JP4102362B2 - エレベータのブレーキ制御装置 - Google Patents
エレベータのブレーキ制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4102362B2 JP4102362B2 JP2004525638A JP2004525638A JP4102362B2 JP 4102362 B2 JP4102362 B2 JP 4102362B2 JP 2004525638 A JP2004525638 A JP 2004525638A JP 2004525638 A JP2004525638 A JP 2004525638A JP 4102362 B2 JP4102362 B2 JP 4102362B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electromotive force
- output
- electromagnet
- current detector
- difference
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B1/00—Control systems of elevators in general
- B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
- B66B1/28—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
- B66B1/32—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on braking devices, e.g. acting on electrically controlled brakes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
- Elevator Control (AREA)
Description
しかしながらこのような従来のエレベータのブレーキ制御装置においては、ブレーキ落下のタイミングや電流値が不明であり、ギャップ設定やブレーキ個体差によりその値は大きく変動し、また、電流値を漸増させる時間や電流値が理想状態から外れると、ドラムとの衝突速度が下がらない場合や、逆に吸引力が大きくなり過ぎてマグネットに引き戻されて、ブレーキ制動を阻害される場合が生じる。そしてこのように衝突音を下げるためには、ブレーキ調整と制御パラメータの調整に多大な労力を要するとともに、温度変化や経年変化などの不確定外乱が発生する場合の衝突音の低減効果は、ほとんど期待できないという問題があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、ブレーキ調整作業が容易で、外乱に作用されずにブレーキの落下音を下げるエレベータのブレーキ制御装置を提供することを目的とする。
図2はこの発明の実施の形態1にかかわるブレーキ制御装置の一例を示す構成図、
図3はこの発明にかかわるブレーキ制御装置に関する動作の説明図、
図4はこの発明にかかわるブレーキ制御装置に関する動作の説明図、
図5はこの発明の実施の形態2にかかわるブレーキ制御装置の一例を示す構成図、
図6はこの発明の実施の形態3にかかわるブレーキ制御装置の一例を示す構成図、
図7はこの発明の実施の形態4にかかわるブレーキ制御装置の一例を示す構成図、
図8はこの発明の実施の形態5にかかわるブレーキ制御装置の一例を示す構成図、
図9はこの発明の実施の形態5にかかわる補償手段の一例を示す構成図、
図10はこの発明にかかわるブレーキ制御装置に関する動作の説明図、
図11はこの発明の実施の形態6にかかわる補償手段の一例を示す構成図、
図12はこの発明の実施の形態7にかかわるブレーキ制御装置の一例を示す構成図、
図13はこの発明の実施の形態8にかかわる補償手段の一例を示す構成図である。
以下、この発明の実施の形態1によるブレーキ制御装置の一例を説明する。図1にこの発明によるブレーキ制御装置を含むエレベータのブレーキシステム全体の構成を示し、これは以下に説明する各実施の形態で同様である。エレベータのかご1は巻上機のシーブ2に巻き掛けられた主索3によって釣合おもり4とつるべ式に吊持され、巻上モータ5によって駆動されるブレーキドラム6は一般的には巻上モータ5とシーブ2を結合する軸上に設置され、バネ7の力によってブレーキシュー8をブレーキドラム6に押付け、摩擦力により制動力を得る。エレベータの起動時には制御装置9によりブレーキコイルすなわち電磁石10(以降の説明ではブレーキコイル10は電磁石と同一のものとして説明する)に電流を流して付勢し、ブレーキシュー8に取付けられたアーマチュア11をバネ7の力に打ち勝って吸引する。この時ブレーキ接点12が入り、その出力12aにより吸引が完了したことを検出する。また、制動時には同じく制御装置9によりブレーキコイル10を消勢する。消勢の際、ブレーキコイル10の電流値はコイルの抵抗とリアクタンス値によって定まる時定数に応じて減少し、ブレーキ電流の減少によって吸引力も減少する。この吸引力がバネ7の力よりも小さくなるとブレーキコイル10とアーマチュア11が離れ、バネ力に引かれ落下する。
