JP3420146B2 - エレベータシステムのレベリング制御装置 - Google Patents
エレベータシステムのレベリング制御装置Info
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- JP3420146B2 JP3420146B2 JP35496199A JP35496199A JP3420146B2 JP 3420146 B2 JP3420146 B2 JP 3420146B2 JP 35496199 A JP35496199 A JP 35496199A JP 35496199 A JP35496199 A JP 35496199A JP 3420146 B2 JP3420146 B2 JP 3420146B2
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- Japan
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- torque
- signal
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B1/00—Control systems of elevators in general
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B1/00—Control systems of elevators in general
- B66B1/34—Details, e.g. call counting devices, data transmission from car to control system, devices giving information to the control system
- B66B1/36—Means for stopping the cars, cages, or skips at predetermined levels
- B66B1/40—Means for stopping the cars, cages, or skips at predetermined levels and for correct levelling at landings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Elevator Control (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エレベータの電動
機の出力軸にかかる負荷を推定して、これを電動機のト
ルク指令電流に補償する技術に関するもので、詳しく
は、エレベータかごが停止予定階に停止した後、乗客の
出入りに伴い、停止階の床とかごの床との間に生ずる所
定レベル差を補償するためのレベル補償運転に際して適
用し得るエレベータシステムのレベリング（leveling）
制御装置に関するものである。
機の出力軸にかかる負荷を推定して、これを電動機のト
ルク指令電流に補償する技術に関するもので、詳しく
は、エレベータかごが停止予定階に停止した後、乗客の
出入りに伴い、停止階の床とかごの床との間に生ずる所
定レベル差を補償するためのレベル補償運転に際して適
用し得るエレベータシステムのレベリング（leveling）
制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、エレベータシステムにおいて、
乗り心地を向上させる方法として、エレベータかご（以
下、かごと称す）の負荷を検出する負荷検出器を備え
て、該かごの移動時に検出される負荷に相当するトルク
を補償するトルク補償方法を利用している。
乗り心地を向上させる方法として、エレベータかご（以
下、かごと称す）の負荷を検出する負荷検出器を備え
て、該かごの移動時に検出される負荷に相当するトルク
を補償するトルク補償方法を利用している。
【０００３】このようにすると、かごのドアーを閉じて
移動する以前に、負荷の検出に充分な時間が確保される
ため、前記かごの負荷を正確に検出することが可能とな
り、よって、電動機から前記検出された負荷量に適合し
たトルク補償指令を発生させるような制御が可能になっ
て、比較的に優秀な乗り心地を得ることができる。しか
し、かごが停止予定階に停止して、ドアーが開放され、
乗客の出入りが終了すると、かご内の負荷の変動により
かごの床レベルと停止予定階の床レベルがお互いに一致
せず、差が生じるが、このような状態をかごの上方に取
り付けられた位置検出装置から検出してレベル補償運転
を行う。
移動する以前に、負荷の検出に充分な時間が確保される
ため、前記かごの負荷を正確に検出することが可能とな
り、よって、電動機から前記検出された負荷量に適合し
たトルク補償指令を発生させるような制御が可能になっ
て、比較的に優秀な乗り心地を得ることができる。しか
し、かごが停止予定階に停止して、ドアーが開放され、
乗客の出入りが終了すると、かご内の負荷の変動により
かごの床レベルと停止予定階の床レベルがお互いに一致
せず、差が生じるが、このような状態をかごの上方に取
り付けられた位置検出装置から検出してレベル補償運転
を行う。
【０００４】ところが、このようにレベル補償運転を遂
行する間にも、乗客が継続して出入りするため、負荷検
出器により検出されたかごの負荷量に誤差が生じて、か
ごの負荷量に従ってそれを補償するエレベータの速度制
御特性が悪くなる。以下、このような従来のエレベータ
のレベリング制御装置に対し、図面を用いて説明すると
次のようである。
行する間にも、乗客が継続して出入りするため、負荷検
出器により検出されたかごの負荷量に誤差が生じて、か
ごの負荷量に従ってそれを補償するエレベータの速度制
御特性が悪くなる。以下、このような従来のエレベータ
のレベリング制御装置に対し、図面を用いて説明すると
次のようである。
【０００５】一般に、交流電動機を採用したエレベータ
システムにおいて、かごを移動させるために交流電動機
に供給する制御電流を２個のベクトル、即ち、トルク電
流成分と励磁電流成分とに分離して、前記交流電動機の
トルクを制御すると、直流電動機の制御特性とほぼ同様
な特性を得ることができるため、このようなベクトル制
御方式がエレベータの交流電動機制御の際に適用されて
きた。
システムにおいて、かごを移動させるために交流電動機
に供給する制御電流を２個のベクトル、即ち、トルク電
流成分と励磁電流成分とに分離して、前記交流電動機の
トルクを制御すると、直流電動機の制御特性とほぼ同様
な特性を得ることができるため、このようなベクトル制
御方式がエレベータの交流電動機制御の際に適用されて
きた。
【０００６】このようなベクトル制御方式を採用した従
来のエレベータシステムにおいては、図６に示したよう
に、交流電源ＡＣと、該交流電源ＡＣからの交流電流を
直流電流に変換するコンバータ１０１と、該コンバータ
１０１に接続されて、該コンバータ１０１の出力に包含
されたリップル成分を平滑するためのコンデンサ１０２
と、該コンデンサ１０２の両端に接続されて前記コンデ
ンサ１０２からの直流電圧を交流電圧に変換するインバ
ータ１０３と、該インバータ１０３の出力に接続され
て、インバータ１０３からの交流電流により時計方向又
は反時計方向に駆動される交流電動機１０６と、該交流
電動機１０６の出力軸に接続されて、時計方向又は反時
計方向に回転するシーブ（sheave）１０８と、該シーブ
