CN102785989B - 电梯的门控制装置 - Google Patents

Abstract

实施例的电梯的门控制装置在速度控制器（15）与电流控制器（16）之间设置有转矩限制器（21），并具备转矩限制器控制部（22），其在从关门开始加速结束后或经过了全部行程的1/3的定时，将转矩限制器（21）的值从根据门驱动用马达（11）的额定转矩设定的第1限制值切换为设定得比上述第1限制值低的第2限制值。

Description

电梯的门控制装置

技术领域

本发明的实施例涉及对电梯的门（轿厢门）进行开关控制的电梯的门控制装置。

背景技术

高升降行程的电梯中，由于电梯升降通路内与建筑物外的内外气压差而会产生称为气流的风的流向，从电梯的最下层向最上层会产生上升气流。由于该上升气流，会对门板产生风压。此时，作为作用于门板的力的特征，由气流产生的风压在上方楼层，作用于要关闭门的方向（阻止开门），在下方楼层，作用于要打开门的方向（阻止关门）。

其结果，在下方楼层，关门时的夹持保护（过负载检测）容易误工作。这是因为，由于气流，关门时的转矩会上升，会误检测为由乘客被夹造成的过负载状态。反之，在上方楼层，会产生关门时的夹持保护（过负载检测）难以工作的现象。这是因为，由于气流，关门时的转矩会下降，即使乘客处于被夹的状态，也无法正确地检知过负载状态。

这里，以往的过负载检测中，根据门重量、行进阻力计算开关时的行进转矩＝推定转矩，并比较该推定转矩与开关中的实转矩而判定是否为过负载。此时，为了降低乘客被门板夹持时所承受的力，将直至检测出过负载为止的时间（检测延迟）设定得较短（例如40ms左右）。因而，仅仅施加由气流等造成的瞬时外力，也可能误检测为过负载状态即乘客的被夹。

若为了避免上述的因瞬时外力造成的误检测而延长过负载检测的时间，则相对于乘客以外的外力，转矩变大，可实现可靠的关门。但是，在乘客被夹的情况下无法确保安全。进而，存在无法满足法规要求（夹持力150（N）以下：EN标准、GB标准、国内法规）的问题。

发明内容

本发明要解决的课题是提供确保乘客的安全并且在气流等干扰产生时也能够可靠地进行关门工作的电梯的门控制装置。

实施例所涉及的电梯的门控制装置，具备：速度控制部，其输出转矩指令值，使得门驱动用马达的速度追从速度指令；电流控制部，其基于从上述速度控制部输出的上述转矩指令值，控制上述门驱动用马达的电流；转矩限制器，其介于上述速度控制部与上述电流控制部之间，进行对于上述转矩指令值的输出限制；以及转矩限制器控制部，其在从关门开始加速结束后或经过了全部行程的1/3的定时，将上述转矩限制器的值从根据上述门驱动用马达的额定转矩设定的第1限制值切换为设定得比上述第1限制值低的第2限制值。

附图说明

图1是表示第1实施例所涉及的电梯的门控制装置的结构的方框图。

图2是表示本实施例的方式中的关门时的速度模式、过负载检测值与转矩输出的关系的图。

图3是现有方式中的关门时的速度模式、过负载检测值与转矩输出的关系的图。

图4是表示第2实施例所涉及的电梯的门控制装置的结构的方框图。

图5是表示该实施例中的电梯的门控制装置的处理工作的流程图。

图6是表示第3实施例中的电梯的门控制装置的处理工作的流程图。

图7是表示第4实施例所涉及的电梯的门控制装置的结构的方框图。

图8是用于说明该实施例中的转矩限制器的切换条件的图。

图9是表示第5实施例所涉及的电梯的门控制装置的结构的方框图。

图10是表示存储该实施例中的同一升降通路内的其他电梯的干扰转矩的信息的存储部的一例的图。

具体实施方式

以下，参照图面说明实施例。

（第1实施例）

图1是表示第1实施例所涉及的电梯的门控制装置的结构的方框图。另外，图中的D1、D2是减法器。

如图1所示，本实施例的门控制装置中具备：电梯控制装置10、门驱动用马达11、脉冲编码器（PG）12、开关模式输出部13、速度检测器14、速度控制器15、电流控制器16、功率变换器17、电流检测器18。

电梯控制装置10进行包含门控制的电梯全体的控制，这里，对开关模式输出部13输出门开关指令。

门驱动用马达11设置于未图示的轿厢的门（以下，称为轿厢门），通过该驱动用马达11的驱动使轿厢门1进行开关工作。另外，在未图示的乘梯处设置的门（以下，称为乘梯处门）在轿厢的抵达楼层时与轿厢门1配合进行关门工作。

