CN105377736A - 电梯的控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种电梯的控制装置,能够防止在轿厢停止时在特定相流过较大的电流。为此,电梯的控制装置具有:轿厢位置控制单元(11),其根据轿厢(1)的位置的指令值与实际值之间的偏差,生成轿厢的速度的指令值;轿厢速度控制单元(12),其根据轿厢的速度的指令值与实际值之间的偏差生成转矩电流指令值;以及电流控制单元(13),其根据转矩电流指令值和同步电动机的转子的磁极位置的实际值,控制向同步电动机供给的电流,轿厢位置控制单元具有校正轿厢的位置的指令值的校正单元(20),使得在轿厢停止时同步电动机的转子的磁极位置为使同步电动机的各相中相电流的绝对值最大的相的相电流的绝对值变为最小的磁极位置。

Description

电梯的控制装置
技术领域
本发明涉及电梯的控制装置。
背景技术
以往公知有如下这样的技术:在具有曳引机的电梯的控制装置中,为了在从轿厢的停止状态起的行进起动时实施适当的转矩补偿,即使在轿厢停止中也执行同步电动机的转子角度的运算,其中,该曳引机由永磁式同步电动机驱动而使轿厢升降(例如参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平11-255441号公报
专利文献2:日本特开2003-201073号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,在专利文献1公开的现有的电梯的控制装置中,在使轿厢停止在作为目标的位置时,首先控制向驱动曳引机的同步电动机供给的电流,使轿厢的速度为0。然后,在通过曳引机的制动器使轿厢静止后,使同步电动机的电流为0。因此,在使曳引机的制动器进行动作之前,通过同步电动机的转矩补偿不平衡转矩使轿厢静止。
在通过该同步电动机的转矩使轿厢静止的状态下,同步电动机的转子的磁极位置不变,各相流过的电流值也不变。因此,根据转子的磁极位置,有可能在特定的相流过较大的电流。并且,元件由于这种电流而发热,有可能导致装置的寿命缩短。
本发明正是为了解决这种问题而提出的,其目的在于,提供一种能够防止在轿厢停止时在特定的相流过较大电流的电梯的控制装置。
用于解决问题的手段
本发明的电梯的控制装置具有曳引机,该曳引机由永磁式同步电动机驱动而使轿厢升降,该电梯的控制装置构成为具有:磁极位置检测单元,其检测所述同步电动机的转子的磁极位置的实际值;轿厢位置检测单元,其检测所述轿厢的位置的实际值;轿厢速度检测单元,其检测所述轿厢的速度的实际值;轿厢位置控制单元,其根据所述轿厢的位置的指令值与由所述轿厢位置检测单元检测出的实际值之间的偏差,生成所述轿厢的速度的指令值;轿厢速度控制单元,其根据由所述轿厢位置控制单元生成的所述轿厢的速度的指令值与由所述轿厢速度检测单元检测出的实际值的偏差,生成转矩电流指令值;以及电流控制单元,其根据由所述轿厢速度控制单元生成的转矩电流指令值和由所述磁极位置检测单元检测出的所述同步电动机的转子的磁极位置的实际值,控制向所述同步电动机供给的电流,所述轿厢位置控制单元具有校正单元,其校正所述轿厢的位置的指令值,使得在所述轿厢停止时的所述同步电动机的转子的磁极位置成为使所述同步电动机的各相中相电流的绝对值最大的相的相电流的绝对值变为最小的磁极位置。
或者,本发明的电梯的控制装置具有曳引机,该曳引机由永磁式同步电动机驱动而使轿厢升降,该电梯的控制装置构成为具有:磁极位置检测单元,其检测所述同步电动机的转子的磁极位置的实际值;轿厢位置检测单元,其检测所述轿厢的位置的实际值;轿厢速度检测单元,其检测所述轿厢的速度的实际值;轿厢位置控制单元,其根据所述轿厢的位置的指令值与由所述轿厢位置检测单元检测出的实际值之间的偏差,生成所述轿厢的速度的指令值;轿厢速度控制单元,其根据由所述轿厢位置控制单元生成的所述轿厢的速度的指令值与由所述轿厢速度检测单元检测出的实际值之间的偏差,生成转矩电流指令值;以及电流控制单元,其根据由所述轿厢速度控制单元生成的转矩电流指令值和由所述磁极位置检测单元检测出的所述同步电动机的转子的磁极位置的实际值,控制向所述同步电动机供给的电流,所述磁极位置检测单元具有校正单元,该校正单元将检测出的所述同步电动机的转子的磁极位置的实际值校正为使所述同步电动机的各相中相电流的绝对值最大的相的相电流的绝对值变为最小的磁极位置,所述电流控制单元在所述轿厢的停止控制时,使用由所述校正单元校正后的所述同步电动机的转子的磁极位置,控制向所述同步电动机供给的电流。
