JP2015016933A - エレベータの駆動制御装置 - Google Patents

エレベータの駆動制御装置 Download PDF

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辺 大 地 渡
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Abstract

【課題】高コストの高回路用品を用いることなく、かつ利用時の運転効率の低下を抑える。
【解決手段】指令加速度演算部7は、電流測定部6で測定した電流値に基づいて、モータ制御部8に加速度を出力する。この場合、電流値がしきい値以下の場合、指令加速度演算部7はモータ制御部8へ通常の(第一の)加速度を出力する。電流値がしきい値を越えた場合、指令加速度演算部7はモータ制御部8へ第一の加速度より小さな第二の加速度を出力する。
【選択図】図2

Description

本発明はコンペンレスエレベータに設置されたエレベータの乗りかごを駆動制御するエレベータの駆動制御装置に関する。
通常のエレベータは、乗りかごと、乗りかごにロープを介して連結された釣り合い重りとを有し、高低差によるロープ荷重分のアンバランスを補正するためにコンペンロープがかごと釣り合い重りを繋ぐようにぶら下げられている。しかしながら、展望用やオープンシャフトのエレベータに関しては、美観対策のためにコンペンロープを外す対応が求められる場合があり、この場合はコンペンロープのないコンペンロープレスエレベータが用いられ、その際は釣り合いのアンバランスの補正がむずかしくなっている。
特開2003−192246号公報 特開2004−210507号公報
エレベータにおいて、エレベータの乗りかごと吊り合い重りとのアンバランスを補正する必要な対策は主に2つに分けられ、1つは釣り合いのアンバランスが最大負荷となる場合の電流値を考慮して大容量対応の回路設計を行う方法。もう1つは回路を大容量にしないために、モータの加速度を一律下げることで電流を抑えて対応する方法がある。前者はエレベータの動きに変更はないものの、主回路用品が大きくなりコストがかかり、後者は用品コストは抑えられるが、走行時間が長くなるために運転効率の低下を招くという問題があった。
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、最大負荷電流に合わせた場合に生じる高コストの主回路用品を使う必要がなくなると共に、利用時の運転効率低下を抑えることが可能となるエレベータの駆動制御装置を提供することを目的とする。
本発明は、コンペンロープレスエレベータに設置されたエレベータの乗りかごを駆動制御するエレベータの駆動制御装置において、エレベータの乗りかごを昇降させるモータと、モータを制御するモータ制御部と、モータに流れる電流値を測定する電流測定部と、電流測定部で測定した電流値に基づいてモータ制御部に加速度を出力する指令加速度演算部とを備え、指令加速度演算部は電流測定部からの電流値に基づいて、この電流値がしきい値以下の場合にモータ制御部へ第一の加速度を出力し、電流値がしきい値を越えた場合にモータ制御部へ第一の加速度より小さな第二の加速度を出力することを特徴とするエレベータの駆動制御装置である。
本発明は、コンペンロープレスエレベータに設置されたエレベータの乗りかごを駆動制御するエレベータの駆動制御装置において、エレベータの乗りかごを昇降させるモータと、モータを制御するモータ制御部と、乗りかごの位置と進行方向を測定するかご位置測定部と、かご位置測定部で測定した乗りかごの位置と進行方向に基づいてモータ制御部に加速度を出力する指令加速度演算部とを備え、指令加速度演算部はかご位置測定部からの乗りかごの位置と進行方向に基づいて電流推定値を求め、この電流推定値に基づいて、この電流推定値がしきい値以下の場合にモータ制御部へ第一の加速度を出力し、電流推定値がしきい値を越えた場合にモータ制御部へ第一の加速度より小さな第二の加速度を出力することを特徴とするエレベータの駆動制御装置である。
