CN101124139B

CN101124139B - 电梯装置

Info

Publication number: CN101124139B
Application number: CN2006800041166A
Authority: CN
Inventors: 上田隆美; 柴田益诚; 酒井雅也
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-04-13
Filing date: 2006-04-13
Publication date: 2012-03-28
Anticipated expiration: 2026-04-13
Also published as: CN101124139A; JPWO2007122676A1; EP2006232B1; EP2006232A2; EP2006232A9; EP2006232A4; US20090283367A1; US7748502B2; JP5068643B2; WO2007122676A1

Abstract

本发明提供一种电梯装置。在该电梯装置中通过多台卷扬机使1台轿厢进行升降。控制卷扬机的电梯控制装置按照每台卷扬机来生成速度指令。而且，在轿厢的加速时，当卷扬机中任1台的电流值达到预先设定的电流设定值时，电梯控制装置将对于达到电流设定值的卷扬机的速度指令也应用于其它卷扬机。

Description

电梯装置

技术领域

本发明涉及通过多台卷扬机使1台轿厢进行升降的电梯装置。

背景技术

在现有的电梯控制装置中，根据轿厢的装载量和移动距离来改变赋予卷扬机的速度模式，调整加速度和最高速度。即，在电动机和逆变器等的驱动设备的允许范围内提高加速度和最高速度，缩短轿厢的行进时间(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2003-238037号公报

但在上述这种现有的电梯控制装置中，当轿厢的装载量的检测误差或行进时的损耗较大时，驱动设备的负担变大。与此相对，如果预测装载量的检测误差或行进时的损耗来确定速度模式，则无法将驱动设备的能力发挥到最大限度。而且，现有的电梯控制装置对1台卷扬机进行控制，无法应用于通过多台卷扬机使1台轿厢进行升降的类型的电梯装置。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而提出的，其目的在于获得一种可以更高效地运转驱动设备，并能够通过多台卷扬机使轿厢稳定行进的电梯装置。

本发明的电梯装置具有轿厢、使轿厢升降的多台卷扬机以及控制卷扬机的电梯控制装置，每台卷扬机具有一台电动机，电梯控制装置在电动机以及驱动电动机的电气设备的允许范围内，以提高轿厢的最高速度和加速度而缩短轿厢的行进时间的方式，来按照每台卷扬机生成速度指令，并且在轿厢加速时，当卷扬机中任意一台的电流值达到预先设定的电流设定值时，将针对达到电流设定值的卷扬机的速度指令也应用于其它的卷扬机。

另外，本发明的电梯装置具有轿厢、使轿厢升降的多台卷扬机以及控制卷扬机的电梯控制装置，每台卷扬机具有一台电动机，电梯控制装置在电动机以及驱动电动机的电气设备的允许范围内，以提高轿厢的最高速度和加速度而缩短轿厢的行进时间的方式，来按照每台卷扬机生成速度指令，并且在轿厢加速时，当施加给卷扬机中任意一台的电压值达到预先设定的电压设定值时，将针对达到电压设定值的卷扬机的速度指令也应用于其它的卷扬机。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的电梯装置的结构图。

图2是表示图1的速度指令生成部的速度指令的生成方法的说明图。

图3是表示基于图1的速度指令变更部的电流值监视的速度指令变更动作的说明图。

图4是表示基于图1的速度指令变更部的电压值监视的速度指令变更动作的说明图。

图5是表示对于图1的逆变器的指令信号的一个例子的说明图。

图6是表示本发明第二实施方式的电梯装置的结构图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的优选实施方式。

第一实施方式

图1是表示本发明第一实施方式的电梯装置的结构图。轿厢1与第1和第2对重2、3通过第1和第2卷扬机4、5而在井道内升降。第1卷扬机4具有第1电动机6、通过第1电动机6而旋转的第1驱动滑轮7、用于检测第1电动机6的旋转速度的第1速度检测器8以及对第1驱动滑轮7的旋转进行制动的第1制动器(未图示)。

第2卷扬机5具有第2电动机9、通过第2电动机9而旋转的第2驱动滑轮10、用于检测第2电动机9的旋转速度的第2速度检测器11以及对第2驱动滑轮10的旋转进行制动的第2制动器(未图示)。可例如使用编码器或者解析器等来作为第1和第2速度检测器8、11。

在第1驱动滑轮7上缠绕有悬挂了轿厢1和第1对重2的多根(图中仅示出1根)第1主绳索12。在第2驱动滑轮10上缠绕有悬挂了轿厢1和第2对重3的多根(图中仅示出1根)第2主绳索13。