或者,本发明的电梯的控制装置具有曳引机,该曳引机由永磁式同步电动机驱动而使轿厢升降,该电梯的控制装置构成为具有:磁极位置检测单元,其检测所述同步电动机的转子的磁极位置的实际值;轿厢位置检测单元,其检测所述轿厢的位置的实际值;轿厢速度检测单元,其检测所述轿厢的速度的实际值;轿厢位置控制单元,其根据所述轿厢的位置的指令值与由所述轿厢位置检测单元检测出的实际值之间的偏差,生成所述轿厢的速度的指令值;轿厢速度控制单元,其根据由所述轿厢位置控制单元生成的所述轿厢的速度的指令值与由所述轿厢速度检测单元检测出的实际值之间的偏差,生成转矩电流指令值;电流控制单元,其根据由所述轿厢速度控制单元生成的转矩电流指令值和由所述磁极位置检测单元检测出的所述同步电动机的转子的磁极位置的实际值,控制向所述同步电动机供给的电流;以及温度检测单元,其检测向所述同步电动机供给电力的逆变器的各相的温度,所述轿厢位置控制单元具有校正单元,其校正所述轿厢的位置的指令值,使得所述轿厢停止时的所述同步电动机的转子的磁极位置成为使所述温度检测单元检测出的温度最高的相的相电流的绝对值变为最小的磁极位置。
或者,本发明的电梯的控制装置具有曳引机,该曳引机由永磁式同步电动机驱动而使轿厢升降,该电梯的控制装置构成为具有:磁极位置检测单元,其检测所述同步电动机的转子的磁极位置的实际值;轿厢位置检测单元,其检测所述轿厢的位置的实际值;轿厢速度检测单元,其检测所述轿厢的速度的实际值;轿厢位置控制单元,其根据所述轿厢的位置的指令值与由所述轿厢位置检测单元检测出的实际值的偏差,生成所述轿厢的速度的指令值;轿厢速度控制单元,其根据由所述轿厢位置控制单元生成的所述轿厢的速度的指令值与由所述轿厢速度检测单元检测出的实际值之间的偏差,生成转矩电流指令值;电流控制单元,其根据由所述轿厢速度控制单元生成的转矩电流指令值和由所述磁极位置检测单元检测出的所述同步电动机的转子的磁极位置的实际值,控制向所述同步电动机供给的电流;以及温度检测单元,其检测向所述同步电动机供给电力的逆变器的各相的温度,所述磁极位置检测单元具有校正单元,将所检测出的所述同步电动机的转子的磁极位置的实际值校正为使由所述温度检测单元检测出的温度最高的相的相电流的绝对值变为最小的磁极位置,所述电流控制单元在所述轿厢的停止控制时,使用由所述校正单元校正后的所述同步电动机的转子的磁极位置,控制向所述同步电动机供给的电流。
发明效果
本发明的电梯的控制装置发挥能够防止在轿厢停止时特定的相流过较大电流的效果。
附图说明
图1是示意性示出本发明的实施方式1的电梯的控制装置的整体结构的框图。
图2是用于说明本发明的实施方式1的电梯的控制装置的动作原理的图。
图3是示意性示出本发明的实施方式2的电梯的控制装置的整体结构的框图。
图4是示意性示出本发明的实施方式3的电梯的控制装置的整体结构的框图。
具体实施方式
按照附图说明本发明。在各个附图中相同的标号表示相同的部分或者相当的部分,并适当简化乃至省略其重复说明。
实施方式1
图1及图2涉及本发明的实施方式1,图1是示意性示出电梯的控制装置的整体结构的框图,图2是用于说明电梯的控制装置的动作原理的图。
如图1所示,在未图示的电梯的井道内设置有轿厢1。轿厢1由未图示的导轨引导着在井道内升降。主绳索3的一端与轿厢1的上端连接。主绳索3的另一端与对重2的上端连接。对重2升降自如地设置在井道内。
主绳索的中间部被绕挂在设于井道顶部的曳引机4的驱动绳轮上。这样,轿厢1和对重2通过主绳索3被吊挂成在井道内沿彼此相反的方向升降的吊瓶状。
曳引机4由永磁式同步电动机5驱动。同步电动机5具有转子和定子(均未图示)。转子被设置成能够以旋转轴为中心旋转。在转子的外周配置有永久磁铁。定子以从外侧围起转子外周的永久磁铁的方式配置成圆环状。定子具有被卷绕于铁芯的周围的线圈。
通过在定子的线圈中流过电流,定子成为电磁铁而生成磁场。在同步电动机5的旋转驱动时控制在定子的线圈中流过的电流,由此通过定子生成旋转磁场。于是,转子借助于由定子生成的旋转磁场的作用,在定子的内侧以旋转轴为中心进行旋转。
