CN102471019B - 电梯装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电梯装置，其能够运用磁极位置估计控制，并且在停止状态及超低速状态下也能够实现较高的停层精度。在采用磁极位置估计控制方式的电梯装置中，其中，该控制方式利用在曳引机(11)的电动机旋转时产生的感应电压来估计磁极位置，对通过曳引机的旋转而被驱动的轿厢进行行进控制，该电梯装置具有：检测器(32)，其设于曳引机的外部，用于检测轿厢的位置或者速度；以及控制部(20)，其根据轿厢的行进速度或者移动位置来判定是否是切换行进状态，在判定为不是切换行进状态的情况下，采用磁极位置估计控制方式进行轿厢的行进控制，在判定为是切换行进状态的情况下，根据检测器的检测结果进行轿厢的行进控制。
Description
技术领域
本发明涉及曳引机的构造简单且提高了停层精度的电梯装置。
背景技术
存在如下的电梯装置：即使在曳引机进行低速驱动的期间也能够控制电动机和制动机构，稳定地驱动绳轮进行救援运转(例如，参照专利文献1)。在该专利文献1的现有技术中，在编码器发生故障时，通过进行磁极位置估计控制来救出乘客。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008－230797号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，现有技术存在以下所述的问题。
该专利文献1的现有的电梯装置采用磁极位置估计方式来改善低速时的精度。但是，在停止状态及超低速状态下，磁极数有限，因而仅采用磁极位置估计方式不能得到停层精度高的电梯装置。
本发明正是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种电梯装置，能够运用磁极位置估计控制，并且在停止状态及超低速状态下也能够实现较高的停层精度。
用于解决问题的手段
本发明的电梯装置采用磁极位置估计控制方式，在该控制方式中，利用在曳引机的电动机旋转时产生的感应电压来估计磁极位置，对通过曳引机的旋转而被驱动的轿厢进行行进控制，该电梯装置具有：检测器，其设于曳引机的外部，用于检测轿厢的位置或者速度；以及控制部，其根据轿厢的行进速度或者移动位置来判定是否是切换行进状态，在判定为不是切换行进状态的情况下，采用磁极位置估计控制方式进行轿厢的行进控制，在判定为是切换行进状态的情况下，根据检测器的检测结果进行轿厢的行进控制。
发明效果
根据本发明的电梯装置，由于具有能够根据轿厢的行进速度或者移动位置切换采用磁极位置估计控制方式的行进控制、和基于设置在曳引机外部的检测器的检测结果进行的行进控制的控制部，由此能够得到运用磁极位置估计控制、并且在停止状态及超低速状态下也能够实现较高的停层精度的电梯装置。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的电梯装置的整体图。
图2是本发明的实施方式1的采用磁极位置估计控制的永磁铁式同步电动机的概念图。
图3是本发明的实施方式1的永久磁铁式同步电机的速度和感应电压的关系示意图。
图4是在本发明的实施方式1的电梯装置中使用的感应型绳索检测仪的概念图。
图5是本发明的实施方式1的电梯速度和感应型绳索检测仪的检测电压的关系示意图。
图6是本发明的实施方式1中以检测速度A行进的检测电压的时间变化示意图。
图7是本发明的实施方式1中以超低速时B行进的检测电压的时间变化示意图。
图8是关于本发明的实施方式1的正常行进时电梯装置的控制方法的说明图。
图9是关于本发明的实施例1的低速行进时的电梯的控制方法的说明图。
图10是表示本发明的实施方式1的绳索检测仪的另一设置示例的图。
图11是本发明的实施方式1的电梯装置的控制切换定时的说明图。
具体实施方式
下面，使用附图来说明本发明的电梯装置的优选实施方式。
实施方式1
