JP7505653B2 - Elevator Control Unit - Google Patents
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Description
本開示は、エレベーターの制御装置に関する。 The present disclosure relates to an elevator control device.
特許文献１は、エレベーター装置を開示する。当該エレベーター装置には、ダイナミックブレーキ回路が設けられる。ダイナミックブレーキ回路は、電動機への給電路に接続される。救出運転スイッチが操作された場合、電動機とダイナミックブレーキ回路とは閉回路を構成する。この場合、かごの重量と釣合おもりの重量との差によって作用するアンバランストルクでかごを走行させる救出運転が、電動機にダイナミックブレーキが作用した状態で行われ得る。
しかしながら、特許文献１に記載のエレベーター装置において、ダイナミックブレーキ回路は、インバータ回路とは別に設けられる。このため、ダイナミックブレーキを作用させるための機器を取り付ける必要がある。However, in the elevator system described in
本開示は、上述の課題を解決するためになされた。本開示の目的は、簡易な構成で電動機にダイナミックブレーキを作用させることができるエレベーターの制御装置を提供することである。The present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems. The purpose of the present disclosure is to provide an elevator control device that can apply dynamic braking to an electric motor with a simple configuration.
本開示に係るエレベーターの制御装置は、かごと釣合おもりとを吊り下げる主ロープが巻き掛けられた綱車を回転駆動する同期式の電動機を制御するエレベーターの制御装置であって、直流電圧を変換した複数の相の交流電圧を前記電動機に供給するインバータ部と、前記インバータ部の制御を行う制御部と、を備え、前記インバータ部は、前記複数の相のそれぞれに対応する複数のスイッチング素子で構成される上アームと、前記複数の相のそれぞれに対応する複数のスイッチング素子で構成される下アームと、を有し、前記制御部は、前記かごの重量と前記釣合おもりの重量との差に起因して前記綱車に作用するトルクによって前記かごを移動させる救出運転が行われる場合、前記上アームおよび前記下アームのうちの一方に属する全てのスイッチング素子をオフにし、前記上アームおよび前記下アームのうちの他方に属する全てのスイッチング素子をオン運転させ、前記オン運転として、前記上アームおよび前記下アームのうちの前記他方に属する全てのスイッチング素子のオンとオフとを交互に切り換え、スイッチング素子のオフ時間に対するオン時間のデューティー比として、前記かごが規定の速度になるデューティー比を特定し、特定したデューティー比と前記かごの内部の重量とを対応づけることで対応関係の情報を作成する学習運転を行う。
The elevator control device according to the present disclosure is an elevator control device that controls a synchronous electric motor that rotates and drives a sheave around which a main rope for suspending a car and a counterweight is wound, and includes an inverter unit that supplies a plurality of phases of AC voltage converted from a DC voltage to the electric motor, and a control unit that controls the inverter unit, the inverter unit having an upper arm composed of a plurality of switching elements corresponding to each of the plurality of phases, and a lower arm composed of a plurality of switching elements corresponding to each of the plurality of phases, and the control unit controls a torque acting on the sheave due to a difference between the weight of the car and the weight of the counterweight. When a rescue operation is performed in which the cage is moved by rotating the cage, all switching elements belonging to one of the upper arm and the lower arm are turned off, and all switching elements belonging to the other of the upper arm and the lower arm are turned on. As the on operation, all switching elements belonging to the other of the upper arm and the lower arm are alternately switched on and off, and a learning operation is performed in which a duty ratio at which the cage moves at a specified speed is identified as the duty ratio of the on time to the off time of the switching elements, and the identified duty ratio is associated with the internal weight of the cage to create correspondence information.
本開示によれば、制御部は、救出運転が行われる場合、上アームおよび下アームのうちの一方に属する全てのスイッチング素子をオフにし、他方に属する全てのスイッチング素子をオン運転させる。このため、簡易な構成で電動機にダイナミックブレーキを作用させることができる。According to the present disclosure, when rescue operation is performed, the control unit turns off all switching elements belonging to one of the upper arm and the lower arm, and turns on all switching elements belonging to the other arm. This makes it possible to apply dynamic braking to the motor with a simple configuration.
本開示を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化ないし省略される。 The embodiments for implementing the present disclosure will be described with reference to the attached drawings. In each drawing, the same or corresponding parts are given the same reference numerals. Duplicate descriptions of the parts will be appropriately simplified or omitted.
実施の形態１．
図１は実施の形態１におけるエレベーターの制御装置が適用されるエレベーターシステムの概要図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of an elevator system to which an elevator control device in accordance with a first embodiment is applied.
図１のエレベーターシステムにおいて、昇降路１は、図示されない建築物の各階を貫く。図示されない機械室は、昇降路１の直上に設けられる。複数の乗場２の各々は、建築物の各階に設けられる。図１には、複数の乗場２のうちの１つが示される。In the elevator system of Figure 1, a
電動機３は、機械室に設けられる。電動機３は、同期式のモータである。電動機３は、永久磁石の回転子を有する。電動機３は、回転子と同期して回転する回転軸体を有する。綱車４は、機械室に設けられる。綱車４の軸は、電動機３の回転軸体と同軸に固定される。２つのブレーキ５は、綱車４に隣接して設けられる。２つのブレーキ５は、綱車４を制動し得る。なお、エレベーターシステムにおいて、ブレーキ５の数は、２つでなく、１つまたは３つ以上であってもよい。
The
主ロープ６は、綱車４に巻き掛けられる。かご７は、昇降路１の内部に設けられる。かご７は、主ロープ６の一側に吊るされる。釣合おもり８は、昇降路１の内部に設けられる。釣合おもり８は、主ロープ６の他側に吊るされる。即ち、かご７と釣合おもり８とは、綱車４と主ロープ６とによって釣瓶式に吊るされる。釣合おもり８の重量は、予め設定された重量である。例えば、釣合おもり８の重量は、かご７の重量とかご７の定格積載重量の５０％の値との和に等しい。
The main rope 6 is wound around the sheave 4. The
秤装置９は、かご７の床下に設けられる。秤装置９は、かご７の内部の重量を測定し得る。ドアゾーンセンサ１０は、かご７の外側に設けられる。複数のドアゾーンプレート１１は、昇降路１の内部に設けられる。複数のドアゾーンプレート１１は、複数の乗場２に対応する高さ位置に設けられる。図１には、複数のドアゾーンプレート１１のうちの１つが示される。The
制御装置１２は、機械室に設けられる。制御装置１２は、商用電源Ｅから交流電圧を供給される。制御装置１２は、エレベーターシステムを全体的に制御し得る。制御装置１２は、コンバータ部１３とインバータ部１４と制御部１５とを備える。The
コンバータ部１３は、コンバータ回路を含む。コンバータ部１３は、商用電源Ｅと電気的に接続される。コンバータ部１３は、商用電源Ｅからの交流電圧を直流電圧に変換する。コンバータ部１３は、直流電圧を正側の母線Ｐと負側の母線Ｎとから出力する。本実施例において、コンバータ部１３は、電圧値Ｖｄｃの直流電圧を出力する。
