JPS624180A - エレベ−タ−の起動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、エレベータ−の起動制御装置に係り。

特にインバータ制御エレベータ−に好適な起動制御装置
に関する。

〔発明の背景〕

一般にエレベータ−は、駆動電動機と連結したシーブに
乗かごとカウンタウェイトがつるべ状に吊った構造が主
であり、停止するときは制動機で制動保持されている。

また、積載荷重を含んだ乗かごの重量と平衡おもりの重
量には差があるので、エレベータ−の起動時に、電動機
トルクが零のままで制動機を釈放すると、不平衡トルク
によってショックを生じることになる。そこで、このシ
ョックを低減するため、乗かごの荷重を検出し、不平衡
トルクに見合うトルクを駆動電動機に発生させた後に、
制動機を開放する方式が広く採用されている。

このような電動機トルクを荷重検出量に応じて制御する
方式としては、電動機トルク制御回路に荷重検出量に基
づいたトルク指令を与え、それに従ったトルクを発生し
た後に制動機を開放する方式、あるいは特公昭５０−２
２７５号公報のように、駆動電動機トルクを一定の割合
で変化させ、荷重検出量に応じた時間でブレーキを開放
する方式等が知られている。

しかしながらこれらの方式は、いずれも乗かご内の荷重
を検出する装置が必要になり、またその調整に時間を要
する。更に、荷重検出器に経年変化が生じた場合、ある
いは主ロープとコンペンロープの重量補償が完全なもの
でない場合、電動機に作用する不平衡トルクを適切に補
償できないという問題があった。

そこで、このような荷重検出器を用いない方法として、
特公昭６０−６２７８号公報では、加速度制御回路の利
得を制動機の開放とともに漸減する利得漸減回路を備え
ることが提案されている６しかし、この方法は、安定な
動作に欠ける制動機の様子で　−利得を制御しているた
め、起動特性が不安定となるだけでなく、加速度の制御
であるため一担停止しても再び動き出し、その操返しを
招く慣れがあった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、荷重検出器を利用することなく、安定
した起動特性を得ることのできるエレベータ−の起動制
御装置を提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、エレベータ−駆動用電動機をインバー
タ制御装置で制御すると共に、このインバータ制御装置
のトルク応答速度を、起動時に制動機を釈放したときの
制動トルク変化速度より高く設定し、かつ、起動時にお
ける乗かごの移動方向及び移動量を検出し、上記インバ
ータ制御装置に対して上記移動量を打ち消す方向の帰還
をかけるようにしたところにある。これにより、起動時
。

制動機の釈放速度より高い速度でもって、不平衡トルク
に起因するかごの移動量を打ち消す方向のトルクを電動
機に発生させ、もって、従来の荷重検出器を利用するこ
となく、安定した起動制御を実現している。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を、第１図に示すエレベータ−制御装置の
一実施例、および第２図〜第４図の説明図を用いて説明
する。

第１図は位置検出器２３で乗かごの移動量を検出する例
であって、１は電源、２はコンバータ主回路、３はイン
バータ主回路、４はリアクトル。

５は駆動電動機、６は電流検出器、７．１１はベースド
ライブ回路、８，１２はパルス分配器、９は電流制御回
路、１０は電流指令工と電流の帰還信号の加算点、１３
はベクトル変換回路、１４はベクトル演算回路、ｆは周
波数指令、θは位相指令、■は電流指令、工、はトルク
電流指令、１５は速度制御回路、１５は速度指令と実際
の速度の加算点、１７はエンコーダ、１８はシーブ、１
９は制動機、２５は制動機コイル、２０は主ロープ、２
１は平衡おもり、２２は乗かご、２３は乗かごと床位置
の相対位置を検出する位置検出器、′２４は移動量変換
器、２６は主ロープ重量を補償するコンペンロープ、２
７は速度指令装置である。

第２図は起動動作説明図であって、同＠（ａ）は乗客不
在時、同図（ｂ）は満員時を示す。図において、Ｔｕｌ
は乗客を含めた乗かご重量とカウンタウエート重量の差
による不平衡トルク、Ｔ、は不平衡トルクに反作用して
発生している制動トルク、Ｔ、は駆動電動機が発生する
電動機トルク、Ｖ工は本発明を用いない時のエレベータ
−速度、ｖ２は本発明を用いた時のエレベータ−速度、
■。

は速度指令である。

第３図は位置検出器および位置変換器の特性図である。

第４図はトルク応答特性で、Ｔ１は制動機のトルク応答
特性、Ｔ、は電動機のトルク応答特性である。

今、乗かごに乗客がいない時のエレベータ−の起動につ
いて、第２図（ａ）を用いて説明する。

乗客を含めた重かご重量は平衡おもり重量より軽いので
、アンバランストルクＴ　ｕｓを発生している。

−刃側動機の制動トルクは−Ｔ、を発生し、乗かごを静
止保持している。起動時、時刻ｔ１で制動機コイル２５
に電流を流すと制動機は釈放し始め、制動トルクＴ、は
順次減少して時刻ｔ２で零になり、制動トルクＴ１とア
ンバランストルクＴ０．の合成トルクＴは増加するので
、乗かごはエレベータ−速度ｖ１で上昇方向に加速を始
める。すなわち。

