JP2501971B2

JP2501971B2 - エレベ―タ―のドア制御装置

Info

Publication number: JP2501971B2
Application number: JP3143319A
Authority: JP
Inventors: 公元水野; 正典多和田; 輝美平林; 利幸小寺
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-06-15
Filing date: 1991-06-14
Publication date: 1996-05-29
Anticipated expiration: 2011-05-29
Also published as: JPH04280788A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、エレベーターのドア
を開閉動作するモータをインバータにより駆動制御する
エレベーターのドア制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】まず、エレベーターのドアシステムの構
成について図８を参照しながら説明する。図８は、エレ
ベーターのドアシステムを示す構成図である。

【０００３】エレベーターのドアシステムは、ハンガー
ケース１と、このハンガーケース１に固定されたドア制
御装置２と、このドア制御装置２に接続されたドア駆動
用のモータ３と、ハンガーケース１の上に固定されモー
タ３を内蔵する駆動装置４と、この駆動装置４に連結さ
れた４連の駆動リンク５と、この駆動リンク５に連結さ
れ、かごの出入り口に設けられたドア６と、このドア６
に取付られ、ドアゾーン内において図示されていない乗
場のドアに設けられた装置により係合されて、かごのド
ア６と乗場のドアを連動させる係合装置７と、ハンガー
ケース１に取付られたレール８と、ドア６に結合され、
ハンガーローラ９及びアップスラストローラ１０により
レール８の上を移動してドア６の開閉を案内するドアハ
ンガー１１と、ハンガーケース１に固定され弾性体によ
りなる戸開側のドア６のストッパー１２と、ハンガーケ
ース１に固定され弾性体によりなる戸閉側のドア６のス
トッパー１３と、ハンガーケース１に固定され戸開状態
を示すＯＬＴセンサ１４と、ハンガーケース１に固定さ
れ戸閉状態を示すＣＬＴセンサ１５と、ドアハンガー１
１に固定されストッパー１２及び１３に当たる戸当り金
具１６と、ドアハンガー１１に固定されＯＬＴセンサ１
２及びＣＬＴセンサ１３の作動用の金具１７とから構成
されている。

【０００４】以上説明したようなエレベーターのドアシ
ステムを制御する従来のドア制御装置２の構成を図９を
参照しながら説明する。図９は、従来のエレベーターの
ドア制御装置２を示すブロック図である。

【０００５】図９において、従来のエレベーターのドア
制御装置２は、例えば２００Ｖ又は２２０Ｖの３相交流
の電源に接続されたダイオードブリッジ２０と、このダ
イオードブリッジ２０に並列接続された平滑コンデンサ
２１と、ダイオードブリッジ２０に接続されトランジス
タ、ＦＥＴ等のスイッチング素子からなるインバータ２
２と、モータ３のモータ軸に取付られたエンコーダ２３
と、このエンコーダ２３に接続されたマイクロコンピュ
ータ２４と、このマイクロコンピュータ２４及び直流Ｃ
Ｔ２５に接続された電流アンプ部２６と、入力側が電流
アンプ部２６に接続されかつ出力側がインバータ２２に
接続されたＰＷＭ部２７とから構成されている。

【０００６】また、マイクロコンピュータ２４は、速度
指令発生部３０と、この速度指令発生部３０及びエンコ
ーダ２３に接続された減算部３１と、この減算部３１に
接続された速度アンプ３２と、この速度アンプ３２に接
続された電流振幅計算部３３と、速度アンプ３２に接続
されたすべり計算部３４と、速度アンプ３２に接続され
た位相角計算部３５と、すべり計算部３４及びエンコー
ダ２３に接続された加算部３６と、この加算部３６に接
続された位相カウンタ３７と、位相角計算部３５及び位
相カウンタ３７に接続された加算部３８と、入力側が電
流振幅計算部３３及び加算部３８に接続されかつ出力側
が電流アンプ部２６に接続された電流指令発生部３９と
から構成されている。

【０００７】つぎに、前述した従来例の動作を図１０を
参照しながら説明する。図１０は、従来のドア制御装置
のモータ３の速度及びトルクの変化を示す特性図であ
る。図１０において、横軸はドア６の位置Ｓ、縦軸はモ
ータ３の速度ｖ、トルクＴを示している。