The
インバータ部１４は、母線Ｐと母線Ｎとを介してコンバータ部１３と電気的に接続される。インバータ部１４は、フルブリッジ式のインバータ回路である。インバータ部１４は、ブリッジ１６において、直流電圧を複数の相の交流電圧に変換する。本実施例において、ブリッジ１６は、Ｕ相とＶ相とＷ相との交流電圧を出力する。なお、ブリッジ１６は、直流電圧を３相でない数の相の交流電圧に変換してもよい。The
ブリッジ１６は、３つのレグ１７を含む。３つのレグ１７は、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相にそれぞれ対応する。３つのレグ１７は、正側の母線Ｐと負側の母線Ｎとの間に渡ってそれぞれ接続される。３つのレグ１７の各々は、上アームスイッチ１８と下アームスイッチ１９とを含む。即ち、ブリッジ１６は、３つの上アームスイッチ１８と３つの下アームスイッチ１９とを含む。The
３つの上アームスイッチ１８は、正側の母線Ｐに接続される。３つの上アームスイッチ１８は、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相にそれぞれ対応する。上アームスイッチ１８は、スイッチング素子である半導体スイッチング素子を含む。例えば、上アームスイッチ１８は、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）とフィードバック用のダイオードとを含む。３つの上アームスイッチ１８の組は、ブリッジ１６の上アーム２０として機能する。The three upper arm switches 18 are connected to the positive bus P. The three upper arm switches 18 correspond to the U phase, V phase, and W phase, respectively. The upper arm switches 18 include semiconductor switching elements that are switching elements. For example, the upper arm switches 18 include an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) and a feedback diode. The set of three upper arm switches 18 functions as the
３つの下アームスイッチ１９は、負側の母線Ｎに接続される。３つの下アームスイッチ１９は、母線Ｐと母線Ｎとの間において、対応する３つの上アームスイッチ１８とそれぞれ直列に接続される。３つの下アームスイッチ１９は、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相にそれぞれ対応する。下アームスイッチ１９は、スイッチング素子である半導体スイッチング素子を含む。例えば、下アームスイッチ１９は、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）とフィードバック用のダイオードとを含む。３つの下アームスイッチ１９の組は、ブリッジ１６の下アーム２１として機能する。The three lower arm switches 19 are connected to the negative bus N. The three lower arm switches 19 are connected in series with the three corresponding upper arm switches 18 between the bus P and the bus N. The three lower arm switches 19 correspond to the U phase, V phase, and W phase, respectively. The lower arm switches 19 include semiconductor switching elements that are switching elements. For example, the lower arm switches 19 include an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) and a feedback diode. The set of three lower arm switches 19 functions as the
３つの導線２２は、電動機３と３つのレグ１７のそれぞれとを電気的に接続する。３つの導線２２は、対応する相の上アームスイッチ１８と下アームスイッチ１９との間に接続される。The three
制御部１５は、２つのブレーキ５と秤装置９とドアゾーンセンサ１０とに電気的に接続される。制御部１５は、インバータ部１４の動作を制御する。具体的には、制御部１５は、３つの上アームスイッチ１８と３つの下アームスイッチ１９とを個別にオンまたはオフにするスイッチング指令を作成し、インバータ部１４に送信する。なお、制御部１５は、スイッチング指令を作成することなく、３つの上アームスイッチ１８と３つの下アームスイッチ１９とを直接オンまたはオフにする制御を行ってもよい。The
エレベーターシステムが通常運行する場合、制御装置１２は、電力を供給することで電動機３の動作を制御する。具体的には、コンバータ部１３は、商用電源Ｅの交流電圧を直流電圧に変換し、インバータ部１４に供給する。インバータ部１４は、直流電圧を３相の交流電圧に変換する。この際、制御装置１２は、３つの上アームスイッチ１８と３つの下アームスイッチ１９とを個別に制御することで、インバータ部１４で変換される交流電圧を制御する。インバータ部１４は、電動機３に交流電圧を供給する。When the elevator system is operating normally, the
電動機３は、インバータ部１４からの交流電圧に基づいて、回転軸体にトルクを発生させる。電動機３は、回転軸体と同軸で繋がる綱車４を回転させる。即ち、制御装置１２は、電動機３および綱車４の回転駆動を制御する。主ロープ６は、綱車４の回転に追従して移動する。かご７と釣合おもり８とは、主ロープ６の移動に追従して互いに反対方向に昇降する。The
秤装置９は、通常運行中である場合、乗客の重量としてかご７の内部の重量を示す情報を規定の周期で制御装置１２に送信する。かご７が目的の乗場２に接近した場合、制御装置１２は、電動機３の駆動と２つのブレーキ５の駆動とを制御し、かご７を減速させる。例えば、制御装置１２は、電動機３を制御することで綱車４に発生させるトルクの値を減少させる。制御装置１２は、２つのブレーキ５に対して綱車４に制動力を生じさせる指令を送信する。２つのブレーキ５の各々は、綱車４を制止する摩擦力を発生させることで、かご７を減速する。During normal operation, the weighing
その後、ドアゾーンセンサ１０は、当該乗場２に対応するドアゾーンプレート１１を検出する。ドアゾーンセンサ１０は、ドアゾーンプレート１１を検出したことを示す信号を制御装置１２に送信する。制御装置１２は、ドアゾーンセンサ１０からの信号に基づいて、電動機３の駆動と２つのブレーキ５の駆動とを制御し、かご７を着床位置に停止させる。このように、かご７は、目的階の乗場である当該乗場２に乗客を輸送する。例えば、かご７が乗場２に停止している場合、電動機３は、綱車４にトルクを発生させない。２つのブレーキ５は、綱車４を静止保持する。
Then, the
エレベーターシステムにおいて、特定の故障が発生した場合、かご７の重量と釣合おもり８の重量との差を利用した救出運転が行われる場合がある。例えば、特定の故障とは、電動機３に電圧を印加して電動機３の回転を制御すべきでない故障である。具体的には、例えば、電動機３の回転軸体の回転量を計測する機器が故障した場合、かご７の位置と速度とを制御できないため、救出運転が行われる。救出運転において、２つの乗場２の間で停止したかご７は、いずれかの乗場２まで移動される。その後、乗客がかご７から降りられるように、かご７のドアが開けられる。
In the event of a specific fault in an elevator system, rescue operation may be performed using the difference between the weight of the
綱車４には、かご７の重量と釣合おもり８の重量との差に起因するアンバランストルクが作用している。例えば、積載物の重量であるかご７の内部の重量が定格積載重量の５０％に満たない場合、かご７の本体とかご７の積載物とを含めたかご７の重量は、釣合おもり８の重量よりも軽い。この場合、綱車４には、かご７が上昇する方向のアンバランストルクが作用する。また、当該アンバランストルクは、回転軸体を介して電動機３にも作用する。他方、かご７の内部の重量が定格積載重量の５０％を超える場合、かご７の重量は、釣合おもり８の重量よりも重い。この場合、綱車４と電動機３とには、かご７が下降する方向のアンバランストルクが作用する。An unbalanced torque acts on the sheave 4 due to the difference between the weight of the
なお、釣合おもり８の重量は、かご７の重量とかご７の定格積載重量の４０％、４５％、等の５０％でない値との和に等しくなるよう設定されてもよい。この場合も、同様のアンバランストルクが綱車４と電動機３とに作用する。The weight of the
救出運転においてかご７が移動する場合、２つのブレーキ５は、制御装置１２からの指令に基づいて、制動している綱車４を開放する。綱車４は、アンバランストルクによって回転駆動する。かご７は、綱車４の回転に追従して移動する。この際、制御装置１２は、電動機３とインバータ部１４とを含む閉回路を短絡させることで、電動機３にダイナミックブレーキを発生させる。当該ダイナミックブレーキのトルクは、綱車４の回転運動を制動する方向に作用する。かご７は、アンバランストルクとダイナミックブレーキによるトルクとの作用によって、かご７の内部の乗客に不安感および不安感をなるべく与えない規定の速度で移動する。
When the
救出運転において、かご７がいずれかの乗場２に接近した場合、ドアゾーンセンサ１０は、対応するドアゾーンプレート１１を検出する。ドアゾーンセンサ１０は、ドアゾーンプレート１１の検出信号を制御装置１２に送信する。制御装置１２は、当該検出信号に基づいて、２つのブレーキ５を駆動させることでかご７を当該乗場２に停止させる。During rescue operation, when the
次に、図２を用いて、電動機３にダイナミックブレーキを生じさせる制御を説明する。
図２は実施の形態１におけるエレベーターの制御装置の要部の回路を示す図である。
Next, the control for generating dynamic braking in the
FIG. 2 is a diagram showing the circuit of the main part of the elevator control device in the first embodiment.
