CN110114293B - 电梯 - Google Patents

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Abstract

本发明的电梯包括用于驱动轿厢的同步电动机、制动器、用于控制同步电动机的控制装置,其中,控制装置包括:用于生成磁极位置指令的磁极位置指令生成部;推测初始磁极位置的初始磁极位置推测部;磁极相位差加法部,其计算在该初始磁极位置处的负荷扭矩和电动机扭矩平衡的情况下的、初始磁极位置和同步电动机的定子的磁极位置的相位差,通过将其与初始磁极位置相加来计算修正后的初始磁极位置,将修正后的初始磁极位置输出至磁极位置指令生成部;和制动器控制部,在制动器控制部释放制动器时,磁极位置指令生成部将修正后的初始磁极位置设定为磁极位置指令,在制动器被释放后,轿厢被起动。

Description

电梯
技术领域
本发明涉及一种通过同步电动机进行驱动的电梯。
背景技术
为了驱动电梯,从小型化或高效等观点来看,可以利用使用了永磁体的同步式电动机。为了对这种同步电动机进行控制,需要对转子的磁极位置进行检测。作为用于检测磁极位置的传感器,例如可使用光学式或磁力式旋转编码器、旋转变压器等。
在使用同步电动机的电梯中,在用于检测磁极位置的传感器发生故障的情况下,不能得到磁极位置信号而难以进行同步电动机的控制。特别是,在对使用了配重的电梯进行控制的情况下,如果同步电动机不能输出相当于配重的重量和轿厢的重量的差值的扭矩,则轿厢以被向配重或轿厢中重量大的一方拖拽的方式移动。这样,在电梯的控制中,因为以用于使轿厢静止的扭矩为基准进行轿厢的加速及减速,所以对同步电动机的扭矩的控制很重要,为了使同步电动机输出希望的扭矩,传感器进行的对磁极位置的检测很重要。
在传感器发生故障时,为了进行救出运转等,作为驱动电梯的现有技术,已知专利文献1所记载的技术。
在专利文献1所记载的技术中,基于检测电流、电压指令、电动机常数对磁极位置进行推测,基于所推测出的磁极位置对同步电动机进行驱动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-639号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
但是,在上述现有技术中,因初始磁极位置的推测精度导致的电动机的平衡扭矩不足,滑轮中发生旋转方向的振动。而且,因为控制跟随性相对于这种振动并不充分,所以轿厢可能被向轿厢或配重中重的一方拖拽而移动,而不将扭矩补偿至平衡扭矩。
因此,本发明提供一种在不能得到来自磁极位置传感器的磁极位置信号的情况下能使轿厢稳定运转的电梯。
用于解决问题的技术方案
为了解决所述课题,本发明提供了一种电梯,其包括:用于驱动轿厢的同步电动机;对同步电动机进行制动的制动器;控制同步电动机的控制装置,其中,控制装置包括:用于生成同步电动机的磁极位置指令的磁极位置指令生成部;推测同步电动机的转子的初始磁极位置的初始磁极位置推测部;磁极相位差加法部,其计算在所推测的初始磁极位置负荷扭矩和同步电动机的电动机扭矩平衡的情况下的、初始磁极位置和同步电动机的定子的磁极位置的相位差,通过将计算出的相位差与初始磁极位置相加来计算修正后的初始磁极位置,并将计算出的修正后的初始磁极位置输出至磁极位置指令生成部;和控制制动器的释放和制动的制动器控制部,在制动器控制部使制动器从制动状态释放时,磁极位置指令生成部将从磁极相位差加法部输入的修正后的初始磁极位置设定为磁极位置指令,在制动器被释放后,轿厢被起动。
