DE112010002617T5

DE112010002617T5 - rsteuervorrichtung für Aufzüge

Info

Publication number: DE112010002617T5
Application number: DE112010002617T
Authority: DE
Inventors: Masayuki Sugahara; Kenji Utsunomiya
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-03-18
Filing date: 2010-02-17
Publication date: 2012-08-23
Also published as: CN102317194B; KR101246485B1; DE112010002617T8; CN102317194A; JP5328892B2; JPWO2010106863A1; KR20110096173A; WO2010106863A1

Abstract

Bei einer Türsteuervorrichtung für einen Aufzug schätzt eine Flußbeobachtungseinheit (117) einen Sekundärfluß eines Türmotors (5) unter Verwendung von Primär-Spannungsbefehlswerten (Vd* und Vq*) sowie arithmetischen Ausdrücken auf der Basis eines mathematischen Modells des Türmotors (5). Eine Flußsteuereinheit (112) und eine Geschwindigkeitssteuereinheit (119) erzeugen jeweilige Strombefehle unter Verwendung des von der Flußbeobachtungseinheit (117) berechneten Sekundärflusses des Türmotors (5).

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Türsteuervorrichtung für einen Aufzug zum Steuern des Betriebs einer Türvorrichtung eines Aufzugs.
Einschlägiger Stand der Technik
Für die Antriebssteuerung eines Türmotors berechnet eine herkömmliche Türsteuervorrichtung für einen Aufzug ein Zieldrehmoment des Motors unter der Voraussetzung, daß Einstellwerte von Motorkonstanten-Parametern für den Türmotor und Istwerte derselben gleich werden. Jedoch wird eine Türvorrichtung für einen Aufzug gelegentlich in einer Umgebung ohne Berücksichtigung des Umstands verwendet, ob es sich bei der Umgebung um eine Innenraum-Umgebung oder um eine Umgebung im Freien handelt. Ferner unterscheidet sich eine Benutzungsrate während der Spitzenzeiten von der Benutzungsrate während anderer Zeiten.
Daher kommt es zu einer relativ großen Temperaturänderung bei dem Türmotor in Abhängigkeit von der Umgebung, in der die Türvorrichtung installiert ist, sowie von dessen Benutzungsbedingungen. Bei einer solchen Temperaturänderung verändert sich auch ein Widerstandswert eines Motorrotors, der in direkter Beziehung zu einer Drehmomentcharakteristik steht. Infolgedessen ist die Entstehung eines Einstellfehlers wahrscheinlicher.
Es besteht somit ein Problem dahingehend, daß die Möglichkeit zum Folgen einer tatsächlichen Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit von Türplatten in bezug auf einen Öffnungs-/Schließgeschwindigkeitsbefehl (Bewegungsgeschwindigkeitsmuster) vermindert ist, wenn die Drehmomentcharakteristik des Türmotors in Verbindung mit der vorstehend beschriebenen Temperaturänderung schwankt.
Andererseits mißt eine herkömmliche Türsteuervorrichtung für einen Aufzug, wie sie zum Beispiel in der Patentliteratur 1 beschrieben ist, eine Öffnungs-/Schließzeit, die sich aufgrund eines äußeren Faktors, wie zum Beispiel einer Temperaturschwankung, verändert, und wählt ein optimales Muster aus einer Vielzahl von vorab gespeicherten Drehzahlmustern aus, so daß eine Differenz von einer Zielzeit Null wird, um dadurch den Motor anzutreiben.
Ferner gibt zum Beispiel eine herkömmliche Türsteuervorrichtung für einen Aufzug, wie sie in der Patentliteratur 2 beschrieben ist, einen Öffnungs-/Schließgeschwindigkeitsbefehl, der einer Bewegungsstrecke von Türplatten entspricht, auf der Basis einer Tabelle der Bewegungsstrecke der Türplatten, die vorab anhand eines Öffnungs-/Schließgeschwindigkeitsbefehls vorhergesagt wird, und dem Öffnungs-/Schließgeschwindigkeitsbefehl ab.
Infolgedessen verbessert die herkömmliche Türsteuervorrichtung die Genauigkeit der Bewegungsstrecke der Türplatten gegenüber Schwankungen bei Motorkonstanten, die aufgrund der Wirkungen einer Veränderung bei der Umgebungstemperatur verursacht wird.
Ferner erfolgt zum Beispiel bei einer herkömmlichen Türsteuervorrichtung für einen Aufzug, wie sie in der Patentliteratur 3 beschrieben ist, eine Korrektur von Motorkonstanten auf der Basis eines Stromwerts und eines Spannungswerts in einem anderen Modus als einem normalen Öffnungs-/Schließvorgangsmodus, um eine Drehzahl eines Türmotors anhand der korrigierten Motorkonstanten zu schätzen. Infolgedessen wird eine Drehzahl mit relativ hoher Genauigkeit ohne Verwendung eines Drehzahldetektors gesteuert.
Liste des Standes der Technik
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 8-25 709 B
Patentliteratur 2: JP 2002-302 367 A
Patentliteratur 3: JP 2007-84 189 A

Kurzbeschreibung der Erfindung
Technische Probleme
Zum Reduzieren einer Öffnungs-/Schließzeit einer Aufzugtür zum Verbessern der Bewegungseffizienz des Aufzugs wird eine relative Steigerung einer Öffnungs-/Schließzeit der Türplatten ins Auge gefaßt, und zwar insbesondere die Ausführung eines mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden Öffnungs-/Schließvorgangs. Wenn der Öffnungs-/Schließgeschwindigkeitsbefehl und die tatsächliche Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit bei dem mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden Öffnungs-/Schließvorgang einander nicht gleich sind, besteht eine Gefahr, daß die maximale Geschwindigkeit der tatsächlichen Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit der Türplatten den Öffnungs-/Schließgeschwindigkeitsbefehl überschreitet.
Im Fall einer Kollision der Türplatten, die mit der über dem Öffnungs-/Schließgeschwindigkeitsbefehl liegenden tatsächlichen Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit geöffnet und geschlossen werden, mit irgendeinem Objekt wird infolgedessen eine Kollisionsenergie, die über einem angenommenen Pegel liegt, auf das Objekt ausgeübt, mit dem die Türplatten kollidieren.
Zum Reduzieren der Kollisionsenergie ist es somit notwendig, die maximale Geschwindigkeit der tatsächlichen Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit der Türplatten zu vermindern, um die durch den Öffnungs-/Schließgeschwindigkeitsbefehl vorab spezifizierte Maximalgeschwindigkeit ausreichend zu vermindern. Infolgedessen wird die Reduzierung bei der Öffnungs-/Schließzeit der Aufzugtüren während des mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden Öffnungs-/Schließvorgangs in nachteiliger Weise begrenzt.
Für jede der herkömmlichen Türsteuervorrichtungen für einen Aufzug, wie sie in den vorstehend genannten Schriften 1 bis 3 der Patentliteratur beschrieben sind, wird eine Änderung bei der Drehmomentcharakteristik des Rotors des Motors, die durch eine Temperaturänderung bedingt ist, nicht vollständig berücksichtigt. Bei den vorstehend beschriebenen herkömmlichen Türsteuervorrichtungen nimmt somit ein Fehler zwischen einem geschätzten Drehmoment und einem tatsächlichen Drehmoment zu, wenn eine Änderung bei der Drehmomentcharakteristik des Türmotors aufgrund eines solchen äußeren Faktors, wie z. B. einer Temperaturänderung auftritt, so daß verhindert wird, daß die tatsächliche Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit der Türplatten dem Öffnungs-/Schließgeschwindigkeitsbefehl besser folgen kann.
Die vorliegende Erfindung ist zum Lösen der vorstehend geschilderten Probleme erfolgt, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung einer Türsteuervorrichtung für einen Aufzug, die verhindern kann, daß ein Fehler zwischen einem geschätzten Drehmoment und einem tatsächlichen Drehmoment ansteigt, und dadurch dafür sorgen kann, daß eine tatsächliche Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit von Türplatten einem Öffnungs-/Schließgeschwindigkeitsbefehl besser folgen kann, selbst wenn eine Schwankung bei der Drehmomentcharakteristik eines Türmotors aufgrund eines äußeren Faktors, wie zum Beispiel einer Temperaturänderung, auftritt.
Lösung der Probleme
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Türsteuervorrichtung für einen Aufzug geschaffen, um einen Betrieb einer Türvorrichtung des Aufzugs zu steuern, wobei die Türvorrichtung folgendes aufweist: Türplatten zum Öffnen und Schließen eines Aufzugzugangs, einen Wechselstrom- bzw. AC-Türmotor zum Beaufschlagen der Türplatten mit einer Antriebskraft; eine Stromerfassungseinrichtung zum Erzeugen eines Signals in Abhängigkeit von einem Primärstrom des AC-Türmotors; und eine Geschwindigkeitserfassungseinrichtung zum Erzeugen eines Signals in Abhängigkeit von einer Drehzahl des AC-Türmotors.
