JPH03158366A - 巻胴式エレベータの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、巻胴式エレベータの制御装置に係り、さら
に詳しくは、エレベータ始動時の速度制御装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 第２図は例えば特開昭８２−５６２７８号公報に開示さ
れた従来の巻胴式エレベータの構成図である。図におい
て、かご（１）はローブ（３）に懸垂され、ローブ（３
）は頂部のシーブ（２）を介して最下階に設けた機械室
の巻上機のドラム（４）に巻き掛けられる。ドラム（４
）は減速機（５）を介してモータ（７）により駆動され
る。モータ（７）の主軸には電磁ブレーキ（６）が直結
され、運転時以外はドラム（４）の回転を拘束する。（
８）は制御装置で、可変電圧可変周波数制御（以下ＶＶ
ＶＦ制御という）を行う。

第３図は上記の構成に基づく制御系を示すブロック図で
ある。図において、（２１）は三相ブリッジ整流器から
成るコンバータである。（２２）は直流用コンデンサ、
（２１）はインバータで、大形トランジ。

スタと逆並列に接続したダイオードとから成るアームを
三相橋絡接続して構成したものである。インバータ（２
３）の出力側に三相モータ（７）が接続される。（６）
はモータ（７）側に直結したブレーキトドラム（図示せ
ず）に制動をかける電磁ブレーキ、（９）は速度検出用
ロータリーエンコーダである。

次に、制御系の構成を示すと、（２４）は速度基準発生
回路、（３１）　、　（３２）はそれぞれ上昇用及び下
降用の速度基準信号オンタイミング回路で、速度基準発
生回路（２４）に接続される。（２５）は加減速制限回
路、（２６）はエンコーダ（９）の信号を入力する速度
検出回路で、加減速制限回路（２５）からの速度指令信
号（１３）と速度検出回路（２Ｂ）の出力信号が突き会
わされ、速度制御回路（２７）へ入力される。

さらに、速度検出回路（２６）からの速度信号が速度制
御回路（２７）へ加えられ、その演算結果が速度指令信
号（■５）となり、後述の正弦波ＰＷＭ制御回７６（２
８）へ入力されるが、ここで上昇用、下降用速度指令バ
イアス回路（４１）　、　（４２）の出力信号（ＩＩＢ
）。

（１２Ｂ）が速度指令信号（１５）に加算される。（２
８）はマイクロプロセッサ等で構成され、周波数制御回
路と電圧制御回路（図示せず）からの信号をとりこみ、
正弦波ＰＷＭ信号のパルス幅及び及び周期を演算処理し
て出力する正弦波ＰＷＭ制御回路で、その出力はベース
ドライブ回路（２９）に与えられ、このベースドライブ
回路（２９）で十分に増幅されたベース信号がインバー
タ（２３）のトランジスタのベスに印加されインバータ
（２３）から疑似正弦波のＶＶＶＦ出力が得られる。ま
た、（３０）はブレーキタイミング回路で、その出力は
電磁ブレーキ（６）へ加えられる。

なお、ブレーキタイミング回路（３０）、上昇用の速度
基準信号オンタイミング回路（３１）及び上昇用速度指
令バイアス回路（４１）にはそれぞれ上昇運転信号（１
１）が、またブレーキタイミング回路（３０）、下降用
の速度基準信号オンタイミング回路（３２）及び下降用
速度指令バイアス回路（４２）にはそれぞれ下降運転信
号（１２）が印加されるように構成されている。

次に、作用について説明する。交流型＠Ｒ，Ｓ。

Ｔはコンバータ（２１）で全波整流され、大容量直流コ
ンデンサ（２２）を充電して直流電源Ｐ、Ｎを形成する
。この直流はインバータ（２３）へ入力されてその複数
のトランジスタを順次制御することにより、疑似正弦波
のＶＶＶＦ出力がモータ（７）へ印加されて駆動力を発
する。上昇運転の場合に運転準備が出来て、上昇運転信
号（１１）がブレーキタイミング回路（３０）、上昇速
度基準オンタイミング回路（３１）及び上昇速度指令バ
イアス回路（４１）に与えられると、上昇速度指令バイ
アス回路（４１）は所定の速度指令バイアス信号（ＩＩ
Ｂ）を出力する。このとき、制御開始指令回路（図示せ
ず）から制御開始信号（ｌＯ）が速度制御回路（２７）
に入力すると、速度制御回路（２７）以降の各回路は活
きるように構成されているため、速度基準信号（１３）
がまだ出力されていなくても速度指令バイアス信号（Ｌ
ＩＢ）が速度指令信号（１５）として正弦波ＰＷＮ制御
回路（２８）へ入力される。速度指令信号（１５）は制
御装置（８）の−次層波数基準となる。

このため、ブレーキ（６）は未開放のままモータ（７）
は所定の周波数で励磁される。そして、ブレーキタイミ
ング回路（３０）の出力信号（１Ｂ）によりブレーキ（
８）が開放されると、その直後に上昇速度基準オン信号
（ＩＩＡ）が速度基準発生回路（２４）に入力するので
、速度基準信号（１３）がＯＮＬ、徐々に立上ってくる
。以後この速度基準に追従して速度制御がなされる。こ
の過程で、上昇速度指令バイアス回路（４１）のバイア
スレベルは、負荷トルクに見合ったモータトルクを発生
しうる周波数基準とすればよく、ブレーキ（６）の開放
以前よりこのトルクが与えられていれば、ブレーキ（６
）を開放してもかご（１）は静止状態でバランスを保て
る。その状態から、速度基準信号（１３）へ移行してい
くため、始動ショックの少ない滑らかな始動及び加速が
得られる。

下降運転の場合は、運転準備が出来て下降運転信号（１
２）がブレーキタイミング回路（３０）、下降速度基準
オンタイミング回路（３２）及び下降速度指令バイアス
回路（４２）に与えられると、下降速度指令バイアス回
路（４２）は所定の速度指令バイアス信号（１２Ｂ）を
発する。上昇の場合と同様に、速度基準信号（１３）が
未だ出力されていなくても、速度指令バイアス信号（１
２Ｂ）が所定量だけ出力されるので、速度指令信号（１
５）が正弦波ＰＷＭ制御回路（２８）へ人力されるため
、ブレーキ（６）の未開放のままモータ（７）は所定の
周波数で励磁される。この状態から下降速度基準オン信
号（１２Ａ）が速度基準発生回路（２４）へ入力される
ので、速度基準信号（１３）がＯＮして徐々に立上って
（る。そして、信号（１３）のレベルが前記バイアスレ
ベルとほぼ等しくなったとき、ブレーキ開信号（１６）
によりブレーキ（６）が開放される。この瞬間モータ（
７）は荷重による負荷トルクとモータ（７）のトルクと
がつり合う回転速度まで回転し、バランスする。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の巻胴式エレベータの制御装置は以上のように構成
されているので、下降速度指令バイアス方式においては
、ブレーキを開放したときかごを静止状態にすることが
できない。また、上昇運転及び下降運転ではそれぞれ区
別されたタイミング制御が必要であるが、ブレーキの開
放は温度や電圧によって変動があるので、正確なタイミ
ング制御は困難であった。

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、上昇運転、下降運転ともにブレーキ開放した
ときにかごを静止状態にすることができ、良好な始動特
性を得ることができる巻１１１１式エレベータの制御装
置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段〕 この発明は係る制御装置は、エレベータの上昇運転、下
降運転にかかわらず、モータにかかる一方向の負荷トル
クに対抗するトルクを発生するトルク指令バイアス回路
からの出力信号により、ブレーキ開放時においてもかご
を静止状態に保持する。その後、速度基準発生回路から
の速度基準信号の立上りに応じてトルク指令を出力する
速度制御回路からの指令信号が指令バイアス信号に加算
され、電流指令発生回路がＶＶＶＦ制御装置に対して電
流指令信号を出力し、モータ制御を行う。

［作　用］ この発明においては、巻胴式エレベータのモータにかか
る一方向の負荷トルクに対して、トルク指令バイアス信
号によりブレーキ開放以前に上昇方向のトルクを発生さ
せる一次周波数を得ることができるため、上昇、下降両
方向の起動時の静止保持を行う。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例による巻胴式エレベータの
制御系を示す回路図である。なお、従来例を示した第３
図と同−又は相当部分には同じ符号を付し、説明を省略
する。図において、（４３）はトルク指令バイアス回路
で、運転信号（１７）が印加されるとトルク指令バイア
ス信号（４３ａ）を出力する。（３３）は速度基準信号
オンタイミング回路で、速度基準発生回路（２４）に接
続される。（３４）は速度制御回路で、速度基準信号（
１３）とかご速度信号（１４）とによりトルク指令（１
８）を出力する。り３５）はトルク電流指令発生回路、
（３Ｂ）は磁束電流指令発生回路、（３７）はすべり周
波数指令発生回路で、それぞれ運転信号り１７）が印加
されるとトルク電流指令（３５ａ）　、磁束電流指令（
３６ａ）　、すべり周波数指令（３７ａ）を出力する。

（３８）は電流指令（２０）を出力する電流指令発生回
路、（３９）は正弦波Ｐ　Ｗ　Ｍ　＄ｉ！Ｉ　？ｘＪ回
路、（４０）はブレーキタイミング回路で、運転信号（
１７）が印加されると所定時間が経過した後にブレーキ
（６）が開放される。

上記のような構成の巻胴式エレベータの制御装置におい
て、起動時に運転準備ができて運転信号（１７）がブレ
ーキタイミング回路（４０）、速度基準オンタイミング
回路（３３）及びトルク指令バイアス回路（４３）に印
加されると、トルク指令バイアス回路（４３）は所定の
トルク指令バイアス信号（４３ａ）を発生する。このと
き、制御開始指令回路（図示せず）から速度制御回路（
３４）に制御開始信号（［Ｏ）が入力されると、この速
度制御回路（３４）が動作するように構成されているの
で、速度基準信号（１３）がまだ出力されていなくても
、トルク指令バイアス信号（４３ａ）がトルク指令信号
となり、磁束指令発生回路（図示せず）から出力される
磁束指令（１９）により、トルク電流指令発生回路（３
５）、磁束電流指令発生回路（３６）及びすべり周波数
指令発生回路（３７）が動作する。

それぞれの指令発生回路からの出力指令、すなわちトル
ク電流指令（３５ａ）を！　、磁束電流指令（３θａ）
を１　、すべり周波数指令（３７Ａ）をω　とＥ　　　
　　　　　　　　　　　　ｓ し、かご速度信号（１４）をω　とすると、電流指令発
生回路（３８）は電流指令（２０）　Ｉをベクトル制御
に基づいた下記演算によって出力する。

１−ＩＥｓｉｎθ＋Ｉ　ｒ　ｃａｓθ θ−ｆ（ω。＋ω５）ａｔ 上式はＵ柑を示し、■相、Ｗ相はθをそれぞれθ−２／
３π、θ＋２／３πと置換して用いる。この電流指令（
２０）は正弦波ＰＷＭ制御回路（３９）の人力となる。

これらの動作により、ブレーキ（６）が未開放の状態で
もモータ（７）は所定のトルクを発生しており、しかる
後に信号（１Ｂ）によってブレーキ（６）が開放される
と、その直後に速度基準オン信号（３３Ａ）が速度基準
発生回路（２４）に入力されるので、速度基準信号がＯ
Ｎとなり、徐々に立上ってくることになる。この過程に
おいて、運転進行方向に働くトルクを正としたとき、ト
ルク指令バイアス回路（４３）のトルク指令バイアス信
号（４３ａ）は、上昇運転時には正のバイアス、下降運
転時には負のバイアスになるように切換えが行われる。

このバイアス信号を、巻胴式エレベータ特有の常に下降
方向にモータ（７）に働いている負荷トルクに見合った
トルクを発生する値とすることで、ブレーキ（８）の開
放以前にモータ（７）はトルクを発生し、ブレーキ（６
）゛の開放によってもかごは静止状態にあり、次いで速
度基準信号（１３）の立ち上りに応じたトルク指令（１
８）が速度制御回路（３４）より出力され、始動ショッ
クの少ない滑らかな始動及び加速特性を得る。

このようなバイアスレベルは、かご内負荷によらず、一
定値（定格積載負荷の１／２を保持する値）としても良
好な乗心地を確保することができる。

これは巻胴式の場合、ローブには（かご自重）＋（かご
内負荷）の重量がかかっており、静止保持。

のためには単にかご内負荷だけでなく、かご自重分のト
ルクをモータ（７）が発生する必要があるが、かご自重
はかご内定格積載量より大きいので、上記の一定値に設
定してもかご内負荷の変動による誤差（完全静止保持で
きる値との差）が少ないためである。

また、上記実施例は起動時の運転特性の改善について説
明したが、停止時に速度基準信号（１３）が零になって
も、負荷トルク分のトルクをトルク指令バイアス信号（
４３ａ）により発生しているので、負荷に引きずられる
ことなく停止状態にすることができる。従って、速度検
出回路の出力が零になったことを検出してから、ブレー
キ閉となるようにブーレキタイミング回路を構成すれば
、停止時の特性も良好な効果が得られる。

［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり、巻胴式エレベータ特有
のモータにかかる片方向の負荷トルクそのものを補うト
ルクを発生させるように制御装置を構成したので、ブレ
ーキ開放時にモータによる停止状態を作り出すことがで
きる。このため、上昇、下降別のタイミング回路を不要
とし、ブレーキ開放時の始動ショックをなくすことがで
きる。

また、この発明は、ベクトル制御によって連続４象限モ
ードの運転を可能とし、上昇運転のみならず下降運転に
おいても零連付近のトルク制御ができ、バイアス信号の
正負切換のみで上昇、下降時共静止状態にできる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による巻胴式エレベータの
制御装置を示すブロック図、第２図は従来の巻胴式エレ
ベータの構成例を示す説明図、第３図は従来の巻胴式エ
レベータの制御装置例を示すブロック図である。 図において、（９）はモータ、（２３）はインバータ、
（２４）は速度基準発生回路、（２６）は速度検出回路
、（３３）は速度基準信号オンタイミング回路、（３４
）は速度制御回路、（３５）はトルク電流指令発生回路
、（３６）は磁束電流指令発生回路、（３７）はすべり
周波数指令発生回路、（３８）は電流指令発生回路、（
４３）はトルク指令バイアス回路である。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 巻上用電動機を電流指令信号によって可変電圧および可
   変周波数インバータにより速度制御する巻胴式エレベー
   タの制御装置において、 速度基準発生回路からの速度基準信号とかご速度検出信
   号との偏差に応じてトルク指令信号を出力する速度制御
   回路と、前記速度基準信号の出力時期を定める速度基準
   オンタイミング回路と、上昇運転時と下降運転時に極性
   のみを切換えて前記速度基準信号に加算するトルク指令
   バイアス信号を発生するトルク指令バイアス回路と、前
   記トルク指令信号とトルク指令バイヤス信号の加算信号
   及び磁束指命を入力とするトルク電流指令発生回路及び
   すべり周波数発生回路と、前記磁束指令を入力とする磁
   束電流発生回路と、運転信号の印加によって発生する前
   記トルク電流指令発生回路、磁束電流指令発生回路およ
   びすべり周波数発生回路の各出力信号を演算して前記電
   流指令信号を出力する電流指令発生回路とを備えたこと
   を特徴とする巻胴式エレベータの制御装置。