CN114684683B - 循环式多轿厢电梯以及循环式多轿厢电梯控制方法 - Google Patents

循环式多轿厢电梯以及循环式多轿厢电梯控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供循环式多轿厢电梯以及循环式多轿厢电梯控制方法。循环式多轿厢电梯具备:控制曳引机的旋转速度并输出转矩指令的速度控制器;测定轿厢的载重的载重测定器;测定轿厢对的升降方向的位置的轿厢位置测定器;测定曳引机的旋转速度或旋转角度的速度检测器或角度检测器的任意一方或两方;和在轿厢对在循环式的升降通道上端以及下端从一方的升降通道转移到另一方的升降通道的换向动作时根据轿厢位置测定器和速度检测器或角度检测器的输出来推测轿厢对的位置的轿厢位置估计部。然后,根据由轿厢位置估计部得到的轿厢位置和载重测定值的测定结果来补偿速度控制器的输出。

Description

循环式多轿厢电梯以及循环式多轿厢电梯控制方法
技术领域
本发明涉及循环式多轿厢电梯以及循环式多轿厢电梯控制方法。
背景技术
近年来,提出多个轿厢在一个移动通道内移动的多轿厢电梯。作为现有的这种多轿厢电梯,例如已知专利文献1记载的方案。在专利文献1中,记载了具有多个在配置于对角上的2根吊索的两端部连接了轿厢的轿厢对的循环型的多轿厢电梯。专利文献1记载的循环型的多轿厢电梯通过具有单独的驱动绳轮的曳引机分别驱动将轿厢对连起来的2根吊索。
另一方面,作为针对载荷变动的控制对象的电动机控制技术,例如已知专利文献2记载的技术。即,在专利文献2中记载了一种伺服电动机的速度控制装置,其具有根据载荷惯性、伺服电动机电流值和伺服电动机旋转速度估计载荷转矩的转矩观测器,基于估计值进行将动态特性保持固定的速度控制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开2006-111408号公报
专利文献2:JP特开平6-284763号公报
在专利文献1记载的循环式多轿厢电梯中,在2台1组的轿厢对进行从一方的升降通道转移到其他升降通道的换向动作时,曳引机的载荷转矩如+X→0→-X那样正弦波状大幅变动。作为抑制这样的载荷转矩的变动的电动机控制技术,考虑运用专利文献2记载的技术。但在循环式多轿厢电梯中,若为了抑制轿厢换向动作时的载荷转矩的变动所引起的速度变化而提高速度控制的反馈增益,就有在轿厢产生振动的可能性。
在此,为了不使振动产生地前馈补偿载荷变动,需要换向动作中的正确的轿厢的位置信息。但在循环型多轿厢电梯的情况下,需要经由无线通信取得轿厢位置等在轿厢侧产生的信息。此外,控制装置所取得的轿厢位置的信息是缺乏实时性的信息,难以正确地补偿载荷变动。
发明内容
本发明的目的在于,提供能补偿换向动作时的载荷变动、抑制换向部中的轿厢的速度变动的循环式多轿厢电梯以及循环式多轿厢电梯控制方法。
为了解决上述课题,例如采用以下记载的结构。
本申请包含多种解决上述课题的手段,举出其一例,则作为循环式多轿厢电梯,具有至少一个以上的将2条升降通道在其上端以及下端连结的循环式的升降通道和在循环式的升降通道内与至少一个主索连接的2台1组的轿厢对,主索分别被至少1个以上的曳引机驱动,具备以下的结构。
即,循环式多轿厢电梯具备:控制曳引机的旋转速度并输出转矩指令的速度控制器;测定轿厢的载重的载重测定器;测定轿厢对的升降方向的位置的轿厢位置测定器;测定曳引机的旋转速度或旋转角度的速度测定器或角度测定器的任意一方或两方;在轿厢对在循环式的升降通道上端以及下端从一方的升降通道转移到另一方的升降通道的换向动作时,根据轿厢位置测定器和速度检测器或角度检测器的输出来推测轿厢对的位置的轿厢位置估计部。
并且,根据由轿厢位置估计部得到的轿厢位置和载重测定值的测定结果来补偿速度控制器的输出。
发明的效果
根据本发明,通过估计换向动作中的轿厢位置并补偿曳引机的转矩,不加大曳引机速度控制的反馈增益就能减小换向动作的偏差。因此,能有效果地抑制换向部中的轿厢的速度变动。
上述以外的课题、结构以及效果会通过以下的实施方式的说明得以明确。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式例的多轿厢电梯的结构的主视图以及控制系统的概略结构的图。
图2是本发明的第1实施方式例的多轿厢电梯的顶视图。
图3是表示在本发明的第1实施方式例的多轿厢电梯中相对于2台轿厢双方都不是换向中的轿厢位置对绳轮、滑轮施加的力的示例的图。
图4是表示在本发明的第1实施方式例的多轿厢电梯中相对于仅2台轿厢的一方是换向中的轿厢位置对绳轮、滑轮施加的力的示例的图。
图5是表示在本发明的第1实施方式例的多轿厢电梯中相对于一方的轿厢是换向中且另一方的轿厢开始了换向的轿厢位置对绳轮、滑轮施加的力的示例的图。
图6是表示在本发明的第1实施方式例的多轿厢电梯中相对于2台轿厢双方是换向中的轿厢位置对绳轮、滑轮施加的力的示例的图。
图7是表示在本发明的第1实施方式例的多轿厢电梯中相对于轿厢的卷挂角(卷きかかり角度)的所需转矩的示例的特性图。
图8是表示作为本发明的比较例(现有例)的曳引机用电动机的控制结构的框图。
图9是表示本发明的第1实施方式例的曳引机用电动机的控制结构的框图。
图10是表示本发明的第1实施方式例的曳引机用电动机的控制结构的其他示例(使用了角度检测器的示例)的框图。
图11是表示图8所示的比较例中的换向动作时的速度控制模拟结果的特性图。
图12是表示本发明的第1实施方式例中的换向动作时的速度控制模拟结果的特性图。
图13是表示在本发明的第1实施方式例的多轿厢电梯中吊索伸长时的下部滑轮的移动的图。
图14是表示如图13所示那样吊索伸长而下部滑轮向向下方向移动时的换向动作时的速度控制模拟结果的特性图。
图15是表示在本发明的第1实施方式例中将曳引机用电动机的控制系统简化的控制结构的框图。
图16是表示在本发明的第1实施方式例中在第1曳引机和第2曳引机分开运算补偿转矩时的控制结构的框图。
图17是表示本发明的第2实施方式例的多轿厢电梯的结构的主视图。
图18是表示本发明的第2实施方式例的曳引机用电动机的控制结构的框图。
图19是表示本发明的各实施方式例的变形例(例1)的多轿厢电梯的结构的主视图。
图20是表示本发明的各实施方式例的变形例(例2)的多轿厢电梯的结构的主视图。
附图标记的说明