Die Türsteuervorrichtung weist folgendes auf: eine Geschwindigkeitsvorgabeeinheit zum Abgeben eines Drehzahlbefehls und eines Flußbefehls entsprechend einer Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit der Türplatten für den AC-Türmotor; eine Antriebssteuereinheit zum Bestimmen der Größe der dem AC-Türmotor zuzuführenden Energie in Abhängigkeit von dem Drehzahlbefehl und dem Flußbefehl von der Geschwindigkeitsvorgabeeinheit, der Drehzahl des AC-Türmotors von der Geschwindigkeitserfassungseinrichtung sowie dem Primärstrom des AC-Türmotors von der Stromerfassungseinrichtung, um den AC-Türmotor antriebsmäßig zu steuern; und eine Rückkopplungssignal-Verarbeitungseinheit, die physikalische Eigenschaften des AC-Türmotors anzeigende Motorkonstanten-Parameter vorab speichern kann, um einen Sekundärfluß des AC-Türmotors unter Verwendung der Drehzahl des AC-Türmotors von der Geschwindigkeitserfassungseinrichtung, einer an den AC-Türmotor anzulegenden Primärspannung und der Motorkonstanten-Parameter zu schätzen.
Dabei verwendet die Antriebssteuereinheit den von der Rückkopplungssignal-Verarbeitungseinheit geschätzten Sekundärfluß zum Einstellen der Größe der dem AC-Türmotor zuzuführenden Energie, wobei die Größe der Energie in Abhängigkeit von dem Drehzahlbefehl, dem Flußbefehl, der Drehzahl und dem Primärstrom bestimmt wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Konfigurationsdarstellung zur Erläuterung einer Türvorrichtung für einen Aufzug gemäß Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung;
2 ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer in 1 veranschaulichten Türsteuervorrichtung;
3 ein Blockdiagramm zur Erläuterung eines Teils der in 2 dargestellten Türsteuervorrichtung in vereinfachter Weise;
4 eine graphische Darstellung zur Erläuterung einer Drehmomentcharakteristik eines Türmotors, die durch ein Rechenverfahren erzielt wird, wie es bei der in 1 dargestellten Türsteuervorrichtung verwendet wird;
5 ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer Türsteuervorrichtung für einen Aufzug gemäß Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung in vereinfachter Weise; und
6 graphische Darstellungen zur Erläuterung der Nachfolgeeigenschaft einer tatsächlichen Drehzahl eines Türmotors gegenüber einem Drehzahlbefehl.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Ausführungsbeispiel 1
1 zeigt eine Konfigurationsdarstellung zur Erläuterung eines Teils einer Fahrkorbtürvorrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung.
In 1 öffnet und schließt eine Fahrkorb-Türvorrichtung 1 einen Zugang (nicht gezeigt) zu einem Fahrkorb. Die Fahrkorb-Türvorrichtung 1 weist folgendes auf: eine Aufhängungsplatte (Träger) 2, eine Aufhängungsschiene 3, eine Paar Seilscheiben 4A und 4B, einen Türmotor 5, einen langgestreckten Übertragungskörper (Seil) 6, eine Vielzahl von Aufhängungsrollen 7A bis 7D, ein Paar Türaufhängungen 8A und 8B, ein Paar Fahrkorb-Türplatten 9A und 9B sowie ein Paar Verbindungseinrichtungen 10A und 10B.
Die Aufhängungsplatte 2 ist an einem oberen Teil des Fahrkorbzugangs des Fahrkorbs vorgesehen. Die Aufhängungsschiene 3 ist an der Aufhängungsplatte 2 entlang der Längsrichtung der Aufhängungsplatte 2 horizontal angebracht. Das Paar von Seilscheiben 4A und 4B ist an dem einen Längsendbereich und dem anderen Längsendbereich der Aufhängungsplatte 2 vorgesehen. Der Türmotor 5 ist an dem einen Längsendbereich der Aufhängungsplatte 2 vorgesehen und koaxial mit der Seilscheibe 4A angeordnet. Insbesondere wird die Seilscheibe 4A durch eine Antriebskraft des Türmotors 5 rotationsmäßig bewegt. Bei dem Türmotor 5 handelt es sich um einen Induktionsmotor (Wechselstrom- bzw. AC-Motor).
Der langgestreckte Übertragungskörper 6 ist um die Außenumfangsflächen des Paares der Seilscheiben 4A und 4B herumgeschlungen. Der langgestreckte Übertragungskörper 6 ist derart vorgesehen, daß er das Paar der Seilscheiben 4A und 4B in einer endlosen, umlaufenden Weise überbrückt. Die Vielzahl der Aufhängungsrollen 7A bis 7D sind an einer oberen Oberfläche der Aufhängungsschiene 3 derart plaziert, daß sie eine Rollbewegung auf dieser ausführen können. Die Aufhängungsrollen 7A und 7B sind an der Türaufhängung 8A angebracht. Weiterhin sind die Aufhängungsrollen 7C und 7D an der Türaufhängung 8B angebracht.
Das Paar der Fahrkorb-Türplatten 9A und 9B ist jeweils mit unteren Endbereichen des Paares der Türaufhängungen 8A und 8B verbunden. Insbesondere ist das Paar der Fahrkorb-Türplatten 9A und 9B unter Zwischenanordnung des Paares der Türaufhängungen 8A und 8B sowie der Vielzahl der Aufhängungsrollen 7A bis 7D an der Aufhängungsschiene 3 aufgehängt. Die beiden Fahrkorb-Türplatten 9A und 9B sind durch die Rollbewegung der Aufhängungsrollen 7A bis 7D in Horizontalrichtung entlang der Aufhängungsschiene 3 beweglich.
Die Verbindungseinrichtung 10A verbindet die Türaufhängung 8A und einen unteren Bereich des langgestreckten Übertragungskörpers 6 miteinander. Die Verbindungseinrichtung 10B verbindet die Türaufhängung 8B und einen oberen Bereich des langgestreckten Übertragungskörpers 6 miteinander. Somit wird eine Antriebskraft des Türmotors 5 über den langgestreckten Übertragungskörper 6, das Paar der Verbindungseinrichtungen 10A und 10B sowie das Paar der Türaufhängungen 8A und 8B auf das Paar der Fahrkorb-Türplatten 9A und 9B übertragen. Das Paar der Fahrkorb-Türplatten 9A und 9B wird dann durch die Antriebskraft des Türmotors 5 in einander entgegengesetzten Richtungen geöffnet und geschlossen (in Horizontalrichtung bewegt).
Die Fahrkorb-Türvorrichtung 1 beinhaltet ferner einen Fahrkorbtür-Kopplungsmechanismus (nicht gezeigt). Der Fahrkorbtür-Kopplungsmechanismus kann mit einem Landezonentür-Kopplungsmechanismus einer Landezonen-Türvorrichtung (nicht gezeigt) zusammenwirken. Das Zusammenwirken zwischen dem Fahrkorbtür-Kopplungsmechanismus und dem Landezonentür-Kopplungsmechanismus erlaubt ein Übertragen der Antriebskraft des Türmotors 5 der Fahrkorb-Türvorrichtung 1 auf die Landezonen-Türvorrichtung.
Durch die Antriebskraft des Türmotors 5 werden auch Landezonen-Türplatten (nicht gezeigt) der Landezonen-Türvorrichtung geöffnet und geschlossen. Insbesondere arbeiten die Fahrkorb-Türvorrichtung 1 und die Landezonen-Türvorrichtung miteinander zusammen, um einen Vorgang zum Öffnen/Schließen eines Aufzugzugangs (Fahrkorbzugang und Landezonenzugang) auszuführen. Der Antrieb des Türmotors 5 wird von einer Türsteuervorrichtung 100 gesteuert.
Als nächstes zeigt 2 ein Blockdiagramm zur Erläuterung der in 1 dargestellten Türsteuervorrichtung 100. Im folgenden wird die Statorseite des Türmotors 5 als ”primär” bezeichnet, während die Rotorseite des Türmotors 5 als ”sekundär” bezeichnet wird. In der Beschreibung bezeichnet ein Symbol ”*” einen Befehlswert, während ein Symbol ”#” eine Schätzung bezeichnet. In 2 ist die Türsteuervorrichtung 100 (in 2 durch abwechselnde lange und kurze gestrichelte Linien dargestellt) mit einem Rotationsdetektor (Codierer) 11 elektrisch verbunden, der an dem Türmotor 5 angebracht ist und ein elektrisches Signal in Abhängigkeit von einer Sekundär-Drehwinkelgeschwindigkeit (tatsächlichen Motordrehzahl) ω_re des Türmotors 5 erzeugt. Die Türsteuervorrichtung 100 ist mit einem Stromdetektor 12 elektrisch verbunden, der elektrische Signale in Abhängigkeit von Primärströmen i_u und i_v des Türmotors 5 erzeugt.
Weiterhin beinhaltet die Türsteuervorrichtung 100 eine Geschwindigkeitsbefehlseinheit 111, eine Flußsteuereinheit 112, eine Eingangskoordinaten-Transformationseinheit 113, eine Stromsteuereinheit 114, eine Ausgangskoordinaten-Transformationseinheit 115, einen Pulsbreitenmodulations-(PWM-)Inverter 116, eine Flußbeobachtungseinheit (Flußbeobachter) 117, eine Geschwindigkeitsberechnungseinheit 118, eine Geschwindigkeitssteuereinheit 119 sowie eine Stockwerkdaten-Speichereinheiten (Flußbefehlseinheit) 120.
Die Geschwindigkeitsbefehlseinheit 111 und die Stockwerkdaten-Speichereinheit 120 bilden eine Geschwindigkeitsvorgabeeinheit 100a. Die Geschwindigkeitsvorgabeeinheit 110a gibt eine Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit (Öffnungs-/Schließgeschwindigkeitsbefehl) der Türplatten in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen des Fahrkorbs vor, der von einer Betriebssteuervorrichtung (nicht gezeigt) zum Steuern eines Betriebs des Fahrkorbs gesteuert wird, und gibt einen Drehzahlbefehl und einen Flußbefehl für den Türmotor 5 ab.
Die Eingangskoordinaten-Transformationseinheit 113, die Flußbeobachtungseinheit 117 und die Geschwindigkeitsberechnungseinheit 118 bilden eine Rückkopplungssignal-Verarbeitungseinheit 100b zum Ausführen einer Rechenverarbeitung an einem Rückkopplungssignal von dem Türmotor 5. Die Flußsteuereinheit 112, die Stromsteuereinheit 114, die Ausgangskoordinaten-Transformationseinheit 115 und die Geschwindigkeitssteuereinheit 119 bilden eine Antriebssteuereinheit 100c. Die Antriebssteuereinheit 100c verwendet den Drehzahlbefehl und den Flußbefehl von der Geschwindigkeitsvorgabeeinheit 100a sowie Information von der Rückkopplungssignal-Verarbeitungseinheit 100b zum Steuern des Antriebs des Türmotors 5.
Die Geschwindigkeitsbefehlseinheit 111 schätzt (berechnet) die Positionen des Paares der Fahrkorb-Türplatten 9A und 9B auf der Basis der Sekundär-Drehwinkelgeschwindigkeit ω_re des Türmotors 5 und einem Radius von jeder der Seilscheiben 4A und 4B, der vorab registriert wird. Die Geschwindigkeitsbefehlseinheit 111 gibt die Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit der Türplatten 9A und 9B in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des von der Betriebssteuervorrichtung gesteuerten Fahrkorbs vor und bestimmt dann einen Drehwinkelgeschwindigkeits-Befehlswert ω* für den Türmotor 5, der der vorgegebenen Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit entspricht.
Der Drehwinkelgeschwindigkeits-Befehlswert ω* hat eine Größe in Abhängigkeit von der verstrichenen Zeit von dem Start der Öffnungs-/Schließbewegung der Türplatten 9A und 9B oder den Positionen des Paares der Fahrkorb-Türplatten 9A und 9B. Bei dem Drehwinkelgeschwindigkeits-Befehlswert ω* handelt es sich um einen Wert, der einem Sekundär-Drehwinkel des Türmotors 5 entspricht und in der Geschwindigkeitsbefehlseinheit 11 vorab gespeichert wird.
Die Flußsteuereinheit 112 empfängt einen Flußbefehl φ_d* für jedes Landezonenstockwerk, der in der Stockwerkdaten-Speichereinheit 120 vorab gespeichert wird, sowie einen geschätzten Sekundärfluß φ_dr ^# von der Flußbeobachtungseinheit 117. Die Flußsteuereinheit 112 berechnet einen Aktivierungsbefehl i_d* zum Korrigieren eines Fehlers zwischen dem Flußbefehl φ_d* und dem geschätzten Sekundärfluß φ_dr ^# auf der Basis des Flußbefehls φ_d* und des geschätzten Sekundärflusses φ_dr ^#.
Die Eingangskoordinaten-Transformationseinheit 113 empfängt elektrische Signale in Abhängigkeit von den Primärströmen i_u und i_v des Türmotors 5, die von dem Stromdetektor 12 abgegeben werden, sowie eines Primär-Drehwinkels θ auf der Basis einer Primär-Drehwinkelgeschwindigkeit ω, die von der Geschwindigkeitsberechnungseinheit 118 berechnet wird.
Ferner führt die Eingangskoordinaten-Transformationseinheit 113 eine allgemeine Drei-auf-Zwei-Phasentransformation von einem stationären Rahmen auf einen Rotationsrahmen auf der Basis der Primärströme i_u und i_v des Türmotors 5 und des Primär-Drehwinkels θ aus. Anschließend berechnet die Eingangskoordinaten-Transformationseinheit 113 Motorströme i_d und i_q des Rotationsrahmens durch die Drei-auf-Zwei-Phasentransformation.
Die Stromsteuereinheit 114 erhält die Motorströme i_d und i_q von der Eingangskoordinaten-Transformationseinheit, den Aktivierungsbefehl i_g* von der Flußsteuereinheit 112 sowie einen von der Geschwindigkeitssteuereinheit 119 berechneten Drehmomentbefehl i_q*. Die Stromsteuereinheit 114 berechnet Primärspannungen V_d* und V_q*, so daß der Motorstrom i_d gleich dem Aktivierungsstrom i_d* wird und der Motorstrom i_q gleich dem Drehmomentbefehl i_q* wird. Ferner überträgt die Stromsteuereinheit 114 die berechneten Primärspannungen V_d* und V_q* zu der Ausgangskoordinaten-Transformationseinheit 115 und der Flußbeobachtungseinheit 117.
Die Ausgangskoordinaten-Transformationseinheit 115 empfängt die Primärspannungen V_d* und V_q* von der Stromsteuereinheit 114 sowie den Primär-Drehwinkel θ auf der Basis der von der Geschwindigkeitsberechnungseinheit 118 berechneten Primär-Drehwinkelgeschwindigkeit ω. Ferner verwendet die Ausgangskoordinaten-Transformationseinheit 115 die Primärspannungen V_d* und V_q* sowie den Primär-Drehwinkel θ zum Ausführen einer Koordinatentransformation von dem Rotationsrahmen in den stationären Rahmen. Danach berechnet die Ausgangskoordinaten-Transformationseinheit 115 Primärspannungen V_u*, V_v* und V_w* des stationären Rahmens durch die Koordinatentransformation.
Weiterhin sendet die Ausgangskoordinaten-Transformationseinheit 115 einen Ausgangsbefehl zu dem PWM-Inverter 116, so daß die berechneten Primarspannungen V_u*, V_v* und V_w* von dem PWM-Inverter 116 an den Türmotor 5 abgegeben werden. Insbesondere veranlaßt die Ausgangskoordinaten-Transformationseinheit 115 den Türmotor 5 zum Erzeugen der Antriebskraft für die Öffnungs-/Schließbewegung der Türplatten 9A und 9B unter Zwischenschaltung des PWM-Inverters 116.
Die Flußbeobachtungseinheit 117 empfängt die Primär-Spannungsbefehlswerte V_d* und V_q* von der Stromsteuereinheit 114, die Motorströme i_d und i_q von der Eingangskoordinaten-Transformationseinheit 113 sowie die von der Geschwindigkeitsberechnungseinheit 118 berechnete Primär-Drehwinkelgeschwindigkeit ω. Ferner werden in der Flußbeobachtungseinheit 117 vorab auch arithmetische Ausdrücke (Beobachter) der nachfolgenden Formeln (1) und (2) auf der Basis des mathematischen Models des Türmotors 5 gespeichert. Formel 1
Eine Vielzahl von Motorkonstanten-Parametern, die bei der Rechenverarbeitung verwendet werden, die in Formel (1) und (2) zum Ausdruck kommen, insbesondere eine Gegeninduktivität M, eine Primär-Selbstinduktivität L_s, eine Sekundär-Selbstinduktivität L_r, ein Primärwiderstand R_s und ein Sekundärwiderstand R_r, werden vorab in der Flußbeobachtungseinheit 117 als charakteristische Konstanten gespeichert. Matrixelemente der Formeln (1) und (2) werden durch die nachfolgenden Gleichungen (3) bis (8) zum Ausdruck gebracht und vorab in der Flußbeobachtungseinheit 117 gespeichert.
Formel 2

a₁₁ = –ς^–1L_rR_s (3) a₁₂ = ς^–1MR_s (4) a₂₁ = ς^–1MR_r (5) a₂₂ = –ς^–1L_sR_r (6) c₁ = ς^–1L_r (7) c₂ = –ς^–1M (8) unter der Voraussetzung, daß ς = L_sL_r – M² beträgt.

Ferner wird eine beliebige Beobachter-Rückkopplungsverstärkung H, die für die in der Formel (2) zum Ausdruck gebrachte Rechenverarbeitung verwendet wird, durch die nachfolgende Beziehung (9) ausgedrückt. Die Beobachter-Rückkopplungsverstärkung H wird in der Flußbeobachtungseinheit 117 vorab gespeichert. Formel 3
Somit führt die Flußbeobachtungseinheit 117 die Rechenverarbeitung unter Verwendung des arithmetischen Ausdrucks der Formel (1) zum Schätzen eines primären d-Achsen-Flusses φ_ds ^#, eines primären q-Achsen-Flusses φ_qs ^# sowie eines sekundären d-Achsen-Flusses φ_dr ^# (wobei dieser im folgenden als ”geschätzter Sekundärfluß φ_dr ^#” bezeichnet wird) aus. Weiterhin führt die Flußbeobachtungseinheit 117 auch die Rechenverarbeitung unter Verwendung des arithmetischen Ausdrucks der Formel (2) zum Schätzen des primären d-Achsen-Stroms i_d und primären q-Achsen-Stroms i_q auf der Basis der geschätzten Flüsse φ_ds ^#, φ_qs ^# und φ_dr ^# aus.
Die Geschwindigkeitsberechnungseinheit 118 erhält die Sekundär-Drehwinkelgeschwindigkeit ω_re des Türmotors 5, den geschätzten Sekundärfluß φ_dr ^# und die geschätzten Primärströme i_d ^# und i_q ^#, die von der Flußbeobachtungseinheit 117 berechnet werden, sowie die Motorströme i_d und i_q von der Eingangskoordinaten-Transformationseinheit 113. Die Geschwindigkeitsberechnungseinheit 118 speichert die nachfolgende Formel (10) vorab unter Berücksichtigung eines Schlupfes zwischen der primären Seite und der sekundären Seite des Türmotors 5.
Ferner speichert die Geschwindigkeitsberechnungseinheit 118 vorab eine Vielzahl von Motorkonstanten-Parametern sowie die Beobachter-Rückkopplungsverstärkung H, wie dies auch die Flußbeobachtungseinheit 117 vornimmt. Formel 4
Die Geschwindigkeitsberechnungseinheit 118 führt eine Rechenverarbeitung unter Verwendung des arithmetischen Ausdrucks der Gleichung (10) zum Berechnen der Primar-Drehwinkelgeschwindigkeit ω aus. Die Primär-Drehwinkelgeschwindigkeit ω wird zu der Flußbeobachtungseinheit 117 übertragen und einer Zeitintegration unterzogen, die durch eine Integrationseinrichtung durchgeführt wird, so daß sie als Primär-Drehwinkel θ vorliegt. Der Primär-Drehwinkel θ wird zu der Eingangskoordinaten-Transformationseinheit 113 und der Ausgangskoordinaten-Transformationseinheit 115 übertragen.
Im folgenden wird die zeitliche Steuerung der von der Flußbeobachtungseinheit 117 und der Geschwindigkeitsberechnungseinheit 118 ausgeführten Rechenverarbeitung beschrieben. Die jeweiligen Funktionen 111 bis 115 und 117 bis 120 der Türsteuervorrichtung 100, die die Flußbeobachtungseinheit 117 und die Geschwindigkeitsberechnungseinheit 118 beinhaltet, führt die Verarbeitung in vorbestimmten Zeitintervallen T(s) aus.
In der Relation zwischen der Flußbeobachtungseinheit 117 und der Geschwindigkeitsberechnungseinheit 118 führt die Flußbeobachtungseinheit 117 die Rechenverarbeitungsserie vor der Geschwindigkeitsverarbeitungseinheit 118 aus. Anschließend führt die Geschwindigkeitsverarbeitungseinheit 118 die Rechenverarbeitungsserie aus.
Bei der Ausführung der Rechenverarbeitung unter Verwendung der arithmetischen Ausdrücke der vorstehenden Formeln (1) und (2) verwendet die Flußbeobachtungseinheit 117 ferner die Primär-Drehwinkelgeschwindigkeit ω, die von der Rechenverarbeitungseinheit 118 in dem vorhergehenden Zyklus (dem vorherigen Zeitintervall T(s)) berechnet worden ist, sowie die geschätzten Primärströme i_d ^# und i_q ^#, die von ihr selbst in dem vorhergehenden Zyklus berechnet worden sind.
In ähnlicher Weise verwendet die Geschwindigkeitsberechnungseinheit 118 bei der Ausführung der Rechenverarbeitung unter Verwendung des arithmetischen Ausdrucks der vorstehend beschriebenen Gleichung (10) den geschätzten Sekundärfluß φ_dr ^# sowie die geschätzten Primärströme i_d ^# und i_q ^#, die von der Flußbeobachtungseinheit 117 in dem vorhergehenden Zyklus berechnet werden.
Dabei ist als Zeitintervall ein möglichst kurzes Zeitintervall T(s) wünschenswert. In dem Ausmaß, in dem das Zeitintervall kürzer wird, wird jedoch das Rechenausmaß pro Zeiteinheit höher. Zum Zweck der Reduzierung einer für die Rechenverarbeitung erforderlichen Belastung können somit auch die Zeitintervalle der Funktionen 111 bis 115 und 117 bis 120 der Türsteuervorrichtung 100 als unterschiedliche Werte vorgegeben werden.
In dem Fall zum Beispiel, in dem das Zeitintervall mit T1 (s) für die Stromsteuereinheit 114 vorgegeben ist, die die Rechenverarbeitung in den kürzesten Zeitintervallen ausführen soll, ist das Zeitintervall für die Flußbeobachtungseinheit 117 mit T2 (s) vorgegeben, unter der Voraussetzung, daß T2 ≥ T1 ist und T2 beispielsweise ein ganzzahliges Vielfaches des kürzesten Zeitintervalls T1 ist. In diesem Fall führt die Flußbeobachtungseinheit 117 die Rechenverarbeitung unter Verwendung der Primär-Drehwinkelgeschwindigkeit ω und der geschätzten Primärströme i_d ^# und i_q ^# aus, die in dem Zyklus des Zeitintervalls T2 (s) vorab berechnet werden.
Im folgenden werden die Geschwindigkeitssteuereinheit 119 und die Stockwerkdaten-Speichereinheit 120 ausführlich beschrieben. 3 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung eines Teils der in 2 dargestellten Türsteuervorrichtung 100 in vereinfachter Weise. In 3 sind die Flußsteuereinheit 112, die Eingangskoordinaten-Transformationseinheit 113 und die Ausgangskoordinaten-Transformationseinheit 115 der 2 weggelassen worden.
In 3 werden der Geschwindigkeitssteuereinheit 119 der von der Flußbeobachtungseinheit 117 berechnete, geschätzte Sekundärfluß φ_dr ^# sowie eine Abweichung zwischen dem Drehwinkelgeschwindigkeits-Befehlswert ω* und der Sekundär-Drehwinkelgeschwindigkeit ω_re zugeführt. Bei der Geschwindigkeitssteuereinheit 119 handelt es sich im allgemeinen um eine Rückkopplungssteuerung, die durch eine durch die nachfolgende Gleichung (11) ausgedrückte Transferfunktion C_b(s) angegeben wird und die einen Fehler der Sekundär-Drehwinkelgeschwindigkeit ω_rc in bezug auf den Drehwinkelgeschwindigkeits-Befehlswert ω* korrigiert. C_b(s) = K_sp + K_si/s (11).
Hierbei weist eine Proportionalverstärkung K_sp eine durch die nachfolgende Gleichung (12) ausgedrückte Beziehung auf: K_sp = J × ω_C/K_T (12), und zwar unter der Voraussetzung, daß J ein Türgewicht für jede Landezonentür ist (Trägheitswert des Gewichts der Fahrkorb-Türplatten und der Landezonen-Türplatten hinsichtlich der Motorwelle; dies gilt für die nachfolgende Beschreibung), ω_C eine Steuerungsübergangsfrequenz zum Spezifizieren der Korrekturleistung für einen Fehler des Ausgangs in bezug auf den Zielwert ist und K_T eine Drehmomentcharakteristik des Türmotors 5 ist.
Eine Integralverstärkung K_si weist eine Beziehung auf, die durch die nachfolgende Relation (13) ausgedrückt wird. K_si ≤ K_sp × ω_C/5 (13).