另外,为了解决所述课题,本发明提供了一种电梯,包括:用于驱动轿厢的同步电动机;对同步电动机进行制动的制动器;控制同步电动机的控制装置,其中,控制装置包括:用于生成同步电动机的电动机扭矩成为额定以上的恒定电流值的电流指令的电流指令生成部;生用于成同步电动机的磁极位置指令的磁极位置指令生成部;电流控制部,其按照电流指令和磁极位置指令,通过基于磁极位置指令而设定的控制轴来控制同步电动机;推测同步电动机的转子的初始磁极位置的初始磁极位置推测部;磁极相位差加法部,其计算负荷扭矩和同步电动机的电动机扭矩平衡的情况下的、设定于电流控制部的控制轴和设定于同步电动机的定子的控制轴的相位差,通过将计算出的相位差与初始磁极位置相加来计算修正后的初始磁极位置,并将计算出的修正后的初始磁极位置输出至磁极位置指令生成部;用于控制制动器的释放和制动的制动器控制部,在制动器控制部将制动器从制动状态释放时,磁极位置指令生成部将修正后的初始磁极位置作为磁极位置指令设定到电流控制部,在制动器被释放后,轿厢被起动,磁极位置指令生成部在轿厢起动后输出与速度指令相应的规定模式的磁极位置指令。
发明效果
根据本发明,因为将负荷扭矩和电动机扭矩平衡的情况下的初始磁极位置和同步电动机的定子的磁极位置的相位差相加且将修正后的初始磁极位置设定为磁极位置指令,所以在释放制动器后,轿厢从静定状态起动。
另外,根据本发明,因为将负荷扭矩和电动机扭矩平衡的情况下的设定于电流控制部的控制轴和设定于同步电动机的定子的控制轴的相位差相加且将修正后的初始磁极位置作为磁极位置指令设定到电流控制部,所以在释放制动器后,轿厢从静定状态起动。
由此,在不能得到来自磁极位置传感器的磁极位置信号的情况下,能使轿厢稳定运转。
除上述外的课题、结构及效果通过以下实施方式的说明将变得清晰。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的电梯的整体结构图。
图2是表示控制器的功能块和电力转换器及同步电动机的关系的图。
图3是表示本实施方式的动作的概要的图。
图4是表示同步电动机的扭矩与同步电动机的实际的q轴和控制器的q轴的相位差的关系的图。
图5是表示本实施方式的控制器的处理动作的流程的流程图。
图6是表示同步电动机的扭矩与同步电动机的实际的q轴和控制器的q轴的相位差的关系的图。
图7是表示比较例的动作的概要的图。
图8是表示关于比较例同步电动机的扭矩与同步电动机的实际的q轴和控制器的q轴的相位差的关系的图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式进行说明。各图中,附图标记相同的部件表示相同的构成要件或具备类似功能的构成要件。
图1是表示本发明的一个实施方式的电梯的整体结构图。
在本实施方式中,轿厢104的移动如下进行控制:通过包含电力转换器101及控制器100(控制装置)的驱动控制装置对同步电动机103的驱动进行控制。控制器100具备电流指令生成部1、磁极位置指令生成部2、磁极相位差加法部3及初始磁极位置推测部4。关于这些功能后述。另外,在轿厢104上设置有称重传感器7,通过称重传感器7对轿厢104的载重进行检测。称重传感器7的检测信号被输入到控制器100。
作为同步电动机103,可应用永磁同步电动机。此外,在本实施方式中,可应用表面磁铁型等隐极永磁同步电动机。因此,所谓的无传感器控制难以应用,通常,同步电动机103基于由未图示的磁极位置传感器检测出的磁极位置进行控制。
