CN100398426C - 电梯控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种通过切换为减少流过电源系统的电流那样的运行方式来防止电源系统切断的电梯控制装置。在根据轿厢9内的承载重量来改变电梯恒速运行时的速度及加减速运行时的加减速度、进行电梯运行的电梯控制装置中，包括检测供给电梯系统的电源中流过的电流的电流检测装置3、以及在利用电流检测装置检测的电流检测值超过规定值时使电梯的速度或加减速度减少的减速指令装置14。

Description

电梯控制装置

技术领域

本发明涉及可改变恒速运行时的速度及加减速运行时的加减速度的电梯控制装置。

背景技术

在以往的电梯控制装置中，根据轿厢内的承载重量所决定的载荷(以下称为“轿厢载荷”)，在电动机及驱动电动机的电气设备的驱动范围内，改变恒速运行时的速度及加减速运行时的加减速度，通过这样力图充分利用电动机的余力，提高电梯的运行能力。该电梯控制装置具有一种装置，该装置是利用称重装置等来检测轿厢载荷，根据所述轿厢载荷，在电动机的驱动范围内改变加减速运行时的加减速度及恒速运行时的速度，进行以最短时间到达目的楼层的速度模式的运算(参照例如专利文献1)。

[专利文献1]日本专利特开2003-238037号公报(权利要求3-8，图10)

在以往的电梯控制装置中，是将电动机及驱动电动机的电气设备的驱动界限作为限制条件，根据轿厢载荷，对以最短时间到达目的楼层那样的乘坐轿厢在恒速运行时的速度及加减速运行时的加减速度进行设定。这种方式是在轿厢内的承载重量小于能够承载的最大承载量时，充分利用电动机及电气设备的余力，来调整速度及加减速度。通常，虽然是在不超过电动机容量及电气设备容量的范围内进行轿厢速度及加减速度的调整，但由于是根据轿厢载荷的检测来调整速度及加减速度，因此在因某种原因而轿厢载荷的检测值中产生误差时，由于是根据含有误差的检测值来对速度及加减速度进行设定，因此有时电动机或电源系统即使没有余量时，也设定为高的速度及加减速度，结果有的情况下，因过电流而使电源系统切断，或电动机等设备的发热增大等，产生运行能力降低的情况。

本发明正是为了解决有关问题而提出的，其目的在于提供一种电梯控制装置，该电梯控制装置检测电梯运行中流过电源系统的电流值，根据该电流值，调整电梯加减速运行时的加减速度及恒速运行时的速度，通过这样即使在轿厢载荷的检测值中有误差等电梯装置陷于过负载的情况下，也能够检测出该状态，并进而切换为使流过电源系统的电流减少的运行方式，通过这样防止电源系统切断。

发明内容

在本发明有关的电梯控制装置，根据轿厢内的承载重量来改变电梯恒速运行时的速度及加减速运行时的加减速度、进行电梯运行，在这种电梯控制装置中，包括检测供给电梯系统的电源中流过的电流的电流检测装置、以及在利用电流检测装置检测的电流检测值超过规定值时使电梯的速度或加减速度减少的减速指令装置。

本发明能得到一种电梯控制装置，该电梯控制装置是根据流过电源系统的电流值的检测值，调整电梯加减速运行时的电减速度及恒速运行时的速度，通过这样即使在轿厢的检测值中有误差等电源系统中流过过大的电流的情况下，也能够检测出该状态，并进而切换为使流过电源系统的电流减少的运行方式，通过这样防止电源系统切断。其结果，能够将运行能力的降低抑制到最低限度。

附图说明

图1所示为本发明实施形态1的电梯控制装置的系统构成图。

图2为说明本发明实施形态1的电梯控制装置的动作用的流程图。

图3为说明本发明实施形态1的电梯控制装置的动作用的特性图。

图4所示为本发明实施形态1的电梯控制装置的从交流电流流向二极管整流器的输入电流波形的特性图。

[标号说明]

1交流电源

2电源切断装置

3电流检测器

4整流器

5逆变器

6电动机

7速度检测器

8曳引轮

9轿厢

10对重

11轿厢载荷检测装置

12速度模式生成装置

13电动机速度控制装置

14减速指令装置

15钢丝绳

具体实施方式

实施形态1

图1所示为本发明实施形态1的电梯控制装置的系统构成图。

在图1中，交流电源1、电源切断装置2、电流检测器3、整流器4、逆变器5、电动机6、速度检测器7、曳引轮8、轿厢9、对重10、轿厢载荷检测装置11、电动机速度控制装置13及钢丝绳15完成与以往装置同样的动作。本发明的特征在于具有减速指令装置14，另外速度模式生成装置12的某些动作也与以往装置不同。

交流电源1通过电源切断装置2与整流器4连接。电源切断装置2是熔断器或断路器，根据电动机6或逆变器5的容量来选择额定电流值，若流入整流器4的电流超过额定电流，则为了保持电路而将电源切断。整流器4将交流电源1变换为直流，输出给逆变器5。逆变器5由电动机速度控制装置13驱动，使电动机6旋转。曳引轮8与电动机6连接，对曳引轮8通过钢丝绳15设置轿厢9及对重10，使它们上下运动。

电流检测器3是电流传感器等，是检测输入至整流器4的电流值检测装置，其检测值输入至减速指令装置14。

轿厢载荷检测装置11是检测轿厢9内的承载重量的装置，检测值送往速度模式生成装置12。作为轿厢载荷检测装置11有称重装置等。另外，也可以利用根据电动机6的电流值等换算为轿厢载荷等来求得。

速度检测器7是检测电动机6的转速的装置，利用编码器等来实现。另外，速度检测值送往电动机速度控制装置13。

电动机速度控制装置13进行随动控制，使电动机6的转速与利用速度模式生成装置12生成的速度模式一致。前述电动机速度控制装置13是驱动逆变器5的装置，使速度检测器7的检测值与前述速度模式一致，指的是逆变器等的控制程序等。

减速指令装置14根据电流检测器3的电流检测值，在前述电流检测值超过某规定值时，判断为电梯系统的过负荷状态，并向速度模式生成装置12输出减速指令。

速度模式生成装置12是计算驱动电梯的轿厢9或曳引轮8的电动机6的速度模式的装置，根据轿厢载荷，生成在电动机6等构成电梯的设备的驱动范围内调整恒速运行时的速度及加减速运行时的加减速度并以最短时间到达目的楼层的速度模式。速度模式的计算方法例如可以采用前述专利文献1所述的方法等。另外，在利用前述减速指令装置14输入减速指令时，改变速度模式后输出给电动机速度控制装置13，使速度变成小于该时刻输出的恒速运行时的速度。

下面用图2所示的流程图说明根据本发明的电梯控制装置的动作。

首先，若发生召唤轿厢，则在步骤S21利用轿厢载荷检测装置11检测轿厢载荷，并送往速度模式生成装置12。然后在步骤S22中，利用速度模式生成装置12根据前述轿厢载荷的检测值在构成电梯的设备的驱动范围内设定加减速运行时的加减速度及恒速运行时的速度，生成以最短时间到达目的楼层的速度模式，输出给电动机速度控制装置13。在步骤S23中，松开制动器，按照前述速度模式来驱动电动机6，轿厢9开始运行。在步骤S24中，利用电流检测器3将运行中的电流检测值ia送往减速指令装置14。减速指令装置14比较电流检测值ia与规定值Imax，在ia＞Imax时，转移至步骤S25。在步骤S25中，对ia＞Imax的时间进行计数，在它持续规定时间Δt以上时，判断为过负荷状态，并对速度模式生成装置12输出减速指令。在步骤S26中，根据减速指令，速度模式生成装置12将恒速运行时的速度重新设定为比该时刻正在运行的速度要小的速度，通过这样进行电梯减速运行。

图3为说明根据本发明的电梯控制装置的动作用的特性图。

图3的上半部分表示电动机6的转速，下半部分表示利用电流检测器3的电流检测值。在图3中表示因轿厢载荷检测装置11的检测误差等生成有误差的速度模式的情况。在时刻t1，电流检测值ia超过规定的允许值Imax。在电流检测值ia超过规定的允许值Imax的时间特续规定时间Δt的时刻t2，由减速指令装置14将减速指令送往速度模式生成装置12，改变速度模式并开始减速，使得以小于该时刻的恒速运行时的速度ω1的恒定运行时的速度ω2运行。然后，电动机6的转速稳定在速度ω2，停在目的楼层。另外，在时刻t2以后，电动机6的转速稳定在速度ω2时，电流检测值ia也变成允许值以下。

如上所述，在本发明中，在由于过电流而利用电源切断装置2将电源切断之前，通过降低轿厢9的运行速度，能够减少从电源输入的电流，预先防止电源切断。

另外，在电源为三相交流的情况下，若用二极管整流器等进行整流，则由于仅在滤波中容器的电压小于电源电压时才有电流流过，因此若保持原样直接采用电流传感器等电流检测器3的输出，则变成图4那样，难以判断是否是过电流状态。图4所示为一相的每一周期的电流波形。因而，通过例如进行以下那样的处理，就容易进行是否是过电流状态的判断。即，检测三相的电流，根据这些检测结果的绝对值之和作为电流检测值。或者，使前述绝对值之和通过一阶滤波器等滤波器，将该通过的值作为电流检测值。或者，根据三相中的绝对值的最大值作为电流检测值。或者，检测一相，将一阶滤波器等滤波器通过后的值作为电流检测值。或者，检测一相的电流，通过运算求得其规定时间的平均值或规定时间的有效值，来作为电流检测值。

在不用二极管整流器等的情况下，在电流检测器3的输出结果是正弦波时，由于能够容易计算有效值，因此也可以根据有效值作为电流检测值。或者，也可以将峰值作为检测值，将规定的允许值Imax进行峰值换算。

另外，加减速过程中由于电流量暂时增大，因此也可以根据变成恒速运行的时刻的电流检测值进行减速。在这种情况下，从图3的时刻t3起进行计数，在ia＞Imax的期间持续Δt时发出减速指令。

另外，在本实施形态1中，是仅在电流检测值ia超过规定的允许值Imax的状态持续规定的经过时间Δt时发出减速指令的，但也可以一超过允许值就立即发出减速指令。

另外，在本实施形态1中，是将电流检测器3设置在交流电源1与整流器4之间，但也可以设置在整流器4与逆变器5之间，根据流向逆变器的输入电流Iinv(假设为Iinv)，推算流过电源的电流值，并根据该推算值，发出减速指令。例如，在能够检测出逆变器的输入电压(假设为Vinv)时，将Kinv作为某一常数，则从电源供给的电流检测值ia可按下式进行推算。

ia＝Kinv×Vinv×Iinv

本发明除了称重误差以外，在轿厢与导轨的摩擦较大等导致从电动机的产生转矩变换为轿厢速度的变换效率差、即升降通道效率差的情况下也将发挥效果。在这样的情况下，由于流过超过预想的更多的电流，因此容易陷入过电流状态，但利用本发明，由于能够检测过电流状态，电梯控制装置动作而使电流减少，因此能够避免那样的状态。

另外，其它在由于某种理由而使电动机电流或由电源供给的功率超过预想的额定值时，也将发挥效果。

在本实施形态1中，是通过减少恒速运行时的速度来减少电流值的，但也可以具有在加减速运行中检测出过负荷时使加减速度减少的指令，通过以更小的加减速度进行加减速运行，来减少电流。

另外，在利用减速指令进行减速时，也可以不是减速到预先规定的速度为止，而是持续减速达到电流检测值为规定的允许值以下为止，控制在允许值附近的速度。通过这样，由于在必需的最低限度停止减速，因此能够将因减速而导致运行能力的降低抑制在必需的最低限度。另外，在升降通道效率特别差等情况下，即使减速达到预先规定的速度，也有可能电流值没有达到允许值以下，但利用本方式，能够避免那样的现象。

在本实施形态1中，在检测出过电流时，是使其减速后运行到目的楼层，但也可以例如使其减速停在最近楼层。另外，也可以进行使其紧急停止等处理。

实施形态2

在本实施形态2中的特征在于，采用交流电源1供给的电流的推算值来代替采用由电流检测器3产生的电流检测值。推算是在电动机速度控制装置13内进行，将该推算值输出给减速指令装置14，减速指令装置14根据前述推算值，发出减速指令。其它的装置及设备的动作与实施形态1所述的相同。

下面叙述该推算方法。

在控制交流电动机时，一般多采用矢量控制。这时，加在驱动电动机6的逆变器5上的电压分解为磁通方向的d轴及与它正交的q轴方向进行控制。这时，逆变器5供给的功率P近似如下所示表示。

P＝Vd×Id+Vq×Iq+HO

式中，Vd及Vq分别是d轴及q轴方向的电压值或电压指令值，Id及Iq分别是d轴及q轴方向的电流值或电流指令值。另外，HO是将因升降通道效率而引起的损耗换算为功率值的量。用上述功率P，电流的推算值ia可以用下式进行推算。

ia＝Kp×P

式中，系数Kp是从逆变器5产生的功率换算为电源供给的电流值的系数，根据逆变器5及整流器4的变换效率和电源电压值等进行设定。另外，在上述的例子中是将逆变器输出的电压及电流值变换为d轴及q轴，但也可以不进行变换，用交流值进行功率值的运算。

另外，由于Iq与电动机产生的转矩成正比，因此根据由Iq求出的电动机产生的转矩和由速度检测器7得到的电动机的转速ω，也能够如下所示求出逆变器5供给的功率P。

P＝Kr×Kq×Iq×ω+HO

式中，Kq是将Iq换算为电动机产生的转矩的系数。另外，Kr是将单位换算为功率值的系数。

另外，也可以利用转矩检测器(未图示)来检测电动机6产生的转矩。

在本发明中，由于通过推算流过电源的电流值而不需要电流检测器3，因此能够实现更廉价的电梯控制装置。

实施形态3

在本实施形态3中，是对利用减速指令装置14输出减速指令的次数进行计数，在它超过规定次数时，判断为是异常状态，中止根据轿厢载荷来设定恒速运行时的速度及加减速运行时的加减速度，对所有的轿厢载荷设定一律的恒速运行时的速度及加减速运行时的加减速度。再有其特征在于，这是保证不会过电流的实施形态。前述一律的恒速运行时的速度及加减速运行时的加减速度，例如可以选择在轿厢载荷为最大承载时也不会过电流那样的恒速运行时的速度及加减速运行时的加减速度。通常，之所以由电源供给的电流成为过电流，是由于轿厢载荷的检测误差大而设定有误差的速度模式等情况所导致，因此这样的情况经常发生时，比较合理的判断是发生了称重故障等故障，或者是异常状态。因而，根据本发明，能够检测这样的异常状态，进而通过设定不会过负荷的速度模式，能够不使电动机等设备过负荷。另外，也可以采用输出减速指令的比例来代替采用输出减速指令的次数。

另外，也可以在判断为异常状态时，将根据轿厢载荷的恒速运行时的速度及加减速运行时的加减速度值重新设定为比迄今为止设定的值要小的值，进行调速运行。再有，也可以设置存储重新设定的值的装置，而在这次以后采用存储的值进行运行。另外，也可以在即使用前述存储的值输出减速指令时，还进一步重新设定为更小的值，并持续这一过程直到前述减速指令不输出为止，通过这样自动调整为最佳的速度模式。

根据本发明，能够检测称重故障等，进而设定速度模式使得不会过负荷，通过这样能够防止因过负荷而使电梯停止或电源系统切断，能够将运行能力的降低抑制到最低限度。

Claims (4)

1.一种电梯控制装置，根据轿厢内的承载重量来改变电梯恒速运行时的速度及加减速运行时的加减速度、进行电梯运行，其特征在于，包括

检测供给电梯系统的电源中流过的电流的电流检测装置、以及

在利用所述电流检测装置检测的电流检测值超过规定值时判断为电梯系统的超载荷状态，并使电梯的速度或加减速度减少的减速指令装置。

2.如权利要求1所述的电梯控制装置，其特征在于，

减速指令装置进行减速，直到电流检测值小于规定值为止。

3.如权利要求1或2所述的电梯控制装置，其特征在于，

电流检测装置是推算电流值的装置。

4.如权利要求1或2所述的电梯控制装置，其特征在于，

减速指令装置在因电流检测值超过规定值而引起的减速运行次数超过规定次数或比例时，中止根据载荷来改变恒速运行时的速度及加减速运行时的加减速度，利用规定的恒速运行时的速度及加减速运行时的速度进行电梯运行。

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