JP4942425B2 - エレベータの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、インバータを用いて三相交流電動機を駆動するエレベータの制御装置に関する。

エレベータの駆動源である三相交流電動機をインバータにて制御する場合において、速度指令に対してエレベータの乗りかごが追従して走行するように、三相のうちの少なくとも二相に電流検出器を設け、これらの電流検出器によって検出される電流値をフィードバック制御する。

その際、各電流検出器間にゲイン誤差があると、三相の電流値が不均衡となり、所謂「トルクリプル」が発生し、電動機が安定して駆動されない。このため、振動や騒音が発生して、それが乗りかごに伝わって乗り心地を悪くするといった問題がある。

従来、このような問題を解消するため、各相に設けられた電流検出器の検出信号に所定の演算を施してゲイン誤差を補正するといった方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−２１６７７号公報

しかしながら、上述した方法では、各相に電流検出器を設けておく必要があるため、これらのうちの１つでも誤動作すると、異常値が出力されて制御不能になるといった問題がある。

本発明は上記のような点に鑑みなされたもので、各相に電流検出器を設けずにモータ制御を行うことで、電流検出器間のゲイン誤差を要因とした三相不均衡によるトルクリプルを防いで乗り心地の向上を図るようにしたエレベータの制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、三相交流電動機を備えたエレベータの制御装置において、上記三相交流電動機の三相のうちの任意の一相の電流値を検出する第１の電流検出手段と、上記三相交流電動機の一次周波数角を発生する一次周波数角発生手段と、上記第１の電流検出手段によって検出された電流値と上記一次周波数角発生手段から発生された一次周波数角を用いて、理想的な交流波形を有する三相の電流値を演算する第１の電流演算手段と、この第１の電流演算手段によって得られた三相の電流値に基づいて上記三相交流電動機を駆動する駆御手段と、上記第１の電流検出手段が設けられていない残りの二相のうちのどちらか一方の電流を検出する第２の電流検出手段と、上記第１の電流検出手段によって検出された電流値と上記第２の電流検出手段によって検出された電流値から所定の演算式に従って三相の電流値を演算する第２の電流演算手段と、上記第１の電流演算手段によって得られた三相の電流値と上記第２の電流演算手段によって得られた三相の電流値とを比較する電流比較手段と、この電流比較手段によって所定値以上の誤差が検出された場合に所定の保護動作を行う制御手段とを具備して構成される。
また、本発明は、三相交流電動機を備えたエレベータの制御装置において、上記三相交流電動機の三相のうちの任意の一相の電流値を検出する第１の電流検出手段と、上記三相交流電動機の一次周波数角を発生する一次周波数角発生手段と、上記第１の電流検出手段によって検出された電流値と上記一次周波数角発生手段から発生された一次周波数角を用いて、理想的な交流波形を有する三相の電流値を演算する第１の電流演算手段と、この第１の電流演算手段によって得られた三相の電流値に基づいて上記三相交流電動機を駆動する駆御手段と、上記第１の電流検出手段が設けられていない残りの二相のうちのどちらか一方の電流を検出する第２の電流検出手段と、上記第１の電流検出手段によって検出された電流値と上記第２の電流検出手段によって検出された電流値から所定の演算式に従って三相の電流値を演算する第２の電流演算手段と、上記第１の電流演算手段によって得られた三相の電流値と上記第２の電流演算手段によって得られた三相の電流値とを比較する電流比較手段と、この電流比較手段によって所定値以上の誤差が検出された場合に、上記第２の電流演算手段によって得られた三相の電流値を上記駆動手段に与える電流切替え手段とを具備して構成される。
また、本発明は、三相交流電動機を備えたエレベータの制御装置において、上記三相交流電動機の三相のうちの任意の一相の電流値を検出する第１の電流検出手段と、上記三相交流電動機の一次周波数角を発生する一次周波数角発生手段と、上記第１の電流検出手段によって検出された電流値と上記一次周波数角発生手段から発生された一次周波数角を用いて、理想的な交流波形を有する三相の電流値を演算する第１の電流演算手段と、この第１の電流演算手段によって得られた三相の電流値に基づいて上記三相交流電動機を駆動する駆御手段と、上記第１の電流検出手段が設けられていない残りの二相のうちのどちらか一方の電流を検出する第２の電流検出手段と、上記第１の電流検出手段によって検出された電流値と上記第２の電流検出手段によって検出された電流値から所定の演算式に従って三相の電流値を演算する第２の電流演算手段と、上記一次周波数角発生手段から発生された一次周波数角を用いて現在の運転速度を検出する速度比較手段と、この速度比較手段によって検出された運転速度が所定速度以内の場合には上記第２の電流演算手段によって得られた三相の電流値を上記駆動手段に与え、上記所定速度を超える場合には上記第１の電流演算手段によって得られた三相の電流値を上記駆動手段に与える電流切替え手段とを具備して構成される。
また、本発明は、三相交流電動機を備えたエレベータの制御装置において、上記三相交流電動機の三相のうちの任意の一相の電流値を検出する第１の電流検出手段と、上記三相交流電動機の一次周波数角を発生する一次周波数角発生手段と、上記第１の電流検出手段によって検出された電流値と上記一次周波数角発生手段から発生された一次周波数角を用いて、理想的な交流波形を有する三相の電流値を演算する第１の電流演算手段と、この第１の電流演算手段によって得られた三相の電流値に基づいて上記三相交流電動機を駆動する駆御手段と、上記第１の電流検出手段が設けられていない残りの二相のうちのどちらか一方の電流を検出する第２の電流検出手段と、上記第１の電流検出手段によって検出された電流値と上記第２の電流検出手段によって検出された電流値から所定の演算式に従って三相の電流値を演算する第２の電流演算手段と、通常運転モードと点検運転モードを切り替える運転切替え手段と、この運転切替え手段によって上記点検運転モードに切り替えられている場合には上記第２の電流演算手段によって得られた三相の電流値を上記駆動手段に与え、上記通常運転モードは切り替えられている場合には上記第１の電流演算手段によって得られた三相の電流値を上記駆動手段に与える電流切替え手段とを具備して構成される。

