KR0180027B1 - 엘리베이터의 시동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동기모터에 의해 구동되는 엘리베이터 기계의 시동방법에 관한 것이다.

동기모터(2)는 주파수 변환기(11)를 거쳐 구동되고 견인 로프바퀴(12)는 모터(2)에 결합되어 호이스팅로프(14)에 의해 엘리베이터 카(18)를 이동시킨다. 본 발명에 따라서, 고정자의 자장 각도는 엘리베이터가 정지할때 결정된다.

모터가 다시 시동될때, 고정자의 자장 각도의 새로운 값(Bs2)은 하중신호(Wg)의 변화에 근거하여 결정되고 주파수 변환기(11)는 자장의 방향이 고정자의 새로운 각도(Bs2)에 대응하는 상기 자장이 모터(2)에서 발생되도록 조정된다.

Description

엘리베이터의 시동방법

제1도는 엘리베이터 기계의 개략도.

제2도는 고정자 필드와 회전자 필드간의 차의 함수로서 하중토크를 나타내는 도면.

제3도는 다른 동작조건에서 측정된 시스템 양을 나타내는 도면.

본 발명은 특허청구범위 제1항의 전제부에 정의된 바와 같이 엘리베이터 기계의 시동방법에 관한 것이다.

엘리베이터 카가 층계참을 떠나면서 엘리베이터 기계가 시동될때에 카는 속도 또는 가속도의 갑작스러운 변화 없이, 부드럽게 이동하도록 시동되어야 한다.

시동순간에 엘리베이터 기계는 엘리베이터의 하중에 대응하는 토크를 생성할 수 있어야 한다.

이것은 예컨대 충분한 토크가 견인 도르레의 축상에 생기도록 브레이크 및 엘리베이터 모터를 조정함으로써 이루어질 수 있다.

엘리베이터 모터가 동기모터, 특히 영구 자석을 이용한 동기모터인 경우에, 토크를 정확한 값으로 조정하는 것은 회전자 각도가 알려져 있을 때만 가능하다.

회전자 각도를 결정하는데에는 또한 각도측정장치가 요구되는데, 필요한 부가적인 장치가 요구됨과 함께, 특히 소용량의 엘리베이터의 경우에 상당한 비용을 수반한다.

또한 실제로 브레이크를 조정함으로써 저크프리(jerk-free) 시동을 구현하는 것은 상당히 어렵다.

본 발명의 목적은 동기 모터를 이용하여 엘리베이터 기계의 시동에 새로운 해결책을 제공하는 것이다.

본 발명을 구현하기 위해서, 본발명의 방법은 특허청구 범위 제1항의 특징부에 제시된 특징에 의해 특징 지워진다.

본 발명의 바람직한 실시예는 종속항에 제시된 특징에 의해 특징 지워진다.

시동순간에, 본 발명의 해결책을 이용하는 엘리베이터 모터를 제어하는 엘리베이터 제어유닛은 별개의 가도 특정장치를 이용하지 않고 회전자 각도의 실제값을 인식한다.

시동에 필요한 모든 데이터는 어떤 경우에 결정되어야 하는 정보로부터 엘리베이터에 또는 그 기계에 이용 가능하다.

복잡한 조정회로를 이용할 필요없이 충분히 부드러운 시동이 효과적으로 이루어진다.

더욱이, 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 이해 및 응용에 필요한 엘리베이터의 부분만을 도시하는 엘리베이터 기계의 개략도를 나타낸다.

상기 기계는 고정자 와인딩(6)을 같춘 고정자(4) 및 그 외측에 장착된 회전자(10)를 구비한 동기모터(2)로 구성되어 있고, 고정자와 회전자 사이에는 에어갭(8)이 있다.

도면에는 방사형 에어갭이 도시되어 있지만 축형 에어갭이 동일하게 이용될 수 있다. 고정자 와인딩은 본래 알려진 방식으로 형성된 3상 와인딩으로서 구현되어 있고 제어되는 주파수 변환기(11)에 의해 구동된다.

모터속도는 주파수 변환기(11)의 출력주파수를 변환시킴으ㄹ써 제어된다.

회전자에는 자극(N 및 S)을 형성하는 영구자석이 제공되어 있다.

회전자의 원주상에는 견인도르레(12)가 장착되어 있고 엘리베이터의 호이스팅로프(14)가 도르레(12)의 홈에 끼워맞춤된다.

호이스팅 로프중 일단은 균형추(16)에 부착되어 있고 다른 단은 엘리베이터 카의 카프레임(18)에 부착되어 있다.

카 프레임(18)내에는 엘리베이터 카(20)가 장착되어 있고 하중계량기(22)가 엘리베이터카의 아래에 끼워맞춤되어 있다.

하중에 비례하는 하중신호는 도선(24)을 거쳐 엘리베이터의 제어를 위해 요구되는 시동, 정지, 속도 곡선과 같은 엘리베이터 기능을 나타내는 데이터가 도선(28)을 거쳐 주파수 변환기(11)에 공급된다.

제1도에서, 고정자에 관하여 고정자 와인딩으로 공급된 교류전압에 의해 에어갭에 발생된 회전자장의 각도는 포인터를 이용하여 도시되어 있다.

포인터(Gr)는 고정자와 관련하여 회전자와 함께 회전하고 있는 회전자의 영구자석에 의해 발생된 자장의 방항을 나타낸다.

대응적으로, 포인터(Gs)는 고정자에 관하여 고정자 와인딩에 의해 발생된 고정자의 자장의 방향을 나타낸다.

동기모터의 토크는 포인터(Gr 및 Gs)사이의 각도(&)의 함수이다.

이후부터 Gr 및 Gr 및 Gs 사이의 각도(δ)는 하중각도로서 지칭된다.

제2도는 동기모터의 토크를 하중각도의 함수로서 도시하고, 여기에서 모터구동토크(T')는 하중각도(δ')에 대응한다.

본 발명은 모터의 하중토크와 하중각도의 상호의존관계를 이용하는데에 실질적으로 근거된다.

제3도는 모터의 속도(v), 토크(T), 하중각도(δ), 고정자 자장각도 및 회전자 자장각도(Bs 및 Br), 및 하중신호(Wg)의 변화를 정지순간(t1)과 시동순간(t2)주변의 시간함수로서 예시한다.

고장자 자장각도 및 회전자 자장각도(Bs 및 Br)는 선택된 기준방향과 각각 지시한다.

기준방향은 예컨대 제1도의 우측으로의 수평방향일 수 있다.

엘리베이터가 층계참에 멈출 때, 그 속도는 순간(t1)의 바로 이전에 제로로 감소되고, 이때 브레이크는 차단되어 있다.

제로속도에서, 동기모터에는 직류전류가 공급된다.

하중토크(T) 는 값(T1)에 머무르고, 이 값은 엘리베이터를 정지상태로 유지시키는 데 충분하다.

따라서, 하중각도는 토크(T1)에 대응하여 값(δ1)에 머무른다.

한편, 주파수 변환기는 고장자의 자장의 포인터의 방향(Bs1)을 인식하고 있기 때문에, 회전자의 자장의 각도(Br1)가 또한 순간(t1)에서 알려지고 제어유닛에 제공되어 있는 메모리 기억장치네에 저장될 수 있다.

모터는 기계적 슬립이 없는 브레이크에 의해 정지상태로 유지되고, 따라서 회전자 및 그 각도는 전지동안 변화되지 않은채로 존재한다.

그러나, 카하중 및 모터축상의 토크는 승객이 엘이베이터의 내부 및 외부로 이동할때에 변화할 수 있다.

카하중은 하중량신호(Wg)에 의해 표현되고, 순간(t1)에서 값(Wg1)을 갖는다.

순간(t2)에서, 에리베니터 기계가 시동되고 모터는 축에 인가된 하중에 대응하는 토크를 발생시켜야 한다.

트크(T2)의 크기는 하중량 신호에서 생겨진 변화, 즉 T2-T1=Wg2-Wg1로부터 얻어진다.

시동순강에, 모터에는 직류전류가 공급되고, 따라서 공급전류의 주파수는 0이다.

요구된 트크는 하중각도(δ2)의 크기를 결정하여 고장자 자장각도(Bs2=δ2+Br2)를 제공하며, 여기에서 회전자가 정지순간에서와 동일한 위치에 있을 때 Br2=Br1이고, 상기 각도의 값은 제어유닛의 메모리로부터 판독된다.

통상 응용가능한 동작범위에서, 제2도에 예시된 토크곡선은 직선으로 근접될 수 있다.

주파수 변환기는 자장각도가 직류에 대하여 수정값으로 판독되고 설정될 수 있도록 허용되도록 설계되어야 한다.

이것은 연속적인 기억장소에 전압값을 저장함으로써 수행될 수 있고, 그 전체 사이클은 예컨대 256부분으로 분할된다.

따라서, 고정자의 자장의 각도는 단순히 메모리 어드레스이다.

시동순간에, 어드레스는 하중신호가 변화되지 않았다면 동일하다.

대응적으로, 어드레스는 하중신호가 변화도있다면 더 높거나 더낮다.

모터에는 시동 및 정지의 순간에 직류전류가 공급되기 때문에, 전압각도 대신에 전류각도를 저장하고 전류각도를 대응방식으로 이용하는 것이 가능하다.

하중량 신호는 본 발명의 방삭에서 효과적으로 이용될 수 있다.

하중량 신호는 하중정보가 물론 다른 목작을 위해, 예컨대 초과하중 제어를 위해 엘리베이터에 요구되기 때문에 항상 이용가능하다.

시동토크를 설장하기위해 요구되는 다른요소는 변하지 않는다.

회잔자는 정지상태이고 영구자석 회전자에 의해 발생된 자장의 각도는 변화되지 않고 메모리에 저장되어 있고, 카의튜티하중이 아닌 예컨대 로프하중에 의해 견인 드르레의 축에 인가된 트크는 정지동안 변화지 않는다.

따라서, 요구되는 시동트크에 대한 정확한 정보는 개별적인 보조장치없이 주파수변환기를 제어하는 유닛에 공급될 수 있고, 따라서 여구되는 토크를 생산하는 시동전류 및 고장자 자장 각도는 주파수 변환기로 설정될 수 있다.

하중신호는 또한 엘리베이터 기술에 공지된 다른 방법에 의해, 예컨대 엘리베이터 카로의 로프의 부착지점에서 또는 그 주변에서 로프의 단에서의 하중을 축정하거나, E는 브레이크 하중계량기에 의해 공급된 하중신호를 이용함으로써 결정될 수 있다.

시스템이 어떤 이유로 인해 정지순강에 회전자 각도를 저장시키는데 충분한 직류전류가 공급된다.

요구되는 전류의 크기는 엘리베이터의 위치 및 하중에 근거하여 근사적으로 산정된다.

그 다음, 브레이크가 풀리고 모터는 회전자 각도가 요구되는 토크범위내에 해당하게 될 만큼 충분히 느리게 시동된다.

본 발명은 실시예중 한 실시예에 의해 상술되어졌다.

그러나, 본 개시내용은 본 발명을 제한하기 위한 것은 아니며, 그 실시예는 하기의 특허청구범위에 의해 한정된 제한범위내에서 변경될 수 있다.

Claims (6)

1. 엘리베이터의 하중신호(Wg)가 측정되고, 엘리베이터모터(2) 의 축에 인가된 하중에 대응하는 토크가 동시에 발생되며, 주파수 변환기(11) 에 의해 구동죄는 동기모터(2) 및 그 모토(2) 에 결합되어 호이스팅 로프(14)에 의해 엘리베이터 카(18)를 이동시키는 견인 도르레(12)로 구성되어 있는 엘리베이터 기계의 시동방법에 있어서, 모터(2) 가 정지하때, 모터에는 직류전류가 공급되고 주파수변환기(11)로부터 동기모터의 도정자의 자장각도(Bs1) 가 결정되고, 정지동안 하중신호(Wg)의 변화가 측정되고, 모터(2) 가 다시 시동될 때, 고정자의 자장각도의 새로운 값(Bs2) 이 하중신호(Wg)의 변화에 근거하여 결정되고, 그리고 주파수 변한기(11)는 그방하　이 고정자의 자장의 새로운 각도(Bs2) 에 대응하는 자장이 모토(2)에서 발생되도록 조정되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 기계의 시동 방법.
2. 제1항에 있어서, 고정자의 자장각도(Bs1) 및 하중신호(Wg1)에 근거하여, 회전자 각도(Br1) 가 결정되고 상기 각도의 값이 정지시간동안 메모리에 저장되고, 모터가 다시 시동될 때, 하중신호(Wg2) 가 측정되고, 하중신호(Wg2) 및 메모리에 저장된 회전자 각도(Br1) 에 의해 하중에 대응하는 토크를 발생시키는데 요구되는 고정자의 자장각도(Br2) 가 결정되고, 그리고 모토에 공급될 전류 및 요구되는 토크에 대응하는 고정자의 자장각도가 주파수변환기(11) 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 기계의 시동방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 동기모터(2)의 동일한 자화가 장지순간 및 시동 순간에 유지되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 기계의 시동방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 동기 모터는 영구자석을 이용하여 자화되는 것을 특징으로 하는 에리베이터 기계의 시동방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 이용되는 하중신호(Wg)는 엘리베이터 카하중신호인 것을 특징으로하는 엘리베이터 기계의 시동방법.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 고정자 및/ 또는 회전자의 자장의 각도를 나타내는 데이터가 전기장해에 기인하여 또는 어떤 다른 이유로 인해 부재되는 경우, 모터에는 모터를 정지상태로 유지시키는데 충분한 직류전류가 공급되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 기계의 시동방법.