1...移动通道、1B...下部翻转通道、1D...下降通道、1T...上部翻转通道、1U...上升通道、10...第1系统、11、11A、11B、11C...第1曳引机、12...第1电动机、13...第1绳轮、14...第1制动器、15...第1固定轴、16、16A...第1滑轮、17、17A、17B、17C...第1吊索、20...第2系统、21、21A、21B、21C...第2曳引机、22...第2电动机、23...第2绳轮、24...第2制动器、25...第2固定轴、26...第2滑轮、27、27A、27B、27C...第2吊索、31、31A...吊索终端、60...控制装置、61a...A环线控制器、62...整体控制器、80...位置传感器、81...位置传感器用带、90...轿厢侧无线收发机、91...地上侧无线收发机、100...位置传感器、101...减法运算器、102...速度控制器、103...加法运算器、104...电力变换器以及电动机响应要素、105...减法运算器、106、106a、106b...机构要素、107...速度检测器、108...速度检测滤波器、110...起动补偿电路、111...质量取得部、112...质量取得部、113...减法运算器、114...正负号翻转电路、120...换向部载荷补偿电路、120′...换向部载荷补偿电路、120a...第1系统换向部载荷补偿电路、120b...第2系统换向部载荷补偿电路、121...触发电路、122...积分电路、123...乘法运算器、124...质量取得部、125...触发电路、126...积分电路、127...乘法运算器、128...质量取得部、129...减法运算器、131...角度检测器、132...角度检测滤波器、133...积分器、140...换向部载荷补偿电路、141...保持电路、143...积分电路、144...质量取得部、145...乘法运算器、146...保持电路、148...积分电路、149...质量取得部、150...乘法运算器、151...减法运算器、160...换向部载荷补偿电路、161...触发电路、162...积分电路、163...乘法运算器、164...质量取得部、191...角度变换器、192...角度变换器、200...旋转计、300、300a、300b...控制对象、1000、1000′...多轿厢电梯
具体实施方式
以下参考附图来说明本发明的实施方式例的多轿厢电梯。在以下说明的各实施方式例中,对相同的构成要素标注相同的附图标记,省略重复说明。
<第1实施方式例>
首先,使用图1~图16来说明本发明的第1实施方式例的多轿厢电梯。
<多轿厢电梯1000的结构>
图1表示第1实施方式例的多轿厢电梯1000以及其控制装置60。图1所示的多轿厢电梯1000成为装载人、货物的多对轿厢30在形成于建筑构造物内的移动通道1内移动的结构。控制装置60通过控制曳引机11、21来控制轿厢30的运行。
移动通道1具备轿厢30进行上升的上升通道1U和轿厢30进行下降的下降通道1D,上升通道1U和下降通道1D在水平方向上相邻。此外,上升通道1U和下降通道1D的上端用轿厢30从上升翻转成下降的上部翻转通道1T连结,上升通道1U和下降通道1D的下端用轿厢30从下降翻转成上升的下部翻转通道1B连结。
另外,在以下的说明中,将上下方向的轴即z轴的上方向称作正方向,将与z轴交叉的水平方向当中的图1的右方向称作x轴的正方向,将图1的从表向里的方向称作y轴的正方向。
在图1所示的移动通道1例如设置有3对6台的轿厢30。以下在区别各轿厢30的情况下,将第1对称作A环线的轿厢AX、AY,将第2对称作B环线的轿厢BX、BY,将3对称作C环线的轿厢CX、CY。另外,以下主要着眼于A环线详细地进行说明,适宜省略与A环线同等的结构的B环线、C环线的说明。
A环线的轿厢AX、AY分别经由左吊索终端311与无端状的第1吊索17(实线)连接,经由右吊索终端31r与第2吊索27(虚线)连接。
第1吊索17缠绕在设置于下降通道1D的上端的第1绳轮13,将配置于下降通道1D的下端的第1滑轮16悬垂。
第2吊索27缠绕在设置于上升通道1U的上端的第2绳轮23,将配置于上升通道1U的下端的第2滑轮26悬垂。
由于根据轿厢30的装载量而第1吊索17、第2吊索27伸长缩短,由此第1滑轮16、第2滑轮26会在上下方向上移动,但被约束具(不图示)约束成不在x方向以及y方向上移动。此外,第1滑轮16、第2滑轮26由于吊索的经年伸长而以长时间的跨度慢慢向下方移动。
在第1绳轮13和第2绳轮23的内部嵌入第1电动机12和第2电动机22,通过第1电动机12和第2电动机22来驱动第1绳轮13和第2绳轮23。
此外,在第1绳轮13和第2绳轮23的下部分别配置有单个或多个第1制动器14和第2制动器24,第1制动器14和第2制动器24在轿厢30的停靠时等对各绳轮的旋转机械地进行制动。
第1曳引机11由第1电动机12、第1绳轮13以及第1制动器14构成,第2曳引机21由第2电动机22、第2绳轮23以及第2制动器24构成。在以下的说明中,将第1曳引机11、第1滑轮16、第1吊索17汇总称作第1系统10,将第2曳引机21、第2滑轮26、第2吊索27汇总称作第2系统20。
在各轿厢30设置有用于测定轿厢30的上下方向的位置信息的轿厢位置测定器。即,在轿厢30搭载有进行轿厢位置测定处理的轿厢位置传感器80。并且,在上升通道1U和下降通道1D设置轿厢位置传感器用带81,在轿厢30在上升通道1U和下降通道1D中上下移动时,轿厢位置传感器80与轿厢位置传感器用带81对置。由此,各轿厢30能从轿厢位置传感器80的检测值取得各自的位置信息。
各轿厢30将各自的上下方向位置经由轿厢侧无线收发机90无线发送到地上侧无线收发机91。地上侧无线收发机91将各轿厢30的位置信息发送到整体控制器62。整体控制器62根据各轿厢30的位置信息来对A环线、B环线、C环线每一者的环线控制器61a、61b、61c发出指令。各环线控制器61a、61b、61c使用所分配的环线的轿厢位置信息来进行自环线的轿厢30的停靠控制等。
此外,各轿厢30具备安全机构,构成为在使用所取得的位置信息运算出的速度信息超过既定的速度(例如额定行驶速度的1.2倍)的情况下,使用搭载于轿厢30的制动器机构(未图示)进行制动。
进而,在轿厢30中具备用于测定乘上轿厢30的乘员、货物的重量的不图示的载重计。作为载重计,例如使用测定对轿厢30内的地面施加的力的称重传感器、测定吊着轿厢30的吊索的吊索张力的张力计。将载重计中测量的轿厢30的重量的信息与轿厢位置同样地经由轿厢侧无线收发机90无线发送到地上侧无线收发机91,用在用于防止曳引机11、21的制动器刚解除后的反向、急加速的起动补偿中。
图2是从上方俯视图1的多轿厢电梯1000的顶视图。
第1系统10的第1固定轴15固定于上部翻转通道1T,将A环线的第1曳引机11A、B环线的第1曳引机11B、C环线的第1曳引机11C同轴状支承,以使得它们能分别独立地旋转。同样地,第2系统20的第2固定轴25固定于上部翻转通道1T,将A环线的第2曳引机21A、B环线的第2曳引机21B、C环线的第2曳引机21C同轴状支承,以使得它们能分别独立地旋转。在A环线的第1曳引机11A缠绕A环线的第1吊索17A。同样地,分别在第1曳引机11B缠绕第1吊索17B,在第1曳引机11C缠绕第1吊索17C。第2系统20也是与第1系统10同样的结构。
