JPH11292411A - Speed control device for elevator - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the vibration of a car by switching a speed control device with a means detecting the live load of an elevator, a means instructing the operating speed or the like and a means detecting the positions of the car before and after an operation. SOLUTION: The information on the loaded quantity of a car is obtained before the start of an elevator, the speed response time of a speed control system is calculated, and a speed instruction value ωr is branched and connected to a primary lag circuit 31. The information on acceleration is obtained from an acceleration generating circuit 22. An acceleration zero judging circuit 32 uses the signal ωx obtained by feeding the speed instruction value ωr to the primary lag circuit 31 as a speed feedback signal with acceleration α kept at |α|<|αO| (acceleration αO is a specific value near O) only during the period that the vibration by the backlash of a reduction gear subsides under this condition only once in each of eight regions of the acceleration pattern generated by the acceleration generating circuit 22, and it cuts the normal speed feedback signal fed from a speed detecting circuit 15 via a filter 24.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、モータ及びモータ
駆動エレベーターの速度制御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor and a speed control device for a motor-driven elevator.

【０００２】[0002]

【従来の技術】電動機を動力として駆動するシステムで
は一般的に、制御対象となる負荷条件が運転毎に異なる
場合も多い。例えば、エレベーターの駆動システムでは
ロープを介して乗りかごと釣合いおもりを駆動すると運
転条件によってはモータ動力を負荷に伝動するギアのバ
ックラッシュ等に起因する振動現象が生じ、この単発振
動がロープ系の共振現象や綱車を介しての共振現象を誘
発して持続振動ともなり、乗り心地に悪影響を及ぼす。2. Description of the Related Art Generally, in a system that drives an electric motor as power, a load condition to be controlled often differs in each operation. For example, in an elevator drive system, when a rider and a counterweight are driven via a rope, a vibration phenomenon occurs due to a backlash of a gear that transmits motor power to a load depending on operating conditions. It induces a resonance phenomenon or a resonance phenomenon via a sheave, resulting in a continuous vibration, which adversely affects the riding comfort.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明ではモータ或い
はモータ駆動エレベーターの運転条件による乗りかごの
振動を抑制する制振制御装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a vibration damping control device for suppressing a vibration of a car due to a driving condition of a motor or a motor driven elevator.

【０００４】[0004]

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するた
め、本発明の制御装置はモータの負荷、或いはモータに
より駆動されるエレベーターの積載荷重を検出する手段
と、運転方向，運転速度と加速度を指令する手段と、運
転前後の乗りかご位置を検出する手段によって速度制御
装置を切り替える手段を備えたことを特徴とする。In order to achieve the above object, a control device according to the present invention comprises means for detecting a load of a motor or a load of an elevator driven by a motor, and detecting a driving direction, a driving speed and an acceleration. It is characterized by comprising means for instructing, and means for switching the speed control device by means for detecting the car position before and after driving.

【０００５】[0005]

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って本発明の１実
施例を説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【０００６】図４に示すギアードモータ駆動エレベータ
ーのシステム構成の概略を説明する。まず、駆動源とな
るモータ１の電源は交流電源２からコンバータ３，イン
バータ４を介して供給される。モータ１は減速機５を介
して綱車６に動力を伝達し、乗りかご７と主ロープ８を
介した釣合いおもり９をトラクション駆動する。乗りか
ご７の制動保持はブレーキ回路１０，ブレーキ１１によ
り行う。An outline of a system configuration of a geared motor driven elevator shown in FIG. 4 will be described. First, power of a motor 1 serving as a driving source is supplied from an AC power supply 2 via a converter 3 and an inverter 4. The motor 1 transmits power to a sheave 6 via a speed reducer 5 and traction-drives a counterweight 9 via a car 7 and a main rope 8. The braking of the car 7 is maintained by the brake circuit 10 and the brake 11.