図２は、電動機３にダイナミックブレーキが生じている場合のインバータ部１４の状態を示す。上アーム２０に含まれる複数のスイッチング素子は、オンの状態である。下アーム２１に含まれる複数のスイッチング素子は、オフの状態である。なお、上アーム２０ではなく下アーム２１に含まれるスイッチング素子と電動機３との間で閉回路が構成されてもよい。即ち、上アーム２０および下アーム２１のうちの一方に含まれる全てのスイッチング素子がオフであり、上アーム２０および下アーム２１のうちの他方に含まれる全てのスイッチング素子がオンである。図２において、電動機３とインバータ部１４とは、実線で示される閉回路を構成する。即ち、電動機３とインバータ部１４とは、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相のすべての回路において短絡する。
Figure 2 shows the state of the
この状態において電動機３の回転軸体が回転した場合に、電動機３にはダイナミックブレーキが発生する。具体的には、回転軸体が回転した場合、電動機３の内部において、永久磁石の回転子がコイルの近傍で回転する。フレミング右手の法則に基づいて、コイルに誘導起電力が発生する。即ち、電動機３が発電機として働くことで、電動機３とインバータ部１４とで構成される閉回路に誘導電流が流れる。破線で示される回路であって、下アーム２１に含まれる複数のスイッチング素子と電動機３との回路には、当該誘導電流が流れない。当該誘導電流は、インバータ部１４を経て電動機３に戻る。電動機３に戻った誘導電流がコイルを流れた場合、フレミング左手の法則に基づいて、回転子の回転方向とは逆向きの回転抵抗力が、回転子に作用する。即ち、電動機３には、当該回転抵抗力によるダイナミックブレーキが発生する。In this state, when the rotating shaft of the
ここで、回転子の回転速度に対する回転抵抗力の大きさは、電動機３のコイルの巻線の数、回転子の磁力、等の電動機３に固有の特性によって決まる。そのため、図２の状態において、ダイナミックブレーキで発生するトルクの大きさは、回転子の回転速度に依存する。回転子の回転速度が大きいほど、ダイナミックブレーキのトルクが大きくなる。Here, the magnitude of the rotational resistance force relative to the rotor rotation speed is determined by characteristics specific to the
制御部１５は、インバータ部１４の下アーム２１に含まれる全てのスイッチング素子をオフにし、上アーム２０に含まれる全てのスイッチング素子をオン運転することで、電動機３に発生するダイナミックブレーキのトルクを制御する。この際、制御部１５は、オン運転として、上アームに含まれる全てのスイッチング素子を間欠的にオンにする。即ち。制御部１５は、オン運転として、上アームに含まれる全てのスイッチング素子のオンとオフとを交互に切り換える。制御部１５は、オン運転を行うことで、ダイナミックブレーキによって作用するトルクを制御する。The
なお、上アーム２０に含まれる全てのスイッチング素子をオン運転することを、「上アーム２０をオン運転する」とも呼称する。上アームに含まれる全てのスイッチング素子をオフにすることを、「上アーム２０をオフにする」とも呼称する。下アーム２１についても同様に呼称する。In addition, turning on all switching elements included in the
次に、図３を用いて、制御装置１２におけるオン運転を説明する。
図３は実施の形態１におけるエレベーターの制御装置が行うオン運転の概要を示す図である。
Next, the ON operation in the
FIG. 3 is a diagram showing an outline of an ON operation performed by the elevator control device in the first embodiment.
図３の（Ａ）は、オン運転において綱車４に作用する正味のトルク値を時刻ごとに表すグラフである。図３の（Ｂ）は、ある時刻におけるＵＶＷ相の上アーム２０のオンまたはオフの状態を表すグラフである。図３の（Ｃ）は、ある時刻におけるＵＶＷ相の下アーム２１のオンまたはオフの状態を表すグラフである。
Figure 3 (A) is a graph showing the net torque value acting on the sheave 4 during on operation at each time. Figure 3 (B) is a graph showing the on or off state of the
図３の（Ｃ）に示されるように、下アーム２１は、どの時刻においてもオフ（ＯＦＦ）の状態である。図３の（Ｂ）に示されるように、上アーム２０は、オン運転として、間欠的にオンされる、即ちオン（ＯＮ）の状態とオフ（ＯＦＦ）の状態とが交互に切り換えられる。具体的には、制御部１５は、上アーム２０に含まれる全てのスイッチング素子を時刻ｔ０からｔ１の時間帯でオフにする。その後、制御部１５は、時刻ｔ１で上アーム２０をオンにし、時刻ｔ１からｔ２の時間帯で上アーム２０をオンに維持する。その後、制御部１５は、時刻ｔ２で上アーム２０をオフにし、時刻ｔ２からｔ３の時間帯で上アーム２０をオンに維持する。制御部１５は、同様の操作を繰り返す。この際、制御部１５は、規定のデューティー比となるように上アーム２０のオン運転を制御する。ここで、デューティー比は、全体の時間の合計値に対するオン状態の時間の合計値であるオン時間の比率である。全体の時間の合計値は、オン時間とオフ状態の時間の合計値であるオフ時間との和である。図３の（Ｂ）は、デューティー比が５０％である場合を示す。
As shown in FIG. 3C, the
この場合、図３の（Ａ）に示されるように、綱車４に作用する正味のトルク値は、時刻によって変化する。具体的には、時刻ｔ０からｔ１の時間帯において、綱車４には、アンバランストルクに相当する正味のトルク値が作用する。時刻ｔ１からｔ２の時間帯において、綱車４には、電動機３のダイナミックブレーキに起因するトルクが作用する。そのため、時刻ｔ１からｔ２の時間帯において綱車４に作用する正味のトルク値は、時刻ｔ０からｔ１の時間帯におけるトルク値よりもダイナミックブレーキに起因するトルク値の分だけ小さい。その後、時刻ｔ２からｔ３の時間帯において、綱車４には、アンバランストルクに相当する正味のトルク値が作用する。
In this case, as shown in Fig. 3A, the net torque value acting on the sheave 4 changes with time. Specifically, in the time period from time t0 to t1 , a net torque value equivalent to the unbalanced torque acts on the sheave 4. In the time period from time t1 to t2 , a torque caused by the dynamic brake of the
図３の（Ａ）において、時刻ｔ０からｔ４の時間帯を含む規定の時間帯における正味の平均トルク値Ｔａｖｅは、破線で示される。平均トルク値Ｔａｖｅは、アンバランストルクに相当するトルク値よりも小さい。 3A, the net average torque value T ave in a specified time period including the time period from t 0 to t 4 is indicated by a dashed line. The average torque value T ave is smaller than the torque value corresponding to the unbalance torque.
次に、図４を用いて、デューティー比について説明する。
図４は実施の形態１におけるエレベーターの制御装置が行うオン運転の概要を示す図である。
Next, the duty ratio will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a diagram showing an outline of an ON operation performed by the elevator control device in the first embodiment.
図４の（Ａ）と（Ｂ）とに示されるように、制御部１５は、オン運転におけるデューティー比を変化させることで平均トルク値Ｔａｖｅを制御する。例えば、制御部１５は、平均トルク値Ｔａｖｅが一定の値となるようにオン運転のデューティー比を制御する。この際、制御部１５は、アンバランストルクの大きさに対応するデューティー比を設定する。制御部１５は、救出運転におけるかご７の移動速度の最高値がアンバランストルクの大きさに関わらず一定値となるようにデューティー比を制御する。
As shown in (A) and (B) of Figure 4, the
図４の（Ａ）は、アンバランストルクのトルク値が比較的大きい場合のオン運転を示す。例えば、図４の（Ａ）におけるアンバランストルクのトルク値は、図３におけるアンバランストルクのトルク値よりも大きい。この場合、デューティー比は、５０％よりも高い値に設定される。オン状態の時間である時刻ｔ１からｔ２の時間帯は、オフ状態の時間である時刻ｔ２からｔ３の時間帯よりも長い。即ち、ダイナミックブレーキによるトルクが作用する時間が、デューティー比５０％の場合よりも長くなる。そのため、アンバランストルクのトルク値に対する平均トルク値Ｔａｖｅの差分は、図３の場合よりも図４の（Ａ）の場合の方が大きい。その結果、例えば、図４の（Ａ）の場合の平均トルク値Ｔａｖｅは、図３の場合の平均トルク値Ｔａｖｅと同じ値となる。 FIG. 4A shows an on-operation in which the torque value of the unbalanced torque is relatively large. For example, the torque value of the unbalanced torque in FIG. 4A is larger than that in FIG. 3. In this case, the duty ratio is set to a value higher than 50%. The time period from time t1 to t2 , which is the time of the on-state, is longer than the time period from time t2 to t3 , which is the time of the off-state. That is, the time during which the torque due to the dynamic brake acts is longer than when the duty ratio is 50%. Therefore, the difference between the torque value of the unbalanced torque and the average torque value T ave is larger in FIG. 4A than in FIG. 3. As a result, for example, the average torque value T ave in FIG. 4A is the same as the average torque value T ave in FIG. 3.