同步电动机5的旋转动作由控制装置6控制。控制装置6通过调节向同步电动机5供给的电力,来控制同步电动机5的旋转动作。如前面所述,同步电动机5驱动曳引机4的动作。通过曳引机4的动作使轿厢1升降。即,控制装置6通过控制同步电动机5的动作,来控制曳引机4的动作,进而控制轿厢1的升降。
随着同步电动机5的转子相对于定子的磁极位置的移动,从编码器7输出脉冲信号。控制装置6根据从该编码器7输出的脉冲信号控制同步电动机5的动作。
同步电动机5具有磁极位置运算器8、轿厢速度运算器9、轿厢位置运算器10、轿厢位置控制器11、轿厢速度控制器12、电流控制器13、逆变器14和存储部15。
磁极位置运算器8根据从编码器7输出的脉冲信号,运算同步电动机5的转子相对于定子的磁极位置。即,由编码器7和磁极位置运算器8构成检测同步电动机5的转子的磁极位置的实际值的磁极位置检测单元。
轿厢速度运算器9根据从编码器7输出的脉冲信号运算轿厢1的速度。轿厢速度运算器9首先根据编码器7的脉冲信号,求出同步电动机5的每单位时间的转数、即曳引机4的每单位时间的转数。接着,轿厢速度运算器9使用已知的曳引机4的驱动绳轮的直径,根据曳引机4的每单位时间的转数求出每单位时间的主绳索3的移动量。
并且,轿厢速度运算器9通过使用已知的该电梯的绕绳比,求出每单位时间的轿厢1的移动量即轿厢1的速度。这样,由编码器7和轿厢速度运算器9构成检测轿厢1的速度的实际值的轿厢速度检测单元。
轿厢位置运算器10根据从编码器7输出的脉冲信号,运算轿厢1的位置。轿厢位置运算器10利用与轿厢速度运算器9求出轿厢1的速度相同的方法,求出轿厢1的速度。然后,轿厢位置控制器11通过累计求出的轿厢1的速度,而求出轿厢1的移动量。
如果预先设定轿厢1在井道内的基准位置,则轿厢位置运算器10能够求出轿厢1相对于该基准位置的移动量即轿厢1在井道内的位置。这样,由编码器7和轿厢位置运算器10构成检测轿厢1的位置的实际值的轿厢位置检测单元。
轿厢位置控制器11根据轿厢1的位置的指令值与轿厢位置运算器10运算出的轿厢1的位置的实际值之间的偏差,生成轿厢1的速度的指令值。此时,以使轿厢1的位置的指令值与实际值之间的偏差接近0的方式,即,使轿厢1的位置的实际值追随指令值的方式,决定生成的轿厢1的速度的指令值。
轿厢速度控制器12根据由轿厢位置控制器11生成的轿厢1的速度的指令值、与轿厢速度运算器9检测出的轿厢1的速度的实际值之间的偏差,生成转矩电流指令值。此时,以使轿厢1的速度的指令值与实际值之间的偏差接近0的方式,即,使轿厢1的速度的实际值追随指令值的方式,决定生成的转矩电流指令值。
电流控制器13根据由轿厢速度控制器12生成的转矩电流指令值、和由磁极位置运算器8运算出的同步电动机5的转子的磁极位置的实际值,控制向同步电动机5供给的电流。更具体地讲,电流控制器13考虑同步电动机5的转子的磁极位置的实际值,生成诸如使同步电动机5能够输出转矩电流指令值所指定的转矩的PWM指令值。另外,PWM是PulseWidthModulation(脉冲宽度调制)的简称。
逆变器14依照由电流控制器13生成的PWM指令值向同步电动机5供给电力。更具体地讲,逆变器14将未图示的商用三相交流变换为来自电流控制器13的PWM指令值所指示的电压及频率,并提供给同步电动机5。即,逆变器14通过VVVF(VariableVoltageVariableFrequency:可变电压/可变频率)控制,使同步电动机5以期望的转矩及期望的转数(速度)进行动作。这样,控制装置6控制同步电动机5的动作,使得轿厢1朝向指令值所指定的位置行进。
下面,说明与使轿厢1在某个楼层停止时的控制(以下称为“轿厢1的停止控制”)特别相关的结构。首先,在控制装置6具有的存储部15中预先存储有轿厢1停止的各楼层的平层位置。
在轿厢1的停止控制中,磁极位置运算器8从存储部15取得作为目标的停止楼层的平层位置。并且,首先生成用于指定作为目标的停止楼层的平层位置的轿厢1的位置的指令值。
在轿厢位置控制器11设有轿厢停止位置校正部20。轿厢停止位置校正部20使用由磁极位置运算器8运算出的同步电动机5的转子的磁极位置的实际值,校正轿厢1的位置的指令值。关于该轿厢停止位置校正部20对轿厢1的位置的指令值的校正,参照图2进行说明。