図2は、この発明の実施の形態1による図の9,10,13の部分を含むブレーキ制御装置を示す構成図である。本願発明では基本的に、電磁石のブレーキコイルの起電力がアーマチュア速度を示すことに着目し、このコイルの起電力を電流検出器信号から推定し、これに基づき電磁石のブレーキコイルへの電圧指令を制御することでアーマチュア速度を制御、調整する。図2において、電流検出器13はブレーキコイル(電磁石)10に流れる電流を検出する。起電力推定手段30は電磁石10へのコイル印加電圧指令信号20と電流検出器13からの電流検出器信号21から電磁石に発生する起電力を推定する。目標値設定手段(設定値手段)22は起電力の目標値を与える。差分手段23aは起電力の目標値と推定起電力信号31との差分(差を求める)を求める。補償手段24は差分手段23aの出力のゲインと位相を整形して電磁石への電圧指令信号20として出力する。非線形補償手段32は電磁石10に流れる電流、例えば電流検出器13の出力21aと電磁石への電圧指令信号20が比例関係になるように加算手段25aを介して補償を行う。インダクタンス調整手段29は起電力推定手段30における電磁石のインダクタンス値26を電流検出器信号21に従って調整する。
また起電力推定手段30において、微分手段27は電流検出器信号を微分し、ブレーキコイルインダクタンス値26は実際にはその微分信号にブレーキコイルのインダクタンスを乗じる乗算手段、ブレーキコイル抵抗値28は実際には電流検出器信号にブレーキコイルの抵抗値を乗じる乗算手段、加算手段25bはこれらの両乗算信号を加算する。そして差分手段23bはブレーキコイルへの電圧指令信号20から前記加算手段25bの出力を差し引きこれを推定起電力信号31とする。
次に、この発明の実施の形態1にかかわるブレーキ制御装置の動作を説明する。図3はこの発明の実施の形態1にかかわるブレーキ制御装置に関する動作の説明図である。図3の(a)はブレーキコイル10に与える電圧を示し、図3の(b)はアーマチュア11の変位を示し、図3の(c)はアーマチュア11の速度変化を示している。図3において、ブレーキ解除時は、ブレーキコイル10に吸引電圧を印加することにより、ブレーキコイル10を備えた電磁石がバネ7に打ち勝ってアーマチュア11を吸引する。時刻T2において、ブレーキ接点12がアーマチュア11の吸引を検出すると、ブレーキコイル10に保持電圧を印加する。保持電圧は吸引電圧より低い値とし、吸引状態での電磁石の吸引力がバネ力より僅かに大きくなるように設定され、吸引時のブレーキコイル10の発熱を抑制するようにしている。
次に、保持電圧がブレーキコイル10に印加された状態で、ブレーキを制動させる場合は、時刻T4において、図3の(a)に示すように、ブレーキコイル10の印加電圧を保持電圧から零にする。これにより、ブレーキ電流は低下を始め、ブレーキ電流による吸引力がバネ力より小さくなるとアーマチュア11は落下を始め、アーマチュア11の速度は図3の(c)に示すように加速を始める。アーマチュア11が動き始めるのを起電力推定手段30で検出すると、制御装置9は、差分手段23aにより設定値手段22からの出力値と起電力推定手段30から出力される推定起電力信号31を差分し、差分信号を補償手段24により増幅倍率と位相を整形し制御電圧指令としてブレーキコイル10に与える。また、非線形補償手段32により、ブレーキコイル10に流れる電流とブレーキコイル10への電圧指令が比例関係になるように補償電圧を加算手段25aにより付加する。例えば、電流検出器13で検出されるブレーキコイル10のコイル電流(電流検出器信号)に比例する電圧をフィードバックする補償手段32がある。なお、図3の(a)に示すように、アーマチュア11が落下動作を終了する時間を過ぎる所定時間T6まで、制御電圧指令を与える。また、補償手段24の増幅倍率は、アーマチュア11を電磁石に引き戻さないだけの値に設定している。
次に、起電力推定手段30の動作について説明する。電磁石すなわちブレーキコイル10への電圧指令Eとブレーキコイル10に流れるコイル電流iの関係は、コイルの抵抗値をR、コイルのインダクタンスをLと表すと、電磁気学より
E=Ri+L(di/dt)+(∂L/∂t)i (1)
の関係がある。さらに、式(1)の右辺第3項は、アーマチュアの変位をx、その速度をvとすると
(∂L/∂t)i=(∂L/∂x)(dx/dt)i=(∂L/∂x)vi (2)
の関係があり、アーマチュア速度vに比例する電圧であり、速度に起因する起電力である。起電力推定手段30は、上記の関係式より
(∂L/∂x)vi≒E−Ri−L(di/dt) (3)
の関係式から推定起電力信号31を推定するように、微分手段27、コイル抵抗値28、インダクタンス値29を設け、式(3)の演算を行うように動作する。
次に、インダクタンス調整手段29の動作について説明する。例えば、図4に示すように、予めブレーキコイル電流iとインダクタンスLを求めて、ブレーキコイル電流iとインダクタンスLの関係をテーブル化し、制御装置9においては、電流検出器13の信号からこのテーブルによりインダクタンスLを呼び出して、起電力推定手段30内のインダクタンスLを変更するように動作する。
上述のようにブレーキ制御装置を構成すると、ブレーキの落下開始後、ブレーキ落下速度を抑えるようにブレーキコイル電圧を制御するので、ブレーキの落下速度が、図3の(c)の一点鎖線で示す従来の速度変化に対し、所定の値以下に遅くなり、ブレーキシュー8がブレーキドラム6に衝突する時に発生するブレーキ動作音が小さくなる。
実施の形態2.
