に、位置検出手段の故障が復帰すると、電圧発生手段からの電圧発生を停止すると共に、ドアの速度指令信号を入力し、位置検出をしながら同期モータを駆動できる。

第５の発明に係るエレベーターのドア制御装置は、故障信号の発生に基づいてエレベーターを最寄階に停止すると共に、該停止後にエレベーターを休止する、ことが好ましい。
これにより、位置検出手段が故障したままの状態で、エレベーターが運転することを防止できる。

本発明によれば、磁気式の三相の同期モータを用い、モータの磁極位置検出ができなくなったことを検出して、三相の同期モータに一定位相の三相正弦波電圧を印加することにより、同期モータの磁極位置検出ができなくても、ドアを開放又は閉成できる。

実施の形態１．
本発明の一実施の形態を図１から図４によって説明する。図１は本発明の一実施の形態を示すエレベーターのドア制御装置の正面図、図２は図１に示すドア用モータの制御を示す全体構成図、図３は図２に示すドア制御装置の電圧発生器から発生する電圧の標準波形図(a)、同様に電圧振幅値が低い、高い波形図(b)、図４は図３の電圧発生器から発生するの電圧値を決める要因を示す電圧要因図である。
図１において、エレベーターのドア装置は、ドアパネル２０を有している。ドアパネル２０上部に設けられた桁２１と、桁２１の下端よりに水平に設けられたレール２２と、ドアパネル２０はレール２２に支持され、吊り手２９に案内されることにより水平方向に移動する。

ドアパネル２０を駆動する駆動装置２３の磁気式で三相の同期モータ２４と、同期モータ２４の出力軸に固定された第１駆動車２５とが桁２１に取り付けられており、無端状の歯車付ベルト２７が第１駆動車２５と、桁２１に固定された第２駆動車２８に掛けられている。そして、ベルト２７の動作をドアパネル２０に伝播する連結具２９を有している。
これらの機構により同期モータ２４が出力するトルクをベルト２７、連結具２９を介してドアパネル２０に伝達してドアの戸開閉動作をするように構成されている。

ドアパネル上部に設けられた遮蔽版３０が全閉状態で、全閉位置スイッチ３１cを横切るように設定されていて、ドアの全閉位置を検出するように形成しており、遮蔽版３０が全開状態で、全開位置スイッチ３１pを横切るように設定されていて、ドアの全開位置を検出するように形成されている。ドアは全開状態になるとストッパ２６に当接して停止する。

図２において、ドアの制御装置は、検出部と、同期モータ２４を制御する制御部と、検出部が故障したことを検出する故障検出部６０と、故障検出部６０からの故障信号により同期モータ２４に印加電圧を定める電圧発生手段としての電圧発生部６２とを有している。
検出部は、同期モータ２４の回転位置を検出して位置検出信号を発生する位置検出手段としてのエンコーダ４６と、同期モータ２４に流れる電流を検出して電流検出信号を発生する電流検出手段としての電流センサ５６と、ドアの全開領域を検出することにより第１ドア信号を発生すると共に、ドアの全閉領域を検出することにより第２ドア信号を発生する戸開閉検出部３２と、を有している。

図２において、制御部は、位置検出信号を入力して速度検出信号を発生する速度検出手段としての速度演算部５９と、速度検出信号Ｖｓと同期モータ２４の速度指令信号Ｖrとの偏差となる速度偏差信号Ｖeを求める減算器５１と、速度偏差信号Ｖeに基づいてトルク指令信号を生成するトルク指令生成手段としての速度制御部５３と、電流検出信号と位置検出信号に基づいてトルク検出信号τsを求めるトルク演算手段としてのトルク演算部５８と、トルク指令信号τrとトルク検出信号τsとの偏差となるトルク偏差信号τeに基づいて同期モータ２４に流れる電流を制御する電流制御手段としての電流制御部５５とを備えている。

故障検出部６０は、エンコーダ４６が故障したことを検知して故障信号を発生する故障検出手段として形成されている。
電圧発生部６２は、故障信号に基づいて常開接点６０sを閉成して電流制御部５５の動作を不能にすると共に、図３(a)に示すように同期モータ２４に一定位相の三相正弦波を入力するように形成されている。

電圧発生部６２は、戸開閉検出部３２の出力に接続され、第１ドア信号が発生して第２ドア信号が発生するまでの第１の間に、第２ドア信号が発生して第１ドア信号が発生するまでの第２の間、のいずれかに故障検出部６２からの故障信号が発生しなかった場合には、常開接点６２sを閉成から開放して電流制御部５５を動作可能にすると共に、電圧発生を停止するように形成されている。

電圧発生部６２には、各階の乗場ドアの重量、同期モータ２４の負荷との組合せで、発生電圧の振幅値を図４に示すように、標準値に対して高い値、低い値の三種類が用意されており、これらの値のいずれかが各階に対応してＲＯＭ６２ａに記憶されており、かごが何階に停止したかを示す階床信号に基づいてＲＯＭ６２ａに記憶された発生電圧の振幅値が読み出されるように形成されている。