【０００７】また、乗りかご７に設置した負荷検出装置
１２から負荷検出回路１３により、乗りかご７の積載量
を検出し、モータ１に直結されたロータリエンコーダ１
４から、速度検出回路１５を介してエレベーターの速度
を検出し、モータ電流は電流検出器１６、及び電流検出
回路１７を介して検出する。これら積載量，エレベータ
ー速度，モータ電流は入出力回路１８を介してマイコン
回路１９により、図１に示すシステムで速度制御を行
い、ＰＷＭパルス信号を発生し、ゲートドライブ回路２
０で増幅し、インバータ４のゲート信号とする。Further, the load detection circuit 13 detects the loaded amount of the car 7 from the load detection device 12 installed in the car 7, and the rotary encoder 1 directly connected to the motor 1.
4, the speed of the elevator is detected via a speed detection circuit 15, and the motor current is detected via a current detector 16 and a current detection circuit 17. The load amount, the elevator speed, and the motor current are speed-controlled by the microcomputer circuit 19 via the input / output circuit 18 by the system shown in FIG.
The signal is amplified by 0 and used as a gate signal of the inverter 4.

【０００８】本発明の第１の実施例を図１，図２をもと
に説明する。A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【０００９】図１は、エレベーターの速度制御システム
図の１例を示している。図２は加速度パターン発生回路
のシステム構成を示している。まず、図２において、乗
りかご或いはホール呼びによってエレベーターを起動す
る前に、乗りかご呼び、ホール呼びによる運転条件、即
ち、運転方向と運転速度をマイコン回路１９により決定
し、負荷検出回路１３により得られる積載量と前記運転
方向と運転速度から加速度パターン判定回路２１で加速
度パターンを決定する。FIG. 1 shows an example of an elevator speed control system diagram. FIG. 2 shows a system configuration of the acceleration pattern generation circuit. First, in FIG. 2, before the elevator is started by the car or hall call, the operating condition by the car call and the hall call, that is, the driving direction and the operating speed are determined by the microcomputer circuit 19 and obtained by the load detection circuit 13. The acceleration pattern is determined by the acceleration pattern determination circuit 21 based on the loaded amount, the driving direction, and the driving speed.

【００１０】この加速度パターンを加速度発生回路２２
から出力し、積分器２３を通して速度指令とする。速度
検出回路１５から得られるモータの速度ωｍをフィルタ
２４を介してフィードバックし、速度指令ωｒとの偏差
を速度制御器２５に入力する。この速度制御器２５の出
力をトルク指令とし、これを比例演算器２６によりトル
ク電流指令とする。The acceleration pattern is stored in an acceleration generation circuit 22.
And a speed command through the integrator 23. The motor speed ωm obtained from the speed detection circuit 15 is fed back via the filter 24, and the deviation from the speed command ωr is input to the speed controller 25. The output of the speed controller 25 is used as a torque command, which is used as a torque current command by the proportional calculator 26.

【００１１】一方、トルク指令から比例演算器２７によ
り算出したすべり周波数ωｓとモータ速度ωｏからモー
タの一次電流周波数指令ω１を算出する。モータ特性に
より定まる励磁電流指令Ｉｄとトルク電流指令Ｉｑ及び
一次電流周波数指令ω１及び電流検出回路１７から得ら
れるモータ電流Ｉｍから、ベクトル演算及び電流制御器
２８により、モータ出力電圧のｄｑ軸成分Ｖｄ，Ｖｑを
算出し、一次電流周波数指令ω１を積分器２９に通した
位相θとＶｄ，ＶｑからＰＷＭ発生回路３０により、イ
ンバータ４のゲートドライブ信号を作成し、ゲートドラ
イブ回路２０に送られる。On the other hand, a primary current frequency command ω1 of the motor is calculated from the slip frequency ωs calculated from the torque command by the proportional calculator 27 and the motor speed ωo. From the excitation current command Id determined by the motor characteristics, the torque current command Iq, the primary current frequency command ω1, and the motor current Im obtained from the current detection circuit 17, the vector operation and the current controller 28 provide the dq-axis components Vd, Vq is calculated, and a gate drive signal of the inverter 4 is created by the PWM generation circuit 30 from the phase θ and Vd, Vq through which the primary current frequency command ω1 has passed through the integrator 29, and sent to the gate drive circuit 20.