１０８に巻回されたロープの一端に接続されて、内部に
乗客又は貨物を積載し、昇降路内を昇降するかご１０９
と、前記ロープの他端に、前記かご１０９との重量の均
衡を取るために接続された均衡錘１１０と、を備えて構
成されていた。
来のエレベータシステムにおいては、図６に示したよう
に、交流電源ＡＣと、該交流電源ＡＣからの交流電流を
直流電流に変換するコンバータ１０１と、該コンバータ
１０１に接続されて、該コンバータ１０１の出力に包含
されたリップル成分を平滑するためのコンデンサ１０２
と、該コンデンサ１０２の両端に接続されて前記コンデ
ンサ１０２からの直流電圧を交流電圧に変換するインバ
ータ１０３と、該インバータ１０３の出力に接続され
て、インバータ１０３からの交流電流により時計方向又
は反時計方向に駆動される交流電動機１０６と、該交流
電動機１０６の出力軸に接続されて、時計方向又は反時
計方向に回転するシーブ（sheave）１０８と、該シーブ
１０８に巻回されたロープの一端に接続されて、内部に
乗客又は貨物を積載し、昇降路内を昇降するかご１０９
と、前記ロープの他端に、前記かご１０９との重量の均
衡を取るために接続された均衡錘１１０と、を備えて構
成されていた。
【０００７】このような構成された従来のエレベータシ
ステムに、速度及びレベリング制御のための制御手段と
して、前記インバータ１０３から交流電動機１０６に供
給される電流供給路に接続されて、該交流電動機１０６
に流れる電流を検出する電流検出器１０４と、前記交流
電動機１０６の出力軸に接続されて、該交流電動機１０
６の回転速度を検出し、それに相応するパルス信号を出
力するパルス信号発生器１０７と、前記かご１０９の下
方に設けられて、該かご１０９の負荷を検出して出力す
る負荷検出器１１１と、を更に包含して構成されてい
た。
ステムに、速度及びレベリング制御のための制御手段と
して、前記インバータ１０３から交流電動機１０６に供
給される電流供給路に接続されて、該交流電動機１０６
に流れる電流を検出する電流検出器１０４と、前記交流
電動機１０６の出力軸に接続されて、該交流電動機１０
６の回転速度を検出し、それに相応するパルス信号を出
力するパルス信号発生器１０７と、前記かご１０９の下
方に設けられて、該かご１０９の負荷を検出して出力す
る負荷検出器１１１と、を更に包含して構成されてい
た。
【０００８】そして、前記かご１０９の上方に設けられ
る位置検出器１１２は、図７に示したように、通常、一
対の位置検出器ＰＡ、ＰＢから構成され、それぞれの位
置検出器ＰＡ、ＰＢは、光電スイッチ（photo coupler)
（図示されず）又はマグネチックスイッチを備えてい
る。一方、昇降路の壁面上の各階床面から所定高さに
は、遮蔽板（shielding palte)ＳＰが設けられ、該遮蔽
板ＳＰが前記位置検出器ＰＡ、ＰＢの光伝送又は磁束を
遮断することにより、前記かご１０９の位置を検出す
る。
る位置検出器１１２は、図７に示したように、通常、一
対の位置検出器ＰＡ、ＰＢから構成され、それぞれの位
置検出器ＰＡ、ＰＢは、光電スイッチ（photo coupler)
（図示されず）又はマグネチックスイッチを備えてい
る。一方、昇降路の壁面上の各階床面から所定高さに
は、遮蔽板（shielding palte)ＳＰが設けられ、該遮蔽
板ＳＰが前記位置検出器ＰＡ、ＰＢの光伝送又は磁束を
遮断することにより、前記かご１０９の位置を検出す
る。
【０００９】また、レベル差検出装置１１３は、前記位
置検出器ＰＡ、ＰＢからの出力信号に基づいて、前記か
ご１０９の床レベルと停止予定階の床レベルとが一致す
る状態（図７(a) の状態）、又は、前記かご１０９の床
レベルが停止予定階の床レベルよりも高い状態（図７
(b) の状態）、若しくは、前記かご１０９の床レベルが
停止予定階の床レベルよりも低い状態（図７(c) の状
態）を検出してそれぞれの状態に相応する出力信号を出
力する。
置検出器ＰＡ、ＰＢからの出力信号に基づいて、前記か
ご１０９の床レベルと停止予定階の床レベルとが一致す
る状態（図７(a) の状態）、又は、前記かご１０９の床
レベルが停止予定階の床レベルよりも高い状態（図７
(b) の状態）、若しくは、前記かご１０９の床レベルが
停止予定階の床レベルよりも低い状態（図７(c) の状
態）を検出してそれぞれの状態に相応する出力信号を出
力する。
【００１０】又、レベル補正運転指令発生器１１４は、
前記レベル差検出装置１１３の出力に接続されて、該レ
ベル差検出装置１１３の出力より、図７(b) の状態又は
図７(c) の状態のようなレベル差を感知した場合、それ
に相応して上昇又は下降のレベル補正運転指令信号ＬＣ
Ｄを、図８(d) のように出力する。更に、速度指令発生
器１１５は、レベル補正運転指令発生器１１４の出力に
接続されて、該レベル補正運転指令発生器１１４から上
昇又は下降のレベル補正運転指令信号ＬＣＤがある場
合、それに基づいて、図８(e) に示したようなレベル調
整速度パターン信号ＬＣＶを出力する。
前記レベル差検出装置１１３の出力に接続されて、該レ
ベル差検出装置１１３の出力より、図７(b) の状態又は
図７(c) の状態のようなレベル差を感知した場合、それ
に相応して上昇又は下降のレベル補正運転指令信号ＬＣ
Ｄを、図８(d) のように出力する。更に、速度指令発生
器１１５は、レベル補正運転指令発生器１１４の出力に
接続されて、該レベル補正運転指令発生器１１４から上
昇又は下降のレベル補正運転指令信号ＬＣＤがある場
合、それに基づいて、図８(e) に示したようなレベル調
整速度パターン信号ＬＣＶを出力する。
【００１１】また、速度制御器１１６は、速度指令発生
器１１５の出力及びパルス信号発生器１０７の出力に接
続されて、速度指令発生器１１５からのレベル調整速度
パターン信号ＬＣＶの速度指令値と、パルス信号発生器
１０７からのパルス信号に従う交流電動機１０６の速度
との差を算出し、該減算値に相応する交流電動機１０６
のトルク成分電流指令信号（ｉτ* ）を出力する。
器１１５の出力及びパルス信号発生器１０７の出力に接
続されて、速度指令発生器１１５からのレベル調整速度
パターン信号ＬＣＶの速度指令値と、パルス信号発生器
１０７からのパルス信号に従う交流電動機１０６の速度
との差を算出し、該減算値に相応する交流電動機１０６
のトルク成分電流指令信号（ｉτ* ）を出力する。
【００１２】又、負荷電流変換器１１７は、前記負荷検
出器１１１の出力に接続されて、該負荷検出器１１１か
らの検出負荷（即ち、トルク補償すべきかご１０９と均
衡錘１１０間の重量差に従う負荷）を電流値に表す負荷
補償トルク信号ｉ t ub1 を出力する。更に、電流制御器
１１８は、前記速度制御器１１６、前記電流検出器１０
４及び前記負荷電流変換器１１７の出力にそれぞれ接続
されて、前記速度制御器１１６からのトルク成分電流指
令信号（ｉτ* ）に相応するトルク成分電流指令値と前
記電流検出器１０４から交流電動機１０６に流れる電流
値との差異値に、前記負荷電流変換器１１７からの負荷
補償トルク信号ｉ t ub1 に従う検出負荷量に相当する電
流値を加算して、最終的に補償すべきトルク量に相応す
る電流指令信号（ｉt * ）を出力する。
出器１１１の出力に接続されて、該負荷検出器１１１か
らの検出負荷（即ち、トルク補償すべきかご１０９と均
衡錘１１０間の重量差に従う負荷）を電流値に表す負荷
補償トルク信号ｉ t ub1 を出力する。更に、電流制御器
１１８は、前記速度制御器１１６、前記電流検出器１０