图1是本发明的实施方式1的电梯装置的整体图。本实施方式1的电梯装置由以下部分构成：驱动机构部10，其对电梯的轿厢进行升降驱动；控制部20，其进行轿厢的升降控制；以及状态检测部30，其生成进行控制部20的升降控制所需的检测信号。
驱动机构部10具有曳引机11、轿厢12、对重13、绳索14、偏导器轮15和限速器16。另外，曳引机11的电动机是永磁式同步电动机，详细情况没有作出图示，该曳引机11由电动机、绳轮、制动器壳体等构成。在绳轮上卷绕着一端与轿厢12连接、另一端与对重13连接的绳索14。并且，根据需要在绳索14的路径中配置有偏导器轮15。轿厢12通过由电动机驱动绳轮而进行升降动作。制动器对绳轮施加制动力，由此使轿厢12停止，并且，通过释放该制动力，使轿厢12成为自由状态。
并且，状态检测部30包括用于计测轿厢12的速度或者位置的编码器31和绳索检测仪32、用于检测轿厢12的停层位置的门位置检测部33(未图示)和停层板34。
编码器31设于限速器16。绳索检测仪32可以按照图1所示设于井道的中途，也可以按照后面的图10所示设于曳引机11的绳轮部。另外，在图1中，在不进行采用磁极位置估计控制方式的行进控制的情况下，作为用于计测轿厢12的速度或者位置的检测器，示出了编码器31和绳索检测仪32双方，但也可以只采用其中任意一方，还可以采用除此之外的检测器。
门位置检测部33(未图示)设于轿厢12的侧面。另一方面，停层板34设于井道内与各个楼层的层站对应的位置处。于是，随着轿厢12的升降，门位置检测部33检测停层板34，由此能够检测轿厢12的位置是否位于与各个楼层的层站对应的可开门关门位置。
控制部20根据来自状态检测部30的检测信号，进行轿厢12的行进控制。更具体地讲，本实施方式1的电梯采用作为现有技术而示出的专利文献1的“磁极位置估计控制”。基于该“磁极位置估计控制”的行进控制是通过利用在曳引机11的电动机旋转时产生的感应电压来估计磁极位置，由此控制曳引机11的旋转而进行的。
下面，对专利文献1记载的“磁极位置估计控制”的概况进行说明。图2是本发明的实施方式1的采用磁极位置估计控制的永磁式同步电动机的概念图。该电动机具有这样的结构，将在驱动时能检测到的感应电压取入控制部20，由此即使不另行设置编码器31等磁极位置检测，也能够进行行进控制。
但是，如图3所示，如果速度下降，则感应电压低，因而如果成为超低速状态，则使得磁极位置检测变困难。另外，同步电动机的磁极数比编码器31少，数量有限。因此，即使采用磁极位置估计控制进行控制方面的改进，依旧存在精度方面和可靠性方面劣于编码器31的情况。因此，实际上即使在采用磁极位置估计控制的情况下，也难以做到完全不使用编码器。
因此，在本发明的采用磁极位置估计控制的电梯装置中，在基于磁极位置估计控制方式时精度或者可靠性成为问题的状态下，并用利用了检测轿厢的速度或者位置的检测部的另一行进控制，由此实现提高精度和可靠性的行进控制。作为该检测部的一例，下面首先说明采用绳索检测仪32的情况。绳索检测仪32采用当前广为利用的感应型绳索检测仪。
图4是在本发明的实施方式1的电梯装置中使用的感应型绳索检测仪的概念图。该图4所示的感应型绳索检测仪32只要绳索的股线的一部分出现断线等，就形成感应电压的峰值，因而通过监视检测电压达到预定值以上的情况，能够检测断线。
绳索的检查通常由维护人员在维护时期将绳索检测仪32安装在绳索部，并监视检测电压，由此进行是否正常的确认。通常，绳索检测仪32的灵敏度被设定成，使得如图5和图6所示，根据以检查速度A进行行进中的检测电压能够明确检测到断线。
在适合于该检查速度A的灵敏度的行进过程中，虽然能够明确检测到断线，但是没有关注到绳索的股线1脊1脊的检测。此处的检查速度A例如相当于通常行进速度。即，由于绳索股线的间距是毫米单位、非常细小，适合于检查速度A的灵敏度下的检测电压由于股线的脊谷的信号被计测为噪声，因而不适合于位置检测。
另一方面，在超低速时的检测电压中，容易观察到非常细小的股线的间距。因此，在超低速时切换为不关注于断线而适合于绳索的股线1脊1脊的检测的灵敏度，由此如图7所示能够进行股线的脊谷的检测。
