JP5095223B2 - Elevator equipment - Google Patents
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この発明は、かごの積載状態に応じてかごの走行速度を可変とするエレベータ装置に関するものである。 The present invention relates to an elevator apparatus that can change the traveling speed of a car in accordance with the loading state of the car.
従来のエレベータ制御装置では、かごの積載量に応じて、モータ及びそれを駆動する電気機器の駆動範囲内で、かごの一定速走行時の速度及び加減速走行時の加減速度が変化される。これにより、モータの余力が活用され、かごの運行効率が向上される(例えば、特許文献1参照)。 In a conventional elevator control device, the speed at the time of traveling at a constant speed and the acceleration / deceleration speed at the time of acceleration / deceleration traveling are changed within the driving range of the motor and the electric equipment that drives the motor according to the load amount of the car. Thereby, the remaining power of a motor is utilized and the operation efficiency of a cage | basket | car is improved (for example, refer patent document 1).
しかし、従来のエレベータ制御装置では、秤装置により検出されたかごの積載量に基づいて速度パターンが変更されるため、秤装置の検出誤差や走行時のロスが大きい場合、モータやインバータなどの駆動機器の負担が大きくなることがあった。また、秤装置の誤差や走行時のロスを予め見込んで速度パターンの演算を行うようにすると、実際の誤差やロスが少ない場合に、本来発揮できる速度よりも遅い速度でかごが走行され、駆動機器の能力を十分に発揮させることができなくなる。 However, in the conventional elevator control device, the speed pattern is changed based on the load of the car detected by the weighing device. Therefore, if the detection error of the weighing device or the loss during running is large, the motor or inverter is driven. The burden on the equipment sometimes increased. Also, if the error of the scale device and loss during running are estimated in advance and the speed pattern is calculated, when the actual error or loss is small, the car will run at a speed slower than the speed that can be demonstrated and driven. The ability of the device cannot be fully exerted.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、駆動機器が過負荷状態となるのを防止しつつ、より高効率でかごを運転することができるエレベータ装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an elevator apparatus capable of operating a car with higher efficiency while preventing a driving device from being overloaded. With the goal.
この発明によるエレベータ装置は、駆動シーブと、駆動シーブを回転させるモータと、モータを駆動するモータ駆動部とを有する駆動手段、駆動シーブに巻き掛けられた懸架手段、懸架手段により懸架され、駆動手段により昇降されるかご及び釣合おもり、及びモータ駆動部を制御する制御手段を備え、制御手段は、かごの走行中に、駆動手段内の少なくとも1つの機器の負荷を監視するとともに、負荷の状態に応じてかごの走行速度に関する制御指令を生成しモータ駆動部に出力する。 The elevator apparatus according to the present invention includes a drive means having a drive sheave, a motor for rotating the drive sheave, and a motor drive unit for driving the motor, a suspension means wound around the drive sheave, and suspended by the suspension means. And a control means for controlling the motor driven by the car and the counterweight, and the control means monitors the load of at least one device in the drive means while the car is running, and the state of the load. In response to this, a control command relating to the traveling speed of the car is generated and output to the motor drive unit.
以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1によるエレベータ装置を示す構成図である。かご1及び釣合おもり2は、巻上機3により昇降路内を昇降される。巻上機3は、モータ4、モータ4により回転される駆動シーブ5、モータ4の回転速度と磁極位置とを検出するための速度検出器6、及び駆動シーブ5の回転を制動するブレーキ(図示せず)を有している。速度検出器6としては、例えばエンコーダ又はレゾルバ等が用いられている。Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 is a block diagram showing an elevator apparatus according to
駆動シーブ5には、かご1及び釣合おもり2を吊り下げる懸架手段としての複数本(図では1本のみ示す)の主索7が巻き掛けられている。なお、懸架手段としては、例えば通常のロープ、又はベルト状のロープ等を用いることができる。
A plurality of main ropes 7 (only one is shown in the figure) as suspension means for suspending the
モータ4には、コンバータ8及びインバータ9を介して電源10からの電力が供給される。コンバータ8は、電源10からの交流電圧を直流電圧に変換する。インバータ9は、コンバータ8で生成される直流電圧から任意の電圧、周波数の交流電流を作り出す。また、インバータ9は、直流電圧をスイッチングすることにより交流電流を作り出す。
Electric power from the
コンバータ8とインバータ9との間には、コンバータ8からの直流出力を平滑する平滑コンデンサ11が接続されている。平滑コンデンサ11には、回生抵抗12及び回生スイッチ13が並列に接続されている。インバータ9からモータ4に供給される電流の値は、電流検出器14により検出される。
A
回生抵抗12は、巻上機3の回生運転時に回生される電力を熱として消費する。このため、平滑コンデンサ11の電圧が基準値を超えると、回生スイッチ13がONとなり、回生抵抗12に電流が流れるようになっている。
The
また、回生スイッチ13がONのときには、回生抵抗12に電流が流れ、平滑コンデンサ11の電圧が低下していく。そして、平滑コンデンサ11の電圧が所定値を下回ると、回生スイッチ13がOFFとなり、回生抵抗12への通電が停止され、平滑コンデンサ11の電圧の低下が停止される。
When the
このように、平滑コンデンサ11の電圧に応じて回生スイッチ13をON/OFFすることにより、インバータ9への直流入力電圧が規定の範囲内に制御される。なお、回生スイッチ13としては、例えば半導体スイッチを用いることができる。
In this way, the DC input voltage to the
モータ4を駆動するモータ駆動部15は、コンバータ8、インバータ9、平滑コンデンサ11、回生抵抗12、回生スイッチ13、及びインバータ9に入力する電流を開閉する遮断機(図示せず)を有している。また、かご1及び釣合おもり2を昇降させる駆動手段16は、巻上機3及びモータ駆動部15を有している。
The
インバータ9は、制御手段17によって制御される。制御手段17は、速度指令生成部18、速度制御部19及び電流制御部20を有している。速度指令生成部18は、乗場又はかご1内からの呼び登録に応じて、かご1の速度指令、即ち巻上機3に対する速度指令を生成する。
The
速度制御部19は、速度指令生成部18で生成された速度指令と、速度検出器6からの情報とに基づいて、モータ4の回転速度を速度指令の値に一致させるようにトルク値を演算しトルク指令を生成する。
Based on the speed command generated by the speed