図5は、この発明の実施の形態2によるブレーキ制御装置を示す構成図である。上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一符号で示す(以下同様)。図5において、起電力推定手段30は、電流検出器信号に電磁石のインダクタンスと抵抗から算出される零点を備えた所定のフィルタをかけるフィルタ手段33bと、電磁石への電圧指令にフィルタをかけるフィルタ手段33aと、両フィルタ手段の出力信号の差分を求める差分手段23bを含み、両フィルタ手段の時定数は同じにされている。
次に、この発明の実施の形態2にかかわるブレーキ制御装置の動作を説明する。起電力推定手段30の動作を除いて、他の動作は実施の形態1と同じである。起電力推定手段30は、式(3)の関係にフィルタ処理を行うように動作する。具体的には、起電力信号のラプラス変換をEv(s)とし、さらにコイル電圧指令Eおよびコイル電流のラプラス変換をそれぞれE(s)、i(s)とすると、式(3)の両辺に例えば時定数τのフィルタを付加して整理すると
{1/(τs+1)}Ev(s)≒{1/(τs+1)}E(s)−{(Ls+R)/(τs+1)}i(s) (4)
との関係が成り立つ。従って、起電力推定手段30は式(4)に従って動作して推定起電力31を推定する。上述のようにブレーキ制御装置を構成すると、電流検出器信号の微分動作を施さないためにノイズ外乱に対して堅牢となり、ブレーキシュー8がブレーキドラム6に衝突する時に発生するブレーキ音が更に小さくなる。
実施の形態3.
図6は、この発明の実施の形態3によるブレーキ制御装置を示す構成図である。図6において図2に示す実施の形態2のものと異なるところは、起電力推定手段30で推定された起電力を積分する積分手段34、積分手段34のための増幅手段35b、起電力の積分値すなわちアーマチュアの変位位置の目標値を与える設定値手段22、この設定値手段22の出力信号と増幅手段35bからの出力信号との差分を求める差分手段23c、起電力推定手段30の出力信号を増幅する増幅手段35a、および増幅手段35aの出力信号と差分手段23cの出力信号の差分を求め電磁石への電圧指令とする差分手段23dを備える。また補償手段24は設けられていない。
動作について説明すると、推定起電力は、積分手段34で積分を行い、さらに増幅手段35bで増幅され、設定値手段22の出力信号との差分を差分手段23cでとる。さらに、差分手段23cの出力信号と、増幅手段35aによって増幅された推定起電力との差分を差分手段23dでとり、差分手段23dの出力信号がコイルの電圧指令になるように動作する。
上述のようにブレーキ制御装置を構成すると、差分手段23cの出力信号は、アーマチュアが動き始めると共に増大する起電力の積分値信号と目標値設定手段すなわち設定値手段22の一定値信号との差分信号であるので、アーマチュアの動きと共に斬減して行く信号となる。したがって、差分手段23dでは、アーマチュアの動きと共に斬減して行く差分手段23cの出力信号を新たな目標値として、増幅手段35aで増幅された推定起電力信号との差分が行われる。
一方、式(2)で表せる起電力信号は、アーマチュア速度vとコイル電流iの積に比例する。コイル電流が斬減して行く、衝突直前のアーマチュア速度vを安定(一定値)に制御するためには、実施の形態1および2の目標値設定手段22の一定値信号を目標にするよりは、本実施の形態に示すように、アーマチュアの動きと共に斬減して行く可変信号を目標にする構成の方が好都合である。これらの構成により、ブレーキシュー8がブレーキドラム6に衝突する時に発生するブレーキ音が更に小さくなる。なお、起電力推定手段30に、実施の形態2の構成を用いても同様な動作が得られることは、明らかである。
実施の形態4.
図7の(a)は、この発明の実施の形態4によるブレーキ制御装置を示す構成図である。この実施の形態では補償器調整手段36をさらに設けた。この補償器調整手段36は図7の(b)に示すように、ラッチ回路37、比較器38、ゲインテーブル39を備える。
次に、動作を説明する。補償器調整手段36の動作以外は実施の形態1と同じ動作である。補償器調整手段36の動作について説明する。比較器38は起電力推定手段30からの起電力が発生するタイミングを判断するように動作するコンパレータ(下側に推定起電力信号から起電力発生の有無を判断する基準電圧が接続されている)であり、ラッチ回路37は、そのタイミングにおける電流検出器13の出力信号を記憶するように動作する。ゲインテーブル39は、起電力が発生する電流値と補償手段24における増幅率を関係つけているテーブルである。補償器調整手段36は、ラッチ回路37で記憶されたコイル電流値(電流検出器出力)に応じてその都度、補償手段24における増幅率をゲインテーブル39によって調整するように動作する。これは、アーマチュアの動き始めるコイル電流値は、バネ7の押し付け力に比例することを考慮して、押し付け力が増大すれば、補償手段24の増幅率を増大させ、また押し付け力が減少すれば、補償手段24の増幅率を減少させ、制御系の安定動作を高める効果がある。
上述のようにブレーキ制御装置を構成すると、ブレーキを構成しているバネ7の押し付け力が経年変化に応じて変化しても、ブレーキシュー8がブレーキドラム6に衝突する時に発生するブレーキ動作音が小さくなる。なお、起電力推定手段30に実施の形態2の構成を用いても同様な動作が得られることは、明らかである。
実施の形態5.
