JP2000217382A - Elevator employing permanent magnet synchronous motor - Google Patents

Elevator employing permanent magnet synchronous motor

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JP2000217382A
JP2000217382A JP11015240A JP1524099A JP2000217382A JP 2000217382 A JP2000217382 A JP 2000217382A JP 11015240 A JP11015240 A JP 11015240A JP 1524099 A JP1524099 A JP 1524099A JP 2000217382 A JP2000217382 A JP 2000217382A
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signal
magnetic pole
permanent magnet
synchronous motor
magnet synchronous
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Hideki Nihei
秀樹 二瓶
Takanori Nakada
孝則 中田
Noboru Arahori
荒堀  昇
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Hitachi Ltd
株式会社日立製作所
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect an erroneous pole position signal, if any, by judging the rationality of a pole position signal corresponding to the pole position of a permanent magnet synchronous motor and an incremental signal corresponding to the rotational angle thereof thereby making a decision whether these two signals are correct or not. SOLUTION: An elevator comprises a pole encoder 8 delivering a pole position signal Pp depending on the pole position of a permanent magnet synchronous motor 1, and an AB phase encoder 9 delivering an incremental signal Ep corresponding to the rotational angle thereof. A control block 10 calculates a phase data θs by taking the pole position signal Pp into a phase calculating block 11 and corrects the phase data θs by taking in the incremental signal Ep. In this regard, phase shift θe of the phase data θs is outputted to a phase abnoramality decision block 18 where a decision is made that the phase is abnormal if the phase shift θe exceeds a specified value and the elevator is stopped and the abnormality is notified. According to the arrangement, safety of elevator system can be enhanced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は永久磁石同期モータ
を用いたエレベータ装置に関わり、特に磁極信号の信頼
性を保証する制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an elevator apparatus using a permanent magnet synchronous motor, and more particularly to a control method for ensuring the reliability of a magnetic pole signal.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来は、特開平9−9699 号に記載のよう
にエレベータ装置の巻上機を駆動するモータとして永久
磁石同期モータを用い、この永久磁石同期モータの磁極
位置を検出するセンサを設け、これによる磁極位置信号
に応じて通電コイルを切り替えて駆動する技術が開示さ
れている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-9699, a permanent magnet synchronous motor is used as a motor for driving a hoist of an elevator apparatus, and a sensor for detecting the magnetic pole position of the permanent magnet synchronous motor is used. There is disclosed a technique for driving a current-carrying coil by switching the current-carrying coil in accordance with a magnetic pole position signal.
【0003】また、特開平3−15283号に記載のように磁
極検出機能を備えたインクリメンタル形エンコーダを用
いて、磁極位置信号とインクリメンタル信号を併用して
電流の通流する位相を決定して、円滑にモータを回転さ
せる技術が開示されている。
Also, as described in JP-A-3-15283, an incremental encoder having a magnetic pole detection function is used to determine a phase through which a current flows by using both a magnetic pole position signal and an incremental signal. A technology for smoothly rotating a motor has been disclosed.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、磁極位
置を検出するセンサの故障、あるいは信号線の断線,外
来ノイズ、あるいはローラを用いた場合のローラの押し
つけ力の変動に伴う、機械的な結合の変動などにより誤
った磁極位置信号が発生した場合を想定した手段を特に
設けてなかった。
In the prior art, mechanical failures caused by failure of a sensor for detecting the position of a magnetic pole, disconnection of a signal line, external noise, or fluctuation of the pressing force of a roller when a roller is used. There is no means for assuming that an erroneous magnetic pole position signal is generated due to a change in coupling or the like.
【0005】本発明の目的は、磁極位置信号が誤った可
能性のある場合、これを感知する手段を得ることを第1
の課題とする。また、更に、上記の場合、磁極位置信号
が誤っていると判定する手段を得ることを第2の課題と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a means for detecting the possibility that a magnetic pole position signal is erroneous.
Subject. Further, in the above case, it is a second object to obtain means for determining that the magnetic pole position signal is incorrect.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記第1の課題は、永久
磁石同期モータの磁極位置に応じた磁極位置信号を出力
する手段と、永久磁石同期モータの回転角に応じたイン
クリメンタル信号を出力する手段を有し、磁極位置信号
とインクリメンタル信号の合理性を判定して、この2つ
の信号の正誤を判断することにより達成できる。
The first object is to output a magnetic pole position signal according to the magnetic pole position of the permanent magnet synchronous motor and to output an incremental signal according to the rotation angle of the permanent magnet synchronous motor. Means can be achieved by determining the rationality of the magnetic pole position signal and the incremental signal, and determining whether the two signals are correct.
