JP2000128445A - ギアードエレベーターの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ギアードエレベーターの運転条件によって発生
する、減速機のバックラッシュによる振動と、それに起
因するロープ系の共振現象や綱車を介しての共振現象を
抑える制御手段を提供する。 【解決手段】ギアードエレベーターの積載荷重，運転方
向及び運転速度を指令する手段と、加速度を推定或いは
検出する手段と、運転前後の乗りかご位置を検出する手
段によって速度制御装置を切り替える手段を備えている
ことにより、ギアードエレベータにおいて、運転条件及
び駆動システムの機構系による共振現象を回避し、乗り
かご振動を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ギアードエレベー
ターの制振制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ギアードエレベーターの駆動システムで
は、ロープを介して乗りかごと釣合いおもりを駆動する
とかご内の乗客数，かご位置，運転方向，運転速度等に
よって、モータ動力を負荷に伝動するギアのバックラッ
シュに起因する振動現象が生じ、このバックラッシュの
単発振動がロープ系の共振現象や綱車を介しての共振現
象を誘発して持続振動ともなり、乗り心地に悪影響を及
ぼす。特に高階床のエレベーターにおいては、綱車を介
しての２次共振が顕著となり、この振動を抑制するため
に速度制御系に共振回避の為の帯域阻止フィルタを使う
ことがあるがバックラッシュ発生時に、反ってその単発
振動を助長した持続振動となり乗り心地を悪化させる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ギア
ードエレベーターの運転条件による乗りかごの振動を抑
制する制振制御装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するた
め、本発明の制御装置はエレベーターの積載荷重を検出
する手段と、運転方向を指令する手段及び運転速度を検
出する手段と、運転前後の乗りかご位置を検出する手段
によって速度制御装置を切り替える手段を備えたことを
特徴とする。

【０００５】また、本発明の制御装置はエレベーターの
積載荷重を検出する手段と、運転方向及び加速度を指令
する手段と、運転前後の乗りかご位置を検出する手段に
よって速度制御装置を切り替える手段を備えたことを特
徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って本発明の一実
施例を説明する。

【０００７】図５に示すギアードエレベーターのシステ
ム構成の概略を説明する。まず、駆動源となるモータ１
の電源は交流電源２からコンバータ３，インバータ４を
介して供給される。モータ１は減速機５を介して綱車６
に動力を伝達し、乗りかご７と主ロープ８を介して釣合
いおもり９をトラクション駆動する。乗りかご７の制動
保持はブレーキ回路１０，ブレーキ１１により行う。

【０００８】また、乗りかご７に設置した負荷検出装置
１２から負荷検出回路１３により、乗りかご７の積載量
を検出し、モータ１に直結されたロータリエンコーダ１
４から、速度検出回路１５を介してエレベーターの速度
を検出し、モータ電流は電流検出器１６、及び電流検出
回路１７を介して検出する。

【０００９】これら積載量，エレベーター速度，モータ
電流は入出力回路１８を介してマイコン回路１９によ
り、図１に示すシステムで速度制御を行い、ＰＷＭパル
ス信号を発生し、ゲートドライブ回路２０で増幅し、イ
ンバータ４のゲート信号とする。

【００１０】本発明の第１の実施例を図２をもとに説明
する。

【００１１】図２は、エレベーターの速度制御システム
図の一例を示している。図３は加速度パターン発生回路
のシステム構成を示している。まず、図３において、乗
りかご或いはホール呼びによってエレベーターを起動す
る前に、かご呼び，ホール呼びによる運転条件、即ち、
運転方向と運転速度をマイコン回路１９により決定し、
負荷検出回路１３により得られる積載量と前記運転方向
と運転速度から加速度パターン発生回路２１で加速度パ
ターンを決定し、加速度指令を出力し、積分器２２を通
して速度指令ωｒとする。

【００１２】速度検出回路１５から得られるモータの速
度ω０をローパスフィルタ２３及び位相補正用のダンピ
ングフィルタ２４を介してωｍとしてフィードバック
し、速度指令ωｒとの偏差を速度制御器２５或いは速度
制御器２６に入力する。なお、速度制御器２５，２６の
切り替えはＳＷ４により行う。

【００１３】この速度制御器２５或いは２６の出力をト
ルク指令Ｔｑとし、これを比例演算器２７によりトルク
電流指令Ｉｑとする。一方、トルク指令から比例演算器
２８により算出したすべり周波数ωｓとモータ速度ωｏ
からモータの一次電流周波数指令ω１を算出する。ω１
は積分器２９を介して位相指令θを算出する。

【００１４】一方、モータ特性により定まる励磁電流指
令Ｉｄとトルク電流指令Ｉｑ及び位相指令θ及び電流検
出回路１７から得られるモータ電流Ｉｍから、ベクトル
演算及び電流制御器３０により、モータ出力電圧指令の
ｄｑ軸成分Ｖｄ，Ｖｑを算出し、位相指令θとＶｄ，Ｖ
ｑからＰＷＭ発生回路３１により、インバータ４のゲー
トドライブ信号を作成し、ゲートドライブ回路２０に送
られる。

【００１５】本実施例では、エレベーターの起動前に負
荷検出回路１３から乗りかご７の積載量の情報を得て、
かご呼び，ホール呼びにより決定される運転速度と方向
から加速度パターン発生回路２１により図４に示すよう
な加速度指令パターンを得るが、このとき図２の速度制
御システムの速度応答時間、つまり、速度応答時定数Ｔ
１をマイコン回路１９により算出しておく。

【００１６】加速度零判定回路３２は加速度パターン発
生回路２１から加速度指令パターンの情報を得て、これ
とＴ１から加速度応答時間を考慮に入れた図４に示す推
定加速度を算出する。この推定加速度パターンの８つの
領域で、加速度αが｜α｜＜｜α０｜の条件で減速機５
のバックラッシュによる振動が発飢する可能性のあるＴ
０の期間の間だけ、ＳＷ４により速度制御器２５を２６
に切り替え速度制御を行う。なお、速度制御器２５はロ
ープ系の共振現象に対応したコントローラで制御系の安
全余裕を十分確保したものである。

【００１７】速度制御器２６はロープ系の共振現象が発
生しない程度にゲインをアップさせたコントローラであ
る。これにより、バックラッシュ発生の可能性のある領
域Ｔ０でゲインアップにより単発，持続振動を抑制す
る。

【００１８】なお、高階床のエレベーターなどでは、エ
レベーター起動前にロータリエンコーダ１４から位置検
出回路３３を介してかご位置を検出し、この情報により
主ロープ８或いは主ロープ重量補償ロープの重量も乗り
かご積載量と同様に考慮に入れて、マイコン回路１９に
より、速度制御システムの応答時間Ｔ１を算出すること
でより正確な推定加速度を模擬出来る。

【００１９】また、この応答時間Ｔ１は実際に現実のエ
レベーターで据付け時の低速運転可能な時期に速度指令
のステップ応答などを測定することによって求めてお
き、乗りかご積載量に応じてテーブル化しておくと、よ
り正確にモータ加速度を模擬出来る。

【００２０】本発明の他の実施例を図１をもとに説明す
る。

【００２１】本実施例は図２の実施例の速度制御システ
ムと基本的な構成は同じだが、高階床のエレベーターで
は発生しがちな、綱車を介しての２次共振現象を抑制す
る為に２次共振周波数近傍の帯域阻止フィルタ３４をＳ
Ｗ２を介して備え、さらにＳＷ２の切り替え時のトルク
指令Ｔｑのオフセット誤差をなくするためにハイパスフ
ィルタ３５を備えている。

【００２２】さらに帯域阻止フィルタ３４は速度制御系
全体の位相を急変させるため、これに対応し、位相余裕
を確保する為に、ＳＷ３を介してローパスフィルタ３６
を設けてＳＷ２が帯域阻止フィルタ３４にスイッチした
場合に対応している。

【００２３】加速度零判定回路３７は速度検出回路１５
の信号を微分器３８にて加速度αを得て図４の如く加速
度αが｜α｜＜｜α０｜の条件でＳＷ１，２，３を切り
替える。バックラッシュ発生の上記条件で、ＳＷ１によ
り速度制御器２６に切り替え、同時にＳＷ２は帯域阻止
フィルタをカットしフィルタを通さずにトルク指令Ｔｑ
とする。また同時にＳＷ３は帯域阻止フィルタ対応のも
のでないローパスフィルタ２３に切り替える。

【００２４】これにより、バックラッシュの単発振動が
帯域阻止フィルタ３４により帯域を阻止した周波数の持
続振動を発生することなく、さらに速度制御器２６のゲ
インを２次共振振動を起こさない程度に上げることでバ
ックラッシュの単発振動を抑制することが出来る。バッ
クラッシュ発生の条件でない場合はＳＷ１は速度制御系
全体のゲインを調整した速度制御器２５にセットし、Ｓ
Ｗ２は帯域阻止フィルタ３４，ハイパスフィルタ３５を
通してトルク指令とし、ＳＷ３は制御系の位相余裕を考
慮したローパスフィルタ３６を通すことによりエレベー
ターの２次共振を抑制することが可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、モータ
及びモータを駆動源とするエレベーターにおいて、運転
条件による駆動システムの機構系による共振現象を回避
し、負荷機構の振動或いは乗りかご振動を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のエレベーターの速度制御シス
テム図。

【図２】本発明の他の実施例のエレベーターの速度制御
システム図。

【図３】本発明の実施例のエレベーターの加速度指令の
構成図。

【図４】本発明の実施例のエレベーターの加速度パター
ン図。

【図５】ギアードエレベーターの基本システム構成図。

【符号の説明】

１…モータ、２…交流電源、３…コンバータ、４…イン
バータ、５…減速機、６…綱車、７…乗りかご、８…主
ロープ、９…釣合いおもり、１０…ブレーキ回路、１１
…ブレーキ、１２…負荷検出装置、１３…負荷検出回
路、１４…ロータリエンコーダ、１５…速度検出回路、
１６…電流検出器、１７…電流検出回路、１８…入出力
回路、１９…マイコン回路、２０…ゲートドライブ回
路、２１…加速度パターン発生回路、２２，２９…積分
器、２３…ローパスフィルタ、２４…ダンピングフィル
タ、２５，２６…速度制御器、２７，２８…比例演算
器、３０…電流制御器，ベクトル演算器、３１…ＰＷＭ
発生回路、３２，３７…加速度零判定回路、３３…位置
検出回路、３４…帯域阻止フィルタ、３５…ハイパスフ
ィルタ、３６…ローパスフィルタ、３８…微分器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大木 茂 茨城県ひたちなか市堀口832番地の２ 日 立システムプラザ勝田 日立水戸エンジニ アリング株式会社内 Ｆターム(参考） 3F002 CA02 CA03 DA08 DA10 5H576 AA07 BB04 CC05 EE01 EE11 EE30 GG02 GG04 GG07 GG08 HB01 JJ03 JJ05 JJ22 JJ23 JJ26 KK05 KK08 LL07 LL22 LL30 LL42 LL52 LL60 PP01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ギアードエレベーターの速度制御装置にお
   いて、エレベーターの負荷を検出する手段と運転方向を
   指令する手段及び速度を検出する手段によって、上記速
   度制御装置を切り替える手段を有することを特徴とする
   制振制御装置。
2. 【請求項２】ギアードエレベーターの速度制御装置にお
   いて、エレベーターの負荷を検出する手段と、運転前後
   の乗りかごの位置を検出する手段と運転方向を指令する
   手段及び速度を検出する手段によって、上記速度制御装
   置のフィルタ構成を切り替える手段を有することを特徴
   とする制振制御装置。
3. 【請求項３】ギアードエレベーターの速度制御装置にお
   いて、エレベーターの負荷を検出する手段と、運転前後
   の乗りかごの位置を検出する手段と運転方向を指令する
   手段及び速度を検出する手段によって、上記速度制御装
   置の速度制御器のゲインを切り替える手段を有すること
   を特徴とする制振制御装置。