经由第1转换器14和第1逆变器15向第1电动机6提供来自电源16的电力。在第1转换器14和第1逆变器15之间连接有第1平滑电容器17。在第1平滑电容器17上并联连接有第1再生电阻18和第1再生开关19。通过第1电流检测器20来检测从第1逆变器15向第1电动机6提供的电流值。

经由第2转换器21和第2逆变器22向第2电动机9提供来自电源23的电力。在第2转换器21和第2逆变器22之间连接有第2平滑电容器24。在第2平滑电容器24上并联连接有第2再生电阻25和第2再生开关26。通过第2电流检测器27来检测从第2逆变器22向第2电动机9提供的电流值。

来自电源16、23的交流电压通过转换器14、21而被转换为直流电压，通过平滑电容器17、24而被平滑。再生电阻18、25将卷扬机4、5在再生运转时所再生的电力作为热而消耗。因此，如果平滑电容器17、24的电压超过了基准值，则再生开关19、26接通，在再生电阻18、25中流过电流。

而且，当再生开关19、26接通时，在再生电阻18、25中流过电流，平滑电容器17、24的电压逐渐下降。然后，当平滑电容器17、24的电压低于规定值时，再生开关19、26断开，停止对再生电阻18、25的通电，平滑电容器17、24的电压停止下降。

这样，通过根据平滑电容器17、24的电压来接通/断开再生开关19、26，从而将对于逆变器15、22的直流输入电压控制在规定范围内。此外，可以例如使用半导体开关来作为再生开关19、26。

通过电梯控制装置31来控制第1和第2逆变器15、22。即，通过电梯控制装置31来控制第1和第2卷扬机4、5的运转。电梯控制装置31具有控制第1卷扬机4的运转的第1卷扬机控制部32、控制第2卷扬机5的运转的第2卷扬机控制部33和速度指令变更部34。

第1卷扬机控制部32具有第1速度指令生成部35、第1速度控制部36和第1电流控制部37。第1速度指令生成部35根据来自层站或者轿厢1内的呼梯登记来生成轿厢1的速度指令、即对第1卷扬机4的速度指令。

第1速度控制部36根据在第1速度指令生成部35生成的速度指令和来自第1速度检测器8的信息，以使第1电动机6的转速与速度指令值一致的方式来运算转矩值并生成转矩指令。

第1电流控制部37根据来自第1电流检测器20的电流检测信号和来自第1速度控制部36的转矩指令来控制第1逆变器15。具体而言，第1电流控制部37将来自第1速度控制部36的转矩指令换算为电流指令值，以使由第1电流检测器20检测到的电流值与电流指令值一致的方式来输出驱动第1逆变器15的信号。

第2卷扬机控制部33具有第2速度指令生成部38、第2速度控制部39和第2电流控制部40。第2速度指令生成部38根据来自层站或者轿厢1内的呼梯登记来生成轿厢1的速度指令、即对第2卷扬机5的速度指令。

第2速度控制部39根据在第2速度指令生成部38生成的速度指令和来自第2速度检测器11的信息，以使第2电动机9的转速与速度指令值一致的方式来运算转矩值并生成转矩指令。

第2电流控制部40根据来自第2电流检测器27的电流检测信号和来自第2速度控制部39的转矩指令来控制第2逆变器22。具体而言，第2电流控制部40将来自第2速度控制部39的转矩指令换算为电流指令值，以使由第2电流检测器27检测到的电流值与电流指令值一致的方式来输出驱动第2逆变器22的信号。

在电流控制部37、40对逆变器15、22的电流控制中使用矢量控制。即，电流控制部37、40根据由转矩指令换算而来的电流指令值和由电流检测器20、27检测出的电动机6、9的电流值以及磁极位置(旋转位置)来运算逆变器15、22应该输出的电压值，对内置于逆变器15、22中的晶体管输出导通/截止的切换模式。

速度指令生成部35、38在驱动设备(电动机6、9以及驱动它们的电气设备)的允许范围内，以尽可能地提高轿厢1的最高速度和加速度而缩短轿厢1的行进时间的方式，来对每个卷扬机4、5生成速度指令。

速度指令变更部34监视从逆变器15、22输入到电动机6、9的电流值和在电流控制部37、40中求出的施加电压值(逆变器指令值)，阻止第1和第2速度指令生成部35、38生成互不相同的速度指令。

具体而言，速度指令变更部34在电动机6、9的加速时，当输入到电动机6、9的电流值中的任一方达到了预先设定的电流设定值时，之后将未达到电流设定值的一侧的速度指令生成部35、38的速度指令值变更为与达到电流设定值的一侧的速度指令生成部35、38所生成的速度指令值相同的值。

