CN105531216A - 电梯控制装置 - Google Patents

Abstract

提供在轿厢的行进开始前能够预防开关元件的温度上升的电梯控制装置。电梯控制装置具有：行进距离计算单元(15)，其计算轿厢(7)从当前楼层到行进目标楼层的行进距离；温度上升估计单元(25)，其根据由行进距离计算单元(15)计算出的行进距离，计算对使轿厢(7)行进的同步电动机(2)进行驱动的逆变器(10)的开关元件的温度上升估计值；以及设定变更单元(26)，其在轿厢(7)的行进开始前，根据由温度上升估计单元(25)计算出的温度上升估计值，决定用于控制逆变器(10)的载波频率。

Description

电梯控制装置

技术领域

本发明涉及电梯控制装置。

背景技术

在下述专利文献1中记载有电梯控制装置。该电梯控制装置在向升降轿厢的电动机供给电力的逆变器的输出电流超过最大容许电流的情况下使载波频率降低。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-164884号公报

专利文献2：日本特开2011-57329号公报

专利文献3：日本特许第4721713号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1记载的电梯控制装置在轿厢的行进中变更载波频率。因此，不能在轿厢的行进开始前预防开关元件的温度上升。

本发明是为了解决上述课题而完成的。其目的在于，提供一种能够在轿厢的行进开始前预防开关元件的温度上升的电梯控制装置。

用于解决课题的手段

本发明的电梯控制装置具有：行进距离计算单元，其计算轿厢从当前楼层到行进目标楼层的行进距离；温度上升估计单元，其根据由行进距离计算单元计算出的行进距离，计算电力变换装置的开关元件的温度上升估计值，该电力变换装置对使轿厢行进的电动机进行驱动；以及设定变更单元，其在轿厢的行进开始前，根据由温度上升估计单元计算出的温度上升估计值，决定用于控制电力变换装置的载波频率。

发明效果

根据本发明，在电梯控制装置中，能够在轿厢的行进开始前预防开关元件的温度上升。

附图说明

图1是具有本发明的实施方式1的电梯控制装置的电梯系统的结构图。

图2是本发明的实施方式1中的同步电动机的电流波形的示意图。

图3是本发明的实施方式1中的设定变更单元的内部结构图。

图4是本发明的实施方式1中的温度上升估计值与温度上升阈值的关系图。

图5是示出本发明的实施方式1中的电梯控制装置的动作的流程图。

图6是本发明的实施方式2中的设定变更单元的内部结构图。

图7是本发明的实施方式2中的温度上升估计值与温度上升阈值的关系图。

图8是示出本发明的实施方式2中的电梯控制装置的动作的流程图。

图9是本发明的实施方式3中的温度上升估计值与温度上升阈值的关系图。

图10是示出本发明的实施方式3中的电梯控制装置的动作的流程图。

图11是具有本发明的实施方式4中的电梯控制装置的电梯系统的结构图。

图12是示出本发明的实施方式4中的电梯控制装置的动作的流程图。

图13是示出本发明的实施方式5中的电梯控制装置的动作的流程图。

具体实施方式

参照附图详细说明本发明。在各图中，对相同或者相当的部分标注相同的标号。对重复的说明进行适当简化或者省略。

实施方式1.

图1是具有实施方式1中的电梯控制装置的电梯系统的结构图。

电梯系统具有未图示的井道。在井道的上部设置有曳引机1。曳引机1具有同步电动机2、绳轮3、制动器4以及编码器5。在绳轮3上绕挂有吊绳6。在吊绳6的一端连接有轿厢7。轿厢7具有称量装置8。在吊绳6的另一端连接有对重9。

电梯控制装置具有未图示的换流器和电力变换装置。在本实施方式中，作为电力变换装置设置有逆变器10。逆变器10经由未图示的直流母线与换流器连接。直流母线包括未图示的电容器。逆变器10与同步电动机2连接。

逆变器10具有未图示的风扇。电梯控制装置具有风扇电源11。风扇与风扇电源11连接。

换流器对交流电进行整流而转换成直流电。此时，脉动电流等的影响被电容器去除。逆变器10将来自换流器的直流电转换成适当的可变电压可变频率的交流电。逆变器10将交流电供给到同步电动机2。风扇对逆变器10进行冷却。

同步电动机2被从逆变器10供给的交流电驱动。绳轮3与同步电动机2同轴旋转。制动器4对绳轮3的旋转驱动施加制动。称量装置8测量轿厢7的承载量。轿厢7和对重9借助曳引机1的驱动力在井道内升降。编码器5检测曳引机1的旋转速度。