于是，考虑利用这些特性，根据行进速度来切换绳索检测仪32的灵敏度。图8和图9是关于本发明的实施方式1的电梯装置的控制方法的说明图。图8对应于通常行进时，图9对应于低速/超低速行进时。
如图8所示，在通常行进时(速度较快时)，根据磁极位置估计控制进行电梯控制，而且绳索检测仪32以断线检测灵敏度(高速用灵敏度)始终进行绳索异常监视。另外，也可以不实施绳索监视。
另一方面，如图9所示，在电梯速度为低速或者超低速的情况下，将绳索检测仪32的灵敏度切换为容易观察到股线的脊谷、而且不会过度检测断线的低速用灵敏度。此时，电梯的行进控制被从磁极位置估计控制切换为利用该绳索检测仪32的信号的控制。
另外，绳索检测仪32的检测方法也可以是利用光的方法。在采用光方式的情况下，通过位置来观察股线的脊谷，因而速度越低越能够准确检测。其结果，能够提高利用该绳索检测仪32的信号的位置控制的精度。并且，除光方式之外，只要是能够检测股线的形状的方式，则也可以是其它的方法。另外，在基于一个灵敏度通过信号处理能够检测从低速到高速的断线而且能够进行股线检测的情况下，则不需要切换灵敏度。
另外，在图1中示出了将绳索检测仪32设于井道中途的示例。但是，绳索检测仪32的设置位置不限于此。图10是表示本发明的实施方式1的绳索检测仪的另一设置示例的图。如该图10所示，也可以将绳索检测仪32设于曳引机11的绳轮部。在这种情况下，能够形成使绳索检测仪32和曳引机11近似为一体的结构，能够缩小空间，并且也能够将该绳索检测仪32作为防止绳索脱离的代用手段。
下面，说明如图8所示的根据磁极位置估计控制进行行进控制时、和如图9所示的利用绳索检测仪信号进行行进控制时的切换定时。图11是本发明的实施方式1的电梯装置的控制切换定时的说明图。
作为第1切换定时，考虑在即将停层之前切换为超低速度的点。即，即将停层之前的超低速度以下的情况相当于进行利用检测部的信号的行进控制的“切换行进状态”。在进行这种切换控制的情况下，在行进控制中采用绳索检测仪32的信号的速度区域被限制为超低速度以下的区域。因此，容易将绳索检测仪32的灵敏度优化设定为适合于超过超低速时的绳索的断线检测的第1检测灵敏度、和适合于超低速以下时的股线的间距检测的第2检测灵敏度这两种灵敏度。其结果，能够从绳索检测仪32取出高质量的信号。
另一方面，作为第2切换定时，可以考虑随着电梯接近停层而从速度控制切换为位置控制的点。即，进行位置控制的情况相当于进行利用检测部的信号的行进控制的“切换行进状态”。在进行这种切换控制的情况下，磁极位置估计控制仅适用于速度控制时，利用绳索检测仪32的信号的行进控制仅适用于位置控制时。其结果，控制系统变简单，能够形成容易实现的控制结构。
在此，在进行基于第2切换定时的切换控制的情况下，将绳索检测仪32的灵敏度优化设定为适合于速度控制时的绳索的断线检测的第1检测灵敏度、和适合于位置控制时的股线的间距检测的第2检测灵敏度这两种灵敏度。
另外，在上述的说明中，在运用磁极位置估计控制的电梯装置中，作为在基于磁极位置估计控制的精度或者可靠性成为问题的控制区域中检测轿厢的速度或者位置的检测部的一例，说明了采用绳索检测仪32的情况。与此相对，在检测部采用编码器31的情况下，虽然不能进行断线的检测，但是由于不需要绳索检测仪32，因而能够缩小空间。并且，与采用绳索检测仪32的情况相比，能够降低成本。另外，这种编码器能够设于限速器6，或者能够作为接触式编码器设于曳引机11的外侧。
另外，在上述的实施方式1中，说明了在预定的切换行进状态下从采用磁极位置估计控制方式的行进控制、切换为基于检测器的检测结果的行进控制的情况。但是，在执行基于一种方式的行进控制的过程中，也能够进行基于另一种方式的速度检测或者位置检测。因此，控制部20能够在执行基于任意一种方式的控制的情况下，始终监视各个控制方式下的检测结果的差(检测速度的差或者检测位置的差)，在达到预定的容许差以上的差的情况下，判定为产生了控制异常。