図４の（Ｂ）は、アンバランストルクのトルク値が比較的小さい場合のオン運転を示す。例えば、図４の（Ｂ）におけるアンバランストルクのトルク値は、図３におけるアンバランストルクのトルク値よりも小さい。この場合、デューティー比は、５０％よりも低い値に設定される。オン状態の時間である時刻ｔ１からｔ２の時間帯は、オフ状態の時間である時刻ｔ２からｔ３の時間帯よりも短い。即ち、ダイナミックブレーキによるトルクが作用する時間が、デューティー比５０％の場合よりも短くなる。そのため、アンバランストルクのトルク値に対する平均トルク値Ｔａｖｅの差分は、図３の場合よりも図４の（Ａ）の場合の方が小さい。その結果、例えば、図４の（Ｂ）の場合の平均トルク値Ｔａｖｅは、図３の場合および図４の（Ａ）の場合の平均トルク値Ｔａｖｅと同じ値となる。 FIG. 4B shows an ON operation when the torque value of the unbalanced torque is relatively small. For example, the torque value of the unbalanced torque in FIG. 4B is smaller than that in FIG. 3. In this case, the duty ratio is set to a value lower than 50%. The time period from time t1 to t2 , which is the ON state time, is shorter than the time period from time t2 to t3 , which is the OFF state time. That is, the time during which the torque by the dynamic brake acts is shorter than when the duty ratio is 50%. Therefore, the difference between the average torque value T ave and the torque value of the unbalanced torque is smaller in FIG. 4A than in FIG. 3. As a result, for example, the average torque value T ave in FIG. 4B is the same as the average torque value T ave in FIG. 3 and FIG. 4A.
次に、図５を用いて、かご７の内部の重量に対するデューティー比の関係を説明する。
図５は実施の形態１におけるエレベーターの制御装置に設定されるデューティー比の値を示す図である。
Next, the relationship of the duty ratio to the weight inside the
FIG. 5 is a diagram showing duty ratio values set in the elevator control device in the first embodiment.
図５には、かご７の内部の重量に対するデューティー比の対応関係の一例が示される。縦軸は、デューティー比である。横軸は、かご７の内部の重量である。制御部１５は、当該対応関係を示す情報を記憶する。例えば、制御部１５は、学習運転を行うことで、当該対応関係を示す情報を作成し、記憶する。
Figure 5 shows an example of the correspondence relationship between the duty ratio and the weight inside the
アンバランストルクのトルク値は、かご７の重量と釣合おもり８の重量との差分に対応する。ここで、釣合おもり８の重量は、予め設定された固定値である。即ち、アンバランストルクのトルク値は、かご７の内部の重量に基づいて変化する。具体的には、当該トルク値の絶対値は、かご７の内部の重量とかご７の定格積載重量との差の絶対値に対して変化する。このため、制御部１５は、秤装置９からのかご７の内部の重量を示す情報に基づいて、かご７の内部の重量に対応するデューティー比を決定する。
The torque value of the unbalanced torque corresponds to the difference between the weight of the
図５には、線分Ａと破線Ｂとで表される条件Ａおよび条件Ｂにおける対応関係が示される。条件Ａと条件Ｂとの違いは、電動機３の固有の特性の違いである。条件Ａの電動機３における回転速度に対する回転抵抗力の大きさは、条件Ｂの電動機３における回転速度に対する回転抵抗力の大きさよりも小さい。
Figure 5 shows the correspondence between conditions A and B, represented by line segment A and dashed line B. The difference between conditions A and B is the difference in the inherent characteristics of
条件Ａおよび条件Ｂのいずれの対応関係においても、かご７の内部の重量が定格積載重量の５０％に近い値を取るほど、デューティー比は低い値となる。対応関係が示す線分は、定格積載重量の５０％の値を境にして折り返す形状となる。In both the correspondence relationships under condition A and condition B, the closer the weight inside the
なお、釣合おもり８の重さがかご７の定格積載重量の４０％、４５％等の５０％でない値と対応している場合、図５に示される対応関係は、それぞれ４０％、４５％で折り返す形状となる。また、対応関係が表すグラフは、直線でなく、より高次の関数を示すグラフであってもよい。
If the weight of the
次に、図６を用いて、救出運転が実施される場合に行われる動作を説明する。
図６は実施の形態１におけるエレベーターの制御装置の動作の概要を説明するためのフローチャートである。
Next, the operation performed when a rescue operation is performed will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a flowchart for explaining an outline of the operation of the elevator control device in the first embodiment.
図６で示されるフローチャートの動作は、制御装置１２が救出運転を行うと判断した場合に開始される。
The operation of the flowchart shown in Figure 6 is initiated when the
ステップＳ００１において、制御装置１２は、秤装置９からかご７の内部の重量を示す情報を取得する。制御装置１２は、かご７の内部の重量を検出する。In step S001, the
その後、ステップＳ００２の動作が行われる。ステップＳ００２において、制御装置１２は、予め記憶された対応関係の情報に基づいて、かご７の内部の重量に対応するデューティー比を選択する。制御装置１２は、選択したデューティー比を、救出運転にて用いるデューティー比に決定する。Then, the operation of step S002 is performed. In step S002, the
その後、制御装置１２は、フローチャートの動作を終了する。例えば、その後、制御装置１２は、救出運転を開始する。
Then, the
次に、図７を用いて、救出運転における制御装置１２の動作を説明する。
図７は実施の形態１におけるエレベーターの制御装置の動作の概要を説明するためのフローチャートである。
Next, the operation of the
FIG. 7 is a flowchart for explaining an outline of the operation of the elevator control device in the first embodiment.
図７で示されるフローチャートの動作は、図６のフローチャートで示される動作の後に開始される。 The operations of the flowchart shown in Figure 7 are initiated after the operations shown in the flowchart in Figure 6.
ステップＳ１０１において、制御装置１２は、２つのブレーキ５に綱車４の制止を開放させる。制御装置１２は、下アーム２１をオフにし、上アーム２０をオン運転させる。そのため、かご７は、アンバランストルクの作用とダイナミックブレーキの作用とによって走行する。なお、ステップＳ１０１で既に２つのブレーキ５が綱車４を開放している場合、制御装置１２は、２つのブレーキ５が綱車４を開放した状態を維持させる。In step S101, the
その後、ステップＳ１０２の動作が行われる。ステップＳ１０２において、制御装置１２は、ドアゾーンを検知したか否かを判定する。具体的には、制御装置１２は、ドアゾーンセンサ１０からドアゾーンプレート１１の検出信号を受信した場合、ドアゾーンを検知したと判定する。Then, the operation of step S102 is performed. In step S102, the
ステップＳ１０２で、ドアゾーンを検知したと判定しない場合、制御装置１２は、ステップＳ１０１以降の動作を行う。
If it is not determined in step S102 that a door zone has been detected, the
ステップＳ１０２で、ドアゾーンを検知したと判定した場合、ステップＳ１０３の動作が行われる。ステップＳ１０３において、制御装置１２は、２つのブレーキ５に綱車４を制止させる。このため、かご７は、当該ドアゾーンにおいて停車する。If it is determined in step S102 that a door zone has been detected, the operation of step S103 is performed. In step S103, the
その後、制御装置１２は、フローチャートの動作を終了する。
The
救出運転において、かご７が走行している途中で、ダイナミックブレーキによってかご７の速度を細かく調整することが難しい。フローチャートに示されるように、かご７が着床位置であるドアゾーンに到着した場合、制御装置１２は、２つのブレーキ５によってかご７を停止させる。During rescue operation, it is difficult to finely adjust the speed of the
なお、図７は、ドアゾーンのレベルが着床位置として１つだけ設定されている例の動作を示す。ドアゾーンのレベルが複数に分かれている場合、ステップＳ１０３の後に、次のドアゾーンのレベルに向けて走行が再開されてもよい。この場合、ステップＳ１０１以降の動作が繰り返されてもよい。 Note that FIG. 7 shows the operation in an example where only one door zone level is set as the landing position. If the door zone is divided into multiple levels, travel may be resumed toward the next door zone level after step S103. In this case, the operations from step S101 onwards may be repeated.