飛び出し現象を生じることになる。また逆に乗かごが満
員の場合、第２゛図（ｂ）に示すように、合成トルクＴ
によって、乗かごは指令と逆方向に向って速度Ｖ工の曲
線で加速することになる。すなわち、いずれの場合も、
合成トルクＴで一旦加速された後、時刻ｔ２で与えられ
る速度指令に応じて制御されることになる。したがって
、上記飛び出し現象あるいは反転現象によって起動ショ
ックが生じ１乗客に不快感を与えることになる。

そこで本発明では、位置検出器２３の出力を移動量変換
器２４を通して速度の加算点１６に与える。

位置検出器２３の特性は、第３図（ａ）に示すように、
床面０を基準に１例えば乗かご位置Ｘが床面より上の方
へ移動すると負の信号（下降指令）を発生する。移動量
変換器２４は、この床面０からの乗かご位置Ｘの距離に
比例した信号ａを出力すると同時に、同図（ｂ）ないし
くｃ）に示すように１位置信号の微分信号すなわち速度
信号、さらには位置信号の２階微分信号すなわち加速度
信号を発生する（信号線ｂ）。なお、図において、■は
加速度一定で増速した場合、■は加速度も増加した場合
を示す。

したがって１時刻ｔ１で制動機コイル２５に電流を流す
と制動機トルクＴ、は減少してアンバランストルクＴｕ
、によって乗かご２２が移動しようとするが、位置検出
器２３、移動量変換器２４゜速度加算点１６からなる位
置ループによって、電動機トルクＴ、を発生し、制動機
トルクＴ、との和がアンバランストルクＴｕｍと等しく
なるように作用し、時刻ｔ８で制動機１９を開放し始め
てもエレベータ−を静止させ、乗客にショックを与えな
い。

これは、位置検出器２３の位置信号で床面に一致保持さ
せる電動機トルクＴ、を、制動機１９のトルク変動より
早い速度で発生させることができるからである。また、
微分値あるいは２階微分値で移動の抑制応答を早めてい
るので上記作用は一層早めることができる。さらに、こ
の制御をより効果的に作用させるためには、第４図に示
すように、制動トルクＴ、の応答よりも電動機トルクＴ
ｌｆの応答が約１／１ｏ早いインバータ制御装置を適用
すれば、Ｔ、、中Ｔ、＋Ｔ、の条件が素早くできるため
、非常に滑らかな起動特性を得ることができる。

また、本実施例で使用している位置検出器２３は、エレ
ベータ−が減速・停止の動作をし、床が一致しない場合
に床再合せ動作をするのに使用している位置検出器を兼
用できるので、装置の付加コストもなく安価に構成でき
る。

尚、実施例において、移動量変換器２４の出力は、従来
の荷重検出による負荷補償と同様、時刻ｔ２で速度指令
が立上った以降に漸減させるようにすれば良い。

第５図は、本発明の他の実施例であり、前記実施例と同
一部には同−信号を付して説明を省略する０本例では、
速度検出器１７の出力を移動量変換器２８を介して速度
指令と実際の速度の加算点１６に加えている点に特徴が
ある。移動量変換器２８は、速度検出器１７の信号、を
積分して１回転体の回転量から乗かごの移動量を検出す
るよう構成している。したがって、仮にこの移動量変換
器２８を、第３図と同一のかご位置特性を有するよう構
成すれば、前記実施例と同様に乗かご位置が床面に一致
するように動作し、アンバランストルクＴ、、で乗かご
が移動するのを抑制し、ショックのない滑らかな起動特
性が得られる。

また、前記移動量変換器２８は、階床の床面と関係なく
、単に速度検出器１７の信号を積分して、起動時の移動
量のみ求めるように構成することもできる。この場合、
起動前の乗かご位置を基準に移動量が得られるので１階
床の床面と一致しない位置から起動する場合にも、適正
な補償トルクＴＩＩを発生させることができるので、一
層実用的である。

第６図は、さらに他の実施例を示し、位置検出器２３の
信号を移動量変換器２９を経て、速度加算点１６に印加
すると共に１位置検出器２３の信号を加速度変換器３０
を介して、トルク加算点３２に印加している点に特徴が
ある。