Ferner weist die Drehmomentcharakteristik K_T des Motors eine Beziehung auf, die durch die nachfolgende Gleichung (14) ausgedrückt wird. K_T = p × M/L_r × φ_dr ^# (14).
Dabei ist p die Anzahl der Polpaare, die einem Konstanten-Parameter des Motors entspricht, M ist die Gegeninduktivität L_r ist die Sekundär-Eigeninduktivität und φ_dr ^# ist der geschätzte Sekundärfluß der Flußbeobachtungseinheit 17. Wenn der geschätzte Sekundärfluß φ_dr ^# und der Flußbefehl φ_d* gleich sind, kann der Flußbefehl φ_d* anstelle des geschätzten Sekundärflusses φ_dr ^# verwendet werden.
Wenn sich die Fahrkorb-Türvorrichtung 1 und die Landezonen-Türvorrichtung in einem vollständig geschlossenen Zustand oder einem vollständig geöffneten Zustand befinden, beaufschlagt die Türsteuervorrichtung 100 die Fahrkorb-Türvorrichtung 1 und die Landezonen-Türvorrichtung mit einer Druckbeaufschlagungskraft F auf der Basis eines Drehmoments τ des Türmotors 5. Die Druckbeaufschlagungskraft F weist eine durch die nachfolgende Gleichung (15) ausgedrückte Beziehung zu dem von dem Türmotor 5 erzeugten Drehmoment τ und einem Radius r der Seilscheibe 4A (oder der Seilscheibe 4B) auf. F = τ/r (15).
Das Drehmoment τ des Türmotors 5 wird abgeleitet, wie dies durch die nachfolgende Gleichung (16) zum Ausdruck gebracht wird, und zwar anhand des Sekundärflusses φ_dr ^#, der durch die Flußbeobachtungseinheit 117 geschätzt wird, sowie des Motorstroms i_q von der Eingangskoordinaten-Transformationseinheit 113. T = p × M/L_r × φ_dr ^# × i_q (16).
Bei dem Motorstrom i_q von der Eingangskoordinaten-Transformationseinheit 113 in der Gleichung (16) kann es sich statt dessen um den Drehmomentbefehlsstrom i_q* handeln, der von der Geschwindigkeitssteuereinheit 119 berechnet wird, und der geschätzte Sekundärfluß φ_dr ^# kann durch den Flußbefehl φ_d* ersetzt werden. Zu diesem Zeitpunkt kann durch direktes Abgeben des Drehmomentbefehls i_q*, um damit die Druckbeaufschlagungskraft F zu erfüllen, die Druckbeaufschlagungskraft F auf die Fahrkorb-Türvorrichtung 1 und die Landezonen-Türvorrichtung im vollständig geschlossenen Zustand oder im vollständig geöffneten Zustand aufgebracht werden, ohne daß die Resultate der von der Rückkopplungssignal-Verarbeitungseinheit 100b ausgeführten Berechnung verwendet werden.
Als nächstes speichert die Stockwerkdaten-Speichereinheit 120 vorab den Flußbefehl φ_d* für jedes Landezonenstockwerk sowie das Türgewicht J für jedes Landezonenstockwerk in Verbindung mit Information hinsichtlich der Landezonenstockwerke. Bei dem Türgewicht J handelt es sich um die Summe der Türgewichte J der Fahrkorb-Türvorrichtung 1 und der Landezonen-Türvorrichtung, oder um das Türgewicht J jeweils von der Fahrkorb-Türvorrichtung 1 und der Landezonen-Türvorrichtung.
Die Stockwerkdaten-Speichereinheit 120 überträgt das Türgewicht J, das einem von dem Fahrkorb bedienten Stockwerk entspricht, zu der Geschwindigkeitssteuereinheit 119 und überträgt den Flußbefehl φ_d*, der dem von dem Fahrkorb bedienten Stockwerk entspricht, zu der Flußsteuereinheit 112 auf der Basis von Betriebsinformation von der Betriebssteuervorrichtung zum Steuern des Betriebs des Fahrkorbs.
Ein Wert des Flußbefehls φ_d*, der von der Stockwerkdaten-Speichereinheit 120 abgegeben wird, kann von dem Start der Öffnungs-/Schließbewegung der Türplatten 9A und 9B bis zu dem Ende der Öffnungs-/Schließbewegung der Türplatten 9A und 9B konstant gehalten werden oder kann in Abhängigkeit von den Positionen der Türen, dem Gewicht einer Fahrkorbtür, dem Gewicht einer Landezonentür oder dem Gesamtgewicht der Türen variiert werden.
An dieser Stelle wird ein Beispiel eines Falls beschrieben, in dem der Wert des von der Stockwerkdaten-Speichereinheit 120 abgegebenen Flußbefehls φ_d* geändert wird. In dem Fall, in dem sich die Aufzugtüren ausgehend von dem vollständig geschlossenen Zustand öffnen, wird in einer Zone, in der der Kopplungsmechanismus bzw. Eingriffsmechanismus der Fahrkorb-Türvorrichtung 1 in Zusammenwirkungseingriff mit dem Eingriffsmechanismus der Landezonen-Türvorrichtung kommt, von dem Türmotor 5 ausschließlich die Fahrkorbtür-Vorrichtung 1 angetrieben.
Somit wird in dem Fall, in dem der Flurbefehl φ_d* einen Wert hat, der dem Gesamtgewicht der Türen entspricht, der Flußbefehl von der Stockwerkdaten-Speichereinheit 120 auf n × φ_d* vorgegeben, und zwar unter Verwendung eines Verhältnisses n des Gewichts der Türplatten 9A und 9B der Fahrkorb-Türvorrichtung 1 zu dem Gesamtgewicht der Türen in einer Zone, in der nur die Türplatten 9A und 9B der Fahrkorb-Türvorrichtung 1 angetrieben werden.
In einer Zone nach dem Eingreifen des Eingriffsmechanismus der Fahrkorb-Türvorrichtung 1 und des Eingriffsmechanismus der Landezonen-Türvorrichtung wird dann der Flußbefehl von der Stockwerkdaten-Speichereinheit 120 auf φ_d* umgeschaltet. Das Umschalten des Flußbefehls erfolgt auch in dem Fall, in dem die Aufzugtüren ausgehend von einem Zustand geschlossen werden, in dem die Fahrkorb-Türvorrichtung 1 und die Landezonen-Türvorrichtung vollständig geöffnet sind.
Somit stellt die Antriebssteuereinheit 100c die Größen der Primärspannungen V_u*, V_v* und V_w* (Leistungsgrößen), mit denen der Türmotor 5 zu beaufschlagen ist und die in Abhängigkeit von dem Drehwinkelgeschwindigkeits-Befehlswert ω*, der Sekundär-Drehwinkelgeschwindigkeit ω_re und den Motorströmen i_d und i_q bestimmt werden, unter Verwendung des geschätzten Sekundärflusses φ_dr ^# und des Türgewichts J ein.
Die Türsteuervorrichtung 100 kann durch einen Computer (nicht gezeigt) konfiguriert werden, der eine Verarbeitungseinheit (CPU), eine Speichereinheit (ROM, RAM, Festplattenlaufwerk und dergleichen) sowie eine Signaleingangs-/Ausgangseinheit aufweist. In der Speichereinheit des Computers der Türsteuervorrichtung 100 ist ein Programm zum Realisieren von jeder der Funktionen 111 bis 115 und 117 bis 122 (oder 100a bis 100c) gespeichert, die in den 2 bis 4 veranschaulicht sind.
Als nächstes wird ein Beispiel kurz beschrieben, in dem die Flußbeobachtungseinheit 117 und die Geschwindigkeitsberechnungseinheit 118 des Ausführungsbeispiels 1 ein herkömmliches Berechnungsverfahren verwenden, d. h. ein Berechnungsverfahren ohne Verwendung der vorstehend beschriebenen Formeln (1), (2) und (4). Die Flußbeobachtungseinheit 117, die das herkömmliche Berechnungsverfahren verwendet, nutzt den primären d-Achsen-Strom i_d von der Eingangskoordinaten-Transformationseinheit 113 und führt eine Rechenverarbeitung auf der Basis der nachfolgenden Gleichung (17) aus, um den sekundären d-Achsen-Fluß φ_dr ^# zu schätzen. Formel 5
In der vorstehend genannten Formel handelt es sich bei den Motorkonstanten-Parametern um die Gegeninduktivität M, die Sekundär-Eigeninduktivität L_r und den Sekundär-Widerstand R_r.
