CN1061576A - 油压电梯驱动控制装置 - Google Patents

Abstract

一种通过可变速驱动油压泵控制轿厢的升降速 度的油压电梯驱动控制装置，设有检测油压泵侧的泵 压的泵压检测器；泵压低于下限值时输出异常信号的 泵压比较器；根据异常信号限制转矩指令值的转矩限 制器。由于泵压变得低于下限值以下时限制了转矩 指令值，从而使本发明的油压电梯驱动控制装置能够 在电梯下降运动时防止油压泵侧的异常负压的产 生。

Description

本发明涉及利用逆变器可变速驱动油压泵使轿厢升降的油压电梯驱动控制装置，尤其涉及防止下降运动时油压泵发生负压的油压电梯驱动控制装置。

已往，在用油压起重器使轿厢升降的油压电梯中，在上升运行时以预定的转速驱动电动机，通过用流量控制阀对从油箱吸入后从油压泵吐出的预定油量中，通过供给油压起重器的油量进行调节来控制轿厢的速度。

然而，在这种控制方式中，上升运行时，由于使得没有供给油压起重器的剩余的油量由油压泵回流至油箱内，所以能量损失大。又，下降运行时，因为位能变成热，不仅效率不高且油温大大上升。

对上述问题，最近，如特公昭64-311号公报中所记载，提出了一种用逆变器等对感应电动机进行可变电压可变频率（VVVF）控制，再以这种感应电动机驱动油压泵，从而可变控制油压泵吐出的油量的方式。

假如用上述逆变器的控制方式，能够提供一种有效的油压电梯驱动控制装置，该装置由于在上升运动时仅供给电压起重机对应于速度指令的必要的油量，在下降运动时通过油箱中回流的油量使感应电动机再生驱动，故减轻了能量消耗，同时抑制了油温的上升。

图2为通过VVVF控制对油压泵吐出量进行可变控制的已有油压电梯驱动控制装置的构成图。

图中，（1）为设置在升降通道坑中的泵筒，（2）为在泵筒（1）中充满的压油，（3）为由压油（2）支持而进行升降驱动的柱塞，这些构成油压起重器。

（4）为安装于柱塞（3）顶部旋转自如的偏导器轮，（5）为一端固定安装于通道坑中且架设在偏导器轮（4）上的钢索，（6）为安装在钢索（5）的另一端被升降驱动的轿厢。

（7）为设置于向泵筒（1）给油的配管中的电磁阀，轿厢（6）停止时，如图所示呈闭合状态，电梯起动时，由于电磁线圈的通电使其打开而打开通向油压起重器的流路。

（9）为经可逆运行、在与电磁阀（7）间送受压油的油压泵，（12）为在与油压泵（9）之间送受压油的油箱，（14）为驱动油压泵（9）的三相感应电动机，（15）为以VVVF控制驱动感应电动机（14）的逆变器，（16）为构成逆变器（15）的电源的三相交流电源，（17）为把来自三相交流电源（16）的交流电压变换为直流电压的变换器，（18）为平滑从变换器（17）输出的直流电压的平滑电容，（19）为消耗逆变器（15）的再生电力的再生电阻，（20）为逆变器（15）处于再生状态时导通的再生晶体管。

（21）为检测感应电动机（14）的旋转速度S的速度检测器，（22）为输出对应于升降驱动特性曲线的速度指令值Q的特性曲线发生器，（23）为根据速度指令值Q和旋转速度S的偏差、运算对应于感应电动机（14）的转矩指令值T的速度控制器，（24）为检测流入感应电动机（14）中的初级电流I的电流检测器，（25）为根据转矩指令值T、旋转速度S及初级电流I控制逆变器（21）的转矩控制器。

下面，说明图2所示已有技术的油压电梯驱动控制装置的动作。

在轿厢（6）的上升运动时，正极性的速度指令值Q输入速度控制器（23）中，速度控制器（23）根据速度指令值Q与感应电动机（14）的实际旋转速度S的偏差产生转矩指令值T。

转矩控制器（25）根据感应电动机的旋转速度S、初级电流I和转矩指令值T控制逆变器（15），由对应于转矩指令值T的VVVF控制驱动感应电动机（14）。这样，油压泵（9）使吐出油压力（泵压）上升而把压油（2）供给泵筒（1）内，使轿厢（6）以对应于速度指令值Q的速度上升。