４及び前記負荷電流変換器１１７の出力にそれぞれ接続
されて、前記速度制御器１１６からのトルク成分電流指
令信号（ｉτ* ）に相応するトルク成分電流指令値と前
記電流検出器１０４から交流電動機１０６に流れる電流
値との差異値に、前記負荷電流変換器１１７からの負荷
補償トルク信号ｉ t ub1 に従う検出負荷量に相当する電
流値を加算して、最終的に補償すべきトルク量に相応す
る電流指令信号（ｉt * ）を出力する。
【００１３】また、パルス幅変調器１１９は、前記電流
制御器１１８の出力に接続されて、該電流制御器１１８
からの電流指令信号（ｉt * ）に相応するパルス幅変調
信号を発生させ、該パルス幅変調信号をインバータ１０
３に供給して、該インバータ１０３をスイッチング制御
する。このように構成された従来のエレベータレベリン
グ制御装置のレベリング動作に対し、図６〜図９を用い
て説明すると次のようである。
制御器１１８の出力に接続されて、該電流制御器１１８
からの電流指令信号（ｉt * ）に相応するパルス幅変調
信号を発生させ、該パルス幅変調信号をインバータ１０
３に供給して、該インバータ１０３をスイッチング制御
する。このように構成された従来のエレベータレベリン
グ制御装置のレベリング動作に対し、図６〜図９を用い
て説明すると次のようである。
【００１４】先ず、入力交流電源ＡＣが交流/ 直流変換
器１０１を経て直流電圧に変換された後、コンデンサ１
０２を経てリップル成分が除去されると、ほぼ完全な直
流電圧になってインバータ１０３に印加される。その
後、前記インバータ１０３を構成する電力半導体素子
は、それぞれスイッチング信号発生器１１９から出力さ
れるスイッチング制御信号により所定パターンにスイッ
チングされて、入力された直流電圧を交流電圧に変換
し、該変換された交流電圧が交流電動機１０６に印加し
て該交流電動機１０６を駆動させる。
器１０１を経て直流電圧に変換された後、コンデンサ１
０２を経てリップル成分が除去されると、ほぼ完全な直
流電圧になってインバータ１０３に印加される。その
後、前記インバータ１０３を構成する電力半導体素子
は、それぞれスイッチング信号発生器１１９から出力さ
れるスイッチング制御信号により所定パターンにスイッ
チングされて、入力された直流電圧を交流電圧に変換
し、該変換された交流電圧が交流電動機１０６に印加し
て該交流電動機１０６を駆動させる。
【００１５】次いで、前記交流電動機１０６は、シーブ
１０８を回転させ、これに連動してかご１０９と均衡錘
１１０とがお互いに反対方向に直線運動を開始するた
め、結局、前記インバータ１０３に供給されるスイッチ
ング信号によって前記かご１０９が停止予定階に向けて
移動を開始する。このように前記かご１０９の運行が開
始された後、図７(a) に示したように、前記かご１０９
の床レベルが停止予定階の床レベルと一致して停止され
た場合は、レベル補正運転を行わないが、前記かご１０
９が、図７(b) に示したように、前記かご１０９の床レ
ベルが停止予定階の床レベルよりも高い位置に停止され
た場合は、位置検出装置１１２の位置検出器ＰＡはオン
される反面、位置検出器ＰＢはオフされ、このとき、か
ご１０９のドアーは開放されている状態である。
１０８を回転させ、これに連動してかご１０９と均衡錘
１１０とがお互いに反対方向に直線運動を開始するた
め、結局、前記インバータ１０３に供給されるスイッチ
ング信号によって前記かご１０９が停止予定階に向けて
移動を開始する。このように前記かご１０９の運行が開
始された後、図７(a) に示したように、前記かご１０９
の床レベルが停止予定階の床レベルと一致して停止され
た場合は、レベル補正運転を行わないが、前記かご１０
９が、図７(b) に示したように、前記かご１０９の床レ
ベルが停止予定階の床レベルよりも高い位置に停止され
た場合は、位置検出装置１１２の位置検出器ＰＡはオン
される反面、位置検出器ＰＢはオフされ、このとき、か
ご１０９のドアーは開放されている状態である。
【００１６】また、前記かご１０９が、図７(c) に示し
たように、前記かご１０９の床レベルが停止予定階の床
レベルよりも低い位置に停止された場合は、位置検出器
ＰＡはオフされる反面、位置検出器ＰＢはオンされる。
このように、前記かご１０９の床レベルが停止予定階の
床レベルよりも高いか低い位置に停止された場合は、前
記位置検出器ＰＡ、ＰＢのオン又はオフ状態信号に基づ
き、レベル差検出装置１１３は、上方又は下方へのレベ
ル差の発生を検出し、これを知らせる信号をレベル補正
運転指令発生器１１４に出力する。
たように、前記かご１０９の床レベルが停止予定階の床
レベルよりも低い位置に停止された場合は、位置検出器
ＰＡはオフされる反面、位置検出器ＰＢはオンされる。
このように、前記かご１０９の床レベルが停止予定階の
床レベルよりも高いか低い位置に停止された場合は、前
記位置検出器ＰＡ、ＰＢのオン又はオフ状態信号に基づ
き、レベル差検出装置１１３は、上方又は下方へのレベ
ル差の発生を検出し、これを知らせる信号をレベル補正
運転指令発生器１１４に出力する。
【００１７】よって、図８(d) に示したように、ts時点
でレベル補正運転指令発生器１１４から上方又は下方へ
のレベル補正運転指令ＬＣＤが出力される。従って、レ
ベル補正運転指令ＬＣＤを受けた速度指令発生器１１５
は、レベル補正速度指令ＬＣＶを出力するが、前記レベ
ル補正速度指令ＬＣＶ信号は、図８(e) に示したよう
に、指数関数的に増加する。時間ｔs 以後にかご１０９
は、一定な速度Ｖs に運転されて、図７(a) に示したよ
うに、前記かご１０９の床レベルが停止予定階の床レベ
ルと一致するとき、位置検出器ＰＡ、ＰＢは両方ともオ
フされる。この場合、図８のｔf 時点で前記レベル補正
運転指令ＬＣＤは消滅し、前記レベル補正速度指令ＬＣ
Ｖは、指数関数的に減少して“０”になる。
でレベル補正運転指令発生器１１４から上方又は下方へ
のレベル補正運転指令ＬＣＤが出力される。従って、レ
ベル補正運転指令ＬＣＤを受けた速度指令発生器１１５
は、レベル補正速度指令ＬＣＶを出力するが、前記レベ
ル補正速度指令ＬＣＶ信号は、図８(e) に示したよう
に、指数関数的に増加する。時間ｔs 以後にかご１０９
は、一定な速度Ｖs に運転されて、図７(a) に示したよ
うに、前記かご１０９の床レベルが停止予定階の床レベ
ルと一致するとき、位置検出器ＰＡ、ＰＢは両方ともオ
フされる。この場合、図８のｔf 時点で前記レベル補正
運転指令ＬＣＤは消滅し、前記レベル補正速度指令ＬＣ
Ｖは、指数関数的に減少して“０”になる。
【００１８】図９は、従来のエレベータのレベリング制
御装置の実際動作を説明するため、主要部を示したブロ
ック図であり、図９を用いて従来のエレベータのレベリ
ング制御動作を説明すると次のようである。先ず、減算
器４０１は、速度指令Ｗm ＊と実際速度Ｗm とを入力し
てその差を出力し、速度制御器１１６は、前記差を入力
して該差を補償するためのトルク指令電流ｉτ* を出力
する。このように、レベル補正運転を行う間、負荷電流
変換器１１７は、負荷検出器１１１により検出された負
荷を補償するための負荷補償トルク電流ｉ t ub1 を加算
器４０２に出力し、該加算器４０２から負荷補償トルク
電流ｉ t ub1 と前記トルク指令電流ｉτ* とを加算して
最終のトルク指令電流ｉt * を出力すると、該最終のト
ルク指令電流ｉt * により電流制御器及び電力変換装置
４０３を通じて交流電動機１０６が制御される。ここ
で、前記電流制御器及び電力変換装置４０３は、電流制
