CN109153536A - 电梯设备 - Google Patents

Abstract

有在编码器故障时对电动机施加电压并根据电枢电感来推算磁极的方案，但难以准确地计算磁极位置。因此，如果计算出的磁极位置错误，产生电动机反向旋转等不稳定动作，存在无法确保安全性的可能。因此，本发明包括：电动机电流和调速器绳轮旋转量存储部，其用于保存从检测出电动机编码器异常时到绳轮停止旋转时的电动机电流和调速器绳轮的旋转量；电动机磁极位置运算部，其基于电动机电流和调速器绳轮旋转量存储部的信息来运算绳轮停止旋转时的电动机磁极位置；最近楼层驱动部，其在因检测出电动机编码器异常而紧急停止后，利用电动机磁极位置运算部运算出的电动机磁极位置来重新起动电梯，并将轿厢移动到最近楼层；和速度控制部，其基于来自电动机电流和调速器绳轮旋转量存储部的信息，持续运算当前的电动机磁极位置。

Description

电梯设备

技术领域

本发明涉及电梯设备。

背景技术

作为当前电梯的主流的永磁式同步电动机，如果不准确地掌握磁极位置而流过准确的电流，则无法进行旋转控制。因此，在作为磁极检测单元的编码器故障了的情况下，由于为了安全而紧急停止电梯，恢复需要花费时间。为了进行该恢复，在编码器故障导致紧急停止时，有对电动机施加电压、从电枢电感推算磁极的方案(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-60103号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述现有技术中，由于从电枢电感推算磁极位置，所以难以准确地计算磁极位置。因此，如果计算出的磁极位置错误，产生电动机反向旋转等不稳定动作，存在无法确保安全性的可能。因此，本发明要解决的课题是提高电动机编码器故障时的磁极位置运算精度。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述课题，本发明为一种电梯设备，包括：以用来卷绕主钢丝绳的绳轮为轴的同步电动机；经由主钢丝绳连结的轿厢；控制同步电动机的旋转的逆变装置；设置在逆变装置的同步电动机一侧的用于检测电动机电流的电流检测器；用于卷绕连结在轿厢上的调速器绳的调速器绳轮；对同步电动机的旋转进行制动的制动器；固定在同步电动机的轴上的电动机编码器，其与同步电动机的旋转相应地输出脉冲信号；连结在调速器绳轮上的调速器编码器，其与调速器绳轮的旋转相应地输出脉冲信号；电梯控制装置，其通过读取来自电流检测器、电动机编码器和调速器编码器的信号而计算同步电动机和调速器绳轮的旋转量来控制轿厢运行；电动机电流和调速器绳轮旋转量存储部，其用于保存从检测出电动机编码器异常时到绳轮停止旋转时的电动机电流和调速器绳轮的旋转量；电动机磁极位置运算部，其基于电动机电流和调速器绳轮旋转量存储部的信息来运算绳轮停止旋转时的电动机磁极位置；最近楼层驱动部，其在因检测出电动机编码器异常而紧急停止后，利用电动机磁极位置运算部运算出的电动机磁极位置来重新起动电梯，并将轿厢移动到最近楼层；和速度控制部，其基于来自电动机电流和调速器绳轮旋转量存储部的信息，持续运算当前的电动机磁极位置。

发明效果

本发明与从电枢电感推算磁极的方案相比能够提高磁极位置计算精度。

附图说明

图1是一个实施例的电梯设备的概略结构图。

图2是表示图1所示的电梯控制装置的概略结构的方框结构图。

图3是表示图2所示的电梯控制装置的处理动作的流程图。

图4是表示图2所示的电动机电流、电动机编码器、调速器编码器和磁极位置的关系的波形图。

具体实施方式

以下基于附图对发明的实施例进行说明。

实施例1

图1是表示本发明的一个实施例的电梯设备的概略结构图。

构成如下：用于卷绕主钢丝绳1的绳轮2通过具有对旋转进行制动的制动器3的同步电动机4而转动，经由主钢丝绳1对电梯轿厢5和对重6进行升降驱动。此外，轿厢5上连结有限速绳索7，卷绕在调速器绳轮8上。在同步电动机4的轴上安装有与旋转相应地输出脉冲信号的电动机编码器9，调速器绳轮8上也同样地安装有与旋转相应地生成脉冲信号的调速器编码器10。在用作电源的三相交流电源11上，其输出侧的电动机输出线经逆变装置12连接到同步电动机4上。