电梯系统具有当前楼层识别单元12和行进目标楼层识别单元13。电梯控制装置具有控制单元14。控制单元14具有行进距离计算单元15、轿厢负载检测单元16、速度模式生成单元17、速度控制器18、电流控制器19、PWM发生器20、PWM比较电路21以及基极驱动电路22。

PWM比较电路21与PWM发生器20连接。基极驱动电路22与PWM比较电路21连接。逆变器10与基极驱动电路22连接。

当前楼层识别单元12检测轿厢7的当前楼层。行进目标楼层识别单元13检测轿厢7的行进目标楼层。行进距离计算单元15根据表示当前楼层的楼层数据和表示行进目标楼层的楼层数据，计算轿厢7的行进距离。轿厢负载检测单元16将轿厢7的承载量检测为轿厢负载。

速度模式生成单元17根据行进距离，生成轿厢7的速度模式。速度模式例如是按照起动时零速控制、加速、恒速、减速、停层时零速控制的顺序控制同步电动机2的情况下的轿厢7的速度模式。速度模式生成单元17根据生成的速度模式，输出速度指令。

速度控制器18根据速度指令和来自编码器5的速度检测值，输出电流指令。

电流控制器19检测从逆变器10向同步电动机2供给的实际的电流。以下，将该电流的值称为“实际电流检测值”。电流控制器19根据电流指令和实际电流检测值，输出电压指令。

PWM发生器20输出PWM载波。PWM比较电路21对电压指令值与PWM载波进行比较。PWM比较电路21根据该比较结果输出H/L(高电平/低电平)信号。基极驱动电路22根据H/L信号输出开关指令。逆变器10根据开关指令进行开关(switch)。逆变器10通过开关将来自换流器的直流电转换成交流电。

控制单元14具有有效电流计算单元23、电流有效值累计单元24、温度上升估计单元25以及设定变更单元26。

有效电流计算单元23根据速度指令和轿厢7的承载量，计算在1次行进期间中从逆变器10向同步电动机2供给的有效电流。此外，1次行进是指处于停靠中的轿厢7从开始行进到下一次停靠为止的行进。在进行多次行进的情况下，有效电流计算单元23针对各行进计算有效电流。

电流有效值累计单元24累计各行进中的有效电流。由此，计算有效电流的累计值。

温度上升估计单元25借助一阶滤波器，根据有效电流的累计值估计逆变器10的开关元件的温度上升。由此，计算开关元件的温度上升估计值。

设定变更单元26被输入速度指令、轿厢7的承载量以及温度上升估计值。设定变更单元26根据速度指令、轿厢7的承载量以及温度上升估计值来决定PWM载波的载波频率。PWM发生器20以由设定变更单元26决定的载波频率来输出PWM载波。这样，PWM载波的载波频率被变更。

若载波频率降低，则向开关元件流动的电流减少。若流动的电流减少，则开关元件的温度上升降低。若温度变化被抑制，则延长了开关元件的寿命。

图2是本发明的实施方式1中的同步电动机2的电流波形的示意图。图2示出轿厢7的上升行进中的电流波形。图2示出1次行进期间中的电流波形。在图2中，横轴表示时间，纵轴表示同步电动机2的电流。横轴所示出的时间被划分成时间区间T0～T10。以下参照图2说明有效电流、有效电流的累计值以及温度上升估计值的计算方法。

T0是起动时零速控制转矩上升(立ち上げ)区间。T1是起动时零速控制区间。T2是加加速区间。T3是恒加速区间。T4是加速平缓(丸め)区间。T5是恒速区间。T6是减速平缓区间。T7是恒减速区间。T8是停靠平缓区间。T9是停层时零速控制区间。T10是停层时零速控制转矩下降(立ち下げ)区间。设T1中的电流值为I1。设T3中的电流值为I3。设T5中的电流值为I5。设T7中的电流值为I7。设T9中的电流值为I9。I1、I5及I9是与负载转矩对应的电流，该负载转矩对应于轿厢7的承载量。I3是与加速转矩对应的电流。I7是与减速转矩对应的电流。

若设图2所示的1次行进期间中的有效电流为Irms1，则Irms1可通过下式(1)算出。

Irms1＝(I1×T1+13×T3+15×T5+17×T7+19

×T9)/SUM(TO，T10))·················

·············(1)

在进行多次行进的情况下，有效电流计算单元23针对各行进进行与式(1)同样的计算。此时，将第n次行进期间中的有效电流表示成Irmsn。其中，n是正整数。例如，在进行3次行进的情况下，有效电流计算单元23计算Irms1、Irms2以及Irms3。这样，计算出各行进期间中的有效电流。