御器１１８、パルス幅変調器１１９及びインバータ１０
３を包含する。
御装置の実際動作を説明するため、主要部を示したブロ
ック図であり、図９を用いて従来のエレベータのレベリ
ング制御動作を説明すると次のようである。先ず、減算
器４０１は、速度指令Ｗm ＊と実際速度Ｗm とを入力し
てその差を出力し、速度制御器１１６は、前記差を入力
して該差を補償するためのトルク指令電流ｉτ* を出力
する。このように、レベル補正運転を行う間、負荷電流
変換器１１７は、負荷検出器１１１により検出された負
荷を補償するための負荷補償トルク電流ｉ t ub1 を加算
器４０２に出力し、該加算器４０２から負荷補償トルク
電流ｉ t ub1 と前記トルク指令電流ｉτ* とを加算して
最終のトルク指令電流ｉt * を出力すると、該最終のト
ルク指令電流ｉt * により電流制御器及び電力変換装置
４０３を通じて交流電動機１０６が制御される。ここ
で、前記電流制御器及び電力変換装置４０３は、電流制
御器１１８、パルス幅変調器１１９及びインバータ１０
３を包含する。
【００１９】理想的な場合、前記交流電動機１０６は、
電流制御器及び電力変換装置４０３により前記最終のト
ルク電流ｉt * （ｉt * ＝ｉτ* ＋ｉ t ub1 ）に相応す
るトルク指令Ｔm を発生することができ、該トルク指令
Ｔm は、かご１０９と均衡錘１１０間の重量差、即ち、
不平衡トルクＴL と一致すべきである。しかし、停止予
定階での乗客の出入りに伴い、負荷検出器１１１により
検出された負荷には誤差が生じ、よって、負荷の誤差に
該当するトルクＴm −ＴL により、慣性を持つ機械系
（即ち、かご１０９、均衡錘１１０、シーブ１０８及び
ロープなどのエレベータシステムに包含される可動機械
システム）は、加速されるようになる。
電流制御器及び電力変換装置４０３により前記最終のト
ルク電流ｉt * （ｉt * ＝ｉτ* ＋ｉ t ub1 ）に相応す
るトルク指令Ｔm を発生することができ、該トルク指令
Ｔm は、かご１０９と均衡錘１１０間の重量差、即ち、
不平衡トルクＴL と一致すべきである。しかし、停止予
定階での乗客の出入りに伴い、負荷検出器１１１により
検出された負荷には誤差が生じ、よって、負荷の誤差に
該当するトルクＴm −ＴL により、慣性を持つ機械系
（即ち、かご１０９、均衡錘１１０、シーブ１０８及び
ロープなどのエレベータシステムに包含される可動機械
システム）は、加速されるようになる。
【００２０】このような機械系を一つのシステムと見な
して、該鋼体の質量をＪとし、速度をＷm とし、加速度
をｄＷm ／ｄｔ＝Ｗm ×ｓ（ここで、ｓは微分演算子）
とすると、前記機械系は、Ｗm ×ｓの加速度に加速さ
れ、このような加速度に移動する機械系が有するトルク
は、Ｊ×Ｗm ×ｓになる。従って、実際のエレベータ速
度Ｗm は、１／(J×ｓ）の乗算器により得ることができ
る。一方、前記不平衡トルクＴL と負荷補償トルク電流
ｉ t ub1 とが一致しない場合、即ち、実際に、交流電動
機１０６の回転軸にかかる負荷トルクと、負荷検出器１
１１により検出された検出負荷間に差がある場合、その
分速度変化が発生し、速度制御器１１６は、前記速度変
化を低減するためのトルク電流ｉτ * を出力する。
して、該鋼体の質量をＪとし、速度をＷm とし、加速度
をｄＷm ／ｄｔ＝Ｗm ×ｓ（ここで、ｓは微分演算子）
とすると、前記機械系は、Ｗm ×ｓの加速度に加速さ
れ、このような加速度に移動する機械系が有するトルク
は、Ｊ×Ｗm ×ｓになる。従って、実際のエレベータ速
度Ｗm は、１／(J×ｓ）の乗算器により得ることができ
る。一方、前記不平衡トルクＴL と負荷補償トルク電流
ｉ t ub1 とが一致しない場合、即ち、実際に、交流電動
機１０６の回転軸にかかる負荷トルクと、負荷検出器１
１１により検出された検出負荷間に差がある場合、その
分速度変化が発生し、速度制御器１１６は、前記速度変
化を低減するためのトルク電流ｉτ * を出力する。
【００２１】このとき、前記速度制御器１１６の利得
（gain）が充分に大きい場合は、速度変化に対して速応
性があるが、通常のエレベータシステムにおいては、乗
り心地を考慮して前記速度制御器１１６の利得を充分に
大きくすることができない。従って、前記不平衡トルク
ＴL と負荷補償トルク電流ｉ t ub1 との差が大きい場合
には、レベル補償運転の際に多様な問題を招来する。
（gain）が充分に大きい場合は、速度変化に対して速応
性があるが、通常のエレベータシステムにおいては、乗
り心地を考慮して前記速度制御器１１６の利得を充分に
大きくすることができない。従って、前記不平衡トルク
ＴL と負荷補償トルク電流ｉ t ub1 との差が大きい場合
には、レベル補償運転の際に多様な問題を招来する。
【００２２】その一例として、図７(b) に示したよう
に、乗客の下車に伴い、かご１０９が基準位置から上方
に所定レベル以上離れるようになって、下降方向へのレ
ベル補正運転を行う間、昇降場に待機していた乗客が再
び入ると、前記かご１０９は、再び床レベルより下方側
に所定レベルだけ離れるようになって、上昇方向へのレ
ベル補正運転を行い、その結果、レベル補正運転時間が
長引く。
に、乗客の下車に伴い、かご１０９が基準位置から上方
に所定レベル以上離れるようになって、下降方向へのレ
ベル補正運転を行う間、昇降場に待機していた乗客が再
び入ると、前記かご１０９は、再び床レベルより下方側
に所定レベルだけ離れるようになって、上昇方向へのレ
ベル補正運転を行い、その結果、レベル補正運転時間が
長引く。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】然るに、従来のエレベ
ータシステムのレベリング制御においては、レベル補正
運転中に乗客の出入りに伴い負荷量が急変する場合、前
記不平衡トルクＴL と負荷補償トルクとの差に相応する
速度変化が生じるため、レベル差が一層大きくなって、
レベル補正運転時間が増加し、出入りの際、乗客が倒れ
る恐れがあるという不都合な点があった。
ータシステムのレベリング制御においては、レベル補正
運転中に乗客の出入りに伴い負荷量が急変する場合、前
記不平衡トルクＴL と負荷補償トルクとの差に相応する
速度変化が生じるため、レベル差が一層大きくなって、
レベル補正運転時間が増加し、出入りの際、乗客が倒れ
る恐れがあるという不都合な点があった。
【００２４】また、負荷検出装置の構造に伴う応答遅
延、負荷状態の誤検出及びノイズ、又、負荷検出装置の
故障により不平衡トルクと負荷補償トルクとの差が大き
くなって、前記した問題を招来する不都合な点があっ
た。そこで、本発明の目的は、レベリング補正運転を行
う間、トルク成分電流指令値と、交流電動機の速度検出
値とを利用して、交流電動機の回転軸に作用する負荷ト
ルクを推定し、該負荷トルクと負荷補償トルクとの差を
前記トルク成分電流指令値に補償して、かごのレベル補
正運転の際の速度制御特性を改善し得るエレベータシス
テムのレベリング制御装置を提供することにある。
延、負荷状態の誤検出及びノイズ、又、負荷検出装置の
故障により不平衡トルクと負荷補償トルクとの差が大き
くなって、前記した問題を招来する不都合な点があっ
た。そこで、本発明の目的は、レベリング補正運転を行
う間、トルク成分電流指令値と、交流電動機の速度検出
値とを利用して、交流電動機の回転軸に作用する負荷ト
ルクを推定し、該負荷トルクと負荷補償トルクとの差を
前記トルク成分電流指令値に補償して、かごのレベル補
