CN101337637A - 电梯的门控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供电梯的门控制装置。该电梯的门控制装置在厢门(10)被保持于固定位置的状态下，由电流相位检测部(20)检测门驱动用电机(11)的电流相位(θ)。转矩指令变更部(21)通过根据由该电流相位检测部(20)检测出的电流相位(θ)的变化来判断厢门(10)位移的情况，从而输出增加转矩(T1)来控制对门驱动用电机(11)的保持转矩指令(Tref)。

Description

电梯的门控制装置

技术领域

本发明涉及用于控制电梯的厢门(轿厢侧的门)的开闭动作的门控制装置。

背景技术

在电梯中，向闭门方向施加一定的保持转矩，以使在运行中厢门不打开。但是，当因恶作剧或地震等而向开门方向施加很强的力时，有时抵抗上述保持转矩而厢门打开。在靠近厢门的闭门端处设有门全闭检测SW，若打开到该SW的位置，则电梯紧急停止，发生乘客被关在轿厢内的事故。

这里，为了厢门不被简单地打开，考虑到提高保持转矩。但是，若提高保持转矩，则产生增加这部分电力、并对电机也造成负载等的问题。

过去，作为消除这种问题的技术，例如已知专利文献1。在该专利文献1中公开了：通过位置检测器检测厢门向开门方向进行了位移、并在这时增加控制保持转矩。由此，仅在需要时提高电机的保持转矩，从而抑制电力消耗，并且也抑制电机的负载。

专利文献1：(日本)特开平11-292437号公报

在上述专利文献1中，作为利用特定的设备检测厢门的位移的结构，因此有多余的部件数量增加、成本上升的问题。此外，还有位置检测器错误工作的可能性，也有缺乏可靠性等的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述的问题点而做出的，其目的在于提供一种电梯的门控制装置，能够不需要位置检测用的特别的设备而检测厢门的位移，并对这时的保持转矩进行适当的控制。

本发明的电梯的门控制装置的特征在于，具备：门驱动用电机，用于使厢门开闭动作；电流相位检测部，检测该门驱动用电机的电流相位；及转矩指令变更部，在上述厢门被保持于固定位置的状态下，根据由上述电流相位检测部检测出的电流相位的变化来判断上述厢门位移的情况，控制对上述门驱动用电机的转矩指令。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的电梯的门控制装置的结构的框图。

图2是用于说明该实施方式的门控制装置中设置的门驱动用电机的电流相位的图。

图3是表示该实施方式的门控制装置中设置的转矩指令变更部的结构的图。

图4是表示该实施方式的门控制装置的电流相位和保持转矩指令值的关系的图。

图5是部分地表示本发明的第二实施方式的电梯的门控制装置的结构的框图。

图6是表示该实施方式的门控制装置的电流相位和保持转矩指令值的关系的图。

图7是部分地表示本发明的第三实施方式的电梯的门控制装置的结构的框图。

图8是表示该实施方式的门控制装置的电流相位和基准值的关系的图，是表示提高基准值的状态的图。

图9是表示该实施方式的门控制装置的电流相位和基准值的关系的图，是表示降低基准值的状态的图。

图10是部分地表示本发明的第四实施方式的电梯的门控制装置的结构的框图。

图11是用于说明该实施方式的门控制装置中设置的异常发热保护部的工作的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

(第一实施方式)

图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的电梯的门控制装置的结构的框图。并且，图中的1表示减法器、2表示减法器，3表示加法器。

电梯的厢门(门板)10通过门驱动用电机11的驱动进行开闭动作。设置在该门驱动用电机11的脉冲编码器12的输出信号由电机速度运算部13变换为电机速度，被反馈到速度控制系统。

速度指令输出部14根据预先设定的目标速度来输出速度指令值Vref。速度控制部15基于从电机速度运算部13输出的电机实际速度Vm与从速度指令输出部14输出的速度指令值Vref的速度偏差信号，输出对门驱动用电机11的转矩指令值Tsp。转矩输出切换部16基于该转矩指令值Tsp来输出电流指令值Iref。

此外，电流控制部17控制对电力变换器18的指令，以便从转矩输出切换部16输出的电流指令值Iref和由电流检测部19检测的电机电流一致。由此，从电力变换器18对门驱动用电机11供给所需的电力，厢门10以目标速度向闭门方向或开门方向移动。

另一方面，当厢门10到达闭门端或开门端时，不需要进行速度控制。转矩输出切换部16从速度控制用的转矩指令值Tsp切换为保持转矩指令值Tref，设定为Iref＝Tref。由此，厢门10被保持于全闭位置或全开位置。