【００１２】本実施例では、エレベーターの起動前に負
荷検出回路１３から乗りかご７の積載量の情報を得て、
図１の速度制御システムの速度応答時間、つまり、速度
応答時定数Ｔ１をマイコン回路により算出し、この応答
時定数Ｔ１を使って、図１に示すように、速度指令値ω
ｒに一次遅れ回路３１を分岐して接続，形成する。一
方、加速度発生回路２２から加速度の情報を得て、加速
度零判定回路３２により、加速度発生回路２２で発生さ
れる図３の加速度パターンの８つ領域でそれぞれ１回だ
け、加速度αが｜α｜＜｜α０｜でかつ、｜α｜＜｜α
０｜の条件が減速機５のバックラッシュによる振動が収
まるＴ０の期間の間だけ、速度指令値ωｒに一次遅れ回
路３１を通した信号ωｘを速度フィードバック信号と
し、速度検出回路１５からフィルタ２４を介した通常の
速度フィードバック信号をカットする。なお、加速度α
０は速度応答遅れや演算誤差等による変動分或いはバッ
クラッシュ振動が収束する時間も考慮にいれた０に近い
値である。これにより、減速機５のバックラッシュによ
る振動及びこれに起因する持続振動を防ぐことが出来
る。In this embodiment, information on the load of the car 7 is obtained from the load detection circuit 13 before the elevator is started.
The speed response time of the speed control system of FIG. 1, that is, the speed response time constant T1 is calculated by the microcomputer circuit, and the speed command value ω is calculated using the response time constant T1 as shown in FIG.
The first-order delay circuit 31 is branched and connected to r. On the other hand, the acceleration information is obtained from the acceleration generation circuit 22 and the acceleration α is determined by the acceleration zero determination circuit 32 only once in each of the eight regions of the acceleration pattern of FIG. <| Α0 | and | α | <| α
0 | is used as a speed feedback signal for the speed command value ωr through the first-order delay circuit 31 only during the period T0 when the vibration caused by the backlash of the speed reducer 5 is settled. To cut off the normal speed feedback signal. The acceleration α
“0” is a value close to “0” in consideration of a fluctuation due to a speed response delay, a calculation error, or the like, or a time required for the backlash vibration to converge. Thereby, it is possible to prevent the vibration caused by the backlash of the speed reducer 5 and the continuous vibration caused by the backlash.

【００１３】なお、高階床のエレベーターなどでは、エ
レベーター起動前に位置検出回路３３を介してかご位置
を検出し、この情報により主ロープ８或いは主ロープ重
量補償ロープの重量も乗りかご積載量と同様に考慮に入
れて、速度制御システムの応答時間Ｔ１を算出すること
でより正確なモータ速度を模擬出来る。In the case of an elevator on a high floor, the car position is detected via the position detecting circuit 33 before the elevator is started. Based on this information, the weight of the main rope 8 or the main rope weight compensating rope is the same as the loading capacity of the car. By calculating the response time T1 of the speed control system in consideration of the above, a more accurate motor speed can be simulated.

【００１４】また、この応答時間Ｔ１は実際に現実のエ
レベーターで据付け時の低速運転可能な時期に速度指令
のステップ応答などを測定することによって求めてお
き、乗りかご積載量に応じてテーブル化しておくと、よ
り正確にモータ速度を模擬出来る。The response time T1 is obtained by measuring a step response of a speed command or the like at a time when a low-speed operation can be actually performed in an actual elevator, and is tabulated in accordance with the loading capacity of the car. By doing so, the motor speed can be more accurately simulated.

【００１５】更に、本実施例では一次遅れ回路３１によ
り、モータ速度を模擬して、バックラッシュ発生時に上
記速度をフィードバックしたが、図１の速度制御系をモ
デル化してフィードバック量ωｘを計算する演算器を設
けることでも実施可能である。Further, in the present embodiment, the motor speed is simulated by the primary delay circuit 31, and the above-mentioned speed is fed back when a backlash occurs. However, the speed control system of FIG. 1 is modeled to calculate the feedback amount ωx. It can also be implemented by providing a vessel.

【００１６】本発明の他の実施例を図５をもとに説明す
る。本実施例は図１の実施例の速度制御システムと基本
的な構成は同じだが、バックラッシュ時に速度制御装置
を切り替える際に、加速度によらずにトルク指令値によ
って切替を判定するものである。即ち、速度制御器２５
の出力となるトルク指令をトルク指令零判定回路３４に
より図３に示すトルク指令値の８つ領域でそれぞれ１回
だけ、トルク指令値Ｔが｜Ｔ｜＜｜Ｔｗ｜でかつ、｜Ｔ
｜＜｜Ｔｗ｜の条件が減速機５のバックラッシュによる
振動が収まる期間の間だけ、速度指令値ωｒに一次遅れ
回路３１を通した信号ωｘを速度フィードバック信号と
し、速度検出回路１５からフィルタ２４を介した通常の
速度フィードバック信号をカットする。なお、トルク指
令値Ｔｗは速度応答遅れや演算誤差等による変動分或い
はバックラッシュ振動が収束する時間も考慮にいれた０
に近い値である。これにより、減速機５のバックラッシ
ュによる振動及びこれに起因する持続振動を防ぐことが
出来る。Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment has the same basic configuration as the speed control system of the embodiment of FIG. 1, but when switching the speed control device at the time of backlash, it determines switching based on a torque command value without depending on acceleration. That is, the speed controller 25
The torque command value T is | T | <| Tw | and | T | only once in each of the eight torque command value areas shown in FIG.
The signal ωx passed through the primary delay circuit 31 to the speed command value ωr is used as a speed feedback signal only during the period in which the condition of | <| Tw | To cut off the normal speed feedback signal via It should be noted that the torque command value Tw is set to 0 in consideration of a fluctuation due to a speed response delay, a calculation error or the like, or a time when the backlash vibration converges.
It is a value close to. Thereby, it is possible to prevent the vibration caused by the backlash of the speed reducer 5 and the continuous vibration caused by the backlash.

【００１７】[0017]

【発明の効果】モータ及びモータを駆動源とするエレベ
ーターにおいて、運転条件による駆動システムの機構系
による共振現象を回避し、負荷機構の振動或いは乗りか
ご振動を抑制できる。According to the present invention, in a motor and an elevator using the motor as a drive source, it is possible to avoid a resonance phenomenon caused by a mechanical system of a drive system depending on an operation condition, and to suppress a vibration of a load mechanism or a car vibration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の実施例のエレベーターの速度制御シス
テム図。FIG. 1 is a diagram of an elevator speed control system according to an embodiment of the present invention.

【図２】本発明の実施例のエレベーターの加速度発生シ
ステム図。FIG. 2 is an acceleration generation system diagram of the elevator according to the embodiment of the present invention.

【図３】本発明の実施例のエレベーターの加速度パター
ン図。FIG. 3 is an acceleration pattern diagram of the elevator according to the embodiment of the present invention.

【図４】本発明のモータ駆動エレベーターの基本システ
ム構成図。FIG. 4 is a basic system configuration diagram of a motor-driven elevator according to the present invention.