【0007】更に、第2の課題は、永久磁石同期モータ
の磁極位置に応じた磁極位置信号を出力する手段と、永
久磁石同期モータの回転角に応じたインクリメンタル信
号を出力する手段を有し、更にインクリメンタル信号の
異常を判断する手段を有し、磁極位置信号とインクリメ
ンタル信号の合理性を判定して、この2つの信号の正誤
を判断し、いずれかが誤っていると判断した場合には、
インクリメンタル信号の異常を判断する手段により、イ
ンクリメンタル信号が正常時には、磁極位置信号が誤っ
ていると判断することにより達成できる。
Further, a second object is to provide means for outputting a magnetic pole position signal corresponding to the magnetic pole position of the permanent magnet synchronous motor, and means for outputting an incremental signal corresponding to the rotation angle of the permanent magnet synchronous motor, Furthermore, it has a means for judging the abnormality of the incremental signal, judges the rationality of the magnetic pole position signal and the incremental signal, judges whether these two signals are correct or not, and when it is judged that either of them is wrong,
This can be achieved by determining that the magnetic pole position signal is erroneous when the incremental signal is normal by means for determining the abnormality of the incremental signal.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】図1に本発明の第1の実施の形態
を示す。永久磁石同期モータ1は、シーブ2に直結さ
れ、シーブ2をモータ1により回転することにより、ロ
ープ3に繋がれたかご4,カウンタウェイト5が上下動
し、エレベータとして動作する。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. The permanent magnet synchronous motor 1 is directly connected to the sheave 2, and by rotating the sheave 2 by the motor 1, the car 4 and the counter weight 5 connected to the rope 3 move up and down to operate as an elevator.
【0009】この永久磁石同期モータ1の電源供給は、
電源6を入力するインバータ7により行われる。通常は
3相であるので、インバータも3相交流を発生し、モー
タの各相に電源が分配して供給される。その分配は、永
久磁石同期モータ1の磁極位置に応じて行わなければな
らない。したがって、永久磁石同期モータ1には磁極エ
ンコーダ8が取り付けられている。これとは別に、速度
検出を高精度に行うためにインクリメンタル信号を出力
するエンコーダ9も取り付けられている。
The power supply of the permanent magnet synchronous motor 1 is as follows.
This is performed by an inverter 7 that inputs a power supply 6. In general, since the inverter has three phases, the inverter also generates a three-phase alternating current, and power is distributed and supplied to each phase of the motor. The distribution must be performed according to the magnetic pole position of the permanent magnet synchronous motor 1. Therefore, the magnetic pole encoder 8 is attached to the permanent magnet synchronous motor 1. Separately from this, an encoder 9 for outputting an incremental signal for performing speed detection with high accuracy is also provided.
【0010】磁極エンコーダ8による磁極位置信号Pp
とAB相エンコーダ9によるインクリメンタル信号Ep
が、破線で示される制御システムブロック10に取り込
まれ、以下の制御が行われる。この制御システムブロッ
ク10はマイクロコンピュータや制御用ICなどで構成
され、インバータ7と組合わされて、エレベータ制御用
の制御盤を構成する。
The magnetic pole position signal Pp by the magnetic pole encoder 8
And the incremental signal Ep by the AB phase encoder 9
Is taken into the control system block 10 indicated by the broken line, and the following control is performed. The control system block 10 includes a microcomputer, a control IC, and the like, and is combined with the inverter 7 to form a control panel for elevator control.
【0011】制御システムブロック10では、磁極位置
信号Ppを位相演算ブロック11に取り込み、ここで磁
極位置に合致する電流の位相を選択する。また、インク
リメンタル信号Epも同時に位相演算ブロック11に取
り込まれ、インクリメンタル信号Epをカウントするこ
とにより、位相データθsの更新を行う。このため、イ
ンクリメンタル信号Ep、磁極位置信号Ppともに誤り
がなければ、更新された位相データθsは、磁極位置信
号Ppを基に生成される位相データθsとは一致するは
ずである。もし、インクリメンタル信号Epと磁極信号
パルスPpの間に、何らかの原因で誤差が生じている場
合にのみ、磁極位置信号Ppにより位相データθsの補
正が行われる。この補正のアルゴリズムは種々考えられ
るが、これは本発明の主旨ではないので、説明は省略す
る。この時、位相データθsの位相ずれθeを位相異常
判定ブロック18に出力する。このブロックの動作は後
述する。
In the control system block 10, the magnetic pole position signal Pp is taken into the phase calculation block 11, where the phase of the current matching the magnetic pole position is selected. Further, the incremental signal Ep is also taken into the phase calculation block 11 at the same time, and the phase data θs is updated by counting the incremental signal Ep. Therefore, if there is no error in both the incremental signal Ep and the magnetic pole position signal Pp, the updated phase data θs should match the phase data θs generated based on the magnetic pole position signal Pp. Only when an error occurs between the incremental signal Ep and the magnetic pole signal pulse Pp for some reason, the phase data θs is corrected by the magnetic pole position signal Pp. Although various algorithms for this correction are conceivable, since they are not the gist of the present invention, the description will be omitted. At this time, the phase shift θe of the phase data θs is output to the phase abnormality determination block 18. The operation of this block will be described later.