以下，假定厢门10保持于全闭位置的状态来进行说明。

通常，作为保持用的转矩指令值Tref，使用一定的转矩T0。因此，当因恶作剧或地震等的较大的晃动而向开门方向施加转矩T0以上的较大的力时，有可能会打开厢门10。

这里，在门驱动用电机11是交流电机的情况下，门驱动用电机11的电流相位随着厢门10的运动而变化。在本实施方式中，有这样的结构：通过监视该电流相位，从而检测厢门10的向开门方向的位移，并比平常时增加保持转矩指令值Tref。

具体地，在转矩输出切换部16的前级设置电流相位检测部20和转矩指令变更部21。电流相位检测部20检测由电流检测部19检测出的电机电流的相位θ。并且，作为电流相位θ的检测方法，有使用脉冲编码器12的方法。

即，若门驱动用电机11旋转，则电流相位θ根据极对数P变化。这时，相对于电机旋转1周，电流相位θ变化P×360°。即，若是P＝1，则如图2所示，在门驱动用电机11旋转1周时，电流相位θ变化360°。因此，如果利用脉冲编码器12等的位置检测器检测门驱动用电机11的旋转位置，则可以根据这时的旋转位置来计算电流相位θ。

转矩指令变更部21监视通过电流相位检测部20检测出的电流相位θ，当电流相位θ向开门方向变化时，控制对门驱动用电机11的转矩指令。该转矩指令变更部21如图3所示，具备用于比较电流相位θ和预先设定为相位变化检测用的基准值θref的比较器31。

并且，即使厢门10关闭在全闭位置，有时厢门10的晃动传递给门驱动用电机11而机构性地发生微小变动。考虑这种门驱动用电机11的机构性的变动，上述基准值θref设定为稍大于全闭位置。

电流相位θ向开门方向变化，若超过基准值θref，则视为厢门10向开门方向位移，从比较器31输出具有规定的值的增加转矩T1。此外，若电流相位θ是基准值θref以下，则增加转矩T1＝0。赋予转矩输出切换部16的保持转矩指令值Tref成为该增加转矩T1和平常时的保持转矩T0的相加值。

以下，参照图4来说明第一实施方式的动作。

图4是表示第一实施方式的电流相位θ和保持转矩指令值Tref的关系的图。

在厢门10位于全闭位置时，门驱动用电机11的电流相位θ没有变化，增加转矩T1＝0。因此，作为保持转矩指令值Tref向转矩输出切换部16赋予平常时的保持转矩T0，厢门10的闭门状态通过该保持转矩T0保持。

这里，若电流相位θ变化、超过预先设定的基准值θref，则视为厢门10向开门方向位移，从转矩指令变更部21输出增加转矩T1。在加法器3中，将平常时的保持转矩T0和增加转矩T1相加，将该相加值作为最终的保持转矩指令值Tref输出给转矩输出切换部16。由此，用比平常时大的力驱动控制门驱动用电机11，厢门10在开门方向上被推回。

此外，若通过保持转矩指令值Tref的增加，厢门10返回全闭位置，电流相位θ变为基准值θref以下，则增加转矩T1＝0，保持转矩指令值Tref返回平常时的保持转矩T0。由此，用平常时的力保持厢门10的闭门状态。

这样，通过监视门驱动用电机11的电流相位，从而不需要位置检测用的特别的设备，就能够检测厢门10的位移。并且，在检测出厢门10的位移时，通过使厢门10的保持转矩比平常时增加，从而防止因恶作剧等而厢门10打开，能够确保电梯的安全性。

(第二实施方式)

接着，对本发明的第二实施方式进行说明。

在上述第一实施方式中，增加转矩T1是一定的值，但在第二实施方式中为根据电流相位θ的变化量可变控制增加转矩T1的值的结构。并且，装置整体的结构与上述第一实施方式的图1相同，所以这里仅对不同部分进行说明。

图5是部分地表示本发明的第二实施方式的电梯的门控制装置的结构的框图。在第二实施方式中，转矩指令变更部21由减法器32、保持转矩控制部33和转矩限制器34构成。

减法器32输出基准值θref与电流相位θ的偏差信号。保持转矩控制部33基于从减法器32输出的基准值θref与电流相位θ的偏差信号，控制保持转矩Tout的值。作为该保持转矩Tout的控制方式，作为反馈控制方式可以使用一般的PI控制。保持转矩Tout通过转矩限制器34输出为增加转矩T1。转矩限制器34具有将从保持转矩控制部33输出的保持转矩Tout抑制为不超过预先设定的限制值Tlim的功能。

