JP2014001039A - エレベータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より正確なオフセット補正量を算出できて、電流検出器のオフセットずれによるかごの振動を抑制可能なエレベータ制御装置を提供する。
【解決手段】電流検出器のオフセット量を補正するオフセット補正手段１５を備えたエレベータ制御装置において、オフセット補正手段１５は、電流検出器８の個体差に起因する電流検出器８のオフセット量を補正する個体差補正値と、環境変化に起因する電流検出器８のオフセット量を補正する環境差補正値とを算出し、これら両値の合計値を最終オフセット補正値として、電流検出器８のオフセット量を補正する。
【選択図】図３

Description

本発明は、エレベータ制御装置に係り、特に、インバータ出力の各相に設けられた電流検出器のオフセット補正手段に関する。

エレベータ装置は、起動から停止に至るまで、広範囲かつ滑らかな速度制御を行う必要があるので、乗かご昇降用の電動機に可変電圧可変周波数の電源を供給するインバータの制御には、電流帰還制御が行われる。この場合、インバータの制御特性は、電流検出器の検出精度に大きく依存し、電流検出器によっては、周囲の様々な環境によって、オフセットがばらつく。検出信号のオフセットとは、インバータ出力がゼロの状態において、電流検出器から正側又は負側の検出信号が出力されることを言う。なお、高性能の電流検出器を使用すれば、オフセット値を微小なものにすることも可能であるが、高性能の電流検出器は高価であるため、エレベータ制御装置が高コスト化する。

このような問題を解決するため、一般的な電流検出器を用いてインバータの制御特性を改善する手段として、運転を開始したエレベータが停止する毎に電流検出器のオフセット量を記憶手段に記憶し、記憶手段に記憶された最新の１０回分のオフセット量からその平均値を算出して、その平均値をオフセット補正量とするものが、従来知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平１０−１６４８８５号公報（要約書、図２）

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、電流検出器のオフセット精度が良くない場合は、電源投入直後において電流検出器の出力値が、電流検出器を構成する主回路スイッチング素子の温度上昇等に起因して不安定になる点について何も考慮されておらず、この電源投入直後の不安定な出力値を基準として運転開始後のオフセット補正量を算出している。このため、特許文献１に記載の技術によっては、正確なオフセット補正量を算出できない場合が生じ、直流分によるトルクリップルが発生し、これらに起因するかごの振動を解消することが実際上困難である。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、より正確なオフセット補正量を算出できて、トルクリップルに起因するかごの振動を抑制可能なエレベータ制御装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、乗りかごと、該乗りかごを昇降する電動機と、該電動機に駆動電源を供給するインバータと、該インバータから前記電動機に出力されるインバータ出力の各相に設けた電流検出器と、該電流検出器のオフセット量を補正するオフセット補正手段とを備えたエレベータ制御装置において、前記オフセット補正手段は、前記電流検出器の個体差に起因する前記電流検出器のオフセット量を補正する個体差補正値と、環境変化に起因する前記電流検出器のオフセット量を補正する環境差補正値とを算出し、これら個体差補正値と環境差補正値の合計値を最終オフセット補正値として、前記電流検出器のオフセット量を補正することを特徴とする。

本発明によると、個体差補正値と環境差補正値の合計値を最終オフセット補正値として電流検出器のオフセット量を補正するので、電源投入直後の電流検出器の出力が不安定であったとしても、より正確なオフセット補正量を算出することができ、乗りかごの乗り心地をより一層快適なものにすることができる。

実施形態に係るエレベータ制御装置の構成図である。 実施形態に係るオフセット補正演算部の内部構成を示す図である。 実施形態に係るエレベータ制御部の動作を示す図である。

本発明に係るエレベータ制御装置は、図１に示すように、三相交流電源１を直流電圧に変換するコンバータ２と、コンバータ２の直流出力電圧を可変電圧可変周波数の交流電圧に変換するインバータ３と、インバータ３からの給電を受けて駆動される電動機４と、電動機５によって昇降されるつり合いおもり５及び乗りかご７と、電動機４の回転距離、回転速度及び回転方向を検出するエンコーダ６を備えている。インバータ３は、エレベータ制御部（オフセット補正手段）１５からの指令信号により制御され、電動機４を駆動して、つり合いおもり５及び乗りかご７を昇降させる。

