JP7035365B2 - エレベータ制御システム、モータ制御装置、及びエレベータ制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、エレベータ制御システム、モータ制御装置、及びエレベータ制御方法に関する。

乗りかごを昇降させる同期モータと、同期モータに駆動電力を供給するインバータと、同期モータを制動するブレーキとを有するエレベータが知られている。エレベータでは、乗りかごを昇降させる際のブレーキ解放時に乗りかごの位置変動（いわゆる、ロールバック）が発生する。ロールバックを抑制するために、乗りかごの荷重を検出するロードセンサの検出値を用いて、乗りかごの荷重に対応するトルクを発生させる制御を行う方法がある(例えば、特許文献１参照)。

特開平０６－３２１４４１号公報

しかしながら、ロードセンサを用いないエレベータ（いわゆる、ロードセンサレス型のエレベータ）の場合、ブレーキ解放時に必要とするトルクをロードセンサによって予め把握することができないため、ロールバックを抑制することが難しい。

そこで、本発明は、ロードセンサを用いない場合でも、ブレーキ解放時のロールバックを抑制可能とするエレベータ制御システム、モータ制御装置、及びエレベータ制御方法を提供することを目的とする。

第１の態様に係るエレベータ制御システムは、エレベータの乗りかごを昇降させる同期モータをベクトル制御によって制御するシステムである。前記エレベータ制御システムは、前記同期モータのブレーキを解放するブレーキ解放指令を出力するブレーキ制御部と、前記ブレーキが解放される前に、前記同期モータの回転速度をゼロに制御するゼロ速度制御又は前記同期モータの磁極位置を保持するゼロサーボ制御を開始する制御開始部と、前記ブレーキが解放される前に、前記同期モータにｄ軸電流を流し始めるｄ軸電流制御部とを有する。

第２の態様に係るモータ制御装置は、エレベータの乗りかごを昇降させる同期モータをベクトル制御によって制御する装置である。前記モータ制御装置は、前記同期モータのブレーキが解放される前に、前記同期モータの回転速度をゼロに制御するゼロ速度制御又は前記同期モータの磁極位置を保持するゼロサーボ制御を開始する制御開始部と、前記ブレーキが解放される前に、前記同期モータにｄ軸電流を流し始めるｄ軸電流制御部とを有する。

第３の態様に係るエレベータ制御方法は、エレベータの乗りかごを昇降させる同期モータをベクトル制御によって制御する方法である。前記エレベータ制御方法は、前記同期モータのブレーキを解放するブレーキ解放指令を出力し、前記ブレーキが解放される前に、前記同期モータの回転速度をゼロに制御するゼロ速度制御又は前記同期モータの磁極位置を保持するゼロサーボ制御を開始し、前記ブレーキが解放される前に、前記同期モータにｄ軸電流を流し始める。

一態様によれば、ロードセンサを用いない場合でも、ブレーキ解放時のロールバックを抑制可能とするエレベータ制御システム、モータ制御装置、及びエレベータ制御方法を提供することができる。

実施形態に係るエレベータのシステム構成を示すブロック図である。 実施形態に係るエレベータ制御方法を示すフロー図である。 実施形態に係るエレベータ制御システムの動作例を示すタイムチャートである。 実施形態の変更例１に係るｄ軸電流の制御方法を示す図である。 実施形態の変更例１に係るｄ軸電流の制御方法を示す図である。 実施形態の変更例２に係るエレベータのシステム構成を示すブロック図である。 その他の実施形態に係るエレベータのシステム構成を示すブロック図である。

実施形態について図面を参照しながら説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。

（エレベータのシステム構成）
図１は、実施形態に係るエレベータ１のシステム構成を示すブロック図である。図１に示すように、エレベータ１は、同期モータ１０と、電流センサ１１と、ブレーキ１２と、エンコーダ１３と、乗りかご１４と、カウンタウェイト１５と、ワイヤーロープ１６と、巻上機１７と、上位コントローラ１００と、インバータ２００とを有する。