以下，参照图6对第二实施方式的动作进行说明。

图6是表示第二实施方式的电流相位θ和保持转矩指令值Tref的关系的图。

与上述第一实施方式同样地，厢门10保持于全闭位置时，若门驱动用电机11的电流相位θ向开门方向变化而超过基准值θref，则视为厢门10向开门方向位移。

这时，设置在转矩指令变更部21的保持转矩控制部33基于基准值θref与电流相位θ的偏差信号对保持转矩Tout的值进行可变控制。这时，控制为电流相位θ的变化量越大，越提高保持转矩Tout的值。并且，通过转矩限制器34设定对保持转矩Tout的限制值Tlim，所以不超过该限制值Tlim而输出。

从保持转矩控制部33输出的保持转矩Tout作为增加转矩T1提供给加法器2。在加法器2中将平常时的保持转矩T0和增加转矩T1相加，将该相加值作为最终的保持转矩指令值Tref输出到转矩输出切换部16。

由此，用比平常时大的力驱动控制门驱动用电机11，厢门10在开门方向上被推回。这时，电流相位θ的变化量越大，即厢门10的打开越大，保持转矩指令值Tref越增加，所以用更大的力量推回厢门10。

这样，根据电流相位θ的变化量可变控制增加转矩T1的值，从而设定与这时的厢门10的打开对应的适当的保持转矩指令值Tref，能够更可靠地抑制厢门10的开门方向的位移。

(第三实施方式)

接着，对本发明的第三实施方式进行说明。

在第三实施方式中，其特征在于，对应电流相位θ的微小变动来可变控制电流相位的基准值θref。并且，装置整体的结构与上述第一实施方式的图1相同，所以仅对不同部分进行说明。

图7是部分地表示本发明的第三实施方式的电梯的门控制装置的结构的框图。与上述第一实施方式的图1的结构不同点在于，追加了电流相位基准变更部35。

该电流相位基准变更部35以在停靠区域之外接通的门区域外信号ODZ和从电流相位检测部20输出的电流相位θ作为输入，基于电梯(轿厢)的运行中的电流相位θ的变化量的峰值，将基准值θref控制为适当的值。

以下，参照图8及图9说明第三实施方式的动作。

图8及图9是表示第三实施方式的电流相位θ和基准值θref的关系的图。图8表示提高基准值θref的状态，图9表示降低基准值θref的状态。

在电梯的轿厢的运行时产生水平方向的振动。因此，厢门10的门板也在水平方向被施加振动，该振动传递到门驱动用电机11发生微小位移，电流相位θ也变化。并且，这时由于是门驱动用电机11机械性地微小位移，所以只是门板晃动，不是实际上打开。

在此，若基准值θref相对于全闭位置的电流相位θ过小，则有可能在电梯的平常运行时增加不必要的保持转矩。反之，若使基准值θref过大，则在厢门10强制性地向打开方向位移时，保持转矩指令值Tref的增加动作不够及时。因此，有可能未图示的全闭检测SW断开、电梯故障。

为了避免该情况，设有将基准值θref更新为适当值的电流相位基准变更部35。该电流相位基准变更部35具有在门区域外信号ODZ接通时对每个规定的期间ta检测电流相位θ的开门方向的变化量的峰值并将其平均值设定为基准值θref的功能。

即，现在如图8所示，假设在规定的期间ta内检测出θ1、θ2、θ3这3个峰值，则(θ1+θ2+θ3)/3的值被设定为基准值θref。并且，作为基准值θref的设定方法，除了取电流相位θ的峰值的平均的方法以外，也可以例如对应规定的期间ta中最高的峰值来设定基准值θref。

在图8的例子中，示出基准值θref比以前增加的情况。另一方面，若厢门10的振动减小，电流相位θ的变化量也减小，则如图9所示地基准值θref减少。

这样设定的基准值θref被提供给转矩指令变更部21。在转矩指令变更部21中，利用该基准值θref进行保持转矩指令值Tref的可变控制。

这样，根据电梯运行中的稳定的电流相位θ的变化，将基准值θref设定为适当的值。因此，通过利用该基准值θref来控制保持转矩指令值Tref，从而能够更可靠地抑制厢门10的开门方向的位移。

(第四实施方式)