轿厢104在建于住宅的井道内跨多层之间移动。轿厢104和用于与轿厢104取得重量平衡的配重与主钢丝绳连接。即,轿厢104和配重经由主钢丝绳相互连接。另外,在轿厢104上设置有与门厅侧门卡合而进行开关的轿厢侧门。
如果通过同步电动机103旋转驱动绳轮(滑轮),从而驱动卷绕于绳轮的主钢丝绳,则轿厢104在井道内移动。将驱动用电力通过电力转换器101供给到同步电动机103。通常,电力转换器101根据控制器100输出的轿厢位置控制指令、轿厢速度指令或扭矩指令输出用于控制同步电动机103的电力。
在使轿厢104制动的情况下,控制器100输出制动器电源停止指令10及动力电源停止指令。通过制动器电源停止指令10,释放设置于制动器电源和制动器102之间的电磁接触器(接触器)。由此,因为切断了向制动器102的电力供给,所以制动器102成为制动状态。另外,通过动力电源停止指令,释放设置于动力电源和电力转换器101之间的电磁接触器。由此,因为切断了向电力转换器101的电力供给,所以向同步电动机103的电力供给停止。
位置传感器5是通过对挡板6进行检测而对轿厢104是否位于可开门位置进行检测的门区传感器。
图2是表示控制器100的功能块和电力转换器101及同步电动机103的关系的图。
电流指令生成部1输出与同步电动机103的输出扭矩相应的电流指令。此外,在本实施方式中,电流指令生成部1输出与额定扭矩以上的输出扭矩相应的电流指令。另外,在本实施方式中,该电流指令的值是定值。
磁极位置指令生成部2输出以从磁极相位差加法部3输入的修正后的初始磁极位置为基准的、与同步电动机103的速度相应的磁极位置指令。磁极位置指令生成部2将由初始磁极位置推测部4推测且由磁极相位差加法部3修正后的初始磁极位置作为磁极位置指令输出到电流控制部21。之后,如果制动器指令部23打开制动器102,则磁极位置指令生成部2在轿厢104起动时输出修正后的初始磁极位置,在起动后输出与用于使轿厢移动而进行维护运转或者救出运转的速度指令相应的规定模式的磁极位置指令。由此,在轿厢起动后,即使因磁极位置传感器的异常或故障等不能得到同步电动机的转子的磁极位置信息,也能使轿厢104运转。
初始磁极位置推测部4对同步电动机103的初始磁极位置进行推测。作为对初始磁极位置进行推测的方法,可以应用公知的技术。例如,经由电力转换器101将具有某特定模式的谐波电流施加到同步电动机103,基于由电流传感器22检测的电流的反馈信号的模式,对初始磁极位置进行推测。此外,不限于这种推测方法,也可以应用各种初始磁极位置推测方法或者检测方法。
磁极相位差加法部3根据由称重传感器7检测的轿厢104的载重,算出轿厢侧和配重侧平衡且轿厢104停止的情况下的设定于控制器100内的控制用坐标轴与设定于同步电动机103的转子的控制用坐标轴(下面记为“控制轴”)的相位差(后述的ΔθL)。而且,磁极相位差加法部3基于算出的相位差将该相位差与由初始磁极位置推测部4推测出的初始磁极位置相加而进行修正,输出修正后的初始磁极位置。
该相位差相当于由初始磁极位置推测部4推测的初始磁极位置和同步电动机103的定子的磁极位置的相位差。因此,同步电动机103根据该相位差、转子的磁通(在本实施方式中为永磁体磁通)、电流指令生成部1输出的电流指令,来产生轿厢侧和配重侧平衡的电动机扭矩。