本発明は、コンペンロープレスエレベータに設置されたエレベータの乗りかごを駆動制御するエレベータの駆動制御装置において、エレベータの乗りかごを昇降させるモータと、モータを制御するモータ制御部と、乗りかごの位置と進行方向を測定するかご位置測定部と、乗りかごの荷重を測定する荷重計測部と、かご位置測定部で測定した乗りかごの位置と進行方向および荷重計測部で測定した乗りかごの荷重に基づいてモータ制御部に加速度を出力する指令加速度演算部とを備え、加速度演算部はかご位置測定部からの乗りかごの位置と進行方向および荷重計測部からの乗りかごの荷重に基づいて電流推定値を求め、この電流推定値に基づいて、この電流推定値がしきい値以下の場合にモータ制御部へ第一の加速度を出力し、電流推定値がしきい値を越えた場合にモータ制御部へ第一の加速度より小さな第二の加速度を出力することを特徴とするエレベータの駆動制御装置である。
本発明は、指令加速度演算部は電流値がしきい値以上の追加しきい値を越えた場合にモータ制御部へ第二の加速度より小さな第三の加速度を出力することを特徴とするエレベータの駆動制御装置である。
本発明は、指令加速度演算部は電流推定値がしきい値以上の追加しきい値を越えた場合にモータ制御部へ第二の加速度より小さな第三の加速度を出力することを特徴とするエレベータの駆動制御装置である。
本発明は、指令加速度演算部はリアルタイムでモータ制御部を制御することを特徴とするエレベータの駆動制御装置である。
本実施の形態によれば、最大負荷電流に合わせて高コストの主回路用品を用いる必要はなく、利用時の運転効率低下を抑えることができる。
図1は本発明の第1の実施の形態を示すエレベータの駆動制御装置を備えたコンペンロープレスエレベータの構成図。 図2はモータの測定された電流値により加速度指令を切り替える際のフローチャート。 図3は加速度を切り替える際の速度曲線のイメージ図。 図4は本発明の第2の実施の形態を示すエレベータの駆動制御装置を備えたコンペンロープレスエレベータの構成図。 図5は推定電流値により加速度を切り替える際のフローチャート。 図6は本発明の第3の実施の形態を示すエレベータの駆動制御装置を備えたコンペンロープレスエレベータの構成図。 図7は推定電流値により加速度を切り替える際のフローチャート。 図8は加速度をリアルタイムに切り替える際の速度曲線のフローチャート。 図9は加速度をリアルタイムに切り替える際の速度曲線のイメージ図。
発明の実施の形態
第1の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1乃至図3は第1の実施の形態を示す図であり、このうち図1はコンペンロープレスエレベータの全体構成図であり、図2は本実施の形態の作用を示すフローチャートであり、図3は加速度を切換える際の加速度曲線のイメージ図である。
図1に示すように、コンペンロープレスエレベータは、エレベータの乗りかご1と、エレベータの乗りかご1にロープ3を介して連結された釣り合い重り2とを備え、ロープ3はシーブ4に掛け渡されている。図1において、シーブ4はモータ5により駆動され、シーブ4が駆動して乗りかご1を昇降させる。
また乗りかご1と釣り合い重り2との間には、コンペンロープが吊り下げられておらず、このため、本実施の形態においてエレベータは全体としてコンペンロープレスエレベータとなっている。
また、モータ5にはモータ5を制御するモータ制御部8が接続しており、さらにモータ制御部8にはモータ制御部8に指令加速度を出力する指令加速度演算部7が接続されている。
また、モータ5には、モータに流れる電流値を測定する電流測定部6が接続され、さらにこの電流測定部6は指令加速度演算部7に接続されている。
そして、これらモータ5と、モータ制御部8と、指令加速度演算部7と、電流測定部6とによって、エレベータの駆動制御装置20が構成されている。また、モータ制御部8と指令加速演算部7とにより、モータ駆動制御機構8Aが構成されている。
本実施の形態において、指令加速度演算部7は電流測定部6からの測定された電流値に基づいて、この電流値がしきい値以下の場合にモータ制御部8へ通常の(第一の)加速度を出力し、電流値がしきい値を超えた場合にモータ制御部8へ第一の加速度より小さな第二の加速度を出力するようになっている。
本実施の形態におけるコンペンロープレスエレベータでは、乗りかご1と釣り合い重り2の位置関係によって、ロープ3の重さ分だけ釣り合いにアンバランスが生じる。例えば空の乗りかご1が最上階、釣り合い重り2が最下階にあり、この状態から乗りかご1を下降させようとする場合、モータ5は釣り合い重り2の重さに加え、シーブ4から最下階までのロープ3の重さを引き上げるだけの電流が要求される。