在轿厢30的x方向侧面设置左上、左下、右上、右下共计4台作为引导装置的一种的导辊50。在图2中示出左上和右上的2台导辊50。
导辊50通过被弹簧推压到设置于上升通道1U和下降通道1D的x方向两端部的在z方向上延伸的导轨40,来防止在上升通道1U、下降通道1D的升降中轿厢30在x方向以及y方向上移动。此外,通过在导轨40与导辊50之间产生的反作用力,在轿厢30向x方向、y方向、z方向的任一个方向倾斜时,使轿厢30产生恢复转矩。
此外,图2在虽未示出,但如图1说明的那样,在下部翻转通道1B配置有第1滑轮16和第2滑轮26。
第1滑轮16与A环线的第1曳引机11A、第1曳引机11B、第1曳引机11C同样地,同轴状配置各环线的第1滑轮。第2滑轮26也是同轴状配置各环线的第2滑轮。
A环线的第1吊索17A和第2吊索27A分别经由吊索终端31A将A环线的轿厢AX、AY对角地悬垂。如此地形成A环线的轿厢对。B环线的第1吊索17B和第2吊索27B、以及C环线的第1吊索17C和第2吊索27C也同样地将B环线的轿厢BX、BY以及C环线的轿厢CX、CY对角地悬垂。
将A环线的第1曳引机11A、第1吊索17A、第1滑轮16A汇总总称为A环线第1系统。同样地,将A环线的第2曳引机21A、第2吊索27A、第2滑轮26汇总总称为A环线第2系统。进而,将A环线第1系统和A环线第2系统、进而由轿厢AX、AY构成的轿厢对汇总定义为A环线。B环线、C环线也同样地定义。
通过同步驱动A环线的第1曳引机11A和第2曳引机21A,能使轿厢AX、AY同时移动。例如,若使A环线的第1曳引机11A以及第2曳引机21A逆时针旋转,则如图1中箭头所示那样,轿厢AX在上升通道1U中上升,轿厢AY在下降通道1D中下降。另外,由于各环线的曳引机能与其他环线独立地旋转控制,因此能使各环线的轿厢独立驱动。但由于各环线的轿厢30不能超越其他环线的轿厢30,因此,整体控制器62需要在判断各环线的轿厢30的行驶位置的同时,驱动各环线,使得各环线的轿厢30不会碰撞。
<控制装置60的结构>
如图1所示那样,控制装置60由单独控制各环线的轿厢30的运行的环线控制器61a、61b、61c和总括控制各环线控制器61a、61b、61c的整体控制器62构成。
各个环线控制器61a、61b、61c控制各环线的曳引机11A、11B、11C、21A、21B、21C。环线控制器61a、61b、61c具备对各曳引机11A、11B、11C、21A、21B、21C的电动机12、22施加所期望的电压/电流的不图示的电力变换器。电力变换器例如由逆变器构成。此外,虽未图示,但各环线控制器61a、61b、61c具备:测量电动机12、22的旋转速度的测定器;控制电动机的转矩来达成所期望的旋转速度的速度控制器;控制电动机的电流来使所期望的转矩产生的电流控制器;和控制制动器的解除以及制动的制动器控制器。测量电动机12、22的旋转速度的测定器例如由编码器构成。
整体控制器62控制各环线控制器61a、61b、61c,以使得各环线的轿厢30相互不会碰撞。
<在换向部产生的载荷变化>
接下来,使用图3~图6来说明轿厢30以固定速度运动的情况下对绳轮和滑轮施加的力的平衡。在此,设想轿厢30在上升通道1U以及下降通道1D中行驶的情况和在上部翻转通道1T以及下部翻转通道1B中行驶的情况。在图3~图6中示出A环线。
另外,在以下的说明中,将轿厢30在上升通道1U以及下降通道1D行驶的状态称作直线动作时,将轿厢30在上部翻转通道1T以及下部翻转通道1B行驶的状态称作换向动作时。
图3表示轿厢AX、AY双方直线动作时,图4表示仅轿厢AX换向动作时,图5表示仅轿厢AY换向动作时,图6表示轿厢AX、AY双方换向动作时。
在此,为了使说明简单,设为对角悬垂轿厢30的第1系统以及第2系统的参数(轿厢位置、速度、绳轮/滑轮径、位置这4个条件)没有差别,仅显示A环线的第1系统。考虑用于在4个条件的各条件下曳引机11(21)的绳轮13(23)中的力的力矩平衡且轿厢以固定速度持续移动的电动机转矩τm的条件。
另外,图3~图6所示的Tsl、Tsr表征通过吊索张力对绳轮左右端施加的力,Tpl、Tpr表征通过吊索张力对滑轮左右端施加的力,mAX、mAY分别表征轿厢质量(本次设为mAX>mAY),F表征通过下部滑轮的质量施加的重力。此外,绳轮13(23)和滑轮16(26)的半径相等,设为r。
以下依次说明图3~图6的状态。
·图3的直线动作时
在直线动作时,下部滑轮16(26)中的力的力矩的平衡的式成为以下的[数学式1]式。
【数学式1】
rTpl-rTpr=0
此外,根据下部滑轮16(26)的上下方向的力的平衡,[数学式2]式成立。
【数学式2】
Tpl+Tpr=F
因此,通过将[数学式1]式和[数学式2]式联立,通过吊索张力施加的滑轮16(26)的左右端的力用下述的[数学式3]式表征。
【数学式3】
Tpr=F/2
Tpl=F/2
对绳轮13(23)的左右端施加在下部滑轮16(26)的左右端施加的力的反作用,从而施加轿厢重量所引起的力。因此,对绳轮的左右端施加的力用下述的[数学式4]式表征。
【数学式4】
Tsr=Tpr+mAXg=F/2+mAXg
Tsl=Tpl+mAXg=F/2+mAYg
这时,关于绳轮的旋转的力的力矩的平衡的式将顺时针设为正,用下述的[数学式5]式表征。
【数学式5】
τm-rTsr+rTsl=0
根据[数学式4]式和[数学式5]式,电动机转矩τm用下述的[数学式6]式表征。
【数学式6】
τm=r(mAX-mAY)g
在经过换向部而轿厢AX和轿厢AY的左右替换时,[数学式6]式的右边的正负号逆转。
·图4的轿厢仅AX换向动作时
在图4的状态下,成为轿厢AX攀上曳引机11(21)的绳轮13(23)的形式。对下部滑轮16(26)施加的力与图3的状态同等。对绳轮13(23)的左端施加的力与对下部滑轮16(26)的左端施加的力相等,关于绳轮13(23)的右端,对其施加轿厢重量。因此,分别用下述的[数学式7]式表征。
【数学式7】
Tsr=Tpr=F/2
Tsl=Tpl+mAYg=F/2+mAYg
这时,若以绳轮的右端为起点而观察的轿厢AX的卷挂角度定义为θAX(这时0≤θAX≤π),则关于绳轮的旋转的力的力矩的平衡的式将逆时针作为正而成为[数学式8]式。
【数学式8】
τm-rmAXg cosθAX+rTsl-rTsr=0
因此,根据[数学式7]式和[数学式8]式,电动机转矩τm以下述的[数学式9]式示出。
【数学式9】
τm=r(mAXcosθAX-mAY)g
·图5的仅轿厢AY换向动作时
在图5的状态下,成为轿厢AY攀上下部滑轮16(26)的形式。若以下部滑轮16(26)的左端为起点观察的轿厢AY的卷挂角度定义为θAY(这时π≤θAY≤2π),则下部滑轮中的力的力矩的平衡以以下的[数学式10]式示出。
【数学式10】
rmAYg cosθAY+rTpr-rTpl=0
此外,根据下部滑轮16(26)的上下方向的力的平衡,[数学式11]式成立。