Der Geschwindigkeitsberechnungseinheit 118, die das herkömmliche Berechnungsverfahren verwendet, werden der geschätzte Sekundärfluß φ_dr ^#, der von der Flußbeobachtungseinheit 117 geschätzt wird, sowie der primäre q-Achsen-Strom i_q von der Eingangskoordinaten-Transformationseinheit 113 zugeführt, und die Geschwindigkeitsberechnungseinheit 118 führt eine Rechenverarbeitung auf der Basis der nachfolgenden Gleichung (18) aus, um die primäre Drehwinkelgeschwindigkeit ω zu berechnen. Die primäre Drehwinkelgeschwindigkeit ω wird der von der Integrationseinrichtung ausgeführten Zeitintegration unterzogen, um diese als Primär-Drehwinkel θ zu ermitteln. Formel 6
In einem Fall, in dem das vorstehend beschriebene herkömmliche Berechnungsverfahren verwendet wird, wird ein Fehler bei dem geschätzten Sekundärfluß φ_dr ^# erzeugt, wenn ein tatsächlicher Wert des Sekundärwiderstands R_r aufgrund einer Temperaturänderung des Türmotors 5 schwankt. Somit wird auch ein Fehler in der Geschwindigkeitsberechnungseinheit 118 erzeugt, in die der geschätzte Sekundärfluß φ_dr ^# eingegeben wird. In ähnlicher Weise wird auch ein Fehler in der Eingangskoordinaten-Transformationseinheit 113 erzeugt.
Infolgedessen entsteht gemäß der Darstellung in 4 (durch schwarze Dreiecke und Rechtecke dargestellt) ein Problem dahingehend, daß ein Fehler zwischen einem geschätzten Drehmoment und einem tatsächlichen Drehmoment erzeugt wird und dadurch die Drehmomentcharakteristik schwankt.
Dagegen wird mit dem Steuerverfahren von Ausführungsbeispiel 1 von der Flußbeobachtungseinheit 117 der geschätzte Sekundärfluß φ_dr ^# des Türmotors 5 anhand der Primärspannungs-Befehlswerte V_d* und V_q* sowie durch den Beobachter gemäß den Ausdrücken der Formeln (1) und (2) auf der Basis des mathematischen Modells des Türmotors 5 (Induktionsmotor) geschätzt. Weiterhin berechnet die Geschwindigkeitsberechnungseinheit 118 die Primär-Drehwinkelgeschwindigkeit ω durch die Rechenverarbeitung auf der Basis der Gleichung (10).
Infolgedessen kann die Türsteuervorrichtung für den Aufzug gemäß Ausführungsbeispiel 1 ein geschätztes Drehmoment mit höherer Genauigkeit als im Vergleich zu dem Fall berechnen, in dem die Berechnung durch das herkömmliche Berechnungsverfahren erfolgt, wie dies in 4 gezeigt ist (dargestellt durch weiße Dreiecke und Rechtecke). Selbst wenn ein Fehler in den Konstantenparametern des Türmotors 5 erzeugt wird, kann somit der Fluß mit relativ hoher Genauigkeit geschätzt werden.
Infolgedessen kann die Türsteuervorrichtung für den Aufzug gemäß Ausführungsbeispiel 1 verhindern, daß der Fehler zwischen dem geschätzten Drehmoment und dem tatsächlichen-Drehmoment zunimmt, und zwar selbst dann, wenn eine Änderung in der Drehmomentcharakteristik des Türmotors 5 aufgrund eines äußeren Faktors, wie zum Beispiel einer Temperaturänderung, auftritt.
Somit kann die Nachfolgeeigenschaft der tatsächlichen Drehzahl des Türmotors 5 in bezug auf den Drehzahlbefehl, d. h. die Nachfolgeeigenschaft der tatsächlichen Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit der Türplatten 9A und 9B in bezug auf den Öffnungs-/Schließgeschwindigkeitsbefehl verbessert werden.
Die Stockwerkdaten-Speichereinheit 120 übermittelt das Türgewicht J für jedes Landezonenstockwerk des Fahrkorbs zu der Geschwindigkeitssteuereinheit 119. Die Geschwindigkeitssteuereinheit 119 verwendet dann das Türgewicht J zum Einstellen des Drehmomentbefehls i_q*. Selbst wenn das Türgewicht J für jedes Landezonenstockwerk unterschiedlich ist, kann somit die Nachfolgeeigenschaft der tatsächlichen Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit der Türplatten 9A und 9B gegenüber dem Öffnungs-/Schließgeschwindigkeitsbefehl relativ hoch gehalten werden.
Ferner ändert die Stockwerkdaten-Speichereinheit 120 den Wert des Flußbefehls φ_d* auf der Basis des Türgewichts J sowie der Positionen der Türplatten 9A und 9B. Durch Abgeben des Flußbefehls in Abhängigkeit von der für jedes Landezonenstockwerk erforderlichen Antriebskraft kann somit der Stromverbrauch des Türmotors 5, der zum Antreiben der Türen erforderlich ist, vermindert werden.
Bei den herkömmlichen Türsteuervorrichtungen für einen Aufzug ändern sich die Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit der Türplatten 9A und 9B gelegentlich in unregelmäßiger Weise zusammen mit einer Verminderung bei der Steuergenauigkeit. Wenn ein Benutzer die vorstehend geschilderte unregelmäßige Veränderung bemerkt, besteht eine Gefahr dahingehend, daß der Benutzer die unregelmäßige Veränderung als einen Defekt des Aufzugs werten kann.
Infolgedessen besteht ein Problem dahingehend, daß die Zuverlässigkeit des Aufzugs für den Benutzer vermindert ist, sodass wiederum der Komfort des Benutzers in dem Fahrkorb verringert wird. Bei der Türsteuervorrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 1 andererseits, ist ein Schwanken der Drehmomentcharakteristik aufgrund eines äußeren Faktors, wie zum Beispiel einer Temperaturänderung verhindert, so daß eine Verringerung der Steuergenauigkeit vermieden wird. Somit kann sowohl eine Reduzierung der Zuverlässigkeit des Aufzugs für den Benutzer als auch eine Reduzierung des Komforts für den Benutzer in dem Fahrkorb verhindert werden.
Wenn eine bestimmte Druckbeaufschlagungskraft auf die Fahrkorb-Türvorrichtung 1 und die Landezonen-Türvorrichtung in dem vollständig geschlossenen/vollständig geöffneten Zustand bei Ausführungsbeispiel 1 ausgeübt wird, kann der Flußbefehl in Abhängigkeit von der Druckbeaufschlagungskraft für die Stockwerkdaten-Speichereinheit 120 vorgegeben werden. In diesem Fall ist die von dem Türmotor 5 erzeugte Druckbeaufschlagungskraft niedriger als die Öffnungs-/Schließantriebskraft. Infolgedessen kann der Stromverbrauch des Türmotors 5 reduziert werden.
Ferner wird bei dem Ausführungsbeispiel 1 der Beobachter, der auf dem mathematischen Modell des Türmotors 5 für die Flußbeobachtungseinheit 117 basiert, unter Verwendung der Formeln (1) und (2) ausgedrückt. Ein Verfahren zum Ausdrücken des mathematischen Modells des Türmotors 5 (Induktionsmotor) ist jedoch nicht notwendigerweise auf ein Verfahren beschränkt, und der Formelausdruck kann auch verändert werden.
Darüber hinaus kann auch ein Beobachter verwendet werden, der von dem durch die Formeln (1) und (2) ausgedrückten verschieden ist. Unter der Ausdrucksweise ”Verwendung eines anderen Beobachters” ist eine Modifizierung des Inhalts eines korrigierenden Rückkopplungsausdrucks zu verstehen, der eine Beobachter-Rückkopplungsverstärkung beinhaltet.
Im folgenden wird ein Beispiel für andere arithmetische Ausdrücke als in den Formeln (1) und (2) beschrieben. In dem Fall zum Beispiel, in dem ein Primärstrom i_s (= [i_d, i_q]^T) und ein Sekundärfluß i_r (= [φ_dr, φ_gr]^T) Statusgrößen sind und ein Primär-Spannungsbefehlswert V_s* (= [V_d*, V_q*]) ein Eingang ist, kann ein durch die nachfolgenden Gleichungen (19) und (20) ausgedrückter Beobachter als Beobachter verwendet werden, der auf dem mathematischen Modell des Türmotors 5 basiert. Formel 7
unter der Voraussetzung, daß
gelten.
Die Flußbeobachtungseinheit 117 führt die Rechenverarbeitung unter Verwendung des arithmetischen Ausdrucks der Gleichung (20) aus, um den Sekundärfluß φ_r, d. h. den sekundären d-Achsen-Fluß φ_dr ^# und einen sekundären q-Achsen-Fluß φ_qr ^#, zu schätzen. Die Flußbeobachtungseinheit 117 fuhrt die Rechenverarbeitung unter Verwendung des arithmetischen Ausdrucks der Gleichung (19) aus, um den Primärstrom i_s, d. h. den primären d-Achsen-Strom i_d ^# und den primären q-Achsen-Strom i_q ^#, auf der Basis eines geschätzten Sekundärflusses φ_r ^#, zu schätzen.
