JPH06321440A

JPH06321440A - エレベーターの制御装置

Info

Publication number: JPH06321440A
Application number: JP5108663A
Authority: JP
Inventors: Masashi Yonemoto; 正志米本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-05-11
Filing date: 1993-05-11
Publication date: 1994-11-22
Also published as: CN1098069A; KR970006584B1; CN1035051C

Abstract

(57)【要約】【目的】エレベーターのかご内負荷を検出する秤装置
出力の経時変化を、特別な装置を付加しなくても正確に
補正できるようにする。【構成】かご(10)を防振ゴム(12)で弾性支持し、この
防振ゴム(12)のたわみ量を検出してかご(10)内の負荷を
検出する秤装置(13)を設ける。この秤装置(13)の出力電
圧Ｖwをマイコン(14)に取り込み、かご(10)の走行中に
電動機(5)の発生トルクを演算する。この演算トルクに
基づいて秤装置(13)の出力電圧の補正電圧を演算して、
秤装置(13)の出力電圧を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、エレベーターをかご
内負荷を検出する秤装置を用いて制御する装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、エレベーターにはかご内の負荷を
検出する秤装置を設けて、かご内負荷に応じた起動制御
を行うことにより、かごとつり合おもりの重量差による
不平衡トルクを補償して、起動衝撃を抑制するようにし
ている。秤装置はエレベーターのかごの下に設置した差
動トランスなどで構成され、かごをかご枠に弾性支持す
る防振ゴムなどの弾性体のたわみ量を検出して、かご内
の負荷を計量するものである。

【０００３】ところで、かごをかご枠に弾性支持するた
めに、一般に使用されている防振ゴムは、経時変化によ
りたわみ量が変化し、これに伴って秤装置の出力値も変
化して誤差を生じる。このため、秤装置の出力値を定期
的に補正することが必要である。この補正は、かごに実
際に重りを積み込んで調整されるので、その作業に多大
な労力、時間及び費用を費やしている。

【０００４】そこで、上記を改善する技術として、例え
ば特開平４−３３８０７２号公報に示されるエレベータ
ーの制御装置が提案されている。これは、かご内に電荷
結合素子を応用したＣＣＤカメラを設置し、その出力を
画像処理装置を介して取り込み、かご内が無負荷状態で
あることを確認して、秤装置の出力を補正するものであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のエ
レベーターの制御装置では、ＣＣＤカメラ及び画像処理
装置を利用して、かご内の無負荷状態を検出して秤装置
を補正しているが、これらの装置は大変高価なものであ
るため、秤装置の補正のためにこれらの装置を設けるこ
とは極めて不経済であるという問題点がある。

【０００６】この発明は、上記問題点を解消するために
なされたもので、特別な装置を付加することなく、正確
に秤装置の補正ができるようにしたエレベーターの制御
装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の発明に
係るエレベーターの制御装置は、秤装置から出力される
負荷信号を入力して電動機の発生トルクを演算するトル
ク制御手段と、かごの走行中にトルク制御手段の出力に
基づいて秤装置の出力の補正電圧を演算する補正電圧演
算手段と、この補正電圧演算手段の出力により秤装置の
出力電圧を補正する秤電圧補正手段とを備えたものであ
る。

【０００８】また、第２の発明に係るエレベーターの制
御装置は、第１の発明のトルク制御手段と、補正電圧演
算手段と、秤電圧補正手段とを有し、かごの起動時秤電
圧補正手段の出力に基づいてかごとつり合おもりの重量
差による不平衡トルクを補償する負荷信号をトルク制御
手段へ出力する起動制御手段を備えたものである。

【０００９】また、第３の発明に係るエレベーターの制
御装置は、第１の発明のトルク制御手段と、補正電圧演
算手段と、秤電圧補正手段とを有し、秤電圧補正手段の
出力に基づいてかご内の過負荷を検出する過負荷検出手
段を備えたものである。

【００１０】また、第４の発明に係るエレベーターの制
御装置は、第１の発明のトルク制御手段と、補正電圧演
算手段と、秤電圧補正手段とを有し、秤電圧補正手段の
出力に基づいて複数台のかごのそれぞれについて負荷率
を検出する負荷率検出手段を備えたものである。

【００１１】

【作用】この発明の第１の発明においては、秤装置の出
力電圧からかご走行中に電動機の発生トルクを演算し、
これに基づいて秤装置の出力電圧を補正するようにした
ため、秤装置の出力電圧は演算により補正される。