【数学式11】
Tpr+Tpl=F+mAYg
通过将[数学式10]式和[数学式11]式联立并求解,对下部滑轮16(26)的左右端施加的力用下述的[数学式12]式表征。
【数学式12】
Tpr={F+mAYg(1-cosθAY)}/2
Tpl={F+mAYg(1+CosθAY)}/2
对绳轮11(21)的右端施加的力与对下部滑轮16(26)的右端施加的力相等,关于绳轮11(21)的左端,对其施加轿厢重量。因此,分别用下述的[数学式13]式表征。
【数学式13】
Tsr=Tpr+mAYg={F+mAYg(1-cosθAY)}/2+mAXg
Tsr=Tpr={F+mAYg(1+cosθAY)}/2
这时,由于关于绳轮11(21)的旋转的力的力矩的平衡的式与[数学式5]式相等,因此,根据[数学式12]式和[数学式13]式,电动机转矩τm用下述的[数学式14]式示出。
【数学式14】
τm=r(m1-m2cosθp)g
·图6的两轿厢都为换向动作时
在换向动作时,成为轿厢攀上绳轮、滑轮的形式。由于对下部滑轮的左右端施加的力与(c)同等,因此成为式(13)。在两轿厢AX、AY都为换向动作时,由于轿厢攀上绳轮11(21)和滑轮16(26),因此通过吊索张力施加的对绳轮11(21)和滑轮16(26)的左右端施加的力相等。因而,对绳轮11(21)的左右端施加的力成为以下的[数学式15]式。
【数学式15】
Tsl=Tpl={F+mAYg(1-cosθAY)}/2
Tsr=Tpr={F+mAYg(1+cosθAY)}/2
在此,由于关于绳轮11(21)的旋转的力的力矩的平衡的式与[数学式8]式同等,因此使用[数学式8]式和[数学式15]式,如[数学式16]式那样得到为了平衡所需的电动机转矩τm
【数学式16】
τm=r(m1g cosθs-m2g cosθp)
=r(m1-m2)g cosθs+rm2g(cosθs-cosθp)
通过以上,求取了4种情况下的所需转矩。在此,轿厢间不平衡质量Δm=mAX-mAY、轿厢位置不平衡Δθ=θAXAX≥0,将这些关系设为固定。此外,为了方便,在θAX、θAY为负的值、π以上的值时,示出对应的轿厢位于直线部的情况。例如在θAX=-0.1rad的情况下,轿厢A1是直线动作。进而,Δθ充分小从而能与近似,这时,对应于θAX的值,所需转矩τm如以下那样变化。
(i)θAX<0时
轿厢AX和AY都直线动作。因此所需转矩成为[数学式6]式。
(ii)0≤θAX<Δθ时
仅轿厢AX进行换向动作。因此所需转矩成为[数学式9]式。
(iii)Δθ≤θAX<π时
轿厢AX和AY都进行换向动作。因此所需转矩成为[数学式16]式。
(iv)π≤θAX<π+Δθ时
仅轿厢AX进行换向动作,但相对于(ii),轿厢AX和轿厢AY的左右替换。因此,所需转矩是将[数学式14]式的右边当中的加在mAX的正负号逆转的值。
(v)π+Δθ<θAX
轿厢AX和AY结束换向动作从而都进行直线动作,轿厢AX和AY的左右替换。因此,所需转矩成为将[数学式6]式的右边的正负号逆转的值。若将这些汇总,则成为以下。
【数学式17】
为了对式进行整理,新导入以下的变量。
【数学式18】
【数学式19】
【数学式20】
Δθ′=θAX′-θAY
通过使用[数学式18]式、[数学式19]式、[数学式20]式,能将[数学式17]式如以下那样表征。
【数学式21】
[数学式21]式的第2段的右边第一项是通过轿厢间不平衡质量产生的所需转矩,第二项是通过轿厢位置不平衡产生的所需转矩。
图7表示所需电动机转矩τm相对于轿厢AX的绳轮卷挂角度θAX的变化特性的示例。图7的横轴表示轿厢AX的绳轮卷挂角度θAX,纵轴表示所需电动机转矩τm
所需转矩τm连续且正弦波状变化。随着Δθ变大,所需转矩τm进行零交叉的位置偏离。此外,在换向动作结束的附近,所需转矩变得暂时超过直线动作时的所需转矩。在Δθsp=10deg,所需转矩的最大值成为直线部的约110%。
接下来,考虑基于换向动作时的载荷变动的曳引机速度控制的补偿方式。
根据[数学式21]式,若知道轿厢AX和AY的质量mAX、mAY以及轿厢AX的绳轮卷挂角θAX以及轿厢AY的滑轮卷挂角θAY,就能预先推测载荷变动。轿厢质量通过设置于轿厢内的载重系统测定。由于轿厢质量在电梯的运转中不会变化,在轿厢30的门关闭而即将开始电动机12、22中的驱动前测量一次即可。另一方面,θAX以及θAY由于在运转中值发生变化,因此需要取得实时的值。
在此,由于将在轿厢30内测定的信息经由无线通信等发送到地上的控制装置60,因此发生通信的延迟等,不适合高采样。
因此,与轿厢质量同样地,以即将开始电动机12、22中的驱动前的轿厢位置为基准,使用电动机速度控制中所用的电动机编码器测定值来预测θAX以及θAY
<比较例的控制结构>
接下来,在说明本实施方式例的控制系统前,说明作为比较例的现有的各环线的控制器61a、61b、61c所具备的地上侧控制器的结构。
图8表示现有的A环线控制器61a所具备的第1系统的地上侧控制器的电动机速度控制结构。在图8中,省略接受来自整体控制器62的信号来生成速度控制指令的部分。对第2系统省略图示,但第2系统的结构与图8所示的结构相同。
首先,将电动机12的旋转速度指令供给到减法运算器101,从旋转速度指令减去绳轮角速度ω。将减法运算器101的减法运算输出供给到速度控制器102。速度控制器102从减法运算器101的减法运算输出得到电动机转矩ASR指令τ*。将速度控制器102中得到的电动机转矩ASR指令τ*供给到加法运算器103,在电动机转矩ASR指令τ*上加上补偿转矩τm *,加法运算输出成为最终的电动机转矩指令τ*。接受电动机转矩指令τ*,从而电力变换器生成电力,通过对电动机12供给电力,来生成使绳轮13旋转的转矩τ。补偿转矩τm *在后述的起动补偿电路110中生成。
控制对象300由用[数学式21]式表征的轿厢AX和AY的质量不平衡所引起的所需转矩τm、和机构要素106构成。机构要素106包含除了由于轿厢30的质量不平衡而产生的所需转矩τm以外的第1系统10的机构上的特性,例如包含曳引机11的绳轮12的惯性力矩、旋转阻力、经由第1吊索17与绳轮12连接的轿厢30的惯性质量、行驶阻力等。对控制对象300输入转矩τ,作为其旋转结果,得到绳轮13的旋转速度。
关于绳轮13的旋转速度,用由编码器等构成的速度检测器107进行速度检测处理,变换成速度数据。将速度检测器107的输出用速度检测滤波器108变换成绳轮角速度ω,并供给到减法运算器101。
起动补偿电路110具备轿厢AX的质量取得部111、轿厢AY的质量取得部112、得到两质量取得部111、112的质量mAX、mAY的差的减法运算器113、和正负号翻转电路114。
正负号翻转电路114根据轿厢AX是位于上升通道1U还是位于下降通道1D来使正负号变化。
将在正负号翻转电路114设定了正负号的质量mAX、mAY的差的信号作为补偿转矩τm *供给到加法运算器103,加到速度控制器的输出上。