具体的には、例えば、ドアゾーンのレベルが、着床位置のレベルから０ｍｍ、５ｍｍ、２０ｍｍ、５０ｍｍと分かれている場合を考える。この場合、制御装置１２は、ステップＳ１０２において、まず５０ｍｍのレベルのドアゾーンを検知する。制御装置１２は、ステップＳ１０３の動作を行うことで停止する。その後、ステップＳ１０１の動作によって、かご７は、２０ｍｍのレベルのドアゾーンへ向けて走行する。以降、２０ｍｍ、５ｍｍ、０ｍｍのレベルのドアゾーンをそれぞれ検知するまで、制御装置１２は、ステップＳ１０１からＳ１０３までの動作を繰り返す。０ｍｍのレベルのドアゾーンを検知した場合、制御装置１２は、フローチャートの動作を終了する。例えば、その後、制御装置１２は、かご７のドアを開ける。
Specifically, for example, consider a case where the door zone levels are divided into 0 mm, 5 mm, 20 mm, and 50 mm from the landing position level. In this case, the
次に、図８を用いて、制御装置１２が行うデューティー比の学習運転を説明する。
図８は実施の形態１におけるエレベーターの制御装置の動作の概要を説明するためのフローチャートである。
Next, the duty ratio learning operation performed by the
FIG. 8 is a flowchart for explaining an overview of the operation of the elevator control device in the first embodiment.
制御装置１２は、図５で示された対応関係である、かご７の内部の重量に対するデューティー比の関係を作成するために、学習運転を行う。学習運転は、エレベーターシステムの駆動機器である電動機３等が正常な状態で実施される。具体的には、学習運転は、エレベーターシステムの据付時、エレベーターの試験塔における試験時、モータベンチマーク装置を用いた試験時、等に実施される。学習運転の後、制御装置１２は、学習運転によって作成された対応関係を示す情報を記憶する。The
エレベーターシステムの据付時、またはエレベーター試験塔における試験時における学習運転では、既知の重さのおもりがかごに搭載される。その後、ブレーキが開放された状態、即ち救出運転と同様の方法で、かごが走行する。この際、デューティー比とかごの速度とが計測される。計測された情報に基づいて、かごの内部の重量がとある値である場合に、かごが規定の速度で走行するデューティー比が決定される。規定の速度は、かごの内部の乗客が不安感および不快感を感じない速度である。During learning operations when an elevator system is installed or tested in an elevator test tower, a weight of known weight is loaded onto the car. The car then travels with the brakes released, in a manner similar to rescue operations. At this time, the duty ratio and car speed are measured. Based on the measured information, a duty ratio is determined that will cause the car to travel at a specified speed when the weight inside the car is a certain value. The specified speed is a speed at which passengers inside the car do not feel uneasy or uncomfortable.
モータベンチマーク装置を用いた試験時における学習運転では、負荷用の電動機によってアンバランストルクに相当するトルクが評価用の電動機に作用する。この状態において、評価用の電動機は、デューティー比が変更されながらダイナミックブレーキを発生させる。この際、デューティー比とかごの速度に対応する回転速度とが計測される。計測された情報に基づいて、かごの内部の重量がとある値である場合に、かごが規定の速度で走行するデューティー比が決定される。 During learning operation during testing using the motor benchmark device, a torque equivalent to the unbalanced torque is applied to the evaluation motor by the load motor. In this state, the evaluation motor generates dynamic braking while changing its duty ratio. At this time, the duty ratio and the rotational speed corresponding to the cage speed are measured. Based on the measured information, a duty ratio at which the cage runs at a specified speed when the weight inside the cage is a certain value is determined.
図８に示されるフローチャートは、エレベーターシステムの据付時、またはエレベーター試験塔における試験時における制御装置１２の学習運転の動作の概要を示す。なお、フローチャートにおける動作は、制御装置１２ではない試験用の機器が行ってもよい。The flowchart shown in Figure 8 outlines the operation of the learning operation of the
かご７にとある重さのおもりが積載された状態で、フローチャートの動作が開始される。
The operation of the flowchart begins when a weight of a certain weight is loaded on
ステップＳ２０１において、制御装置１２は、秤装置９からの情報に基づいてかご７の内部の重量を検出する。この際、制御装置１２は、秤装置９からの情報ではなく、かご７に積載されたおもりの重さが入力されることでかご７の内部の重量を検出してもよい。In step S201, the
その後、ステップＳ２０２の動作が行われる。ステップＳ２０１において、制御装置１２は、デューティー比を規定の値に設定する。例えば、制御装置１２は、デューティー比を１００％に設定する。なお、本例では安全確保のために、デューティー比が最大限作用する１００％が規定の値として採用されている。しかしながら、制御装置１２は、デューティー比を別の値に設定してもよい。Then, the operation of step S202 is performed. In step S201, the
その後、ステップＳ２０３の動作が行われる。制御装置１２は、２つのブレーキ５を開放させる。この場合、かご７は、アンバランストルクの作用とダイナミックブレーキの作用とによって走行する。Then, the operation of step S203 is performed. The
その後、ステップＳ２０４の動作が行われる。制御装置１２は、かご７の速度を監視する。制御装置１２は、かご７の速度が規定の速度であるか否かを判定する。ここで、制御装置１２は、かご７の速度として、かご７が一定の速度域で安定した場合の速度を判定に用いる。
Then, the operation of step S204 is performed. The
なお、ステップＳ２０４において、かご７の速度は、任意の方法で計測されればよい。例えば、制御装置１２は、電動機３に設けられた角度検出器の測定値から算出される電動機３の回転速度に基づいて、かご７の速度を演算してもよい。また、制御装置１２は、かご７に取り付けられた調速機からの情報に基づいてかご７の速度を監視してもよい。In step S204, the speed of the
ステップＳ２０４で、かご７の速度が規定の速度でないと判定された場合、ステップＳ２０５の動作が行われる。ステップＳ２０５において、制御装置１２は、デューティー比を別の値に変更することで、デューティー比を調整する。その後、制御装置１２は、ステップＳ２０４以降の動作を行う。
If it is determined in step S204 that the speed of the
ステップＳ２０４で、かご７の速度が規定の速度であると判定された場合、ステップＳ２０６の動作が行われる。ステップＳ２０６において、制御装置１２は、現在のデューティー比とかご７の内部の重量とを対応づけて記憶する。その後、制御装置１２は、フローチャートの動作を終了する。If it is determined in step S204 that the speed of the
その後、かご７に積載されたおもりの重量が変更され、フローチャートの動作が繰り返される。
The weight of the weight loaded on
制御装置１２は、フローチャートの動作が複数回繰り返された後、デューティー比とかご７の内部の重量との対応関係を示す情報を作成する。この際、かご７の内部の重量の情報は、全ての重量の条件で測定された情報でなくてもよい。例えば、制御装置１２は、数点の測定点から、線形近似を行うことで対応関係を示す情報を作成してもよい。例えば、制御装置１２は、定格積載重量が５０％である場合、かご７の内部の重量が０％から５０％までの重量の条件に基づいて、５０％から１００％までの重量の対応関係を演算してもよい。この場合、５０％から１００％までの重量の対応関係は、０％から５０％までの対向関係を折り返した形状として補完される。これは、かご７の重量が定格積載重量の０％である場合と１００％の場合とでは、綱車４に作用するアンバランストルクの絶対値が同じで、かつ作用する方向が異なるためである。After the operation of the flowchart is repeated multiple times, the
以上で説明した実施の形態１によれば、制御装置１２は、インバータ部１４と制御部１５とを備える。制御装置１２は、救出運転において上アーム２０および下アーム２１のうち一方をオフにし、他方をオン運転する。オン運転されるアームに含まれるスイッチング素子は、電動機３との間で閉回路を構成する。そのため、電動機３には、ダイナミックブレーキが作用する。即ち、本実施の形態の制御装置１２によれば既存のエレベーターシステムの構成に対して、ダイナミックブレーキを作用させるための機器を追加する必要がない。その結果、簡易な構成で電動機３にダイナミックブレーキを作用させることができる。