接着，对本发明的第四实施方式进行说明。

在图4的实施方式中，具有在重复了保持转矩的增加时对发热的保护功能。并且，装置整体的结构与上述第一实施方式的图1相同，所以这里仅说明不同部分。

图10是部分地示出本发明的第四实施方式的电梯的门控制装置的结构的框图。与上述第一实施方式的图1的结构不同点在于，追加了二次积分部36和异常发热保护部37。

二次积分部36输入保持转矩指令值Tref或电流指令值Iref，按照以下的公式来推算电力变换器18的温度上升。

J＝∫(T1²)dt或者∫(Iref²)dt    ...(1)

在上述式(1)中，T1是增加转矩值，Iref是电流指令值。

此外，异常发热保护部37比较二次积分部36的计算值J和设定值J0，在计算值J超过设定值J0的情况下将增加转矩T1复位为0。

以下，参照图11对第四实施方式的动作进行说明。

图11是用于说明异常发热保护部37的动作的图。因恶作剧等而重复了厢门10的闭门动作时，或者电流相位基准值θref未设定为适当值而过度地增加保持转矩指令Tref等时，在电力变换器18中流过比起平常过大的电流，所以有可能温度异常地上升而内部的半导体元件等发生破损。为了避免这种情况，设有二次积分部36和异常发热保护部37。

二次积分部36根据上述(1)式来计算消耗电力值。该计算值J大致与电力变换器18的温度上升成比例。

这里，在异常发热保护部37中，将对电力变换器18的温度上升加上宽余度的设定值设为J0，比较二次积分部36的计算值J和设定值J0。并且，如图11所示，在计算值J超过设定值J0时，将增加转矩T1复位为0，并且禁止增加转矩T1的输出动作，直到计算值J＝0为止。这期间，J值根据如下的式子减少。

J＝J1-∫(T1²)dt    ...(2)

在上述(2)式中，J1是计算开始时的值，T1是增加转矩的值。

若J＝0，则电力变换器18的温度返回通常的保持转矩输出时的温度。由此，在异常发热保护部37中允许增加转矩T1的输出工作。

这样，在保持转矩指令Tref的增加工作重复时，根据保持转矩指令Tref或电流指令值Iref来推算电力变换器18的温度上升，在到达规定值的情况下，到回到平常温度为止的期间暂时停止保持转矩指令Tref的增加工作，从而可以防止由异常发热引起的设备的破损。

并且，在上述各实施方式中，假定厢门10为闭门的状态而进行了说明，但在厢门10为开门的状态下也同样。即，能够通过基于电流相位来检测厢门10向闭门方向的位移、并增加这时的保持转矩来进行应对，以使厢门10不会因恶作剧而关闭。

总之，本发明不限于上述各实施方式本身，在实施阶段，在不脱离其主旨的范围内，可以将结构要素变形而具体化。此外，通过上述各实施方式公开的多个结构要素的适当的组合可以形成各种方式。例如，也可以从实施方式所示的全部结构要素中省略几个结构要素。进而，也可以适当组合不同实施方式中的结构要素。

根据本发明，通过监视门驱动用电机的电流相位，能够不需要位置检测用的特别的设备而检测厢门的位移，并适当地控制这时的保持转矩。

Claims (5)

1.一种电梯的门控制装置，其特征在于，具备：

门驱动用电机，用于使厢门开闭动作；

电流相位检测部，检测该门驱动用电机的电流相位；及

转矩指令变更部，在上述厢门被保持于固定位置的状态下，根据由上述电流相位检测部检测出的电流相位的变化来判断上述厢门位移的情况，控制对上述门驱动用电机的转矩指令。

2.如权利要求1所述的电梯的门控制装置，其特征在于，

上述转矩指令变更部比较由上述电流相位检测部检测出的电流相位和预先设定的基准值，在上述电流相位超过上述基准值的情况下视为上述厢门位移，使对上述门驱动用电机的转矩指令比平常时增加。

3.如权利要求2所述的电梯的门控制装置，其特征在于，

上述转矩指令变更部根据上述电流相位和上述基准值的偏差量来控制对上述门驱动用电机的转矩指令的增加量。

4.如权利要求2或3所述的电梯的门控制装置，其特征在于，

还具备电流相位基准变更部，该电流相位基准变更部基于上述电梯的运行中的上述电流相位的变化，将上述基准值设定为最佳值。

5.如权利要求2或3所述的电梯的门控制装置，其特征在于，

还具备异常发热保护部，该异常发热保护部推算向上述门驱动用电机提供电力的电力变换器的温度上升，在到达规定值的情况下使上述转矩指令变更部的转矩指令的增加动作暂时停止。

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