电流有效值累计单元24计算各行进期间中的有效电流的平方和Σ(Irmsn²)。由此，计算有效电流的累计值。该累计值被输入到温度上升估计单元25。温度上升估计单元25借助一阶滤波器，根据有效电流的累计值，计算逆变器10的开关元件的温度上升估计值TIrmsn。

图3是实施方式1中的设定变更单元26的内部结构图。设定变更单元26具有第1判定单元27。第1判定单元27被输入温度上升估计值TIrmsn。设定变更单元26决定载波频率。

图4是实施方式1中的温度上升估计值与温度上升阈值的关系图。作为温度上升阈值，预先设定有TLIMIT1。TLIMIT1是根据开关元件的温度上升容许值而设定的。以下，参照图4说明设定变更单元26的载波频率的决定方法。此外，将通常时的载波频率设为Fc1。

第1判定单元27将温度上升估计值与温度上升阈值进行比较。第1判定单元27判定温度上升估计值TIrmsn是否为温度上升阈值TLIMIT1以上。在TIrmsn为TLIMIT1以上的情况下，设定变更单元26将载波频率决定成Fc2(Fc1＞Fc2)。另一方面，在TIrmsn不足TLIMIT1的情况下，设定变更单元26将载波频率决定成Fc1。例如，通常时，在TIrmsn为TLIMIT1以上的情况下，设定变更单元26使载波频率从Fc1减少到Fc2。另一方面，在TIrmsn不再为TLIMIT1以上的情况下，设定变更单元26维持载波频率为Fc1。

图5是示出实施方式1中的电梯控制装置的动作的流程图。以下参照图5说明电梯控制装置的动作。

若决定使轿厢7行进，则在控制单元14中在行进开始前决定载波频率。在此，设载波频率为Fc1。

行进距离计算单元15根据表示当前楼层的楼层数据和表示行进目标楼层的楼层数据，计算轿厢7的行进距离(步骤S101)。

速度模式生成单元17根据在步骤S101中计算出的行进距离，输出速度指令(步骤S102)。

轿厢负载检测单元16在行进开始前的关门中检测轿厢7的承载量。由此，确定行进开始前的轿厢负载(步骤S103)。

有效电流计算单元23根据在步骤S102中输出的速度指令和在步骤S103中检测出的承载量，计算行进期间中的有效电流(步骤S104)。

电流有效值累计单元24计算在步骤S104中计算出的有效电流的累计值Σ(Irmsn²)(步骤S105)。

温度上升估计单元25根据在步骤S105中计算出的累计值，计算温度上升估计值TIrmsn(步骤S106)。

第1判定单元27判定在步骤S106中计算出的TIrmsn是否为TLIMIT1以上(步骤S107)。

在步骤S107中判定为TIrmsn为TLIMIT1以上的情况下，设定变更单元26将载波频率从Fc1变更成Fc2(Fc1＞Fc2)(步骤S109)。另一方面，在步骤S107中判定为TIrmsn不足TLIMIT1的情况下，设定变更单元26维持载波频率为Fc1。

PWM发生器20以由设定变更单元26决定的载波频率来输出PWM载波。PWM比较电路21根据PWM载波与电压指令值的比较，输出H/L信号。基极驱动电路22根据H/L信号输出开关指令。逆变器10根据开关指令向同步电动机2施加电压。其结果为，同步电动机2使轿厢7开始行进(步骤S111)。

如上所述，在本实施方式中，行进距离计算单元15计算轿厢7从当前楼层到行进目标楼层的行进距离。速度模式生成单元17根据行进距离输出速度指令。有效电流计算单元23根据速度指令和被检测为轿厢负载的承载量，计算从逆变器10向同步电动机2供给的有效电流。温度上升估计单元25根据有效电流的累计值，计算逆变器10的开关元件的温度上升估计值。设定变更单元26根据开关元件的温度上升估计值，在轿厢7的行进开始前决定载波频率。即，在轿厢的行进开始前进行以往在轿厢的行进中进行的载波频率的变更。由此，能够在轿厢的行进开始前预防开关元件的温度上升。因此，能够将开关元件的温度上升估计值超过温度上升容许值的情况防患于未然。其结果为，能够延长开关元件的寿命。

实施方式2.