另一方面，下降运动时，负极性的速度指令值Q输入速度控制器（23），速度控制器（23）根据速度指令值Q与旋转速度S的偏差，产生与上升时反极性的转矩指令值T。

这样，感应电动机（14）通过对应于反极性的转矩指令值T的VVVF控制使其旋转驱动，油压泵（9）使吐出油压力下降，从而使泵筒（1）内的压油（2）回流至油箱（12）中，并使轿厢（6）以对应于速度指令值Q的速度下降。

如上所述，通过对油压泵（9）的吐出量进行可变控制，能够对轿厢（6）的速度进行控制。

这时，设置在油压泵（9）与油起重器的泵筒（1）之间的电磁阀（7）与流量控制阀不同，它仅有在电梯起动和停止时开闭压油流路的功能。因此，为使电磁阀（7）开放时的内部压力损失非常小而预先设定好其开度。

然而，如果由于某种故障而使电磁阀（7）的开放状态变得不完全，在电磁阀（7）处的压力处于损失大的状态下使电梯运行的话，则速度控制器（23）为使实际旋转速度S能跟踪速度指令值Q，而产生比通常大出相当于电磁阀压力损失部分的转矩指令值T。因此，油压泵（9）的吐出油压力在上升运转时变得异常高，反之下降运行时变得异常低。尤其是，在下降运行时泵压低的情况下，有时会变成负压，而招来给油压泵（9）的故障，或在给油配管中混入空气等，会出现非常危险的状态。

以往，对于上升运行时的油压泵（9）的吐出油的异常高压，已采取相应的对策，例如，通过释放阀的动作能防止机器受到损伤。然而，对于下降运行时产生的油压泵（9）侧的异常负压却没有什么对策。

又，虽然也可考虑在速度控制器（23）的输出侧设计转矩极限，但转矩指令值的限制值必须设定为在重负荷下也能以规定的加速度上升运行的值以上，按照这样的极限值，不能可靠地防止由于电磁阀（7）的开度故障状态而产生的油压泵（9）侧的负压。

已有的油压电梯驱动控制装置，如上所述，由于对电磁阀（7）的开度故障在下降运行时在油压泵（9）侧产生的异常负压没有对策，则存在因油压泵（9）故障，或在配管中混入空气等的危险性的问题。

本发明是为了解决上述问题提出的，其目的在于提供一种确实能防止下降运行时可能产生的油压泵侧的异常负压的电梯驱动控制装置。

本发明所提供的油压电梯驱动控制装置设有检测油压泵侧的泵压检测器;泵压降低到下限值以下时输出异常信号的泵压比较器;根据该异常信号限制转矩指令值的转矩限制器。

本发明中，经常检测作为油压泵的吐出油压力的泵压，将该泵压与预定的下限值进行比较，当该泵压变得低于下限值时输出异常信号。然后根据该异常信号限制转矩指令值，从而防止泵压下降形成异常负压。

下面，结合附图说明本发明的一实施例。图1为本发明一实施例的构成图，（1）-（25）、I、Q、S和T与上述相同。

（26）为检测油压泵（9）侧的泵压P的泵压检测器，例如由设置在油压泵（9）与电磁阀（7）之间的压力传感器构成。

（28）为将泵压P与预定的下限值PL进行比较的泵压比较器，该比较器的构成使得泵压P降到低于下限值PL时输出异常信号E。下限值PL在考虑油压泵的动作特性情况下进行预先设定。

（29）为根据异常信号E将转矩指令值T限制在T'的转矩限制器，它设置在速度控制器（23）与转矩控制器（25）之间。

下面，对图1所示本发明的一实施例的动作进行说明。

现在，假定电梯于下降运行侧起动时，由于某种故障使电磁阀（7）的开度不充分时，则电梯以电磁阀（7）的压力损失大的状态开始运行。

首先，根据起动指令（图未示）使电磁阀（7）的电磁线圈通电后，则负极性的速度指令值Q施加于速度控制器（23）。速度控制器（23）根据速度指令值Q与旋转速度S的偏差产生转矩指令值T。通过转矩限制器（29）输入转矩控制器（25）。这时，因为尚没有异常信号E输出，所以转矩指令值不受限制。