同期モータ１０は、巻上機１７を駆動することによって乗りかご１４を昇降させる。同期モータ１０は、ＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）モータであってもよい。実施形態において、同期モータ１０は、ギアを介さずに巻上機１７を駆動するギアレス型の同期モータである。同期モータ１０は、軸方向（回転軸方向）に細長い形状を有するペンシル型の同期モータである。ペンシル型の同期モータは、設置された状態において高さ方向の設置スペースを削減することができる。本実施形態の同期モータ１０は、一般に高層ビル向けエレベータの巻上げ用として供される薄型大口径のモータ（直径が大きく偏平型のモータ）に比し、低慣性かつ低トルク（すなわち、高応答）の特性を有する。なお、ペンシル型モータは、一般に高層ビル用エレベータの巻上げ用として供される薄型大口径のモータ（直径が大きく偏平型のモータ）に比し、軸方向（回転軸方向）に細長い形状を有する。

電流センサ１１は、同期モータ１０の相電流を検出し、検出値をインバータ２００に出力する。

ブレーキ１２は、同期モータ１０を制動する。ブレーキ１２は、乗りかご１４を昇降させる際にブレーキ解放指令に基づいて解放されることによって同期モータ１０の制動を解除する。実施形態において、ブレーキ解放指令は、上位コントローラ１００から出力される。ブレーキ１２は、ブレーキ解放指令を受信してから所定の遅延時間後に解放される。

エンコーダ１３は、同期モータ１０の回転軸に取り付けられる。エンコーダ１３は、同期モータ１０の回転速度及び磁極位置の少なくともいずれかを検出し、検出値をインバータ２００に出力する。

乗りかご１４及びカウンタウェイト１５は、巻上機１７に掛け渡されたワイヤーロープ１６に繋がれている。実施形態に係るエレベータ１は、乗りかご１４の荷重を検出するロードセンサを備えていないロードセンサレス型のエレベータである。

上位コントローラ１００は、ブレーキ１２及びインバータ２００を制御する。上位コントローラ１００は、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）であってもよい。

インバータ２００は、同期モータ１０に駆動電力を供給する。インバータ２００は、モータ制御装置に相当する。ここで、モータ制御装置はインバータに限らず、マトリクスコンバータ等の電力変換装置であってもよい。モータ制御装置は、電力変換装置と読み替えることができる。モータ制御装置（電力変換装置）は、半導体スイッチのスイッチングにより、周波数、電流、電圧等の電力の変換を行う装置である。

実施形態において、インバータ２００は、ベクトル制御を用いて同期モータ１０を制御する。ベクトル制御では、インバータ２００から同期モータ１０に流す電流（一時電流）の成分として、磁束成分に相当するｄ軸電流と、トルク（回転力）成分に相当するｑ軸電流とを独立に制御する。インバータ２００は、エンコーダ１３によって検出される磁極位置と、電流センサ１１によって検出される相電流とに基づいて、ｄ軸電流及びｑ軸電流のそれぞれを独立に制御する。なお、ｄ軸とは同期モータ１０の回転子永久磁石による磁束軸と平行な軸であり、ｑ軸とは同期モータ１０の回転子永久磁石による磁束軸に直交する軸である。

実施形態において、上位コントローラ１００及びインバータ２００は、エレベータ制御システム２を構成する。但し、上位コントローラ１００の機能の少なくとも一部がインバータ２００に組み込まれていてもよい。

このようなエレベータ１において、乗りかご１４を昇降させる際のブレーキ解放時に、乗りかご１４の位置変動であるロールバックが発生し得る。また、ロードセンサレス型のエレベータ１において、ブレーキ１２が解放されると、大きなトルクを発生させるために、ベクトル制御によって同期モータ１０にｑ軸電流が急激に流れることになる。その結果、ブレーキ１２の解放時に同期モータ１０に突発的な電流が流れることによって、ロールバックが発生したり、同期モータ１０から音（電磁音）が発生したりする問題がある。同期モータ１０が発生させる音は、巻上機１７及びワイヤーロープ１６を介して乗りかご１４内に伝搬し得る。

