JP2003026375A - 昇降機械駆動用電動機の制御装置 - Google Patents

昇降機械駆動用電動機の制御装置

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JP2003026375A
JP2003026375A JP2001214736A JP2001214736A JP2003026375A JP 2003026375 A JP2003026375 A JP 2003026375A JP 2001214736 A JP2001214736 A JP 2001214736A JP 2001214736 A JP2001214736 A JP 2001214736A JP 2003026375 A JP2003026375 A JP 2003026375A
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Yoshikazu Ichinaka
良和 市中
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Abstract

(57)【要約】 【課題】昇降機械の停止時に、機械ブレーキをかけた状
態で運転の停止指令を発する際に騒音が発生するのを抑
制することにある。 【解決手段】エレベータ4を駆動する誘導電動機3の速
度実際値と速度指令値との偏差から、速度調節器8はト
ルク指令値τ**を出力する。またエレベータ4の昇降荷
重に見合ったトルクバイアス指令値τ*** をトルクバイ
アス指令演算器11が出力する。この両者の和である合
計トルク指令値τ* で誘導電動機3を制御するが、誘導
電動機3の運転開始指令と共に前記トルクバイアス指令
値τ***を零から第1の変化率で所定値まで上昇させ、
停止指令と共にこのトルクバイアス指令値τ*** を第2
の変化率で零まで低下させる。あるいは誘導電動機3の
運転開始指令と共に前記トルクバイアス指令値τ***
零から第1の変化率で所定値まで上昇させ、停止指令と
共に前記合計トルク指令値τ* を第3の変化率で零まで
低下させるトルク指令演算器31を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、昇降機械を駆動
する電動機が起動・停止の際に発する騒音を低減できる
昇降機械駆動用電動機の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は昇降機械を駆動する電動機の制御
装置の従来例を示したブロック回路図であるが、以下で
は昇降機械としてエレベータを例にして本発明の詳細を
説明する。図4の従来例回路において、商用電源1から
の交流電力は、インバータ2により可変電圧・可変周波
数の交流電力に変換され、この変換された交流電力で誘
導電動機3は所望のトルクと回転速度で運転する。この
誘導電動機3には、負荷である昇降機械としてのエレベ
ータ4と、図示は省略しているが機械ブレーキとが結合
されている。
【0003】速度設定器6は、誘導電動機3が運転する
べき速度であるN# を設定して速度指令演算回路7へ与
える。速度指令演算回路7は、予め定めた変化率で変化
する速度指令値N* を出力するのであるが、この速度指
令値N* は最終的には当該速度指令演算回路7へ入力す
る速度設定値N# に一致した値となる。一方で、誘導電
動機3に結合されている回転速度検出手段としてのパル
ス発信器5が、当該誘導電動機3の速度実際値Nを出力
している。速度調節器8は、これら速度指令値N* と速
度実際値Nとの偏差を入力し、調節動作により、その入
力偏差を零にするトルク指令演算値τ**を出力する。
【0004】エレベータ4は、人や貨物を搭載する籠を
吊り下げているワイヤの反対側にカウンタウエイトを備
えているが、人や貨物の乗降で籠の全質量変動する。従
って籠とカウンタウエイトとの質量の差は一定しない。
更に、この籠が上昇するか下降するかで、当該エレベー
タ4を駆動する誘導電動機3が必要とするトルクは変化
する。そこで運転・停止を繰り返すエレベータ4では、
運転を開始する際にはその都度当該エレベータ4を駆動
するべき荷重に見合ったトルクを、トルクバイアス指令
設定器10で設定し、これを第1トルクバイアス指令演
算器11へ出力する。
【0005】第1トルクバイアス指令演算器11は、運
転指令接点13から運転開始の指令を受けると、予め定
めた第1変化率でその値を上昇させて最終的には第1ト
ルクバイアス指令演算器11が設定した値に一致するト
ルクバイアス指令値τ*** を出力する。加算器12は速
度調節器8が出力するトルク指令値τ**と第1トルクバ
イアス指令演算器11が出力するトルクバイアス指令値
τ*** との和を演算し、その演算結果である合計トルク
指令値τ* をベクトル制御回路9へ出力する。
【0006】ベクトル制御回路9は、前述の合計トルク
指令値τ* と別途に得られる磁束指令値φ* とを入力し
て、インバータ2をベクトル制御する制御信号を出力す
ることで、誘導電動機3を所望のトルクと回転速度で運
転させることができる。しかしこのベクトル制御につい
ての詳細は公知であるし、本発明とは直接の関係が無い
事項であるから、ベクトル制御の説明は省略する。