ここで移動量変換器２９の出力信号は、第３図の示す位
置信号、及び位置信号の微分信号すなわち速度信号を発
生し１乗かご位置Ｘが床面に一致するような働きをする
。

加速度変換器３０は、位置信号を２階微分した加速度信
号を発生し、速度制御回路１５の出力であるトルク指令
電流のトルク加算点３２に印加している。したがって、
この加速度ループにより乗かごの移動抑制をさらに早く
行なうことができるため、滑らかな起動特性が得られる
。

第７図はもう一つの他の実施例であり、第６図で得た位
置信号等を速度検出器１７から得る方式速度検出器１７
の信号を回転体の回転量を得る移動量変換器２８を経て
速度加算点１６に印加すると共に、速度検出器１７の信
号を加速度変換器３１を経て加速度加算点３２に印加す
る加速度帰還ループを設けている。移動量変換器２８を
介したループは乗かご位置Ｘが床面に一致するよう抑制
と保持する働きをする。加速度変換器３１を介した加速
度ループはその動きを速やかにキャッチし、動きを停止
するように作用するので、ショックのない滑らかな起動
特性が得られる。

以上、各種実施例を挙げて説明したが、いずれの実施例
においても、高価な荷重検出器を使用しないため安価な
装置でエレベータ−の起動特性を滑らかにできるだけで
なく、荷重検出器の経年的な変化による起動特性の変化
がなくなるため保守点検調整が不要になる等の効果が得
られる。

また、一般に荷重検出器の設置は防止ゴムや板バネ等で
行なうので１乗かごの荷重を集中荷重として受けること
になる。したがって、この荷重に耐え得る強い部材を使
用することになるので、乗かご枠等の重量が重くなる傾
向があったわけであるが、荷重検出器が不要となるので
、部材の軽量化、乗かごの軽量化が図れ、電動機、制御
機器を小形に出来るだけでなく、エレベータ−で消費、
するピーク電力を小さくでき、かつ消費電力を少なくで
きる効果も得られる。

さらに、電動機のトルクバランスで補償トルクを発生し
ているため、コンペンロープ２６による主ロープ２ｏの
重量補償が完全であってもショックにない滑らかな起動
特性が得られる。従って、コンペンロープ２６の本数を
少なくすることもできるので、経済性に秀れた装置が期
待できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、乗かごの移動量を検出し、帰還するこ
とによって、制御的に滑らかな安定した起動を実現する
ことができるので、従来からの荷重検出器が不要となり
、これに起因する問題点を大幅の改善することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるエレベータ−起動制御装置の一実
施例構成図、第２図は起動動作説明図。 第３図は位置検出器及び位置信号変換器の特性図。 第４図はイン六−タ制御のトルク応答と制動機の制動機
応答特性図、第５図、第６図、第７図は本発明の他の実
施例である。 １・・・電源、２・・・コンバータ主回路、３・・・イ
ンバータ主回路、４・・・リアクトル、５．・・・駆動
電動機、６・・・電流検出器、１７・・・速度検出器、
２３・・・位置検出器、２４・・・移動量変換器、１９
・・・制動機、２５・・・制動機コイル、２８．２９・
・・移動量変換器。 ３０．３１・・・加速度変換器、３２・・・トルク加算
点、Ｉ、・・・トルク電流指令。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エレベーター駆動用電動機、該電動機によつて駆動
   される巻上用シーブ、該シーブにロープを介してつるべ
   状に吊り下げられた乗かご及び平衡おもり、上記電動機
   の回転を制動し、起動時に当該制動トルクを釈放する制
   動機、および上記電動機に給電して当該電動機を制御す
   るインバータ制御装置を備えたものにおいて、上記乗か
   ごの移動方向及び移動量を検出する移動量検出手段と、
   上記起動時、上記移動量を打ち消す方向に上記移動量検
   出手段に応じた信号を上記インバータ制御装置に帰還す
   る手段とを設け、かつ、上記インバータ制御装置のトル
   ク応答速度を上記制動機釈放時における制動トルク変化
   速度より高く設定したことを特徴とするエレベーターの
   起動制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、上記移動量検出手
   段は、上記乗かごと階床との相対位置を検出する位置検
   出手段を備え、当該相対位置を上記移動量としたことを
   特徴とするエレベーターの起動制御装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、上記移動量検出手
   段は、起動前の上記乗かご位置を基準に、上記制動機釈
   放後に上記乗かごが移動した距離を検出するようにした
   ことを特徴とするエレベーターの起動制御装置。 ４、特許請求の範囲第１項において、上記帰還手段は、
   上記乗かご移動量及びその一次微分値を速度指令との突
   合せ点に帰還するように構成したエレベーターの起動制
   御装置。 ５、特許請求の範囲第１項において、上記帰還手段は、
   上記乗かご移動量を速度指令との突合せ点に帰還し、こ
   の乗かご移動量の二次微分値を上記インバータ制御装置
   のトルク電流指令部に帰還するように構成したエレベー
   ターの起動制御装置。