電流制御部20は、電流検出器14からの電流検出信号と、速度制御部19からのトルク指令とに基づいて、インバータ9を制御する。具体的には、電流制御部20は、速度制御部19からのトルク指令を電流指令値に換算し、電流検出器14により検出される電流値が電流指令値に一致するように、インバータ9を駆動する信号を出力する。
The
電流制御部20によるインバータ9の電流制御には、ベクトル制御が用いられる。即ち、電流制御部20は、トルク指令から換算された電流指令値と、電流検出器14により検出されたモータ4の電流値及び速度検出器6により検出された磁極位置(回転位置)とに応じて、インバータ9が出力すべき電圧値を演算し、インバータ9に内蔵されたトランジスタに対してON/OFFのスイッチングパターンを出力する。
Vector control is used for current control of the
制御手段17は、演算処理部(CPU)、記憶部(ROM、RAM及びハードディスク等)及び信号入出力部を持ったコンピュータにより構成されている。即ち、速度指令生成部18、速度制御部19及び電流制御部20の機能は、コンピュータにより実現される。
The control means 17 is constituted by a computer having an arithmetic processing unit (CPU), a storage unit (ROM, RAM, hard disk, etc.) and a signal input / output unit. That is, the functions of the speed
ここで、制御手段17は、駆動手段16の許容範囲内で、かご1の最高速度や加速度をできるだけ上げ、かご1の走行時間を短縮するように速度指令を生成する。このため、制御手段17は、かご1の走行中に、駆動手段16内の少なくとも1つの機器の負荷を監視するとともに、監視している負荷に基づいてかご1の走行速度に関する制御指令を即時的に(リアルタイムで)生成する。また、制御手段17は、かご1の走行開始時に、監視している負荷が予め設定された閾値に達するまでかご1の走行速度を上昇させる。なお、走行速度に関する制御指令とは、例えばかご1の速度指令、巻上機3に対する速度指令等、かご1の速度を変更させる指令を意味するものである。
Here, the control means 17 generates a speed command so that the maximum speed and acceleration of the
かご1の走行速度は、緩衝器、ブレーキ、非常止め装置及び調速機(いずれも図示せず)等の安全機器の性能により規定される上限値(Vmax)に制限される。従って、制御手段17が監視している負荷が閾値に達しなければ、かご1の速度はVmaxで一定速走行に移行される。
The traveling speed of the
実施の形態1における速度指令生成部18は、駆動機器の負荷として、例えばモータ4の電流値、即ち電流検出器14により検出される電流値を監視する。そして、速度指令生成部18は、かご1の加速走行中にモータ4の電流値が予め設定された閾値に達すると、かご1を一定速で走行させるように制御指令を生成する。
The
図2は図1の速度指令生成部18による速度制限判定動作を示すフローチャートである。速度指令生成部18は、かご1が走行中であるかどうかを判定し(ステップS1)、走行中であれば、監視している機器の負荷が閾値に達したかどうかを判定する(ステップS2)。かご1が走行中でない場合、及び負荷が閾値に達していない場合には、速度制限は解除される(ステップS3)。かご1の走行中に負荷が閾値に達すると、かご1の走行速度がVmaxよりも低い速度に制限される。速度指令生成部18は、このような速度制限判定動作を所定の周期で繰り返し実行する。
FIG. 2 is a flowchart showing the speed limit determination operation by the
図3は図1の速度指令生成部18による速度制限を受けない場合のかご1の走行速度、加速度、走行モード及び速度制限状態の時間変化を示すグラフ、図4は図1の速度指令生成部18による速度制限を受けた場合のかご1の走行速度、加速度、走行モード及び速度制限状態の時間変化を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing changes over time in the traveling speed, acceleration, traveling mode, and speed limit state of the
図3及び図4において、MODE1は、起動指令の入力がなく、かつ速度指令=0の状態(停止状態)である。MODE2は、加速度>0かつ加加速度>0の状態である。MODE3は、加速度>0かつ加加速度=0の状態である。MODE4は、加速度>0かつ加加速度<0の状態である。MODE5は、一定速度の状態である。MODE6は、加速度<0かつ加加速度<0の状態である。MODE7は、加速度<0かつ加加速度=0の状態である。MODE8は、加速度<0かつ加加速度>0の状態である。また、MODE7における加速度は、予め設定された最大減速度αdである。
3 and 4, MODE1 is a state (stop state) where no start command is input and speed command = 0. MODE2 is a state where acceleration> 0 and jerk> 0. MODE3 is a state where acceleration> 0 and jerk = 0.
MODE3における加速中に機器の負荷が閾値に達しなければ、図3に示すように、予め設定された速度VaでMODE4(加速丸め)に移行され、その後、速度Vmaxでの一定速走行(MODE5)に移行される。
If the load of the device does not reach the threshold during acceleration in
一方、MODE3における加速中に機器の負荷が閾値に達すると、図4に示すように、その時点でMODE4(加速丸め)に移行され、その後、速度Vmaxよりも低い速度での一定速走行(MODE5)に移行される。
On the other hand, when the load of the device reaches a threshold value during acceleration in
次に、図5は図1の速度指令生成部18によるモード切換動作を示すフローチャートである。速度指令生成部18は、図5に示すようなモード切換動作を所定の周期(かご1の走行時間よりも十分短い時間:例えば50msec)で繰り返し実行する。モード切換動作では、まず制御手段17に起動指令が入力されたか否かを判定する(ステップS11)。起動指令が入力されていない場合には、加速度α=0、速度V=0、MODE=1に設定する(ステップS12)。この後、速度指令生成部18は、加速度α=0及び速度V=0を式(1)に代入することにより速度指令Vcを算出する(ステップS13)。
Next, FIG. 5 is a flowchart showing the mode switching operation by the
Vc=V+α・ts ・・・(1) Vc = V + α · ts (1)
この後、速度指令生成部18は、算出した速度指令Vcを速度制御部19へ出力し(ステップS14)、その周期の演算を終了する。
Thereafter, the
起動指令の入力があった場合、速度指令生成部18は、MODE=1か否かを判定する(ステップS15)。MODE=1である場合には、起動指令入力後の最初の演算となるので、MODE=2に設定する。また、このとき、加速度αを式(2)により設定するとともに、MODE=3からMODE=4へ移行するときの遷移速度Vaを式(3)により設定する(ステップS16)。
When a start command is input, the
α=α+j・ts ・・・(2)
Va=Vmax−α2/(2・j) ・・・(3)α = α + j · ts (2)
Va = Vmax−α 2 / (2 · j) (3)
ここで、jは加加速度、Vmaxは速度指令における最高速度、tsは演算周期である。また、式(2)の右辺のαには、前回演算の加速度αを代入する。 Here, j is the jerk, Vmax is the maximum speed in the speed command, and ts is the calculation cycle. Also, the acceleration α of the previous calculation is substituted for α on the right side of the equation (2).
この後、速度指令生成部18は、式(1)を実行する(ステップS13)。このとき、式(1)の右辺の速度Vには前回演算の速度指令Vcを代入し、加速度αには、式(2)で求めた加速度αを代入する。これにより、新たな速度指令Vcが算出される。この後、速度指令生成部18は、算出した速度指令Vcを速度制御部19へ出力し(ステップS14)、その周期の演算を終了する。
Thereafter, the speed
次に、MODE=1でない場合、速度指令生成部18は、MODE=2であるか否かを判定する(ステップS17)。MODE=2である場合には、速度指令生成部18は、加速度αが最大加速度αaに達したか否かを判定する(ステップS18)。最大加速度αaに達していなければ、加速度αを式(2)により設定するとともに、遷移速度Vaを式(3)により設定する。そして、MODE=2を維持する(ステップS16)。
Next, when MODE = 1 is not satisfied, the
これに対して、加速度αが最大加速度αaに達した場合、加速度α及び遷移速度Vaを維持したまま、MODE=3に移行する(ステップS19)。 On the other hand, when the acceleration α reaches the maximum acceleration αa, the mode shifts to MODE = 3 while maintaining the acceleration α and the transition speed Va (step S19).