【0007】図5は図4で既述の従来例回路の動作を示
したタイムチャートであって、図5は運転指令信号の
変化を,図5は速度実際値Nの変化を,図5は合計
トルク指令値τ* の変化を,図5は機械ブレーキの作
動状態を、それぞれが示している。この図5において、
1 時点で運転指令がオン(すなわち運転開始)になる
と、前述したようにエレベータ4の荷重が計測され、ト
ルクバイアス指令値τ***はAなる第1変化率に従っ
て、この計測荷重に見合った値まで上昇するが、このと
き機械ブレーキはオンのままである。t2 時点で機械ブ
レーキがオフになると誘導電動機3は回転するので速度
実際値Nは上昇を開始するが、t3 時点までの加速期間
中の合計トルク指令値τ* は、トルクバイアス指令値τ
*** とトルク指令演算値τ**との和である。t3 〜t4
の期間は速度一定の期間であって、合計トルク指令値τ
* も一定である。t4 時点で減速を開始すると、トルク
指令演算値τ**は逆方向の減速トルクとなるから、合計
トルク指令値τ* は小さな値となる。t5 時点で機械ブ
レーキがオンになって誘導電動機3を停止させるが、t
5〜t6 の期間では運転指令はオンのままであるから、
合計トルク指令値τ* はトルクバイアス指令値τ***
出力している。それにもかかわらず、機械ブレーキはオ
ン状態である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】誘導電動機3に運転開
始の指令が与えられたときに、エレベータ4の荷重に見
合って急激に立ち上がるトルクバイアス指令値τ***
最初に与えられるので、誘導電動機3はこのトルクでの
回転を開始しようとするが、このときに機械ブレーキが
未だオンの状態にあるため、この機械ブレーキから騒音
が発生する。建屋内で使用するエレベータが運転する度
に騒音を発生することは好ましくないし、この騒音がエ
レベータシャフト内で反響して騒音が拡大するのも不都
合である。そこで第1トルクバイアス指令演算器11か
らは、予めAなる第1変化率によって立ち上がりを緩和
させたトルクバイアス指令値τ*** を出力(図5参
照)させることで、騒音の発生を抑制している。
【0009】同様にエレベータ4を停止させる場合も、
従来は図5に図示のように、機械ブレーキがt5 時点で
既にオンの状態にあるにもかかわらず合計トルク指令値
τ*は未だ残っている。t6 時点で運転指令をオフにし
て制御を止めると、この合計トルク指令値τ* が急激に
零になることが原因で、騒音を発生する不都合を生じ
る。
【0010】そこでこの発明の目的は、昇降機械の停止
時に、機械ブレーキをかけた状態で運転の停止指令を発
する際に騒音が発生するのを抑制することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、この発明の昇降機械駆動用電動機の制御装置は、
荷重を昇降させる昇降機械の駆動用電動機の回転速度実
際値と別途に設定される回転速度指令値との偏差を零に
するべくトルク指令値を出力する速度調節器と、当該昇
降機械が昇降させる荷重に見合ったトルクバイアス指令
値を出力するトルクバイアス指令演算器と、これらトル
ク指令値とトルクバイアス指令値とを加算する加算器と
を備え、この加算結果である合計トルク指令値に対応し
たトルクで運転するように前記電動機を制御する昇降機
械駆動用電動機の制御装置において、前記電動機の運転
開始指令と共に前記トルクバイアス指令値を零から第1
の変化率で所定値まで上昇させ、且つ停止指令と共に前
記所定値のトルクバイアス指令値を第2の変化率で零ま
で低下させるトルクバイアス指令演算器を備える。
【0012】または、前記電動機の運転開始指令と共に
前記トルクバイアス指令値を零から第1の変化率で所定
値まで上昇させるトルクバイアス指令演算器と、停止指
令と共に前記合計トルク指令値を第3の変化率で零まで
低下させるトルク指令演算器とを備える。
【0013】
【発明の実施の形態】図1は本発明の第1実施例を表し
たブロック回路図であるが、この第1実施例回路は、図
4で既述の従来例回路における第1トルクバイアス指令
演算器11の代わりに第2トルクバイアス指令演算器2
1を使用するのが異なる点であり、これ以外は全て従来
例回路と同じであるから、同じ部分の説明は省略する。
【0014】図2は図1の第1実施例回路の動作を表し
たタイムチャートであって、図2は運転指令信号の変
化を,図2は速度実際値Nの変化を,図2は合計ト
ルク指令値τ* の変化を,図2は機械ブレーキの作動
状態を、それぞれが示している。この図2のタイムチャ
ートにおいて、t11時点からt15時点までは前述した図
5のタイムチャートと同じであるから、同じ部分の説明
は省略する。
【0015】図2のタイムチャートにおいて、t16時点
で運転指令はオンからオフに切り替わるのに対応して、
第2トルクバイアス指令演算器21が出力するトルクバ
イアス指令値τ*** を、Bなる第2変化率で減少させて
いる。このとき機械ブレーキは既にオンの状態にある
が、トルクバイアス指令値τ*** に対応して、合計トル
ク指令値τ* もBなる第2変化率でその値を減少させて
いるので、機械ブレーキからの騒音発生が抑制される。
【0016】図3は本発明の第2実施例を表したブロッ
ク回路図であるが、この第2実施例回路は、図4で既述
の従来例回路にトルク指令演算器31と信号切り換え器
32とを付加した構成であり、これ以外は全て従来例回
路と同じであるから、同じ部分の説明は省略する。図3
の第2実施例回路において、信号切り換え器32は運転
指令に対応して常時開接点32Aを閉路させ、常時閉接
点32Bを開路させる。よって当該エレベータ4が運転
を開始する際には、図4の従来例回路と同様に、ベクト
ル制御回路9へ与えられる合計トルク指令値τ* はAな
る第1変化率でその値を増加させるから、機械ブレーキ
がオン状態であっても騒音の発生を抑制できる。また停
止指令に対応して信号切り換え器32の常時開接点32
Aは閉路から開路へ切り替わり、常時閉接点32Bは開
路から閉路へ切り替わるから、トルク指令演算器31へ
入力する合計トルク指令値τ* は、トルク指令演算器3
1の作用によりCなる第3変化率でその値を減少させる
から、この時点で機械ブレーキは既にオン状態にあって
も、騒音の発生が抑制される。
【0017】
【発明の効果】従来の昇降機械を駆動する電動機へは、
速度調節器から得られるトルク指令値と荷重に対応した
トルクバイアス指令値とを加算した合計トルク指令値を
与えているが、機械の運転開始時と停止時に、機械ブレ
ーキが作用している状態でこの合計トルク指令値が急激
に変化していることが、騒音発生の原因になっていた。
本発明では、運転開始時に合計トルク指令値が所定の変
化率に従って立ち上がるように、また停止時には合計ト
ルク指令値が所定の変化率で減少するように回路を構成
することで、この時点で機械ブレーキが作用していて
も、騒音の発生が抑制される効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を表したブロック回路図
【図2】図1の第1実施例回路の動作を表したタイムチ
ャート
【図3】本発明の第2実施例を表したブロック回路図
【図4】昇降機械を駆動する電動機の制御装置の従来例
を示したブロック回路図
【図5】図4で既述の従来例回路の動作を示したタイム
チャート
【符号の説明】
3 誘導電動機 4 昇降機械としてのエレベータ 5 パルス発信器 8 速度調節器 9 ベクトル制御回路 10 トルクバイアス指令設定器 11 第1トルクバイアス指令演算器 12 加算器 13 運転指令接点 21 第2トルクバイアス指令演算器 31 トルク指令演算器 32 信号切り換え器 32A 常時開接点 32B 常時閉接点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3F002 DA02 DA07 EA05 EA08 GA08 5H001 AB00 AD02 AE01 5H530 AA03 BB26 CC15 CD20 CD21 CD28 DD03 5H576 AA07 CC05 DD04 EE01 EE19 FF01 FF02 FF04 FF05 GG02 HB01 LL06

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】荷重を昇降させる昇降機械を駆動する電動
    機から検出される回転速度実際値と別途に設定される回
    転速度指令値との偏差を零にするべくトルク指令値を出
    力する速度調節器と、当該昇降機械が昇降させる荷重に
    見合ったトルクバイアス指令値を出力するトルクバイア
    ス指令演算器と、これらトルク指令値とトルクバイアス
    指令値とを加算する加算器とを備え、この加算結果であ
    る合計トルク指令値に対応したトルクで運転するように
    前記電動機を制御する昇降機械駆動用電動機の制御装置
    において、 前記電動機の運転開始指令と共に前記トルクバイアス指
    令値を零から第1の変化率で所定値まで上昇させ、且つ
    停止指令と共に前記所定値のトルクバイアス指令値を第
    2の変化率で零まで低下させるトルクバイアス指令演算
    器を備えることを特徴とする昇降機械駆動用電動機の制
    御装置。
  2. 【請求項2】荷重を昇降させる昇降機械を駆動する電動
    機から検出される回転速度実際値と別途に設定される回
    転速度指令値との偏差を零にするべくトルク指令値を出
    力する速度調節器と、当該昇降機械が昇降させる荷重に
    見合ったトルクバイアス指令値を出力するトルクバイア
    ス指令演算器と、これらトルク指令値とトルクバイアス
    指令値とを加算する加算器とを備え、この加算結果であ
    る合計トルク指令値に対応したトルクで運転するように
    前記電動機を制御する昇降機械駆動用電動機の制御装置
    において、 前記電動機の運転開始指令と共に前記トルクバイアス指
    令値を零から第1の変化率で所定値まで上昇させるトル
    クバイアス指令演算器と、停止指令と共に前記合計トル
    ク指令値を第3の変化率で零まで低下させるトルク指令
    演算器とを備えることを特徴とする昇降機械駆動用電動
    機の制御装置。
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