本实施方式中的电梯系统的结构图与图1相同。以下，关于本实施方式以与实施方式1的不同点为中心进行说明。

图6是实施方式2中的设定变更单元26的内部结构图。在本实施方式中，设定变更单元26具有第1判定单元27和第2判定单元28。从速度模式生成单元17向第2判定单元28输入速度指令。另外，从轿厢负载检测单元16向第2判定单元28输入承载量作为轿厢负载。设定变更单元26决定载波频率。

图7是实施方式2中的温度上升估计值与温度上升阈值的关系图。在本实施方式中，作为温度上升阈值预先设定有TLIMIT1和TLIMIT2。TLIMIT2是比TLIMIT1大的值。TLIMIT1和TLIMIT2是根据开关元件的温度上升容许值而设定的。以下，参照图7说明本实施方式中的载波频率的决定方法。此外，将通常时的载波频率设为Fc1。

第1判定单元27将温度上升估计值TIrmsn与温度上升阈值TLIMIT1和TLIMIT2进行比较。第2判定单元28根据速度指令和承载量，判定轿厢7是否是无负载下降运转。此外，无负载下降运转是指轿厢7在无负载的状态下进行下降行进。轿厢7的无负载状态是指乘梯人数为0人的状态。

在TIrmsn为TLIMIT2以上的情况下，设定变更单元26将载波频率决定成Fc2(Fc1＞Fc2)。在TIrmsn不足TLIMIT1的情况下，设定变更单元26将载波频率决定成Fc1。

在TIrmsn为TLIMIT1以上且不足TLIMIT2的情况下，设定变更单元26仅在无负载下降运转时将载波频率决定成Fc2。另一方面，对于无负载下降运转时以外，设定变更单元26维持载波频率为Fc1。这样，在TIrmsn为TLIMIT1以上且不足TLIMIT2的情况下，设定变更单元26根据电梯的运转模式从Fc1与Fc2中选择载波频率。

图8是示出实施方式2中的电梯控制装置的动作的流程图。以下，参照图8说明本实施方式中的电梯控制装置的动作。

本实施方式中的步骤S201～S206和S211的动作与实施方式1中的步骤S101～S106和S111的动作相同。

第1判定单元27判定在步骤S206中计算出的TIrmsn是否为TLIMIT1以上(步骤S207)。

在步骤S207中判定为TIrmsn为TLIMIT1以上的情况下，第1判定单元27判定TIrmsn是否为TLIMIT2以上(步骤S208)。另一方面，在步骤S207中判定为TIrmsn不足TLIMIT1的情况下，设定变更单元26维持载波频率为Fc1。

在步骤S208中判定为TIrmsn为TLIMIT2以上的情况下，设定变更单元26不论运转模式如何，都将载波频率从Fc1变更成Fc2(Fc1＞Fc2)(步骤S209)。另一方面，在步骤S208中判定为TIrmsn为TLIMIT1以上且不足TLIMIT2的情况下，设定变更单元26仅在无负载下降运转时将载波频率从Fc1变更成Fc2(步骤S210)。

如上所述，在本实施方式中，设定变更单元26在温度上升估计值为TLIMIT1以上且不足TLIMIT2的情况下，仅在无负载下降运转时使载波频率降低。由此，将载波频率降低的期间限定为轿厢7中未搭乘利用者之时。因此，例如不会对利用者带来像电动机转矩脉动增加那样的控制性能恶化的影响。其结果为，能够实现与实施方式1同样的效果，并且实现无损于电梯利用者的舒适性的电梯控制装置。

实施方式3.

本实施方式中的电梯系统的结构图与图1相同。以下，关于本实施方式以与实施方式1和2的不同点为中心进行说明。

在本实施方式中，设定变更单元26根据速度指令、承载量以及温度上升估计值，来决定轿厢7正在行进时的轿厢7的加速度、轿厢7的速度以及风扇风量。设定变更单元26以使得轿厢7以决定出的加速度和速度行进的方式来决定PWM载波的载波频率。PWM发生器20以由设定变更单元26决定出的载波频率来输出PWM载波。风扇电源11根据决定出的风量来驱动风扇。这样，轿厢7的加速度、轿厢7的速度以及风扇风量被变更。

在电梯的动作中，轿厢7正在进行加速时最需要电流。因此，当轿厢7正在进行加速时，开关元件的温度上升也最大。若轿厢7的加速度降低，则正在进行加速时流向开关元件的电流减少。若轿厢7的速度降低，则加速时间减少，且向开关元件流过较大电流的时间变短。若轿厢7的加速度或者速度降低，则开关元件的温度上升受到抑制。若风扇风量増加，则开关元件的温度降低。若温度变化被抑制，则开关元件的寿命延长。

图9是实施方式3中的温度上升估计值与温度上升阈值的关系图。在本实施方式中，作为温度上升阈值预先设定有TLIMIT1和TLIMIT2。TLIMIT2是比TLIMIT1大的值。TLIMIT1和TLIMIT2是根据开关元件的温度上升容许值而设定的。以下，参照图9对轿厢7的加速度、轿厢7的速度以及风扇风量的决定方法进行说明。此外，设通常时的轿厢7的加速度为a0、轿厢7的速度为v0、风扇风量为f0。