如前面所述,在此向同步电动机5供给的电力是三相交流电。三相交流电具有U相、V相及W相这三个相。在图2的上侧示出的图是U相、V相及W相的电流(相电流)的矢量图。在图2的下侧示出的图是U相、V相及W相的电流(相电流)的波形图。如该图2所示,例如在U相的磁极位置为0度时,U相的相电流达到最大。
轿厢停止位置校正部20校正轿厢的位置的指令值,使得在轿厢1停止时同步电动机5的转子的磁极位置成为使同步电动机5的各相中相电流的绝对值最大的相的相电流的绝对值变为最小的磁极位置。
关于同步电动机5的各相中相电流的绝对值最大的相的相电流的绝对值变为最小的情况,在图2的具体例中进行说明。如该图2所示,假设在U相的磁极位置为0度时,U相的相电流达到最大,在U相的磁极位置为30度、90度、150度、210度、270度及330度时,成为“同步电动机5的各相中相电流的绝对值最大的相的相电流的绝对值变为最小的情况”。
对如上所述的轿厢位置控制器11生成轿厢1的位置的指令值、和轿厢停止位置校正部20对指令值的校正进行进一步的详细说明。首先,在设作为目标的停止楼层的平层位置为X1、当前的轿厢位置为X0时,轿厢1的位置的变化量ΔX能够用下面的式(1)表示。
ΔX=X1-X0……(1)
接着,在设该电梯的绕绳比为N、曳引机4的驱动绳轮的直径为D、同步电动机5的极对数为P时,轿厢1的位置变化了ΔX时的磁极位置的变化量Δθ能够用下面的式(2)求出。
Δθ=(2π×N×P)×ΔX/(π×D)……(2)
然后,在设当前的磁极位置为θ0时,轿厢1在作为目标的停止楼层的平层位置X1停止时的磁极位置θ1能够用下面的式(3)求出。
θ1=θ0+Δθ……(3)
轿厢停止位置校正部20决定校正θ1后的磁极位置θ1’,使得轿厢1停止时的磁极位置成为前述的“使同步电动机5的各相中相电流的绝对值最大的相的相电流的绝对值变为最小的情况”。该θ1’的U相的磁极位置是30度、90度、150度、210度、270度及330度中任意一个位置。
接着,轿厢停止位置校正部20使用决定出的θ1’,根据下面的式(4)计算轿厢1的停止位置的校正量Xa。
Xa=(π×D)×(θ1’-θ1)/(2π×N×P)……(4)
然后,轿厢停止位置校正部20使用这样计算出的校正量Xa,根据下面的式(5)计算轿厢1的校正后的在作为目标的停止楼层的停止位置X1’。
X1’=X1+Xa……(5)
这样,轿厢停止位置校正部20将关于轿厢1的位置的原来的指令值X1校正为指令值X1’。轿厢位置控制器11根据校正后的轿厢1的位置的指令值,生成轿厢1的速度的指令值。并且,根据所生成的轿厢1的速度的指令值进行轿厢1的停止控制。
这样,轿厢1依照校正后的指令值X1’停止时的同步电动机5的磁极位置为θ1’。即,轿厢1停止时的同步电动机5的U相的磁极位置为30度、90度、150度、210度、270度及330度中任意一个位置。因此,在轿厢1停止时同步电动机5的各相中相电流的绝对值最大的相的相电流的绝对值变为最小。
另外,也可以在存储部15中预先存储各个停止楼层的平层位置X1、以及轿厢1位于各停止楼层的平层位置X1时的同步电动机5的转子的磁极位置θ1。如此将不再需要每当校正指令值时进行的使用式(2)和式(3)的运算,能够削减运算量。
另外,优选的是,轿厢停止位置校正部20在决定校正后的磁极位置θ1’时,从U相的磁极位置为30度、90度、150度、210度、270度及330度中、确定与存储在存储部15中的同步电动机5的转子的磁极位置θ1之差为最小的磁极位置,将该确定出的磁极位置设为θ1’。
根据式(4)也可知晓,轿厢1的位置的指令值的校正量Xa与θ1’和θ1之差(θ1’-θ1)成比例。因此,通过使θ1’与θ1之差为最小,能够使停止楼层原来的平层位置与实际的停止位置之差为最小。
如上所述构成的电梯的控制装置是具有由永磁式同步电动机5驱动而使轿厢1升降的曳引机4的电梯的控制装置。该电梯的控制装置具有:轿厢位置控制器11,其根据轿厢1的位置的指令值与实际值之间的偏差,生成轿厢1的速度的指令值;轿厢速度控制器12,其根据所生成的轿厢1的速度的指令值与实际值之间的偏差,生成转矩电流指令值;以及电流控制器13,其根据所生成的转矩电流指令值和同步电动机5的转子的磁极位置的实际值,控制向同步电动机5供给的电流。