そこで、本実施の形態においては上述のようにモータ5にかかる電流を測定する電流測定部6を設け、電流測定部6で測定した電流値を指令加速度演算部7で受け取る。指令加速度演算部7は乗りかご1と釣り合い重り2との間の荷重にアンバランスが生じ、受け取った電流値が設定したしきい値を越える場合、モータ制御部8に対して通常の第一の加速度より減速した第二の加速度値への切り替え指令を出力するようになっている。
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について、図2および図3により説明する。
コンペンロープレスエレベータの作動中、モータ5が回転し、シーブ4に掛け渡されたロープ3により乗りかご1が昇降する。モータ5の回転が開始(S1)されると、電流測定部6が出力電流の測定(S2)を行う。指令加速度演算部7は電流測定部6からの電流値に基づいて、この電流値がしきい値以下か否かを演算し(S3)、指令加速度演算部7は電流値がしきい値以下の場合、モータ制御部8へ通常(第一)の加速度を出力し、モータ制御部8はこの通常の加速度でモータ5を動かす(S4)。反対に、しきい値を越える場合、指令加速度演算部7はモータ制御部8へ第一の加速度により小さな第二の加速度を出力し、モータ制御部8は第二の加速度でモータ5を動かす(S5)。
以上のように本実施の形態によれば、モータ5の電流値が過度に増大した場合にモータ5による加速度を通常の(第一の)加速度から、この第一の加速度より小さな第二の加速度へ切換えることができ、このためモータ5の最大負荷電流に合わせた場合に生じる高コストの主回路用品を用いる必要がなくなる。また電流負荷が高くなる時以外は通常の加速度で運転できるため、第二の加速度で運転し続ける場合に比べて運転効率低下時間(t−t)を排除することができ、運転効率低下を防ぐことができる(図3参照)。
なお、上記実施の形態において、指令加速度演算部7が電流値がしきい値を越えた場合に、モータ制御部6へ第一の加速度より小さな第二の加速度を出力する旨説明したが、これに限らず指令加速度演算部7はしきい値に加えてしきい値より大きな追加しきい値をもっていてもよい。この場合、指令加速度演算部7は電流値が追加しきい値を越えた際、第二の加速度より小さな第三の加速度をモータ制御部8へ出力することができる。指令加速度演算部7は追加しきい値より大きな更なる追加しきい値を有し、電流値がこの更なる追加しきい値を越えたとき第三の加速度より小さい第四の加速度を出力してもよい。
第2の実施の形態
次に図4および図5により本発明の第2の実施の形態について説明する。
図4および図5に示す第2の実施の形態は、電流測定部6を設置する代わりに、乗りかご1の位置と進行方向を測定するかご位置測定部9を設置し、かご位置測定部9からの信号に基づいて指令加速度演算部7がモータ制御部8を制御するものである。
図4および図5に示す第2の実施の形態において、図1乃至図3に示す第1の実施の形態と同一部分については同一符号を付して詳細な説明は省略する。
図4および図5に示すように、モータ5にはモータ5を制御するモータ制御部8が接続しており、さらにモータ制御部8にはモータ制御部8に指令加速度を出力する指令加速度演算部7が接続されている。
また、乗りかご1の位置と進行方向を測定するかご位置測定部9が設けられ、このかご位置測定部9は指令加速度演算部7に接続されている。
そして、これらモータ5と、モータ制御部8と、指令加速度演算部7と、かご位置測定部9とによって、エレベータの駆動制御装置20が構成されている。また、モータ制御部8と指令加速演算部7とにより、モータ駆動制御機構8Aが構成されている。
本実施の形態において、指令加速度演算部7はかご位置測定部9からの乗りかご1の位置および進行方向に基づいて電流推定値を求める。指令加速度演算部7はこの推定電流値がしきい値以下の場合にモータ制御部8へ通常の(第一の)加速度を出力し、推定電流値がしきい値を超えた場合にモータ制御部8へ第一の加速度より小さな第二の加速度を出力するようになっている。
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