図8は、この発明の実施の形態5によるブレーキ制御装置を示す構成図である。この実施の形態は実施の形態3と同様、起電力の積分値すなわちアーマチュアの変位位置に関する可変の目標値に基づき制御を行うものである。アーマチュア動作電流検知手段18は、電流検出器信号21に基づき電磁石10のアーマチュア11が動作開始するコイル電流値を検知する。目標値設定手段22は増幅手段35で増幅された推定起電力信号31bの積分信号310の目標値を与える。差分手段23cは目標値と推定起電力信号の積分信号310を差分する。補償手段24は差分手段23cの出力信号と、電流検出器信号21と、起電力推定手段の推定起電力信号31aと、アーマチュア動作電流検知手段の出力信号32とに基づき、ブレーキコイル(電磁石)10へのコイル印加電圧指令信号20を出力する。インダクタンス調整手段29は起電力推定手段30における電磁石のインダクタンス値26を電流検出器信号21に従って調整する。
また起電力推定手段30において、差分手段23bはブレーキコイルへのコイル印加電圧指令信号20から前記加算手段25bの出力を差し引き、さらにフィルタ手段33を通して、これを推定起電力信号31a、31bとする。
図9は補償手段24の構成の一例を示す構成図である。補償手段24において、起電力推定手段30の出力信号31aは起電力補償手段40に入力される。アーマチュア動作電流検知手段18の出力信号320は、バネ力補償手段41と電磁力補償手段42に入力される。電流検出器信号21は電磁力補償手段42と微分手段27a、および釣合電圧補償手段47にそれぞれ入力される。起電力補償手段40の出力信号、バネ力補償手段41の出力信号および電磁力補償手段42の出力信号はそれぞれ乗算手段44に入力される。乗算手段44の出力信号は差分手段23dによって、図8に示す差分手段23cの出力信号17と差分され、切替手段45に入力される。零信号源48の出力信号は切替手段45に入力される。微分手段27aの出力信号も切替手段45に入力される。切替手段45の出力信号と釣合電圧補償手段47の出力信号は、加算手段25cで加算され、これをコイル印加電圧指令信号20とする。
次に、この発明の実施の形態5にかかわるブレーキ制御装置の動作を説明する。基本的な動作は上述の実施の形態と同じであり、保持電圧がブレーキコイル10に印加された状態で、ブレーキ制動をかける場合は、時刻T4において図3の(a)に示すように、ブレーキコイル10の印加電圧を保持電圧から零にする。これにより、ブレーキ電流(ブレーキコイル10の電流)は低下を始め、ブレーキ電流による吸引力がバネ力より小さくなるとアーマチュア11は落下を始め、アーマチュア11の速度は図3の(c)に示すように加速を始める。アーマチュア11が動き始めるのを起電力推定手段30で検出すると、制御装置9は、差分手段23cにより設定値手段22からの出力値と、起電力推定手段30から出力される推定起電力信号31bを積分手段34で積分した後、増幅手段35で増幅した信号とを差分する。補償手段24は差分手段23cの出力信号17と、電流検出器信号21と、起電力推定手段の出力信号31aと、アーマチュア動作電流検知手段18の出力信号320に基づいて、ブレーキコイル(電磁石)10へのコイル印加電圧指令信号20を出力する。
起電力推定手段30およびインダクタンス調整手段29等の基本動作は上述の実施の形態と同じである。
次に、補償手段24の動作について説明する。まず、起電力補償手段40は、起電力推定信号31aのゲインや位相を例えば、
C(s)=250(Kds+Kp)/(s+250) (5)
のような伝達関数を持つコントローラによって変更するように動作し、その出力信号は乗算手段44に入力される。ここで、C(s)は入力信号と出力信号の伝達関数を表し、sはラプラス演算子を表す。Kpは比例ゲインを、Kdは微分ゲインを表す定数である。
バネ力補償手段41は、アーマチュア動作電流検知手段18からの出力信号320に、例えば、
y=asu+bs (6)
cs≦y≦ds (7)
のような一次関数を施した演算値を出力する。ここで、信号uはアーマチュア動作電流検知手段18からの出力信号32を表す。信号yはバネ力補償手段41の出力信号を表す。またcsおよびdsは、バネ力補償手段の出力信号yの下限値と上限値をそれぞれ表す。また、本例では(6)式を、一次方程式としたが、多次方程式さらには、信号uの大きさで区分して、演算式を変える非線形方程式でも良いことは言うまでもない。
電磁力補償手段42は、アーマチュア動作電流検知手段18からの出力信号320と、電流検出器の出力信号21より、例えば、
r=am(i−u)+bm (8)
cm≦r≦dm (9)
のような一次関数を施した演算値を出力する。ここで、信号uはアーマチュア動作電流検知手段18からの出力信号320を表す。信号iは電流検出器の出力信号21を表す。信号rは電磁力補償手段42の出力信号を表す。またcmおよびdmは、電磁力補償手段42の出力信号rの下限値と上限値をそれぞれ表す。本例では(8)式を、一次方程式としたが、多次方程式さらには、信号iの大きさで区分して、演算式を変える非線形方程式でも良いことは言うまでもない。
乗算手段44は、起電力補償手段40、バネ力補償手段41、および電磁力補償手段42の各々の出力信号を乗算するように動作する。乗算手段44の出力信号は差分手段23dによって差分手段23cからの出力信号17から差分され、切替手段45に入力される。