本発明によれば、三相のうちの任意の一相の電流値を検出するだけで、理想的な交流波形を有する三相の電流値を得てモータ制御を行うことができる。これにより、電流検出器間のゲイン誤差を要因とした三相不均衡によるトルクリプルを防いで乗り心地の向上を図ることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係るエレベータの制御装置の構成を示すブロック図である。なお、ここでは、エレベータの乗りかごやそれを駆動するための機構類などについては省略してある。

本装置は、モータ１０９として三相交流電動機を備え、そのモータ駆動手段として、電流基準発生器１０１を含む各回路が設けられている。電流基準発生器１０１は、乗りかごの目標速度に応じて電流基準信号Ｉｄｃ，Ｉｑｃを発生する。この電流基準信号Ｉｄｃ，Ｉｑｃは、減算器１０２Ａ，１０２Ｂに与えられ、実電流信号Ｉｄｆ，Ｉｇｆと比較される。

ＰＩコントローラ１０３Ａ，１０３Ｂは、この電流基準信号Ｉｄｃ，Ｉｑｃと実電流信号Ｉｄｆ，Ｉｇｆとの偏差信号に基づいて、モータ１０９の直交回転座標系における電圧指令信号Ｖｄ，Ｖｑを発生する。

一方、本装置には一次周波数角発生器１０４が設けられている。この一次周波数角発生器１０４は、モータ１０９の回転軸に設置された図示せぬ速度センサにて検出される回転速度に基づいて、モータ１０９の一次周波数角（電気角）θｅを発生する。この一次周波数角θｅは、逆ｄｑ変換器１０５およびｄｑ変換器１１３に与えられると共と、理想三相電流演算器１１１に与えられる。

逆ｄｑ変換器１０５は、一次周波数角発生器１０４から発生された一次周波数角（電気角）θｅに基づいて、直交回転座標系の電圧指令信号Ｖｄ，Ｖｑを直交静止座標系の電圧指令信号Ｖｘ，Ｖｙに変換する。

２相／３相変換器１０６は、この電圧指令信号Ｖｘ，ＶｙをＵ，Ｖ，Ｗの三相の電圧指令信号Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに変換してＰＷＭ（パルス幅変調）回路１０７に出力する。ＰＷＭ回路１０７では、電圧指令信号Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに基づいてインバータ１０８のゲート信号を出力する。インバータ１０８は、ＰＷＭ回路１０７から出力されるゲート信号に基づいてモータ１０９を駆動する。

モータ１０９は、三相交流電動機からなり、Ｕ相，Ｖ相，Ｉ相の三相を有する。この三相のうちの任意の一相（ここではＵ相）に電流検出器１１０Ａが設けられている。この電流検出器１１０Ａは、インバータ１０８からモータ１０９に対して供給される電流値を検出し、その電流検出信号Ｉｕｆを理想三相電流演算器１１１に出力する。

理想三相電流演算器１１１は、一次周波数角発生器１０４から発生された一次周波数角（電気角）θｅと、電流検出器１１０Ａにて検出された電流検出信号Ｉｕｆとに基づいて三相分の静止座標系理想電流信号Ｉｕｉ，Ｉｖｉ，Ｉｗｉを演算する。