制动器指令部23输出制动器的开关指令,但如果由初始磁极位置推测部4对初始磁极位置进行推测且由磁极相位差加法部3对初始磁极位置进行修正,则制动器指令部23输出打开制动器的指令。
电流控制部21基于来自电流指令生成部1的电流指令和来自磁极位置指令生成部2的磁极位置指令而输出电力转换器101的控制指令(例如电压指令)。在电流控制部21,通过比例积分控制生成控制指令,以使得电流指令和来自电流传感器的电流反馈信号的差接近零。此外,在本实施方式中,可以应用基于旋转坐标系的d轴及q轴电流进行电流控制的所谓的矢量控制。
在此,根据修正后的初始磁极位置对设定于控制器100内的控制轴即电流控制部21的矢量控制的控制轴进行设定。因此,在起动时,设定于控制器100内的控制轴和设定于同步电动机103的转子的控制轴的相位差成为轿厢104和配重平衡的情况下的相位差。因此,电梯可以以轿厢104和配重平衡而停止的状态稳定起动。因此,在不能得到来自磁极位置传感器的磁极位置信号的情况下,能够使轿厢稳定运转。
另外,如果打开制动器102,则能够立即使轿厢104升降而无需等待轿厢104静止。因此,在磁极位置传感器发生故障的情况下,能够缩短维护作业时间或救出运转时间。
此外,不限于矢量控制,也可以应用其它控制技术。
图3是表示本实施方式的动作的概要的图。下面,按照时间经过分为期间(a)、(b)、(c)及(d)进行说明。
在期间(a),电流指令虽然与额定扭矩以上(在图3中为120%)的输出扭矩对应,但是为推测初始磁极位置之前,磁极位置指令为0°。因此,如图示,控制器中生成的磁极位置指令和同步电动机的实际的磁极位置之间有差值。另外,制动器指令为ON(通),制动器为制动状态。即,轿厢停止。此外,在此假定电梯因磁极位置传感器的故障而停止的状态。另外,在期间(a)以后,电流指令也保持与额定扭矩以上的输出扭矩对应的规定的定值。
在期间(b),对初始磁极位置进行推测,而且,基于轿厢的载重将所推测出的初始磁极位置修正为轿厢与配重平衡,将修正后的初始磁极位置设置为磁极位置指令。另外,与期间(a)同样,制动器为制动状态,轿厢停止。因此,如图所示,控制器100中生成的磁极位置指令和同步电动机的实际的磁极位置(所推测出的初始磁极位置)之间的差为比期间(a)小的定值,同步电动机产生轿厢和配重平衡的电动机扭矩。
期间(c)为从打开制动器到轿厢静止为止的期间。在本实施方式中,在期间(c),制动器指令过渡到OFF(断)且制动器被释放,但此时如上述修正后的初始磁极位置被设置为磁极位置指令。因此,因为能以轿厢和配重平衡的状态释放制动器,所以轿厢静止为止几乎无需耗时。
就期间(d)而言,赋予与速度指令相应的磁极位置指令而使同步电动机旋转。在期间(d)开始时,与在期间(c)施加的电流相应的同步电动机的扭矩与轿厢侧的重量和配重侧的重量的差值引起的负荷扭矩平衡而同步电动机的旋转停止,因此,通过前馈赋予与速度指令相应的磁极位置,能够使同步电动机稳定旋转。
图4是表示同步电动机的扭矩与同步电动机的转子的实际的q轴和控制器的q轴的相位差Δθr的关系的图。此外,纵轴表示扭矩T,横轴表示Δθr
图4中,如果以电流指令(q轴(扭矩)电流指令)为iqc,则曲线所示的同步电动机的电动机扭矩Tm如式(1)所示。式(1)中,Kt为扭矩常数。
[式1]
Figure BDA0002109397980000071
在Δθr为0时,同步电动机的扭矩Tm与控制器生成的与电流指令相应的扭矩一致。此外,图4中的直线表示针对轿厢侧的重量和配重侧的重量的差值的负荷扭矩TL