另外,轿厢位置控制器11还具有轿厢停止位置校正部20,轿厢停止位置校正部20校正轿厢1的位置的指令值,使得在轿厢1停止时同步电动机5的转子的磁极位置成为使同步电动机5的各相中相电流的绝对值最大的相的相电流的绝对值变为最小的磁极位置。
因此,能够将轿厢停止时的同步电动机的磁极位置调节为不流过偏向于特定相的直流电流的磁极位置。即,能够抑制在轿厢停止时由于在特定相中流过较大的电流而引起的元件发热。因此,能够防止元件的寿命缩短。
实施方式2
图3涉及本发明的实施方式2,是示意性示出电梯的控制装置的整体结构的框图。
前述的实施方式1通过校正轿厢位置的指令值来调节轿厢的停止控制时的磁极位置。与此相对,在此说明的实施方式2通过校正磁极位置运算器的运算结果来调节轿厢的停止控制时的磁极位置。
即,如图3所示,在该实施方式2中,磁极位置运算器8具有磁极位置校正部21。该磁极位置校正部21校正由磁极位置运算器8运算出的同步电动机的转子的磁极位置的实际值。
更具体地讲,磁极位置校正部21进行如下校正:将根据编码器7的脉冲信号运算出的同步电动机5的转子的磁极位置θ2置换为使同步电动机5的各相中相电流的绝对值最大的相的相电流的绝对值变为最小的磁极位置θ2’。
再次使用在实施方式1中说明的图2的示例,假设在U相的磁极位置为0度时,U相的相电流达到最大,使同步电动机5的各相中相电流的绝对值最大的相的相电流的绝对值变为最小的磁极位置θ2’的、U相的磁极位置为30度、90度、150度、210度、270度及330度中的任意一个磁极位置。
在轿厢1的停止控制时,电流控制器13使用由磁极位置校正部21校正后的同步电动机5的转子的磁极位置,生成用于控制向同步电动机供给的电流的PWM指令值。
这样,依照校正后的磁极位置θ2’,轿厢1停止时的同步电动机5的磁极位置为θ2’。即,轿厢1停止时的同步电动机5的U相的磁极位置为30度、90度、150度、210度、270度及330度中的任意一个位置。因此,在轿厢1停止时同步电动机5的各相中相电流的绝对值最大的相的相电流的绝对值变为最小。
其中,磁极位置校正部21对磁极位置的校正,仅在轿厢1的停止控制时进行即可。因此,也可以是,磁极位置校正部21仅在轿厢1的位置位于作为目标的停止楼层的平层位置、且轿厢1的速度为0时,将磁极位置θ2校正为θ2’。
在这种情况下,由于使用轿厢1的当前的位置和速度,因而将由轿厢位置运算器10检测出的轿厢1的位置的实际值和由轿厢速度运算器9检测出的轿厢1的速度的实际值输入磁极位置运算器8。
另外,也可以是,磁极位置校正部21对磁极位置的校正,仅在轿厢1的位置位于作为目标的停止楼层的平层位置±α、且轿厢1的速度为±β时进行。其中,α和β分别是预先设定的规定值。
另外,优选的是,磁极位置校正部21使θ2’平滑地变化,使得校正后的磁极位置θ2’与根据脉冲信号运算出的同步电动机5的转子的磁极位置θ2之差与检测出的同步电动机的转子的磁极位置的实际值之差,随着时间经过而逐渐增大。
在按照时序不连续地进行从θ2向θ2’的校正时,在转矩控制中使用的磁极位置不连续地变化,有可能产生转矩脉动等不稳定的状态。因此,通过从θ2向最终的θ2’平滑地变化,能够避免这种不稳定的状态。
另外,优选的是,磁极位置校正部21在决定校正后的磁极位置θ2’时,从U相的磁极位置为30度、90度、150度、210度、270度及330度的磁极位置中、确定与根据脉冲信号运算出的同步电动机5的转子的磁极位置θ2之差为最小的磁极位置,将该确定出的磁极位置设为θ2’。通过减小磁极位置的校正量(θ2’-θ2),能够将对转矩电流控制带来的影响控制为最小限度。
另外,其它的结构原则上与实施方式1相同,省略其详细说明。但是,在实施方式1中具有预先存储停止楼层的平层位置的存储部15,但在该实施方式2中不需要具备这样的存储部15。
如上所述构成的电梯的控制装置具有曳引机4,该曳引机4由永磁式同步电动机5驱动而使轿厢1升降。该电梯的控制装置具有:轿厢位置控制器11,其根据轿厢1的位置的指令值与实际值之间的偏差,生成轿厢1的速度的指令值;轿厢速度控制器12,其根据所生成的轿厢1的速度的指令值与实际值之间的偏差,生成转矩电流指令值;以及电流控制器13,其根据所生成的转矩电流指令值和同步电动机5的转子的磁极位置的实际值,控制向同步电动机5供给的电流。