３相／２相変換器１１２は、理想三相電流演算器１１１によって得られた理想電流信号Ｉｕｉ，Ｉｖｉ，Ｉｗｉを直交静止座標系の電流信号Ｉｘ，Ｉｙに変換する。ｄｑ変換器１１３は、一次周波数角発生器１０４から発生された一次周波数角（電気角）θｅに基づいて、直交静止座標系の電流信号Ｉｘ，Ｉｙを直交回転座標系の電流信号Ｉｄｆ，Ｉｑｆに変換して減算器１０２Ａ，１０２Ｂに出力する。

このような構成において、インバータ１０８から１２０度ずつ位相をずらした三相の電流がモータ１０９に供給されて、モータ１０９が回転する。このモータ１０９の回転に伴い、図示せぬエレベータの乗りかごが昇降路内を移動する。

ここで、通常は、速度指令に対してエレベータの乗りかごが追従して走行するように、三相のうちの少なくとも二相に電流検出器が設けられ、これらの電流検出器によって検出される電流値がフィードバック制御される。

このような電流フィードバック制御系（ベクトル制御）では、三相の電力が平衡していることを前提とする。ところが、各電流検出器の出力信号にゲイン誤差が含まれていると、三相の電流値が不平衡となり、トルクリプルが発生する。その結果、モータ１０９が安定して駆動されず、それが乗り心地に影響するといった問題がある。

そこで、本実施形態では、１つの電流検出器１１０Ａだけを用いてフィードバック制御によるモータ１０９の駆動制御を実現することで、上述したような電流検出器間のゲイン誤差の要因自体をなくすようにしている。この電流検出器１１０Ａは、モータ１０９の三相のうちの任意の一相に設けられる。図１の例ではＵ相に設けられている。

理想三相電流演算器１１１では、この電流検出器１１０Ａから出力される電流検出信号Ｉｕｆと、一次周波数角発生器１０４から発生されるモータ１０９の一次周波数角（電気角）θｅを用いて、三相分の電流信号Ｉｕｉ，Ｉｖｉ，Ｉｗｉを生成する。

すなわち、理想的には、各相の交流波形が図２に示すように１２０度ずつ位相がずれた状態になる。このような理想的な交流波形に合わせて、電流検出器１１０Ａにて検出されるＵ相の電流値と現在の電気角とから同位置における残りのＶ相，Ｗ相の電流値が求められる。

このようにして得られた三相分の電流値（電流信号Ｉｕｉ，Ｉｖｉ，Ｉｗｉ）をフィードバック制御すれば、各電流検出器間のゲイン誤差を要因とした三相不均衡によるトルクリプルを防いで、モータ１０９を安定して駆動することができ、エレベータの乗り心地の向上を図ることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態では、上記第１の実施形態の構成に、電流異常の検出機能を設けたものである。

図３は本発明の第２の実施形態に係るエレベータの制御装置の構成を示すブロック図である。なお、上記第１の実施形態における図１の構成と同じ部分には同一符号を付して、その説明を省略するものとする。

図３において、図１の構成と異なる点は、電流検出器２０１、異常検出回路２０２、制御装置２０３が追加されていることである。

電流検出器２０１は、三相電流演算用の電流検出器１１０Ａとは別であり、異常検出用として用いられる。この電流検出器２０１は、電流検出器１１０Ａの設置相（ここではＵ相）を除く、残りの二相のうちの任意の一相（ここではＷ相）に設けられ、その電流検出信号Ｉｗｆを過電流検出回路２０２に出力する。

異常検出回路２０２は、電流検出器１１０Ａから出力される電流検出信号Ｉｕｆと電流検出器２０１から出力される電流検出信号Ｉｗｆとを比較して過電流等の電流異常を検出する。制御装置２０３は、異常検出回路２０２によって電流異常が検出された場合に電流基準発生器１０１の駆動を制御して保護動作を行う。

このような構成において、電流検出器１１０Ａにて検出されるＵ相の電流値（電流検出信号Ｉｕｆ）は理想三相電流演算器１１１に与えられると共に異常検出回路２０２に与えられる。

理想三相電流演算器１１１では、上記第１の実施形態と同様に、一次周波数角（電気角）θｅと電流検出信号Ｉｕｆとに基づいて三相の理想電流信号Ｉｕｉ，Ｉｖｉ，Ｉｗｉを演算する。この理想電流信号Ｉｕｉ，Ｉｖｉ，Ｉｗｉをフィードバック制御することで、上述したように三相不均衡によるトルクリプルを防いで、モータ１０９を安定して駆動することができる。