如上所述，根据实施方式1，电梯装置具有能够根据轿厢的行进速度或者移动位置来判定是否是切换行进状态，并能够切换采用磁极位置估计控制方式的行进控制、和基于设置在曳引机外部的检测器的检测结果的行进控制的控制部。由此，在仅采用磁极位置估计方式而不能实现较高的停层精度的超低速状态等时，通过切换为采用检测器的行进控制，能够实现较高的停层精度。其结果，能够实现运用磁极位置估计控制、并且在超低速状态等时也能够实现较高的停层精度的电梯装置。
标号说明
10驱动机构部；11曳引机；12轿厢；13对重；14绳索；15偏导器轮；16限速器；20控制部；30状态检测部；31编码器；32绳索检测仪；33门位置检测部；34停层板。
Claims (9)
1.一种电梯装置，其采用磁极位置估计控制方式，在该控制方式中，利用在曳引机的电动机旋转时产生的感应电压来估计磁极位置，对通过所述曳引机的旋转而被驱动的轿厢进行行进控制，所述电梯装置具有：
检测器，其设于所述曳引机的外部，在基于磁极位置估计控制的精度或者可靠性成为问题的控制区域中，用于测量所述轿厢的位置或者速度；以及
控制部，其根据所述轿厢的行进速度或者移动位置来判定是否是切换行进状态，在判定为不是所述切换行进状态的情况下，采用所述磁极位置估计控制方式进行所述轿厢的行进控制，在判定为是所述切换行进状态的情况下，根据所述检测器的检测结果进行所述轿厢的行进控制。
2.根据权利要求1所述的电梯装置，其中，
所述控制部与所采用的控制方式无关地，对在采用所述磁极位置估计控制方式的行进控制中使用的检测位置和检测速度、与在基于所述检测器的检测结果的行进控制中使用的检测位置和检测速度进行相互比较，在检测到的位置和速度各自的差分超过预定的容许位置差、容许速度差的情况下，检测为控制异常。
3.根据权利要求1所述的电梯装置，其中，
所述控制部在所述轿厢的行进控制是速度控制状态的情况下，判定为不是所述切换行进状态，而进行采用所述磁极位置估计控制方式的行进控制，在所述轿厢的行进控制是位置控制状态的情况下，判定为是所述切换行进状态，而进行基于所述检测器的检测结果的行进控制。
4.根据权利要求2所述的电梯装置，其中，
所述控制部在所述轿厢的行进控制是速度控制状态的情况下，判定为不是所述切换行进状态，而进行采用所述磁极位置估计控制方式的行进控制，在所述轿厢的行进控制是位置控制状态的情况下，判定为是所述切换行进状态，而进行基于所述检测器的检测结果的行进控制。
5.根据权利要求1所述的电梯装置，其中，
所述控制部在所述轿厢的行进速度超过预定的超低速度的情况下，判定为不是所述切换行进状态，而进行采用所述磁极位置估计控制方式的行进控制，在所述轿厢的行进速度为所述预定的超低速度以下的情况下，判定为是所述切换行进状态，而进行基于所述检测器的检测结果的行进控制。
6.根据权利要求2所述的电梯装置，其中，
所述控制部在所述轿厢的行进速度超过预定的超低速度的情况下，判定为不是所述切换行进状态，而进行采用所述磁极位置估计控制方式的行进控制，在所述轿厢的行进速度为所述预定的超低速度以下的情况下，判定为是所述切换行进状态，而进行基于所述检测器的检测结果的行进控制。
7.根据权利要求1～6中任意一项所述的电梯装置，其中，
所述检测器是检测绳索的股线的检测器。
8.根据权利要求7所述的电梯装置，其中，
所述检测器具有能够独立设定适合于绳索的断线检测的第1检测灵敏度、和适合于股线的间距检测的第2检测灵敏度的功能，
所述控制部在进行采用所述磁极位置估计控制方式的行进控制的情况下，进行基于所述第1检测灵敏度的所述绳索的断线检测，在进行基于所述检测器的检测结果的行进控制的情况下，进行基于所述第2检测灵敏度的行进控制。
9.根据权利要求1～6中任意一项所述的电梯装置，其中，
所述检测器是设于限速器的编码器。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |