JP5554397B2 - エレベーターの制御装置 - Google Patents
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Description
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、エレベーターの据付調整時に少ない起動回数で、物件毎の走行抵抗や機械ロスのばらつきを補償して駆動機器の能力範囲内で制御パラメーターが自動調整されるエレベーターの制御装置を得ることを目的としている。
図1は本発明の実施の形態1を示す構成図である。本実施の形態におけるエレベーターおよびその制御装置は、パラメーター同定手段1、パラメーター記憶部2、速度指令演算装置3、電動機制御装置4、電力変換器5、電流検出器6、電動機7、位置・速度検出器8、シーブ9、ロープ10、かご11、釣合錘12、荷重検出器13によって構成される。
パラメーター同定手段1は速度指令値演算装置3が速度指令値を演算するために必要な、エレベーターのシステムパラメーターを同定する手段である。詳細は後述する。
パラメーター記憶部2にはパラメーター同定手段1で同定されたエレベーターのシステムパラメーターが格納されている。なお、パラメーター記憶部はメモリなどの記憶装置で実現可能である。
数式1:V=Ht/{L(|β−γ|+Er+H0)/(6120ηp)}:力行走行時
数式2:V=Ht/{L(|β−γ|+Er−H0)/(6120ηr)}:回生走行時
またηp、ηrは電動機や電力変換器の効率を表し、力行時がηp、回生時がηrである。これらのパラメーターのうち、外部検出装置等で検出して利用する値(数式1、2においてはβ)以外はシステムパラメーターとしてパラメーター記憶部に格納されており、速度指令演算装置3は速度の演算時に該当するパラメーターをパラメーター記憶部から読み出す。
数式3:iqp=Ki×{L(|β−γ|+Er+H0)/(6120ηp)}:力行走行時
数式4:iqr=Ki×{L(|β−γ|+Er−H0)/(6120ηr)}:回生走行時
ここで、iqp、iqrはそれぞれ力行、回生時の電動機電流のトルク成分を表す。本発明ではエレベーターの据え付け時に図2に示す手順に従って、H0、ηp、ηrを同定する。
数式6:iqp50=Ki×{L(|0.5−γ|+H0)/(6120ηp)}
数式7:iqr0=Ki×{L(|0−γ|−H0)/(6120ηr)}
数式5、6、7において未知のシステムパラメーターはH0、ηp、ηrの3個であり、連立方程式は3つあるため、上式から上記のシステムパラメーターH0、ηp、ηrを求めることができる。以上の手順でステップS4ではシステムパラメーターH0、ηp、ηrを同定する。
本実施の形態では、乗客負荷に基づいて、電動機の許容最大トルクを超えない範囲で速度パターンのうち、加速度を自動調整する場合について説明する。加速度αを決定するエレベーターの走行モデルの一例は以下の数式で表される。
数式8:α={Tmax−L(|β−γ|+Er+H0)/(6120ηp)}/{(Ja+Jb×β)/ηp}:力行走行時
数式9:α={Tmax−L(|β−γ|+Er−H0)/(6120ηr)}/{(Ja+Jb×β)/ηr}:回生走行時
数式10:iqp_a=Ki×{L(|β−γ|+Er+H0)/(6120ηp)+α×(Ja+Jb×β)/ηp}:力行走行時
数式11:iqr_a=Ki×{L(|β−γ|+Er−H0)/(6120ηr)+α×(Ja+Jb×β)/ηr}:回生走行時
ここで、iqp_a、iqr_a はそれぞれ力行、回生時の電動機電流のトルク成分を表す。また、αはかごの加速度を表す。
ステップS44ではステップS2、S3で取得したトルク電流とステップS1で求めたロープアンバランス量を用いてエレベーターのシステムパラメーターを同定する。まず、H0、ηp、ηrについては実施の形態1で述べた方法と同様にして同定する。つぎにJa、Jbの同定方法について以下に述べる。
このとき、ステップS2で取得した下降時のトルク電流値について上記処理を行ったときのトルク電流値をiqp0_aとおき、ステップS3で取得したトルク電流値について同様の処理を行った後のトルク電流値をiqp50_aとおく。
数式12: iqp0_a=Ki×{L(|0−γ|+H0)/(6120ηp)+αt×(Ja+Jb×0)/ηp}
数式13: iqp50_a=Ki×{L(|0.5−γ|+H0)/(6120ηp)+αt×(Ja+Jb×0.5)/ηp}
数式14:iqr0_a=Ki×{L(|0−γ|−H0)/(6120ηr)+αt×(Ja+Jb×0)/ηr}
また、ステップS44において、Ja、Jbを同定する際に加速時のトルク電流を用いたが、一定減速時のトルク電流を用いてもよい。
数式15:α={Hmax/V−L(|β−γ|+Er+H0)/(6120ηp)}/{(Ja+Jb×β)/ηp}:力行走行時
数式16:α={Hmax/V−L(|β−γ|+Er−H0)/(6120ηr)}/{(Ja+Jb×β)/ηr}:回生走行時
図6は本発明の実施の形態3を示す構成図である。図1と同じ符号で記した要素は実施の形態1、2と同様の動作をする。本実施の形態では、システムパラメーターを定期的に再調整することを特徴とする。この再調整はエレベーターのかご負荷が確定可能な負荷状態であるときに実施する。本実施の形態では、かご負荷が確定可能な状況として、かご内が無人状態である場合について再調整を行う例について説明する。
まずステップS71では、パラメーターの再調整を行うために、走行毎に無人検出手段614により、無人状態であるか否かを判定する。無人走行でないと判定されたときには次回走行時まで待機する(再調整は行わない)が、無人状態であると判定された場合は、ステップS72に移行する。ステップS72では無人状態での走行時のトルク電流を取得し、パラメーター記憶部で記憶する。つぎにステップS73ではステップS72で取得したトルク電流値を用いてシステムパラメーターの同定を行う。以下にその方法について述べる。
数式18:iqc=Ki×L(|0−γ|)/(6120ηp)
数式19:iqd=Ki×αt×(Ja+Jb×0)/ηp
数式20:iqe=Ki×αd×(Ja+Jb×0)/ηp
なお、加速度、減速度の大きさをそれぞれαt、αdとした。αt、αdは既知である。
また、bとcについては、個別に求めることはできないが、その和については一定速度時のトルク電流から求めることができる。
つまり、iqd/iqd0=ηp0/ηp となることから、ηpは、
数式21:ηp=ηp0×iqd0/iqd
により求めることができる。
また、回生方向の効率ηrは上昇運転時に上記と同様な手順で再同定することができる。
今、ηpの同定ができたので、数式18の右辺に代入してiqcの値を求めることができる。そして一定速度時のトルク電流(iqbc)からiqcを減じた値がiqbであり、これが数式17と等しくなることからH0を求めることができる。
つまり次式22によりH0を再同定することができる。
数式22:H0=(iqbc−iqc)×6120ηp/Ki
さらには、パラメーターの再同定を数回繰り返し、その平均値を用いるようにしても良い。
Claims (5)
- エレベーターの負荷に基づいて、速度パターンを変更して運転するエレベーターにおいて、
負荷に対する前記速度パターンを演算するための走行モデルを有し、
前記走行モデルは、エレベーターの走行時のロス、システムの効率、及びエレベーターの負荷の検出誤差を未知パラメータとして含み、
前記エレベーターの負荷の検出誤差を除く前記未知パラメータをエレベーターの走行時の走行データより同定すること特徴とするエレベーターの制御装置。 - 前記速度パターンには、速度または加速度のパターンが含まれていることを特徴とする請求項1に記載のエレベーターの制御装置。
- 前記走行モデルの同定を、エレベーターの据付時に、かごの積載状態を2通り以上変更して走行させた走行データに基づいて行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のエレベーターの制御装置。
- 前記未知パラメータを同定するために用いる走行データは電動機電流のトルク成分またはトルク指令値であることを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れか1項に記載のエレベーターの制御装置。
- 前記走行モデルの未知パラメータをエレベーターが空の状態で走行するときの走行データを用いて定期的に再調整することを特徴とする請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載のエレベーターの制御装置。
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