また、その一方で、電流検出器２０１にて検出されるＷ相の電流値（電流検出信号Ｉｗｆ）が異常検出回路２０２に与えられる。異常検出回路２０２では、このＷ相の電流値とＵ相の電流値とを比較することにより、両者間に所定値以上の誤差があれば、過電流等の電流異常が発生しているものと判断し、その旨を制御装置２０３に通知する。なお、過電流とは、規定値以上の大きな電流がモータ１０９に供給されている状態を言う。

制御装置２０３では、異常検出回路２０２からの異常検出通知を受けて、電流基準発生器１０１の駆動を停止するなどの所定の保護動作を行う。

このように、第２の実施形態によれば、上記第１の実施形態の効果に加え、過電流等の電流異常を検出でき、その際に保護動作に移行して装置の破損を防ぐと共に、エレベータの安全を確保することができる。

なお、図３の例では、電流検出器１１０Ａの設置相以外の残りの二相の一方に異常検出用の電流検出器２０１を設けたが、その二相の両方に設けて、これらの電流検出信号を電流検出器２０１に与えるような構成でも良い。このようにすれば、異常検出回路２０２において、理想演算に用いる電流を他の二相の電流と比較することができるので、より精度の高い異常検出を行うことができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
第３の実施形態では、上記第１の実施形態の構成に、理想演算された電流値の異常検出による保護動作の機能を設けたものである。

図４は本発明の第３の実施形態に係るエレベータの制御装置の構成を示すブロック図である。なお、上記第１の実施形態における図１の構成と同じ部分には同一符号を付して、その説明を省略するものとする。

図４において、図１の構成と異なる点は、電流検出器２０１、三相電流演算器３０１、電流比較回路３０２、制御装置２０３が追加されていることである。

電流検出器２０１は、電流検出器１１０Ａが設置されている相（ここではＵ相）を除く、残りの二相のうちの任意の一相（ここではＷ相）に設けられ、そこに流れる電流値を検出して、その電流検出信号Ｉｗｆを三相電流演算器３０１に出力する。

三相電流演算器３０１は、電流検出器１１０Ａから出力された電流検出信号Ｉｕｆと電流検出器２０１から出力された電流検出信号Ｉｗｆの２つの信号を用いて、従来方式により三相の電流信号Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを演算する。上記従来方式とは、三相の電流値の和をゼロとした演算式（Ｉｕ＋Ｉｖ＋Ｉｗ＝０）に従って、残りの一相の電流値を求める方式である。

電流比較回路３０２は、理想三相電流演算器１１１にて得られた三相の理想電流信号Ｉｕｉ，Ｉｖｉ，Ｉｗｉと、三相電流演算器３０１にて得られた三相の電流信号Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗとを比較する。制御装置２０３は、電流比較回路３０２の比較結果に応じて電流基準発生器１０１を制御して保護動作を行う。

このような構成において、電流検出器１１０Ａにて検出されたＩ相の電流値（電流検出信号Ｉｕｆ）が理想三相電流演算器１１１に与えられると共に、三相電流演算器３０１に与えられる。

理想三相電流演算器１１１では、上記第１の実施形態と同様に、一次周波数角（電気角）θｅと電流検出信号Ｉｕｆとに基づいて三相分の理想電流信号Ｉｕｉ，Ｉｖｉ，Ｉｗｉを演算する。この理想電流信号Ｉｕｉ，Ｉｖｉ，Ｉｗｉをフィードバック制御することで、上述したように三相不均衡によるトルクリプルを防いで、モータ１０９を安定して駆動することができる。

また、その一方で、電流検出器２０１にて検出されたＷ相の電流値（電流検出信号Ｉｗｆ）が三相電流演算器３０１に与えられる。この三相電流演算器３０１では、実電流である２つの電流検出信号ＩｕｆとＩｗｆを用いて三相の電流信号Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが生成される。

ここで、電流比較回路３０２において、理想三相電流演算器１１１にて得られた三相の理想電流信号Ｉｕｉ，Ｉｖｉ，Ｉｗｉと、三相電流演算器３０１にて得られた三相の電流信号Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗとを比較する。その比較の結果、両者間に所定値以上の誤差があれば、理想演算された電流値が異常であるとして、その旨を制御装置２０３に通知する。

制御装置２０３では、電流比較回路３０２からの異常検出通知を受けて、モータ１０９の駆動を停止するなどの所定の保護動作を行う。

このように、第３の実施形態によれば、上記第１の実施形態の効果に加え、理想演算された電流値に異常があれば、保護動作に移行して装置の破損を防ぐと共に、エレベータの安全を確保することができる。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
第４の実施形態では、上記第１の実施形態の構成に、従来方式の電流演算器を加えて、理想演算された電流値に異常があった場合に、上記従来方式の電流演算器の出力信号に切り替えるようにしたものである。