次に、上位コントローラ１００の構成について説明する。上位コントローラ１００は、インバータ起動部１０１と、ブレーキ制御部１０２とを有する。

インバータ起動部１０１は、乗りかご１４を昇降させる際に、インバータ２００を起動させるためにインバータ起動指令をインバータ２００に出力する。インバータ２００は、インバータ起動指令の受信に応じて起動する。

ブレーキ制御部１０２は、インバータ起動部１０１がインバータ起動指令を出力した後に、ブレーキ解放指令をブレーキ１２及びインバータ２００に出力する。但し、ブレーキ制御部１０２は、インバータ２００に設けられてもよい。ブレーキ制御部１０２がインバータ２００に設けられる場合、インバータ２００からブレーキ１２に対してブレーキ解放指令を出力してもよい。

次に、インバータ２００の構成について説明する。インバータ２００は、制御開始部２０１と、速度制御部２０２と、減算部２０３と、ｑ軸電流制御部２０４と、ｄ軸電流制御部２０５と、座標変換部２０６と、電流調節部２０７と、座標変換部２０８と、電流変換部２０９とを有する。

制御開始部２０１は、ブレーキ１２が解放される前に、同期モータ１０の回転速度をゼロに制御するゼロ速度制御を開始する。具体的には、開始制御部２０１は、速度指令の値としてゼロを設定するよう速度制御部２０２を制御する。開始制御部２０１は、インバータ２００の起動後であって、ブレーキ解放指令を受信する前に、ゼロ速度制御を開始してもよい。また、開始制御部２０１は、ｄ軸電流を流し始めるようｄ軸電流制御部２０５を制御する。

速度制御部２０２は、同期モータ１０の回転速度を指定する速度指令を出力する。速度制御部２０２は、制御開始部２０１の制御下で、同期モータ１０の回転速度をゼロに制御するゼロ速度制御を開始する。速度制御部２０２は、ブレーキ１２が解放された後に、ゼロ速度制御を終了するとともに、同期モータ１０の回転速度を上昇させる速度上昇制御を開始する。

減算部２０３は、速度制御部２０２が出力する速度指令と、エンコーダ１３が出力する回転速度検出値との偏差を算出し、算出した偏差をｑ軸電流制御部２０４に出力する。

ｑ軸電流制御部２０４は、同期モータ１０に流すｑ軸電流を制御する。ｑ軸電流制御部２０４は、速度制御部２０２が出力する速度指令と、エンコーダ１３が出力する回転速度検出値との偏差をゼロにするように、回転二軸座標（ｄ－ｑ軸）上のトルク成分に相当するｑ軸電流指令（Ｉｑ指令）を算出し、Ｉｑ指令を電流調整部２０７に出力する。

ｄ軸電流制御部２０５は、同期モータ１０に流すｄ軸電流を制御する。ｄ軸電流制御部２０５は、開始制御部２０１の制御下で、ブレーキ１２が解放される前に、同期モータ１０にｄ軸電流を流し始める。具体的には、ｄ軸電流制御部２０５は、回転二軸座標（ｄ－ｑ軸）上の磁束成分に相当するｄ軸電流指令（Ｉｄ指令）を電流調整部２０７に出力する。ｄ軸電流制御部２０５は、ｄ軸電流を流し始めてからブレーキ１２が解放されるまでの所定期間に渡って、同期モータ１０に流すｄ軸電流を連続的に増加させる。ここで、「所定期間」とは、ｄ軸電流を流し始めてからブレーキ開放までの全期間に限らず、ｄ軸電流を流し始めてからブレーキ開放までの一部期間であってもよい。また、「連続的に増加」とは、徐々に増加させることであってもよいし、ミクロ的にみてデジタル的に（段階的に）増加させることであってもよい。

座標変換部２０６は、電流センサ１１が検出した相電流（例えば、Ｕ相電流及びＶ相電流）と、エンコーダ１３が検出した磁極位置とに基づいて、相電流の検出値をｄ軸電流（Ｉｄ）及びｑ軸電流（Ｉｑ）の値に変換する。このような座標変換（ベクトル演算）の方法は当業者に広く知られているため、座標変換の詳細な説明については省略する。