在TIrmsn为TLIMIT2以上的情况下，设定变更单元26变更轿厢7的加速度、轿厢7的速度以及风扇风量。设定变更单元26将加速度决定为a1(a0＞a1)。设定变更单元26将速度决定为v1(v0＞v1)。设定变更单元26将风扇风量决定为f1(f1＞f0)。

在TIrmsn为TLIMIT1以上且不足TLIMIT2的情况下，设定变更单元26变更轿厢7的加速度或者轿厢7的速度中的任意一项以及风扇风量。在变更加速度的情况下，设定变更单元26将加速度决定为a1。在变更速度的情况下，设定变更单元26将速度决定为v1。在变更加速度或者速度中的任意一项的情况下，设定变更单元26将风扇风量决定为f1。

此外，在TIrmsn不足TLIMIT1的情况下，设定变更单元26不变更轿厢7的加速度、轿厢7的速度以及风扇风量。在这种情况下，设定变更单元26将加速度决定成a0、将速度决定成v0、将风扇风量决定成f0。

图10是示出实施方式3中的电梯控制装置的动作的流程图。以下参照图10说明本实施方式中的电梯控制装置的动作。

本实施方式中的步骤S301～S306和S311的动作与实施方式1中的步骤S101～S106和S111的动作相同。

设定变更单元26判定在步骤S306中计算出的TIrmsn是否为TLIMIT1以上(步骤S307)。

在步骤S307中判定为TIrmsn为TLIMIT1以上的情况下，设定变更单元26判定TIrmsn是否为TLIMIT2以上(步骤S308)。另一方面，在步骤S307中判定为TIrmsn不足TLIMIT1的情况下，设定变更单元26将轿厢7的加速度维持为a0、将轿厢7的速度维持为v0且将风扇风量维持为f0。

在步骤S308中判定为TIrmsn为TLIMIT2以上的情况下，设定变更单元26变更轿厢7的加速度、轿厢7的速度以及风扇风量(步骤S309)。在步骤S309中，设定变更单元26将加速度从a0变更成a1(a0＞a1)。设定变更单元26将速度从v0变更成v1(v0＞v1)。设定变更单元26将风扇风量从f0变更成f1(f1＞f0)。

另一方面，在TIrmsn为TLIMIT1以上且不足TLIMIT2的情况下，设定变更单元26变更轿厢7的加速度或者轿厢7的速度中的任意一项以及风扇风量(步骤S310)。在步骤S310中变更加速度的情况下，设定变更单元26将加速度从a0变更成a1(a0＞a1)。在变更速度的情况下，设定变更单元26将速度从v0变更成v1(v0＞v1)。另外，设定变更单元26将风扇风量从f0变更成f1(f1＞f0)。

这样，设定变更单元26决定加速度、速度以及风扇风量。而且，设定变更单元26以使得轿厢7以决定出的加速度和速度行进的方式，来决定PWM载波的载波频率。

如上所述，在本实施方式中，设定变更单元26根据温度上升估计值，在轿厢7的行进开始前决定轿厢7的加速度和轿厢7的速度。设定变更单元26以使得轿厢7以决定出的加速度和速度行进的方式，来决定PWM载波的载波频率。即，在轿厢的行进开始前进行以往在轿厢的行进中进行的载波频率的变更。另外，设定变更单元26根据温度上升估计值，在轿厢7的行进开始前变更风扇风量。由此，能够在轿厢的行进开始前预防开关元件的温度上升。因此，能够将开关元件的温度上升估计值超过温度上升容许值的情况防患于未然。其结果为能够延长开关元件的寿命。

如上所述，在本实施方式中，在温度上升估计值为TLIMIT1以上且不足TLIMIT2的情况下，设定变更单元26使轿厢7的加速度或者速度的任意一项降低。在温度上升估计值为TLIMIT2以上的情况下，设定变更单元26使轿厢7的加速度和速度的双方降低。因此，能够降低开关元件的温度上升，并且将电梯的运输能力的降低抑制到最小限度。

如上所述，在本实施方式中，通过增加风扇风量而使开关元件的温度降低。但是，也可以在轿厢7正在减速时使风扇风量减少。因为当轿厢7正在减速时流过开关元件的电流值较小，因此开关元件的温度降低。因此，通过在轿厢7减速时减少风扇风量，能够防止开关元件的过度冷却。由此，能够减小开关元件的温度变化量。