図５は本発明の第４の実施形態に係るエレベータの制御装置の構成を示すブロック図である。なお、上記第１の実施形態における図１の構成と同じ部分には同一符号を付して、その説明を省略するものとする。

図５において、図１の構成と異なる点は、電流検出器２０１、三相電流演算器３０１、電流比較回路３０２、電流切替え回路４０１が追加されていることである。

電流検出器２０１は、電流検出器１１０Ａが設置されている相（ここではＵ相）を除く、残りの二相のうちの任意の一相（ここではＷ相）に設けられ、そこに流れる電流値を検出して、その電流検出信号Ｉｗｆを三相電流演算器３０１に出力する。

三相電流演算器３０１は、電流検出器１１０Ａから出力された電流検出信号Ｉｕｆと電流検出器２０１から出力された電流検出信号Ｉｗｆの２つの信号を用いて、従来方式により三相の電流信号Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを演算する。上記従来方式とは、三相の電流値の和をゼロとした演算式（Ｉｕ＋Ｉｖ＋Ｉｗ＝０）に従って、残りの一相の電流値を求める方式である。

電流比較回路３０２は、理想三相電流演算器１１１にて得られた三相の理想電流信号Ｉｕｉ，Ｉｖｉ，Ｉｗｉと、三相電流演算器３０１にて得られた三相の電流信号Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗとを比較する。電流切替え回路４０１は、３相／２相変換器１１２の前段に設けられ、電流比較回路３０２の比較結果に応じて理想三相電流演算器１１１の出力信号と三相電流演算器３０１の出力信号の切替えを行う。

このような構成において、電流検出器１１０Ａにて検出されたＩ相の電流値（電流検出信号Ｉｕｆ）が理想三相電流演算器１１１に与えられると共に、三相電流演算器３０１に与えられる。

ここで、通常は、電流切替え回路４０１によって理想三相電流演算器１１１の出力信号が選択されている。理想三相電流演算器１１１では、上記第１の実施形態と同様に、一次周波数角（電気角）θｅと電流検出信号Ｉｕｆとに基づいて三相分の理想電流信号Ｉｕｉ，Ｉｖｉ，Ｉｗｉを演算する。この理想電流信号Ｉｕｉ，Ｉｖｉ，Ｉｗｉをフィードバック制御することで、上述したように三相不均衡によるトルクリプルを防いで、モータ１０９を安定して駆動することができる。

また、その一方で、電流検出器２０１にて検出されたＷ相の電流値（電流検出信号Ｉｗｆ）が三相電流演算器３０１に与えられる。この三相電流演算器３０１において、実電流である２つの電流検出信号ＩｕｆとＩｗｆを用いて三相の電流信号Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが生成される。

ここで、電流比較回路３０２において、理想三相電流演算器１１１にて得られた三相の理想電流信号Ｉｕｉ，Ｉｖｉ，Ｉｗｉと、三相電流演算器３０１にて得られた三相の電流信号Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗとを比較する。その比較の結果、両者間に所定値以上の誤差があれば、理想演算された電流値が異常であるとして、電流切替え回路４０１に切替え信号が出力される。

電流切替え回路４０１は、電流比較回路３０２からの切替え信号を受けて、三相電流演算器３０１の出力信号（電流信号Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）を選択して３相／２相変換器１１２に与える。これにより、三相電流演算器３０１の出力信号を用いたフィードバック制御によりモータ１０９が駆動されることになる。

このように、第４の実施形態によれば、上記第１の実施形態の効果に加え、理想演算された電流値に異常があれば、従来方式の電流演算器の出力信号に切り替えて装置の破損を防ぐと共に、エレベータの安全を確保することができる。

（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
第５の実施形態では、上記第１の実施形態の構成に、従来方式の電流演算器を加えて、回転速度に応じて理想演算器（理想三相電流演算器）の出力信号と上記従来方式の電流演算器の出力信号を切り替えてフィードバック制御するようにしたものである。

図６は本発明の第５の実施形態に係るエレベータの制御装置の構成を示すブロック図である。なお、上記第１の実施形態における図１の構成と同じ部分には同一符号を付して、その説明を省略するものとする。

図６において、図１の構成と異なる点は、電流検出器２０１、三相電流演算器３０１、電流切替え回路４０１、速度比較演算器５０１が追加されていることである。

電流検出器２０１は、電流検出器１１０Ａが設置されている相（ここではＵ相）を除く、残りの二相のうちの任意の一相（ここではＷ相）に設けられ、そこに流れる電流値を検出して、その電流検出信号Ｉｗｆを三相電流演算器３０１に出力する。

三相電流演算器３０１は、電流検出器１１０Ａから出力された電流検出信号Ｉｕｆと電流検出器２０１から出力された電流検出信号Ｉｗｆの２つの信号を用いて、従来方式により三相の電流信号Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを演算する。上記従来方式とは、三相の電流値の和をゼロとした演算式（Ｉｕ＋Ｉｖ＋Ｉｗ＝０）に従って、残りの一相の電流値を求める方式である。

電流切替え回路４０１は、３相／２相変換器１１２の前段に設けられ、速度比較演算器５０１の比較結果に応じて理想三相電流演算器１１１の出力信号と三相電流演算器３０１の出力信号の切替えを行う。

速度比較演算器５０１は、一次周波数角発生器１０４から発生された一次周波数角（電気角）θｅを用いて現在の運転速度を検出する。

このような構成において、電流検出器１１０Ａにて検出されたＩ相の電流値（電流検出信号Ｉｕｆ）が理想三相電流演算器１１１に与えられると共に、三相電流演算器３０１に与えられる。

また、その一方で、電流検出器２０１にて検出されたＷ相の電流値（電流検出信号Ｉｗｆ）が三相電流演算器３０１に与えられる。この三相電流演算器３０１において、実電流である２つの電流検出信号ＩｕｆとＩｗｆを用いて三相の電流信号Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが生成される。

ここで、速度比較演算器５０１にて検出された現在の運転速度が所定速度以内であれば、電流切替え回路４０１は、三相電流演算器３０１の出力信号（電流信号Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）を選択して３相／２相変換器１１２に与える。これにより、三相電流演算器３０１の出力信号を用いたフィードバック制御によりモータ１０９が駆動されることになる。このように、低速時に実電流値を用いた制御を行うのは、乗りかごの位置決め制御のために、より正確な制御が要求されるからである。

一方、所定速度を超えていれば、電流切替え回路４０１は、理想三相電流演算器１１１の出力信号（電流信号Ｉｕｉ，Ｉｖｉ，Ｉｗｉ）を選択して３相／２相変換器１１２に与える。理想三相電流演算器１１１では、上記第１の実施形態と同様に、一次周波数角（電気角）θｅと電流検出信号Ｉｕｆとに基づいて三相分の理想電流信号Ｉｕｉ，Ｉｖｉ，Ｉｗｉを演算する。この理想電流信号Ｉｕｉ，Ｉｖｉ，Ｉｗｉをフィードバック制御することで、上述したように三相不均衡によるトルクリプルを防いで、モータ１０９を安定して駆動することができる。

このように、第５の実施形態によれば、上記第１の実施形態の効果に加え、運転速度に応じて実電流値と理想電流値を切り替えてフィードバック制御することで、運転速度の全域を理想電流値だけに頼ることのない信頼性の高いエレベータを提供できる。

（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。
第６の実施形態では、上記第１の実施形態の構成に、従来方式の電流演算器を加えて、運転モードに応じて理想演算器（理想三相電流演算器）の出力信号と上記従来方式の電流演算器の出力信号を切り替えてフィードバック制御するようにしたものである。

図７は本発明の第６の実施形態に係るエレベータの制御装置の構成を示すブロック図である。なお、上記第１の実施形態における図１の構成と同じ部分には同一符号を付して、その説明を省略するものとする。

図７において、図１の構成と異なる点は、電流検出器２０１、三相電流演算器３０１、電流切替え回路４０１、通常運転／点検運転切替え部６０１が追加されていることである。

電流検出器２０１は、電流検出器１１０Ａが設置されている相（ここではＵ相）を除く、残りの二相のうちの任意の一相（ここではＷ相）に設けられ、そこに流れる電流値を検出して、その電流検出信号Ｉｗｆを三相電流演算器３０１に出力する。

三相電流演算器３０１は、電流検出器１１０Ａから出力された電流検出信号Ｉｕｆと電流検出器２０１から出力された電流検出信号Ｉｗｆの２つの信号を用いて、従来方式により三相の電流信号Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを演算する。上記従来方式とは、三相の電流値の和をゼロとした演算式（Ｉｕ＋Ｉｖ＋Ｉｗ＝０）に従って、残りの一相の電流値を求める方式である。

電流切替え回路４０１は、３相／２相変換器１１２の前段に設けられ、通常運転／点検運転切替え部６０１からの切替え信号により理想三相電流演算器１１１の出力信号と三相電流演算器３０１の出力信号の切替えを行う。

通常運転／点検運転切替え部６０１は、例えばスイッチ等の操作手段からなり、通常の運転モードと点検運転モードの切替えを行う。通常の運転モードとは、乗りかごに乗客を乗せて定格速度にて各階を移動する運転モードである。これに対し、点検運転モードとは、保守員が保守点検するための運転モードであり、定格速度以下で乗りかごを低速運転して各種機器類の点検を行う。

このような構成において、電流検出器１１０Ａにて検出されたＩ相の電流値（電流検出信号Ｉｕｆ）が理想三相電流演算器１１１に与えられると共に、三相電流演算器３０１に与えられる。

また、その一方で、電流検出器２０１にて検出されたＷ相の電流値（電流検出信号Ｉｗｆ）が三相電流演算器３０１に与えられる。この三相電流演算器３０１において、実電流である２つの電流検出信号ＩｕｆとＩｗｆを用いて三相の電流信号Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが生成される。

ここで、通常運転／点検運転切替え部６０１によって通常の運転モードに切り替えられている場合には、電流切替え回路４０１は、理想三相電流演算器１１１の出力信号（理想電流信号Ｉｕｉ，Ｉｖｉ，Ｉｗｉ）を選択して３相／２相変換器１１２に与える。

理想三相電流演算器１１１では、上記第１の実施形態と同様に、一次周波数角（電気角）θｅと電流検出信号Ｉｕｆとに基づいて三相分の理想電流信号Ｉｕｉ，Ｉｖｉ，Ｉｗｉを演算する。この理想電流信号Ｉｕｉ，Ｉｖｉ，Ｉｗｉをフィードバック制御することで、上述したように三相不均衡によるトルクリプルを防いで、モータ１０９を安定して駆動することができる。

一方、通常運転／点検運転切替え部６０１によって点検運転モードに切り替えられている場合には、電流切替え回路４０１は、三相電流演算器３０１の出力信号（電流信号Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）を選択して３相／２相変換器１１２に与える。これにより、三相電流演算器３０１の出力信号を用いたフィードバック制御によりモータ１０９が駆動されることになる。このように、点検運転時に実電流を用いた制御を行うのは、正確な電流値を用いた制御により、各種機器を点検する必要があるからである。一方、通常運転時には、エレベータの乗り心地を優先するために理想電流値を用いる。

このように、第６の実施形態によれば、上記第１の実施形態の効果に加え、運転モードに応じて実電流値と理想電流値を切り替えてフィードバック制御することで、点検運転時には実電流値を用いた制御により正確な点検を行うことができ、通常運転時には理想電流値を用いた制御によりエレベータの乗り心地を向上させることができる。

なお、上記各実施形態において、モータ１０９のＵ相に電流検出器１１０Ａを設けて、その電流検出器１１０Ａにて検出された電流値を理想三相電流演算器１１１に用いる構成としたが、電流検出器１１０ＡをＶ相またはＷ相に設けて構成することでも良く、その場合でも同様の効果を得ることができる。

また、電流検出器２０１に用いる電流検出器２０１についても同様であり、電流検出器１１０Ａの設置相を除く、残りの二相であれば、そのどちらに設けても良い。

要するに、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の形態を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を省略してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

図１は本発明の第１の実施形態に係るエレベータの制御装置の構成を示すブロック図である。 図２は同実施形態における理想演算を説明するための交流波形を示す図である。 図３は本発明の第２の実施形態に係るエレベータの制御装置の構成を示すブロック図である。 図４は本発明の第３の実施形態に係るエレベータの制御装置の構成を示すブロック図である。 図５は本発明の第４の実施形態に係るエレベータの制御装置の構成を示すブロック図である。 図６は本発明の第５の実施形態に係るエレベータの制御装置の構成を示すブロック図である。 図７は本発明の第６の実施形態に係るエレベータの制御装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０１…電流基準発生器、１０２Ａ，１０２Ｂ…減算器、１０３Ａ，１０３Ｂ…ＰＩコントローラ、１０４…一次周波数角発生器、１０５…逆ｄｑ変換器、１０６…２相／３相変換器、１０７…ＰＷＭ（パルス幅変調）回路、１０８…インバータ、１０９…モータ、１１０Ａ…電流検出器、１１１…理想三相電流演算器、１１２…理想三相電流演算器、１１３…ｄｑ変換器、２０１…電流検出器、２０２…異常検出回路、２０３…制御装置、３０１…三相電流演算器、３０２…電流比較回路、４０１…電流切替え回路、５０１…速度比較演算器、６０１…通常運転／点検運転切替え部。

Claims (4)

1. 三相交流電動機を備えたエレベータの制御装置において、
   上記三相交流電動機の三相のうちの任意の一相の電流値を検出する第１の電流検出手段と、
   上記三相交流電動機の一次周波数角を発生する一次周波数角発生手段と、
   上記第１の電流検出手段によって検出された電流値と上記一次周波数角発生手段から発生された一次周波数角を用いて、理想的な交流波形を有する三相の電流値を演算する第１の電流演算手段と、
   この第１の電流演算手段によって得られた三相の電流値に基づいて上記三相交流電動機を駆動する駆御手段と、
   上記第１の電流検出手段が設けられていない残りの二相のうちのどちらか一方の電流を検出する第２の電流検出手段と、
   上記第１の電流検出手段によって検出された電流値と上記第２の電流検出手段によって検出された電流値から所定の演算式に従って三相の電流値を演算する第２の電流演算手段と、
   上記第１の電流演算手段によって得られた三相の電流値と上記第２の電流演算手段によって得られた三相の電流値とを比較する電流比較手段と、
   この電流比較手段によって所定値以上の誤差が検出された場合に所定の保護動作を行う制御手段と
   を具備したことを特徴とするエレベータの制御装置。
2. 三相交流電動機を備えたエレベータの制御装置において、
   上記三相交流電動機の三相のうちの任意の一相の電流値を検出する第１の電流検出手段と、
   上記三相交流電動機の一次周波数角を発生する一次周波数角発生手段と、
   上記第１の電流検出手段によって検出された電流値と上記一次周波数角発生手段から発生された一次周波数角を用いて、理想的な交流波形を有する三相の電流値を演算する第１の電流演算手段と、
   この第１の電流演算手段によって得られた三相の電流値に基づいて上記三相交流電動機を駆動する駆御手段と、
   上記第１の電流検出手段が設けられていない残りの二相のうちのどちらか一方の電流を検出する第２の電流検出手段と、
   上記第１の電流検出手段によって検出された電流値と上記第２の電流検出手段によって検出された電流値から所定の演算式に従って三相の電流値を演算する第２の電流演算手段と、
   上記第１の電流演算手段によって得られた三相の電流値と上記第２の電流演算手段によって得られた三相の電流値とを比較する電流比較手段と、
   この電流比較手段によって所定値以上の誤差が検出された場合に、上記第２の電流演算手段によって得られた三相の電流値を上記駆動手段に与える電流切替え手段と
   を具備したことを特徴とするエレベータの制御装置。
3. 三相交流電動機を備えたエレベータの制御装置において、
   上記三相交流電動機の三相のうちの任意の一相の電流値を検出する第１の電流検出手段と、
   上記三相交流電動機の一次周波数角を発生する一次周波数角発生手段と、
   上記第１の電流検出手段によって検出された電流値と上記一次周波数角発生手段から発生された一次周波数角を用いて、理想的な交流波形を有する三相の電流値を演算する第１の電流演算手段と、
   この第１の電流演算手段によって得られた三相の電流値に基づいて上記三相交流電動機を駆動する駆御手段と、
   上記第１の電流検出手段が設けられていない残りの二相のうちのどちらか一方の電流を検出する第２の電流検出手段と、
   上記第１の電流検出手段によって検出された電流値と上記第２の電流検出手段によって検出された電流値から所定の演算式に従って三相の電流値を演算する第２の電流演算手段と、
   上記一次周波数角発生手段から発生された一次周波数角を用いて現在の運転速度を検出する速度比較手段と、
   この速度比較手段によって検出された運転速度が所定速度以内の場合には上記第２の電流演算手段によって得られた三相の電流値を上記駆動手段に与え、上記所定速度を超える場合には上記第１の電流演算手段によって得られた三相の電流値を上記駆動手段に与える電流切替え手段と
   を具備したことを特徴とするエレベータの制御装置。
4. 三相交流電動機を備えたエレベータの制御装置において、
   上記三相交流電動機の三相のうちの任意の一相の電流値を検出する第１の電流検出手段と、
   上記三相交流電動機の一次周波数角を発生する一次周波数角発生手段と、
   上記第１の電流検出手段によって検出された電流値と上記一次周波数角発生手段から発生された一次周波数角を用いて、理想的な交流波形を有する三相の電流値を演算する第１の電流演算手段と、
   この第１の電流演算手段によって得られた三相の電流値に基づいて上記三相交流電動機を駆動する駆御手段と、
   上記第１の電流検出手段が設けられていない残りの二相のうちのどちらか一方の電流を検出する第２の電流検出手段と、
   上記第１の電流検出手段によって検出された電流値と上記第２の電流検出手段によって検出された電流値から所定の演算式に従って三相の電流値を演算する第２の電流演算手段と、
   通常運転モードと点検運転モードを切り替える運転切替え手段と、
   この運転切替え手段によって上記点検運転モードに切り替えられている場合には上記第２の電流演算手段によって得られた三相の電流値を上記駆動手段に与え、上記通常運転モードは切り替えられている場合には上記第１の電流演算手段によって得られた三相の電流値を上記駆動手段に与える電流切替え手段と
   を具備したことを特徴とするエレベータの制御装置。

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