この後、速度指令生成部18は、その演算周期における速度指令Vcを算出し(ステップS13)、その速度指令Vcを速度制御部19へ出力して(ステップS14)、その周期の演算を終了する。
Thereafter, the
次に、MODE=2でない場合、速度指令生成部18は、MODE=3であるか否かを判定する(ステップS20)。MODE=3である場合には、速度指令生成部18は、速度指令Vcが遷移速度Vaであるか否か、及び駆動手段16内の機器の負荷が閾値に達したことによる速度制限が必要か否かを判定する(ステップS21)。遷移速度Vaに達しておらず、かつ速度制限が不要である場合には、加速度α及び遷移速度Vaを維持し、MODE=3を維持する(ステップS19)。また、遷移速度Vaに達した場合、及び速度制限が必要である場合には、加速度αを式(4)により設定し、MODE=4に移行する(ステップS22)。なお、式(4)の右辺の加速度αには、前回演算の加速度αを代入する。
Next, when it is not MODE = 2, the
α=α−j・ts ・・・(4) α = α−j · ts (4)
この後、速度指令生成部18は、その演算周期における速度指令Vcを算出し(ステップS13)、その速度指令Vcを速度制御部19へ出力して(ステップS14)、その周期の演算を終了する。
Thereafter, the
次に、MODE=3でない場合、速度指令生成部18は、MODE=4であるか否かを判定する(ステップS23)。MODE=4である場合には、速度指令生成部18は、加速度αが0に達したか否かを判定する(ステップS24)。加速度αが0に達していない場合には、加速度αを式(4)により設定し、MODE=4を維持する(ステップS22)。また、加速度αが0に達した場合には、加速度αを0に設定し、MODE=5に移行する(ステップS25)。
Next, when MODE = 3 is not satisfied, the
この後、速度指令生成部18は、その演算周期における速度指令Vcを算出し(ステップS13)、その速度指令Vcを速度制御部19へ出力して(ステップS14)、その周期の演算を終了する。
Thereafter, the
次に、MODE=4でない場合、速度指令生成部18は、MODE=5であるか否かを判定する(ステップS26)。MODE=5である場合には、速度指令生成部18は、かご2が減速開始位置に達したか否かを判定する(ステップS27)。減速開始位置に達していない場合には、加速度αを0のままとし、MODE=5を維持する(ステップS25)。また、減速開始位置に達している場合には、加速度αを式(4)により設定し、MODE=6に移行する(ステップS28)。
Next, when MODE = 4 is not true, the
この後、速度指令生成部18は、その演算周期における速度指令Vcを算出し(ステップS13)、その速度指令Vcを速度制御部19へ出力して(ステップS14)、その周期の演算を終了する。
Thereafter, the
次に、MODE=5でない場合、速度指令生成部18は、MODE=6であるか否かを判定する(ステップS29)。MODE=6である場合には、速度指令生成部18は、加速度αが予め設定された最大減速度αdに達したか否かを判定する(ステップS30)。最大減速度αdに達していない場合には、加速度αを式(4)により設定し、MODE=6を維持する(ステップS28)。また、最大減速度αdに達した場合には、加速度αを最大減速度αdに設定し、MODE=7に設定する(ステップS31)。
Next, if it is not MODE = 5, the
この後、速度指令生成部18は、その演算周期における速度指令Vcを算出し(ステップS13)、その速度指令Vcを速度制御部19へ出力して(ステップS14)、その周期の演算を終了する。
Thereafter, the
次に、MODE=6でない場合、速度指令生成部18は、MODE=7であるか否かを判定する(ステップS32)。MODE=7である場合には、速度指令生成部18は、かご2が着床開始位置に達したか否かを判定する(ステップS33)。着床開始位置に達していない場合には、加速度αを最大減速度αdのままとし、MODE=7を維持する(ステップS31)。
Next, when MODE = 6 is not true, the
この後、速度指令生成部18は、その演算周期における速度指令Vcを算出し(ステップS13)、その速度指令Vcを速度制御部19へ出力して(ステップS14)、その周期の演算を終了する。
Thereafter, the
また、着床開始位置に達した場合には、速度指令生成部18は、かご2の着床位置までの距離に基づいて、速度指令Vcを算出し、MODE=8に移行する(ステップS34)。この後、速度指令生成部18は、算出した速度指令Vcを速度制御部19へ出力し(ステップS14)、その周期の演算を終了する。
When the landing start position is reached, the
図6は図5のモード切換動作によりかご1を走行させた場合の駆動手段16の機器の負荷状態及びかご速度の時間変化を示すグラフである。閾値Aは、機器の負荷の許容値Bよりも低い値に設定される。即ち、閾値Aと許容値Bとの間には、所定のマージンが設けられている。
FIG. 6 is a graph showing the load state of the device of the driving means 16 and the time change of the car speed when the
図6に示すように、時刻t1で負荷が閾値Aに達すると、加速度が減少された後、一定速走行へと移行される。機器の負荷は、時刻t1後も上昇するが、許容値Bに達する前に減少し、許容値Bよりも低い値で安定する。 As shown in FIG. 6, when the load reaches the threshold value A at time t1, the acceleration is reduced and then the vehicle shifts to constant speed running. The load of the device increases after time t1, but decreases before reaching the allowable value B, and stabilizes at a value lower than the allowable value B.
このようなエレベータ装置では、かご内負荷に応じて走行開始時に速度パターンを生成するのではなく、かご1の走行中に、駆動手段16内の少なくとも1つの機器の負荷を監視するとともに、負荷の状態に応じてかご1の走行速度に関する制御指令を生成しモータ駆動部15に出力するので、駆動機器が過負荷状態となるのを防止しつつ、より高効率でかご1を運転することができる。
In such an elevator apparatus, the speed pattern is not generated at the start of traveling according to the load in the car, but the load of at least one device in the driving means 16 is monitored while the
また、制御手段17は、かご1の走行開始後、かご1の走行速度を連続して上昇させ、監視している負荷が閾値に達するとかご1の加速度を減少させるので、かご1の運転効率をさらに向上させることができる。
さらに、制御手段17は、かご1の走行開始後、かご1の加速度が所定の加速度に達するまで、所定の加加速度で加速度を上昇させるので、かご1の運転効率をさらに向上させることができる。
さらにまた、制御手段17は、かご1の加速走行中に負荷が閾値に達すると、かご1を一定速で走行させるように制御指令を生成するので、駆動機器が過負荷状態となるのをより確実に防止することができる。Further, the control means 17 continuously increases the traveling speed of the
Furthermore, since the control means 17 increases the acceleration with a predetermined jerk until the acceleration of the
Furthermore, when the load reaches a threshold value during acceleration running of the
実施の形態2.
次に、図7はこの発明の実施の形態2によるエレベータ装置における駆動手段の機器の負荷状態及びかご速度の時間変化を示すグラフであり、装置の全体構成は実施の形態1(図1)と同様である。閾値A’は、機器の負荷の許容値Bよりも低い値に設定される。即ち、閾値A’と許容値Bとの間には、所定のマージンが設けられている。
Next, FIG. 7 is a graph showing the time change of the load state and the car speed of the drive means of the driving means in the elevator apparatus according to
実施の形態2では、制御手段17は、かご1の加速走行中に負荷が閾値A’に達すると、負荷が閾値A’に保たれるように制御指令、即ち速度指令を生成する。図7では、時刻t2で負荷が閾値A’に達しているが、その後もかご速度は緩やかに上昇している。他の構成及び制御方法は、実施の形態1と同様である。
In the second embodiment, the control means 17 generates a control command, that is, a speed command so that the load is maintained at the threshold value A ′ when the load reaches the threshold value A ′ during the acceleration traveling of the
このようなエレベータ装置では、駆動手段16の機器の負荷が閾値A’に達すると、負荷が閾値A’に沿うように速度指令が生成されるので、閾値A’を許容値Bに近い値に設定することができる。従って、運転効率をさらに向上させることができる。 In such an elevator apparatus, when the load of the device of the driving means 16 reaches the threshold value A ′, a speed command is generated so that the load follows the threshold value A ′, so that the threshold value A ′ is close to the allowable value B. Can be set. Therefore, driving efficiency can be further improved.
なお、上記の例では、制御手段17により監視する機器の負荷として、モータ電流を挙げたが、これに限定されないのは勿論である。 In the above example, the motor current is exemplified as the load of the device monitored by the control means 17, but it is needless to say that the present invention is not limited to this.
例えば、制御手段により監視する負荷は、モータ電圧やモータ温度であってもよい。モータ電圧は、モータに設けた電圧検出器によって検出することができる。また、モータ電圧の検出値の代わりに、制御手段内で生成されるインバータに対する電圧指令値を用いてもよい。さらに、モータ温度は、モータに設けた温度検出器によって検出することができる。また、モータ温度は、モータ電流を積算した値から推定することもできる。 For example, the load monitored by the control means may be a motor voltage or a motor temperature. The motor voltage can be detected by a voltage detector provided in the motor. Moreover, you may use the voltage command value with respect to the inverter produced | generated within a control means instead of the detected value of a motor voltage. Furthermore, the motor temperature can be detected by a temperature detector provided in the motor. The motor temperature can also be estimated from a value obtained by integrating the motor current.