正運転の際の速度制御特性を改善し得るエレベータシス
テムのレベリング制御装置を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明に係るエレベータシステムのレベリング
制御装置においては、交流電動機の回転角を検出する速
度検出装置と、前記交流電動機の電流をトルク電流成分
と励磁電流成分とに分離して交流電動機の回転速度を制
御するエレベータにおいて、トルク電流成分及び前記交
流電動機の速度より負荷トルクを推定する負荷トルク推
定装置と、該負荷トルク推定装置から推定された負荷ト
ルクと負荷検出装置から検出された負荷量に該当する負
荷補償トルクとの差を演算し、該トルク差を、レベル補
正指令に基づいて、トルク電流成分に加算するためのス
イッチ及び加算器を備えて構成するようになっている。
るため、本発明に係るエレベータシステムのレベリング
制御装置においては、交流電動機の回転角を検出する速
度検出装置と、前記交流電動機の電流をトルク電流成分
と励磁電流成分とに分離して交流電動機の回転速度を制
御するエレベータにおいて、トルク電流成分及び前記交
流電動機の速度より負荷トルクを推定する負荷トルク推
定装置と、該負荷トルク推定装置から推定された負荷ト
ルクと負荷検出装置から検出された負荷量に該当する負
荷補償トルクとの差を演算し、該トルク差を、レベル補
正指令に基づいて、トルク電流成分に加算するためのス
イッチ及び加算器を備えて構成するようになっている。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。図１は、本発明に係るエレベ
ータシステムのレベリング制御装置を示したブロック図
で、図１を用いて本発明を説明すると次のである。先
ず、本発明に係るエレベータシステムにおいては、図１
に示したように、交流電源ＡＣと、該交流電源ＡＣから
の交流電流を直流電流に変換するコンバータ６０１と、
該コンバータ６０１からの直流電流を平滑するためのコ
ンデンサ６０２と、該コンデンサ６０２からの直流電流
を可変周波数、可変電圧の交流電流に変換するためのイ
ンバータ６０３と、該インバータ６０３から供給される
３相交流電流により時計方向又は反時計方向に駆動され
る交流電動機６０６と、該交流電動機６０６により時計
方向又は反時計方向に回転するシーブ（sheave）６０８
と、該シーブ６０８に巻回されたロープの一端に接続さ
れて、昇降路内の垂直方向への移動自在で、乗客又は貨
物を内部に積載し、停止予定階まで移送するためのかご
６０９と、前記ロープの他端に、前記かご６０９との重
量の均衡を取るために接続された均衡錘６１０と、を備
えて構成されている。
て図面を用いて説明する。図１は、本発明に係るエレベ
ータシステムのレベリング制御装置を示したブロック図
で、図１を用いて本発明を説明すると次のである。先
ず、本発明に係るエレベータシステムにおいては、図１
に示したように、交流電源ＡＣと、該交流電源ＡＣから
の交流電流を直流電流に変換するコンバータ６０１と、
該コンバータ６０１からの直流電流を平滑するためのコ
ンデンサ６０２と、該コンデンサ６０２からの直流電流
を可変周波数、可変電圧の交流電流に変換するためのイ
ンバータ６０３と、該インバータ６０３から供給される
３相交流電流により時計方向又は反時計方向に駆動され
る交流電動機６０６と、該交流電動機６０６により時計
方向又は反時計方向に回転するシーブ（sheave）６０８
と、該シーブ６０８に巻回されたロープの一端に接続さ
れて、昇降路内の垂直方向への移動自在で、乗客又は貨
物を内部に積載し、停止予定階まで移送するためのかご
６０９と、前記ロープの他端に、前記かご６０９との重
量の均衡を取るために接続された均衡錘６１０と、を備
えて構成されている。
【００２７】このように構成されたエレベータシステム
に採用した本発明に係るエレベータシステムのレベリン
グ制御装置においては、図１に示したように、前記イン
バータ６０３から供給される３相交流電流の供給路上に
接続されて、該交流電流の電流値を検出するための電流
検出器６０４と、前記交流電動機６０６の回転速度を検
出し、それに相応するパルス信号を出力するパルス信号
発生器６０７と、前記かご６０９上に設けられて、前記
かご６０９内の床レベルが停止予定階の床レベルと一致
するかを検出するための位置検出器６１２と、前記かご
６０９の下方に設けられて、該かご６０９の負荷を検出
するための負荷検出器６１１と、該負荷検出器６１１か
らの負荷検出信号に従う検出負荷を、それに相応する電
流信号に変換して出力する負荷電流変換器６１７と、前
記位置検出器６１２からの出力信号に基づいて、前記か
ご６０９の床レベルと停止予定階の床レベルとの間に差
が生じたこと、及びレベル差補正運転の方向を検出する
ためのレベル差検出器６１３と、前記レベル差検出器６
１３から前記かご６０９の床レベルと停止予定階の床レ
ベルとの間に差が生じたこと、及びレベル差補正運転の
方向を認知させる信号を受信すると、レベル補正運転指
令信号を出力するレベル補正運転指令発生器６１４と、
該レベル補正運転指令発生器６１４からレベル補正運転
指令信号がある場合、該パルス信号発生器６０７が測定
した速度に応じて前記交流電動機６０６の出力側に印加
される負荷量を推定して、該負荷量を電流信号として出
力する負荷トルク推定器６１８と、前記交流電動機６０
６の速度指令信号を発生させるための速度指令発生器６
１５と、前記速度指令発生器６１５からの速度指令信号
と、前記パルス信号発生器６０７からの実際速度間の差
を補償するために、該差異値に相応した速度指令値を前
記交流電動機６０６のトルク電流指令信号として出力す
るための速度制御器６１６と、該速度制御器６１６から
の前記トルク成分電流指令信号に相応するトルク成分電
流指令値に、前記負荷トルク推定器６１８からの推定負
荷電流信号に相応する電流値と、前記負荷電流変換器６
１７からの検出負荷に相応する電流値を加算して、その
結果値をトルク成分電流補償指令信号として出力するた
めの電流制御器６１９と、該電流制御器からのトルク成
分電流補償信号に基づいて、前記インバータに印加すべ
きスイッチング信号を発生するパルス幅変調器６２０
と、を備えて構成されている。
に採用した本発明に係るエレベータシステムのレベリン
グ制御装置においては、図１に示したように、前記イン
バータ６０３から供給される３相交流電流の供給路上に
接続されて、該交流電流の電流値を検出するための電流
検出器６０４と、前記交流電動機６０６の回転速度を検
出し、それに相応するパルス信号を出力するパルス信号
発生器６０７と、前記かご６０９上に設けられて、前記
かご６０９内の床レベルが停止予定階の床レベルと一致
するかを検出するための位置検出器６１２と、前記かご
６０９の下方に設けられて、該かご６０９の負荷を検出
するための負荷検出器６１１と、該負荷検出器６１１か
らの負荷検出信号に従う検出負荷を、それに相応する電
流信号に変換して出力する負荷電流変換器６１７と、前
記位置検出器６１２からの出力信号に基づいて、前記か
ご６０９の床レベルと停止予定階の床レベルとの間に差
が生じたこと、及びレベル差補正運転の方向を検出する
ためのレベル差検出器６１３と、前記レベル差検出器６
１３から前記かご６０９の床レベルと停止予定階の床レ
ベルとの間に差が生じたこと、及びレベル差補正運転の
方向を認知させる信号を受信すると、レベル補正運転指
令信号を出力するレベル補正運転指令発生器６１４と、