エレベータ制御部１５は、インバータ３から電動機４に出力されるインバータ出力のＵ相及びＶ相の電流値を検出する電流検出器８の出力値と、エンコーダ６の検出器とを取り込んでインバータ３への指令信号を生成し、乗かご７の速度制御を行う。具体的には、図１に示すように、エレベータ位置変換部９と、速度指令生成部１０と、トルク指令生成部１１と、電流指令生成部１２と、駆動パルス生成部１３と、オフセット補正演算部１４とを備えた構成になっている。エレベータ位置変換部９は、エンコーダ６の出力値を乗かご７の位置指令値に変換する。速度指令生成部１０は、エレベータ位置変換部９にて生成された位置指令値から乗かご７の速度指令値を生成する。トルク指令生成部１１は、速度指令生成部１０にて生成された速度指令値とエンコーダ６の出力値とから、トルク指令値を生成する。電流指令生成部１２は、トルク指令生成部１１にて生成されたトルク指令値から電流指令値を生成する。駆動パルス生成部１３は、電流指令生成部１２にて生成された電流指令と電流検出器８の出力値とから、インバータ３への指令信号を生成する。

オフセット補正演算部１４は、電流検出器８の個体差や環境変化に起因する電流検出器８の出力値のオフセット量を補正するもので、直流分を含まないか、直流分が低減された電流検出器８の出力値を、電流指令生成部１２にて生成された電流指令値に加算する。これにより、直流分によるトルクリップルの発生を防止又は抑制できるので、乗りかご７の乗り心地を改善できる。

なお、電流検出器８の個体差に起因する出力値のオフセット量は、電源投入直後における電流検出器８の内部回路が不安定な状態で発生する。即ち、電源投入直後においては、電流検出器８を構成する主回路スイッチング素子が通電によって加熱されるため、主回路スイッチング素子の個体差により、出力値の正側及び負側への揺らぎに大きな差異が生じる。一方、電流検出器８の環境変化に起因する出力値のオフセット量は、エレベータの運転中に生じる温度変化や磁界変化などによって発生する。電流検出器８の個体差に起因する出力値のオフセット量を補正せずに、電流検出器８の環境変化に起因する出力値のオフセット量のみを補正する構成にすると、電源投入直後における出力値の揺らぎの影響を抑制できないばかりか、拡大される虞があるので、乗かご７の乗り心地を十分に改善することができない。実施形態に係るエレベータ制御装置は、電流検出器８の個体差に起因する出力値のオフセット量を補正することで、このような技術的課題を解決している。

図２は、実施形態に係るエレベータ制御装置に備えられるオフセット補正演算部１４の内部構成を示している。この図から明らかなように、本実施形態に係るオフセット補正演算部１４は、記憶部１４ａと演算部１４ｂを備えている。記憶部１４ａには、インバータ３を構成する主回路スイッチングオフ（運転終了）直後にインバータ出力のＵ相に設けた電流検出器８から出力される出力値の正値（Ｕ相０電流ＨＣＴ出力値〔正〕）及び負値（Ｕ相０電流ＨＣＴ出力値〔負〕）と、インバータ出力のＶ相に設けた電流検出器８から出力される出力値の正値（Ｖ相０電流ＨＣＴ出力値〔正〕）及び負値（Ｖ相０電流ＨＣＴ出力値〔負〕）とが、予め定められた運転回数にわたって記憶される。

演算部１４ｂは、Ｕ相０電流ＨＣＴ出力値〔正〕の平均値（Ｕ相一定運回数平均値〔正〕）、Ｕ相０電流ＨＣＴ出力値〔負〕の平均値（Ｕ相一定運回数平均値〔負〕）、Ｖ相０電流ＨＣＴ出力値〔正〕の平均値（Ｖ相一定運回数平均値〔正〕）及びＶ相０電流ＨＣＴ出力値〔負〕の平均値（Ｖ相一定運回数平均値〔負〕）を算出する。また、Ｕ相一定運回数平均値〔正〕とＵ相一定運回数平均値〔負〕の平均値であるＵ相平均値と、Ｖ相一定運回数平均値〔正〕とＶ相一定運回数平均値〔負〕の平均値であるＶ相平均値を算出する。これにより、電源投入直後の電流検出器７の出力値の揺らぎを補正することができるので、乗りかご７の振動をより一層抑制することができる。

以下、図３を用いてエレベータ制御部１５の動作を説明する。

インバータ３に電源を投入すると、そのタイミングで電流検出器８へも電源が投入される。電源投入直後の電流検出器８の出力値が不安定な状態でオフセット調整を実施（ステップ１４１）し、オフセット補正演算部１４で算出された個体差補正値をオフセット補正値として、電流検出器８の出力値のオフセット補正を行う（ステップ１４２）。電流検出器８の出力値が安定状態に移行する一定時間が経過した後（ステップ１４３でＹＥＳの判定がされた後）は、主回路スイッチングオフ（運転終了）直後における各相の電流検出器８の出力値を、エレベータの運転終了毎に複数回検出する（ステップ１４４）。次に、各相の電流検出器８の正側出力値及び負側出力値を予め定められた一定運転回数分積算する（ステップ１４５）。次に、各相の積算値の平均値を算出し、エレベータ周囲の環境変化に起因する電流検出器８のオフセット量を補正するための環境差補正値を算出する（ステップ１４６）。次に、ステップ１４１で算出した個体差補正値とステップ１４６で算出した環境差補正値を合計（ステップ１７７）し、算出された合計値をオフセット補正値として、電流検出器８の出力値のオフセット補正を行う（ステップ１４８）。前出の一定時間は、電源投入後における電流検出器８の出力値が安定するまでの時間を考慮して定められる。このように、一定時間の前後でオフセット補正値を切り替えると、電流検出器８の出力値が安定したか否かを検出する必要がないので、エレベータ制御部の構成を簡単なものにすることができる。

実施形態に係るエレベータ制御装置は、電流検出器８の個体差に起因する電流検出器８のオフセット量を補正する個体差補正値と、環境変化に起因する電流検出器８のオフセット量を補正する環境差補正値の合計を最終オフセット補正値として、電流検出器８のオフセット量を補正するので、電源投入直後の電流検出器８の出力が不安定である場合にも、その影響を受けにくく、より正確なオフセット補正量を算出することができる。よって、トルクリップルに起因する乗りかご７の振動を抑制することができ、乗りかご７の乗り心地をより一層快適なものにすることができる。

１…三相交流電源
２…コンバータ
３…インバータ
４…電動機
５…つり合いおもり
６…エンコーダ
７…乗りかご
８…電流検出器
９…エレベータ位置変換部
１０…速度指令生成部
１１…トルク指令生成部
１２…電流指令生成部
１３…駆動パルス発生部
１４…オフセット補正演算部
１４ａ…記憶部
１４ｂ…演算部
１５…エレベータ制御部（オフセット補正手段）

Claims (3)

1. 乗りかごと、該乗りかごを昇降する電動機と、該電動機に駆動電源を供給するインバータと、該インバータから前記電動機に出力されるインバータ出力の各相に設けた電流検出器と、該電流検出器のオフセット量を補正するオフセット補正手段とを備えたエレベータ制御装置において、
   前記オフセット補正手段は、前記電流検出器の個体差に起因する前記電流検出器のオフセット量を補正する個体差補正値と、環境変化に起因する前記電流検出器のオフセット量を補正する環境差補正値とを算出し、これら個体差補正値と環境差補正値の合計値を最終オフセット補正値として、前記電流検出器のオフセット量を補正することを特徴とするエレベータ制御装置。
2. 前記オフセット補正手段は、電源投入直後の一定時間については、前記個体差補正値をオフセット補正値として、前記電流検出器のオフセット量を補正し、前記一定時間経過後については、前記個体差補正値及び前記環境差補正値の合計をオフセット補正値として、前記電流検出器のオフセット量を補正することを特徴とする請求項１に記載のエレベータ制御装置。
3. 前記オフセット補正手段は、前記インバータを構成する主回路スイッチングオフ（運転終了）直後に、前記インバータ出力の各相に設けた各電流検出器から出力される出力値の正値及び負値を、予め定められたサプレス回数にわたって記憶する記憶部と、当該記憶部に記憶された前記各電流検出器毎の前記正値の平均値及び負値の平均値を算出すると共に、算出された前記各電流検出器毎の前記正値の平均値及び負値の平均値を加算して、前記各電流検出器毎の前記オフセット調整値及び前記オフセット値を算出する演算部を備えていることを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載のエレベータ制御装置。

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