【００１２】また、第２の発明においては、秤装置の出
力電圧からかご走行中に電動機の発生トルクを演算し、
これに基づいて秤装置の出力電圧を補正し、この補正値
に基づいてかごとつり合おもりの重量差による不平衡ト
ルクを補償するようにしたため、不平衡トルクは上記補
正値によって補償される。

【００１３】また、第３の発明においては、秤装置の出
力電圧からかご走行中に電動機の発生トルクを演算し、
これに基づいて秤装置の出力電圧を補正し、この補正値
に基づいてかご内の過負荷を検出するようにしたため、
過負荷は上記補正値によって検出される。

【００１４】また、第４の発明においては、秤装置の出
力電圧からかご走行中に電動機の発生トルクを演算し、
これに基づいて秤装置の出力電圧を補正し、この補正値
に基づいて複数台のかごのそれぞれについて負荷率を検
出するようにしたため、かごの負荷率は上記補正値によ
って検出される。

【００１５】

【実施例】

実施例１．図１〜図４はこの発明の第１及び第２の発明
の一実施例を示す図で、図１は全体構成図、図２はマイ
クロコンピュータの機能構成図、図３は定員状態で上昇
運転する場合の速度指令値及び発生トルク曲線図、図４
は秤装置補正動作フローチャートであり、同一符号は同
一部分を示す。

【００１６】図１において、(1)は三相交流電源、(2)は
三相交流を直流に交換するコンバータ、(3)はコンバー
タ(2)から出力される直流を平滑する平滑コンデンサ、
(4)は直流を交流に変換するインバータ、(5)はインバー
タ(4)の交流側に接続されたかご巻上用の三相誘導電動
機、(6A)〜(6C)は電動機(5)の電流を検出する変流器、
(7)は電動機(5)の回転速度を検出するロータリエンコー
ダ、(8)は電動機(5)により駆動される駆動綱車、(9)は
駆動綱車(8)に巻き掛けられた主索で、それぞれかご(1
0)及びつり合おもり(11)が結合されている。

【００１７】(12)はかご(10)の下部に設けられかご室を
弾性支持する防振ゴム、(13)は防振ゴム(12)のたわみ量
を検出する差動トランスからなる秤装置、(14)はエレベ
ーターを制御するマイクロコンピュータ（以下マイコン
という）で、ＣＰＵ(14A)、ＲＯＭ(14B)、ＲＡＭ(14
C)、所定の周期を計数するタイマ(14D)、スイッチング
指令を与えるパルス幅変調(ＰＷＭ)回路(14E)、アナロ
グ値をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器(14F)、パ
ルスを計数するカウンタ(14G)及びアナログ値をディジ
タル値に変換するＡ／Ｄ変換器(14H)を有している。

【００１８】そして、これらの素子はアドレス及びデー
タを伝送するバス(14I)で接続されており、ＰＷＭ回路
(14E)はインバータ(4)に、Ａ／Ｄ変換器(14F)は変流器
(6A)〜(6C)に、カウンタ(14G)はロータリエンコーダ(7)
に、Ａ／Ｄ変換器(14H)は秤装置(13)にそれぞれ接続さ
れている。

【００１９】図２において、(17)はエレベーターの速度
指令値を発生する速度指令手段、(18)は加算器、(19)は
電動機(5)の回転速度を演算する速度制御手段、(20)は
加算器、(21)は電動機(5)のトルクを演算するトルク制
御手段、(22)は加算器、(23)は電動機(5)に供給する電
流を演算する電流制御手段、(24)は秤装置(13)の出力の
補正電圧を演算する補正電圧演算手段、(25)は秤装置(1
3)の出力電圧を補正する秤電圧補正手段である。

【００２０】次に、この実施例の動作を説明する。かご
(10)が停止中、このかご(10)に乗客が乗り込むと、防振
ゴム(12)が圧縮され、秤装置(13)は防振ゴム(12)の圧縮
量を検出することにより、かご(10)内の乗客の重量を算
出する。秤装置(13)の出力はＡ／Ｄ変換器(14H)でディ
ジタル値に変換されてマイコン(14)に入力される。

【００２１】かご(10)に走行指令が出ると、Ａ／Ｄ変換
器(14H)を介して秤装置(13)の出力電圧Ｖw(V)がマイコ
ン(14)に読み込まれ、これによりトルク制御手段(21)が
動作して、かご(10)内の負荷重量とつり合おもり(11)の
重量との重量差により発生するトルクＴw(kg・m)を次式
により演算する。Ｔw＝Ｋ(Ｖw−Ｖcwt)Ｒ …(1) ここに、Ｋ：かご(10)内負荷重量対秤装置(13)の出力電
圧の換算係数(kg／V) Ｖcwt：つり合おもり(11)の全重量の内かご(10)自重相
当分を差し引いた重量を秤装置(13)で計量した場合の出
力電圧(V) Ｒ：駆動綱車(8)の有効半径(m)