該レベル補正運転指令発生器６１４からレベル補正運転
指令信号がある場合、該パルス信号発生器６０７が測定
した速度に応じて前記交流電動機６０６の出力側に印加
される負荷量を推定して、該負荷量を電流信号として出
力する負荷トルク推定器６１８と、前記交流電動機６０
６の速度指令信号を発生させるための速度指令発生器６
１５と、前記速度指令発生器６１５からの速度指令信号
と、前記パルス信号発生器６０７からの実際速度間の差
を補償するために、該差異値に相応した速度指令値を前
記交流電動機６０６のトルク電流指令信号として出力す
るための速度制御器６１６と、該速度制御器６１６から
の前記トルク成分電流指令信号に相応するトルク成分電
流指令値に、前記負荷トルク推定器６１８からの推定負
荷電流信号に相応する電流値と、前記負荷電流変換器６
１７からの検出負荷に相応する電流値を加算して、その
結果値をトルク成分電流補償指令信号として出力するた
めの電流制御器６１９と、該電流制御器からのトルク成
分電流補償信号に基づいて、前記インバータに印加すべ
きスイッチング信号を発生するパルス幅変調器６２０
と、を備えて構成されている。
【００２８】このように構成された本発明に係るエレベ
ータシステムのレベリング制御装置の動作に対し説明す
ると、次のようである。先ず、入力交流電源ＡＣが交流
／直流変換器６０１を経て直流電圧に変換された後、コ
ンデンサ６０２を経てリップル成分が除去されると、ほ
ぼ完全な直流電圧になってインバータ６０３に印加され
る。
ータシステムのレベリング制御装置の動作に対し説明す
ると、次のようである。先ず、入力交流電源ＡＣが交流
／直流変換器６０１を経て直流電圧に変換された後、コ
ンデンサ６０２を経てリップル成分が除去されると、ほ
ぼ完全な直流電圧になってインバータ６０３に印加され
る。
【００２９】その後、前記インバータ６０３を構成する
電力半導体素子は、パルス幅変調器６２０からのスイッ
チング制御信号によりそれぞれ所定パターンにスイッチ
ングされて、入力された直流電圧を交流電圧に変換し、
該変換された交流電圧が交流電動機６０６に印加して該
交流電動機６０６を駆動させる。次いで、前記交流電動
機６０６は、シーブ６０８を回転させ、これに連動して
かご６０９と均衡錘６１０とがお互いに反対方向に直線
運動を開始するため、結局、前記インバータ６０３に供
給されるスイッチング信号によって前記かご６０９が停
止予定階に向けて移動を開始する。
電力半導体素子は、パルス幅変調器６２０からのスイッ
チング制御信号によりそれぞれ所定パターンにスイッチ
ングされて、入力された直流電圧を交流電圧に変換し、
該変換された交流電圧が交流電動機６０６に印加して該
交流電動機６０６を駆動させる。次いで、前記交流電動
機６０６は、シーブ６０８を回転させ、これに連動して
かご６０９と均衡錘６１０とがお互いに反対方向に直線
運動を開始するため、結局、前記インバータ６０３に供
給されるスイッチング信号によって前記かご６０９が停
止予定階に向けて移動を開始する。
【００３０】一方、前記かご６０９が運行されるとき、
該かご６０９の上方に取り付けられた位置検出装置６１
２は、前記かご６０９の床レベルが、図７(a) 、(b) 、
(c)のように、停止予定階の床レベルと一致するか、高
いか、低いかの状態に従い、それぞれの検出信号を出力
する。従って、前記レベル差検出装置６１３は、前記位
置検出装置６１２から入力する位置検出信号に基づいて
かごの床レベルが停止予定階の床レベルに一致しない状
態及びレベル補正運転の方向を検出してレベル補正運転
指令発生器６１４に出力すると、該レベル補正運転指令
発生器６１４は、レベル補正運転指令ＬＣＤを出力す
る。
該かご６０９の上方に取り付けられた位置検出装置６１
２は、前記かご６０９の床レベルが、図７(a) 、(b) 、
(c)のように、停止予定階の床レベルと一致するか、高
いか、低いかの状態に従い、それぞれの検出信号を出力
する。従って、前記レベル差検出装置６１３は、前記位
置検出装置６１２から入力する位置検出信号に基づいて
かごの床レベルが停止予定階の床レベルに一致しない状
態及びレベル補正運転の方向を検出してレベル補正運転
指令発生器６１４に出力すると、該レベル補正運転指令
発生器６１４は、レベル補正運転指令ＬＣＤを出力す
る。
【００３１】以上説明したような作用は、従来の作用と
類似であるが、負荷トルク推定装置が追加された本発明
に係るエレベータシステムのレベリング制御装置に対
し、図２及び図３に基づいて説明すると次のようであ
る。先ず、エレベータシステムの可動機械系、即ち、シ
ーブ、ロープ、かご、均衡錘などを、図２のような１個
のシステムモデルにして、トルク方程式を求めると、次
式(1) のようである。
類似であるが、負荷トルク推定装置が追加された本発明
に係るエレベータシステムのレベリング制御装置に対
し、図２及び図３に基づいて説明すると次のようであ
る。先ず、エレベータシステムの可動機械系、即ち、シ
ーブ、ロープ、かご、均衡錘などを、図２のような１個
のシステムモデルにして、トルク方程式を求めると、次
式(1) のようである。
【００３２】
【数１】
【００３３】
【数２】
【００３４】
【数３】
【００３５】
【数４】
【００３６】上記式(5) の分子に微分演算子が包含され
ないように、上記式(5) を整理すると、次式(6) のよう
になる。
ないように、上記式(5) を整理すると、次式(6) のよう
になる。
【００３７】
【数５】
【００３８】上記式(6) 中、Ｔm は、トルク電流（ｉt
* ）に比例し、比例常数は、トルク常数（ｋ1 ）であ
る。図２は、上記式(4) 及び(6) を利用した本発明に係
るレベリング制御装置の主要部を示したブロック図で、
図示したように、交流電動機６０６の速度ωm と速度指
令ωm * との差を入力してトルク電流ｉτ* を出力する
速度制御器６１６と、該速度制御器６１６出力端に接続
された加算器７０４からの最終のトルク成分電流指令ｉ
t * と、交流電動機６０６の速度ωm から負荷トルクを
推定して推定トルク電流ｉ t ub1 を出力する負荷トルク
推定装置６１８と、前記推定トルク電流ｉ t ub1 と負荷
電流変換器６１７の出力の負荷補償トルク電流ｉ t ub1
との差（Δｉ t ub1 ）を演算する減算器７０２と、レベ
ル補正運転指令信号により短絡されて、減算器７０２か
ら出力される差成分（Δｉ t ub1 ）を前記加算器７０４
に伝達するスイッチ７０３と、前記速度制御器６１６か
ら出力されるトルク電流ｉτ* と、前記スイッチ７０３
から供給される差成分Δｉ t ub1 と、負荷補償トルク電
流ｉ t ub1 と、を加算して電流制御器及び電力変換装置
７０５側にトルク電流ｉt * を出力する加算器７０４
と、を包含して構成されている。
* ）に比例し、比例常数は、トルク常数（ｋ1 ）であ
る。図２は、上記式(4) 及び(6) を利用した本発明に係
るレベリング制御装置の主要部を示したブロック図で、
図示したように、交流電動機６０６の速度ωm と速度指
令ωm * との差を入力してトルク電流ｉτ* を出力する
速度制御器６１６と、該速度制御器６１６出力端に接続
された加算器７０４からの最終のトルク成分電流指令ｉ
t * と、交流電動機６０６の速度ωm から負荷トルクを
推定して推定トルク電流ｉ t ub1 を出力する負荷トルク
推定装置６１８と、前記推定トルク電流ｉ t ub1 と負荷
電流変換器６１７の出力の負荷補償トルク電流ｉ t ub1
との差（Δｉ t ub1 ）を演算する減算器７０２と、レベ