【0012】さて、インクリメンタル信号Epは別途速
度演算ブロック12に加わり、ここで微分処理もしくは
差分処理を施されて、速度データωsとして出力され
る。この速度データは速度指令ωcとともに速度制御ブ
ロック13に加わり、指令とデータの偏差に応じた演算
を施されて、電流指令Idc,Iqcが出力される。この電流
指令Idc,Iqcはモータの磁石方向の直軸,極間方向の横
軸のdp座標系で表現される量である。
The incremental signal Ep is separately applied to a speed calculation block 12, where it is subjected to a differentiation process or a difference process and output as speed data ωs. The speed data is applied to the speed control block 13 together with the speed command ωc, and the speed data is subjected to a calculation in accordance with a deviation between the command and the data, thereby outputting current commands Idc and Iqc. These current commands Idc and Iqc are quantities expressed in a dp coordinate system of a direct axis in the magnet direction of the motor and a horizontal axis in the gap direction.
【0013】一方、インバータ7の中の電流センサ14
から取り出される電流検出値はIus,Ivs,Iwsの3相で
あるので、これをdp座標系に変換する必要がある。こ
のため、3相2相座標変換ブロック15で、位相データ
θeをもとに、dq座標系の電流検出値Ids,Iqsへ変換
される。この変換の演算は座標変換演算として一般に良
く知られているので、詳細の説明は省略する。
On the other hand, the current sensor 14 in the inverter 7
Since the current detection values extracted from the above are three phases of Ius, Ivs, and Iws, it is necessary to convert this to a dp coordinate system. Therefore, the three-phase / two-phase coordinate conversion block 15 converts the detected current values Ids and Iqs in the dq coordinate system based on the phase data θe. The operation of this conversion is generally well known as a coordinate conversion operation, and a detailed description thereof will be omitted.
【0014】電流指令Idc,Iqcと電流検出値Ids,Iqsが
電流制御ブロックに入力され、電圧指令Vdc,Vqcが出力
される。この電圧指令Vdc,Vqcはdq軸座標系の量であ
るので、UVW相の電圧として配分するために2相3相
座標変換を行う。これが2相3相座標変換ブロックにて
位相データθsを基に実施される。この結果得られた、
3相の電圧指令がインバータ7に加わり、永久磁石同期
モータ1に所望の電圧が与えられる。
The current commands Idc and Iqc and the detected current values Ids and Iqs are input to a current control block, and voltage commands Vdc and Vqc are output. Since the voltage commands Vdc and Vqc are quantities in the dq axis coordinate system, two-phase three-phase coordinate conversion is performed to allocate the voltages as UVW-phase voltages. This is performed in the two-phase three-phase coordinate conversion block based on the phase data θs. The resulting
A three-phase voltage command is applied to the inverter 7, and a desired voltage is applied to the permanent magnet synchronous motor 1.
【0015】このような構成とすることにより、永久磁
石同期モータ1の磁極位置に応じた電圧が各相に加えら
れるので速度指令通りの速度で永久磁石同期モータ1は
回転する。かご4が所定の階床数を移動するように速度
指令を制御することにより、エレベータとして機能す
る。
With such a configuration, a voltage corresponding to the magnetic pole position of the permanent magnet synchronous motor 1 is applied to each phase, so that the permanent magnet synchronous motor 1 rotates at the speed according to the speed command. The car 4 functions as an elevator by controlling a speed command so that the car 4 moves on a predetermined number of floors.
【0016】以上のシステムにおいて、位相演算ブロッ
ク11に入力した磁極位置信号Ppとインクリメンタル
信号Epの合理性を判定するために、位相異常判定ブロ
ック18で位相ずれθeが所定値θmax 以上のとき、異
常と判定する。
In the system described above, in order to determine the rationality between the magnetic pole position signal Pp and the incremental signal Ep input to the phase calculation block 11, when the phase shift θe is equal to or larger than a predetermined value Is determined.
【0017】図2に、異常判定するまでの各信号の動作
例を示す。インクリメンタル信号Epと位相データθ
s,磁極位置信号Pp,異常判定フラグFer のそれぞれ
の変化を模式的に示している。なお、以下の説明では、
信号の関係を分かり易くするために、速度制御系の影響
は無視して、モータは一定速度で回転しているものと想
定する。
FIG. 2 shows an example of the operation of each signal until an abnormality is determined. Incremental signal Ep and phase data θ
s, the magnetic pole position signal Pp, and the change in the abnormality determination flag Fer are schematically shown. In the following description,
In order to make the relationship between the signals easy to understand, it is assumed that the motor is rotating at a constant speed, ignoring the effect of the speed control system.
【0018】磁極位置信号PpのU相信号Ppu の立ち上
がりで位相データθsが0度(以下、すべて電気角)と
設定し、インクリメンタル信号Epにより位相データθ
sを加算するという処理を行っている。時刻t1からt
3まではインクリメンタル信号Ep,磁極位置信号Pp
ともに正しいので、位相データθsが360度から0度
電気角への転移と磁極位置信号Ppu の立ち上がりが同時
刻である。したがって、位相データθsの補正も行われ
ず、位相ずれθeは0である。時刻t3以降インクリメ
ンタル信号Epに異常が発生し、パルス抜けが生じ、位
相データθsの増加の傾きが小さくなる。
At the rise of the U-phase signal Ppu of the magnetic pole position signal Pp, the phase data θs is set to 0 degree (hereinafter, all electrical angles), and the phase data θs is set by the incremental signal Ep.
The processing of adding s is performed. From time t1 to t
Up to 3, the incremental signal Ep and the magnetic pole position signal Pp
Since both are correct, the transition of the phase data θs from 360 degrees to 0 degree electrical angle and the rise of the magnetic pole position signal Ppu are at the same time. Therefore, the phase data θs is not corrected, and the phase shift θe is 0. After time t3, an abnormality occurs in the incremental signal Ep, a pulse is missing, and the slope of the increase in the phase data θs decreases.
【0019】このため、磁極位置信号Ppu の立ち上がり
時t4では、位相データθsは360度まで達していな
い。しかし、磁極位置信号Ppu により強制的に補正を施
され、位相データθsは0度になる。この時、補正され
た位相データ量、すなわち時刻t4における位相データ
θsと360度との差θeが位相ずれである。
For this reason, at the rise time t4 of the magnetic pole position signal Ppu, the phase data θs has not reached 360 degrees. However, the correction is forcibly performed by the magnetic pole position signal Ppu, and the phase data θs becomes 0 degrees. At this time, the corrected phase data amount, that is, the difference θe between the phase data θs at time t4 and 360 degrees is the phase shift.
【0020】この位相ずれθeが、許容値θmax より大
きいので、時刻t4で(1)の異常判定フラグFer が
“1”となり、異常が生じていることを示す。
Since the phase shift θe is larger than the allowable value θmax, the abnormality determination flag Fer of (1) becomes “1” at time t4, indicating that an abnormality has occurred.
【0021】この信号の例では、インクリメンタル信号
Epに異常があるのだが、この実施例のシステム上は、
どちらの信号に異常が生じているのかは判定できない。
したがって、とにかくどちらかの信号に異常があること
を検知して、上位のエレベータ運行システムに発報す
る。これを受けて、エレベータ運行システムは、かごを
最寄階に停止し、エレベータシステムの異常を運行管理
責任者などに発報する。このように、本発明の実施例に
よれば、磁極位置信号とインクリメンタル信号の2つの
信号の位相ずれが許容値以内であるという合理性を判定
し、これが満足されないときは信号異常としてエレベー
タを停止し、異常を発報するので、安全性の高いエレベ
ータシステムを提供できるという大きな効果がある。
In this signal example, the incremental signal Ep has an abnormality. However, in the system of this embodiment,
It cannot be determined which signal is abnormal.
Therefore, it is detected that any one of the signals is abnormal, and an alarm is issued to the higher-level elevator operation system. In response to this, the elevator operation system stops the car on the nearest floor, and reports an abnormality of the elevator system to the operation management manager or the like. As described above, according to the embodiment of the present invention, the rationality that the phase shift between the two signals of the magnetic pole position signal and the incremental signal is within the allowable value is determined, and when this is not satisfied, the elevator is stopped as a signal abnormality. However, since an abnormality is reported, there is a great effect that a highly safe elevator system can be provided.
【0022】また、図2には本実施例の別の判定手段と
して、(2)を示す。これは、異常判定フラグFer につ
いてのみ示しており、その他の信号は(1)と同様であ
る。(2)の異常判定では位相ずれθeが許容値θmax
より大きくなった回数Nをカウントしていることが
(1)との相違である。すなわち、回数Nが許容回数Nm
axに達したときに異常判定フラグFer を“1”として異
常を示す。この例では、ノイズなどのさほど深刻でない
原因によりたまたま1度起こった異常を除外することが
できる。したがって、不要なエレベータの停止を回避で
きるという効果がある。
FIG. 2 shows (2) as another judging means of this embodiment. This shows only the abnormality determination flag Fer, and the other signals are the same as in (1). In the abnormality determination of (2), the phase shift θe is equal to the allowable value θmax.
The difference from (1) is that the larger number N is counted. That is, the number N is the allowable number Nm
When ax is reached, the abnormality determination flag Fer is set to "1" to indicate an abnormality. In this example, it is possible to exclude abnormalities that happened once by a less serious cause such as noise. Therefore, there is an effect that unnecessary stoppage of the elevator can be avoided.
【0023】次に、図3に他の信号動作例を示す。Next, FIG. 3 shows another signal operation example.
【0024】この例では、磁極位置信号PpのU相信号
Ppu が異常となった場合を示す。時刻t3以降磁極位置
信号Ppu が不良となり、位相データθsの360度の時
刻t3より遅れて時刻t3′で立ち上がり、このため位
相データは時刻t3′にてθe1進んだときろで、改めて
0度に戻される。したがって、このθe1が位相ずれで、
これが許容位相ずれθmax を越えたので、(1)のよう
に時刻t3′で異常判定フラグFer が“1”となる。
In this example, the U-phase signal of the magnetic pole position signal Pp
Indicates that the Ppu has become abnormal. After time t3, the magnetic pole position signal Ppu becomes defective and rises at time t3 'later than time t3 of 360 degrees of phase data θs, so that the phase data returns to 0 ° when it advances θe1 at time t3'. Will be returned. Therefore, θe1 is the phase shift,
Since this exceeds the allowable phase shift θmax, the abnormality determination flag Fer becomes “1” at time t3 ′ as shown in (1).
【0025】また、(2)に図1の例と同様な考え方の
異常回数Nで判定する例を示す。
FIG. 2B shows an example in which the determination is made based on the number of abnormalities N based on the same concept as in the example of FIG.
【0026】以上の例は磁極位置信号に異常が合った場
合に行う動作を述べたが、本実施例でもインクリメンタ
ル信号が異常の場合と区別ができないので、どちらかの
信号が異常である旨を発報する。その後の処理は図2の
例と同様である。
In the above example, the operation performed when the magnetic pole position signal is abnormal is described. However, even in this embodiment, since the incremental signal cannot be distinguished from the abnormal signal, it is determined that either signal is abnormal. To fire. Subsequent processing is the same as in the example of FIG.
【0027】次に、本発明のその他の実施例を図4で説
明する。これは、インクリメンタル信号、磁極位置信号
の異常を識別するための方策を盛り込んだものである。
図1と異なる部分のみ説明する。その例では、速度偏差
が大きな影響を持つので、速度制御系の働きにより、実
速度が変化することを考慮して説明する。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This incorporates measures for identifying abnormalities in the incremental signal and the magnetic pole position signal.
Only parts different from FIG. 1 will be described. In this example, the description will be given in consideration of the fact that the actual speed changes due to the operation of the speed control system because the speed deviation has a large effect.
【0028】速度制御を行う速度制御ブロック13の入
力側に速度指令ωcと検出速度ωsとの偏差をとり速度
偏差ωeを速度制御ブロック13に入力する構成とし
て、その速度偏差ωeを取り込み速度偏差ωeが許容値
ωemax以上だと、速度偏差異常フラグωerを“1”とす
る速度偏差異常判定ブロック19を設け、その出力ωer
を位相異常判定ブロック18に取り込む構成としてい
る。このような構成とすることにより、位相異常と判定
された場合に、磁極位置信号Ppの異常かインクリメン
タル信号Epの異常かが判定できる。
A configuration is adopted in which a deviation between the speed command ωc and the detected speed ωs is taken on the input side of the speed control block 13 for performing speed control, and the speed deviation ωe is inputted to the speed control block 13. Is greater than or equal to the allowable value ωemax, a speed deviation abnormality determination block 19 that sets the speed deviation abnormality flag ωer to “1” is provided, and its output ωer
Into the phase abnormality determination block 18. With this configuration, when it is determined that the phase is abnormal, it can be determined whether the magnetic pole position signal Pp is abnormal or the incremental signal Ep is abnormal.
【0029】以下、図5の信号の動作例を基にこの処理
の詳細を説明する。この図は、エンコーダパルスEp,
位相データθs,磁極位置信号Pp,速度偏差ωe,速
度偏差異常判定フラグωer,速度偏差異常フラグの時間
積分値ωert ,位相異常判定フラグFerの変化を示す。
Hereinafter, the details of this processing will be described based on the operation example of the signal shown in FIG. This figure shows the encoder pulse Ep,
It shows changes in the phase data θs, the magnetic pole position signal Pp, the speed deviation ωe, the speed deviation abnormality determination flag ωer, the time integration value ωert of the speed deviation abnormality flag, and the phase abnormality determination flag Fer.
【0030】エンコーダの誤動作により、インクリメン
タル信号Epが変動すると、実速度は変化しないが検出
速度が見かけ上減少するので、速度偏差ωeが変化し、
これを押え込むように速度制御が働くので、インクリメ
ンタル信号Epの変動が速度制御系の応答の範囲では、
位相データθsの傾きはさほど変化しない。
When the incremental signal Ep fluctuates due to a malfunction of the encoder, the actual speed does not change, but the detected speed apparently decreases, so that the speed deviation ωe changes.
Since the speed control works to suppress this, the fluctuation of the incremental signal Ep is within the range of the response of the speed control system.
The inclination of the phase data θs does not change so much.