【図５】エレベーターの速度制御システムの構成図。FIG. 5 is a configuration diagram of an elevator speed control system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…モータ、２…交流電源、３…コンバータ、４…イン
バータ、５…減速機、６…綱車、７…乗りかご、８…主
ロープ、９…釣合いおもり、１０…ブレーキ回路、１１
…ブレーキ、１２…負荷検出装置、１３…負荷検出回
路、１４…ロータリエンコーダ、１５…速度検出回路、
１６…電流検出器、１７…電流検出回路、１８…入出力
回路、１９…マイコン回路、２０…ゲートドライブ回
路、２１…加速度パターン判定回路、２２…加速度発生
回路、２３，２９…積分器、２４…フィルタ、２５…速
度制御器、２６，２７…比例演算器、２８…ベクトル演
算及び電流制御器、３０…ＰＷＭ発生回路、３１…一次
遅れ回路、３２…加速度零判定回路、３３…位置検出回
路、３４…トルク指令零判定回路。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor, 2 ... AC power supply, 3 ... Converter, 4 ... Inverter, 5 ... Reduction gear, 6 ... Sheave, 7 ... Car, 8 ... Main rope, 9 ... Counterweight, 10 ... Brake circuit, 11
... Brake, 12 ... Load detection device, 13 ... Load detection circuit, 14 ... Rotary encoder, 15 ... Speed detection circuit,
16 current detector, 17 current detection circuit, 18 input / output circuit, 19 microcomputer circuit, 20 gate drive circuit, 21 acceleration pattern determination circuit, 22 acceleration generation circuit, 23, 29 integrator, 24 ... Filter, 25 ... Speed controller, 26, 27 ... Proportional calculator, 28 ... Vector calculation and current controller, 30 ... PWM generation circuit, 31 ... First-order delay circuit, 32 ... Zero acceleration determination circuit, 33 ... Position detection circuit , 34 ... Torque command zero determination circuit.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】ギアードモータ及びギアードエレベーター
の速度制御装置において、モータ或いはこのモータによ
り駆動されるエレベーターの負荷を検出する手段と、モ
ータ或いはエレベーターの運転方向と、加速度，速度を
指令する手段によって上記速度制御装置を切り替える手
段を有する制振制御装置を有することを特徴とするエレ
ベーターの速度制御装置。In a speed control apparatus for a geared motor and a geared elevator, a means for detecting a load of a motor or an elevator driven by the motor, and a means for instructing a driving direction of the motor or the elevator, acceleration, and speed are provided. An elevator speed control device comprising a vibration suppression control device having means for switching the speed control device. 【請求項２】ギアードエレベーターの速度制御装置にお
いて、エレベーターの負荷を検出する手段と、運転前後
の乗りかごの位置を検出する手段とエレベーターの運転
方向と加速度，速度を指令する手段によって、上記速度
制御装置を切り替える手段を有する制振制御装置を有す
ることを特徴とするエレベーターの速度制御装置。2. A speed control apparatus for a geared elevator, comprising: means for detecting a load on the elevator; means for detecting a position of a car before and after driving; and means for instructing the driving direction, acceleration, and speed of the elevator. A speed control device for an elevator, comprising a vibration suppression control device having means for switching a control device. 【請求項３】ギアードエレベーターの速度制御装置にお
いて、モータのトルク指令を算出する手段によって、上
記速度制御装置を切り替える手段を有する減速機のバッ
クラッシュによる振動を抑制する制振制御装置を有する
ことを特徴とするエレベーターの速度制御装置。3. A speed control apparatus for a geared elevator, comprising: a means for calculating a torque command of a motor, comprising a vibration suppression control apparatus for suppressing vibration due to backlash of a speed reducer having means for switching the speed control apparatus. Features elevator speed control device. 【請求項４】ギアードエレベーターの速度制御装置にお
いて、エレベーターの負荷を検出する手段と、運転前後
の乗りかごの位置を検出する手段とエレベーターの運転
方向と加速度，速度を指令する手段とこれらの手段から
エレベーターのモータ速度を算出する手段によって、上
記速度制御装置を切り替える手段を有する制振制御装置
を有することを特徴とするエレベーターの速度制御装
置。4. A speed control device for a geared elevator, means for detecting a load on the elevator, means for detecting the position of a car before and after operation, means for instructing the operation direction, acceleration, and speed of the elevator, and these means. An elevator speed control device comprising: a vibration suppression control device having means for switching the speed control device by means for calculating a motor speed of the elevator from a motor.