According to the
また、制御装置１２は、オン運転として、アームに含まれる全てのスイッチング素子のオンとオフとを交互に切り換える。全てのスイッチング素子がオンである場合に電動機３にダイナミックブレーキが発生する。全てのスイッチング素子がオフである場合には、電動機３にダイナミックブレーキが発生しない。ダイナミックブレーキによるトルクが綱車４に間欠的に作用するため、綱車４に作用する平均トルク値は、常にダイナミックブレーキが作用している場合よりも小さい値となる。このため、常にダイナミックブレーキが作用している場合と比べ、救出運転におけるかご７の速度を速くすることができる。
Furthermore, the
また、制御装置１２は、オン運転において、デューティー比を制御する。仮にデューティー比が一定であった場合、電動機３に発生するダイナミックブレーキの最大値は、一定となる。一方で、かご７の内部の重量に応じて、アンバランストルクの値は変化する。即ち、かご７の内部の重量に応じて、救出運転におけるかご７の最高の速度は変化し得る。当該速度が速すぎる場合、かご７に乗車する乗客に不快感および不安感を与える恐れがある。また、当該速度が遅すぎる場合、乗客がかご７から脱出するまでに時間がかかる。本実施の形態における制御装置１２は、かご７の重量に対応するようデューティー比を制御することで、救出運転におけるかご７の速度を制御することができる。その結果、かご７の重量に依らずに一定の速度でかご７を走行させることができる。
In addition, the
また、制御装置１２は、対応関係の情報を記憶する。制御装置１２は、秤装置９が測定した情報と対応関係の情報とに基づいて、救出運転におけるデューティー比を決定する。このため、制御装置１２は、かご７の重量に応じてデューティー比を適切に制御することができる。
The
また、制御装置１２は、学習運転を行い、対応関係の情報を作成する。このため、例えばエレベーターの据付時において、制御装置１２は、対応関係の情報を作成することができる。In addition, the
また、制御装置１２は、救出運転において、ドアゾーンセンサ１０からの信号に応じて、かご７を着床位置に着床させる制御を行う。従来、救出運転は、エレベーターシステムに派遣された作業員によって手動で行われることがあった。本実施の形態における制御装置１２は、自動で救出運転を行うことができる。In addition, during rescue operation, the
なお、電動機３と綱車４とは、回転軸体による直接的な接続ではなく、間に設けられたギアによって間接的に接続された構成であってもよい。
In addition, the
なお、エレベーターシステムは、かご７と釣合おもり８とが設けられたローピング式のエレベーターシステムであれば、図１に示される１：１ローピング方式ではなく、２：１ローピング方式などの他のローピング方式であってもよい。また、エレベーターシステムは、機械室が設けられない方式であってもよい。
Note that the elevator system may be a rope-type elevator system equipped with a
なお、秤装置９は、かご７の内部の重量を測定できれば、かご７の床下ではない場所に設置されてもよい。
In addition, the
なお、図７のステップＳ１０１におけるかご７の走行時において、制御装置１２は、２つのブレーキ５を開放させる時間間隔を設定することで、かご７を断続的に走行させてもよい。この場合、例えば、制御装置１２は、２つのブレーキ５を５秒間だけ開放させる間にドアゾーンを検知しない場合、２つのブレーキ５に綱車４を制動させてもよい。その後、制御装置１２は、ステップＳ１０１以降の動作を繰り返すことで、走行する動作を複数回に分けてかご７を走行させてもよい。このため、救出運転におけるかご７の最高速度を抑制できる。その結果、より安全に救出運転が実施され得る。
When the
次に、図９を用いて、制御装置１２を構成するハードウェアの例を説明する。
図９は実施の形態１におけるエレベーターの制御装置のハードウェア構成図である。
Next, an example of hardware constituting the
FIG. 9 is a hardware configuration diagram of the elevator control device in
制御装置１２の各機能は、処理回路により実現し得る。例えば、処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ１００ａと少なくとも１つのメモリ１００ｂとを備える。例えば、処理回路は、少なくとも１つの専用のハードウェア２００を備える。Each function of the
処理回路が少なくとも１つのプロセッサ１００ａと少なくとも１つのメモリ１００ｂとを備える場合、制御装置１２の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも１つのメモリ１００ｂに格納される。少なくとも１つのプロセッサ１００ａは、少なくとも１つのメモリ１００ｂに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置１２の各機能を実現する。少なくとも１つのプロセッサ１００ａは、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰともいう。例えば、少なくとも１つのメモリ１００ｂは、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等である。When the processing circuit includes at least one
処理回路が少なくとも１つの専用のハードウェア２００を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらの組み合わせで実現される。例えば、制御装置１２の各機能は、それぞれ処理回路で実現される。例えば、制御装置１２の各機能は、まとめて処理回路で実現される。When the processing circuit includes at least one
制御装置１２の各機能について、一部を専用のハードウェア２００で実現し、他部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。例えば、コンバータ部１３の機能については専用のハードウェア２００としての処理回路で実現し、コンバータ部１３の機能以外の機能については少なくとも１つのプロセッサ１００ａが少なくとも１つのメモリ１００ｂに格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現してもよい。Some of the functions of the
このように、処理回路は、ハードウェア２００、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせで制御装置１２の各機能を実現する。
In this manner, the processing circuitry realizes each function of the
実施の形態２．
図１０は実施の形態２におけるエレベーターの制御装置が行うオン運転の概要を示す図である。なお、実施の形態１の部分と同一又は相当部分には同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。
Fig. 10 is a diagram showing an overview of an ON operation performed by an elevator control device in
実施の形態２において、制御装置１２は、上アーム２０および下アーム２１のうちオン運転をするアームを交互に切り替える。具体的には、制御部１５は、上アーム２０および下アーム２１のうちの一方をオフにして他方をオン運転した後、上アーム２０および下アームのうちの他方をオフにして一方をオン運転する。その後、制御部１５は、上アーム２０および下アーム２１のうちの一方をオフにして他方をオン運転する。このように、制御部１５は、オン運転するアームを交互に切り替える。制御部１５は、オン運転していないアームをオフにする。この際、オン運転において、アームがオンとなる回数は、少なくとも１回であれば任意の回数でよい。In the second embodiment, the
図１０には、オン運転において、アームがオンとなる回数である周期が１回である場合が示される。制御部１５は、時刻ｔ０からｔ２の時間帯において、下アーム２１をオフにして上アーム２０をオン運転する。その後、制御部１５は、時刻ｔ２からｔ４の時間帯において、上アーム２０をオフにして下アーム２１をオン運転する。その後、制御部１５は、時刻ｔ４からｔ６の時間帯において、下アーム２１をオフにして上アーム２０をオン運転する。
10 shows a case where the cycle, which is the number of times the arm is turned on, is 1 in on operation. The
この場合、電動機３には、時刻ｔ１からｔ２の時間帯、時刻ｔ３からｔ４の時間帯、および時刻ｔ５からｔ６の時間帯において、ダイナミックブレーキが作用する。そのため、正味の平均トルク値Ｔａｖｅは、破線で示される値となる。制御部１５は、このようにして平均トルク値Ｔａｖｅを制御する。
In this case, dynamic braking is applied to the
誘導電流が流れるスイッチング素子が交互に切り替わるため、上アーム２０および下アーム２１には、オン運転によって発生する熱負荷が２つのアームで偏りなく発生する。
Because the switching elements through which the induced current flows are switched alternately, the thermal load generated by on-operation is evenly distributed in the two arms,
次に、図１１を用いて、救出運転が実施される場合に行われる動作を説明する。
図１１は実施の形態２におけるエレベーターの制御装置の動作の概要を説明するためのフローチャートである。
Next, the operation performed when a rescue operation is performed will be described with reference to FIG.
FIG. 11 is a flowchart for explaining an outline of the operation of the elevator control device in the second embodiment.