【0031】しかしながら、インクリメンタル信号の変
動により実速度は変化しているので、例えば速度が高め
になっている場合は、磁極位置信号Ppの周期が短くな
る。したがって、位相データθsが360度に達しない
うちに磁極位置信号Ppuが立ち上がり、位相データθs
は強制的に0度に戻される。この時の位相ずれθe1が、
許容位相ずれθmax より大きいと位相異常判定フラグが
“1”となり、磁極信号がインクリメンタル信号のいず
れかが異常であることを示す。
However, since the actual speed changes due to the fluctuation of the incremental signal, for example, when the speed is high, the cycle of the magnetic pole position signal Pp becomes short. Therefore, before the phase data θs reaches 360 degrees, the magnetic pole position signal Ppu rises and the phase data θs
Is forcibly returned to 0 degrees. The phase shift θe1 at this time is
If the phase deviation is larger than the allowable phase shift θmax, the phase abnormality determination flag is set to “1”, indicating that one of the magnetic pole signals is an incremental signal.
【0032】ここまでは、先の実施例とほぼ同様である
が、速度偏差ωeを取り込んで以下の処理を行うことに
より、異常の発生している信号を特定する。速度偏差ω
eが許容速度偏差ωemaxより大の時に、速度偏差異常フ
ラグωerが“1”となる。この時間を積分した時間積分
値ωert が、許容積分値ωertmaxに達すると、速度偏差
異常が確実であると判断し、インクリメンタル信号Ep
の誤動作により位相異常判定を行ったことが分かる。
Up to this point, the process is almost the same as that of the previous embodiment, but the signal in which an abnormality has occurred is specified by taking in the speed deviation ωe and performing the following processing. Speed deviation ω
When e is larger than the allowable speed deviation ωemax, the speed deviation abnormality flag ωer becomes “1”. When the time integration value ωert obtained by integrating this time reaches the allowable integration value ωertmax, it is determined that the speed deviation abnormality is reliable, and the incremental signal Ep is determined.
It can be understood that the phase abnormality determination was performed by the malfunction of (1).
【0033】一方、図6はこの実施例での他の信号動作
例で、磁極位置信号Ppが誤動作した場合を示した例で
ある。時刻t3で磁極位置信号Ppが誤動作を始め、そ
の結果、時刻t4では位相データθsが360度に達し
ないうちに磁極位置信号PpのU相信号Ppuの立ち上が
りが生じ、位相データθsが0度に戻される。このた
め、位相ずれθe1が許容位相ずれθemax以上になるの
で、時刻t4で位相異常判定フラグFerが“1”とな
る。この時、インクリメンタル信号Epは正しいので、
速度偏差ωeは許容速度偏差ωemax以内であり、速度偏
差異常フラグωerは“0”のままで、速度偏差異常の時
間積分値ωert も変化しない。
On the other hand, FIG. 6 shows another signal operation example of this embodiment, in which the magnetic pole position signal Pp malfunctions. At time t3, the magnetic pole position signal Pp starts malfunctioning. As a result, at time t4, the U-phase signal Ppu of the magnetic pole position signal Pp rises before the phase data θs reaches 360 degrees, and the phase data θs becomes 0 degrees. Will be returned. Therefore, the phase shift θe1 becomes equal to or larger than the allowable phase shift θemax, and the phase abnormality determination flag Fer becomes “1” at time t4. At this time, since the incremental signal Ep is correct,
The speed deviation ωe is within the allowable speed deviation ωemax, the abnormal speed deviation flag ωer remains “0”, and the time integral ωert of the abnormal speed deviation does not change.
【0034】従って、インクリメンタル信号Epの誤動
作ではないと判定される。
Therefore, it is determined that the malfunction is not a malfunction of the incremental signal Ep.
【0035】このように、本実施例によれば、インクリ
メンタル信号Epと磁極位置信号Ppのどちらが異常で
あるかを判定できるので、エンコーダ動作の異常に関し
てより詳細な故障発報が可能となる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to determine which of the incremental signal Ep and the magnetic pole position signal Pp is abnormal, so that a more detailed failure notification can be made regarding the abnormality of the encoder operation.
【0036】以上の実施例では、磁極位置信号のU相信
号を用いて位相データを補正する方式で説明したが、そ
の他の相を組み合わせて、あるいは単独で位相データを
補正する方式も可能であり、同様な構成で同様な効果を
得ることができる。
In the above embodiment, the method of correcting the phase data by using the U-phase signal of the magnetic pole position signal has been described. However, a method of correcting the phase data by combining other phases or independently is also possible. A similar effect can be obtained with a similar configuration.
【0037】また、AB相エンコーダと磁極エンコーダ
をそれぞれ個別のエンコーダを用いた例で説明したが、
同一のエンコーダ内にこれらの機能を持たせた場合で
も、それぞれの信号の故障が独立して生じる場合には、
同様な構成で同様な効果を得ることは言うまでもない。
Also, the example in which the AB-phase encoder and the magnetic pole encoder are respectively provided with individual encoders has been described.
Even if these functions are provided in the same encoder, if the failure of each signal occurs independently,
It goes without saying that a similar effect can be obtained with a similar configuration.