这样构成的现有例的地上侧控制器进行用于防止曳引机11(21)的制动器刚解除后的反向、急加速的起动补偿。但对于经过换向部时的所需转矩τm根据轿厢30的位置而发生变化这点,从起动补偿电路110输出的补偿转矩τm *由于除了其正负号以外仅根据轿厢质量差决定,因此有不能充分补偿所需转矩τm的问题。
<第1实施方式例的控制结构>
图9表示本实施方式例的A环线控制器61a所具备的第1系统的地上侧控制器的结构。在图9中,也与图8同样地对第2系统省略图示,第2系统的结构与图9所示的结构相同。
在该图9中,具备减法运算器101、速度控制器102、加法运算器103、电力变换器以及电动机响应要素104、减法运算器105、速度检测器107以及速度检测滤波器108并基于旋转速度指令来控制控制对象300的环线的结构与图8相同。
但是,在图9所示的结构中,取代图8所示的起动补偿电路110而具备换向部载荷补偿电路120。
图9所示的换向部载荷补偿电路120具备触发电路121、125。触发电路121取得A环线的一方的轿厢AX的直线部位置的信息,并在轿厢AX成为从直线部切换成换向部的位置的定时,触发速度检测滤波器108所输出的绳轮角速度ω。轿厢AX的直线部位置的信息是地上侧无线收发机91从轿厢AX的轿厢侧无线收发机90接收并取得的信息。然后,在该触发的定时使积分电路122中的积分开始,得到绳轮卷挂角度θ′AX
此外,质量取得部124得到轿厢AX的质量mAX的1/2的值(mAX/2)。该质量mAX的值在轿厢AX开始运转前取得。具体地,质量取得部124将轿厢AX的门关闭从而即将开始升降前通过载重测定器(不图示)中的载重测定处理得到的载重值作为轿厢AX的质量mAX
然后,质量取得部124将轿厢AX的质量mAX/2供给到乘法运算器123,使其与绳轮卷挂角度θ′AX相乘。将乘法运算器123的乘法运算输出供给到减法运算器129。
换向部载荷补偿电路120的触发电路125取得A环线的另一方的轿厢AY的直线部位置的信息,并在轿厢AY成为从直线部切换成换向部的位置的定时,触发速度检测滤波器108所输出的绳轮角速度ω。轿厢AY的直线部位置的信息是地上侧无线收发机91从轿厢AY的轿厢侧无线收发机90接收并取得的信息。然后,在该触发的定时使积分电路122中的积分开始,得到绳轮卷挂角度θ′AY
此外,质量取得部128得到轿厢AY的质量mAY的1/2的值(mAY/2)。该质量mAY的值也在轿厢AY起动前在载重测定器取得。
然后,在质量取得部128中将轿厢AY的质量mAY/2供给到乘法运算器127,使其与绳轮卷挂角度θ′AY相乘。将乘法运算器127的乘法运算输出供给到减法运算器129。
减法运算器129从从乘法运算器123供给的轿厢AX的角度θ′AX与质量mAX/2的乘法运算值,减去从乘法运算器127供给的轿厢AY的角度θ′AY与质量mAY/2的乘法运算值。在该减法运算器129中进行减法运算而得到的值成为补偿转矩τm *
将减法运算器129中得到的补偿转矩τm *供给到加法运算器103,在电动机转矩ASR指令τ*上加上补偿转矩τm *
图10表示本实施方式例的A环线控制器61a所具备的第1系统的地上侧控制器的其他结构。在之前说明的图9的结构中,进行基于速度检测器107检测到的绳轮的速度的控制,与此相对,在图10所示的结构中,进行基于绳轮的旋转角度的检测的控制。
在图10中,也与图9同样地对第2系统省略图示,但第2系统的结构与图10所示的结构相同。
在该图10中,具备减法运算器101、速度控制器102、加法运算器103、电力变换器以及电动机响应要素104、减法运算器105并基于旋转速度指令来控制控制对象300的结构,与图8以及图9相同。
而且,在本实施方式例中,角度检测器131检测控制对象300的绳轮旋转角度。角度检测器131例如由每当绳轮旋转固定角度就输出脉冲的绝对编码器构成。
将角度检测器131的输出供给到角度检测滤波器132,将角度检测滤波器132的输出供给到积分器133,通过积分得到绳轮角速度ω。
将积分器133中得到的绳轮角速度ω供给到减法运算器101,从旋转速度指令减去其。
将角度检测滤波器132所输出的绳轮的旋转角度的信息供给到换向部载荷补偿电路140。
将供给到换向部载荷补偿电路140的绳轮的旋转角度的信息供给到保持电路141,保持轿厢AX成为从直线部切换到换向部的位置的定时的旋转角度信息。然后,从角度检测滤波器132所输出的绳轮的旋转角度的信息减去保持电路141中保持的角度,通过差的角度的减法运算,得到换向中的轿厢AX的角度。轿厢AX的角度通过积分电路143中的积分而成为绳轮卷挂角度θ′AX
此外,质量取得部144得到轿厢AX的质量mAX的1/2的值(mAX/2)。该质量mAX的值在轿厢AX开始运转前取得。然后,将质量取得部144中得到的轿厢AX的质量mAX/2供给到乘法运算器145,使其与绳轮卷挂角度θ′AX相乘。将乘法运算器145的乘法运算输出供给到减法运算器151。
进而,将供给到换向部载荷补偿电路140的绳轮的旋转角度的信息供给到保持电路146,保持轿厢AY成为从直线部切换到换向部的位置的定时的旋转角度信息。然后,从角度检测滤波器132所输出的绳轮的旋转角度的信息减去保持电路146中保持的角度,通过差的角度的减法运算来得到换向中的轿厢AY的角度。轿厢AY的角度通过积分电路148中的积分而成为绳轮卷挂角度θ′AX
此外,质量取得部149得到轿厢AY的质量mAY的1/2的值(mAY/2)。该质量mAY的值在轿厢AY开始运转前取得。然后,将质量取得部149中得到的轿厢AY的质量mAY/2供给到乘法运算器150,使其与绳轮卷挂角度θ′AX相乘。将乘法运算器150的乘法运算输出供给到减法运算器151。
减法运算器151从从乘法运算器145供给的轿厢AX的角度θ′AX与质量mAX/2的乘法运算值,减去从乘法运算器150供给的轿厢AY的角度θ′AY与质量mAY/2的乘法运算值。该在减法运算器151中进行减法运算而得到的值成为补偿转矩τm *
将减法运算器151中得到的补偿转矩τm *供给到加法运算器103,在电动机转矩ASR指令τ*上加上补偿转矩τm *
另外,图8的换向部载荷补偿电路120、图9的换向部载荷补偿电路140基于之前说明的[数学式21]式,求取由于轿厢间不平衡质量产生的所需转矩和由于轿厢位置不平衡产生的所需转矩,并进行补偿。但实际上,本实施方式例的多轿厢电梯成为在第1系统和第2系统这2系统中工作的结构。而且,关于第2系统,也以同样的结构进行控制,控制成第1系统与第2系统的合计补偿转矩与[数学式21]式一致。
<速度控制的模拟结果>
图11以及图12在比较例(图8例)和本实施方式例(图9例或图10例)中示出轿厢换向时的电动机旋转速度和转矩的变化。图11的(a)以及图12的(a)表示电动机旋转速度(纵轴)的时间(横轴)变化。图11的(b)以及图12的(b)表示转矩(纵轴)的时间(横轴)变化。