图4中,轿厢内的负荷为最大承重量的一半以下,即负荷为50%以下。因此,图4中,假定在磁极位置传感器发生故障的状态下以小负荷使轿厢运转的情况。作为这种情况,例如为了进行对磁极位置传感器的故障的维护作业,有时使轿厢进行维护运转。
在此,在本实施方式中,针对50%负荷设定配重的重量以使轿厢和配重平衡。因此,图4中,因为配重比轿厢侧重,所以TL沿使配重下降而使轿厢上升的方向运转。
此外,用于与配重平衡的轿厢的承重量不限于50%负荷,例如也可以为40%负荷。即使在这种情况下,只要配重侧比轿厢侧重,也就可以应用本实施方式。
另外,以可取得Tm与TL平衡的量的值的方式设定电流指令iqc。此外,在本实施方式中,如上所述,电流指令生成部1输出与额定扭矩以上的输出扭矩相应的定值的电流指令。
在相对于所推测出的初始磁极位置同步电动机的实际的q轴和控制器的q轴的相位差为点A的位置的情况下,如果打开制动器,则电动机扭矩Tm和负荷扭矩TL失衡,因此,Δθr向点B移动。即,同步电动机及滑轮向Tm和TL平衡的方向旋转。因此,难以稳定起动轿厢。
与此相对,在本实施方式中,在释放制动器前,以成为点B的状态,即产生与TL平衡的Tm的方式对同步电动机进行控制。在本控制中,磁极相位加法部基于预先存储于控制器内的空载时的轿厢的重量和由称重传感器检测到的轿厢内的载重计算轿厢侧的重量。另外,磁极相位加法部基于计算出的轿厢侧的重量和预先存储于控制器内的配重侧的重量来计算针对双方差值的扭矩即负荷扭矩TL。而且,磁极相位加法部根据式(2)计算点B处的相位差ΔθL。此外,与式(1)同样,iqc及Kt分别为电流指令(q轴(扭矩)电流指令)及扭矩常数。
[式2]
Figure BDA0002109397980000081
磁极相位差加法部将计算出的ΔθL与由初始磁极位置推测部推测的初始磁极位置相加,作为修正后的初始磁极位置输出到磁极位置指令生成部。磁极位置指令生成部将修正后的初始磁极位置作为磁极位置指令设定到电流控制部。电流控制部根据修正后的初始磁极位置来对电力转换器进行控制而使同步电动机产生电动机扭矩。
在此,在电流控制部,根据修正后的初始磁极位置(所推测出的初始磁极位置+ΔθL)设定控制轴。因此,所推测出的初始磁极位置处的同步电动机的实际的控制轴(q轴)和控制器(电流控制部)的控制轴(q轴)的相位差为ΔθL(图4中的点B)。由此,以电动机扭矩和负荷扭矩平衡的状态释放制动器。因此,在释放制动器时,能够从静定状态不急速升降地稳定起动轿厢。
图5是表示本实施方式的控制器100(参照图2)的处理动作的流程的流程图。
首先,通过电流指令生成部1输出电流指令iqc(步骤S101)。
接着,通过初始磁极位置推测部4对初始磁极位置进行推测(步骤S102)。
接着,将步骤S102中推测出的初始磁极位置设置到磁极相位差加法部3(步骤S103)。
接着,计算电动机扭矩Tm和负荷扭矩TL平衡的情况下的磁极相位差(上述ΔθL),将计算出的磁极相位差与所推测出的初始磁极位置相加。根据将磁极相位差与所推测出的初始磁极位置相加的修正后的初始磁极位置,对同步电动机103进行控制(步骤S104)。
接着,通过制动器指令部23释放制动器(步骤S105)。
接着,通过磁极位置指令生成部2生成与速度指令对应的磁极位置指令,根据磁极位置指令,对同步电动机103进行控制。
图6是表示同步电动机的扭矩Tm与同步电动机的实际的q轴和控制器的q轴的相位差Δθr的关系的图。此外,与图4同样,纵轴表示扭矩T,横轴表示Δθr
