CN1046720A - 电梯门的控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种通过用电动机驱动联结机构开关电梯门的控制装置，其特征在于，它备有检出所述电梯门位置的检出手段；根据检出的门位置产生所述电动机速度指令的速度指令产生手段；根据所述速度指令对所述电动机计算转矩并产生转矩指令的转矩指令产生手段；根据所述转矩指令变更所述电动机工作参数的变更手段；记忆按照所述门位置的变化的惯性负荷及负荷转矩的变化数据的记忆手段，并把来自所述记忆手段的所述变化数据前馈到所述转矩指令上并与之相加。

Description

本发明涉及电梯门的控制装置，尤其涉及通过联结（リンク）机构驱动的门的控制装置。
图4是在例如特开昭58-125590号公报中所揭示的、具有联结机构的电梯门装置的正面图。图中，1是电梯轿厢的门，2是轿厢的出入口，3是固定在门1上端的门吊架，4是收容该门吊架3的吊架箱，5是安装在该吊架箱4上的导轨，6、7是分别安装在门吊架3上、在导轨5上移动从而引导门1开关的吊架滚子、上推滚子，8是安装在门1上的结合（係合）装置，它与设置在门区域内没有图示的电梯等待处（乘场）门上的结合装置结合，使轿厢门1和电梯等待处门连动。9是设置在吊架箱4上、驱动门1的驱动装置，10是该驱动装置9内藏的门驱动电动机，而11是当由驱动装置9驱动时，开关驱动门1的例如4连的驱动连杆。
图5表示控制具有上述联结机构的门装置的现有的控制装置的一个例子的控制框图。该控制装置是用例如感应电动机IM作为门驱动电动机10、且利用应用了后述的微型计算机的矢量（ベクトル）控制变换器的一个例子。下面，参照图5说明矢量控制变换器的动作原理。通过用二极管堆21整流作为输入电源的例如200V或220V的3相或单相交流电且用平滑电容22平滑，使之产生直流电压。通过由未图示的晶体管、FET（场效应晶体管）、IGBT（绝缘栅双极晶体管）等的开关元件构成的变换器23，把该直流电压变换为正弦波形的电动机电流。此时，通过来自脉冲宽度调制（PWM）脉冲发生器24的脉冲宽度调制脉冲，变换器23中的开关元件受到脉宽调制。由此，控制门驱动电动机10的速度、转矩。通过安装在电动机轴上的脉冲发信机25检出门驱动电动机10的速度。表示已检出速度ωr的信号供给位置计数器31，在这里检出门1的位置1。作为该检出的门位置1的函数，速度指令发生器32产生驱动电动机10的速度指令x。这样产生的速度指令x和检出的速度ωr在第1相加点33相遇，求出速度偏差x-ωr。如果一旦输入该速度偏差x-ωr，速度放大器34计算对门驱动电动机10必要的转矩，产生转矩指令，例如转矩分电流指令iq，以便跟踪（追従）速度指令x。如果输入该转矩分电流指令iq和在定转矩领域通常是一定值的励磁分电流指令id，则差频发生器35产生差额ωs，该差频ωs和检出的速度即ωr在第2相加点相加后，在没有图示的积分器中产生驱动电动机10的磁场旋转角θ＝∫（ωr+ωs）dt。该磁场旋转角θ和分别由电流检出器26、27检出的U相电流Iu＊、V相电流Iv＊，在正弦/余弦发生器37和第1座标变换器38中运算，分离成转矩分电流iq＊和励磁分电流id＊。该分离的转矩分电流iq＊和在上述动作中产生的转矩分电流指令iq在第3相加点39中相遇求出转矩分电流偏差△iq。又，被分离的劢磁分电流id＊和励磁分电流指令id在第4相加点40相遇，求出励磁分电流偏差△id。这些转矩分电流偏差△iq和励磁分电流偏差△id，在第2座标变换器41中运算，求出3相电压指令Vu、Vv、Vw。如果输入这些3相电压指令Vu、Vv、Vw，则PWM脉冲发生器24把PWM脉冲提供给变换器23，使其开关元件动作，由此，把门驱动电动机10的电流、电压、频率等控制在预定值。门驱动电动机10的旋转速度、转矩是由这样的一连串的动作加以控制。在这样的矢量控制变换器中，通常，图5中用虚线围起来的部分42用微型计算机来实施。
然后，说明示于图5的控制装置的问题所在。图6是把图5的控制装置简化后的框图。由目标速度指令r（Z）到控制量（即门驱动电动机10的旋转速度或门1移动速度Y（Z））的传递函数Hr（Z），来自负荷扰动（外乱）W（Z）的传递函数Hw（Z），由简单的自动控制理论分别如下式（1）、（2）所示。
Hr（Z）＝G1（Z）·Gx（Z）/｛1+G1（Z）·Gx（Z）｝（1）
Hw（Z）＝Gx（Z）/｛1+G1（Z）·Gx（Z）｝ （2）
式中，G1（Z）是相当于图5的速度放大器34的补偿要素51，又，Gx（Z）是上述的控制量52。
从式（1）、（2）可以明白，向目标速度的跟踪性和取决于负荷扰动的控制量的误差，就由G1（Z）一个因素决定下来了，要把向目标速度的跟踪性和外部扰动特性双方同时提高是非常难的。顺便说一下，由于电梯的门装置，一般由在图4中说明的联结机构构成，故取决于在门驱动电动机轴上的门位置的惯性负荷的变化如图7所示，在门1的开关过程中产生较大变动。又，虽然没有图示，因为负荷转矩也同样变动大，因而存在补偿要素G1（Z）的调整非常困难的缺点。加之，由于负荷扰动随着最近门的种类的越来越增加也显著变化，因而存在调整非常困难的缺点。