脉冲编码器12安装在该门驱动用马达11的旋转轴等，根据门驱动用马达11的旋转速度，输出脉冲信号。构成速度反馈控制系统，该系统基于该脉冲信号追从预定的开关模式而进行控制。开关模式输出部13接收来自电梯控制装置10的门开关指令，生成开门或关门的速度指令。

另一方面，脉冲编码器12的输出即马达旋转角被提供给速度检测器14，计算门驱动用马达11的实速度。从开关模式输出部13输出的速度指令与实速度的偏差输入于速度控制器15。速度控制器15输出与速度偏差相应的转矩指令。

电流控制器16基于从速度控制器15输出的转矩指令即电流指令与由电流检测器18检测的电流的偏差，生成对于功率变换器17的功率控制指令。功率变换器17根据从电流控制器16输出的功率控制指令，对门驱动用马达11供给所需要的功率。

以上是速度反馈控制系统的基本结构。

在本实施例中，作为用于实现关门时的夹持保护（过负载检测）的构成要素，还具备推定转矩输出部19、过负载判定部20、转矩限制器21、转矩限制器控制部22。

推定转矩输出部19基于门重量M、加速度α、行进阻力F，推定轿厢门1的驱动所需要的转矩。推定转矩为[M×α+F]。

过负载判定部20求出将通过推定转矩输出部19推定的转矩与过负载判定值FX相加而得到的值[M×α+F+FX]，作为过负载检测值，并比较该过负载检测值与实际的转矩指令。结果，在转矩指令高于过负载检测值且在第1检测时间Ta期间该状态持续的情况下，过负载判定部20判定为过负载状态。另外，上述第1检测时间Ta是在现有的过负载检测中使用的时间，为了降低夹持时对乘客施加的转矩，例如设定为40ms左右的非常短的时间。

另外，过负载判定部20若检测出过负载状态，则对开关模式输出部13输出马达停止指令。由此，在开关模式输出部13中，将速度指令设定为零，对门驱动用马达11进行停止控制。进而，对电梯控制装置10发出过负载检测信号。由此，电梯控制装置10对开关模式输出部13输出开门指令，使从关门状态变为停止中的轿厢门1反向动作。

转矩限制器21和转矩限制器控制部22是本实施例的特征部分。转矩限制器21介于速度控制器15与电流控制器16之间，如图2所示具有第1限制值La和设定得比该第1限制值La低的第2限制值Lb，进行对于转矩指令值的输出限制。

第1限制值La相当于现有方式使用的通常的转矩限制器，设定为门驱动用马达11的额定转矩的数倍。第2限制值Lb相当于为了保护关门时乘客被夹而设置的保护用转矩限制器，与加速结束后的推定转矩匹配而设定。

转矩限制器控制部22在从轿厢门1的关门开始经过预定时间或轿厢门1达到了预定位置的定时，更详细地说，在加速结束后或经过了全部行程的1/3的定时，将转矩限制器21的值从第1限制值La切换为第2限制值Lb。

在切换为第2限制值Lb的情况下，若产生气流和/或乘客被夹导致的干扰转矩，则转矩指令被第2限制值Lb限制，不会输出其以上的转矩。

此时，过负载判定部20判别转矩指令是否被第2限制值Lb限制，在预定时间即第2时间Tb期间限制持续的情况下，判定为过负载状态。另外，上述第2时间Tb比现有的过负载检测中使用的第1检测时间Ta长，例如设定为1s左右。

其后的保护工作与现有的过负载检测相同。即，若由过负载判定部20检测出过负载状态，则对开关模式输出部13输出马达停止指令，停止门驱动用马达11。进而，对电梯控制装置10发出过负载检测信号，轿厢门1向开门方向反向工作。

这里，说明本方式与现有方式的过负载检测的不同。

图2及图3是表示关门时的速度模式、过负载检测值与转矩输出的关系的图，图2为本方式，图3为现有方式。

如图3所示，在现有方式中，与加速、定速、减速的各区间无关，转矩限制器21的值一定，设定为额定转矩的数倍（第1限制值La）。从而，始终以过负载检测值（推定转矩+过负载判定值）为基准，检测过负载状态。此时，为了降低乘客被门板（轿厢门1）夹持时所承受的力，将直至检测出过负载为止的时间设定得较短（第1检测时间Ta＝40ms左右）。因而，若施加因气流等导致的瞬时外力，则可能误检测为过负载状态即乘客被夹。

相对于此，如图2所示，在本方式中，在加速结束后或经过了全部行程的1/3的定时，转矩限制器21的值切换为设定得比第1限制值La低的第2限制值Lb。从而，关门工作的后半期间，即使将过负载的检测时间延长（第2检测时间Tb＝1s左右），也由于仅施加到第2限制值Lb为止的力，所以能够确保乘客被门板夹持时的安全。另外，通过延长过负载的检测时间，即使瞬时地施加气流等干扰，也可以不会误检测地可靠地关门。

这样，根据第1实施例，通过在关门时仅在预定区间将转矩限制器的值切换为设定得比第1限制值La低的第2限制值Lb，能够确保乘客的安全，并且在产生气流等干扰时也能够可靠地进行关门工作。

（第2实施例）

接着，说明第2实施例。

在第2实施例中，除了上述第1实施例的结构之外，还根据开门时的干扰转矩推定关门时的干扰转矩，使其反映于转矩限制器的设定。

图4是表示第2实施例所涉及的电梯的门控制装置的结构的方框图。另外，对与上述第1实施例中的图1的结构相同的部分赋予相同符号，并省略其说明。

除了图1的结构之外，还设置干扰转矩推定部23。在第2实施例中，该干扰转矩推定部23具备根据抵达楼层时轿厢门1开门时的行进转矩推定关门时的干扰转矩的功能。

开门时的行进转矩用以下的式表达。

开门时的行进转矩＝行进阻力转矩+加减速转矩+干扰转矩…（1）

由于行进阻力转矩和加减速转矩能够预先计算，所以能够通过上述（1）式求出开门时的干扰转矩。将该开门时的干扰转矩作为关门时的干扰转矩，与保护用转矩限制器（第2限制值Lb）相加，来设定转矩限制器21。

这里，存在开门干扰转矩＝－关门干扰转矩的关系。

转矩限制器＝保护用转矩限制器+关门干扰转矩

在气流产生于开门方向即阻碍关门的方向的情况下，开门干扰转矩为负，关门干扰转矩为正，成为比通常时（无气流的状态）的转矩限制器21的第2限制值Lb大的值。这是因为，由于气流产生于阻碍关门的方向，所以若不提高第2限制值Lb而设定为使关门时的行进转矩呈现为比通常时大的状态，则乘客仅轻触门板便会成为过负载状态，会简单地关门。

反之，在气流产生于关门方向即阻碍开门的方向的情况下，开门干扰转矩为正，关门干扰转矩为负，成为比通常时（无气流的状态）的转矩限制器21的第2限制值Lb小的值。这是因为，由于气流产生于阻碍开门的方向即推进关门的方向，所以若不降低第2限制值Lb而与通常时相比更加限制关门时的行进转矩，则过负载检测延迟，乘客被门板夹持的可能性高。

图5是表示该实施例中的电梯的门控制装置的处理工作的流程图。

干扰转矩推定部23在开门过程中提取干扰转矩，存储于内部存储器（步骤S11）。在关门时，干扰转矩推定部23根据上述存储的开门时的行进转矩，推定关门时的干扰转矩，提供给转矩限制器控制部22（步骤S12）。

这里，如果由干扰转矩推定部23提供的干扰转矩为正（步骤S13的是），则转矩限制器控制部22在关门时提高转矩限制器21的第2限制值Lb（步骤S14）。由此，图2所示的第2限制值Lb比通常时提高，在关门工作的后半期间，以该第2限制值Lb为上限，进行过负载检测。

另一方面，如果由干扰转矩推定部23提供的干扰转矩为负（步骤S13的否），则转矩限制器控制部22在关门时降低转矩限制器21的第2限制值Lb（步骤S15）。由此，图2所示的第2限制值Lb比通常时降低，在关门工作的后半期间，以该第2限制值Lb为上限，进行过负载检测。

这样，根据第2实施例，通过根据开门时的干扰转矩推定关门时的干扰转矩，并反映于转矩限制器的设定，可以在产生气流等干扰的情况下将转矩限制器最优化，进行乘客的安全确保以及可靠的关门工作。