此外，逆变装置12的输出侧上配备有动态制动装置13和检测从逆变装置12输出的电动机电流的电流检测器14，上述动态制动装置13在电动机编码器9故障等而异常时停止逆变装置12，此时使从逆变装置12到同步电动机4的电动机输出线三相短路，实现动态制动，缩短到停止所需的时间。电梯控制装置15读取来自与同步电动机4的旋转相应地输出脉冲信号的电动机编码器9的速度信号、和来自检测从逆变装置12输出的电流的电流检测器14的电流信号，来控制逆变装置12，使其基于用于对轿厢5进行升降控制的指令值来驱动同步电动机4。

图2是表示上述电梯控制装置15的概略结构的方框结构图。电梯控制装置15中，构成有紧急情况制动部17，其监视电动机编码器9、调速器编码器10、电流检测器14、作为开门运行和停电等紧急情况检测原因的其它16的信号，来检测电动机编码器9的异常，在检测出该紧急情况时，使动态制动装置13动作，令电梯制动。与该紧急情况制动部17相关联，在电梯控制装置15中具有：检测电动机编码器9的异常的电动机编码器故障检测部18、从电流检测器持续获取电动机电流的电动机电流获取部19、从调速器编码器获取与调速器绳轮相应的脉冲信号来计算调速器绳轮的旋转量的调速器绳轮旋转量获取部20、保存从检测出电动机编码器异常时到绳轮停止旋转时的电动机电流和调速器绳轮的旋转量的电动机电流和调速器绳轮旋转量存储部21、基于电动机电流和调速器绳轮旋转量存储部的信息来运算上述绳轮停止旋转时的电动机磁极位置的电动机磁极位置运算部22、利用该电动机磁极位置运算部22运算出的电动机磁极位置来重新起动紧急停止后的电梯并将轿厢移动到最近楼层的最近楼层驱动部23、基于电动机磁极运算部运算出的同步电动机的旋转量和旋转速度来进行速度控制的速度控制部24、保存控制以上各部分的程序的存储部25、和基于该程序来控制各部分的控制部26。

图3是表示图2所示的电梯控制装置15的处理动作的流程图。在步骤S1的电梯正常运行时，电动机编码器故障检测部18在步骤S2中监视电动机编码器9的异常。在通过该监视检测出异常的情况下，紧急情况制动部17停止逆变装置12，开始基于制动器2的制动，并且在步骤S3中使动态制动装置13动作，来对电梯进行制动。此时，电动机电流获取部18在步骤S4中从电动机编码器故障检测部18的检测时刻开始，从电流检测器14获取电动机电流，保存到电动机电流和调速器绳轮旋转量存储部21中。此外，调速器绳轮旋转量获取部20在步骤S4中从电动机编码器故障检测时刻开始，从调速器编码器获取伴随调速器绳轮的旋转的脉冲信号，计算调速器绳轮旋转量，保存到电动机电流和调速器绳轮旋转量存储部21中。