切替手段45は、差分手段23dの出力信号と零信号源48の出力信号を、コイル電流検出器信号21を微分手段27aで時間微分した信号の符号によって切り替えるように動作する。例えば、
z=w(q≧0)
z=0(q<0) (10)
のような演算を行う。ここで、qはコイル電流検出器信号21を微分手段27aで時間微分した信号を、wは差分手段23dの出力信号を、zは切替手段45の出力信号をそれぞれ表す。
さらに、切替手段45の出力信号は、加算手段25cによって、コイル電流検出器信号21に釣合電圧補償手段47を施した出力信号と加算され、コイル印加電圧指令信号20となる。釣合電圧補償手段47は、例えば、
e=Ri (11)
のような一次関数を施した演算値を出力する。ここで、信号iは、コイル電流検出器信号21を表す。信号eは釣合電圧補償手段47の出力信号を表す。Rは例えばブレーキコイル10の直流抵抗値である。
ブレーキ制御系の制御動作は、コイル電流検出器信号21に釣合電圧補償手段47を施した出力信号を常時コイル印加電圧指令信号に出力し、さらに電流検出器信号21が時間と共に斬増するときのみ、差分手段23dの出力信号(ネガティブフィードバック信号)をコイル印加電圧指令信号20に加算するように動作する。
図10の(a)にブレーキ制動時動作における、制御無(破線)と本制御装置(実線)のコイル電圧指令信号20の動作例を、(b)に制御無(破線)と本制御装置(実線)のアーマチュア変位の動作例を、さらに(c)に制御無(破線)と本制御装置(実線)のアーマチュア速度の動作例の動作例それぞれ示す。図10の(c)のアーマチュア速度を比較すると、ブレーキシューとドラムが接触したと予想される時刻において、速度の最大値が制御無(破線)に比べて、本制御装置(実線)のものが小さくなっている。これにより、ブレーキの落下速度が、図3の(c)の一点鎖線で示す従来の速度変化に対し、所定の値以下に遅くなり、ブレーキシュー8がブレーキドラム6に衝突する時に発生するブレーキ動作音が小さくなる。
アーマチュアの動作は、電磁気力とバネ力の力のバランスが変わった場合に開始される。このときの電流値の大きさはバネ力にほぼ比例する。従って、アーマチュア動作電流検知手段18の出力値によってコイル印加電圧指令信号20を補償する動作により、バネ力のバラツキがあっても安定に動作する効果がある。
また、アーマチュアの移動に伴い電磁気力はその距離に応じて斬減して行くため、コイルの印加電圧と電磁気力は比例しない。このため、移動距離に応じてコイルの印加電圧を斬増させる方が、アーマチュア速度の制御が容易となる。電磁力補償手段42は、アーマチュア移動に伴い、コイル電流が増えることに着目し、動作電流検知手段18の出力値とコイル電流検出器信号21の差に比例した数値を出力し、これを起電力補償手段40およびバネ力補償手段41の各々の出力値に乗じることにより、アーマチュア速度の制御性を高めている。これによりさらに、ブレーキシュー8がブレーキドラム6に衝突する時に発生するブレーキ動作音を安定的に小さくできる。
実施の形態6.
図11はこの発明の実施の形態6によるブレーキ制御装置の補償手段を示す構成図である。この実施の形態では補償手段24内に、タイマー手段43とゲイン変更手段50aを備える。
次に、動作を説明する。補償調整動作以外は上記実施の形態5と同じ動作である。タイマー手段43は、ブレーキ開放された時刻からブレーキ動作を開始した時刻までの時間をカウントする手段である。ここで、カウントされた時間をTholdとする。次に、ゲイン変更手段50aの動作について説明する。例えば、
のような演算を行う。ここで、KpiniはKpの初期値を、Kprateはゲイン変化率を、Thmaxは最大ブレーキ開放時間を、さらにThminは最小ブレーキ開放時間、をそれぞれ表す。この例では、カウントされた時間によって一次式でゲインを変更するように動作する。
上述のようにブレーキ制御装置を構成すると、ブレーキが開放されている時間、すなわちアーマチュアが電磁石に付着している時間によってアーマチュアが磁化され、ブレーキ動作時に、コイル電流が斬減しても、アーマチュアが電磁石から離れ難くなる。ブレーキ開放時間に応じて、起電力補償手段のゲインを変更するため、ブレーキが開放されている時間に左右されることなく、ブレーキシュー8がブレーキドラム6に衝突する時に発生するブレーキ動作音が小さくなる。
実施の形態7.
図12はこの発明の実施の形態7によるブレーキ制御装置を示す構成図である。この実施の形態では、抵抗値推定手段51を備える。次に、動作を説明する。抵抗値推定手段51の動作以外は実施の形態5と同じ動作である。抵抗値推定手段51は、コイル印加電圧指令信号20とコイル電流検出器信号21からコイルの抵抗値を推定するように動作する。例えばブレーキ開放時のある一定時間内のコイル印加電圧指令信号20の移動平均処理結果(所定期間における平均を求める)を、それに対応するコイル電流検出器信号21の移動平均処理結果で除して、抵抗を推定するように動作する。この推定抵抗値を起電力推定手段30のコイル抵抗値28に設定する。
上述のようにブレーキ制御装置を構成すると、起電力推定手段30の起電力推定精度が上がり、ブレーキシュー8がブレーキドラム6に衝突する時に発生するブレーキ動作音が小さくなる。
実施の形態8.
図13はこの発明の実施の形態8によるブレーキ制御装置の補償手段の構成を示す構成図である。この実施の形態では、補償手段24に第2のゲイン変更手段50bを備える。次に、動作を説明する。第2のゲイン変更手段50bの動作以外は上記実施の形態と同じ動作である。第2のゲイン変更手段50bは抵抗値推定手段51(例えば図12のもの)から推定されるコイルの抵抗値に応じて(図12の波線矢印参照)、第1のゲイン変更手段50aの初期値ゲインKpを変更するように動作する。例えば、R*を抵抗値推定手段51から推定された推定抵抗値とすると、
R*≦R1 Kpini=K1
R1≦R*≦R2 Kpini=K2
R2≦R* Kpini=K3
(13)
のように、推定抵抗値の大きさで区分して初期値ゲインKpiniを変更する。
上述のようにブレーキ制御装置を構成すると、コイルの温度は抵抗値に比例するため、ブレーキの環境温度に応じて、起電力補償手段40のゲインを変えることができる。このため環境温度に変動があっても、安定な制御が実現でき、ブレーキシュー8がブレーキドラム6に衝突する時に発生するブレーキ動作音も小さくなる効果がある。
以上のようにこの発明によれば、アーマチャア(ブレーキシュー)移動速度に起因する電磁石の起電力を推定する手段と、起電力目標値設定手段と、補償器手段を具備することにより、ブレーキの落下開始後、ブレーキ落下速度を抑えるようにブレーキコイル電圧を制御するので、ブレーキの落下速度が、従来の速度変化に対し遅くなり、ブレーキシューがブレーキドラムに衝突する時に発生するブレーキ動作音が小さくなる。
Claims (11)
- エレベータブレーキのブレーキシューを駆動させる電磁石のブレーキコイルに吸引されるアーマチュアの移動速度に起因する電磁石の起電力を推定する起電力推定手段と、この起電力および起電力の積分値のいずれかを目標値に合わせるようにして補償された電磁石への電圧指令を供給する補償部とを備え、制動時のアーマチュア移動開始後、アーマチュア移動速度を抑えるようにブレーキコイル電圧を制御することを特徴とするエレベータのブレーキ制御装置。
- ブレーキコイルを含む前記電磁石に流れる電流を検出する電流検出器と、
電磁石への電圧指令と電流検出器出力から電磁石に発生する起電力を推定する前記起電力推定手段と、
起電力の目標値を与える目標値設定手段と、
起電力の目標値と推定された起電力との差分を求める差分手段と、
この差分手段の出力のゲインと位相を整形して電磁石への電圧指令とする補償手段と、
電流検出器出力と電磁石への電圧指令が比例関係になるように補償する非線形補償手段と、
前記起電力推定手段における電磁石のインダクタンス値を電流検出器出力に従って調整する手段と、
を備えたことを特徴とする請求の範囲第1項に記載のエレベータのブレーキ制御装置。 - ブレーキコイルを含む前記電磁石に流れる電流を検出する電流検出器と、
電磁石への電圧指令と電流検出器出力から電磁石に発生する起電力を推定する前記起電力推定手段と、
前記起電力推定手段で推定された起電力を積分する手段と、
起電力の積分値に目標値を与える目標値設定手段と、
この目標値設定手段の出力と起電力積分手段からの出力との差分を求める第1の差分手段と、
前記起電力推定手段の出力と前記第1の差分手段の出力の差分を求め電磁石への電圧指令とする第2の差分手段と、
電流検出器出力と電磁石への電圧指令が比例関係になるように補償する非線形補償手段と、
前記起電力推定手段における電磁石のインダクタンス値を電流検出器出力に従って調整する手段と、
を備えたことを特徴とする請求の範囲第1項に記載のエレベータのブレーキ制御装置。 - 前記起電力推定手段の出力と電流検出器出力とに基づき起電力が発生する際の電流検出器出力の値に従って補償手段のゲインを変更する補償器調整手段をさらに備えたことを特徴とする請求項2に記載のエレベータのブレーキ制御装置。
- ブレーキコイルを含む前記電磁石に流れる電流を検出する電流検出器と、
電磁石への電圧指令と電流検出器出力から電磁石に発生する起電力を推定する前記起電力推定手段と、
前記起電力推定手段で推定された起電力を積分する手段と、
起電力の積分値に目標値を与える目標値設定手段と、
この目標値設定手段の出力と起電力積分手段からの出力との差分を求める差分手段と、
電流検出器出力に基づき電磁石のアーマチュアが動作開始する際のコイル電流値を検知するアーマチュア動作電流検知手段と、
前記電流検出器、起電力推定手段、差分手段およびアーマチュア動作電流検知手段の出力から電磁石への電圧指令を供給する補償手段と、
前記起電力推定手段における電磁石のインダクタンス値を電流検出器出力に従って調整する手段と、
を備えたことを特徴とする請求の範囲第1項に記載のエレベータのブレーキ制御装置。 - 前記起電力推定手段が、電流検出器出力を微分する手段と、その微分された信号に電磁石のインダクタンスを乗じる手段と、電流検出器出力に電磁石の抵抗値を乗じる手段と、両乗算信号を加算する推定手段内の加算手段と、電磁石への電圧指令から前記加算手段の出力を差し引く推定手段内の差分手段と、を含むことを特徴とする請求の範囲第2項、第3項、第5項のいずれか1項に記載のエレベータのブレーキ制御装置。
- 前記起電力推定手段が、電流検出器出力に電磁石のインダクタンスと抵抗から算出される零点を備えた所定のフィルタをかける第1のフィルタ手段と、電磁石への電圧指令にフィルタをかける第2のフィルタ手段と、前記両フィルタ手段の出力の差分を求める推定手段内の差分手段と、を含み、前記両フィルタ手段の時定数を同じにしたことを特徴とする請求の範囲第2項、第3項、第5項のいずれか1項に記載のエレベータのブレーキ制御装置。
- 前記補償手段が、
起電力推定手段の出力のゲインと位相を補償する起電力補償手段と、
アーマチュア動作電流検知手段の出力に応じて出力値を変更するバネ力補償手段と、
アーマチュア動作電流検知手段の出力と電流検出器出力から出力値を変更する電磁力補償手段と、
前記起電力補償手段、バネ力補償手段および電磁力補償手段の各出力を各々乗算する補償手段内の乗算手段と、
前記差分手段の出力と補償手段内の乗算手段の出力の差分を求める補償手段内の差分手段と、
電流検出器出力を微分する補償手段内の微分手段と、
補償手段内の前記差分手段の出力と零信号を補償手段内の微分手段の出力により切り替える切替手段と、
電流検出器出力に応じてバネ力と電磁力が釣り合う電圧信号を出力する釣合電圧補償手段と、
前記切替手段の出力と前記釣合電圧補償手段の出力を加算する補償手段内の加算手段と、
を含むことを特徴とする請求の範囲第5項に記載のエレベータのブレーキ制御装置。 - 電磁石がアーマチュアを吸引しブレーキを開放している時間をカウントするタイマー手段と、タイマー手段の出力から起電力補償手段のゲインを変更する手段を備えたことを特徴とする請求の範囲第8項に記載のエレベータのブレーキ制御装置。
- 電磁石がアーマチュアを吸引しブレーキを開放している際に電磁石への電圧指令と電流検出器出力からブレーキコイルの抵抗値を演算して推定し前記起電力推定手段における抵抗値をこの推定値に変更する抵抗値推定手段を備えたことを特徴とする請求の範囲第8項に記載のエレベータのブレーキ制御装置。
- 前記抵抗値推定手段の出力に従って前記補償手段におけるゲインを変更する手段を備えたことを特徴とする請求の範囲第10項に記載のエレベータのブレーキ制御装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002283672 | 2002-09-27 | ||
JP2002283672 | 2002-09-27 | ||
PCT/JP2003/001385 WO2004028945A1 (ja) | 2002-09-27 | 2003-02-10 | エレベータのブレーキ制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2004028945A1 JPWO2004028945A1 (ja) | 2006-01-19 |
JP4102362B2 true JP4102362B2 (ja) | 2008-06-18 |
Family
ID=32040565
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004525638A Expired - Lifetime JP4102362B2 (ja) | 2002-09-27 | 2003-02-10 | エレベータのブレーキ制御装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1544148B1 (ja) |
JP (1) | JP4102362B2 (ja) |
KR (1) | KR100572787B1 (ja) |
CN (1) | CN1325361C (ja) |
WO (1) | WO2004028945A1 (ja) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MY192706A (en) * | 2004-12-17 | 2022-09-02 | Inventio Ag | Lift installation with a braking device, and method for braking and holding a lift installation |
EP1923345B1 (en) * | 2005-09-06 | 2013-11-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Brake device for elevator |
US7823705B2 (en) * | 2005-09-30 | 2010-11-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Elevator apparatus control by measuring changes in a physical quantity other than temperature |
WO2007105302A1 (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-20 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 電磁ブレーキ制御装置 |
KR200424453Y1 (ko) * | 2006-06-07 | 2006-08-22 | 현대엘리베이터주식회사 | 드럼방식의 직접형 전자 브레이크를 구비한 권양기 |
EP2096071B1 (en) * | 2006-12-20 | 2015-02-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Solenoid brake control device |
JP5335903B2 (ja) | 2008-06-17 | 2013-11-06 | オーチス エレベータ カンパニー | 制御回路およびブレーキ制御回路 |
IT1392823B1 (it) * | 2009-02-04 | 2012-03-23 | Rossi Motoriduttori S P A | Dispositivo di segnalazione di condizione del freno in un freno elettromagnetico particolarmente per motori elettrici |
EP2399858B1 (en) * | 2009-02-20 | 2019-04-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Brake device for elevator |
EP2537790B1 (en) * | 2010-02-19 | 2019-03-27 | Mitsubishi Electric Corporation | Elevator device |
JP5578901B2 (ja) * | 2010-03-19 | 2014-08-27 | 東芝エレベータ株式会社 | エレベータのブレーキ制御装置 |
JPWO2012140945A1 (ja) * | 2011-04-15 | 2014-07-28 | 三菱電機株式会社 | エレベータ用ブレーキ装置およびエレベータのブレーキ制動方法 |
KR101608773B1 (ko) | 2011-06-16 | 2016-04-04 | 오티스 엘리베이터 컴파니 | 브레이크용 영구 자석 센터링 시스템 |
JP5794067B2 (ja) * | 2011-09-16 | 2015-10-14 | 三菱電機株式会社 | エレベータのブレーキ制御装置 |
US8860352B2 (en) * | 2012-05-10 | 2014-10-14 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | System and method for controlling actuators |
FI126171B (fi) | 2014-06-19 | 2016-07-29 | Kone Corp | Järjestelmä, koneistojarru ja menetelmä koneistojarrun ohjaamiseksi |
DE102018205633A1 (de) * | 2018-04-13 | 2019-10-17 | Thyssenkrupp Ag | Aufzugsanlage |
JP7243919B2 (ja) * | 2020-03-19 | 2023-03-22 | 三菱電機株式会社 | エレベーターの制御装置 |
CN114988247A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-09-02 | 宁波欣达电梯配件厂 | 一种基于电流检测的失电制动控制方法与*** |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1315589A (en) * | 1970-01-21 | 1973-05-02 | Hitachi Ltd | Control apparatus for an elevator car |
JPH02110090A (ja) * | 1988-10-18 | 1990-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | エレベータ制御装置 |
JPH0764493B2 (ja) * | 1988-06-27 | 1995-07-12 | 三菱電機株式会社 | エレベータの制御装置 |
JPH07102949B2 (ja) * | 1989-09-28 | 1995-11-08 | 三菱電機株式会社 | エレベータの制動装置 |
JPH09267982A (ja) * | 1996-03-29 | 1997-10-14 | Mitsubishi Electric Corp | リニアモータ駆動移動体装置 |
US5717174A (en) * | 1996-05-08 | 1998-02-10 | Inventio Ag | Elevator brake drop silencing apparatus and method |
CN1128091C (zh) * | 1999-01-25 | 2003-11-19 | 三菱电机株式会社 | 电梯制动控制装置 |
JP2001158575A (ja) * | 1999-12-03 | 2001-06-12 | Mitsubishi Electric Corp | エレベータ制御装置 |
JP4620912B2 (ja) * | 2001-09-11 | 2011-01-26 | 三菱電機株式会社 | 制動システム及びその制御装置 |
-
2003
- 2003-02-10 JP JP2004525638A patent/JP4102362B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2003-02-10 EP EP03703305A patent/EP1544148B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-02-10 CN CNB038011212A patent/CN1325361C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2003-02-10 WO PCT/JP2003/001385 patent/WO2004028945A1/ja active Application Filing
- 2003-02-10 KR KR1020047007954A patent/KR100572787B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1544148A1 (en) | 2005-06-22 |
JPWO2004028945A1 (ja) | 2006-01-19 |
WO2004028945A1 (ja) | 2004-04-08 |
KR100572787B1 (ko) | 2006-04-24 |
EP1544148B1 (en) | 2012-10-17 |
EP1544148A4 (en) | 2008-03-26 |
CN1325361C (zh) | 2007-07-11 |
KR20040054806A (ko) | 2004-06-25 |
CN1556770A (zh) | 2004-12-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4102362B2 (ja) | エレベータのブレーキ制御装置 | |
JP4830257B2 (ja) | エレベータのブレーキ制御装置 | |
EP0477867B1 (en) | Elevator start control technique for reduced start jerk and acceleration overshoot | |
JP3189865B2 (ja) | 機械振動検出装置および制振制御装置 | |
KR101202267B1 (ko) | 반송 장치 | |
JP3840429B2 (ja) | 位置制御装置 | |
EP0584790B1 (en) | Zero-power control type vibration eliminating apparatus | |
JPH0692558A (ja) | 発進時の揺れ及び過剰加速を低減するエレベータの発進制御装置 | |
JP4275377B2 (ja) | エレベーター用ブレーキ制御装置 | |
JP4424350B2 (ja) | 位置制御装置及びその制御方法 | |
JP2000063049A (ja) | エレベ―タ・アクティブ・サスペンション用電磁アクチュエ―タの制御装置 | |
JP2011105484A (ja) | 電磁ブレーキの故障検出装置 | |
JP2008259271A (ja) | サーボ制御装置と定数自動調整方法 | |
JP5920054B2 (ja) | エレベータ用ブレーキ装置及びエレベータ | |
KR900001791B1 (ko) | 제어시스템 | |
WO2012140945A1 (ja) | エレベータ用ブレーキ装置およびエレベータのブレーキ制動方法 | |
JP5073678B2 (ja) | 電磁ブレーキ制御装置 | |
WO2021186680A1 (ja) | エレベーターの制御装置 | |
CN116568990A (zh) | 磨损量推定装置、磨损量学习装置及磨损量监视*** | |
JPH11301815A (ja) | スタッカークレーンの速度・位置制御方法 | |
JP5975943B2 (ja) | モータ制御装置 | |
JPH0766299B2 (ja) | 比例ソレノイドを有する電磁装置の制御装置 | |
JP4082629B2 (ja) | 自励共振型振動装置 | |
JP2003040547A (ja) | エレベーターのブレーキ調整方法及びブレーキシステム | |
JP2012012134A (ja) | 磁気ガイド制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080219 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080321 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110328 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4102362 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110328 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120328 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130328 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130328 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140328 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |