JP2006519578A

JP2006519578A - エレベータモータの回転子角の調整方法および装置

Info

Publication number: JP2006519578A
Application number: JP2006502071A
Authority: JP
Inventors: ペッカヤハコネン、; アンッティカリオニエミ、
Original assignee: Kone Corp
Current assignee: Kone Corp
Priority date: 2003-02-27
Filing date: 2004-02-24
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2024-02-24
Also published as: CN100367655C; DE602004010238D1; ES2293231T3; WO2004077655A3; JP5065675B2; AU2004214670A1; CN1754304A; WO2004077655A2; US7121385B2; FI20030302A0; US20060032710A1; DE602004010238T2; AU2004214670B2; EP1597818B1; EP1597818A2; FI113423B

Abstract

エレベータモータ（M ）の回転子角の調整方法および装置であって、本方法において、エレベータモータの回転子角を測定し、測定した回転子角の値をフィードバックデータとして用いて回転子角を調整し、エレベータモータに接続されたパルス発生器（PE）またはタコメータによって回転子角を測定する。本方法において、外乱信号（u ）を回転子角フィードバックデータに供給して回転子角に変化（外乱）を発生させ、その変化（外乱）を外乱信号（u ）と比較し、その比較に基づいて制御信号を生成して回転子角を調整する。

Description

詳細な説明

本発明は、エレベータモータの回転子角を調整する、請求項１の前段に記載の方法および請求項４の前段に記載の装置に関するものである。

同期モータのトルクは、回転子の磁界と固定子の磁界との間の角度差、すなわち回転子角に比例する。トルクは、回転子角が90度のとき最大となり、回転子角が変化するにつれて正弦関数に従って減少する。エレベータ駆動部用に設計された同期モータのトルク曲線は、ほぼ回転子角の正弦波関数である。エレベータ制御システムの作業処理の１つは、トルクを最大点に維持することである。

今日では、回転子位置は、一般に、レゾルバによって決定し、それは、たとえばベクトル制御に必要とされる絶対回転子位置でフィードバックデータを生成する。

しかし、機械室を有さないエレベータ用に設計され、かつエレベータシャフトに設置される薄型のエレベータモータでは、比較的狭い空間が提供され、不十分な空間のためにエレベータシャフト内にレゾルバを設置できないので、このような状況においてレゾルバの使用が不可能であることが多い。また、レゾルバは比較的高価であり、その調整は複雑な作業である。

回転子位置データの決定には、パルス発生器またはタコメータの使用が可能である。しかし、このようなシステムは、比較的、装置依存型であり、そのため、たとえばエレベータへの使用に、直接、適用することができない。パルス発生器やタコメータは、通常、ベルト伝動装置または摩擦車を介して回転子に接続される。これは、増大しやすい滑りを伴う。そのため、トルクが減少するおそれがある。モータは、同期しなくなることもあり、その場合、トルクが完全に失われる。

本発明の目的は、従来技術の欠点を取り除いて、新しいタイプのフィードバック配置を実現することであり、それを使用して回転子角を最適点に維持して絶対位置データを供給するセンサを備えないことができるが、そこでモータに接続されたパルス発生器またはタコメータを使用することができる。

本発明のシステムは、回転子角フィードバックデータに外乱信号を加えることに基づくものであり、それによって絶対回転子角を決定する。

本発明の方法および装置の特徴は、上記の特許請求の範囲において詳細に開示されている。

本発明は、エレベータモータ、たとえばエレベータシャフトに設置された薄型のエレベータモータを、ベクトル制御システムによってより簡単に操作可能として、エレベータの運転特性の向上をもたらすものである。

次に、本発明を実施例および添付図面を参照して詳細に説明する。

図１による装置では、エレベータモータM にパルス発生器PEが接続され、それは角度／速度変換ユニットPE2α に接続され、そこから角度データαが加算器ADD1およびADD2に入力される。また、本装置は、推計トルクリップルおよび外乱信号が入力される位相検出器PD（４象現乗算器）と、速度基準ω_rと角度／速度変換ユニットPE2α から提供される実速度ωとの差として速度フィードバックS からトルクを推計する微分器DIFF1 と、加算器および微分器DIFF1 から得られる信号に基づいてモータ用の３相の電流基準を生成するベクトル回転子e^+jα とを含んでいる。

本システムは、次のように動作する。本システム（パルス検出器PDおよび加算器ADD1）には、たとえばu=sin(ωt)の正弦波外乱信号DISSIGが供給されるが、それは回転子角フィードバック回路（パルス発生器PE、角度／速度変換ユニットPE2α ）によって生成された角度値に加えられ、その結果、角度ひいてはトルクが変化する。解析によって、「外乱トルク」ΔT が最適角度（図２のpi/2）のそれぞれの側において全く異なることが確認できる。解析は、次の関数を計算して行うことができる。
T+ΔT=sin(pi/2+Δ(δ)+u*sin(ωt)) (1)
ここで、Tはトルク、ΔTは外乱トルク、またΔ(δ)は「DC」ずれ角度である。

角度が最適点以下の場合（例：pi/2-Δ(δ) ）、外乱トルクDISTORは、外乱信号と同相であり、またその逆も同様である（図２を参照）。角度が正確な場合、外乱と外乱トルクとの間の位相差は、90度であり、トルクリップルの周波数は、他のものの２倍の高さである。より大きいずれ角度に対して、外乱トルクはより大きく、自動的にP 型制御を生じる。

外乱およびその元となる信号が位相検出器で比較される場合、その出力から、角度を最適点に維持するDC制御信号を供給する。

この場合、トルク検出器が使用されないので、測定信号が速度フィードバックである。外乱信号は、エレベータカーにいかなる外乱をも発生させないように選択される。

当業者には明らかなように、本発明のさまざまな実施例は、以上に説明した実施例には限定されず、上記の特許請求の範囲の範囲内で変更することができる。

図１は、エレベータモータの回転子角を調整する、本発明の装置を示す。図２は、エレベータモータのトルク曲線を示す。

Claims

エレベータモータ（M ）の回転子角の調整方法であって、
前記エレベータモータの回転子角を測定し、
該測定した前記回転子角の値をフィードバックデータとして用いて前記回転子角を調整し、
前記エレベータモータに接続されたパルス発生器（PE）またはタコメータによって前記回転子角を測定する調整方法において、該方法は、
外乱信号（u ）を前記回転子角フィードバックデータに供給して、前記信号が前記回転子角における変化（外乱）を発生させ、
前記変化（外乱）を前記外乱信号（ｕ）と比較し、
該比較に基づいて、制御信号を生成して前記回転子角を調整することを特徴とする調整方法。
請求項１に記載の調整方法において、変化信号は、トルク変化信号(ΔT )であることを特徴とする調整方法。
請求項１に記載の調整方法において、変化信号は、速度または電流の測定によって生成されることを特徴とする調整方法。
エレベータモータ(M )の回転子角の調整装置であって、
前記エレベータモータの回転子角の測定手段と、
該測定された前記回転子角の値をフィードバックデータとして用いることによる前記回転子角の調整に使用される制御回路とを含み、
前記回転子角の測定手段が、前記エレベータモータに接続されたパルス発生器（PE）またはタコメータを含む調整装置において、
前記制御回路は、
前記回転子角フィードバックデータへ外乱信号（ｕ）を供給して前記回転子角に変化（外乱）を発生させ、
前記変化（外乱）を前記外乱信号（ｕ）と比較し、かつ
該比較に基づいて制御信号を生成して前記回転子角を調整する手段を含むことを特徴とする調整装置。
請求項４に記載の調整装置において、前記制御回路は、位相検出器を含み、それによって変化信号と前記外乱信号とが比較されることを特徴とする調整装置。
請求項４に記載の調整装置において、前記制御回路は、角度／速度変換ユニット（PE2α ）と、速度基準（ω_r ）と前記角度／速度変換ユニット（PE2α ）で得られる実速度（ω）との差の発生に使用できる微分器（DIFF1 ）と、前記モータの電流基準の生成に使用できるベクトル回転子（e^+jα ）とを含むことを特徴とする調整装置。