図１１で示されるフローチャートの動作は、制御装置１２が救出運転を行うと判断した場合に開始される。
The operation of the flowchart shown in Figure 11 is started when the
ステップＳ３０１において、制御装置１２は、秤装置９から情報を取得し、かご７の内部の重量を検出する。
In step S301, the
その後、ステップＳ３０２の動作が行われる。ステップＳ３０２において、制御装置１２は、予め記憶された対応関係の情報に基づいて、かご７の内部の重量に対応するデューティー比を選択し、救出運転にて用いるデューティー比に決定する。Then, the operation of step S302 is performed. In step S302, the
その後、ステップＳ３０３の動作が行われる。ステップＳ３０３において、制御装置１２は、初期アームとして、上アーム２０および下アーム２１のうちの一方を初めにオン運転するアームを選択する。なお、初めにオン運転するアームは、いずれのアームが選択されてもよい。Then, the operation of step S303 is performed. In step S303, the
その後、ステップＳ３０４の動作が行われる。ステップＳ３０４において、制御装置１２は、２つのブレーキ５に綱車４の制止を開放させる。制御装置１２は、ステップＳ３０３で選択したアームをオン運転させ、もう一方のアームをオフにする。そのため、かご７は、アンバランストルクの作用とダイナミックブレーキの作用とによって走行を開始する。Then, the operation of step S304 is performed. In step S304, the
その後、ステップＳ３０５の動作が行われる。ステップＳ３０５において、制御装置１２の制御部１５は、オン運転させているアームが規定の周期だけオン運転したか否かを判定する。Then, the operation of step S305 is performed. In step S305, the
ステップＳ３０５で、アームが規定の周期だけオン運転していないと判定された場合、ステップＳ３０５の動作が繰り返される。即ち、制御装置１２は、同じアームにオン運転を継続させる。If it is determined in step S305 that the arm has not been in ON operation for the specified period, the operation of step S305 is repeated. That is, the
ステップＳ３０５で、アームが規定の周期だけオン運転したと判定した場合、ステップＳ３０６の動作が行われる。ステップＳ３０６において、制御装置１２は、かご７が走行を終了したか否かを判定する。具体的には、制御装置１２は、ドアゾーンセンサ１０からの着床位置の検出信号を受信し、かつブレーキ５が綱車４を制止している場合に、かご７が走行を終了したと判定する。If it is determined in step S305 that the arm has been turned on for a specified period, the operation of step S306 is performed. In step S306, the
ステップＳ３０６で、かご７が走行を終了していないと判定された場合、ステップＳ３０７の動作が行われる。ステップＳ３０７において、制御装置１２の制御部１５は、オン運転しているアームをもう一方のアームに切り替える。その後、制御装置１２は、ステップＳ３０５以降の動作を行う。
If it is determined in step S306 that the
ステップＳ３０６で、かご７が走行を終了したと判定した場合、制御装置１２は、フローチャートの動作を終了する。
If it is determined in step S306 that
以上で説明した実施の形態２によれば、制御装置１２は、救出運転においてオン運転するアームを切り替える。このため、ダイナミックブレーキが発生する際に、上アーム２０と下アーム２１とに熱を交互に発生させることができる。即ち、上アーム２０と下アーム２１とに発生する熱の偏りを抑制することができる。スイッチング素子に過大に熱負荷がかかった場合、スイッチング素子が故障する恐れがある。制御装置１２によれば、救出運転において、インバータ部１４の構成を保護することができる。
According to the above-described
実施の形態３．
図１２は実施の形態３におけるエレベーターの制御装置が適用されるエレベーターシステムの概要図である。なお、実施の形態１または２の部分と同一又は相当部分には同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。
Fig. 12 is a schematic diagram of an elevator system to which an elevator control device in
図１２に示されるように、実施の形態３において、制御装置１２は、故障検出部３０を備える。
As shown in FIG. 12, in
故障検出部３０は、インバータ部１４の故障の検出として、インバータ部１４のスイッチング素子の故障を検出する。故障検出部３０は、インバータ部１４の故障個所を特定する。即ち、インバータ部１４は、故障したスイッチング素子を特定する。例えば、インバータ部１４は、故障したスイッチング素子の属するアームが上アーム２０および下アーム２１のいずれであるかを検出する。故障検出部３０は、故障したスイッチング素子がオン故障とオフ故障とのいずれであるかを検出する。オン故障とは、スイッチング素子がオン側に貼りついて、常にオンの状態になる故障である。オフ故障とは、スイッチング素子がオフ側に貼りついて、常にオフの状態になる故障である。The
なお、故障検出部３０がスイッチング素子の故障を検出する方法には、様々な方法が適用され得る。例えば、インバータ部１４に設けられた図示されない過電流検出回路の検出結果に基づいて、故障検出部３０は、スイッチング素子の故障を検出してもよい。例えば、電動機３を駆動する際に電動機３に供給する電圧および電流を示す情報に基づいて、故障検出部３０は、スイッチング素子の故障を推定し、検出してもよい。Various methods may be applied for the
故障検出部３０は、インバータ部１４の故障を検出した場合、制御部１５にインバータ部１４の故障個所を示す情報を送信する。例えば、故障検出部３０は、エレベーターシステムが通常運行している時にインバータ部１４が故障しているか否かの検出を行う。When the
制御部１５は、故障検出部３０から故障個所を示す情報を受信した場合、救出運転に移行する。救出運転において、制御部１５は、インバータ部１４の故障個所に対応してインバータ部１４の制御を行う。具体的には、制御部１５は、故障個所に対応して、上アーム２０および下アーム２１のうちオフにするアームとオン運転するアームとを決定する。When the
次に、図１３を用いて、スイッチング素子がオン故障した場合の救出運転を説明する。
図１３は実施の形態３におけるエレベーターの制御装置の動作の概要を説明するためのフローチャートである。
Next, rescue operation when an ON fault occurs in a switching element will be described with reference to FIG.
FIG. 13 is a flowchart for explaining an outline of the operation of the elevator control device in the third embodiment.
図１３に示されるフローチャートは、故障検出部３０がスイッチング素子のオン故障を検出した場合に制御装置１２が行う制御である。制御装置１２は、スイッチング素子の故障を検出した場合に、フローチャートの動作を開始する。The flowchart shown in Figure 13 is the control performed by the
ステップＳ４０１において、制御装置１２の故障検出部３０は、オン故障個所として、スイッチング素子の故障個所および当該故障がオン故障であることを検出する。故障検出部３０は、検出した情報を制御部１５に送信する。In step S401, the
その後、ステップＳ４０２の動作が行われる。ステップＳ４０２において、制御装置１２の制御部１５は、故障検出部３０からの情報に基づいて、故障しているスイッチング素子が上アーム２０に属するか否かを判定する。Then, the operation of step S402 is performed. In step S402, the
ステップＳ４０２で、故障しているスイッチング素子が上アームに属すると判定された場合、ステップＳ４０３の動作が行われる。ステップＳ４０３において、制御部１５は、下アーム２１をオフにし、上アーム２０をオン運転させる指令をインバータ部１４に送信する。インバータ部１４は、当該指令に基づいて動作する。なお、オン運転において、オン故障が発生していないスイッチング素子のオンとオフとが切り換えられる。
If it is determined in step S402 that the faulty switching element belongs to the upper arm, the operation of step S403 is performed. In step S403, the
その後に救出運転が終了した場合、制御装置１２は、フローチャートの動作を終了する。
If the rescue operation is then completed, the
ステップＳ４０２で、故障しているスイッチング素子が上アームに属さないと判定された場合、ステップＳ４０４の動作が行われる。この場合、オン故障しているスイッチング素子は、下アーム２１に属する。ステップＳ４０４において、制御部１５は、上アーム２０をオフにし、下アーム２１をオン運転させる指令をインバータ部１４に送信する。インバータ部１４は、当該指令に基づいて動作する。なお、オン運転において、オン故障が発生していないスイッチング素子のオンとオフとが切り換えられる。
If it is determined in step S402 that the faulty switching element does not belong to the upper arm, the operation of step S404 is performed. In this case, the switching element with the on-failure belongs to the
その後に救出運転が終了した場合、制御装置１２は、フローチャートの動作を終了する。
If the rescue operation is then completed, the
次に、図１４を用いて、スイッチング素子がオフ故障した場合の救出運転を説明する。
図１４は実施の形態３におけるエレベーターの制御装置の動作の概要を説明するためのフローチャートである。
Next, rescue operation when an OFF fault occurs in a switching element will be described with reference to FIG.