Eine beliebige Beobachtungs-Rückkopplungsverstärkung L wird durch die nachfolgende Gleichung (21) ausgedrückt. Die Beobachter-Rückkopplungsverstärkung L wird vorab in der Flußbeobachtungseinheit 117 gespeichert, Formel 8
Die Geschwindigkeitsverarbeitungseinheit 118 führt im allgemeinen eine derartige Berechnung aus, daß der sekundäre q-Achsen-Fluß und eine zeitliche Veränderungsrate desselben Null werden, um insbesondere die nachfolgende Gleichung (22) zu erfüllen. Wenn die Gleichungen (19) und (20) in der Flußbeobachtungseinheit 117 gespeichert sind, kann somit die Geschwindigkeitsberechnungseinheit 118 die nachfolgende Gleichung (23) speichern. Formel 9
Durch Substituieren der Gleichung (19) in die Gleichung (20) erhält man die nachfolgende Gleichung (24). Somit kann die Gleichung (24) in der Flußbeobachtungseinheit 117 anstelle der Gleichung (20) gespeichert werden. In diesem Fall kann der Sekundärfluß φ_r ^# mit dem Primärstrom i_s und dem Primär-Spannungsbefehlswert V_s* geschätzt werden, und der Sekundärfluß φ_r ^# kann als Ausgang der Flußbeobachtungseinheit 117 verwendet werden. Formel 10
Als nächstes wird ein Beispiel des Beobachters beschrieben, das sich von dem in den Gleichungen (19) bis (21), (23) und (24) ausgedrückten unterscheidet. Der Beobachter der Flußbeobachtungseinheit 117 kann eine Beobachter-Konfiguration aufweisen, die durch die nachfolgenden Gleichungen (25) und (26) zum Ausdruck gebracht wird, und zwar auf der Basis des mathematischen Modells des Türmotors 5, der den Primärstrom i_s (= [i_d, i_q]^T) und den Sekundärfluß φ_r (= [φ_dr, φ_gr]^T) als Statusgrößen verwendet und den Primär-Spannungsbefehlswert V_s* (= [V_d*, V_q*]) als Eingang verwendet. Formel 11
Die Flußbeobachtungseinheit 117 führt eine Rechenverarbeitung unter Verwendung des arithmetischen Ausdrucks der Gleichungen (26) aus, um den Sekundärfluß φ_r, d. h. den sekundären d-Achsen-Fluß und den sekundären q-Achsen-Fluß φ_qr ^#, zu schätzen. Die Flußbeobachtungseinheit 117 führt eine Rechenverarbeitung unter Verwendung des arithmetischen Ausdrucks der Gleichung (25) aus, um den Primärstrom i_s, d. h. den primären d-Achsen-Strom i_d ^# und den primären q-Achsen-Strom i_q ^#, auf der Basis des geschätzten sekundären Flusses φ_r ^# zu schätzen.
Beliebige Beobachter-Rückkopplungsverstärkungen Ka und Kb werden durch die nachfolgende Gleichung (27) ausgedrückt. Die Beobachter-Rückkopplungsverstärkungen Ka und Kb werden vorab in der Flußbeobachtungseinheit 117 gespeichert. Formel 12
Wenn die Gleichungen (25) und (26) in der Flußbeobachtungseinheit 117 gespeichert sind, kann die Geschwindigkeitsberechnungseinheit 118 die nachfolgende Gleichung (28) speichern, so daß der sekundäre q-Achsen-Fluß und eine zeitliche Veränderungsrate davon Null werden. Formel 13
Wie vorstehend beschrieben worden ist, können verschiedene Konfigurationen für den Beobachter der Flußbeobachtungseinheit 117 verwendet werden. Grundsätzlich wird der Beobachter unter Verwendung der beliebigen Beobachter-Rückkopplungsverstärkung auf der Basis des mathematischen Modells des Türmotors 5 verwendet, um zumindest den sekundären d-Achsen-Fluß φ_dr ^# zu schätzen.
Ausführungsbeispiel 2
Bei dem Ausführungsbeispiel 1 speichert die Stockwerkdaten-Speichereinheit 120 das Türgewicht J, das vorab gemessen wird. Dagegen speichert die Stockwerkdaten-Speichereinheit 120 beim Ausführungsbeispiel 2 das Türgewicht J, das durch eine Türgewicht-Identifikationseinheit 122 auf der Basis von Steuerungshistoriendaten in den vorangehenden Türöffnungs-/Schließvorgängen nacheinander identifiziert wird. Insbesondere wird das Türgewicht J beim Ausführungsbeispiel 2 in der Türgewicht-Identifikationseinheit 122 gespeichert und von der Türgewicht-Identifikationseinheit 122 nach und nach aktualisiert.
5 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung eines Bereichs einer Türsteuervorrichtung für einen Aufzug gemäß Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung in vereinfachter Weise. 5 entspricht 3 des Ausführungsbeispiels 1, wobei die Flußsteuereinheit 112, die Eingangskoordinaten-Transformationseinheit 113 und die Ausgangskoordinaten-Transformationseinheit 115 des Ausführungsbeispiels 1 in der Darstellung weggelassen worden sind.
In 5 beinhaltet die Türsteuervorrichtung 100 weiterhin eine Drehmomentschätzeinheit 121 und die Türgewicht-Identifikationseinheit 122. Die Drehmomentschätzeinheit 121 erhält den geschätzten Sekundärfluß φ_dr ^# von der Flußbeobachtungseinheit 117 und den Stromwert i_q von dem Stromdetektor 12. Die Drehmomentschätzeinheit 121 verwendet den Stromwert i_q, den geschätzten Sekundärfluß φ_r ^# sowie die Anzahl der Polpaare p, die Gegeninduktivität M und die sekundäre Selbstinduktivität L_r, bei der es sich um die konstanten Parameter des Türmotors 5 handelt, zum Berechnen eines geschätzten Drehmoments τ, das einem geschätzten Wert des von dem Türmotor 5 erzeugten Drehmoments während eines normalen Türöffnungs-/Schließvorgangs entspricht, durch Ausführen einer Rechenverarbeitung, wie diese durch die nachfolgende Gleichung (29) ausgedrückt wird. τ = p × M/L_r × φ_dr ^# × i_q (29).
Der Türgewicht-Identifikationseinheit 122 wird die sekundäre Drehwinkelgeschwindigkeit ω_re von dem Rotationsdetektor 11 sowie das geschätzte Drehmoment τ zugeführt, das von der Drehmomentschätzeinheit 121 berechnet worden ist. Anschließend berechnet die Türgewicht-Identifikationseinheit 122 das Türgewicht J auf der Basis der sekundären Drehwinkelgeschwindigkeit ω_re und des geschätzten Drehmoments τ und überträgt das geschätzte Türgewicht J zu der Stockwerkdaten-Speichereinheit 120.
Die Fahrkorb-Türvorrichtung 1 ist mit einem Türschließmechanismus (nicht gezeigt) zum Erzeugen einer Türschließkraft ausgestattet, um während der Fahrt des Fahrkorbs einen vollständig geschlossenen Zustand aufrechtzuerhalten. Bei der von dem Türschließmechanismus erzeugten Türschließkraft handelt es sich um eine bekannte externe Kraft. Die bekannte externe Kraft wird in einen Wert umgewandelt, der zu dem Drehmoment der Drehwelle des Türmotors 5 äquivalent ist und in Abhängigkeit von den Positionen der Türplatten 9A und 9B (Türpositionen) oder der Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit der Türplatten 9A und 9B als Drehmoment τ₀ zu erzielen ist.
Die Türgewicht-Identifikationseinheit 122 verwendet das geschätzte Drehmoment τ, das Drehmoment τ₀, eine sekundäre Drehwinkelbeschleunigung A, die durch zeitliche Differenzierung der sekundären Drehwinkelgeschwindigkeit ω_re erzielt wird, sowie einen bestimmten Laufwiderstandsverlust b, der bei den Türplatten während des normalen Türöffnungs-/Schließvorgangs erzeugt wird, um zum Beispiel eine durch die nachfolgende Gleichung (30) ausgedrückte Rechenverarbeitung auszuführen, um das Türgewicht J zu berechnen. J = (τ – τ₀ – b)/A (30).
Die Stockwerkdaten-Speichereinheit 120 des Ausführungsbeispiels 2 speichert das von der Türgewicht-Identifikationseinheit 122 identifizierte Türgewicht J und aktualisiert nacheinander das Türgewicht J für jedes von dem Fahrkorb bediente Stockwerk. Ferner überträgt die Stockwerkdaten-Speichereinheit 120 das aktualisierte Türgewicht J zu der Geschwindigkeitssteuereinheit 119. Die übrige Konfiguration ist die gleiche wie beim Ausführungsbeispiel 1.