首先说明图11所示的比较例(图8的结构中的控制例)。
在以图8的结构进行了控制的情况下,如图11的(b)所示那样,换向时的补偿转矩如虚线所示那样是固定值,换向时载荷转矩如一点划线所示那样,从+τs变化为-τs。在此,由于补偿转矩固定,因此,关于实线所示的电动机输出转矩,其响应比换向时载荷转矩滞后。
因此,如图11的(a)所示那样,关于电动机旋转速度,在轿厢30的换向时,虽然速度指令如虚线所示那样是固定的,但实际的旋转速度最大会从速度指令变高+10%。
接下来,说明图12所示的本实施方式例(图9或图10的结构中的控制例)。
在以图9或图10的结构进行了控制的情况下,为了进行与轿厢位置相应的转矩补偿,如图12的(b)所示那样,换向时的补偿转矩(虚线)从+τs变化为-τs。该换向时的补偿转矩的变化与换向时的载荷转矩(一点划线)的变化以及电动机输出转矩(实线)一致。另外,在图12的(b)中,虚线的补偿转矩、一点划线的载荷转矩由于与实线的电动机输出转矩重叠,因此看不见。
因此,图12的(a)所示的换向时的电动机旋转速度也与速度指令值(虚线)和实际的旋转速度(实线)一致。在图12的(a)中,虚线的速度指令值也由于与实线的旋转速度重叠,因此看不见。
如此地,根据本实施方式例,能补偿轿厢换向时的速度变动,能有效果地抑制换向部中的轿厢30的速度变动。
<吊索伸长的影响>
接下来,使用图13来说明由于轿厢的重量的增加等而下部滑轮16在上下方向(z方向)上移动时的问题和其应对。这里,也以A环线为例进行说明,但在其他环线中也会发生同样的问题。
由于上部的绳轮11的位置被固定,在安装后不会运动,因此,只要事前核对轿厢位置传感器80的信号信息和成为绳轮卷挂角θAX=0的点,并在安装后的初次运转时输入一次,就会正确地估计绳轮卷挂角。
例如在图13的示例中,通过将成为与绳轮11的中心轴相同高度的上下方向位置z=ls作为积分开始点,能通过图9的结构估计轿厢AX的卷挂角θ′AX
另一方面,下部滑轮16由于是被悬挂在吊索17的构造,因此有人乘上轿厢AX、AY而吊索载重增加的情况,并且,由于经年变化所引起的吊索伸长而轿厢AX、AY的位置时刻变化。例如在轿厢AX、AY的装载量不多的图13的(a)所示的状态下,下部滑轮16的旋转轴的上下方向高度与轿厢位置传感器用带81的下端z=0相等。
相对于此,由于通过轿厢AX、AY的装载量增加而如图13的(b)所示那样,吊索17伸长,因此成为下部滑轮16的旋转轴的上下方向高度与轿厢位置传感器用带81的下端z=0不同的状态。
在发生了该图13的(b)所示的状态的情况下,若与图13的(a)的情况同样地在轿厢位置传感器用带81的测定值z=0开始积分,实际的轿厢AY的卷挂角θAY和地上侧控制器所辨识的卷挂角θAYmeas就会不同。
图14表示地上侧控制器所辨识的卷挂角θAYmeas相对于实际的轿厢AY的卷挂角θAY超前10°的情况(辨识误差+10°)下的θAXAY=10°时的模拟结果。
关于图14的示例,也与图11、图12同样,图14的(a)表示电动机旋转速度(纵轴)的时间(横轴)上的变化。图14的(b)表示转矩(纵轴)的时间(横轴)上的变化。
在图14的(b)所示的示例中,由于吊索的伸长所引起的辨识误差而补偿转矩和换向时载荷转矩不一致,如图14的(a)所示那样,产生±3%的速度指令值与速度之间的偏差。如此地,存在由于图13所示那样的吊索的伸长所引起的辨识误差而速度偏差会增加的可能性。
另一方面,若与即使多少发生图13所示那样的吊索的伸长所引起的辨识误差也不进行换向时载荷补偿的情况(图11的示例)比较,则偏差减少。因此,如接下来说明的图15所示那样,在仅测定轿厢AX或轿厢AY的任意一方的位置并补偿转矩的简略的结构中,也有偏差的减少效果。
<将控制系统简化的控制结构>
图15表示仅测定轿厢AX的位置来补偿转矩的简略的控制系统的结构。
图15表示本实施方式例的A环线控制器61a所具备的第1系统的简易的地上侧控制器的结构。在图15中,也与图9同样,对第2系统省略图示,但第2系统的结构与图15所示的结构相同。
在该图15中,具备减法运算器101、速度控制器102、加法运算器103、电力变换器以及电动机响应要素104、减法运算器105、速度检测器107以及速度检测滤波器108并基于旋转速度指令来控制控制对象300的环线的结构与图9相同。
但是,在图15所示的结构中,换向部载荷补偿电路160的结构与图9所示的换向部载荷补偿电路120不同。
即,图15所示的换向部载荷补偿电路160具备触发电路161,在轿厢AX成为从直线部切换成换向部的位置的定时,通过触发电路161触发速度检测滤波器108所输出的绳轮角速度ω。在该触发的定时,使积分电路162中的积分开始,得到绳轮卷挂角度θ′AX
此外,质量取得部164得到轿厢AX与轿厢AY的质量差mAX-mAY。该质量差mAX-mAY的值在轿厢AX、AY开始运转前取得。
然后,将质量取得部164中得到的质量差mAX-mAY供给到乘法运算器163,使其与绳轮卷挂角度θ′AX相乘,得到补偿转矩τm *
将乘法运算器163中得到的补偿转矩τm *供给到加法运算器103,在电动机转矩ASR指令τ*上加上补偿转矩τm *
在该图15所示的简化的结构中,也能相应地补偿轿厢换向时的速度变动,能有效果地抑制换向部中的轿厢30的速度变动。
<吊索伸长的对策>
在吊索17的每单位长度的弹性常数明确的情况下,通过用载重计测定轿厢30的装载量,能计算换向部动作时的下部滑轮16的上下方向的移动量。通过与此相应地错开计算绳轮卷挂角θAX或θAY的积分开始点,或者在积分器的输出上加入偏移,能算出更正确的值。在曳引机的控制中不使用速度检测器而是使用角度检测器的情况下,错开保存角度检测值的位置,或对保存值与检测值的差分运算设置偏移即可。
在此,说明伴随经年变化的吊索17的长度的变化(经年伸长)以及吊索的弹性常数的变化的修正手法。
关于弹性常数的变化,保持施加曳引机的制动不变地对轿厢30装载重量物,使用装载前后的轿厢位置传感器80的测定值和装载的重量物的质量来测定弹性常数。
关于吊索17的经年伸长,能用以下的手法进行修正。
即,在轿厢AX或AY的任意一方装载已知的质量的物体,使轿厢AX以及AY慢慢地进行换向动作。这时,记录电动机转矩成为0的情况的轿厢AX以及AY的卷挂角的推测值θ′AXmeas和θ′AYmeas。这时,根据[数学式21]式,以下的[数学式22]式成立。
【数学式22】
在此,例如在轿厢AX在上部翻转通道1T中进行换向动作的情况下,由于绳轮11的位置在安装后几乎不动,因此可以说实际的轿厢AX的卷挂角θ′AX=θ′AXmeas。另一方面,在下部翻转通道1B中进行换向动作的轿厢AY由于吊索17的伸长,可以说卷挂角θ′AY≠θ′AYmeas