【０００８】２００Ｖ又は２２０Ｖの３相交流は、ダイ
オードブリッジ２０により整流され、平滑コンデンサ２
１により平滑されて直流電圧に変換される。この直流電
圧は、インバータ２２により正弦波状のモータ電流に変
換されてモータ３に供給される。その際、ＰＷＭ部２７
からのＰＷＭパルスによってインバータ２２のスイッチ
ング素子がスイッチングされてパルス幅変調される。こ
のようにして、モータ３の速度及びトルクが制御され
る。

【０００９】モータ３の速度は、エンコーダ２３により
検出される。この検出された速度ωｒ＊と、速度指令発
生部３０によって発生された速度指令ωｒとは、減算部
３１により減算されて、速度偏差Δωｒが求められる。
速度アンプ３２により、速度偏差Δωｒが入力される
と、速度指令ωｒに追従するようにモータ３に必要なト
ルクが計算される。

【００１０】すべり計算部３４により、トルク指令、例
えば、トルク分電流ｉｑ及び定トルク領域では通常一定
値である励磁分電流指令ｉｄが入力されると、すべり周
波数ωｓが発生される。このすべり周波数ωｓと、検出
された速度ωｒ＊とは、加算部３６により加算されて、
積分器としての位相カウンタ３７によりモータ３の回転
角θｒ＝∫（ωｒ＊±ωｓ）ｄｔが計算される。

【００１１】位相角計算部３５により、トルク分電流ｉ
ｑ及び励磁分電流指令ｉｄから位相角θｉが計算され
る。この位相角θｉと、回転角θｒとは、加算部３８に
より加算されて、実電流位相角θ＝θｉ＋θｒが求めら
れる。

【００１２】電流振幅計算部３３により、トルク分電流
ｉｑ及び励磁分電流指令ｉｄに基づいて電流振幅｜Ｉ｜
が計算される。そして、電流指令発生部３９により、電
流振幅｜Ｉ｜と実電流位相角θとから、Ｕ相電流指令Ｉ
_U＝｜Ｉ｜・ｓｉｎθ、Ｖ相電流指令Ｉ_V＝｜Ｉ｜・ｓｉ
ｎ（θ＋２π／３）が発生される。

【００１３】電流アンプ部２６により、Ｕ相電流指令Ｉ
_U及びＶ相電流指令Ｉ_Vと、直流ＣＴ２５により検出され
たＵ相実モータ電流Ｉ_U＊及びＶ相実モータ電流Ｉ_V＊と
から、偏差ΔＩ_U、ΔＩ_V及びΔＩ_W（＝−ΔＩ_U−Δ
Ｉ_V）が求められる。

【００１４】ＰＷＭ部２７により、偏差ΔＩ_U、ΔＩ_V及
びΔＩ_Wに見合った３相ＰＷＭ電圧指令が発生される。
そのパルス列がインバータ２２に供給され、スイッチン
グ素子が作動させられ、これによりモータ３の電流、電
圧、周波数などが所定値に制御される。このような一連
の動作により、モータ３の回転速度、トルクは制御され
ている。

【００１５】そして、図１０に示すように、ドア６の開
側、閉側終端では、弾性体により構成されたストッパー
１２及び１３に所定トルクにて押し付けるように、制御
を実施していた。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
エレベーターのドア制御装置では、図１０に示すよう
に、ストッパーに衝突した瞬間、速度指令ωｒが一定で
あっても、実速度ωｒ＊はストッパーの反力により押し
戻され、振動気味となり整定するという問題点があっ
た。

【００１７】また、戸閉時のいたずら等によってドアが
こじ開けられた場合に、実速度が低速であるため、実速
度を正確に検出することが難しく、こじ開けに対する反
力が発生しにくい。そこで、反力を大きくするために、
押し付け時の電流を大きくすると、モータが発熱すると
いう問題点があった。

【００１８】この発明は、前述した問題点を解決するた
めになされたもので、ドアの終端速度の整定がよくな
り、こじ開け等の場合には反力を大きくすることができ
るエレベーターのドア制御装置を得ることを目的とす
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
るエレベーターのドア制御装置は、エレベーターのドア
の開閉動作を行うモータを駆動制御するインバータ手段
と、前記ドアの位置を検出するエンコーダと、前記エン
コーダの出力に基づいて、前記ドアが所定減速開始位置
までは通常の第１の速度指令を前記インバータ手段に出
力し、前記所定減速開始位置を検出したときには前記ド
アの停止目標値をストッパーの直前とする前記所定減速
開始位置から前記ストッパーまでの移動距離の関数を第
２の速度指令として切り換えて前記インバータ手段に出
力する制御手段とを備えたものである。

【００２０】この発明の請求項２に係るエレベーターの
ドア制御装置は、前記所定減速開始位置からストッパー
までの移動距離を行きすぎた場合には前記第２の速度指
令を零とする制御手段を備えたものである。

【００２１】この発明の請求項３に係るエレベーターの
ドア制御装置は、前記所定減速開始位置からストッパー
までの移動距離が可変である制御手段を備えたものであ
る。

【００２２】

【作用】この発明の請求項１に係るエレベーターのドア
制御装置においては、インバータ手段によって、エレベ
ーターのドアの開閉動作を行うモータが駆動制御され
る。また、エンコーダによって、前記ドアの位置が検出
される。そして、制御手段によって、前記エンコーダの
出力に基づいて、前記ドアが所定減速開始位置までは通
常の第１の速度指令が前記インバータ手段に出力され、
前記所定減速開始位置を検出したときには前記ドアの停
止目標値をストッパーの直前とする前記所定減速開始位
置から前記ストッパーまでの移動距離の関数が第２の速
度指令として切り換えられて前記インバータ手段に出力
される。

【００２３】この発明の請求項２に係るエレベーターの
ドア制御装置においては、制御手段によって、前記所定
減速開始位置からストッパーまでの移動距離を行きすぎ
た場合には前記第２の速度指令が零とされる。

【００２４】この発明の請求項３に係るエレベーターの
ドア制御装置においては、前記所定減速開始位置からス
トッパーまでの移動距離が可変とされる。

【００２５】

【実施例】実施例１．この発明の実施例１の構成を図１
及び図２を参照しながら説明する。図１は、この発明の
実施例１を示すブロック図であり、ダイオードブリッジ
２０〜エンコーダ２３、直流ＣＴ２５〜ＰＷＭ部２７は
前記従来装置のものと全く同一である。

【００２６】図１において、この発明の実施例１は、前
述した従来装置のものと全く同一のものと、マイクロコ
ンピュータ２４Ａとから構成されている。このマイクロ
コンピュータ２４Ａは、従来のものと全く同一である速
度指令発生部３０〜電流指令発生部３９と、残量固定値
データ４０と、この残量固定値データ４０及びエンコー
ダ２３に接続された可逆カウンタ４１と、この可逆カウ
ンタ４１に接続された位置アンプ４２と、入力側が速度
指令発生部３０及び位置アンプ４２に接続されかつ出力
側が減算部３１に接続された指令切換部４３とから構成
されている。

【００２７】ところで、請求項１に係るこの発明のイン
バータ手段は、前述したこの発明の実施例１ではダイオ
ードブリッジ２０、平滑コンデンサ２１、インバータ２
２、直流ＣＴ２５、電流アンプ部２６及びＰＷＭ部２７
から構成され、この発明の制御手段は、マイクロコンピ
ュータ２４Ａから構成されている。図２は、図１の実施
例１と等価な自動制御系のブロック図である。

【００２８】つぎに、前述した実施例１の動作を図３か
ら図６までを参照しながら説明する。図３はモータ３の
速度及びトルクの変化を示す特性図、図４及び図５は位
置誤差対速度指令を示す特性図、図６はこの発明の実施
例１の動作を示すフローチャートである。図３におい
て、横軸はドア６の位置Ｓ、縦軸はモータ３の速度ｖ、
トルクＴを示している。なお、図３はＣＬＴセンサ１５
について図示しているが、ＯＬＴセンサ１４についても
同様である。図４及び図５において、横軸は可逆カウン
タ４１の出力である位置（θｉ−θｉ＊）、縦軸は位置
アンプ４２の出力である速度指令ωｒを示している。

【００２９】図６のステップ５０〜５２において、マイ
クロコンピュータ２４Ａは、ドア６がＯＬＴセンサ１４
又はＣＬＴセンサ１５である終端センサを通過するまで
は、図３に示すように、速度指令発生部３０によって発
生された速度指令ωｒに追従するようにインバータ２２
を制御する。

【００３０】ステップ５３において、図３に示すように
終端センサの出力の立ち上がりで、終端センサからスト
ッパー１２又は１３の直前までのエンコーダパルス数に
換算されたドア６の移動距離を示す残量固定値データθ
ｉ４０を可逆カウンタ４１にセットする。

【００３１】ステップ５４〜５９において、マイクロコ
ンピュータ２４Ａは、終端センサ作動により、指令切換
部４３を切換え、残量固定値データθｉ４０がセットさ
れている可逆カウンタ４１の出力を位置アンプ４２を通
してゲインＫｐｏｓ倍して、速度指令としてインバータ
２２に与える。

【００３２】すなわち、その場合の速度指令はωｒ＝Ｋ
ｐｏｓ（θｉ−θｉ＊）となる。これにより、モータ３
に所定電流を流し、モータ３を所定速度になるように制
御する。

【００３３】可逆カウンタ４１の値は、エンコーダ２３
からのフィードバックパルスにより加減算されストッパ
ー１２又は１３の直前の目標値にむかって減速動作す
る。この時、速度指令ωｒは目標値に近ずくに従って、
小さくなり、目標値では零となる。この様子を示したの
が図３及び図４である。

【００３４】図３において、点線のＴ_Mはモータ３のト
ルクの特性を示し、実線のωｒは速度指令、ωｒ＊は実
速度を示している。モータ３のトルクＴ_Mの極性は、＋
側は力行方向、−側は回生（減速）方向を示している。

【００３５】図４において、位置（残量）が零を通過し
たときには速度指令の極性が反転しているため、目標値
（Ｏ点）に収束する。実線の減速パターンＧ−Ａ−Ｏと
なる位置ループゲインをＫｐｏｓ、減速開始残量をＬ１
とすれば、｜θｉ−θｉ＊｜≦Ｌ１の範囲では、ωｒ＝
Ｋｐｏｓ・（θｉ−θｉ＊）、ωｒ0＝Ｋｐｏｓ・Ｌ１
となる。この時、目標点（Ｏ点）を行きすぎた場合に
は、（θｉ−θｉ＊）≦０となり速度指令ωｒは負とな
る。この時のパターンはＨ−Ｄ−Ｏである。

【００３６】また、位置ループゲインＫｐｏｓ１（但
し、Ｋｐｏｓ１≧Ｋｐｏｓ）のように増大させた場合に
は、＋Ｌ１点の速度は、ＣＬＴセンサ１５の通過速度ω
ｒ0より大きくなりＣ点となるため、速度指令ωｒは点
線Ｇ−Ａ−Ｃ−Ｂ−Ｏのようになり、速度指令ωｒがＡ
点でＣ点に跳躍する。このために、ωｒ＝Ｋｐｏｓ・
（θｉ−θｉ＊）≦ωｒ0となるようにいつでも演算す
れば、位置ループゲインＫｐｏｓの大きさをどのように
変化させても速度指令に跳躍は発生しない。前述した位
置ループゲインＫｐｏｓ１にした場合には、ωｒ＝Ｋｐ
ｏｓ１・（θｉ−θｉ＊）≦ωｒ0の演算により減速点
は自動的にＬ２となり、速度指令は点線Ｇ−Ａ−Ｂ−Ｏ
のように滑らかに減速する。行きすぎ方向はＯ−Ｆ−Ｄ
−Ｈとなる。この演算のフローチャートが図６である。