另外,磁极位置运算器8具有磁极位置校正部21,该磁极位置校正部21校正所检测出的同步电动机5的转子的磁极位置的实际值,使得成为使同步电动机5的各相中相电流的绝对值最大的相的相电流的绝对值变为最小的磁极位置,电流控制器13在轿厢1的停止控制时,使用由磁极位置校正部21校正后的同步电动机5的转子的磁极位置,控制向同步电动机5供给的电流。
因此,能够将轿厢停止时的同步电动机的磁极位置调节为不流过偏向于特定相的直流电流的磁极位置,能够发挥与实施方式1相同的效果。
实施方式3
图4涉及本发明的实施方式3,是示意性示出电梯的控制装置的整体结构的框图。
在此说明的实施方式3是如下这样的方式:检测逆变器中的各相的温度,根据所检测出的温度决定轿厢的停止控制时的磁极位置。
即,如图4所示,在该实施方式3中,控制装置6具有温度检测器16。该温度检测器16检测逆变器14的各相的温度。轿厢位置控制器11与实施方式1一样具有轿厢停止位置校正部20。轿厢停止位置校正部20根据由温度检测器16检测出的逆变器14的各相的温度,校正轿厢1的位置的指令值。
更具体地讲,首先,轿厢停止位置校正部20根据由温度检测器16检测出的逆变器14的各相的温度,决定轿厢1停止时的同步电动机5的转子的磁极位置。并且,根据所决定的磁极位置求出轿厢1的停止位置的校正量,而校正轿厢1的位置的指令值。
此时,轿厢停止位置校正部20将由温度检测器16检测出的温度最高的相的相电流的绝对值变为最小的磁极位置,决定为轿厢1停止时的同步电动机5的转子的磁极位置。
具体地讲,例如假设在轿厢1行进前的时刻、或者轿厢1到达作为目标的停止楼层的时刻等作为预先设定的基准的时刻,各相的温度的关系为U相>V相>W相。
在这种情况下,使温度最高的U相的相电流的绝对值相比其它的相为最小。并且,使温度最低的W相的相电流的绝对值相比其它的相为最大。因此,求出使相电流的绝对值满足U相<V相<W相的关系的磁极位置,根据该求出的磁极位置校正轿厢1的位置的指令值。另外,以图2的示例来说,满足U相<V相<W相的关系的U相的磁极位置在90度~120度之间。
在该实施方式3中,也与实施方式1一样具有存储部15,在存储部15中预先存储各个停止楼层的平层位置及轿厢1位于各停止楼层的平层位置时的同步电动机5的转子的磁极位置。通过使用这样的存储在存储部中的信息,能够削减轿厢位置控制器11及轿厢停止位置校正部20的运算量。
另外,优选的是,轿厢停止位置校正部20决定校正后的磁极位置,使得相对于校正前的磁极位置的校正量为最小。即,优选的是,轿厢停止位置校正部20确定由温度检测器16检测出的温度最高的相的相电流的绝对值变为最小、而且与校正前的磁极位置之差为最小的磁极位置,根据该确定出的磁极位置校正轿厢1的位置的指令值。
其它结构与实施方式1一样,省略其详细说明。另外,在此说明了与实施方式1一样的、轿厢位置控制器11具有轿厢停止位置校正部20的结构。但是,该实施方式3也能够适用于与实施方式2一样的、磁极位置运算器8具有磁极位置校正部21的结构。
在磁极位置运算器8具有磁极位置校正部21的结构中,磁极位置校正部21根据由温度检测器16检测出的逆变器14的各相的温度,校正根据脉冲信号运算出的磁极位置。更具体地讲是进行如下的校正:将根据脉冲信号运算出的磁极位置置换为使温度检测器16检测出的温度最高的相的相电流的绝对值变为最小的磁极位置。
并且,优选的是,在这种情况下,磁极位置校正部21使磁极位置的校正量随着时间经过而逐渐增大,使校正后的磁极位置平滑地变化。
另外,在此说明了为检测各相的温度而对逆变器14设置温度检测器16的情况。关于这一点,也可以根据同步电动机5的各相的电流值来估计各相的温度,使用该估计出的温度决定轿厢1停止时的磁极位置。
如上所述构成的电梯的控制装置具有曳引机4,该曳引机4由永磁式同步电动机5驱动而使轿厢1升降。该电梯的控制装置具有:轿厢位置控制器11,其根据轿厢1的位置的指令值与实际值之间的偏差,生成轿厢1的速度的指令值;轿厢速度控制器12,其根据所生成的轿厢1的速度的指令值与实际值之间的偏差,生成转矩电流指令值;电流控制器13,其根据所生成的转矩电流指令值和同步电动机5的转子的磁极位置的实际值,控制向同步电动机5供给的电流;以及温度检测器16,其检测向同步电动机5供给电力的逆变器的各相的温度。