这时,通过比较该卷挂角θ′AYmeas和根据[数学式22]式计算出的卷挂角θ′AY,能变更计算卷挂角θ′AY的积分的开始位置,或调整加在积分器的输出的偏移量,来算出更正确的卷挂角θ′AYmeas。在曳引机的控制不使用速度检测器而是使用角度检测器的情况下,错开保存角度检测值的位置,或对保存值与检测值的差分运算设置偏移即可。即,通过使用运算出的轿厢位置和曳引机的输出转矩来进行成为触发的给定的位置的变更、或者在运算出的轿厢位置加入偏移,能进行修正。
与经年变化相伴的吊索长度的变化(经年伸长)以及吊索的弹性常数的变化由于缓慢地进展,因此每当定期维护时等,通过用以上的手法进行修正,能维持能正确估计下部滑轮侧的卷挂角的状态。这里作为代表说明A环线中的应对,但在其他环线中也能同样地应对。
<按每个系统进行补偿的结构>
另外,在到此为止的实施方式例中的说明中,设为在将轿厢30对角悬垂的第1系统以及第2系统的参数(轿厢位置、速度、绳轮/滑轮径以及位置)中没有差异。另一方面,在实际的系统中,存在由于绳轮/滑轮的设置位置的误差、其他要因而在参数中产生差的可能性。因而,通过将补偿转矩在第1系统和第2系统中设定为不同的补偿转矩,能更有效果地减少电动机旋转速度的偏差。
图16表示在第1曳引机和第2曳引机分开运算补偿转矩时的控制结构。
在图16中,在控制第1曳引机11的第1系统的构成要素中,在附图标记的末尾标注a,在控制第2曳引机21的第2系统的构成要素中,在附图标记的末尾标注b。
图16所示的第1系统的旋转速度的控制结构和第2系统的旋转速度的控制结构均与图9所示的旋转速度的控制结构相同。第1系统换向部载荷补偿电路120a和第2系统换向部载荷补偿电路120b也是与图9所示的换向部载荷补偿电路120相同的结构。
在此,第1系统换向部载荷补偿电路120a进行将作为控制对象300a的输出结果得到的第1电动机12的速度积分的处理。另一方面,第2系统换向部载荷补偿电路120b将第2电动机22作为控制对象300b,来进行将第2电动机22的速度积分的处理。
由此,例如即使在第1系统和第2系统的绳轮径由于磨耗等而不同的情况下,也能精度良好地进行转矩补偿。
另外,第1系统换向部载荷补偿电路120a、第2系统换向部载荷补偿电路120b的结构与图9所示的换向部载荷补偿电路120相同,省略说明。
<第2实施方式例>
接下来,使用图17~图18来说明本发明的第2实施方式例的多轿厢电梯。在图17~图18中,对与第1实施方式例中说明的图1~图16对应的部位标注相同附图标记,省略重复说明。
图17表示本实施方式例的多轿厢电梯1000′的结构。
图17所示的多轿厢电梯1000′将驱动第1系统10和第2系统20的各环线的曳引机分别分割成2台,第1系统10通过第1曳引机11α以及11β驱动,第2系统20通过第2曳引机21α以及21β驱动。
在第1曳引机11α、11β分别安装有第1绳轮13α、13β,在第1绳轮13α、13β缠绕第1吊索17。在第2曳引机21α、21β分别安装有第2绳轮23α、23β,在第2绳轮23α、23β缠绕第2吊索27。
此外,第1系统10和第2系统20所具备的下部滑轮也分别被分割成2台,第1系统10具备下部滑轮16α以及16β,第2系统20具备下部滑轮26α以及26β。在第l系统10的下部滑轮16α、16β缠绕第1吊索17。在第2系统20的下部滑轮26α、26β缠绕第2吊索27。
在此,如图17所示那样,将第1系统10的2个第1绳轮13α、13β间的x方向的水平移动距离、和第2系统20的2个第2绳轮23α、23β间的x方向的水平移动距离设为lh。关于下部滑轮16α、16β间的水平移动距离、和下部滑轮26α、26β间的水平移动距离,也是lh
另外,在图17中,将驱动各系统的各环线的曳引机设为2台,但也可以用3台以上进行驱动。通过如此地设为多台曳引机,能减少每1台电动机的额定转矩,能小型化,因此电梯的设置性提升。控制各环线的环线控制器61a(图1)同时控制属于各环线的全部曳引机。
<第2实施方式例的控制结构>
图18的(a)表示本实施方式例的A环线控制器61a所具备的第1系统的地上侧控制器的结构。图18的(a)中,第2系统省略图示,但第2系统的结构也与图18的(a)所示的结构相同。
在图18的(a)中,具备减法运算器101、速度控制器102、加法运算器103、电力变换器以及电动机响应要素104、减法运算器105、速度检测器107、以及速度检测滤波器108并基于旋转速度指令来控制控制对象300的环线的结构与图9相同。
但是,在图18所示的结构中,换向部载荷补偿电路120′用触发电路121触发速度检测滤波器108所输出的绳轮角速度ω,并得到换向部中的轿厢AX的绳轮卷挂角度θ″AX。将触发电路121所输出的绳轮卷挂角度θ″AX供给到角度变换器191。
角度变换器191与换向部中的2个第1绳轮13α、13β和这2个第1绳轮13α、13β之间的距离lh的水平移动部位对应地,将轿厢AX的绳轮卷挂角度θ″AX变换成考虑了距离lh的水平移动的绳轮卷挂角度θ′AX。将由角度变换器191中变换的绳轮卷挂角度θ′AX供给到积分电路122。
同样地,换向部载荷补偿电路120′用触发电路125触发速度检测滤波器108所输出的绳轮角速度ω,并得到换向部中的轿厢AY的绳轮卷挂角度θ″AY。将触发电路125所输出的绳轮卷挂角度θ″AY供给到角度变换器192。
角度变换器192与换向部中的2个第1绳轮13α、13β和这2个第1绳轮13α、13β之间的距离lh的水平移动部位对应地,将轿厢AY的绳轮卷挂角度θ″AY变换成考虑了距离lh的水平移动的绳轮卷挂角度θ′AY。将角度变换器192中变换的绳轮卷挂角度θ′AY供给到积分电路126。
图18的(b)表示角度变换器191、192所进行的角度变换的示例。图18的(b)的横轴表示变换前的角度θ″AX、θ″AY,纵轴表示变换后的角度θ′AX、θ′AY
如图18的(b)所示那样,在轿厢AX、AY在换向部经过最初的绳轮13α、23α时,角度θ′AX、θ′AY取0到90°的值。然后,在轿厢AX、AY在距离lh的水平移动部位沿x方向移动的过程中,角度θ′AX、θ′AY被固定在90°。进而,在轿厢AX、AY在换向部中经过第2个绳轮13β、23β时,角度θ′AX、θ′AY取90°到180°的值。
图18的(a)所示的换向部载荷补偿电路120′的其他部位与图9所示的换向部载荷补偿电路120同样地构成。
通过如此地构成,与第1实施方式例中说明的图9的控制结构同样,能适当地补偿轿厢AX、AY的换向时的转矩变动。
<变形例>
另外,本发明并不限定于上述的各实施方式例,包含种种变形例。例如,上述的各实施方式例为了易于理解地说明本发明而详细进行了说明,但不一定限定于具备说明的全部结构。
例如在上述的各实施方式例中,通过安装于轿厢AX、AY的轿厢位置传感器80所进行的轿厢位置传感器用带81的位置检测来检测轿厢AX、AY从直线部向换向部的变化。
与此相对,例如也可以如图19所示那样,用设置于升降通道(上升通道1U以及下降通道1D)的左右方向轿厢位置传感器100测量换向动作时的左右方向的轿厢AX、AY的位置。左右方向轿厢位置传感器100例如能使用激光位移计、超声波位移计。