（第3实施例）

接着，说明第3实施例。

在第3实施例中，除了上述第1实施例的结构之外，还在从关门开始直至切换转矩限制器的值为止的期间推定干扰转矩，并反映于转矩限制器的设定。

装置结构与图4同样，因此这里用图6进行说明。

图6是表示第3实施例中的电梯的门控制装置的处理工作的流程图。

在轿厢门1关门时，干扰转矩推定部23推定从该关门开始直至预定期间为止的干扰转矩。从关门开始直至预定期间为止是从关门开始直至切换转矩限制器21的值为止的期间，具体地说，如图2所示，是从关门开始直至加速结束后或经过全部行程的1/3为止的期间。干扰转矩推定部23根据该期间的行进阻力的增减倾向推定干扰转矩，提供给转矩限制器控制部22（步骤S21）。

这里，如果由干扰转矩推定部23提供的干扰转矩为正（步骤S22的是），则转矩限制器控制部22在关门时提供转矩限制器21的第2限制值Lb（步骤S23）。由此，图2所示的第2限制值Lb比通常时提高，在关门工作的后半期间，以该第2限制值Lb为上限，进行过负载检测。

另一方面，如果干扰转矩推定部23提供的干扰转矩为负（步骤S22的否），则转矩限制器控制部22在关门时降低转矩限制器21的第2限制值Lb（步骤S24）。由此，图2所示的第2限制值Lb比通常时降低，在关门工作的后半期间，以该第2限制值Lb为上限，进行过负载检测。

这样，根据第3实施例，通过在关门过程中推定干扰转矩，并反映于转矩限制器的设定，可以在产生气流等干扰的情况下将转矩限制器最优化，进行乘客的安全确保以及可靠的关门工作。

（第4实施例）

接着，说明第4实施例。

在第4实施例中，根据气流的产生期间及楼层，切换转矩限制器。

图7是表示第4实施例所涉及的电梯的门控制装置的结构的方框图。另外，对与上述第2实施例中的图4的结构相同的部分赋予同一符号，并省略其说明。

在第4实施例中，转矩限制器控制部22具备根据升降通路内的气流的产生期间和受气流的影响的楼层，设定转矩限制器21的第2限制值Lb的功能。

即，如图8所示，通常，气流有在冬季产生、在夏季不产生的倾向。从而，设定为在冬季将转矩限制器21的第2限制值Lb增加预定量，在夏季不进行该增加量的设定。此外，在产生气流的情况下，依上方楼层、下方楼层，门板受力的方向不同。具体地说，在下方楼层，力作用于阻碍关门的方向，在上方楼层，力作用于阻碍开门的方向、换言之推进关门的方向。由于在这样的上方楼层和下方楼层门板受力不同，所以根据楼层，使转矩限制器21的第2限制值Lb增减预定量而进行设定。

这里，若将关门时的夏季的“无气流”的第2限制值Lb设为Xs，将冬季的“有气流”的上方楼层的第2限制值Lb设为Xw1，下方楼层的第2限制值Lb设为Xw2，则Xw1＜Xs＜Xw2，冬季的“有气流”的上方楼层的第2限制值Lb设定为最低。

基于图8的转矩限制值的切换指令从电梯控制装置10对转矩限制器控制部22输出。在转矩限制器控制部22中，按照该切换指令，设定关门时的转矩限制器21的第2限制值Lb。

另外，在图8的例子中，作为气流的产生期间，大致分为夏季（例如4月～9月）和冬季（例如10月～3月）2个期间，但是也可以将期间进一步细分，考虑各期间的气流产生量而设定第2限制值Lb。

另外，关于楼层，也可以不大致分为“上方楼层”和“下方楼层”，而按各楼层细分，考虑各个楼层的气流产生量而设定第2限制值Lb。

这样，根据第4实施例，通过根据气流的产生期间及楼层切换转矩限制器，能够进行考虑了气流影响的精度高的关门工作。

另外，在上述第4实施例中，在气流的产生期间及楼层这两方面的条件下进行转矩限制器的切换，但是也可以在至少某一方的条件下切换转矩限制器。

进而，也可以是下述构成：与上述第2或第3实施例组合，在根据气流的产生期间及楼层来切换转矩限制器的基础上，使用在各楼层关门时由干扰转矩推定部23得到的干扰转矩的推定结果来适宜设定第2限制值Lb。