FIG. 14 is a flowchart for explaining an outline of the operation of the elevator control device in
図１４に示されるフローチャートは、故障検出部３０がスイッチング素子のオフ故障を検出した場合に制御装置１２が行う制御である。制御装置１２は、スイッチング素子の故障を検出した場合に、フローチャートの動作を開始する。The flowchart shown in Figure 14 shows the control performed by the
ステップＳ５０１において、制御装置１２の故障検出部３０は、オフ故障個所として、スイッチング素子の故障個所および当該故障がオフ故障であることを検出する。故障検出部３０は、検出した情報を制御部１５に送信する。In step S501, the
その後、ステップＳ５０２の動作が行われる。ステップＳ５０２において、制御装置１２の制御部１５は、故障検出部３０からの情報に基づいて、故障しているスイッチング素子が上アーム２０に属するか否かを判定する。Then, the operation of step S502 is performed. In step S502, the
ステップＳ５０２で、故障しているスイッチング素子が上アームに属すると判定された場合、ステップＳ５０３の動作が行われる。ステップＳ５０３において、制御部１５は、上アーム２０をオフにし、下アーム２１をオン運転させる指令をインバータ部１４に送信する。インバータ部１４は、当該指令に基づいて動作する。即ち、制御装置１２は、オンにすることができる下アーム２１をオン運転させる。
If it is determined in step S502 that the faulty switching element belongs to the upper arm, the operation of step S503 is performed. In step S503, the
その後に救出運転が終了した場合、制御装置１２は、フローチャートの動作を終了する。
If the rescue operation is then completed, the
ステップＳ５０２で、故障しているスイッチング素子が上アームに属さないと判定された場合、ステップＳ５０４の動作が行われる。この場合、オフ故障しているスイッチング素子は、下アーム２１に属する。ステップＳ５０４において、制御部１５は、下アーム２１をオフにし、上アーム２０をオン運転させる指令をインバータ部１４に送信する。インバータ部１４は、当該指令に基づいて動作する。即ち、制御装置１２は、オンにすることができる上アーム２０をオン運転させる。
If it is determined in step S502 that the faulty switching element does not belong to the upper arm, the operation of step S504 is performed. In this case, the switching element with the off-failure belongs to the
その後に救出運転が終了した場合、制御装置１２は、フローチャートの動作を終了する。
If the rescue operation is then completed, the
以上で説明した実施の形態３によれば、制御装置１２は、故障検出部３０を備える。このため、制御装置１２は、スイッチング素子の故障個所に応じて救出運転を行うことができる。According to the third embodiment described above, the
また、制御装置１２の故障検出部３０は、オン故障を検出する。制御装置１２は、救出運転においてオン故障しているスイッチング素子を含むアームをオン運転させる。このため、オン故障が発生したとしても、電動機３にダイナミックブレーキを発生させることができる。
Furthermore, the
また、制御装置１２の故障検出部３０は、オフ故障を検出する。制御装置１２は、救出運転においてオフ故障しているスイッチング素子を含まないアームをオン運転させる。このため、オフ呼称が発生したとしても、救出運転を実施することができる。また、この際、電動機３に効率的にダイナミックブレーキを発生させることができる。
In addition, the
以上のように、本開示に係る制御装置は、エレベーターシステムに利用できる。 As described above, the control device disclosed herein can be used in elevator systems.
１ 昇降路、 ２ 乗場、 ３ 電動機、 ４ 綱車、 ５ ブレーキ、 ６ 主ロープ、 ７ かご、 ８ 釣合おもり、 ９ 秤装置、 １０ ドアゾーンセンサ、 １１ ドアゾーンプレート、 １２ 制御装置、 １３ コンバータ部、 １４ インバータ部、 １５ 制御部、 １６ ブリッジ、 １７ レグ、 １８ 上アームスイッチ、 １９ 下アームスイッチ、 ２０ 上アーム、 ２１ 下アーム、 ２２ 導線、 ３０ 故障検出部、 １００ａ プロセッサ、 １００ｂ メモリ、 ２００ ハードウェア1 Hoistway, 2 Landing, 3 Motor, 4 Sheave, 5 Brake, 6 Main rope, 7 Cage, 8 Counterweight, 9 Weighing device, 10 Door zone sensor, 11 Door zone plate, 12 Control device, 13 Converter section, 14 Inverter section, 15 Control section, 16 Bridge, 17 Leg, 18 Upper arm switch, 19 Lower arm switch, 20 Upper arm, 21 Lower arm, 22 Conductor, 30 Fault detection section, 100a Processor, 100b Memory, 200 Hardware
Claims (7)
直流電圧を変換した複数の相の交流電圧を前記電動機に供給するインバータ部と、
前記インバータ部の制御を行う制御部と、
を備え、
前記インバータ部は、
前記複数の相のそれぞれに対応する複数のスイッチング素子で構成される上アームと、
前記複数の相のそれぞれに対応する複数のスイッチング素子で構成される下アームと、
を有し、
前記制御部は、前記かごの重量と前記釣合おもりの重量との差に起因して前記綱車に作用するアンバランストルクによって前記かごを移動させる救出運転が行われる場合、前記上アームおよび前記下アームのうちの一方に属する全てのスイッチング素子をオフにし、前記上アームおよび前記下アームのうちの他方に属する全てのスイッチング素子をオン運転させ、前記オン運転として、前記上アームおよび前記下アームのうちの前記他方に属する全てのスイッチング素子のオンとオフとを交互に切り換え、スイッチング素子のオフ時間に対するオン時間のデューティー比として、前記かごが規定の速度になるデューティー比を特定し、特定したデューティー比と前記かごの内部の重量とを対応づけることで対応関係の情報を作成する学習運転を行う、エレベーターの制御装置。 An elevator control device that controls a synchronous motor that rotates a sheave around which a main rope that suspends a car and a counterweight is wound, comprising:
an inverter unit that supplies a plurality of phases of AC voltage obtained by converting a DC voltage to the electric motor;
A control unit that controls the inverter unit;
Equipped with
The inverter unit is
an upper arm including a plurality of switching elements corresponding to the plurality of phases;
a lower arm including a plurality of switching elements corresponding to the plurality of phases;
having
When a rescue operation is performed in which the car is moved by an unbalanced torque acting on the sheave due to a difference between the weight of the car and the weight of the counterweight, the control unit turns off all switching elements belonging to one of the upper arm and the lower arm, and operates all switching elements belonging to the other of the upper arm and the lower arm in an on operation, alternately switches on and off all switching elements belonging to the other of the upper arm and the lower arm in the on operation, identifies a duty ratio at which the car moves at a specified speed as a duty ratio of the on time to the off time of a switching element, and performs a learning operation to create correspondence information by matching the identified duty ratio with the weight inside the car .
を更に備え、
前記制御部は、前記故障検出部がスイッチング素子の故障を検出した場合に前記救出運転を行い、前記救出運転において、前記上アームおよび前記下アームのうち前記故障検出部が検出した故障個所に対応するアームをオン運転させるアームに決定する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のエレベーターの制御装置。 a failure detection unit that detects a failure in any one of the plurality of switching elements constituting the upper arm and the lower arm and a location of the failure in the switching element;
Further comprising:
4. The elevator control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit performs the rescue operation when the fault detection unit detects a fault in a switching element, and determines, in the rescue operation, one of the upper arm and the lower arm corresponding to the fault location detected by the fault detection unit as the arm to be operated on.
前記制御部は、前記故障検出部がオン故障を検出した場合、前記救出運転において前記上アームおよび前記下アームのうちオン故障しているスイッチング素子を含むアームをオン運転させる請求項４に記載のエレベーターの制御装置。 The failure detection unit detects an ON failure of a switching element as a fault location,
The elevator control device according to claim 4 , wherein, when the fault detection unit detects an on-failure, the control unit turns on one of the upper arm and the lower arm that includes a switching element having an on-failure during the rescue operation.
前記制御部は、前記故障検出部がオフ故障を検出した場合、前記救出運転において前記上アームおよび前記下アームのうちオフ故障しているスイッチング素子が含まれないアームをオン運転させる請求項４または請求項５に記載のエレベーターの制御装置。 The failure detection unit detects an OFF failure of a switching element as a fault location,
6. The elevator control device according to claim 4 or claim 5, wherein, when the fault detection unit detects an off fault, the control unit turns on one of the upper arm and the lower arm that does not include a switching element having an off fault during the rescue operation.
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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Family
ID=
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