【００２２】トルク制御手段(21)の動作により、電流制
御手段(23)が動作して電動機(5)に供給する電流を演算
し、ＰＷＭ回路(14E)が動作してインバータ(4)にスイッ
チング指令を与える。これで、電動機(5)に電流が流
れ、図３(b)に時間ｔ＝０〜ｔ₁、トルクＴ＝Ｔwで示す
ように、電動機(5)が上記重量差を打ち消すためのトル
クを発生する。

【００２３】なお、電動機(5)の電流は変流器(6A)〜(6
C)により検出され、Ａ／Ｄ変換器(14F)でディジタル値
に変換されて加算器(22)に帰還される。このような状態
で、駆動綱車(8)を拘束しているブレーキ（図示しな
い）を解放すると、上記重量差は電動機(5)の発生する
トルクにより相殺され、かご(10)にブレーキ解放による
衝撃を与えない。この動作を一般に起動秤と呼んでい
る。

【００２４】起動秤動作を行った後、かご(10)を走行さ
せるため、速度指令手段(17)は、図３(a)に時間ｔ＝ｔ₁
〜ｔ₄で示す速度指令値を発生する。ここで、時間ｔ＝
ｔ₁〜ｔ₂の間は加速期間、時間ｔ＝ｔ₂〜ｔ₃の間は全速
期間、時間ｔ＝ｔ₃〜ｔ₄の間は減速期間である。そし
て、速度指令手段(17)が発生する速度指令値により、速
度制御手段(19)が動作して、電動機(5)の回転速度を演
算し、トルク制御手段(21)が動作して電動機(5)のトル
クを演算する。

【００２５】そして、電流制御手段(23)が動作して電動
機(5)に供給する電流を演算し、続いてＰＷＭ回路(14E)
が動作してインバータ(4)にスイッチング指令を与える
ので、電動機(5)に電流が流れて電動機(5)が回転し、か
ご(10)は速度指令手段(17)の発生する速度指令値に従っ
て走行する。電動機(5)の回転速度は、ロータリエンコ
ーダ(7)により検出され、カウンタ(14G)でロータリエン
コーダ(7)が発生するパルスを計数して、加算器(18)に
帰還される。

【００２６】また、起動秤の場合と同様に、電動機(5)
の電流は変流器(6A)〜(6C)により検出され、Ａ／Ｄ変換
器(14F)を介して加算器(22)に帰還される。このように
して、かご(10)の走行速度は精度高く制御される。

【００２７】定員状態で上昇運転中に、電動機(5)が発
生するトルク、すなわちトルク制御手段(21)が演算する
トルクは、図３(b)に時間ｔ＝ｔ₁〜ｔ₄の間で示すよう
になる。加速期間ｔ＝ｔ₁〜ｔ₂はかご(10)を加速するた
めに大きなトルクが必要であり、トルクの最大値はＴa
となる。全速期間ｔ＝ｔ₂〜ｔ₃はかご(10)側の重量とつ
り合おもり(11)との重量差に起因するトルクＴcが必要
である。減速期間ｔ＝ｔ₃〜ｔ₄はかご(10)を減速するた
めトルクは最小値Ｔdになる。

【００２８】ところで、起動秤動作時のトルクＴwと全
速走行時のトルクＴcの関係は、一般に次式で表わすこ
とができる。Ｔc＝Ｔw＋Ｔo …(2) Ｔc＝Ｔw−Ｔo …(3) ここに、Ｔoは昇降路効率に起因するトルク、すなわち
昇降路損失に相当するトルクで、定員状態の上昇時など
の力行運転では(2)式を、定員状態の下降運転などの回
生運転では(3)式を採用する。全速走行時は加速度が零
であるので、全速走行時のトルクＴcと起動秤動作時の
トルクＴwとの差は、上記昇降路損失分のトルクＴoだけ
となる。

【００２９】次に、秤装置補正動作を図４を参照して説
明する。なお、このフローチャートのプログラムはマイ
コン(14)のＲＯＭ(14B)に格納されており、マイコン(1
4)はタイマ(14D)が動作する度に、このプログラムを所
定の周期で繰り返し実行する。

【００３０】ステップ(31)でかご(10)に起動指令が出さ
れたかを判断する。起動指令が出ればステップ(32)へ進
み、Ａ／Ｄ変換器(14H)を介して秤装置(13)の出力電圧
Ｖwをマイコン(14)に読み込む。ステップ(33)（秤電圧
補正手段）では後述する補正電圧Ｖeにより電圧ＶwをＶw←Ｖw＋Ｖe のように補正する。ただし、補正電圧Ｖeの初期値は零
であるので、電源投入後の最初の演算では補正は行われ
ない。

【００３１】次に、ステップ(34)（起動制御手段）では
補正された電圧Ｖwに基づいて、(1)式によりトルクＴw
を演算して起動秤を行う。かご(10)が走行を開始し、時
間ｔ＝ｔ₂で全速に達すると、ステップ(35)からステッ
プ(36)へ進み、かご(10)の走行方向とトルク制御手段(2
1)が演算したトルクＴcから、現在の運転が力行運転か
回生運転かを判断する。上昇運転でトルクＴcが正なら
ば力行運転、トルクＴcが負ならば回生運転である。ま
た、下降運転でトルクＴcが正ならば回生運転、トルク
Ｔcが負ならば力行運転である。

【００３２】力行運転の場合は、ステップ(37)で次式に
より秤計算値Ｖcを算出する。Ｖc＝(Ｔc−Ｔo)／(Ｋ・Ｒ)＋Ｖcwt …(4) (2)式を(4)式に代入すると、Ｖc＝Ｔw／(Ｋ・Ｒ)＋Ｖcwt となり、(4)式が秤計量値Ｖwに相当する電圧を示すこと
が分かる。

【００３３】同様に、回生運転の場合は、ステップ(38)
で次式により秤計算値Ｖcを算出する。Ｖc＝(Ｔc＋Ｔo)／(Ｋ・Ｒ)＋Ｖcwt …(5) (3)式を(5)式に代入すると、Ｖc＝Ｔw／(Ｋ・Ｒ)＋Ｖcwt となり、やはり(5)式は秤計量値Ｖwに相当する電圧を示
している。

【００３４】続いて、ステップ(39)で電圧Ｖcと電圧Ｖw
との大きさを比較し、もし両者の差が所定値Ｖsよりも
大きい場合は、ステップ(40)で電圧Ｖcと電圧Ｖwの差電
圧、すなわち補正電圧Ｖeを、Ｖe＝Ｖc−Ｖw として計算する。次の演算周期では、ステップ(33)で秤
計量値Ｖwが補正され、ステップ(34)で秤計量値Ｖwを用
いて起動秤動作を行なうことになり、かご(10)内負荷の
検出値に経時変化が生じてもかご(10)とつり合おもり(1
1)の重量差による不平衡負荷を正確に補償することが可
能となる。なお、ステップ(37)〜(40)は補正電圧演算手
段を構成している。

【００３５】実施例２．図５はこの発明の第３の発明の
一実施例を示す秤装置補正動作フローチャートであり、
図４と同様の部分は同一符号で示す。なお、図１〜図３
は実施例２にも共用する。

【００３６】ステップ(41)（過負荷検出手段）では、補
正された秤計量値Ｖwに基づいてかご(10)内の負荷を検
出し、これが規定値を越えているとかご(10)内のブザー
などを鳴動させて警報を発する。この場合も過負荷状態
は正確に検出できる。その他については図４と同様であ
る。

【００３７】実施例３．図６はこの発明の第４の発明の
一実施例を示す秤装置補正動作フローチャートであり、
図４と同様の部分は同一符号で示す。なお、図１〜図３
は実施例３にも共用する。

【００３８】ステップ(51)（負荷率検出手段）では、補
正された秤計量値Ｖwに基づいて、かご(10)内の負荷率
を検出して、特定の運転に移行する。かご(10)が複数台
設置されると、周知のように複数台のかご(10)を一群と
して運行管理する群管理運転が行われる。そして、例え
ばかご(10)内負荷率が所定値を越えると、乗場呼びを通
過したり、出勤時運転を開始したりするなど、特定の運
転に移行するようにしている。この場合も、負荷率は正
確に検出できる。その他については図４と同様である。

【００３９】なお、上記各実施例では、回生運転時にも
秤装置を補正するようにしたが、力行運転及び回生運転
のいずれか一方だけに補正した方が、補正が正確になる
ような場合には、いずれか一方の運転時に補正するよう
にしてもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したとおりこの発明の第１の発
明では、秤装置の出力電圧からかご走行中に電動機の発
生トルクを演算し、これに基づいて秤装置の出力電圧を
補正するようにしたので、秤装置の出力電圧は演算によ
り補正され、補正のための特別な装置を設ける必要をな
くすことができる効果がある。

【００４１】また、第２の発明では、秤装置の出力電圧
からかご走行中に電動機の発生トルクを演算し、これに
基づいて秤装置の出力電圧を補正し、この補正値に基づ
いてかごとつり合おもりの重量差による不平衡トルクを
補償するようにしたので、不平衡トルクは上記補正値に
よって補償され、かご内負荷の検出値に経時変化が生じ
ても、起動衝撃を常に正確に抑制できる効果がある。

【００４２】また、第３の発明では、秤装置の出力電圧
からかご走行中に電動機の発生トルクを演算し、これに
基づいて秤装置の出力電圧を補正し、この補正値に基づ
いてかご内の過負荷を検出するようにしたので、過負荷
状態を常に正確に検出でき、安全性を向上できる効果が
ある。

【００４３】また、第４の発明では、秤装置の出力電圧
からかご走行中に電動機の発生トルクを演算し、これに
基づいて秤装置の出力電圧を補正し、この補正値に基づ
いて複数台のかごのそれぞれについて負荷率を検出する
ようにしたので、かごの負荷率を常に正確に検出でき、
適切な群管理制御を実現できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１〜実施例３を示す全体構成
図。

【図２】図１のマイコンの機能構成図。

【図３】図１において定員状態で上昇運転する場合の速
度指令値及び発生トルク曲線図。

【図４】この発明の実施例１の秤装置補正動作フローチ
ャート。

【図５】この発明の実施例２の秤装置補正動作フローチ
ャート。

【図６】この発明の実施例３の秤装置補正動作フローチ
ャート。

【符号の説明】

５三相誘導電動機１０かご１１つり合おもり１３秤装置１４マイクロコンピュータ２１トルク制御手段２４補正電圧演算手段２５秤電圧補正手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】かごとつり合おもりの結合体を駆動する
電動機と、上記かご内の負荷を検出してこれに対応する
負荷信号を出力する秤装置とを有し、上記負荷信号を入
力して上記電動機の発生トルクを演算するトルク制御手
段と、上記かごの走行中に上記トルク制御手段の出力に
基づいて上記秤装置の出力の補正電圧を演算する補正電
圧演算手段と、この補正電圧演算手段の出力により上記
秤装置の出力電圧を補正する秤電圧補正手段とを備えて
なるエレベーターの制御装置。
【請求項２】かごとつり合おもりの結合体を駆動する
電動機と、上記かご内の負荷を検出してこれに対応する
負荷信号を出力する秤装置とを有し、上記負荷信号を入
力して上記電動機の発生トルクを演算するトルク制御手
段と、上記かごの走行中に上記トルク制御手段の出力に
基づいて上記秤装置の出力の補正電圧を演算する補正電
圧演算手段と、この補正電圧演算手段の出力により上記
秤装置の出力電圧を補正する秤電圧補正手段と、上記か
ごの起動時上記秤電圧補正手段の出力に基づいて上記か
ごとつり合おもりの重量差による不平衡トルクを補償す
る上記負荷信号を上記トルク制御手段へ出力する起動制
御手段とを備えてなるエレベーターの制御装置。
【請求項３】かごとつり合おもりの結合体を駆動する
電動機と、上記かご内の負荷を検出してこれに対応する
負荷信号を出力する秤装置とを有し、上記負荷信号を入
力して上記電動機の発生トルクを演算するトルク制御手
段と、上記かごの走行中に上記トルク制御手段の出力に
基づいて上記秤装置の出力の補正電圧を演算する補正電
圧演算手段と、この補正電圧演算手段の出力により上記
秤装置の出力電圧を補正する秤電圧補正手段と、この秤
電圧補正手段の出力に基づいて上記かご内の過負荷を検
出する過負荷検出手段とを備えてなるエレベーターの制
御装置。
【請求項４】かごとつり合おもりの結合体を駆動する
電動機と、上記かご内の負荷を検出してこれに対応する
負荷信号を出力する秤装置とを有し、上記負荷信号を入
力して上記電動機の発生トルクを演算するトルク制御手
段と、上記かごの走行中に上記トルク制御手段の出力に
基づいて上記秤装置の出力の補正電圧を演算する補正電
圧演算手段と、この補正電圧演算手段の出力により上記
秤装置の出力電圧を補正する秤電圧補正手段と、この秤
電圧補正手段の出力に基づいて複数台の上記かごのそれ
ぞれについて負荷率を検出する負荷率検出手段とを備え
てなるエレベーターの制御装置。