【0038】更に、永久磁石同期モータの電圧,電流な
どの電気,磁気的物理量を検出して、磁極位置を推定す
ることは公知の技術であり、この推定した磁極位置信号
に対しても、本発明の構成を用い、同様な処理を行うこ
とにより、磁極位置信号の正誤を判定することは可能で
ある。
Further, it is a known technique to detect an electric or magnetic physical quantity such as a voltage and a current of a permanent magnet synchronous motor and to estimate a magnetic pole position. It is possible to determine whether the magnetic pole position signal is correct or not by performing the same processing using the configuration of the present invention.
【0039】[0039]
【発明の効果】本発明は、インクリメンタル信号と磁極
位置信号の合理性を判断することにより、磁極位置信号
が誤った可能性のある場合に、これを感知することがで
き、永久磁石同期モータを用いたエレベータ装置での磁
極信号の誤動作に対して適切に対処することができ、エ
レベータ装置の信頼性を高めることができる。
According to the present invention, by determining the rationality between the incremental signal and the magnetic pole position signal, if there is a possibility that the magnetic pole position signal may be erroneous, the permanent magnet synchronous motor can be detected. It is possible to appropriately cope with a malfunction of the magnetic pole signal in the used elevator apparatus, and to enhance the reliability of the elevator apparatus.
【0040】また、更にインクリメンタル信号の誤動作
を判断する機能を持たせることにより、磁極信号の誤動
作のみを検知することができ、永久磁石同期モータを用
いたエレベータ装置をより一層信頼性を高めることがで
きるという効果を有する。
Further, by providing a function of judging a malfunction of the incremental signal, only a malfunction of the magnetic pole signal can be detected, and the reliability of the elevator apparatus using the permanent magnet synchronous motor can be further improved. It has the effect of being able to.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明の実施例であるエレベータ装置の回路
図。
FIG. 1 is a circuit diagram of an elevator apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例における信号動作例を示す波形
図。
FIG. 2 is a waveform chart showing an example of a signal operation in the embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施例における他の信号動作例を示す
波形図。
FIG. 3 is a waveform chart showing another signal operation example in the embodiment of the present invention.
【図4】本発明の他の実施例であるエレベータ装置の回
路図。
FIG. 4 is a circuit diagram of an elevator apparatus according to another embodiment of the present invention.
【図5】本発明の他の実施例における信号動作例を示す
波形図。
FIG. 5 is a waveform chart showing an example of a signal operation in another embodiment of the present invention.
【図6】本発明の他の実施例における他の信号動作例を
示す波形図。
FIG. 6 is a waveform chart showing another signal operation example in another embodiment of the present invention.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
1…永久磁石同期モータ、8…磁極エンコーダ、9…A
B相エンコーダ、11…位相演算ブロック、18…位相
異常判定ブロック。
1: permanent magnet synchronous motor, 8: magnetic pole encoder, 9: A
B-phase encoder, 11: phase calculation block, 18: phase abnormality determination block.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒堀 昇 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式会 社日立製作所水戸工場内 Fターム(参考) 3F002 CA05 CA10 EA05 GB02 5H303 AA15 CC10 DD01 DD11 KK17 LL09 5H560 AA10 BB04 BB12 DA07 DB07 EB01 UA01 XA04 XA05 XA06 XA13  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Noboru Arahori 1070 Ma, Hitachinaka-shi, Ibaraki F-term in Mito Plant, Hitachi, Ltd.F-term (reference) BB12 DA07 DB07 EB01 UA01 XA04 XA05 XA06 XA13

Claims (6)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】永久磁石を設けた回転子と、巻き線を設け
    た固定子からなる永久磁石同期モータと、カウンタウェ
    イトと乗りかごをロープを介して接続し、該ロープを巻
    上機で駆動し、前記乗りかごを上下移動せしめるロープ
    式エレベータの巻上機が前記永久磁石同期モータと直結
    し、該永久磁石同期モータの磁極位置に応じた磁極位置
    信号を出力する手段と、該永久磁石同期モータの回転角
    に応じたインクリメンタル信号を出力する手段を有し、
    前記磁極位置信号と前記インクリメンタル信号の合理性
    を判定して、該2つの信号の正誤を判断することを特徴
    とする永久磁石同期モータを用いたエレベータ装置。
    1. A permanent magnet synchronous motor comprising a rotor provided with a permanent magnet, a stator provided with a winding, a counterweight and a car are connected via a rope, and the rope is driven by a hoist. A rope-type elevator hoist that moves the car up and down is directly connected to the permanent magnet synchronous motor, and outputs a magnetic pole position signal corresponding to a magnetic pole position of the permanent magnet synchronous motor; Means for outputting an incremental signal according to the rotation angle of the motor,
    An elevator apparatus using a permanent magnet synchronous motor, wherein a rationality between the magnetic pole position signal and the incremental signal is determined, and whether the two signals are correct or not is determined.