（第5实施例）

接着，说明第5实施例。

在第5实施例中，取得同一升降通路内的其他电梯的干扰转矩的信息，使其反映于本机的电梯的转矩限制器的设定。

图9是表示第5实施例所涉及的电梯的门控制装置的结构的方框图。另外，对与上述第2实施例中的图4的结构相同的部分赋予同一符号，并省略其说明。

在第5实施例中，转矩限制器控制部22具备考虑同一升降通路内的其他电梯的干扰转矩的信息而设定转矩限制器21的第2限制值Lb的功能。

电梯控制装置10从同一升降通路内的其他电梯取得干扰转矩的信息和楼层信息，如图10所示存储于存储部24。然后，本机的电梯在相同楼层关门时，电梯控制装置10将上述存储部24存储的干扰转矩的信息提供给转矩限制器控制部22。由此，在转矩限制器控制部22中，在关门时参照从电梯控制装置10提供的其他电梯的干扰转矩的信息而设定转矩限制器21的第2限制值Lb。

该情况下，不使其他电梯的干扰转矩直接反映于第2限制值Lb的设定，而优选作为由本机具备的干扰转矩推定部23推定的干扰转矩的检验而使用。

即，在转矩限制器控制部22中，按各楼层对其他电梯的干扰转矩与由本机具备的干扰转矩推定部23推定的干扰转矩进行比较，如果两者之差在预定范围内，则将本机的干扰转矩设定为有效而设定第2限制值Lb。另一方面，在两者之差超过预定范围的情况下，即其他电梯的干扰转矩与本机的干扰转矩显著不同的情况下，转矩限制器控制部22将该楼层处的本机的干扰转矩设定为无效，使用其他电梯的干扰转矩来设定第2限制值Lb，或使用在之前楼层推定的干扰转矩来设定第2限制值Lb。

这样，根据第5实施例，通过使同一升降通路内的其他电梯的干扰转矩的信息反映于本机的电梯的转矩限制器的设定，能够在关门时设定更适合的第2限制值Lb而进行关门工作。

根据上述至少一种实施例，通过在关门时在预定的定时切换转矩限制器，能够提供确保乘客的安全并且在气流等干扰产生时也能够可靠地进行关门工作的电梯的门控制装置。

另外，虽然说明了本发明的几种实施例，但是这些实施例是作为例子而提示的，而并不旨在限制发明的范围。这些新实施例能够以各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施例和/或其变形包含于发明的范围和/或主旨，并且包含于权利要求的范围所记载的发明及其均等的范围。

Claims (7)

1.一种电梯的门控制装置，其特征在于，具备：

速度控制部，其输出转矩指令值，使得门驱动用马达的速度追从速度指令；

电流控制部，其基于从上述速度控制部输出的上述转矩指令值，控制上述门驱动用马达的电流；

转矩限制器，其介于上述速度控制部与上述电流控制部之间，进行对于上述转矩指令值的输出限制；

转矩限制器控制部，其在从关门开始加速结束后或经过了全部行程的1/3的定时，将上述转矩限制器的值从根据上述门驱动用马达的额定转矩设定的第1限制值切换为设定得比上述第1限制值低的第2限制值；以及

过负载判定部，其在上述转矩限制器的值为上述第1限制值的情况下，判断上述转矩指令是否高于过负载检测值，且在第1预定时间期间持续高于过负载检测值的情况下，判定为处于过负载状态，在通过上述转矩限制器控制部切换为上述第2限制值的情况下，判断上述转矩指令是否被上述第2限制值限制，且在比上述第1预定时间长的第2预定时间期间限制持续的情况下，判定为处于过负载状态。

2.权利要求1所述的电梯的门控制装置，其特征在于，

在上述过负载判定部判定为处于过负载状态的情况下，使上述门驱动用马达的驱动停止。

3.权利要求1所述的电梯的门控制装置，其特征在于，

还具备干扰转矩推定部，其根据开门时的行进转矩推定关门时的干扰转矩，

其中，上述转矩限制器控制部使由上述干扰转矩推定部推定的干扰转矩反映于上述转矩限制器的设定。

4.权利要求1所述的电梯的门控制装置，其特征在于，

还具备干扰转矩推定部，其从关门开始直至切换上述转矩限制器的值为止的期间中推定关门时的干扰转矩，

其中，上述转矩限制器控制部使由上述干扰转矩推定部推定的干扰转矩反映于上述转矩限制器的设定。

5.权利要求1所述的电梯的门控制装置，其特征在于，

上述转矩限制器控制部考虑升降通路内的气流的产生期间而设定上述转矩限制器。

6.权利要求1所述的电梯的门控制装置，其特征在于，

上述转矩限制器控制部考虑受升降通路内的气流影响的楼层而设定上述转矩限制器。

7.权利要求1所述的电梯的门控制装置，其特征在于，

上述转矩限制器控制部考虑升降通路内的其他电梯的干扰转矩而设定上述转矩限制器。