而且，速度指令变更部34在电动机6、9的加速时，当在由第1和第2电流控制部37、40求出的施加电压值中的任一方达到了预先设定的电压设定值时，之后将未达到电压设定值的一侧的速度指令生成部35、38的速度指令值变更为与达到电压设定值的一侧的速度指令生成部35、38所生成的速度指令值相同的值。

此处，电梯控制装置31由运算处理部(CPU)、存储部(ROM、RAM和硬盘等)以及具有信号输入输出部的计算机来构成。即，通过计算机来实现速度指令变更部34、速度指令生成部35、38、速度控制部36、39和电流控制部37、40的功能。

图2是表示图1的速度指令生成部35生成速度指令的方法的说明图。在图2中，曲线图(a)表示速度指令值的时间变化的一个例子。曲线图(b)表示与曲线图(a)相对应的加速度的时间变化。曲线图(c)表示从电流控制部37输出的施加电压值的时间变化。曲线图(d)表示输入到电动机6的电流值的时间变化。

在曲线图(a)的速度指令中，例如在时刻t0以加速度率(jerk)j1[m/s³](曲线图(b)的加速度的微分值)来启动电动机6。之后，直到曲线图(d)所示的电流值到达电流设定值I₀的时刻t1为止，一直以加速度率j1[m/s³]来提高加速度。在时刻t1之后使加速度率为0，直到曲线图(c)所示的电压值达到电压设定值V₀的时刻t2为止一直以恒定加速度进行加速。

从时刻t2到时刻t3，以转为平稳恒速行进的方式，以加速度率j2[m/s³]来生成速度指令。在时刻t3之后，通过轿厢1所需的行进距离、预先设定的减速度β[m/s²]、从恒速行进变为减速时的加速度率j3[m/s³]和从恒速行进转为停止行进时的加速度率j4[m/s³]来确定恒速行进的结束时刻t4和行进完成时刻t5而生成速度模式。

上述这样的速度指令的生成方法对于速度指令生成部38也相同。此处，电流设定值I₀和电压设定值V₀被设定为不超过电动机6、9和驱动它们的电气设备的极限允许值、例如电源容量和逆变器15、22的允许电流。

图3是表示基于图1的速度指令变更部34的电流值监视的速度指令变更动作的说明图。在图3中，曲线图(a)表示速度指令值的时间变化的一个例子。曲线图(b)表示第2卷扬机5(第2电动机9)的电流值的时间变化。曲线图(c)表示第1卷扬机4(第1电动机6)的电流值的时间变化。

在曲线图(a)的速度指令中，在时刻t0启动卷扬机4、5，开始加速。之后在时刻t1时，第2卷扬机5的电流值达到电流设定值I₀。与此相对，在时刻t1之后的时刻t2，第1卷扬机4的电流值达到电流设定值I₀。即，在图3的例子中，第2卷扬机5的电流值先于第1卷扬机4达到电流设定值I₀。

由此，速度指令变更部34将第1速度指令生成部35的速度指令值(曲线图(a)的虚线)变更为由第2速度指令生成部38所生成的速度指令值(曲线图(a)的实线)。

图4是表示基于图1的速度指令变更部34的电压值监视的速度指令变更动作的说明图。在图4中，曲线图(a)表示速度指令值的时间变化的一个例子。曲线图(b)表示第2卷扬机5的施加电压值的时间变化。曲线图(c)表示第1卷扬机4的施加电压值的时间变化。

在曲线图(a)的速度指令中，在时刻t0启动卷扬机4、5，开始加速。之后在时刻t2时，第2卷扬机5的施加电压值达到电压设定值V₀。与此相对，在时刻t2之后的时刻t3，第1卷扬机4的施加电压值达到电压设定值V₀。即，在图4的例子中，第2卷扬机5的施加电压值先于第 1卷扬机4达到电压设定值V₀。

在这种电梯装置中，可以不受轿厢1的装载量的检测误差和行进时的损耗的影响，而更高效地运转驱动设备。而且能够防止在对第1和第2卷扬机4、5的速度指令中产生差异，可以通过2台卷扬机4、5来稳定地使轿厢1行进。

而且在上述例子中，虽然通过1台电梯控制装置31来执行第1和第2卷扬机控制部32、33与速度指令变更部34的功能，但也可以分为多个控制装置来执行。

此外，还可以通过各自的速度指令变更部来分别监视电流和电压。

此外，在上述例子中，通过速度指令变更部34来监视在电流控制部37、40中求出的电压值，但也可以监视作为规定时间内的逆变器15、22的开启(ON)时间的比例的占空比值。

此处图5是表示对图1的逆变器15、22的指令信号的一个例子的说明图。随着轿厢1开始行进后速度增加，采样周期T内的逆变器15、22的开启时间的比例也增加。占空比值通过ΔTi/T计算出来，与施加给卷扬机4、5的电压成正比。因此，即使监视卷扬机电流和占空比值也能进行与第一实施方式同样的控制。

第二实施方式

下面，图6是表示本发明的第二实施方式的电梯装置的结构图。在图中，电梯控制装置41具有第1卷扬机控制部32、第2卷扬机控制部33和通信部34。第1速度指令生成部35和第2速度指令生成部38借助通信部42而可以收发信息。

第1速度指令生成部35监视在第1电动机6的加速时由第1电流控制部37求出的施加电压值是否达到电压设定值、以及从第1逆变器15输入到第1电动机6的电流值是否达到电流设定值。

第2速度指令生成部38监视在第2电动机9的加速时由第2电流控制部40求出的施加电压值是否达到电压设定值、以及从第2逆变器22输入到第2电动机9的电流值是否达到电流设定值。

当电流值到达电流设定值时，速度指令生成部35、38将该信息发送到未达到电流设定值的一侧的速度指令生成部35、38。而且，当接收到表示电流值已达到电流设定值的信息时，速度指令生成部35、38将速度指令值变更为与达到电流设定值的一侧的速度指令生成部35、38所生成的速度指令值相同的值。

进而，当电压值达到电压设定值时，速度指令生成部35、38将该信息发送给未达到电压设定值的一侧的速度指令生成部35、38。而且，当接收到表示电压值到达电压设定值的信息时，速度指令生成部35、38将速度指令值变更为与达到电压设定值的一侧的速度指令生成部35、38所生成的速度指令值相同的值。其他结构与第一实施方式相同。

这样，可以构成为速度指令生成部35、38互相收发电流以及电压的监视结果，能够省略第一实施方式中的速度指令变更部34而简化结构。

此外，第二实施方式中的电梯控制装置41的功能既可以通过1个装置来执行，也可以分给多个装置执行。

此外，在上述例子中，与第1和第2卷扬机4、5相对应地使用了转换器14、21和电源16、23，但也可以使用公共的转换器和公共的电源。

此外，本发明还能应用于通过3台以上的卷扬机使1台轿厢进行升降的电梯装置。

此外，在上述例子中，为了便于说明而把加速度率设为常数，但也可以将加速度率设为时间函数，可以实现行进时间的缩短和乘坐感受的改善。

对于挂绳方式并不作特别限定。

此外，主绳索既可以是具有圆形截面的绳索，也可以是具有扁平界面的带状绳索。

另外，在上述例子中，通过计算机来执行第1和第2卷扬机4、5的速度控制，但也可以通过处理模拟电信号的电路来执行第1和第2卷扬机4、5的速度控制。

Claims

1.一种电梯装置，其特征在于，

该电梯装置具有轿厢、使上述轿厢升降的多台卷扬机以及控制上述卷扬机的电梯控制装置，每台卷扬机具有一台电动机，

上述电梯控制装置具有多个速度指令生成部、速度指令变更部，

上述速度指令生成部在电动机以及驱动上述电动机的电气设备的允许范围内，以提高上述轿厢的最高速度和加速度而缩短轿厢的行进时间的方式，来按照每台上述卷扬机生成速度指令，

上述速度指令变更部在上述轿厢加速时，当上述卷扬机中任意一台的电流值或电压值达到预先设定的设定值时，之后将未达到设定值的一侧的速度指令生成部的速度指令值变更为与达到设定值的一侧的速度指令生成部所生成的速度指令值相同的值。

2.一种电梯装置，其特征在于，

上述电梯控制装置具有多个速度指令生成部，

上述速度指令生成部在上述轿厢加速时，当施加给上述卷扬机中任意一台的电压值或电流值达到预先设定的设定值时，将该信息发送到未达到设定值的一侧的速度指令生成部，

而且，当接收到表示电流值或电压值已达到设定值的信息时，上述速度指令生成部将速度指令值变更为与达到设定值的一侧的速度指令生成部所生成的速度指令值相同的值。

3.根据权利要求1或2所述的电梯装置，其特征在于，在上述轿厢加速时，当上述卷扬机的电流值达到电流设定值时，上述电梯控制装置将速度指令中的加速度率变更为0。

4.根据权利要求1或2所述的电梯装置，其特征在于，在上述轿厢加速时，当施加给上述卷扬机的电压值达到电压设定值时，上述电梯控制装置将上述轿厢的行进状态转为恒速行进。