在实施方式1至3中，根据计算出的各行进期间中的有效电流的累计值来计算温度上升估计值。而且，在轿厢7的行进开始前，根据温度上升估计值来决定载波频率。但是，也可以根据实际电流检测值，重新计算有效电流的累计值和温度上升估计值。具体地说，例如在进行多次行进的情况下，每当完成1次行进，都以实际电流检测值置换在该行进期间中作为有效电流而计算出的值。电流有效值累计单元24使用实际电流检测值，重新计算有效电流的累计值。温度上升估计单元25根据重新计算出的新的累计值，来重新计算温度上升估计值。设定变更单元26根据重新计算出的新的温度上升估计值，来重新决定载波频率。根据本结构，每当完成1次行进都提高温度上升估计值的精度。因此，能够抑制温度估计误差且能够更可靠地预防开关元件的温度上升。其结果为，能够延长开关元件的寿命。

在实施方式1至3中，使用式(1)来计算图2所示的1次行进期间中的有效电流Irms1。但是，也可以考虑T0、T2、T4、T6、T8以及T10来进行计算。在这种情况下，能够提高Irms1的值的精度。由此，能够抑制温度估计误差且能够更可靠地预防开关元件的温度上升。其结果为，能够延长开关元件的寿命。

实施方式4.

图11是具有实施方式4中的电梯控制装置的电梯系统的结构图。以下，关于本实施方式，以与实施方式2的不同点为中心进行说明。

在本实施方式中，控制单元14取代有效电流计算单元23而具有存储单元29。控制单元14取代电流有效值累计单元24而具有温度上升累计单元30。

存储单元29存储温度上升表。在温度上升表中包含有开关元件的温度上升值。温度上升值是作为与轿厢7的行进距离和承载量对应的值而预先设定的值。存储单元29根据行进距离和承载量，从温度上升表中选择温度上升值。在进行多次行进的情况下，存储单元29针对各行进，选择温度上升值。

温度上升累计单元30对从温度上升表中选择出的各行进中的温度上升值进行累计。由此，计算温度上升值的累计值。

在本实施方式中，温度上升估计单元25借助一阶滤波器，根据温度上升值的累计值，估计开关元件的温度上升。由此，计算开关元件的温度上升估计值Tn。

图12是示出实施方式4中的电梯控制装置的动作的流程图。以下，参照图12说明本实施方式的电梯控制装置的动作。

步骤S401的动作与实施方式2中的步骤S201的动作相同。步骤S403的动作与实施方式2中的步骤S203的动作相同。

存储单元29参照温度上升表，根据在步骤S401中计算的轿厢7的行进距离和在步骤S403中检测出的承载量，来选择温度上升值。(步骤S404)。

温度上升累计单元30计算在步骤S404中选择出的温度上升值的累计值(步骤S405)。

温度上升估计单元25根据在步骤S405中计算出的累计值，来计算温度上升估计值Tn(步骤S406)。

本实施方式中的步骤S407～S411的动作与在实施方式2中的步骤S207～S211的动作相同。但是，实施方式2中的“TIrmsn”被替换成“Tn”。

如上所述，在本实施方式中，存储单元29根据轿厢7的行进距离和作为轿厢负载而被检测出的承载量，从温度上升表中选择开关元件的温度上升值。温度上升估计单元25根据温度上升值的累计值，计算开关元件的温度上升估计值。设定变更单元26根据温度上升估计值，在轿厢7的行进开始前决定载波频率。即，在轿厢的行进开始前进行以往在轿厢的行进中进行的载波频率的变更。由此，能够在轿厢的行进开始前预防开关元件的温度上升。因此，能够将开关元件的温度上升估计值超过温度上升容许值的情况防患于未然。其结果为，能够延长开关元件的寿命。

如上所述，在本实施方式中，设定变更单元26在温度上升估计值为TLIMIT1以上且不足TLIMIT2的情况下，仅在无负载下降运转时使载波频率降低。由此，在本实施方式中，将载波频率降低的期间限定为轿厢7中没有利用者搭乘之时。因此，例如，不会对利用者带来像电动机转矩脉动增加那样的控制性能恶化的影响。其结果为，能实现无损于电梯利用者的舒适性的电梯控制装置。

实施方式5.