并且,轿厢位置控制器11根据由温度检测器16检测出的温度,决定使由温度检测器16检测出的温度最高的相的相电流的绝对值变为最小的磁极位置,轿厢位置控制器11具有轿厢停止位置校正部20,该轿厢停止位置校正部20校正轿厢1的位置的指令值,使得轿厢1停止时的磁极位置成为该决定出的磁极位置。
或者,磁极位置运算器8具有磁极位置校正部,将所检测出的同步电动机5的转子的磁极位置的实际值校正为,使由温度检测器16检测出的温度最高的相的相电流的绝对值变为最小的磁极位置,电流控制器13在轿厢1的停止控制时,使用由磁极位置校正部21校正后的同步电动机5的转子的磁极位置,控制向同步电动机5供给的电流。
因此,能够将轿厢停止时的同步电动机的磁极位置调节为避免特定相成为高温的磁极位置。即,在轿厢停止时能够抑制特定相成为高温,防止元件的寿命缩短。
产业上的可利用性
本发明能够用于具有曳引机的电梯的控制装置,该曳引机由永磁式同步电动机驱动而使轿厢升降。
标号说明
1轿厢;2对重;3主绳索;4曳引机;5同步电动机;6控制装置;7编码器;8磁极位置运算器;9轿厢速度运算器;10轿厢位置运算器;11轿厢位置控制器;12轿厢速度控制器;13电流控制器;14逆变器;15存储部;16温度检测器;20轿厢停止位置校正部;21磁极位置校正部。

Claims (12)

1.一种具有曳引机的电梯的控制装置,该曳引机由永磁式同步电动机驱动而使轿厢升降,其中,该电梯的控制装置具有:
磁极位置检测单元,其检测所述同步电动机的转子的磁极位置的实际值;
轿厢位置检测单元,其检测所述轿厢的位置的实际值;
轿厢速度检测单元,其检测所述轿厢的速度的实际值;
轿厢位置控制单元,其根据所述轿厢的位置的指令值与由所述轿厢位置检测单元检测出的实际值之间的偏差,生成所述轿厢的速度的指令值;
轿厢速度控制单元,其根据由所述轿厢位置控制单元生成的所述轿厢的速度的指令值与由所述轿厢速度检测单元检测出的实际值之间的偏差,生成转矩电流指令值;以及
电流控制单元,其根据由所述轿厢速度控制单元生成的转矩电流指令值和由所述磁极位置检测单元检测出的所述同步电动机的转子的磁极位置的实际值,控制向所述同步电动机供给的电流,
所述轿厢位置控制单元具有校正单元,该校正单元校正所述轿厢的位置的指令值,使得所述轿厢停止时的所述同步电动机的转子的磁极位置成为使所述同步电动机的各相中相电流的绝对值最大的相的相电流的绝对值变为最小的磁极位置。
2.根据权利要求1所述的电梯的控制装置,其中,
所述控制装置具有存储单元,该存储单元预先存储所述轿厢待停止的各个楼层的平层位置及所述轿厢位于各楼层的平层位置时的所述同步电动机的转子的磁极位置,
所述校正单元根据存储在所述存储单元中的各个楼层的平层位置和所述同步电动机的转子的磁极位置,校正所述轿厢的位置的指令值。
3.根据权利要求2所述的电梯的控制装置,其中,
所述校正单元确定使所述同步电动机的各相中相电流的绝对值最大的相的相电流的绝对值变为最小、且与存储在所述存储单元中的所述同步电动机的转子的磁极位置之差为最小的磁极位置,根据该确定出的磁极位置校正所述轿厢的位置的指令值。
4.一种具有曳引机的电梯的控制装置,该曳引机由永磁式同步电动机驱动而使轿厢升降,其中,该电梯的控制装置具有:
磁极位置检测单元,其检测所述同步电动机的转子的磁极位置的实际值;
轿厢位置检测单元,其检测所述轿厢的位置的实际值;
轿厢速度检测单元,其检测所述轿厢的速度的实际值;
轿厢位置控制单元,其根据所述轿厢的位置的指令值与由所述轿厢位置检测单元检测出的实际值之间的偏差,生成所述轿厢的速度的指令值;
轿厢速度控制单元,其根据由所述轿厢位置控制单元生成的所述轿厢的速度的指令值与由所述轿厢速度检测单元检测出的实际值之间的偏差,生成转矩电流指令值;以及
电流控制单元,其根据由所述轿厢速度控制单元生成的转矩电流指令值和由所述磁极位置检测单元检测出的所述同步电动机的转子的磁极位置的实际值,控制向所述同步电动机供给的电流,
所述磁极位置检测单元具有校正单元,该校正单元将检测出的所述同步电动机的转子的磁极位置的实际值校正成为,使所述同步电动机的各相中相电流的绝对值最大的相的相电流的绝对值变为最小的磁极位置,
所述电流控制单元在所述轿厢的停止控制时,使用由所述校正单元校正后的所述同步电动机的转子的磁极位置,控制向所述同步电动机供给的电流。
5.根据权利要求4所述的电梯的控制装置,其中,