電流調節部２０７は、ｄ軸電流制御部２０５が出力するｄ軸電流指令（Ｉｄ指令）の値と、座標変換部２０６が出力するｄ軸電流値（Ｉｄ）との偏差を算出し、この偏差をゼロにするようにｄ軸電圧指令（Ｖｄ指令）を算出し、ｄ軸電圧指令（Ｖｄ指令）を座標変換部２０８に出力する。また、電流調節部２０７は、ｑ軸電流制御部２０４が出力するｑ軸電流指令（Ｉｑ指令）の値と、座標変換部２０６が出力するｑ軸電流値（Ｉｑ）との偏差を算出し、この偏差をゼロにするようにｑ軸電圧指令（Ｖｑ指令）を算出し、ｑ軸電圧指令（Ｖｑ指令）を座標変換部２０８に出力する。

座標変換部２０８は、電流調整部２０７が出力するｄ軸電圧指令（Ｖｄ指令）及びｑ軸電圧指令（Ｖｑ指令）と、エンコーダ１３が検出した磁極位置とに基づいて、ｄ軸電圧指令（Ｖｄ指令）及びｑ軸電圧指令（Ｖｑ指令）を静止座標系の電圧指令（Ｖｕ指令、Ｖｖ指令、及びＶｗ指令）に変換し、電圧指令（Ｖｕ指令、Ｖｖ指令、及びＶｗ指令）を電力変換部２０９に出力する。

電流変換部２０９は、座標変換部２０６が出力する電圧指令（Ｖｕ指令、Ｖｖ指令、及びＶｗ指令）に基づいて、図示を省略する電源からの電力を３相交流（モータ駆動電力）に変換し、駆動電力を同期モータ１０に供給する。

（エレベータ制御方法）
図２は、実施形態に係るエレベータ制御方法を示すフロー図である。

図２に示すように、ステップＳ１において、インバータ起動部１０１は、インバータ２００を起動する。

ステップＳ２において、速度制御部２０２（開始制御部２０１）は、同期モータ１０の回転速度をゼロに制御するゼロ速度制御を開始する。ゼロ速度制御は、同期モータ１０の磁極位置を初期位置（ゼロ位置）に維持するよう制御するゼロサーボ制御に比べて、後続の速度制御（速度上昇制御）を実施する際に、位置制御から速度制御に切り替える必要が無い。

ステップＳ３において、ｄ軸電流制御部２０５は、同期モータ１０にｄ軸電流を流し始める。ｄ軸電流制御部２０５は、ｄ軸電流を目標値まで連続的に増加させる。同期モータ１０にｄ軸電流を流し始めることによって、同期モータ１０の回転軸を保持させる保持力を発揮させることができる。さらに、ブレーキ１２の解放時にｑ軸電流が同期モータ１０に流れても、ブレーキ１２の解放時の電流の変動量を小さくすることができる。

ステップＳ４において、ブレーキ制御部１０２は、ブレーキ解放指令を出力する。

ステップＳ５において、ｄ軸電流制御部２０５は、ｄ軸電流を目標値に到達させる（すなわち、ｄ軸電流の立ち上げを完了する）。具体的には、ｄ軸電流制御部２０５は、ブレーキ１２が解放された時点においてｄ軸電流がｑ軸電流よりも多くなるようにｄ軸電流を目標値まで増加させる。ブレーキ１２が解放されるよりも前にｄ軸電流を目標値まで増加させることによって、ブレーキ解放時にｑ軸電流が同期モータ１０に流れてもブレーキ解放時の電流の変動量を小さくすることができる。

ステップＳ６において、ブレーキ１２は、ブレーキ解放指令を受信してから所定の遅延時間後に解放される。

ステップＳ７において、速度制御部２０２は、ゼロ速度制御から、同期モータ１０の回転速度を上昇させる速度上昇制御に切り替える。その結果、乗りかご１４の昇降が行われる。

ステップＳ８において、ｄ軸電流制御部２０５は、同期モータ１０に流すｄ軸電流を連続的に減少させる。「連続的に減少」とは、徐々に減少させることであってもよいし、ミクロ的にみてデジタル的に（段階的に）減少させることであってもよい。

（動作例）
図３は、実施形態に係るエレベータ制御システムの動作例を示すタイムチャートである。

時刻ｔ１：図３（ａ）に示すように、インバータ起動部１０１は、インバータ起動指令をインバータ２００に出力する。また、図３（ｄ）に示すように、速度制御部２０２（開始制御部２０１）は、ゼロ速度制御を開始する。さらに、図３（ｅ）に示すように、ｄ軸電流制御部２０５は、同期モータ１０にｄ軸電流を流し始める。ｄ軸電流制御部２０５は、ｄ軸電流を目標値まで連続的に増加させる。一例として、ｄ軸電流の目標値は、同期モータ１０の定格電流の５０％程度の値とすることができる。

時刻ｔ２：図３（ｂ）に示すように、ブレーキ制御部１０２は、ブレーキ解放指令をブレーキ１２及びインバータ２００に出力する。

時刻ｔ３：図３（ｅ）に示すように、ｄ軸電流制御部２０５は、ｄ軸電流を目標値に到達させる（すなわち、ｄ軸電流の立ち上げを完了する）。このように、ｄ軸電流制御部２０５は、ｄ軸電流を流し始めてからブレーキ１２が解放されるまでの所定期間（時刻ｔ１～ｔ３の期間）に渡って、同期モータ１０に流すｄ軸電流を連続的に増加させる。ここで、ｄ軸電流制御部２０５は、ｄ軸電流を連続的に増加させる際に増加速度を変化させる。図３（ｅ）の例では、ｄ軸電流制御部２０５は、ｄ軸電流を連続的に増加させる際に、ｄ軸電流の増加速度を上昇させた後、ｄ軸電流の増加速度を低下させる。言い換えると、ｄ軸電流制御部２０５は、ｄ軸電流をＳ字状に変化させる。これによって、所定期間の開始時にｄ軸電流を滑らかに増加させることができるため、ｄ軸電流に起因した音の発生を防止することができる。

時刻ｔ４：図３（ｃ）に示すように、ブレーキ１２が実際に解放される。ブレーキ１２が実際に解放されると、エンコーダ１３が同期モータ１０の回転速度変化を検出する。ここで、ゼロ速度制御によって、速度制御部２０２が出力する速度指令の値はゼロに設定されている。このため、図３（ｇ）に示すように、ｑ軸電流制御部２０４は、同期モータ１０の回転速度の変化を止めるようにｑ軸電流指令（Ｉｑ指令）を算出して出力する。その結果、同期モータ１０にｑ軸電流が流れる。但し、ｄ軸電流を目標値まで既に増加させているため、ブレーキ解放時にｑ軸電流が同期モータ１０に流れても、ブレーキ解放時のモータ電流の変動量を小さくすることができる。よって、ブレーキ１２の解放時に同期モータ１０に突発的な電流が流れることを防止することができる。

時刻ｔ５：図３（ｄ）及び図３（ｆ）に示すように、速度制御部２０２（制御開始部２０１）は、ゼロ速度制御を終了するとともに、同期モータ１０の回転速度を上昇させる速度上昇制御を開始する。

時刻ｔ６：図３（ｅ）に示すように、ｄ軸電流制御部２０５は、同期モータ１０に流すｄ軸電流を時刻ｔ７までの期間内で連続的に（徐々に）減少させる。同期モータ１０に流すｄ軸電流を徐々に減少させることによって、ｑ軸電流の急峻な増加を抑制することができるため、同期モータ１０への過大な電流が流れることによるショック等が発生する可能性をより低減できる。

（実施形態のまとめ）
実施形態に係るエレベータ制御システム２は、同期モータ１０のブレーキ１２を解放するブレーキ解放指令を出力するブレーキ制御部１０２と、ブレーキ１２が解放される前に、同期モータ１０の回転速度をゼロに制御するゼロ速度制御を開始する制御開始部２０１と、ブレーキ１２が解放される前に、同期モータ１０にｄ軸電流を流し始めるｄ軸電流制御部２０５とを有する。ゼロ速度制御は、同期モータ１０の磁極位置を初期位置（ゼロ位置）に維持するよう制御するゼロサーボ制御に比べて、後続の速度制御を実施する際に、位置制御から速度制御に切り替える必要が無くなるため、切り替え時にショック等（ロールバック）が発生する可能性をより低減できる。また、ブレーキ１２が解放される前に、同期モータ１０にｄ軸電流を流し始めることによって、同期モータ１０の回転軸を保持させる保持力を発揮させることができる。さらに、ブレーキ１２の解放時にｑ軸電流が同期モータ１０に流れても、ブレーキ１２の解放時の電流の変動量を小さくすることができる。よって、ブレーキ１２の解放時に同期モータ１０に突発的な電流が流れることを防止することができるため、ブレーキ１２の解放時にショック等が発生する可能性を低減することができる。また、同期モータ１０に突発的な（急峻な）電流が流れることによる音（電磁音）が発生しないようにすることができる。

ｄ軸電流制御部２０５は、ｄ軸電流を流し始めてからブレーキ１２が解放されるまでの所定期間に渡って、同期モータ１０に流すｄ軸電流を連続的に増加させてもよい。同期モータ１０に突発的なｄ軸電流が流れると、ｄ軸電流に起因して同期モータ１０から音が発生する懸念がある。このため、ｄ軸電流を流し始めてからブレーキ１２が解放されるまでの所定期間に渡って、同期モータ１０に流すｄ軸電流を連続的に増加させることによって、同期モータ１０に突発的な（急峻な）ｄ軸電流が流れることを防止することができる。

実施形態において、ｄ軸電流制御部２０５は、ｄ軸電流を連続的に増加させる際に増加速度を変化させる。ｄ軸電流制御部２０５は、ｄ軸電流を連続的に増加させる際に、ｄ軸電流の増加速度を上昇させた後、ｄ軸電流の増加速度を低下させてもよい。ｄ軸電流の増加速度を徐々に上昇させた後、ｄ軸電流の増加速度を徐々に低下させることによって、所定期間の開始時にｄ軸電流を滑らかに増加させることができるため、ｄ軸電流に起因した音の発生をより確実に防止することができる。

ｄ軸電流制御部２０５は、ブレーキ１２が解放された時点においてｄ軸電流がｑ軸電流よりも多くなるようにｄ軸電流を目標値まで増加させてもよい。ブレーキ１２が解放された時点においてｄ軸電流がｑ軸電流よりも多くなるようにｄ軸電流を目標値まで増加させることによって、ブレーキ１２の解放時にｑ軸電流が同期モータ１０に流れても、ブレーキ１２の解放時の電流の変動量を小さくすることができる。よって、より確実に、ブレーキ１２の解放時に同期モータ１０から音が発生しないようにすることができる。

制御開始部２０１は、ブレーキ１２が解放された後、ゼロ速度制御を終了するとともに、同期モータ１０の回転速度を上昇させる速度上昇制御を開始してもよい。ｄ軸電流制御部２０５は、速度上昇制御が開始された後、同期モータ１０に流すｄ軸電流を連続的に減少させてもよい。速度上昇制御が開始された後、同期モータ１０に流すｄ軸電流を徐々に減少させることによって、ｑ軸電流の急峻な増加を抑制することができるため、同期モータ１０への過大な電流が流れることによるショック等が発生する可能性をより低減できる。

同期モータ１０は、軸方向（回転軸方向）に細長い形状を有するペンシル型の同期モータであってもよい。ペンシル型の同期モータは、設置された状態において高さ方向の設置スペースを削減することができる。よって、ペンシル型の同期モータは、設置スペースの限られる低層ビルに好適である。

（変更例１）
上述した実施形態において、ｄ軸電流制御部２０５が、所定期間内でｄ軸電流を連続的に増加させる際に、ｄ軸電流の増加速度を上昇させた後、ｄ軸電流の増加速度を低下させる一例を説明した（図３（e）参照）。

しかしながら、図４に示すように、ｄ軸電流制御部２０５は、所定期間内でｄ軸電流を連続的に増加させる際に、ｄ軸電流の増加速度を一定に維持してもよい。すなわち、ｄ軸電流制御部２０５は、ｄ軸電流を直線的に増加させる。

或いは、図５に示すように、ｄ軸電流制御部２０５は、所定期間内でｄ軸電流を連続的に増加させる際に、ｄ軸電流の増加速度を上昇させてもよい。具体的には、ｄ軸電流制御部２０５は、所定期間の途中までは第１の増加速度でｄ軸電流を増加させ、所定期間の途中からは第１の増加速度よりも高い第２の増加速度でｄ軸電流を増加させる。これによって、ｄ軸電流を流し始めにおいてｄ軸電流の増加速度を抑制し、ｄ軸電流に起因した音の発生をより確実に防止することができる。

（変更例２）
上述した実施形態において、制御開始部２０１が、ブレーキ１２が解放される前にゼロ速度制御を開始する一例を説明した。しかしながら、図６に示すように、制御開始部２０１は、ブレーキ１２が解放される前にゼロサーボ制御を開始してもよい。図６に示す変更例では、減算部２０３ａは速度制御部２０２とゼロサーボ制御部２１０との間で入力切り替え可能に構成されている。制御開始部２０１は、ブレーキ１２が解放される前に、ゼロサーボ制御部２１０の出力を減算部２０３ａに入力させる。制御開始部２０１は、ブレーキ１２が解放された後に、速度制御部２０２の出力を減算部２０３ａに入力させる。

（その他の実施形態）
図７は、その他の実施形態に係るシステム構成を示すブロック図である。図７に示すように、同期モータ１０には、同期モータ１０が発生させる振動及び／又は音を検出するセンサ１８が取り付けられる。センサ１８は、同期モータ１０に直接的に取り付けられずに、同期モータ１０の周辺に設置されてもよい。インバータ２００は、センサ１８の検出値に基づいて、同期モータ１０に流すｄ軸電流に関するパラメータを調整するパラメータ調整部２１１を有する。或いは、パラメータ調整部２１１は、上位コントローラ１００に設けられてもよい。

ここで、ｄ軸電流に関するパラメータとは、図３（ｅ）、図４及び図５に示すように、所定期間の長さ（すなわち、ｄ軸電流の増加に要する時間）、ｄ軸電流の増加速度の傾き・推移（すなわち、ｄ軸電流の増加パターン）、及び目標値（すなわち、定格電流に対するｄ軸電流の比）のうち少なくともいずれかである。

一例として、パラメータ調整部２１１は、各パラメータとブレーキ１２が解放される際のセンサ１８の検出値とを対応付けて記憶し、パラメータを変化させた際のセンサ検出値の変化に基づいて、同期モータ１０が発生させる振動及び／又は音が小さくなるように各パラメータの値を決定する。

このように、同期モータ１０が発生させる振動及び／又は音を検出するセンサの検出値に基づいて、同期モータ１０に流すｄ軸電流に関するパラメータを調整することによって、同期モータ１０が発生させる振動及び／又は音を抑制するように、最適なパラメータに自動で調整することができる。

１・・・エレベータ、１０・・・同期モータ、１１・・・電流センサ、１２・・・ブレーキ、１３・・・エンコーダ、１４・・・乗りかご、１５・・・カウンタウェイト、１６・・・ワイヤーロープ、１７・・・巻上機、１８・・・センサ、１００・・・上位コントローラ、１０１・・・インバータ起動部、１０２・・・ブレーキ制御部、２００・・・インバータ、２０１・・・制御開始部、２０２・・・速度制御部、２０３・・・減算部、２０４・・・ｑ軸電流制御部、２０５・・・ｄ軸電流制御部、２０６・・・座標変換部、２０７・・・電流調節部、２０８・・・座標変換部、２０９・・・電流変換部、２１０・・・ゼロサーボ制御部、２１１・・・パラメータ調整部

Claims (12)

1. エレベータの乗りかごを昇降させる同期モータをベクトル制御によって制御するエレベータ制御システムであって、
   前記同期モータのブレーキを解放するブレーキ解放指令を出力するブレーキ制御部と、
   前記ブレーキが解放される前に、前記同期モータの回転速度をゼロに制御するゼロ速度制御又は前記同期モータの磁極位置を保持するゼロサーボ制御を開始する制御開始部と、
   前記ブレーキが解放される前に、前記同期モータにｄ軸電流を流し始めるｄ軸電流制御部と
   を有し、
   前記制御開始部は、前記乗りかごの荷重に関する情報を用いることなしに前記ゼロ速度制御又は前記ゼロサーボ制御を開始するエレベータ制御システム。
2. 前記制御開始部は、前記ブレーキが解放される前に、前記同期モータの回転速度をゼロに制御するゼロ速度制御を開始する
   請求項１に記載のエレベータ制御システム。
3. 前記ｄ軸電流制御部は、前記ｄ軸電流を流し始めてから前記ブレーキが解放されるまでの所定期間に渡って、前記同期モータに流す前記ｄ軸電流を連続的に増加させる
   請求項１又は２に記載のエレベータ制御システム。
4. 前記ｄ軸電流制御部は、前記ｄ軸電流を連続的に増加させる際に増加速度を変化させる
   請求項３に記載のエレベータ制御装置。
5. 前記ｄ軸電流制御部は、前記ｄ軸電流を連続的に増加させる際に、前記ｄ軸電流の増加速度を上昇させる
   請求項４に記載のエレベータ制御システム。
6. 前記ｄ軸電流制御部は、前記ｄ軸電流を連続的に増加させる際に、前記ｄ軸電流の増加速度を上昇させた後、前記ｄ軸電流の増加速度を低下させる
   請求項４に記載のエレベータ制御システム。
7. 前記同期モータに流すｑ軸電流を制御するｑ軸電流制御部を有し、
   前記ｄ軸電流制御部は、前記ブレーキが解放された時点において前記ｄ軸電流が前記ｑ軸電流よりも多くなるように前記ｄ軸電流を目標値まで増加させる
   請求項１～６のいずれか一項に記載のエレベータ制御システム。
8. 前記制御開始部は、前記ブレーキが解放された後、前記ゼロ速度制御を終了するとともに、前記同期モータの回転速度を上昇させる速度上昇制御を開始し、
   前記ｄ軸電流制御部は、前記速度上昇制御が開始された後、前記同期モータに流す前記ｄ軸電流を連続的に減少させる
   請求項２に記載のエレベータ制御システム。
9. 前記同期モータが発生させる振動及び／又は音を検出するセンサと、
   前記センサの検出値に基づいて、前記同期モータに流す前記ｄ軸電流に関するパラメータを調整するパラメータ調整部と
   を有する請求項１～８のいずれか一項に記載のエレベータ制御システム。
10. 前記同期モータは、軸方向に細長い形状を有するペンシル型の同期モータである
    請求項１～９のいずれか一項に記載のエレベータ制御システム。
11. エレベータの乗りかごを昇降させる同期モータをベクトル制御によって制御するモータ制御装置であって、
    前記同期モータのブレーキが解放される前に、前記同期モータの回転速度をゼロに制御するゼロ速度制御又は前記同期モータの磁極位置を保持するゼロサーボ制御を開始する制御開始部と、
    前記ブレーキが解放される前に、前記同期モータにｄ軸電流を流し始めるｄ軸電流制御部と
    を有し、
    前記制御開始部は、前記乗りかごの荷重に関する情報を用いることなしに前記ゼロ速度制御又は前記ゼロサーボ制御を開始するモータ制御装置。
12. エレベータの乗りかごを昇降させる同期モータをベクトル制御によって制御するエレベータ制御方法であって、
    前記同期モータのブレーキを解放するブレーキ解放指令を出力し、
    前記ブレーキが解放される前に、前記乗りかごの荷重に関する情報を用いることなしに、前記同期モータの回転速度をゼロに制御するゼロ速度制御又は前記同期モータの磁極位置を保持するゼロサーボ制御を開始し、
    前記ブレーキが解放される前に、前記同期モータにｄ軸電流を流し始める
    エレベータ制御方法。

Images