如图4的波形所示，电动机编码器正常状态t1之前能够获得基于电动机编码器9的电动机的磁极位置27，但检测出电动机编码器异常后的t1之后，无法检测出磁极位置。

在步骤S5中，在电动机磁极位置运算部22中基于电动机电流和调速器绳轮旋转量存储部21中保存的信息，计算绳轮2停止旋转时的电动机磁极位置28。作为该方法，根据调速器编码器信号计算出电动机编码器9中产生异常后无法捕获的电动机编码器信号。具体而言，如图4所示，计算出绳轮2停止旋转、没有电动机电流流过的时刻t2的调速器编码器信号。之后，根据调速器编码器信号计算出电动机编码器信号，由于旋转直径和分辨能力不同，进行变换后再根据调速器绳轮8的旋转量计算同步电动机4的旋转量。通过在电动机编码器9的异常检出之前的磁极位置加上如上求出的同步电动机4的旋转量，即加上同步电动机4的磁极位置的变化量，能够计算出当前的电动机磁极位置28。之后，最近楼层驱动部23在步骤S6中利用电动机磁极位置运算部22运算出而决定的电动机磁极位置来重新起动紧急停止后的电梯。由于使用从作为轿厢升降量的调速器编码器10计算出的电动机磁极位置，因此能够减少产生电动机磁极位置错误导致的同步电动机4的反向旋转、失步等同步电动机4的不稳定动作的可能性。之后，在步骤S7中监视电梯的动作，判断是否有异常动作。如果判断的结果为没有异常，则在步骤S9中开始最近楼层停靠运行。此时，速度控制部24基于来自电动机电流和调速器绳轮旋转量存储部21的信息持续地计算电动机磁极位置，利用速度控制能够进行最近楼层停靠运行。之后，在S10中重复S7中的监视和S9中的最近楼层停靠运行直到停靠在最近楼层。另一方面，如果步骤S7的判断结果为有异常，则在步骤S8中止重新起动运行，在该位置令电梯为休止状态。

这样，通过使用作为轿厢的升降量的调速器编码器10的脉冲信号，相比根据电动机电流和电枢电感的运算，能够提高磁极位置的计算精度。此外，能够利用速度控制进行最近楼层停靠运行。

此外，上述实施方式是为了对本发明简单易懂地说明而进行的详细说明，并非限定必须具备所说明的全部的结构。此外，可将某实施方式的结构的一部分替换成其它实施方式的结构，或者可在某实施方式中添加其它实施方式的结构。

附图标记说明

1……主钢丝绳

2……绳轮

3……制动器

4……同步电动机

5……轿厢

6……对重

7……调速器

8……调速器绳轮

9……电动机编码器

10……调速器编码器

11……三相交流电源

12……逆变装置

13……动态制动装置

14……电流检测器

15……电梯控制装置

16……其它紧急制动的原因

17……紧急情况制动部

18……电动机编码器异常检测部

19……电动机电流获取部

20……调速器绳轮旋转量获取部

21……电动机电流和调速器绳轮旋转量存储部

22……电动机编码器磁极位置运算部

23……最近楼层驱动部

24……速度控制部

25……存储部

26……控制部

27……电动机编码器异常检测前的磁极位置

28……绳轮停止时的磁极位置。

Claims (3)

1.一种电梯设备，其特征在于，包括：

以用来卷绕主钢丝绳的绳轮为轴的同步电动机；

经由所述主钢丝绳连结的轿厢；

控制所述同步电动机的旋转的逆变装置；

设置在所述逆变装置的所述同步电动机一侧的用于检测电动机电流的电流检测器；

用于卷绕连结在所述轿厢上的调速器绳的调速器绳轮；

对所述同步电动机的旋转进行制动的制动器；

固定在所述同步电动机的轴上的电动机编码器，其与所述同步电动机的旋转相应地输出脉冲信号；

连结在所述调速器绳轮上的调速器编码器，其与所述调速器绳轮的旋转相应地输出脉冲信号；

电梯控制装置，其通过读取来自所述电流检测器、所述电动机编码器和所述调速器编码器的信号而计算所述同步电动机和所述调速器绳轮的旋转量来控制轿厢运行；

电动机电流和调速器绳轮旋转量存储部，其用于保存从检测出所述电动机编码器异常时到所述绳轮停止旋转时的所述电动机电流和所述调速器绳轮的旋转量；和

电动机磁极位置运算部，其基于所述电动机电流和调速器绳轮旋转量存储部的信息来运算所述绳轮停止旋转时的电动机磁极位置。

2.如权利要求1所述的电梯设备，其特征在于：

具有最近楼层驱动部，其在因检测出电动机编码器异常而紧急停止后，利用所述电动机磁极位置运算部运算出的电动机磁极位置来重新起动电梯，并将轿厢移动到最近楼层。

3.如权利要求2所述的电梯设备，其特征在于：

具有速度控制部，其基于来自所述电动机电流和调速器绳轮旋转量存储部的信息，持续运算当前的电动机磁极位置。