所述校正单元校正检测出的磁极位置的实际值,使得校正后的磁极位置与检测出的所述同步电动机的转子的磁极位置的实际值之差随着时间经过而逐渐增大。
6.根据权利要求4或5所述的电梯的控制装置,其中,
所述校正单元确定使所述同步电动机的各相中相电流的绝对值最大的相的相电流的绝对值变为最小、且与检测出的所述同步电动机的转子的磁极位置的实际值之差为最小的磁极位置,将检测出的磁极位置的实际值校正为该确定出的磁极位置。
7.一种具有曳引机的电梯的控制装置,该曳引机由永磁式同步电动机驱动而使轿厢升降,其中,该电梯的控制装置具有:
磁极位置检测单元,其检测所述同步电动机的转子的磁极位置的实际值;
轿厢位置检测单元,其检测所述轿厢的位置的实际值;
轿厢速度检测单元,其检测所述轿厢的速度的实际值;
轿厢位置控制单元,其根据所述轿厢的位置的指令值与由所述轿厢位置检测单元检测出的实际值之间的偏差,生成所述轿厢的速度的指令值;
轿厢速度控制单元,其根据由所述轿厢位置控制单元生成的所述轿厢的速度的指令值与由所述轿厢速度检测单元检测出的实际值之间的偏差,生成转矩电流指令值;
电流控制单元,其根据由所述轿厢速度控制单元生成的转矩电流指令值和由所述磁极位置检测单元检测出的所述同步电动机的转子的磁极位置的实际值,控制向所述同步电动机供给的电流;以及
温度检测单元,其检测向所述同步电动机供给电力的逆变器的各相的温度,
所述轿厢位置控制单元具有校正单元,该校正单元校正所述轿厢的位置的指令值,使得所述轿厢停止时的所述同步电动机的转子的磁极位置成为使所述温度检测单元检测出的温度最高的相的相电流的绝对值变为最小的磁极位置。
8.根据权利要求7所述的电梯的控制装置,其中,
所述控制装置具有存储单元,该存储单元预先存储所述轿厢待停止的各个楼层的平层位置及所述轿厢位于各楼层的平层位置时的所述同步电动机的转子的磁极位置,
所述校正单元根据存储在所述存储单元中的各个楼层的平层位置和所述同步电动机的转子的磁极位置,校正所述轿厢的位置的指令值。
9.根据权利要求8所述的电梯的控制装置,其中,
所述校正单元确定使所述温度检测单元检测出的温度最高的相的相电流的绝对值变为最小、且与存储在所述存储单元中的所述同步电动机的转子的磁极位置之差为最小的磁极位置,根据该确定出的磁极位置校正所述轿厢的位置的指令值。
10.一种具有曳引机的电梯的控制装置,该曳引机由永磁式同步电动机驱动而使轿厢升降,其中,该电梯的控制装置具有:
磁极位置检测单元,其检测所述同步电动机的转子的磁极位置的实际值;
轿厢位置检测单元,其检测所述轿厢的位置的实际值;
轿厢速度检测单元,其检测所述轿厢的速度的实际值;
轿厢位置控制单元,其根据所述轿厢的位置的指令值与由所述轿厢位置检测单元检测出的实际值之间的偏差,生成所述轿厢的速度的指令值;
轿厢速度控制单元,其根据由所述轿厢位置控制单元生成的所述轿厢的速度的指令值与由所述轿厢速度检测单元检测出的实际值之间的偏差,生成转矩电流指令值;
电流控制单元,其根据由所述轿厢速度控制单元生成的转矩电流指令值和由所述磁极位置检测单元检测出的所述同步电动机的转子的磁极位置的实际值,控制向所述同步电动机供给的电流;以及
温度检测单元,其检测向所述同步电动机供给电力的逆变器的各相的温度,
所述磁极位置检测单元具有校正单元,该校正单元将检测出的所述同步电动机的转子的磁极位置的实际值校正为,使由所述温度检测单元检测出的温度最高的相的相电流的绝对值变为最小的磁极位置,
所述电流控制单元在所述轿厢的停止控制时,使用由所述校正单元校正后的所述同步电动机的转子的磁极位置,控制向所述同步电动机供给的电流。
11.根据权利要求10所述的电梯的控制装置,其中,
所述校正单元校正检测出的磁极位置的实际值,使得校正后的磁极位置与检测出的所述同步电动机的转子的磁极位置的实际值之差随着时间的经过而逐渐增大。
12.根据权利要求10或11所述的电梯的控制装置,其中,
所述校正单元确定使所述同步电动机的各相中相电流的绝对值最大的相的相电流的绝对值变为最小、且与检测出的所述同步电动机的转子的磁极位置的实际值之差为最小的磁极位置,将检测出的磁极位置的实际值校正为该确定出的磁极位置。
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