ル補正運転指令信号により短絡されて、減算器７０２か
ら出力される差成分（Δｉ t ub1 ）を前記加算器７０４
に伝達するスイッチ７０３と、前記速度制御器６１６か
ら出力されるトルク電流ｉτ* と、前記スイッチ７０３
から供給される差成分Δｉ t ub1 と、負荷補償トルク電
流ｉ t ub1 と、を加算して電流制御器及び電力変換装置
７０５側にトルク電流ｉt * を出力する加算器７０４
と、を包含して構成されている。
【００３９】このように構成された速度制御ブロックの
動作を説明すると次のようである。先ず、速度制御器６
１６は、速度指令ωm * と実際速度ωm との差を減算器
７０１から入力して電流指令ｉτ* を出力し、負荷トル
ク推定装置６１８は、前記速度制御器６１６の出力端の
加算器７０４の出力のトルク電流ｉt * と、前記交流電
動機６０６の速度ωm と、から負荷トルクを推定して推
定トルク電流ｉ t ub 1 を出力する。
動作を説明すると次のようである。先ず、速度制御器６
１６は、速度指令ωm * と実際速度ωm との差を減算器
７０１から入力して電流指令ｉτ* を出力し、負荷トル
ク推定装置６１８は、前記速度制御器６１６の出力端の
加算器７０４の出力のトルク電流ｉt * と、前記交流電
動機６０６の速度ωm と、から負荷トルクを推定して推
定トルク電流ｉ t ub 1 を出力する。
【００４０】そして、減算器７０２から前記負荷トルク
推定装置６１８の出力の推定トルク電流ｉ t ub1 と、負
荷電流変換器６１７の出力の負荷補償トルク電流ｉ
t ub1 との差（Δｉ t ub1 ）を演算してスイッチ７０３
の一側端に供給すると、レベル補正運転指令発生器６１
４から出力されるレベル補正運転指令信号ＬＣＤにより
前記スイッチ７０３を経て前記加算器７０４に供給され
て、前記速度制御器６１６から出力される電流指令ｉτ
* と加算されるため、該電流指令ｉτ* をレベル補正運
転時の負荷変化に対応して速応的に補償することができ
る。この場合、前記トルク電流の差（Δｉ t ub1 ）は、
図２に示したように、利得（ｋd ）を調整して可変する
ことができる。
推定装置６１８の出力の推定トルク電流ｉ t ub1 と、負
荷電流変換器６１７の出力の負荷補償トルク電流ｉ
t ub1 との差（Δｉ t ub1 ）を演算してスイッチ７０３
の一側端に供給すると、レベル補正運転指令発生器６１
４から出力されるレベル補正運転指令信号ＬＣＤにより
前記スイッチ７０３を経て前記加算器７０４に供給され
て、前記速度制御器６１６から出力される電流指令ｉτ
* と加算されるため、該電流指令ｉτ* をレベル補正運
転時の負荷変化に対応して速応的に補償することができ
る。この場合、前記トルク電流の差（Δｉ t ub1 ）は、
図２に示したように、利得（ｋd ）を調整して可変する
ことができる。
【００４１】一方、図４は、本発明に係るエレベータシ
ステムのレベリング制御装置の他の実施形態示したブロ
ック図で、図２とは異なって、負荷トルク推定装置６１
８から推定された推定トルク電流ｉ t ub1 と、負荷電流
変換器６１７からの負荷補償トルク電流ｉ t ub1 との差
を演算せず、推定トルク電流ｉ t ub1 をそのままスイッ
チ９０２の一側端に供給するようになっている。
ステムのレベリング制御装置の他の実施形態示したブロ
ック図で、図２とは異なって、負荷トルク推定装置６１
８から推定された推定トルク電流ｉ t ub1 と、負荷電流
変換器６１７からの負荷補償トルク電流ｉ t ub1 との差
を演算せず、推定トルク電流ｉ t ub1 をそのままスイッ
チ９０２の一側端に供給するようになっている。
【００４２】このように処理すると、レベル補正運転の
際に、不平衡トルクＴL と負荷補償トルクとの差による
速度変化に伴い、レベル差が大きくなる現象及びレベル
補正時間が長引くという問題点を解消することができ
る。また、図５(a) は、前記負荷検出装置６１７から検
出された負荷を補償するための負荷補償トルクと、交流
電動機６０６の軸にかかった実際負荷トルクとの差が大
きい場合、本発明適用前の速度変化と、負荷トルク推定
装置６１８から演算された補償トルクと、を示したグラ
フで、（b ）は、本発明に係るレベル補正運転時の速度
変化と、速度指令値と、を示したグラフである。
際に、不平衡トルクＴL と負荷補償トルクとの差による
速度変化に伴い、レベル差が大きくなる現象及びレベル
補正時間が長引くという問題点を解消することができ
る。また、図５(a) は、前記負荷検出装置６１７から検
出された負荷を補償するための負荷補償トルクと、交流
電動機６０６の軸にかかった実際負荷トルクとの差が大
きい場合、本発明適用前の速度変化と、負荷トルク推定
装置６１８から演算された補償トルクと、を示したグラ
フで、（b ）は、本発明に係るレベル補正運転時の速度
変化と、速度指令値と、を示したグラフである。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るエレ
ベータシステムのレベリング制御装置においては、レベ
リング補正運転を行うとき、トルク電流成分と交流電動
機の速度に基づいて、該交流電動機の軸に作用する負荷
トルクを推定し、該負荷トルクと負荷検出装置の出力信
号による負荷補償トルクとの差をトルク電流成分に補償
して、レベル補正運転の際に、不平衡トルクと負荷補償
トルクとの差による速度変化に伴い、レベル差が大きく
なる現象及びレベル補正時間が長引くという問題点を解
消することが可能となって、エレベータのレベル補正運
転の際の速度制御特性を改善し得るという効果がある。
ベータシステムのレベリング制御装置においては、レベ
リング補正運転を行うとき、トルク電流成分と交流電動
機の速度に基づいて、該交流電動機の軸に作用する負荷
トルクを推定し、該負荷トルクと負荷検出装置の出力信
号による負荷補償トルクとの差をトルク電流成分に補償
して、レベル補正運転の際に、不平衡トルクと負荷補償
トルクとの差による速度変化に伴い、レベル差が大きく
なる現象及びレベル補正時間が長引くという問題点を解
消することが可能となって、エレベータのレベル補正運
転の際の速度制御特性を改善し得るという効果がある。
【図１】本発明に係るエレベータシステムのレベリング
制御装置の実施形態を示したブロック図である。
制御装置の実施形態を示したブロック図である。
【図２】図１の主要部の詳細ブロック図である。
【図３】本発明に係るエレベータ機械系のシステムモデ
リング図である。
リング図である。
【図４】本発明に係るエレベータシステムのレベリング
制御装置の他の実施形態の主要部を示した詳細ブロック
図である。
制御装置の他の実施形態の主要部を示した詳細ブロック
図である。
【図５】本発明に係るエレベータシステムにおける補償
トルクの特性と速度制御特性を示したグラフである。
トルクの特性と速度制御特性を示したグラフである。
【図６】従来のエレベータシステムのレベリング制御装
置を示したブロック図である。
置を示したブロック図である。
【図７】レベル補正条件を示した位置検出器の動作説明
図である。
図である。
【図８】レベル補正運転時の信号波形図である。
【図９】従来のエレベータシステムのレベリング制御装
置の実際動作説明図である。
置の実際動作説明図である。
【図１０】従来のエレベータシステムのレベル補正運転
時の速度制御特性を示したグラフである。
時の速度制御特性を示したグラフである。
６０１…コンバータ
６０２…コンデンサ