上記のように構成されたエレベーターのドア制御装置の動作を図１から図５を参照して説明する。図５はドア制御装置の動作を示すフローチャートである。
いま、戸開閉検出部３２は、ドアの開放又は閉成指令信号が発生しているか否かを判断し(Ｓ１０１)、開放(閉成)指令信号発生している判断すると、故障検出部６０は、エンコーダ４６が故障しているか否かを判断し(Ｓ１０３)、故障と判断すると、故障信号を電圧発生部６２に入力する。電圧発生部６２は、常開接点６０sを開放から閉成して電流制御部５５の動作を不能とすると共に、階床信号によりかごが停止した階を特定し、ROM６２aから電圧振幅値を選択し、一定位相の三相正弦波電圧を同期モータ２４に印加し、同期モータ２４を回転してドアを開放(閉成)する(Ｓ１０５)。

戸開閉検出部３２は、ドアが全閉から全開までの間に、故障検出部６０がエンコーダ４６が故障したか否かを判断し(Ｓ１０７)、故障が継続していると判断すると、戸開閉検出部３２は、ドアが全開領域に達して全開位置スイッチ３１pが閉成すると、全開信号を電圧発生部６２に入力する。電圧発生部６２は、同期モータ２４の三相正弦波電圧の位相を停止して終了する。

上記実施形態によれば、ドアを開閉させる磁気式の三相同期モータ２４の回転位置を検出して位置検出信号Ｐｓを発生するエンコーダ４６と、位置検出信号に基づき得られた速度検出信号と同期モータ２４の速度指令信号との偏差となる速度偏差信号に基づいてトルク指令信号を生成する速度制御部５３と、同期モータ２４に流れる電流を検出して電流検出信号Isを発生する電流センサ５６と、電流検出信号Isと位置検出信号Psに基づいてトルク検出信号τｓを求めるトルク演算部５８と、トルク指令信号τｒとトルク検出信号τｓとの偏差となるトルク偏差信号τｅに基づいて同期モータ２４に流れる電流を制御する電流制御部５５と、エンコーダ４６が故障したことを検知して故障信号を発生する故障検出部６２と、故障信号に基づいて常開接点６２sを開放から閉成にして電流制御部５５の動作を不能にすると共に、同期モータ２４に一定位相の三相正弦波電圧を入力する電圧発生部６０とを備えたものである。
これにより、三相の同期モータ２４の磁極位置検出ができなくなったことを検出して三相の同期モータ２４に一定位相の三相正弦波電圧を印加することにより、同期モータ２４の磁極位置検出ができなくても、ドアを開放又は閉成できる。

本発明は、エレベーターのドア制御装置に適用できる。

本発明の一実施の形態を示すエレベーターのドア制御装置の正面図である。 図１に示すドア用モータの制御を示す全体構成図である。 図２に示すドア制御装置の電圧発生器から発生する電圧振幅の標準波形図(a)、同様に振幅が低い、高い波形図(b)である。 図３の電圧発生器から発生するの電圧値を決める要因を示す電圧要因図である。 ドア制御装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

２０ ドアパネル、２４ 同期モータ、４６ エンコーダ、５３ 速度制御部、５５ 電流制御部、５６ 電流センサ、５８ トルク演算部、６０ 電圧発生部、６２ 故障検出部。

Claims (5)

1. ドアを開閉させる磁気式で三相の同期モータと、
   前記同期モータの回転位置を検出して位置検出信号を発生する位置検出手段と、
   前記位置検出信号に基づき得られた速度検出信号と前記同期モータの速度指令信号との偏差となる速度偏差信号に基づいてトルク指令信号を生成するトルク指令生成手段と、
   前記同期モータに流れる電流を検出して電流検出信号を発生する電流検出手段と、
   前記電流検出信号と前記位置検出信号に基づいてトルク検出信号を求めるトルク演算手段と、
   前記トルク指令信号と前記トルク検出信号との偏差となるトルク偏差信号に基づいて前記同期モータに流れる電流を制御する電流制御手段と、
   前記位置検出手段が故障したことを検知して故障信号を発生する故障検出手段と、
   前記故障信号に基づいて前記電流制御手段の動作を不能にすると共に、前記同期モータに一定位相の三相正弦波電圧を入力する電圧発生手段と、
   ことを特徴とするエレベーターのドア制御装置。
2. 前記電圧発生手段は、前記エレベーターの各階における乗場ドアの重量値、乗場ドアの負荷に基づいて前記三相正弦波電圧の値を変える、
   ことを特徴とする請求項１に記載のエレベーターのドア制御装置。
3. 前記ドアの全開領域又は全閉領域の少なくともいずれかを検出すると共に、ドア信号を発生する戸開閉検出手段と、
   前記電圧印加手段は、前記ドア信号に基づいて前記三相正弦波電圧の位相を停止する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のエレベーターのドア制御装置。
4. 戸開閉検出手段は、前記ドアの全開位置及び全閉位置を検出して、前記全開位置の検出により第１ドア信号を発生すると共に、前記全閉位置の検出により第２ドア信号を発生しており、
   前記電圧発生手段は、前記第１ドア信号が発生して第２ドア信号が発生するまでの第１の間に、前記第２ドア信号が発生して第１ドア信号が発生するまでの第２の間、のいずれかに前記故障信号が発生しなかった場合には、前記電流制御手段の動作を可能にすると共に、前記電圧発生手段からの電圧発生を停止する、
   備えたことを特徴とする請求項３に記載のエレベーターのドア制御装置。
5. 前記故障信号の発生に基づいて前記エレベーターを最寄階に停止すると共に、該停止後に前記エレベーターを休止する、
   ことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のエレベーターのドア制御装置。

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