【００３７】図２において、速度アンプ３２は通常ＰＩ
制御されるため、位置アンプ４２にすこしでも位置誤差
（θｉ−θｉ＊）があれば、速度アンプ３２の中に積分
器３２ｂが入っているために位置を目標値にもどそうと
いう力は大きくなる。

【００３８】なお、エレベーターのドア駆動の場合は前
述したように必ずストッパー１２及び１３があるため、
位置の行きすぎに対しては特に制御する必要がなく位置
アンプ４２の特性を図５に示したように行きすぎた場合
には零にしてもよい。こうすると、ノイズ等によるエン
コーダ２３の誤動作や、ドア６の開閉終端で停止中に可
逆カウンタ４１が誤動作しても反転しないといった利点
がある。

【００３９】この発明の実施例１は、前述したように、
ドア６の開閉終端の停止目標値をストッパー１２又は１
３に当たる直前に置き、図３に示したように、ドア６の
開閉終端でストッパーに当たらないように停止し、か
つ、こじ開け時には大きな反力トルクを発生させること
を目的としてなされたもので、終端センサからストッパ
ー直前の停止位置までの固定された距離、つまり、モー
タ軸に取り付けられたエンコーダ２３のパルス数に換算
された距離を零にするように制御したものである。

【００４０】したがって、ドア６の開閉終端ではストッ
パー１２又は１３に当たらずにストッパー直前に停止す
るように制御されるため、ドア開閉時の戸当り音、振動
後の停止がなくなり、かつ、こじ開け時にもモータ３と
インバータ２２の駆動容量により決定される最大トルク
のこじ開け反力が発生するという効果を奏する。

【００４１】すなわち、若干のソフトウエアの追加によ
り、ストッパーに戸当りをしないように制御することが
できるので、ドアの終端速度の整定がよくなる。また、
終端停止時には電流を小さく制御しながら、こじ開け等
の場合には反力を非常に大きくとれ、安全性の高いもの
を実現することができるという効果を奏する。

【００４２】実施例２．なお、前述した実施例１では終
端センサ（ＯＬＴセンサ１４、ＣＬＴセンサ１５）から
ストッパー１２、１３までの移動距離の関数を速度指令
とする制御システムを説明したが、図７に示すように、
終端センサの前方のドアが最高速度から減速を開始する
ような点、例えば、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３からストッパーを
停止点とする制御システムも容易に構成可能である。そ
の場合、ベルト等のスリップによりエンコーダ２３で検
出する相対位置が狂ってきたときに、終端センサは補正
用のストッパーからの絶対位置を与える役割をもつ。な
お、図７において、横軸はドア６の位置Ｓ、縦軸はモー
タ３の速度ｖを示している。

【００４３】実施例３．終端センサ又は減速開始点から
ストッパーまでの移動距離を可変にする、すなわち前記
移動距離の関数に可変手段を有する係数を乗算したもの
をモータ３の速度指令としても所期の目的を達成し得る
ことはいうまでもない。また、前記移動距離の関数に係
数を乗算したものをモータ３の速度指令とし、その最大
値を前述した終端センサの突入時の速度としてもよい。

【００４４】つまり、終端センサからストッパーまでの
残量に可変の所定の係数（位置ループゲイン）を乗算す
ると終端センサに突入する速度以上になるために、それ
を終端センサに突入する速度以下に飽和させるためであ
る。また、終端センサからストッパーまでの残量は、据
え付け状態により異なるので、可変しておく必要があ
る。

【００４５】

【発明の効果】この発明の請求項１に係るエレベーター
のドア制御装置は、以上説明したとおり、エレベーター
のドアの開閉動作を行うモータを駆動制御するインバー
タ手段と、前記ドアの位置を検出するエンコーダと、前
記エンコーダの出力に基づいて、前記ドアが所定減速開
始位置までは通常の第１の速度指令を前記インバータ手
段に出力し、前記所定減速開始位置を検出したときには
前記ドアの停止目標値をストッパーの直前とする前記所
定減速開始位置から前記ストッパーまでの移動距離の関
数を第２の速度指令として切り換えて前記インバータ手
段に出力する制御手段とを備えたので、ドアの終端速度
の整定がよくなり、こじ開け等の場合には反力を大きく
することができるという効果を奏する。

【００４６】この発明の請求項２に係るエレベーターの
ドア制御装置は、以上説明したとおり、エレベーターの
ドアの開閉動作を行うモータを駆動制御するインバータ
手段と、前記ドアの位置を検出するエンコーダと、前記
エンコーダの出力に基づいて、前記ドアが所定減速開始
位置までは通常の第１の速度指令を前記インバータ手段
に出力し、前記所定減速開始位置を検出したときには前
記ドアの停止目標値をストッパーの直前とする前記所定
減速開始位置から前記ストッパーまでの移動距離の関数
を第２の速度指令として切り換えて前記インバータ手段
に出力し、前記所定減速開始位置からストッパーまでの
移動距離を行きすぎた場合には前記第２の速度指令を零
とする制御手段とを備えたので、ドアの終端速度の整定
がよくなり、こじ開け等の場合には反力を大きくするこ
とができるという効果を奏する。

【００４７】この発明の請求項３に係るエレベーターの
ドア制御装置は、以上説明したとおり、エレベーターの
ドアの開閉動作を行うモータを駆動制御するインバータ
手段と、前記ドアの位置を検出するエンコーダと、前記
エンコーダの出力に基づいて、前記ドアが所定減速開始
位置までは通常の第１の速度指令を前記インバータ手段
に出力し、前記所定減速開始位置を検出したときには前
記ドアの停止目標値をストッパーの直前とする前記所定
減速開始位置から前記ストッパーまでの移動距離の関数
を第２の速度指令として切り換えて前記インバータ手段
に出力する制御手段とを備え、前記所定減速開始位置か
らストッパーまでの移動距離を可変としたので、ドアの
終端速度の整定がよくなり、こじ開け等の場合には反力
を大きくすることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示すブロック図である。

【図２】この発明の実施例１と等価な自動制御系のブロ
ック図である。

【図３】この発明の実施例１のモータの速度及びトルク
の変化を示す特性図である。

【図４】この発明の実施例１のドアの位置と速度指令の
関係を示す特性図である。

【図５】この発明の実施例１のドアの位置と速度指令の
関係を示す特性図である。

【図６】この発明の実施例１の動作を示すフローチャー
トである。

【図７】この発明の実施例２のモータの速度の変化を示
す特性図である。

【図８】従来及びこの発明のエレベーターのドアシステ
ムを示す構成図である。

【図９】従来のエレベーターのドア制御装置を示すブロ
ック図である。

【図１０】従来のエレベーターのドア制御装置のモータ
の速度及びトルクの変化を示す特性図である。

【符号の説明】

３モータ６ドア１２ストッパー１３ストッパー１４ＯＬＴセンサ（終端センサ）１５ＣＬＴセンサ（終端センサ）２２インバータ２３エンコーダ２４Ａマイクロコンピュータ２７ＰＷＭ部４０残量固定値データ４１可逆カウンタ４２位置アンプ

フロントページの続き (72)発明者小寺利幸稲沢市菱町１番地三菱電機エンジニアリング株式会社稲沢事業所内 (56)参考文献特開昭62−93194（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−177865（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エレベーターのドアの開閉動作を行うモ
ータを駆動制御するインバータ手段、前記ドアの位置を
検出するエンコーダ、及び前記エンコーダの出力に基づ
いて、前記ドアが所定減速開始位置までは通常の第１の
速度指令を前記インバータ手段に出力し、前記所定減速
開始位置を検出したときには前記ドアの停止目標値をス
トッパーの直前とする前記所定減速開始位置から前記ス
トッパーまでの移動距離の関数を第２の速度指令として
切り換えて前記インバータ手段に出力する制御手段を備
えたことを特徴とするエレベーターのドア制御装置。
【請求項２】前記制御手段は、前記所定減速開始位置
からストッパーまでの移動距離を行きすぎた場合には前
記第２の速度指令を零とすることを特徴とする請求項第
１項記載のエレベーターのドア制御装置。
【請求項３】前記所定減速開始位置からストッパーま
での移動距離が可変であることを特徴とする請求項第１
項記載のエレベーターのドア制御装置。