本实施方式中的电梯系统的结构图与图11相同。以下，关于本实施方式，以与实施方式3的不同点为中心进行说明。

在本实施方式中，控制单元14取代有效电流计算单元23而具有存储单元29。控制单元14取代电流有效值累计单元24而具有温度上升累计单元30。

存储单元29存储温度上升表。在温度上升表中，包含有开关元件的温度上升值。温度上升值是作为与轿厢7的行进距离和承载量对应的值而预先设定的值。存储单元29根据行进距离和承载量，从温度上升表中选择温度上升值。在进行多次行进的情况下，存储单元29针对各行进，选择温度上升值。

温度上升累计单元30对从温度上升表中选择出的各行进中的温度上升值进行累计。由此，计算温度上升值的累计值。

在本实施方式中，温度上升估计单元25借助一阶滤波器，根据温度上升值的累计值，估计开关元件的温度上升。由此，计算开关元件的温度上升估计值Tn。

图13是示出实施方式5中的电梯控制装置的动作的流程图。以下，参照图13说明本实施方式中的电梯控制装置的动作。

步骤S501的动作与实施方式3中的步骤S301的动作相同。步骤S503的动作与实施方式3中的步骤S303的动作相同。

存储单元29参照温度上升表，根据在步骤S501中计算出的轿厢7的行进距离和在步骤S503中检测出的承载量来选择温度上升值。(步骤S504)。

温度上升累计单元30计算在步骤S504中选择出的温度上升值的累计值(步骤S505)。

温度上升估计单元25根据在步骤S505中计算出的累计值来计算温度上升估计值Tn(步骤S506)。

本实施方式中的步骤S507～S511的动作与在实施方式3中的步骤S307～S311的动作相同。但是，实施方式3中的“TIrmsn”被替换成“Tn”。

如上述所述，在本实施方式中，存储单元29根据轿厢7的行进距离和作为轿厢负载而被检测出的承载量，从温度上升表中选择开关元件的温度上升值。温度上升估计单元25根据温度上升值的累计值，计算开关元件的温度上升估计值。设定变更单元26根据温度上升估计值，在轿厢7的行进开始前决定轿厢7的加速度和轿厢7的速度。设定变更单元26以使得轿厢7以决定出的加速度和速度行进的方式，来决定PWM载波的载波频率。即，在轿厢的行进开始前进行以往在轿厢的行进中进行的载波频率的变更。另外，设定变更单元26根据温度上升估计值，在轿厢7的行进开始前变更风扇风量。由此，能够在轿厢的行进开始前预防开关元件的温度上升。因此，能够将开关元件的温度上升估计值超过温度上升容许值的情况防患于未然。其结果为，能够延长开关元件的寿命。

如上所述，在本实施方式中，在温度上升估计值为TLIMIT1以上且不足TLIMIT2的情况下，设定变更单元26使轿厢7的加速度或者速度中的任意一项降低。在温度上升估计值为TLIMIT2以上的情况下，设定变更单元26使轿厢7的加速度和速度的双方降低。因此，能够降低开关元件的温度上升，并且能够将电梯的运输能力的降低抑制在最小限度。

如上所述，在本实施方式中，通过增加风扇风量而使开关元件的温度降低。但是，也可以在轿厢7正在减速时使风扇风量减少。因为当轿厢7正在减速时流过开关元件的电流值较小，因此开关元件的温度降低。因此，当轿厢7在减速时通过减小风扇风量，能够防止开关元件的过度冷却。由此，能够减小开关元件的温度变化量。

在本发明中，在轿厢的行进开始前进行以往在轿厢的行进中进行的载波频率的变更。因此，根据本发明，不会使电梯利用者感觉到由于进行行进中的载波频率的变更而引起的轿厢内振动的恶化。在本发明中，因为估计开关元件的温度上升，因此能够考虑长时间保护。因此，根据本发明，与以往相比能够使开关元件的寿命变长。本发明对超过设想范围那样的电梯连续运转中的开关元件的温度上升也有效。根据本发明，通过在速度模式中考虑零速控制而能够进行精度较高的温度上升估计。

在此，对由宽带隙半导体构成的MOSFET(场效应晶体管)形成开关元件的情况进行说明。在这种情况下，有效利用开关损耗和稳态损耗等是低损耗的特征，能够减轻由损耗产生的模块的发热。因此，抑制了与以往的Si模块同等的损耗，并且能够提高载波频率，提高控制性能。根据本发明，在估计为开关元件的温度上升估计值超过温度上升容许值的情况下，能够进行控制使得能够使载波频率降低到能够实现与以往同等性能的程度。其结果为，能够保护开关元件不受温度变化的影响，并且防止控制性能的劣化。此外，宽带隙半导体例如是SiC(碳化硅)、氮化镓系材料或者金刚石等。

在实施方式1至5中，如图1和图11所示那样，对控制牵引式电梯的电梯控制装置进行了说明。牵引式电梯的绕绳比例如是1：1绕绳比或者2：1绕绳比等任意的绕绳比。在井道的上部根据需要配置有未图示的偏导轮。在这种情况下，吊绳6被绳轮3和偏导轮卷绕。此外，本发明也适用于对卷筒式等电梯进行控制的电梯控制装置。

在实施方式1至5中，对作为向电动机供给电力的电力变换装置使用逆变器的情况进行了说明。但是，本发明在作为用于对电动机供给电力的电源侧设置的电力变换装置使用换流器的情况下，也能够对换流器的开关元件适用。

产业上的可利用性

如上所述，本发明的电梯控制装置能够用于通过电力变换装置驱动电动机而使轿厢行进的电梯。

标号说明

1：曳引机；2：同步电动机；3：绳轮；4：制动器；5：编码器；6：吊绳；7：轿厢；8：称量装置；9：对重；10：逆变器；11：风扇电源；12：当前楼层识别单元；13：行进目标楼层识别单元；14：控制单元；15：行进距离计算单元；16：轿厢负载检测单元；17：速度模式生成单元；18：速度控制器；19：电流控制器；20：PWM发生器；21：PWM比较电路；22：基极驱动电路；23：有效电流计算单元；24：电流有效值累计单元；25：温度上升估计单元；26：设定变更单元；27：第1判定单元；28：第2判定单元；29：存储单元；30：温度上升累计单元。

Claims (10)

1.一种电梯控制装置，其中，该电梯控制装置具有：

行进距离计算单元，其计算轿厢从当前楼层到行进目标楼层的行进距离；

温度上升估计单元，其根据由所述行进距离计算单元计算出的行进距离，计算电力变换装置的开关元件的温度上升估计值，该电力变换装置对使所述轿厢行进的电动机进行驱动；以及

设定变更单元，其在所述轿厢的行进开始前，根据由所述温度上升估计单元计算出的温度上升估计值，决定用于控制所述电力变换装置的载波频率。

2.根据权利要求1所述的电梯控制装置，其中，

所述设定变更单元在所述轿厢的行进开始前，根据由所述温度上升估计单元计算出的温度上升估计值，决定所述轿厢行进中的所述轿厢的加速度、所述轿厢的速度以及对所述电力变换装置进行冷却的风扇的风量。

3.根据权利要求1或2所述的电梯控制装置，其中，

该电梯控制装置具有：

速度模式生成单元，其根据由所述行进距离计算单元计算出的行进距离，输出速度指令；以及

轿厢负载检测单元，其检测所述轿厢的承载量，

所述温度上升估计单元根据所述速度指令和由所述轿厢负载检测单元检测出的承载量，计算所述开关元件的温度上升估计值。

4.根据权利要求3所述的电梯控制装置，其中，

该电梯控制装置具有：

有效电流计算单元，其根据所述速度指令和由所述轿厢负载检测单元检测出的承载量，计算所述轿厢的行进期间中从所述电力变换装置向所述电动机供给的有效电流的值；以及

电流有效值累计单元，其对由所述有效电流计算单元计算出的各行进期间中的有效电流的值进行累计来计算有效电流的累计值，

所述温度上升估计单元根据由所述电流有效值累计单元计算出的累计值来计算所述开关元件的温度上升估计值。

5.根据权利要求4所述的电梯控制装置，其中，

所述电流有效值累计单元根据从所述电力变换装置向所述电动机供给的实际的电流检测值，重新计算有效电流的累计值，

所述温度上升估计单元根据重新计算出的有效电流的累计值，重新计算所述开关元件的温度上升估计值。

6.根据权利要求1或2所述的电梯控制装置，其中，

该电梯控制装置具有：

速度模式生成单元，其根据由所述行进距离计算单元计算出的行进距离，输出速度指令；

轿厢负载检测单元，其检测所述轿厢的承载量；以及

存储单元，其存储温度上升表，在该温度上升表中，开关元件的温度上升值与所述轿厢的行进距离和所述轿厢的承载量对应起来，

所述温度上升估计单元根据如下的温度上升值来计算所述开关元件的温度上升估计值，该温度上升值是按照由所述行进距离计算单元计算出的行进距离和由所述轿厢负载检测单元检测出的承载量从所述温度上升表中选择的。

7.根据权利要求3至6中的任意一项所述的电梯控制装置，其中，

所述设定变更单元在根据所述速度指令和由所述轿厢负载检测单元检测出的承载量判定为所述轿厢正进行无负载下降运转的情况下，使载波频率降低，在未判定为所述轿厢正进行无负载下降运转的情况下，不使载波频率降低。

8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的电梯控制装置，其中，

所述设定变更单元以使所述温度上升估计单元计算出的温度上升估计值不超过所述开关元件的温度上升容许值的方式来决定载波频率。

9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的电梯控制装置，其中，

所述开关元件由宽带隙半导体形成。

10.根据权利要求9所述的电梯控制装置，其中，

所述宽带隙半导体是SiC。