  2. 【請求項2】請求項1記載の永久磁石同期モータを用い
    たエレベータ装置であって、前記インクリメンタル信号
    を計測することにより、前記磁極位置信号の出現する時
    期を予測して、該磁極位置信号の出現した時期と前記予
    測時期との差が所定値以上となったときに、前記インク
    リメンタル信号と前記磁極位置信号のいずれかが誤って
    いると判断することを特徴とする永久磁石同期モータを
    用いたエレベータ装置。
    2. An elevator apparatus using a permanent magnet synchronous motor according to claim 1, wherein a timing at which said magnetic pole position signal appears is measured by measuring said incremental signal to calculate the magnetic pole position signal. When the difference between the appearance time and the predicted time becomes equal to or more than a predetermined value, a permanent magnet synchronous motor is used, which determines that either the incremental signal or the magnetic pole position signal is incorrect. Elevator equipment.
  3. 【請求項3】請求項1又は2記載の永久磁石同期モータ
    を用いたエレベータ装置であって、前記インクリメンタ
    ル信号の異常を判定する手段を有し、該インクリメンタ
    ル信号を計測することにより、前記磁極位置信号の出現
    する時期を予測して、該磁極位置信号の出現した時期と
    前記予測時期との差が所定値以上の場合、前記インクリ
    メンタル異常判定手段により異常と判定された場合は、
    前記インクリメンタル信号が誤っていると判断し、異常
    と判断されない場合は、前記磁極位置信号が誤っている
    と判断することを特徴とする永久磁石同期モータを用い
    たエレベータ装置。
    3. An elevator apparatus using a permanent magnet synchronous motor according to claim 1 or 2, further comprising means for judging abnormality of said incremental signal, and measuring said incremental signal to determine said magnetic pole position. Predicting the timing of the appearance of the signal, if the difference between the timing of the appearance of the magnetic pole position signal and the predicted timing is equal to or greater than a predetermined value, if the incremental abnormality determination means is determined to be abnormal,
    An elevator apparatus using a permanent magnet synchronous motor, wherein it is determined that the incremental signal is incorrect, and when it is not determined that the signal is abnormal, the magnetic pole position signal is determined to be incorrect.
  4. 【請求項4】請求項3記載の永久磁石同期モータを用い
    たエレベータ装置であって、前記インクリメンタル信号
    で速度検出を行い、速度指令との速度偏差を演算して該
    速度偏差を小さくする速度制御系を有し、前記速度偏差
    が所定値を越える時間が所定時間を超えた場合のときは
    速度偏差異常と判定し、かつ、前記インクリメンタル信
    号を計測することにより、前記磁極位置信号の出現する
    時期を予測して、該磁極位置信号の出現した時期と前記
    予測時期との差が所定値以上の場合、速度偏差異常時に
    は、前記インクリメンタル信号が誤っていると判断し、
    速度偏差異常でない時には、前記磁極位置信号が誤って
    いると判断することを特徴とする永久磁石同期モータを
    用いたエレベータ装置。
    4. An elevator apparatus using a permanent magnet synchronous motor according to claim 3, wherein the speed is detected by the incremental signal, and a speed deviation from a speed command is calculated to reduce the speed deviation. When the time when the speed deviation exceeds a predetermined value exceeds a predetermined time, it is determined that the speed deviation is abnormal, and by measuring the incremental signal, the timing at which the magnetic pole position signal appears When the difference between the time when the magnetic pole position signal appears and the predicted time is equal to or more than a predetermined value, when the speed deviation is abnormal, it is determined that the incremental signal is incorrect,
    An elevator apparatus using a permanent magnet synchronous motor, wherein it is determined that the magnetic pole position signal is incorrect when the speed deviation is not abnormal.
  5. 【請求項5】請求項1から4のいずれか1項記載の永久
    磁石同期モータを用いたエレベータ装置であって、前記
    磁極位置信号はモータの電磁気的な物理量を検出するこ
    とにより推定することを特徴とする永久磁石同期モータ
    を用いたエレベータ装置。
    5. An elevator apparatus using a permanent magnet synchronous motor according to claim 1, wherein the magnetic pole position signal is estimated by detecting an electromagnetic physical quantity of the motor. An elevator apparatus using a permanent magnet synchronous motor.
  6. 【請求項6】請求項1から5のいずれか1項記載の永久
    磁石同期モータを用いたエレベータ装置であって、前記
    磁極位置信号と前記パルス信号のいずれかが誤っている
    と判断したときに、その誤りの程度を判定し、所定の基
    準値を超えた場合は、乗りかごを最寄階に停止して、故
    障の発報をすることを特徴とする永久磁石同期モータを
    用いたエレベータ装置。
    6. An elevator apparatus using the permanent magnet synchronous motor according to claim 1, wherein when it is determined that one of the magnetic pole position signal and the pulse signal is incorrect. An elevator apparatus using a permanent magnet synchronous motor, characterized in that the degree of the error is determined, and when a predetermined reference value is exceeded, the car is stopped at the nearest floor and a failure is reported. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004180458A (en) * 2002-11-28 2004-06-24 Fuji Electric Systems Co Ltd Device for controlling permanent magnet synchronous motor
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