因此，本发明为了解决这些问题而完成，旨在提供一种即使有由联结机构引起的负荷变动以及由门各类不同引起的负荷变动也能做到调整容易，跟踪性良好的电梯门的控制装置。
涉及本发明的电梯控制装置设置记忆根据门的位置而变化的惯性负荷及负荷转矩的变化数据的记忆手段，来自该记忆手段的所述变化数据前馈（フィ-
Figure 901018228_IMG2
フォ-ヮ
Figure 901018228_IMG3
）到电动机的转矩指令上并与其相加。
图2是说明本发明的原理的原理控制框图，图中的由目标速度指令r（Z）到控制量52（即门驱动电动机10的旋转速度或门1的移动速度Y（Z））的传递函数Hr（Z）、根据负荷扰动W（Z）的传递函数Hw（Z）分别由下式（3）、（4）表示。
Hr（Z）＝｛G1（Z）+G2（Z）·Gx（Z）｝/｛1+G1（Z）·Gx（Z）｝ （3）
Hw（Z）＝Gx（Z）/｛1+G1（Z）·Gx（Z）｝ （4）
式中，G2（Z）是前馈补偿要素53。
因而，为了迅速跟踪由联结机构引起的负荷变动，即使按照式（4）设定补偿要素51的G1（Z），通过前馈补偿要素53的G2（Z），可能提高向相对于目标速度指令r（Z）的上述控制量52的Gx（Z）的跟踪性。由于本发明是根据这个控制原理进行的，因而能使种类繁多的电梯门的开关更平滑地、忠实地跟踪所定的速度指令。
图1是本发明的一个实施例的控制框图，图2是本发明的原理控制框图，图3是本发明的简单控制框图，图4是表示电梯门装置的正面图，图5是现有的控制装置中，一般使用的矢量控制变换器的控制框图，图6是图5的控制框图的简易控制框图，图7是表示由联结机构引起的惯性负荷随门位置变化的图。
图中，1是电梯的轿厢门，8是结合装置，10是门驱动电动机，11是驱动连杆，23是变换器，24是脉宽调制脉冲发生器，25是脉冲发信机，31是位置计数器，32是速度指令发生器，34是速度放大器，41是第2座标变换器，53a是第1存贮器，53b是第2存贮器。
又，图中，同一符号表示同一或相当部分。
下面，参照附图叙述本发明的实施例。
图3是按照图2的原理控制框图的本发明的一个实施例的简易控制框图。在控制电梯门的场合，为了一下子
Figure 901018228_IMG4
决定由于门的种类（门的联结机构、门的重量等）及门的位置1不同而引起的惯性负荷、负荷转矩。故把前馈补偿要素53的G2（Z）作为门1的位置1的函数，把惯性修正53a、转矩补偿53b作为前馈，然后加到控制量52即Gx（Z）＝ 1/(J（l）·S) 上，式中，S是拉普拉斯变换。
图1是表示本发明的一个实施例的控制框图。由于前馈补偿要素53以外部分与就图5所说明的相同，故其说明省略，设置对根据来自位置计数器31的门位置1的惯性负荷变化数据进行记忆的第1存贮器53a和对根据门位置1的负荷转矩变化数据进行记忆的第2存贮器53b，把这些来自存贮器的上述数据作为前馈要素加到来自速度放大器34的转矩分电流指令iq上。由于这些运算，通常通过微型计算机42A来实施，因而前馈补偿通过使在微型计算机内部的第1及第2存贮器53a和53b中具有“位置-补偿值数据”的变换值表，用微型计算机42A的软件，容易实现。本发明虽然是对于感应电动机的矢量控制方式进行说明的，但即使在其它初级（一次）电压控制、V/f规定（一定）控制、直流电动机控制中，也可能成为同样的构成。
本发明通过调整补偿要素G1（Z），不仅对由联结机构引起的负荷变动也容易补偿，而且，涉及本发明的电梯的控制装置，由于设置记忆根据门的位置而变化的惯性负荷及负荷转矩的变化数据的记忆手段、把来自该记忆手段的所述变化数据前馈到电动机的转矩指令上并与其相加，因而能收到由门的种类不同引起的负荷变动也能容易补偿的效果。进而，如果利用近年来越来越大容量化的ROM（只读存贮器）把每个机种的补偿数据全部记忆下来，并通过双列插脚开关（ディツプスイツチ）等外部输入，切换补偿数据，则能用于各种电梯门的控制装置，最好忽视负荷扰动使补偿要素G1（Z）跟踪目标速度指令r（Z），对各种电梯门，都能有非常良好的目标跟踪性。

Claims (1)

1、一种通过用电动机驱动联结机构开关电梯门的控制装置，其特征在于，它备有检出所述门的位置的检出手段；根据检出的门位置产生所述电动机的速度指令的速度指令产生手段；为跟踪所述速度指令而计算所述电动机所必要的转矩并产生转矩指令的转矩指令产生手段；根据所述转矩指令变更所述电动机的电流、电压、频率等的变更手段；记忆根据所述门的位置变化的惯性负荷及负荷转矩的变化数据的记忆手段，把来自所述记忆手段的所述变化数据前馈到所述转矩指令上并与之相加。
CN90101822A 1989-04-26 1990-03-30 电梯门的控制装置 Expired CN1018364B (zh)

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