图6中,与图4不同,轿厢内的负荷为最大承重量的一半以上,即负荷为50%以上。因此,图6中,假定在磁极位置传感器发生故障的状态下以大负荷使轿厢运转的情况。作为这种情况,例如因为磁极位置传感器发生故障而轿厢紧急停止,所以有时使轿厢进行救出运转。
因为负荷为50%以上且轿厢侧比配重侧重,所以如图6所示负荷扭矩TL沿与图4正负逆转来使配重上升而使轿厢下降的方向运转。
如图6所示,Tm和TL在平衡点B处的相位差ΔθL的值与图4的情况不同,但能够与TL的正负无关而根据前式(2)计算出。因此,通过基于将根据前式(2)计算出的ΔθL与由初始磁极位置推测部4推测出的初始磁极位置相加而得到的修正后的初始磁极位置,来对同步电动机进行同样的控制,能够在释放制动器时使轿厢从静止状态稳定起动。
根据上述实施方式,在因磁极位置传感器的故障或异常而不能得到来自磁极位置传感器的磁极位置信号的情况下,能够使轿厢稳定运转。因此,因为能够顺利地进行维护作业或救出作业,所以能够缩短作业时间。
此外,只要是能够针对同步电动机的转子的磁极方向即d轴方向的初始相位(上述推测出的初始磁极位置)以在相位差ΔθL的方向上产生定子引起的磁通的方式对同步电动机进行控制的控制方法,就可以使用除矢量控制外的控制方法。
接下来,使用图7及图8对针对上述实施方式的比较例进行说明。此外,主要针对图3及图4不同的点进行说明。
图7是表示比较例的动作的概要的图。本比较例不具备磁极相位差加法部,不对由初始磁极位置推测部推测出的初始磁极位置进行修正而将其设置到磁极位置指令生成部。此外,与图3同样,图7也按照时间经过分为期间(a)、(b)、(c)及(d)。
期间(a)的动作与图3(实施方式)同样。
在期间(b),将所推测出的初始磁极位置设置为磁极位置指令。另外,与期间(a)同样,制动器为制动状态,轿厢停止。因此,如图所示,控制器中生成的磁极位置指令和同步电动机的实际的磁极位置之间的误差为比期间(a)小的定值。在此,误差的大小依赖于初始磁极位置的推测精度。
在期间(c),制动器指令为OFF(断),制动器被释放。磁极位置指令在同步电动机及滑轮的旋转方向的振动停止为止的规定时间(期间(c)的时间)维持在初始磁极位置。因此,在期间(c),轿厢的控制状态还未变成运转状态,可以说是待机状态。另外,根据同步电动机及滑轮的旋转方向的振动,控制器中生成的磁极位置指令和同步电动机的实际的磁极位置之间的误差也发生振动。此外,后述同步电动机及滑轮的旋转方向的振动。
就期间(d)而言,赋予与速度指令相应的磁极位置指令而使同步电动机旋转。在期间(d)开始时,在与在期间(c)施加的电流相应的同步电动机的扭矩与轿厢侧的重量和配重侧的重量的差值引起的负荷扭矩平衡的磁极位置,同步电动机的旋转停止,因此,通过以初始磁极位置为基准来前馈赋予与速度指令相应的磁极位置,同步电动机根据速度指令进行旋转。
接下来,涉及比较例的同步电动机及滑轮的旋转方向的振动(下面,简称为“振动”),下面,使用图8对该振动停止为止的现象进行说明。
图8是表示比较例的同步电动机的扭矩与同步电动机的实际的q轴和控制器的q轴的相位差Δθr的关系的图。
图8中,与图4同样,同步电动机的扭矩Tm如前式(1)所示。另外,与图4同样,负荷为50%以下,负荷扭矩TL沿使配重下降而使轿厢上升的方向运转。