然后,在控制器中,使用左右方向轿厢位置传感器100中测定的左右方向轿厢位置来推测轿厢的卷挂角θAX以及θAY。左右方向轿厢位置传感器100由于设置于上升通道1U以及下降通道1D,因此与图1所示的结构不同,不需要经由无线通信。因此,存在以下优点:只要传感器的响应速度充分快就将推测的卷挂角θAX以及θAY原样不变地利用到转矩补偿。
因此,在图19所示的结构的情况下,存在在卷挂角的估计中不再需要复杂的运算以及修正的效果。
另一方面,在图19所示的结构的情况下,除了测定值受到轿厢AX、AY的左右方向的摇摆操纵之外,在角度θAX、θAY接近于0以及180°的区域中,由于微小的左右方向的位移,角度θAX、θAY大幅变化。
因此,在图19所示的结构的情况下,存在与图1所示的结构相比追加的估计精度稍差的可能性。此外,由于需要追加左右方向轿厢位置传感器100,因此传感器的设置所需的成本变高。
此外,在图1所示的结构中,设为轿厢AX、AY分别经由左吊索终端311与无端状的第1吊索17(实线)连接,经由右吊索终端31r与第2吊索27(虚线)连接的结构。
各吊索终端31成为如下构造:在轿厢30进行换向动作时,通过将轿厢和吊索连接的部分旋转,轿厢能沿着绳轮或滑轮进行圆运动。
在此,如图20所示那样,也可以通过在各吊索终端31的旋转部安装作为角度检测发挥功能的旋转计200(例如旋转编码器等),检测各吊索终端31的旋转部的角度,来检测轿厢的卷挂角θAX以及θAY
在该情况下,在旋转计200所检测的角度达到规定的值时,将触发信息通过无线通信发送到地上侧控制器,与图9的示例等同样,使用曳引机的速度的积分值来进行转矩补偿。
在图20的结构的情况下,由于测定值受到轿厢AX、AY的绕着y轴的旋转方向的摇摆操纵,因此有难以设定发送触发信息的阈值的缺点,但有不需要第1实施方式例中说明的吊索伸长对策的优点。
此外,上述的各实施方式例中说明的结构分别可以单独实施,也可以组合。例如,可以组合图9所示的在速度检测中进行的控制和图10所示的在角度检测中进行的控制。在组合图9所示的速度检测中进行的控制和图10所示的角度检测中进行的控制的情况下,例如比较2个控制结果并用估计为适当的一方的运算结果进行修正即可。或者,也可以在任意一方的控制不适当的情况下,切换成另一方的控制。
此外,关于轿厢的位置检测,也可以同时进行到此为止说明的多个检测处理来检测更正确的位置。
进而,此外,在各框图中,控制线、信息线仅示出了认为说明上需要的部分,产品上并不一定示出全部控制线、信息线。实际上可以认为几乎全部结构都相互连接。
此外,各框图中说明的结构可以通过硬件准备图示的各构成要素来构成,但也可以准备实现各个框图中说明的构成要素的程序(软件),由执行该程序的信息处理装置(计算机)构成。该情况下的程序能置于存储器、硬盘、SSD(Solid State Drive,固态硬盘)等记录装置或IC卡、SD卡、光盘等记录介质中。

Claims (9)

1.一种循环式多轿厢电梯,具有至少一个以上的将2条升降通道在其上端以及下端连结的循环式的升降通道和在所述循环式的升降通道内与至少一个主索连接的2台1组的轿厢对,所述主索分别被至少1个以上的曳引机驱动,
所述循环式多轿厢电梯的特征在于,具备:
控制所述曳引机的旋转速度并输出转矩指令的速度控制器;
测定所述轿厢的载重的载重测定器;
测定所述轿厢对的升降方向的位置的轿厢位置测定器;
检测所述曳引机的旋转速度或旋转角度的速度检测器或角度检测器的任意一方或两方;
在所述轿厢对在所述循环式的升降通道上端以及下端从一方的升降通道转移到另一方的升降通道的换向动作时,根据所述轿厢位置测定器和所述速度检测器或所述角度检测器的输出来推测所述轿厢对的位置的轿厢位置估计部,
根据由所述轿厢位置估计部得到的轿厢位置和所述载重的测定结果来补偿所述速度控制器的输出。
2.根据权利要求1所述的循环式多轿厢电梯,其特征在于,
在所述循环式多轿厢电梯具备所述速度检测器的情况下,所述轿厢位置估计部将所述轿厢位置测定器超过给定的位置作为触发来将所述速度检测器的速度检测值进行积分,根据使用该积分结果运算出的轿厢位置来补偿所述速度控制器的输出。
3.根据权利要求1所述的循环式多轿厢电梯,其特征在于,
在所述循环式多轿厢电梯具备所述角度检测器的情况下,所述轿厢位置估计部将所述轿厢位置测定器超过给定的位置作为触发来保存所述角度检测器的值,使用利用所保存的角度和检测到的角度运算出的轿厢位置来补偿所述速度控制器的输出。
4.根据权利要求2或3所述的循环式多轿厢电梯,其特征在于,
使用所述载重测定器的测定结果,来进行成为触发的给定的位置的变更,或者在运算出的轿厢位置上加入偏移。
5.根据权利要求2或3所述的循环式多轿厢电梯,其特征在于,
使用运算出的轿厢位置和曳引机的输出转矩来进行成为触发的给定的位置的变更,或者在运算出的轿厢位置加入偏移。
6.根据权利要求1所述的循环式多轿厢电梯,其特征在于,
所述轿厢位置测定器搭载于所述轿厢对的单方或两方,将其测定值经由无线通信发送到所述轿厢位置估计部。
7.根据权利要求1所述的循环式多轿厢电梯,其特征在于,
所述循环式多轿厢电梯具备:对所述轿厢对的单方或两方检测升降方向的位置的左右方向位置检测器,
所述轿厢位置估计部根据所述左右方向位置检测器和所述速度检测器或所述角度检测器的检测结果来推测轿厢位置。
8.根据权利要求1所述的循环式多轿厢电梯,其特征在于,
针对所述轿厢对的单方或两方,所述轿厢对具备:在所述循环式的升降通道上端以及下端从一方的升降通道转移到另一方的升降通道的换向动作中检测轿厢位置的换向部轿厢位置检测器,
所述轿厢位置估计部使用所述换向部轿厢位置检测器的检测结果来推测轿厢位置。
9.一种循环式多轿厢电梯控制方法,对循环式多轿厢电梯进行控制,所述循环式多轿厢电梯具有至少一个以上的将2条升降通道在其上端以及下端连结的循环式的升降通道和在所述循环式的升降通道内与至少一个主索连接的2台1组的轿厢对,所述主索分别被至少1个以上的曳引机驱动,
所述循环式多轿厢电梯控制方法的特征在于,包含:
控制所述曳引机的旋转速度并输出转矩指令的速度控制处理;
测定所述轿厢的载重的载重测定处理;
测定所述轿厢对的升降方向的位置的轿厢位置测定处理;
检测所述曳引机的旋转速度或旋转角度的速度检测处理或角度检测处理的任意一方或两方;和
在所述轿厢对在所述循环式的升降通道上端以及下端从一方的升降通道转移到另一方的升降通道的换向动作时,根据所述轿厢位置测定处理和所述速度检测处理或所述角度检测处理的输出来推测所述轿厢对的位置的轿厢位置估计处理,
根据通过所述轿厢位置估计处理得到的轿厢位置和所述载重测定处理中得到的载重的测定结果来补偿所述速度控制处理的输出。
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