6 zeigt graphische Darstellungen zur Erläuterung der Nachfolgeeigenschaft der tatsächlichen Drehzahl des Türmotors 5 gegenüber dem Drehzahlbefehl. 6(a) veranschaulicht die tatsächliche Drehzahl des Türmotors 5, dessen Antrieb von der Türsteuervorrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 2 gesteuert wird. 6(b) zeigt die tatsächliche Drehzahl des Türmotors 5, dessen Antrieb von einer herkömmlichen Türsteuervorrichtung gesteuert wird.
Unter herkömmlicher Türsteuervorrichtung ist vorliegend eine Türsteuervorrichtung zu verstehen, die nicht das Berechnungsverfahren verwendet, das von den vorstehend in Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen Formeln (1), (2) und (4) und die von der Türgewicht-Identifikationseinheit 122 der 5 ausgeführte Türgewicht-Identifikationsverarbeitung verwendet.
Wie gemäß den 6(a) und 6(b) zu erkennen ist, wird die Nachfolgeeigenschaft der tatsächlichen Drehzahl des Türmotors 5 gegenüber dem Drehzahlbefehl mit der Antriebssteuerung durch die Türsteuervorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel 2 im Vergleich zu der Nachfolgeeigenschaft, wie diese mit der Antriebssteuerung durch die herkömmliche Türsteuervorrichtung erzielt wird, verbessert. Darüber hinaus versteht es sich, daß ein Peak der tatsächlichen Drehzahl des Türmotors 5 mit der Antriebssteuerung durch die Türsteuervorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel 2 im Vergleich mit einem Peak der tatsächlichen Drehzahl des Türmotors 5 mit der Antriebssteuerung durch die herkömmliche Türsteuervorrichtung reduziert ist und somit auch das Ausmaß des Übersteigens des Peaks des Drehzahlbefehls vermindert ist.
Somit kann die Türsteuervorrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 2 die Nachfolgeeigenschaft der tatsächlichen Drehzahl des Türmotors 5 gegenüber dem Drehzahlbefehl von der Geschwindigkeitsbefehlseinheit 111 und damit auch die Korrekturgenauigkeit eines Rotationsfehlers des Türmotors 5 im Vergleich zu der herkömmlichen Türsteuervorrichtung verbessern und kann ferner auch die Korrekturgenauigkeit eines Rotationsfehlers des Türmotors 5 im Vergleich mit der bei der herkömmlichen Türsteuervorrichtung erzielten verbessern.
Die Stockwerkdaten-Speichereinheit 120 gemäß Ausführungsbeispiel 2 speichert das von der Türgewicht-Identifikationseinheit 122 identifizierte Türgewicht J unter Verwendung des geschätzten Drehmoments mit relativ hoher Genauigkeit. Während des Türöffnungs-/Schließvorgangs an jedem Landezonenstockwerk wird dann die Steuerungsverstärkung der Geschwindigkeitssteuereinheit 119 mittels des gespeicherten Türgewichts J für jedes Landezonenstockwerk eingestellt.
Infolgedessen kann die Nachfolgeeigenschaft der tatsächlichen Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit der Türplatten 9A und 9B gegenüber dem Öffnungs/Schließgeschwindigkeitsbefchl von der Geschwindigkeitsbefehlseinheit 111 noch weiter verbessert werden.
In den Ausführungsbeispielen 1 und 2 sind Beispiele beschrieben worden, bei denen der Induktionsmotor als Türmotor 5 der Türsteuervorrichtung verwendet wird. In einem Fall, in dem ein Permanentmagnet-Synchronmotor als Türmotor 5 der Türantriebsvorrichtung verwendet wird, kann jedoch die gleiche Steuerung, wie diese bei den Ausführungsbeispielen 1 und 2 erfolgt, unter Vorgabe eines Beobachters auf der Basis des mathematischen Modells des Permanentmagnet-Synchronmotors ausgeführt werden.

Claims

Türsteuervorrichtung (100) für einen Aufzug zum Steuern eines Betriebs einer Türvorrichtung (1) des Aufzugs, wobei die Türvorrichtung (1) folgendes aufweist: – Türplatten (9A, 9B) zum Öffnen und Schließen eines Aufzugszugangs; – einen AC-Türmotor (5) zum Beaufschlagen der Türplatten (9A, 9B) mit einer Antriebskraft; – eine Stromerfassungseinrichtung (12) zum Erzeugen eines Signals in Abhängigkeit von einem Primärstrom des AC-Türmotors (5); und – eine Geschwindigkeitserfassungseinrichtung (11) zum Erzeugen eines Signals in Abhängigkeit von einer Drehzahl des AC-Türmotors (5), wobei die Türsteuervorrichtung (100) folgendes aufweist: – eine Geschwindigkeitsvorgabeeinheit (100a) zum Abgeben eines Drehzahlbefehls und eines Flußbefehls entsprechend einer Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit der Türplatten (9A, 9B) für den AC-Türmotor (5); – eine Antriebssteuereinheit (100c) zum Bestimmen einer Größe der dem AC-Türmotor (5) zuzuführenden Energie in Abhängigkeit von dem Drehzahlbefehl und dem Flußbefehl von der Geschwindigkeitsvorgabeeinheit (100a), der Drehzahl des AC-Türmotors (5) von der Geschwindigkeitserfassungseinrichtung (11) sowie dem Primärstrom des AC-Türmotors (5) von der Stromerfassungseinrichtung (12), um den Antrieb des AC-Türmotors (5) zu steuern; und – eine Rückkopplungssignal-Verarbeitungseinheit (100b), die in der Lage ist, Motorkonstanten-Parameter vorab zu steuern, die physikalische Eigenschaften des AC-Türmotors (5) anzeigen, um einen Sekundärfluß des AC-Türmotors (5) unter Verwendung der Drehzahl des AC-Türmotors von der Geschwindigkeitserfassungseinrichtung (11), einer an den AC-Türmotor (5) anzulegenden Primärspannung sowie der Motorkonstanten-Parameter zu schätzen; wobei die Antriebssteuereinheit (100c) den von der Rückkopplungssignal-Verarbeitungseinheit (100b) geschätzten Sekundärfluß zum Einstellen der Größe der dem AC-Türmotor (5) zuzuführenden Energie verwendet, wobei die Größe der Energie in Abhängigkeit von dem Drehzahlbefehl, dem Flußbefehl, der Drehzahl und dem Primärstrom bestimmt wird.
Türsteuervorrichtung (100) für einen Aufzug nach Anspruch 1, wobei die Geschwindigkeitsvorgabeeinheit (100a) in der Lage ist, ein Türgewicht an jedem von einer Vielzahl von Landezonenstockwerken für jedes der Vielzahl von Landezonenstockwerken zu speichern; und wobei die Antriebssteuereinheit (100c) den von der Rückkopplungssignal-Verarbeitungseinheit (100b) geschätzten Sekundärfluß und das von der Geschwindigkeitsvorgabeeinheit (100a) empfangene Türgewicht an einem von einem Fahrkorb bedienten Stockwerk zum Einstellen der Größe der dem AC-Türmotor (5) zuzuführenden Energie verwendet, wobei die Größe der Energie in Abhängigkeit von dem Drehzahlbefehl, dem Flußbefehl, der Drehzahl und dem Primärstrom bestimmt wird.
Türsteuervorrichtung (100) für einen Aufzug nach Anspruch 2, die weiterhin eine Türgewicht-Identifikationseinheit (121) aufweist zum Identifizieren des Türgewichts für jedes der Vielzahl von Landezonenstockwerken auf der Basis des Sekundärflusses von der Rückkopplungssignal-Verarbeitungseinheit (100b) oder des Flußbefehls von der Geschwindigkeitsvorgabeeinheit (100a), der Drehzahl von der Geschwindigkeitserfassungseinrichtung (11) und des Primärstroms von der Stromerfassungseinrichtung (12) oder eines Strombefehlswerts zum Antreiben des AC-Türmotors (5), der von der Türsteuereinheit berechnet wird, wobei die Geschwindigkeitsvorgabeeinheit (100a) das Türgewicht speichert, das von der Türgewicht-Identifikationseinheit (121) für jedes der Vielzahl von Landezonenstockwerken identifiziert wird, und das gespeicherte Türgewicht für jedes der Vielzahl von Landezonenstockwerken zu der Antriebssteuereinheit (100c) überträgt.
Türsteuervorrichtung (100) für einen Aufzug nach Anspruch 2, wobei die Geschwindigkeitsvorgabeeinheit (100a) den Flußbefehl, der zu der Antriebssteuereinheit (100c) zu übertragen ist, nacheinander auf der Basis von mindestens einem von dem Türgewicht an jedem der Vielzahl von Landezonenstockwerken und überwachten Positionen der Türplatten (9A, 9B) einstellt.