図4および図5に示すように、コンペンロープレスエレベータの作動中、モータ5が回転し、シーブ4に掛け渡されたロープ3により乗りかご1が昇降する。
この間、かご位置測定部9は、測定した乗りかご1のかご位置と進行方向の情報を指令加速度演算部7に送る。指令加速度演算部7は送られた情報から乗りかご1と釣り合い重り2の高低差を算出し、負荷されるロープ3の重量を求めることでモータ5に流れる電流を推定する。次に指令加速度演算部7は推定した推定電流値が設置したしきい値を越える場合、モータ制御部8に対して通常の第一の加速度より減速した第二の加速度値への切り替え指令を出す。
具体的には、図5に示すように、まずモータ5が回転を開始する前に、かご位置測定部9はかご位置の測定(S6)を行い、指令加速度演算部7はかご位置測定部9からのかご位置と進行方向の情報に基づいて、電流値を推定(S7)する。ここで、推定した推定電流値がしきい値以下(S8)の場合、指令加速度演算部7はモータ制御部8へ通常(第一)の加速度を出力し、モータ制御部8はこの第一の加速度でモータ5を動かす(S9)。反対に、しきい値を越えていた場合は、指令加速度演算部7はモータ制御部8へ第一の加速度より小さな第二の加速度を出力し、モータ制御部8はこの第二の加速度でモータ5を動かす(S10)。
以上のように本実施の形態によれば、指令加速度演算部7はモータ5の推定電流値が過度に増大した場合にモータ5による加速度を通常の(第一の)加速度から、この第一の加速度より小さな第二の加速度へ切換えることができ、このためモータ5の最大負荷電流に合わせた場合に生じる高コストの主回路用品を用いる必要がなくなる。また電流負荷が高くなる時以外は通常の加速度で運転できるため、第二の加速度で運転し続ける場合に比べて運転効率低下時間(t−t)を排除することができ、運転効率低下を防ぐことができる(図3参照)。
なお、上記実施の形態において、指令加速度演算部7が推定電流値がしきい値を越えた場合に、モータ制御部6へ第一の加速度より小さな第二の加速度を出力する旨説明したが、これに限らず指令加速度演算部7はしきい値に加えてしきい値より大きな追加しきい値をもっていてもよい。この場合、指令加速度演算部7は推定電流値が追加しきい値を越えた際、第二の加速度より小さな第三の加速度をモータ制御部8へ出力することができる。指令加速度演算部7は追加しきい値より大きな更なる追加しきい値を有し、推定電流値がこの更なる追加しきい値を越えたとき第三の加速度より小さい第四の加速度を出力してもよい。
第3の実施の形態
次に図6および図7により本発明の第3の実施の形態について説明する。
図6および図7に示す第3の実施の形態は、電流測定部6を設置する代わりに、乗りかご1の位置と進行方向を測定するかご位置測定部9、および乗りかご1の荷重を測定する荷重計測部10を設置し、かご位置測定部9および荷重計測部10からの信号に基づいて指令加速度演算部7がモータ制御部8を制御するものである。
図6および図7に示す第3の実施の形態において、図1乃至図3に示す第1の実施の形態と同一部分については同一符号を付して詳細な説明は省略する。
図6および図7に示すように、モータ5にはモータ5を制御するモータ制御部8が接続しており、さらにモータ制御部8にはモータ制御部8に指令加速度を出力する指令加速度演算部7が接続されている。
また、乗りかご1の位置と進行方向を測定するかご位置測定部9と、乗りかご1の荷重を測定する荷重計測部10とが設けられ、かご位置測定部9および荷重測定部10は指令加速度演算部7に接続されている。
そして、これらモータ5と、モータ制御部8と、指令加速度演算部7と、かご位置測定部9と、荷重計測部10とによって、エレベータの駆動制御装置20が構成されている。また、モータ制御部8と指令加速演算部7とにより、モータ駆動制御機構8Aが構成されている。
本実施の形態において、指令加速度演算部7はかご位置測定部9からの乗りかご1の位置および進行方向および荷重計測部からの乗りかごの荷重に基づいて電流推定値を求める。指令加速度演算部7はこの推定電流値がしきい値以下の場合にモータ制御部8へ通常の(第一の)加速度を出力し、推定電流値がしきい値を超えた場合にモータ制御部8へ第一の加速度より小さな第二の加速度を出力するようになっている。
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
図6および図7に示すように、コンペンロープレスエレベータの作動中、モータ5が回転し、シーブ4に掛け流されたロープ3により乗りかご1が昇降する。
この間、かご位置測定部9は、測定した乗りかご1のかご位置と進行方向の情報を指令加速度演算部7に送る。また荷重計測部10は荷物や乗客の荷重を測定し、測定した情報を指令加速度演算部7に送る。指令加速度演算部7では、乗りかご1のかご位置および進行方向の情報に加え、荷重計測部10から得た乗りかご1の荷重に基づいて、モータ5に流れる電流を推定する。次に指令加速度演算部7は、推定した推定電流値が設定したしきい値を越える場合、モータ制御部8に対して通常の第一の加速度より減速した第二の加速度値への切り替え指令を出す。
具体的には、図7に示すように、まずモータ5が回転を開始する前に、かご位置測定部9がかご位置の測定(S11)を行ない、荷重計測部10がかごの荷重測定(S12)を行なう。指令加速度演算部7はこれらかごの位置と進行方向、およびかごの荷重から電流値を測定(S13)する。ここで、測定した推定電流値がしきい値以下(S14)の場合、指令加速度演算部7はモータ制御部8へ通常(第一)の加速度を出力し、モータ制御部8はこの第一の加速度でモータ5を動かす(S15)。反対に、しきい値を越えていた場合は、指令加速度演算部7はモータ制御部8へ第一加速度より小さな第二の加速度を出力し、モータ制御部8はこの第二の加速度でモータ5を動かす(S16)。
以上のように本実施の形態によれば、指令加速度演算部7はモータ5の推定電流値が過度に増大した場合にモータ5による加速度を通常の(第一の)加速度から、この第一の加速度より小さな第二の加速度へ切換えることができ、このためモータ5の最大負荷電流に合わせた場合に生じる高コストの主回路用品を用いる必要がなくなる。また電流負荷が高くなる時以外は通常の加速度で運転できるため、第二の加速度で運転し続ける場合に比べて運転効率低下時間(t−t)を排除することができ、運転効率低下を防ぐことができる(図3参照)。
なお、上記実施の形態において、指令加速度演算部7が推定電流値がしきい値を越えた場合に、モータ制御部6へ第一の加速度より小さな第二の加速度を出力する旨説明したが、これに限らず指令加速度演算部7はしきい値に加えてしきい値より大きな追加しきい値をもっていてもよい。この場合、指令加速度演算部7は推定電流値が追加しきい値を越えた際、第二の加速度より小さな第三の加速度をモータ制御部8へ出力することができる。指令加速度演算部7は追加しきい値より大きな更なる追加しきい値を有し、推定電流値がこの更なる追加しきい値を越えたとき第三の加速度より小さい第四の加速度を出力してもよい。
第4の実施の形態
次に図8および図9により本発明の第4の実施の形態について説明する。
図8および図9に示す第4の実施の形態は、電流測定部6からの信号に基づいて指令加速度演算部7がリアルタイムでモータ制御部8を制御するものである。
図8および図9に示す第4の実施の形態において、図1乃至図3に示す第1の実施の形態と同一部分については同一符号を付して詳細な説明は省略する。
図8および図9に示すように、コンペンロープレスエレベータの作動中、モータ5が回転し、シーブ4に掛け渡されたロープ3により乗りかご1が昇降する。
モータ5の回転が開始(S17)されると、電流測定部6が出力電流の測定(S18)を行う。指令加速度演算部7は電流測定部6からの電流値に基づいて、この電流値がしきい値以下か否かを演算する(S19)。指令加速度演算部7は、電流値がしきい値以下の場合はモータ制御部8へ通常(第一)の加速度を出力し、モータ制御部8はこの通常の加速度でモータ5を動かす(S20)。反対に、しきい値を越える場合、指令加速度演算部7はモータ制御部8へ第一の加速度より小さな第二の加速度を出力し、モータ制御部8は第二の加速度でモータ5を動かす(S21)。次にモータ駆動制御機構8Aはエレベータが移動を終えて、モータ5の回転が止まったか(S22)を判断し、モータ5が止まっていない場合、再度電流の測定(S18)からフローチャートを繰り返す。
以上のように本実施の形態によれば、指令加速度演算部7はモータ5の電流値が過度に増大した場合にモータ5による加速度を通常の(第一の)加速度から、この第一の加速度より小さな第二の加速度へ切換えることができ、かつ走行中に乗りかご1と釣り合い重り2との間の荷重のアンバランスが解消し、モータ5の電流値が低下した場合にモータ5の加速度を第二の加速度から通常の大きな第一の加速度へ戻すことができる。
このように本実施の形態によれば、指令加速度演算部7がリアルタイムでモータ制御部8を制御するため、乗りかご1と釣り合い重り2との間の荷重のアンバランスが解消した場合に直ちにモータ5の加速度を大きな第一の加速度に戻すことができるため運転効率の低下を防ぐことができる。
なお、図4および図5に示す第2の実施の形態および図6および図7に示す第3の実施の形態においても、指令加速度演算部7はリアルタイムでモータ制御部8を制御することができる。
1 乗りかご
2 釣り合い重り
3 ロープ
4 シーブ
5 モータ
6 電流測定部
7 指令加速度演算部
8 モータ制御部
9 かご位置測定部
10 荷重計測部
20 エレベータの駆動制御装置

Claims (6)

  1. コンペンロープレスエレベータに設置されたエレベータの乗りかごを駆動制御するエレベータの駆動制御装置において、
    エレベータの乗りかごを昇降させるモータと、
    モータを制御するモータ制御部と、
    モータに流れる電流値を測定する電流測定部と、
    電流測定部で測定した電流値に基づいてモータ制御部に加速度を出力する指令加速度演算部とを備え、
    指令加速度演算部は電流測定部からの電流値に基づいて、この電流値がしきい値以下の場合にモータ制御部へ第一の加速度を出力し、電流値がしきい値を越えた場合にモータ制御部へ第一の加速度より小さな第二の加速度を出力することを特徴とするエレベータの駆動制御装置。
  2. コンペンロープレスエレベータに設置されたエレベータの乗りかごを駆動制御するエレベータの駆動制御装置において、
    エレベータの乗りかごを昇降させるモータと、
    モータを制御するモータ制御部と、
    乗りかごの位置と進行方向を測定するかご位置測定部と、
    かご位置測定部で測定した乗りかごの位置と進行方向に基づいてモータ制御部に加速度を出力する指令加速度演算部とを備え、
    指令加速度演算部はかご位置測定部からの乗りかごの位置と進行方向に基づいて電流推定値を求め、この電流推定値に基づいて、この電流推定値がしきい値以下の場合にモータ制御部へ第一の加速度を出力し、電流推定値がしきい値を越えた場合にモータ制御部へ第一の加速度より小さな第二の加速度を出力することを特徴とするエレベータの駆動制御装置。
  3. コンペンロープレスエレベータに設置されたエレベータの乗りかごを駆動制御するエレベータの駆動制御装置において、
    エレベータの乗りかごを昇降させるモータと、
    モータを制御するモータ制御部と、
    乗りかごの位置と進行方向を測定するかご位置測定部と、
    乗りかごの荷重を測定する荷重計測部と、
    かご位置測定部で測定した乗りかごの位置と進行方向および荷重計測部で測定した乗りかごの荷重に基づいてモータ制御部に加速度を出力する指令加速度演算部とを備え、
    加速度演算部はかご位置測定部からの乗りかごの位置と進行方向および荷重計測部からの乗りかごの荷重に基づいて電流推定値を求め、この電流推定値に基づいて、この電流推定値がしきい値以下の場合にモータ制御部へ第一の加速度を出力し、電流推定値がしきい値を越えた場合にモータ制御部へ第一の加速度より小さな第二の加速度を出力することを特徴とするエレベータの駆動制御装置。
  4. 指令加速度演算部は電流値がしきい値以上の追加しきい値を越えた場合に、モータ制御部へ第二の加速度より小さな第三の加速度を出力することを特徴とする請求項1記載のエレベータの駆動制御装置。
  5. 指令加速度演算部は電流推定値がしきい値以上の追加しきい値を越えた場合に、モータ制御部へ第二の加速度より小さな第三の加速度を出力することを特徴とする請求項2または3のいずれか記載のエレベータの駆動制御装置。
  6. 指令加速度演算部はリアルタイムでモータ制御部を制御することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか記載のエレベータの駆動制御装置。
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