６０３…インバータ
６０４…電流検出器
６０６…交流電動機
６０７…パルス信号発生器
６０８…シーブ
６０９…かご
６１０…均衡錘
６１１…負荷検出器
６１２…位置検出器
６１３…レベル差検出器
６１４…レベル補正運転指令発生器
６１５…速度指令発生器
６１８…負荷トルク推定装置
６１９…電流制御器
６２０…パルス幅変調器
７０１、７０２、７０６、９０１…減算器
７０３…スイッチ
７０４、９０３…加算器
７０５、９０５…電流制御器及び電力変換装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−243780（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−259876（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−282278（ＪＰ，Ａ)
特公 平２−55353（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B66B 1/00 - 1/52
Claims (6)
- 【請求項１】 交流電源と、該交流電源ＡＣからの交流
電流を直流電流に変換するコンバータと、該コンバータ
からの直流電流を平滑するためのコンデンサと、該コン
デンサからの直流電流を可変周波数、可変電圧の交流電
流に変換するためのインバータと、該インバータから供
給される３相交流電流により時計方向又は反時計方向に
駆動される交流電動機と、該交流電動機により時計方向
又は反時計方向に回転するシーブと、該シーブに巻回さ
れたロープの一端に接続されて、昇降路内の垂直方向へ
の移動自在で、乗客又は貨物を内部に積載し、停止予定
階まで移送するためのかごと、前記ロープの他端に、前
記かごとの重量の均衡を取るために接続された均衡錘
と、を備えたエレベータシステムにおいて、 前記インバータから供給される３相交流電流の供給路上
に接続されて、該交流電流の電流値を検出するための電
流検出器と、 前記交流電動機の回転速度を検出するためのパルス信号
発生器と、 前記かご上に設けられて、前記かごの床レベルが停止予
定階の床レベルと一致するかを検出するための位置検出
器と、 前記かご上に設けられて、前記かごの負荷を検出するた
めの負荷検出器と、 該負荷検出器からの負荷検出信号に従う検出負荷を、そ
れに相応する電流信号に変換して出力する負荷電流変換
器と、 前記位置検出器からの出力信号に基づいて、前記かごの
床レベルと停止予定階の床レベルとの間に差が生じたこ
と、及びレベル差補正運転の方向を検出するためのレベ
ル差検出手段と、 前記レベル差検出手段から、前記かごの床レベルと前記
停止予定階の床レベルとの間に差が生じたこと、及びレ
ベル差補正運転の方向を認知させる信号を受信すると、
レベル補正運転指令信号を出力するレベル補正運転指令
発生手段と、 該レベル補正運転指令発生手段からレベル補正運転指令
信号がある場合、パルス信号発生器から測定した速度に
応じて前記交流電動機の出力側に印加される負荷値を推
定して、該負荷値を電流信号として出力する負荷トルク
推定手段と、 前記交流電動機の速度指令信号を発生させるための速度
指令発生器と、 前記速度指令発生器からの速度指令信号と、前記パルス
信号発生器からの速度間の差を補償するために、該差異
値に相応した速度指令値を前記交流電動機のトルク成分
電流指令信号として出力するための速度制御器と、 該速度制御器からの前記トルク成分電流指令信号に相応
するトルク成分電流指令値に、前記負荷トルク推定手段
からの推定負荷電流信号に相応する電流値と、前記負荷
電流変換器からの検出負荷に相応する電流値とを加算し
て、その結果値をトルク成分電流補償指令信号として出
力するための電流制御器と、 該電流制御器からのトルク成分電流補償信号に基づい
て、前記インバータに印加すべきスイッチング信号を発
生するパルス幅変調器と、を有することを特徴とするエ
レベータシステムのレベリング制御装置。 - 【請求項２】 前記負荷トルク推定手段は、前記速度制
御器からのトルク成分電流指令信号に第１利得値を乗じ
て、トルク指令値を算出するための電流トルク変換器
と、 前記パルス信号発生器から検出した速度値にg ×Ｊを乗
じて出力する第１乗算器と、 （ここで、g は1/（ローパスフィルタ（low pass filte
r)の時定数）であり、Ｊは、前記かご、ロープ、均衡錘
及びシーブを包含するエレベータシステムの機械装置を
一つの質量体に仮定したときの質量値である）該第１乗
算器の出力値と、前記電流トルク変換器からのトルク指
令値と、を加算して出力する第１加算器と、 該第１加算器からの出力値にg/(s+g) を乗じて出力する
第２乗算器と、 （ここで、g は、1/(ローパスフィルタの時定数)、ｓ
は、微分演算子である。）前記パルス信号発生器から検
出した速度値にg ×Ｊを乗じて出力する第３乗算器と、 （ここで、g は1/（ローパスフィルタ（low pass filte
r)の時定数）であり、Ｊは、前記かご、ロープ、均衡錘
及びシーブを包含するエレベータシステムの機械装置を
一つの質量体に仮定したときの質量値である）前記第２
乗算器からの出力から、前記第３乗算器からの出力を減
算し、その結果値を補償トルク値として出力する減算器
と、 該減算器からの補償トルク値を前記第１利得値に除算し
て、その結果値を補償トルク値を表す電流信号として出
力するトルク電流変換器と、 を更に包むことを特徴とする請求項１に記載のエレベー
タシステムのレベリング制御装置。 - 【請求項３】 前記トルク電流変換器からの補償トルク
値に相応する電流値から前記負荷電流変換器からの検出
負荷に相応する電流値を減算して出力する第２減算器
と、 前記レベル補正運転指令発生器からのレベル補正運転指
令信号に基づいて、前記第２減算器からの出力電流値の
供給又は供給中断を切換可能なスイッチング手段と、 前記速度制御器からのトルク成分電流指令値に、前記ス
イッチング手段からの出力電流値と、前記負荷電流変換
器からの負荷電流値と、を加算して、その結果値を電流
指令信号として前記電流制御器に出力する第２加算器
と、を更に包含することを特徴とする請求項１及び２の
いずれか一項に記載のエレベータシステムのレベリング
制御装置。 - 【請求項４】 前記第２減算器からの出力電流値に第２
利得値を乗して出力する利得変換器を更に包含すること
を特徴とする請求項３に記載のエレベータシステムのレ
ベリング制御装置。 - 【請求項５】 前記レベル補正運転指令発生器からのレ
ベル補正運転指令信号に基づいて、前記トルク電流変換
器からの出力電流値の供給又は供給中断を切換可能なス
イッチング手段と、 前記速度制御器からのトルク成分電流指令値に、前記ス
イッチング手段からの出力電流値を加算して出力する第
２加算器と、 該第２加算器からの出力に、前記負荷電流変換器からの
負荷電流値を加算して出力する第３加算器と、を更に包
含することを特徴とする請求項１及び２のいずれか一項
に記載のエレベータシステムのレベリング制御装置。 - 【請求項６】 前記トルク電流変換器からの出力電流値
に第２利得値を乗して出力する利得変換器を更に包含す
ることを特徴とする請求項５に記載のエレベータシステ
ムのレベリング制御装置。
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-
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