在相对于所推测出的初始磁极位置相位差Δθr为点A的位置的情况下,如果打开制动器,则电动机扭矩Tm和负荷扭矩TL失衡,因此,Δθr向点B移动。即,同步电动机及滑轮沿Tm和TL平衡的方向旋转。同步电动机及滑轮超过Tm和TL平衡的位置而进行旋转。即Δθr超过点B。此时,因为Tm和TL的大小关系在超过点B前逆转,所以Δθr的移动方向反转,其朝向点B移动。即,同步电动机及滑轮使旋转方向反转而沿Tm和TL平衡的方向旋转。Δθr反复这种移动,在待机时间中向点B收敛。即,同步电动机及滑轮在旋转振动后,在Tm和TL平衡的位置静止。
这样,在本比较例中,为了稳定起动轿厢,需要使轿厢为待机状态直至同步电动机及滑轮的振动停止为止,待机时间(期间(c))变长。与此相对,在本实施方式中,如图3的期间(c)所示,因为可以防止释放制动器后的同步电动机及滑轮的旋转振动,所以待机时间大幅缩短,能够稳定起动轿厢而几乎无需待机时间。
此外,本发明不限于上述的实施方式,还包括各种变形例。例如,上述的实施方式是为了使本发明容易理解而进行的详细说明,不限于必须具备所说明的全部结构的实施方式。另外,也可以对实施方式的结构的一部分进行其它结构的追加、删除、置换。
例如,同步电动机不限于永磁同步电动机,也可以为绕组场式同步电动机。另外,永磁同步电动机不限于表面磁铁型,也可以为嵌入式磁铁型。
另外,电梯可以为在井道上部具备机械室的电梯,也可以为不具备机械室且电梯主机或控制装置设置于井道内的所谓的无机械室电梯。
另外,电梯也可以为不具备配重的电梯。在该情况下,负荷扭矩依赖于轿厢侧的重量。
标记说明
1电流指令生成部、2磁极位置指令生成部、3磁极相位差加法部、4初始磁极位置推测部、5位置传感器、6挡板、7称重传感器、10制动器电源停止指令、21电流控制部、22电流传感器、23制动器指令部、100控制器、101电力转换器、102制动器、103同步电动机、104轿厢。

Claims (10)

1.一种电梯,其特征在于,包括:
用于驱动轿厢的同步电动机;
对所述同步电动机进行制动的制动器;和
控制所述同步电动机的控制装置,
所述控制装置包括:
用于生成所述同步电动机的磁极位置指令的磁极位置指令生成部;
在所述制动器处于制动状态时推测所述同步电动机的转子的初始磁极位置的初始磁极位置推测部;
磁极相位差加法部,其在所述制动器处于制动状态时,计算在由所述初始磁极位置推测部推测出的所述初始磁极位置处的负荷扭矩与所述同步电动机的电动机扭矩平衡的情况下的、所述初始磁极位置与所述同步电动机的定子的磁极位置的相位差,通过将计算出的所述相位差与所述初始磁极位置相加来计算修正后的初始磁极位置,并将计算出的所述修正后的初始磁极位置输出至所述磁极位置指令生成部;和
控制所述制动器的释放和制动的制动器控制部,
所述控制装置的控制轴与由所述磁极相位差加法部计算出的所述修正后的初始磁极位置相应地设定,
在所述制动器控制部使所述制动器从制动状态释放时,
所述磁极位置指令生成部将从所述磁极相位差加法部输入的所述修正后的初始磁极位置设定为所述磁极位置指令,
在所述制动器被释放后,所述轿厢被起动,
所述电梯的动作按照时间经过包括第一期间、第二期间、第三期间和第四期间,
在所述第一期间,制动器为制动状态,所述同步电动机的电流指令保持与额定扭矩以上的输出扭矩对应的规定的定值,
在所述第二期间,制动器为制动状态,对初始磁极位置进行推测,基于轿厢的载重将所推测出的初始磁极位置修正为轿厢与配重平衡,将修正后的初始磁极位置设置为磁极位置指令,
所述第三期间为从以轿厢和配重平衡的状态释放制动器到轿厢静止为止的期间,
在所述第四期间,赋予与速度指令相应的磁极位置指令而使同步电动机旋转。
2.根据权利要求1所述的电梯,其特征在于:
所述控制装置包括用于生成所述同步电动机的电流指令的电流指令生成部,
所述电流指令是能够获取额定以上的所述电动机扭矩的恒定电流值。
3.根据权利要求1所述的电梯,其特征在于:
具有检测所述轿厢的载重的称重传感器,
所述磁极相位差加法部基于由所述称重传感器检测到的所述载重来计算所述负荷扭矩。
4.根据权利要求1所述的电梯,其特征在于:
所述同步电动机具有绳轮,在卷绕于所述绳轮的主钢丝绳上连接配重和所述轿厢。
5.根据权利要求4所述的电梯,其特征在于:
所述磁极相位差加法部基于所述轿厢侧的重量与所述配重侧的重量的差来计算所述负荷扭矩。
6.根据权利要求1所述的电梯,其特征在于:
所述相位差为设定于所述控制装置的控制轴与所述初始磁极位置处的所述同步电动机的控制轴的相位差。
7.根据权利要求6所述的电梯,其特征在于:
所述同步电动机的所述控制轴和设定于所述控制装置的所述控制轴是矢量控制中的q轴。
8.根据权利要求7所述的电梯,其特征在于:
所述磁极相位差加法部在令所述负荷扭矩为TL、q轴电流为iqc、扭矩常数为Kt时,通过式(2)计算所述相位差(ΔθL),
[数学式2 ]
Figure FDA0003010769590000031
9.根据权利要求1所述的电梯,其特征在于:
所述磁极位置指令生成部在所述轿厢起动后输出与速度指令相应的规定模式的磁极位置指令。
10.一种电梯,其特征在于,包括:
用于驱动轿厢的同步电动机;
对所述同步电动机进行制动的制动器;和
控制所述同步电动机的控制装置,
所述控制装置包括:
电流指令生成部,其用于生成使得所述同步电动机的电动机扭矩成为额定以上的恒定电流值的电流指令;
用于生成所述同步电动机的磁极位置指令的磁极位置指令生成部;
电流控制部,其按照所述电流指令和所述磁极位置指令,通过基于所述磁极位置指令而设定的控制轴来控制所述同步电动机;
在所述制动器处于制动状态时推测所述同步电动机的转子的初始磁极位置的初始磁极位置推测部;
磁极相位差加法部,其在所述制动器处于制动状态时,计算在由所述初始磁极位置推测部推测出的所述初始磁极位置处的负荷扭矩和所述同步电动机的电动机扭矩平衡的情况下的、设定于所述电流控制部的所述控制轴与设定于所述同步电动机的定子的控制轴的相位差,通过将计算出的所述相位差与所述初始磁极位置相加来计算修正后的初始磁极位置,并将计算出的所述修正后的初始磁极位置输出至所述磁极位置指令生成部;和
用于控制所述制动器的释放和制动的制动器控制部,
在所述制动器控制部使所述制动器从制动状态释放时,
所述磁极位置指令生成部将所述修正后的初始磁极位置作为所述磁极位置指令设定到所述电流控制部,
在所述制动器被释放后,所述轿厢被起动,
所述磁极位置指令生成部在所述轿厢起动后输出与速度指令相应的规定模式的磁极位置指令,
所述电梯的动作按照时间经过包括第一期间、第二期间、第三期间和第四期间,
在所述第一期间,制动器为制动状态,所述同步电动机的电流指令保持与额定扭矩以上的输出扭矩对应的规定的定值,
在所述第二期间,制动器为制动状态,对初始磁极位置进行推测,基于轿厢的载重将所推测出的初始磁极位置修正为轿厢与配重平衡,将修正后的初始磁极位置设置为磁极位置指令,
所述第三期间为从以轿厢和配重平衡的状态释放制动器到轿厢静止为止的期间,
在所述第四期间,赋予与速度指令相应的磁极位置指令而使同步电动机旋转。
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