また、制御手段により監視する負荷は、インバータの電流、温度、スイッチングデューティ及び出力電圧であってもよい。インバータ電流は、インバータに設けた電流検出器によって検出することができる。また、インバータ温度は、インバータに設けた温度検出器によって検出することができる。さらに、インバータ温度は、インバータ電流を積算した値から推定することもできる。さらにまた、インバータのスイッチングデューティは、制御手段内で生成されるインバータに対する電圧指令値から求めることができる。また、インバータの出力電圧は、インバータに設けた電圧検出器によって検出することができる。さらに、検出値の変わりに、制御手段内で生成されるインバータに対する電圧指令値を用いてもよい。 The load monitored by the control means may be the inverter current, temperature, switching duty, and output voltage. The inverter current can be detected by a current detector provided in the inverter. The inverter temperature can be detected by a temperature detector provided in the inverter. Further, the inverter temperature can be estimated from a value obtained by integrating the inverter current. Furthermore, the switching duty of the inverter can be obtained from the voltage command value for the inverter generated in the control means. The output voltage of the inverter can be detected by a voltage detector provided in the inverter. Furthermore, instead of the detected value, a voltage command value for the inverter generated in the control means may be used.
さらに、制御手段により監視する負荷は、モータに供給される電流を直交座標系に変換して得たd軸電流及びq軸電流の少なくともいずれか一方であってもよい。
さらにまた、制御手段により監視する負荷は、インバータを制御するために生成された直交座標系のd軸電流指令及びq軸電流指令の少なくともいずれか一方であってもよい。Furthermore, the load monitored by the control means may be at least one of a d-axis current and a q-axis current obtained by converting the current supplied to the motor into an orthogonal coordinate system.
Furthermore, the load monitored by the control means may be at least one of a d-axis current command and a q-axis current command in an orthogonal coordinate system generated to control the inverter.
また、制御手段により監視する負荷は、インバータからモータに供給される電力であってもよい。このような電力は、q軸電流(又はq軸電流指令)×かご速度(又は速度指令値)により求めることができる。また、電力は、電流測定値(又は電流指令値)×速度測定値(又は速度指令値)により求めることができる。また、電力は、電流測定値(又は電流指令値)×電圧測定値(又は電圧指令値)によっても求めることができる。 The load monitored by the control means may be electric power supplied from the inverter to the motor. Such electric power can be obtained by q-axis current (or q-axis current command) × car speed (or speed command value). Moreover, electric power can be calculated | required by current measurement value (or current command value) x speed measurement value (or speed command value). The power can also be obtained by current measurement value (or current command value) × voltage measurement value (or voltage command value).
さらに、制御手段により監視する負荷は、回生抵抗の温度であってもよい。回生抵抗の温度は、回生抵抗に設けた温度検出器によって検出することができる。また、回生抵抗の温度は、回生スイッチの状態(スイッチングデューティ)から推定することもできる。
さらにまた、制御手段により監視する負荷は、回生抵抗による回生電力であってもよい。回生電力は、回生スイッチの状態(スイッチングデューティ)から推定することができる。Furthermore, the load monitored by the control means may be the temperature of the regenerative resistor. The temperature of the regenerative resistor can be detected by a temperature detector provided in the regenerative resistor. The temperature of the regenerative resistor can also be estimated from the state of the regenerative switch (switching duty).
Furthermore, the load monitored by the control means may be regenerative electric power due to regenerative resistance. The regenerative power can be estimated from the state (switching duty) of the regenerative switch.
また、制御手段により監視する負荷は、インバータと電源との間に接続された遮断機(ブレーカ)に流れる電流であってもよい。遮断機電流は、遮断機に設けた電流検出器により検出することができる。
さらに、制御手段により監視する負荷は、コンバータからインバータに入力される直流電圧(直流母線電圧)であってもよい。インバータの入力電圧は、電圧検出器によって検出することができる。The load monitored by the control means may be a current flowing through a circuit breaker (breaker) connected between the inverter and the power source. The breaker current can be detected by a current detector provided in the breaker.
Further, the load monitored by the control means may be a DC voltage (DC bus voltage) input from the converter to the inverter. The input voltage of the inverter can be detected by a voltage detector.
さらにまた、上記の例では、機器の負荷を個別に監視したが、複数種類の負荷を組み合わせて監視し、いずれか1つの負荷が閾値に達したら加速度を減少させるようにしてもよい。また、複数種類の負荷を組み合わせて監視し、これらの組み合わせた負荷がある閾値に達したら加速度を減少させるようにしてもよい。 Furthermore, in the above example, the load on the device is individually monitored. However, a plurality of types of loads may be monitored in combination, and the acceleration may be decreased when any one of the loads reaches a threshold value. Further, a combination of a plurality of types of loads may be monitored, and the acceleration may be decreased when these combined loads reach a certain threshold value.
また、上記の例では、機器の負荷を直接的に監視したが、制御手段内で生成される指令値と実際の機器の駆動状態とを比較し、機器の負荷を間接的に推定し監視することも可能である。
例えば、図1の電流制御部20で生成された電流指令値と、電流検出器14からの信号に基づいて測定された電流測定値とを比較することにより、負荷を推定することができる。この場合、電流指令値と電流測定値との差、及び電流指令値と電流測定値との差の微分値の少なくともいずれか一方を監視し、監視している値が閾値に達したら加速度を減少させればよい。
同様に、図1の速度指令生成部18で生成された速度指令値と、速度検出器6からの信号に基づいて測定された速度測定値とを比較することにより、負荷を推定することができる。この場合、速度指令値と速度測定値との差、及び速度指令値と速度測定値との差の微分値の少なくともいずれか一方を監視し、監視している値が閾値に達したら加速度を減少させればよい。
また、かごの秤装置の値により、機器の負荷を間接的に推定し監視することも可能である。この場合でも、秤装置の誤差はあるが、走行ロスによる駆動機器の負担の増大は無い。また、予め走行ロスを見込んだ場合に比べると、駆動機器の能力を十分に発揮できるというメリットもある。In the above example, the load on the device is directly monitored. However, the command value generated in the control means is compared with the actual drive state of the device, and the load on the device is indirectly estimated and monitored. It is also possible.
For example, the load can be estimated by comparing the current command value generated by the
Similarly, the load can be estimated by comparing the speed command value generated by the speed
It is also possible to indirectly estimate and monitor the load of the equipment based on the value of the car scale device. Even in this case, although there is an error in the scale device, there is no increase in the load on the driving device due to the travel loss. In addition, there is an advantage that the capability of the driving device can be fully exhibited as compared with a case where a driving loss is anticipated in advance.
実施の形態3.
次に、この発明の実施の形態3について説明する。実施の形態3では、駆動手段16の機器の負荷として、インバータ9のスイッチングデューティが監視される。
図8はこの発明の実施の形態3によるエレベータ装置を示す構成図である。図において、制御手段17は、速度指令生成部18、速度制御部19及び電流制御部20に加えて、デューティ検出部21を有している。デューティ検出部21は、電流制御部20で生成されるインバータ9への電圧指令値に基づいて、インバータ9の負荷としてのスイッチングデューティを検出する。スイッチングデューティは、所定のサンプリング周期内におけるインバータ9のON時間の割合である。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, the switching duty of the
FIG. 8 is a block diagram showing an elevator apparatus according to
速度指令生成部18は、かご1の走行中に、デューティ検出部21で検出されたインバータ9のスイッチングデューティが予め設定された閾値に達するか否かを監視する。そして、スイッチングデューティが閾値に達すると、速度制限を実行する。他の構成及び制御方法は、実施の形態1又は2と同様である。
The
図9は図8のデューティ検出部21により検出されるスイッチングデューティの変化の一例を示す説明図である。図9において、サンプリング周期Tにおけるデューティ値Tiは、△Ti/Tで算出される。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of a change in switching duty detected by the
例えば定員乗車で上昇する場合など、かご1が力行運転する場合、走行開始から速度が増加するに従ってスイッチングデューティ値は徐々に増加する(△T1/T<△T2/T<△T3/T<△T4/T<△T5/T)。
For example, when the
このようなエレベータ装置では、かご1の走行中に、インバータ9のスイッチングデューティを監視するとともに、スイッチングデューティの状態に応じて速度指令を即時的に生成しモータ駆動部15に出力するので、駆動機器が過負荷状態となるのを防止しつつ、より高効率でかご1を運転することができる。
ここで、スイッチングデューティと母線電圧(インバータ入力電圧)との積は、モータ電圧となる。従って、母線電圧の変動が小さければ、スイッチングデューティを監視することでモータ4の電圧飽和を事前に回避することができる。In such an elevator apparatus, while the
Here, the product of the switching duty and the bus voltage (inverter input voltage) is the motor voltage. Therefore, if the bus voltage fluctuation is small, voltage saturation of the
なお、加速度や加速丸めパターンに応じてスイッチングデューティが許容値を超えないように閾値を設定してもよいし、閾値に応じて、スイッチングデューティが許容値を超えないように加速度や加速丸めパターンを設定してもよい。 The threshold may be set so that the switching duty does not exceed the allowable value according to the acceleration or acceleration rounding pattern, or the acceleration or acceleration rounding pattern may be set according to the threshold so that the switching duty does not exceed the allowable value. It may be set.
また、減速度及び減速丸めパターンを設定した後に、スイッチングデューティが許容値を超えないように閾値を設定してもよいし、閾値を設定した後にスイッチングデューティが許容値を超えないように減速度及び減速丸めパターンを設定してもよい。 Further, after setting the deceleration and the deceleration rounding pattern, a threshold may be set so that the switching duty does not exceed the allowable value, or after setting the threshold, the deceleration and the deceleration are set so that the switching duty does not exceed the allowable value. A deceleration rounding pattern may be set.
さらに、走行毎に閾値を設定し直してもよい。
さらにまた、閾値は、モータ4の力行運転時と回生運転時とで切り換えてもよい。例えば、回生抵抗12に熱的な余裕があれば、回生運転時の方が力行運転時よりも最高速度や駆動トルクを大きくすることができ、より高効率な運転を行うことができる。Furthermore, the threshold value may be reset for each run.
Furthermore, the threshold value may be switched between the power running operation and the regenerative operation of the
また、閾値と減速度及び減速丸めパターンとの間にはトレードオフの関係が存在するので、走行時間が小さくなるように閾値と減速度及び減速丸めパターンとを設定するのが好適である。 In addition, since there is a trade-off relationship between the threshold value and the deceleration / deceleration rounding pattern, it is preferable to set the threshold value, the deceleration / deceleration rounding pattern so that the traveling time is reduced.
実施の形態4.
次に、この発明の実施の形態4について説明する。実施の形態4では、駆動手段16の機器の負荷として、モータ電圧が監視される。
図10はこの発明の実施の形態4によるエレベータ装置を示す構成図である。図において、コンバータ8とインバータ9との間には、平滑コンデンサ11によって平滑化された母線電圧(直流電圧)を検出するための母線電圧検出器22が設けられている。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the fourth embodiment, the motor voltage is monitored as a load on the device of the driving
FIG. 10 is a block diagram showing an elevator apparatus according to
制御手段17は、速度指令生成部18、速度制御部19、電流制御部20及びデューティ検出部21に加えて、電圧演算部23を有している。電圧演算部23は、母線電圧検出器22からの信号に基づいて検出された母線電圧と、デューティ検出部21により検出されたスイッチングデューティとから、モータ4に印加される電圧を演算する。
The control means 17 includes a voltage calculation unit 23 in addition to the speed
速度指令生成部18は、かご1の走行中に、電圧演算部23で求められたモータ電圧が予め設定された閾値に達するか否かを監視する。そして、モータ電圧が閾値に達すると、速度制限を実行する。他の構成及び制御方法は、実施の形態3と同様である。
The
このようなエレベータ装置では、電源10の電圧変動によって母線電圧が変動した場合においても、モータ印加電圧を精度良く求めることができ、モータ4が過負荷状態となるのをより確実に防止することができる。
In such an elevator apparatus, even when the bus voltage fluctuates due to voltage fluctuations of the
実施の形態5.
次に、この発明の実施の形態5について説明する。実施の形態5では、駆動手段16の機器の負荷として、モータ電圧が監視される。
図11はこの発明の実施の形態5によるエレベータ装置を示す構成図である。図において、制御手段17は、速度指令生成部18、速度制御部19及び電流制御部20に加えて、電圧演算部24を有している。電圧演算部24は、速度検出器6及び電流検出器14からの信号に基づいて、モータ4に印加される電圧を演算する。一般に、モータ電圧は、電流値と回転速度と磁極位置とから演算により求めることができる。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In the fifth embodiment, the motor voltage is monitored as a load on the device of the driving
FIG. 11 is a block diagram showing an elevator apparatus according to
速度指令生成部18は、かご1の走行中に、電圧演算部24で求められたモータ電圧が予め設定された閾値に達するか否かを監視する。そして、モータ電圧が閾値に達すると、速度制限を実行する。他の構成及び制御方法は、実施の形態1又は2と同様である。
The
このようなエレベータ装置では、かご1の走行中に、モータ電圧を監視するとともに、モータ電圧の状態に応じて速度指令を即時的に生成しモータ駆動部15に出力するので、駆動機器が過負荷状態となるのを防止しつつ、より高効率でかご1を運転することができる。
In such an elevator apparatus, while the
ここで、モータ4として永久磁石同期モータを用いた場合、モータ電圧は主に回転速度に依存して増加する。また、モータ電圧がインバータ9の出力可能な電圧値を超える速度でモータ4を運転することはできないため、モータ電圧がインバータ9の出力可能な電圧の上限値まで達した場合には、速度制御が劣化したり、電流歪みによる電磁騒音が発生したりする。
Here, when a permanent magnet synchronous motor is used as the
実施の形態5では、インバータ9の出力可能な電圧の最大値に基づいて、モータ電圧の閾値が設定されている。そして、速度指令生成部18は、モータ電圧が閾値を超えたときに、加速丸め指令値を出力し、一定速走行に移行させる。そして、減速開始地点で減速指令値を演算し、かご1を停止させる。なお、加速丸め開始時刻から一定速度になるまでの間にモータ電圧が一時的に増加するが、この場合においてもモータ電圧が許容値を超えないように閾値を設定する。以上により、インバータ9の出力電圧の不足によるモータ4の速度制御の劣化による乗り心地の悪化や、電磁騒音などを防止しながら運転速度を高速化できる。
In the fifth embodiment, the motor voltage threshold is set based on the maximum voltage that can be output from the
実施の形態6.
次に、この発明の実施の形態6について説明する。実施の形態6では、電流指令値と電流測定値との差から、駆動手段16の機器の負荷が間接的に監視される。
図12はこの発明の実施の形態6によるエレベータ装置を示す構成図である。図において、速度指令生成部18は、電流制御部20で生成された電流指令値と、電流検出器14からの信号に基づいて測定された電流測定値とを比較することにより駆動機器の負荷を推定する。具体的には、速度指令生成部18は、電流指令値と電流測定値との差、及び電流指令値と電流測定値との差の微分値の少なくともいずれか一方を監視し、監視している値が閾値に達したら速度制限を実行する。他の構成及び制御方法は、実施の形態1又は2と同様である。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. In the sixth embodiment, the load on the device of the driving means 16 is indirectly monitored from the difference between the current command value and the current measurement value.
12 is a block diagram showing an elevator apparatus according to
ここで、モータ4の電流、電圧及び電力が、電源容量やモータ能力により飽和してくると、電流指令値と電流測定値との差が増大する。従って、電流指令値と電流測定値との差、及び電流指令値と電流測定値との差の微分値の少なくともいずれか一方を監視することにより、モータ4が過負荷状態となるのを防止することができる。また、かご1の走行中に、このような監視を行いながら速度指令を即時的に生成しモータ駆動部15に出力することにより、より高効率でかご1を運転することができる。
Here, when the current, voltage, and power of the
実施の形態7.
次に、この発明の実施の形態7について説明する。実施の形態7では、速度指令値と速度測定値との差から、駆動手段16の機器の負荷が間接的に監視される。
図13はこの発明の実施の形態7によるエレベータ装置を示す構成図である。図において、速度指令生成部18は、速度指令生成部18で生成された速度指令値と、速度検出器6からの信号に基づいて測定された速度測定値とを比較することにより駆動機器の負荷を推定する。具体的には、速度指令生成部18は、速度指令値と速度測定値との差、及び速度指令値と速度測定値との差の微分値の少なくともいずれか一方を監視し、監視している値が閾値に達したら速度制限を実行する。他の構成及び制御方法は、実施の形態1又は2と同様である。
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. In the seventh embodiment, the load on the device of the driving means 16 is indirectly monitored from the difference between the speed command value and the speed measurement value.
FIG. 13 is a block diagram showing an elevator apparatus according to
ここで、モータ4の電流、電圧及び電力が、電源容量やモータ能力により飽和してくると、速度指令値と速度測定値との差が増大する。従って、速度指令値と速度測定値との差、及び速度指令値と速度測定値との差の微分値の少なくともいずれか一方を監視することにより、モータ4が過負荷状態となるのを防止することができる。また、かご1の走行中に、このような監視を行いながら速度指令を即時的に生成しモータ駆動部15に出力することにより、より高効率でかご1を運転することができる。
Here, when the current, voltage, and power of the
実施の形態8.
次に、この発明の実施の形態8について説明する。実施の形態8では、駆動手段16の機器の負荷として、回生抵抗12の回生電力が監視される。
図14はこの発明の実施の形態8によるエレベータ装置を示す構成図、図15は図14の平滑コンデンサ11の電圧、回生スイッチ13のON・OFF状態、及び回生スイッチ13のON割合の時間変化を示すグラフ、図16は図14の回生抵抗12の消費電力、及びかご1の速度の時間変化を示すグラフである。
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described. In the eighth embodiment, the regenerative power of the
FIG. 14 is a block diagram showing an elevator apparatus according to
図において、平滑コンデンサ11の直流電圧は、電圧検出器30により検出される。回生スイッチ13のON/OFFは、スイッチ指令部32により制御される。スイッチ指令部32は、図15に示すように、電圧検出器30により検出された直流電圧が予め設定された電圧閾値Vonよりも高くなると、回生スイッチ13をONにするためのON指令信号を発生し、電圧閾値Voffよりも低くなると、回生スイッチ13をOFFにするためのOFF指令信号を発生する。
In the figure, the DC voltage of the smoothing
消費電力演算部34は、スイッチ指令部32からのON・OFF指令信号に基づいて、回生抵抗12の消費電力を演算する。また、消費電力演算部34は、スイッチ指令部32のON・OFF指令信号を、ON状態を100%、OFF状態を0%として、図15(c)に示すように平滑された回生スイッチ13のON状態の割合を示している出力信号を得る。
The power
さらに、消費電力演算部34は、適当な遮断周波数を有する一次遅れの一次フィルタ(フィルタ手段)34aと、乗算器34cとを有している。乗算器34cでは、一次フィルタ34cの出力信号に係数Von2/Rを乗算することにより、回生抵抗12で消費されている消費電力(消費電力関連値)が求められる。なお、Von2/Rは回生抵抗12で消費する瞬時消費電力、Rは回生抵抗12の電気抵抗値である。Furthermore, the power
比較部35は、比較器35a及び基準器35cを有している。基準器35cには、電力閾値Wnを設定可能である。比較器35aは、乗算器34cで求めた消費電力と、基準器35cに予め設定された電力閾値Wnとを比較し、消費電力が電力閾値Wnに達すると、指令変更信号を速度指令生成部18に入力する。
The
電力閾値Wnは、回生抵抗12が過負荷とならない許容電力値Wpに基づいて設定されている。具体的には、電力閾値Wnは、図16に示すように、加速丸め開始時刻t1から一定速走行までの間に増加する回生消費電力と、減速開始時刻t2から一時的に増加する回生消費電力とを考慮して、回生消費電力が許容電力値Wpを超えないように設定されている。
The power threshold Wn is set based on an allowable power value Wp that does not cause the
なお、回生抵抗12としては、回生スイッチ13のON割合が100%の電力まで瞬時的には消費可能な容量を有するものが選定されている。しかし、回生抵抗12の発熱などを抑制するために、回生消費電力は回生抵抗12の連続使用時の定格電力以下にされている。
As the
速度指令生成部18は、指令変更信号が入力されるまで、予め定められた加速を続ける速度指令値を発生し続ける。また、速度指令生成部18は、指令変更信号が入力されると、かご1が加速状態であれば、加速状態から一定速度で走行するような速度指令信号を発生し、かご1が一定速度で走行を行い、停止位置に近付くと、減速を行い停止する速度指令信号を発生する。
The
上記の実施の形態では省略したが、モータ4の回転速度は、速度検出器(回転位置検出器)6からの信号を微分器37等で微分することにより求められる。
Although omitted in the above embodiment, the rotational speed of the
実施の形態8の制御手段17は、速度指令生成部18、速度制御部19、電流制御部20、消費電力演算部34、比較部35及び微分器37を有している。
The control means 17 of the eighth embodiment includes a
ここで、かご1側の荷重が釣合おもり2の荷重よりも大きく、かご1が下降運転しているとすると、モータ4が回生状態となる。回生状態では、モータ4からインバータ9に向かって電流が流れ、平滑コンデンサ11が充電される。平滑コンデンサ11が充電され、平滑コンデンサ11の電圧が電圧閾値Vonに達すると、スイッチ指令部32から回生スイッチ13にON指令信号が入力される。
Here, if the load on the
回生スイッチ13がONになると、回生抵抗12に電流が流れて回生抵抗12が発熱し、これにより平滑コンデンサ11の電圧はVoffまで低下する。この電圧降下時の電流と電圧との関係は、回生抵抗12と平滑コンデンサ11とにより閉回路が構成されているため、一次遅れ系の波形で電圧が変化する関係である。
When the
平滑コンデンサ11の電圧がVoffまで低下すると、スイッチ指令部32から回生スイッチ13にOFF指令信号が入力される。このような動作の繰り返しにより、モータ4の回生電力が回生抵抗12により消費される。また、平滑コンデンサ11の電圧に応じて回生スイッチ13をON・OFFすることにより、インバータ9への直流入力電圧が規定の範囲内に制御される。
When the voltage of the smoothing
消費電力演算部34の一次フィルタ34aは、スイッチ指令部32からのパルス状のON・OFF指令信号を、図15(c)に示すように平滑させ、平滑信号として出力する。平滑信号は、回生スイッチ13のON・OFF指令信号のON指令信号が発生している時間となるON時間の割合を示している。これにより、回生抵抗12の平均的な消費電力を推定できる。従って、乗算部34cで平滑信号と係数Von2/Rとを乗算することにより、平均消費電力値を求めることができる。The
比較器35aは、消費電力と電力閾値Wnとを比較し、消費電力が電力閾値Wnを超えると、指令変更信号を速度指令生成部18に入力する。図16(a)に示すように、かご1の走行が開始され速度が増加するに従って、消費電力が除々に増加する。そして、加速状態で走行中の時刻t1で消費電力が電力閾値Wnに達する。
The
消費電力が電力閾値Wnを超えると、比較器35aは、速度指令生成部18に指令変更信号を出力する。指令変更信号が入力されると、速度指令生成部18は、かご1が加速中であれば、加速を停止するとともに、一定速走行へ移行するための速度指令を生成し、速度制御部19に出力する。このとき、乗客の乗り心地を考慮し、滑らかな曲線で加速状態から一定速状態へ切り替わるようにすることが好ましい。
When the power consumption exceeds the power threshold value Wn, the
かご1が一定速で走行し、時刻t2にかご1が減速開始地点に到着すると、速度指令生成部18は、かご1を減速させ停止させる速度指令を生成し、これによりかご1が減速され停止される。他の構成及び制御方法は、実施の形態1又は2と同様である。
When the
このようなエレベータ装置では、かご1の走行中に、回生抵抗12の消費電力を監視するとともに、消費電力の状態に応じてかご1の走行速度に関する制御指令を生成しモータ駆動部15に出力するので、駆動機器が過負荷状態となるのを防止しつつ、より高効率でかご1を運転することができる。
In such an elevator apparatus, while the
なお、実施の形態8では、一次フィルタ34aを用いて回生スイッチ13のON時間の割合を演算したが、高次フィルタを用いて演算してもよい。また、予め設定された時間内で、回生スイッチ13のON時間とOFF時間とを検出することによりON時間の割合を求めてもよい。
また、乗算器34cを省略して、一次フィルタ34aの出力を比較部35に直接入力してもよい。In the eighth embodiment, the ratio of the ON time of the
Alternatively, the
さらに、実施の形態8では、回生スイッチ13がONするときに流れる電流をVon/R で近似した。これに対して、例えば、Voff/R、又は(Von+Voff)/R/2 などのように、ON開始電圧VonとOFF開始電圧Voffとの間のある所定の電圧が回生抵抗12に印加されているとして近似してもよい。
Further, in the eighth embodiment, the current that flows when the
さらにまた、回生電力は、かご1が加速走行から一定速走行に移行する際と、一定速走行から減速走行に移行する際とで、増加量が特に大きくなる。このため、電力閾値Wnは該増加量を考慮に入れて設定してもよい。つまり、回生抵抗12の回生可能な許容電力から上記増加量を引いた値を電力閾値Wnにすればよい。
Furthermore, the amount of increase in the regenerative electric power becomes particularly large when the
また、上記増加量はかご1の加減速度に依存し、加減速度はモータ4が発生するモータトルクに依存し、モータトルクはモータ4の電流から換算できる。このため、加減速度、トルク、電流のうちのいずれか1つに応じて電力閾値Wnを演算してもよい。
The increase amount depends on the acceleration / deceleration of the
さらに、加速丸め開始から一定速走行までに増加する回生電力は、一定速走行に移行する際の加速丸めパターンにも依存する。即ち、加速丸め時間が長いほど、回生電力の増加が大きくなる。また、減速開始時に一時的に増加する回生電力は、減速走行に移行する際の減速丸めパターンに依存する。即ち、減速丸め時間が短いほど、回生電力の増加量が大きくなる。このため、加速(減速)丸めパターンに応じて、回生電力が許容値Wpを超えないように電力閾値Wnを設定してもよい。また、電力閾値Wnに応じて、回生電力が許容値Wpを超えないように、加速(減速)丸めパターンを設定してもよい。さらに、走行毎に電力閾値Wnを設定し直してもよい。 Furthermore, the regenerative power that increases from the start of acceleration rounding to constant speed travel also depends on the acceleration rounding pattern when shifting to constant speed travel. That is, the longer the acceleration rounding time, the greater the increase in regenerative power. In addition, the regenerative power that temporarily increases at the start of deceleration depends on the deceleration rounding pattern when shifting to the deceleration travel. That is, the amount of increase in regenerative power increases as the deceleration rounding time is shorter. Therefore, the power threshold Wn may be set so that the regenerative power does not exceed the allowable value Wp according to the acceleration (deceleration) rounding pattern. Further, an acceleration (deceleration) rounding pattern may be set according to the power threshold value Wn so that the regenerative power does not exceed the allowable value Wp. Further, the power threshold value Wn may be reset for each run.
さらにまた、電力閾値Wnが大きいほどかご1の高速運転が可能であるが、電力閾値Wnを大きくするほど減速度が大きくできなくなり、減速丸め時間も長くとる必要がある。このため、運転時間の短縮に関して、電力閾値Wnと減速度及び減速丸めパターンとの間にはトレードオフの関係が存在する。従って、電力閾値Wnと減速度及び減速丸めパターンとは、走行時間ができるだけ短くなるように設定するのが好ましい。
Furthermore, the higher the power threshold Wn, the faster the
実施の形態9.
次に、この発明の実施の形態9について説明する。実施の形態9では、駆動手段16の機器の負荷として、回生抵抗12の発熱量、即ち温度が監視される。
図17はこの発明の実施の形態9によるエレベータ装置を示す構成図である。図において、発熱量演算部134は、一次フィルタ34a、乗算器34c及び積分器34eを有している。積分器34eは、乗算器34cで得られた消費電力を時間積分(積算)した値から、回生抵抗12の発熱量の推定値を求める。
Next, a ninth embodiment of the present invention will be described. In the ninth embodiment, the amount of heat generated by the
FIG. 17 is a block diagram showing an elevator apparatus according to
基準器35cには、発熱量閾値(温度閾値)を設定可能である。比較器35aは、積分器34eで求めた発熱量推定値と、基準器35cに予め設定された発熱量閾値とを比較し、発熱量推定値が発熱量閾値に達すると、指令変更信号を速度指令生成部18に入力する。発熱量閾値は、回生抵抗12が過負荷とならない許容温度に基づいて設定されている。他の構成は、実施の形態8と同様である。
A calorific value threshold (temperature threshold) can be set in the reference device 35c. The
このようなエレベータ装置では、かご1の走行中に、回生抵抗12の発熱量を監視するとともに、発熱量に応じてかご1の走行速度に関する制御指令を生成しモータ駆動部15に出力するので、駆動機器が過負荷状態となるのを防止しつつ、より高効率でかご1を運転することができる。
In such an elevator apparatus, while the
実施の形態10.
次に、この発明の実施の形態10について説明する。実施の形態10では、駆動手段16の機器の負荷として、実施の形態9と同様に、回生抵抗12の発熱量が監視される。但し、実施の形態10では、回生抵抗12の消費電力に応じて発熱量閾値を変動させる。
Next, an
図18はこの発明の実施の形態10によるエレベータ装置を示す構成図である。図において、比較部135は、比較器35a及び可変基準器135cを有している。可変基準器135cは、乗算器34cからの情報に基づいて回生抵抗12の所定時間当たりの消費電力を求め、その結果に応じて発熱量閾値を変化させる。
FIG. 18 is a block diagram showing an elevator apparatus according to
図19は図18の可変基準器135cにおける発熱量閾値の設定方法の一例を示すグラフである。図19に示すように、発熱量閾値は、回生抵抗12の所定時間当たりの消費電力が増加すると低くされる。他の構成及び制御方法は、実施の形態9と同様である。
FIG. 19 is a graph showing an example of a method for setting a heat generation amount threshold value in the
このようなエレベータ装置では、回生抵抗12の所定時間当たりの消費電力に応じて発熱量閾値が変動されるので、かご1の運転頻度に応じて発熱量閾値を適宜変更し、回生抵抗12が過負荷となるのをより確実に防止することができる。例えば、かご1の運転頻度が高くなると、回生抵抗12の所定時間当たりの消費電力が増加するので、発熱量が急激に上昇する。これに対して、発熱量閾値をある程度低減しておくことにより、制御の遅れによって回生抵抗12が過負荷となるのを防止することができる。
In such an elevator apparatus, since the heat generation amount threshold value varies according to the power consumption per predetermined time of the
なお、回生抵抗12の発熱量は、平均消費電力に基づいて推定してもよい。平均消費電力は、一次フィルタ34aの時定数を回生抵抗12の熱時定数とほぼ同一に選定することにより、一次フィルタ34aの出力にVon2/Rを乗じた値として求めることができる。Note that the amount of heat generated by the
実施の形態11.
次に、この発明の実施の形態11について説明する。実施の形態11では、駆動手段16の機器の負荷として、モータ電圧及びモータ電流が監視される。
図20はこの発明の実施の形態11によるエレベータ装置におけるかご速度の制御方法を示すグラフであり、モータ4の弱め界磁制御を行っている場合の例を示している。全体的な装置構成は、実施の形態5(図11)と同様である。
Next, an eleventh embodiment of the present invention will be described. In the eleventh embodiment, the motor voltage and the motor current are monitored as the load of the device of the driving means 16.
FIG. 20 is a graph showing a method of controlling the car speed in the elevator apparatus according to
ここで、弱め界磁制御は、負のd軸電流を流すことにより、モータ電圧の上昇を抑えて高速回転を行うモータ4の制御方法である。弱め界磁制御を行った場合、走行開始後にかご1が加速されモータ電圧が上昇すると、弱め界磁制御が行われ、電圧が閾値A3を超えないようにd軸電流が流れ始める。この例では、時刻t5でモータ電圧が閾値A3に固定される。即ち、時刻t5で、必要以上にd軸電流を流さないような弱め界磁制御が開始される。
Here, the field weakening control is a control method of the
弱め界磁制御により、モータ電圧値は閾値A3以下に抑えられるが、速度が大きくなるに従って電圧の増加を抑えるためのd軸電流も増加するため、モータ電流が増加する。このとき、実施の形態11では、モータ電流も監視されており、モータ電流値が閾値A4を超えると、弱め界磁制御が可能な限界速度であると判断され、速度指令が一定速走行の速度指令値に移行される。 Although the motor voltage value is suppressed to the threshold value A3 or less by the field weakening control, the d-axis current for suppressing the increase in voltage also increases as the speed increases, so the motor current increases. At this time, in the eleventh embodiment, the motor current is also monitored, and when the motor current value exceeds the threshold value A4, it is determined that the speed limit is a limit speed at which field-weakening control is possible, and the speed command is a speed command value for constant speed travel. It is transferred to.
なお、閾値A4は、モータ4、又はインバータ9の許容電流B4に基づいて設定される。また、加速丸め開始時刻t6から一定速度になるまでの間に、モータ電流が一時的に増加するが、この場合においてもモータ電流が許容値B4を超えないように閾値A4が設定される。
The threshold A4 is set based on the allowable current B4 of the
以上により、インバータ9の出力電圧の不足によるモータ4の速度制御の劣化による乗り心地の悪化や、電磁騒音などを防止でき、モータ4やインバータ9の過電流による過負荷を防止できる。
また、駆動機器が過負荷とならない範囲で速度を高速化でき、運行効率が改善される。 As described above, it is possible to prevent deterioration in riding comfort due to deterioration in speed control of the
In addition, the speed can be increased within a range where the driving device is not overloaded, and the operation efficiency is improved.
なお、実施の形態11では、弱め界磁制御によりモータ電圧値が一定になってからモータ電流値が閾値A4を超える場合を示したが、弱め界磁制御を行っていない場合などにおいて、モータ電流値が閾値A4を超える前にモータ電圧値が閾値A3を超えた場合には、その際に一定速走行に切り替えるようにする。 In the eleventh embodiment, the case where the motor current value exceeds the threshold value A4 after the motor voltage value becomes constant by the field weakening control is shown. However, when the field weakening control is not performed, the motor current value is set to the threshold value A4. If the motor voltage value exceeds the threshold value A3 before exceeding, the vehicle is switched to constant speed travel at that time.
実施の形態11では、電源電圧が低下した場合など、インバータ9の出力可能な電圧が変動した場合においても、電源電圧の変動に応じてインバータ9が出力可能な範囲内で適切に速度指令値の高速化が行える。
In the eleventh embodiment, even when the voltage that can be output from the
Claims (16)
上記駆動シーブに巻き掛けられた懸架手段、
上記懸架手段により懸架され、上記駆動手段により昇降されるかご及び釣合おもり、及び
上記モータ駆動部を制御する制御手段
を備え、
上記制御手段は、上記かごの走行中に、上記駆動手段内の少なくとも1つの機器の負荷を監視するとともに、上記負荷の状態に応じて上記かごの走行速度に関する制御指令を即時的に生成し上記モータ駆動部に出力するが、上記負荷が予め設定された閾値に達しなければ、上記かごの速度を走行開始時に規定される上限値まで上昇させ、上記上限値で一定速走行に移行するエレベータ装置。A drive means having a drive sheave, a motor that rotates the drive sheave, and a motor drive unit that drives the motor;
Suspension means wound around the drive sheave,
A car and a counterweight suspended by the suspension means and moved up and down by the drive means; and a control means for controlling the motor drive unit,
The control means monitors the load of at least one device in the drive means during traveling of the car, and instantly generates a control command relating to the traveling speed of the car according to the state of the load. An elevator device that outputs to a motor drive unit, but increases the speed of the car to an upper limit value defined at the start of travel and shifts to constant speed travel at the upper limit value if the load does not reach a preset threshold value. .
上記制御手段は、上記負荷として、上記インバータの電流、温度、スイッチングデューティ及び電圧の少なくともいずれか1つを監視する請求項1記載のエレベータ装置。The motor drive unit has an inverter,
2. The elevator apparatus according to claim 1, wherein the control means monitors at least one of current, temperature, switching duty and voltage of the inverter as the load.
上記制御手段は、上記インバータを制御するために直交座標系のd軸電流指令とq軸電流指令とを生成するとともに、上記負荷として、上記d軸電流指令及び上記q軸電流指令の少なくともいずれか一方を監視する請求項1記載のエレベータ装置。The motor drive unit has an inverter,
The control means generates a d-axis current command and a q-axis current command in an orthogonal coordinate system to control the inverter, and at least one of the d-axis current command and the q-axis current command as the load. The elevator apparatus according to claim 1, wherein one of the two is monitored.
上記制御手段は、上記負荷として、上記インバータから上記モータに供給される電力を監視する請求項1記載のエレベータ装置。The motor drive unit has an inverter,
The elevator apparatus according to claim 1, wherein the control means monitors the power supplied from the inverter to the motor as the load.
上記制御手段は、上記負荷として、上記回生抵抗の温度を監視する請求項1記載のエレベータ装置。The motor drive unit has a regenerative resistor,
The elevator apparatus according to claim 1, wherein the control means monitors the temperature of the regenerative resistor as the load.
上記制御手段は、上記負荷として、上記回生抵抗による回生電力を監視する請求項1記載のエレベータ装置。The motor drive unit has a regenerative resistor,
The elevator apparatus according to claim 1, wherein the control means monitors regenerative power generated by the regenerative resistor as the load.
上記制御手段は、上記負荷として、上記遮断機に流れる電流を監視する請求項1記載のエレベータ装置。The motor drive unit includes an inverter and a breaker connected between the inverter and a power source,
The elevator apparatus according to claim 1, wherein the control means monitors the current flowing through the circuit breaker as the load.
上記制御手段は、上記コンバータから上記インバータに入力される直流電圧を監視する請求項1記載のエレベータ装置。The motor drive unit includes an inverter and a converter connected between the inverter and a power source,
The elevator apparatus according to claim 1, wherein the control means monitors a DC voltage input from the converter to the inverter.
上記制御手段は、上記インバータを制御するための電流指令を生成する電流制御部を有し、上記インバータから上記モータに供給される電流と上記電流指令とを比較することにより上記負荷を間接的に監視する請求項1記載のエレベータ装置。The motor drive unit has an inverter,
The control means includes a current control unit that generates a current command for controlling the inverter, and indirectly compares the load by comparing a current supplied from the inverter to the motor and the current command. The elevator apparatus according to claim 1 to be monitored.
上記制御手段は、上記モータの回転速度に関する上記制御指令である速度指令を生成する速度指令生成部を有し、上記速度検出器で検出された速度と上記速度指令とを比較することにより上記負荷を間接的に監視する請求項1記載のエレベータ装置。The driving means is provided with a speed detector for detecting the rotational speed of the motor,
The control means includes a speed command generation unit that generates a speed command that is the control command related to the rotation speed of the motor, and compares the speed detected by the speed detector with the speed command. The elevator apparatus of Claim 1 which monitors indirectly.
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