因此，转矩控制器（25）根据转矩指令值T控制逆变器（15）使感应电动机（14）产生的转矩慢慢下降。在感应电动机（14）的转矩下降的同时，油压泵（9）的旋转速度S开始下降，油压泵（9）的输出配管内的油压也慢慢下降。

结果，泵筒（1）内的压油，通过电磁阀（7）和油压泵（9）开始向油箱（12）中回流，轿厢（6）开始下降。

电梯开始运行后，短暂时间内，由于油压泵（9）的输出配管内的油压尚较高，泵压P还达不到下限值PL，故没有来自泵压比较器（28）的异常信号E的输出，转矩限制器（29）并未对转矩指令值T加以限制。

此后，速度指令值Q接近额定速度值，随着通过电磁阀（7）的压油的流量的增加而开始出现由于电磁阀（7）的开度异常而引起的大的压力损失值的影响。

这时候，速度控制器（23）为使实际的旋转速度S能跟踪速度指令值Q，输出比通常大的转矩指令值T。因此，油压泵（9）的输出配管内的油压变得异常低，来自泵压检测器（26）的泵压P将达到下限值PL。

一旦泵压P达到下限值PL，则从泵压比较器（28）产生异常信号E，由于该异常信号E作用而使转矩限制器（29）工作。与转矩限制器（29）的动作的同时，转矩指令值T被限制于T'，转矩控制器（25）根据所限制的转矩指令值T'驱动逆变器（15），从而控制感应电动机（14）所产生的转矩。

结果，电梯的下降加速度徐徐低下来，以感应电动机（14）产生的转矩与负荷转矩相平衡的一定的速度开始运行。此后，只要泵压比较器（28）继续输出异常信号E，则感应电动机（14）产生的转矩将继续受到限制，因此，泵压P由于下限值PL，故停留在仅低于相当于轿厢（6）的加速度所需要的能量的油压，从而防止油压泵（9）侧的负压的发生。

如上所述，如根据本发明，则由于设有检测油压泵侧的泵压的泵压检测器;泵压降低到下限值以下时输出异常信号的泵压比较器;根据异常信号限制转矩指令值的转矩限制器，并形成在泵压变得低于下限值时限制转矩指令值，故而使本发明的油压电梯驱动控制装置具有能确实防止下降运行时所能产生的油压泵侧的异常负压的效果。

图1表示本发明的一实施例的构成图，图2表示已有技术的油压电梯驱动控制装置的构成图。

（1）-泵筒，（2）-压油，（3）-柱塞，（6）轿厢，（7）-电磁阀，（9）-油压泵，（14）-感应电动机，（15）-逆变器，（21）-速度检测器，（23）-速度控制器，（24）-电流检测器，（25）-转矩控制器，（26）-泵压检测器，（28）泵压比较器，（29）-转矩限制器，S-旋转速度，I-初级电流，Q-速度指令值，T-转矩指令值，T'-受限制的转矩指令值，P-泵压，PL-下限值，E-异常信号。且图中，同一符号表示相同或相当部分。

Claims (1)

1、一种油压电梯驱动控制装置，备有：

驱动轿厢升降的油压起重器；

供给该油压起重器压油的油压泵；

对该油压泵和上述油压起重器间流动的上述压油的流路进行开闭的电磁阀；

驱动上述油压泵的感应电动机；

由VVVF控制来驱动该感应电动机的逆变器；

检测上述感应电动机的旋转速度的速度检测器；

检测上述感应电动机的初级电流的电流检测器；

根据速度指令值和上述旋转速度的偏差计算对应于上述感应电动机的转矩指令值的速度控制器；

根据上述转矩指令值，上述旋转速度和上述初级电流控制上述逆变器的转矩控制器；

其特征在于，

在通过可变速驱动上述油压泵来控制上述轿厢的升降速度的油压电梯驱动控制装置中，还设有：

检测上述油压泵侧的泵压检测器；

上述泵压降低到下限值以下时输出异常信号的泵压比较器；

根据上述异常信号限制上述转矩指令值的转矩限制器。

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