JPH0710403A - エレベータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 かご内の実際の積載荷重に変化がないにもか
かわらず、昇降路内のかご位置に応じて荷重検出信号が
変化することに起因して生じる起動時の「飛び出し」や
「つり落とし」を防止する。 【構成】 速度制御演算部２４は、速度指令演算部２２
からの基準信号２２ａとパルス／速度演算部２３からの
検出信号２３ａとの偏差に応じた速度制御信号２４ａを
出力する。信号２４ａは、荷重検出信号に基いて得られ
る荷重補償信号ＷＴと加算されて電流指令信号２８ａと
なる。しかし、昇降路内のかご位置が変化すると、かご
の実際の積載荷重が変化しなくてもコンペンロープの荷
重のために荷重検出信号が変化し、信号ＷＴが変化す
る。そこで、制御タイミング演算部２７は、荷重位置補
償量演算部２６の補償信号２６ａを所定期間だけ信号２
７ａとして出力する。この信号２６ａはかご位置演算部
２５からの信号２５ａに基いて得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エレベータ制御装置に
関するものであり、より詳しくは、エレベータの乗りか
ごの位置により荷重検出信号が変化する場合、位置に対
する補償をして、エレベータの起動時の乗りかごの飛び
出しやつり落としを防止する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、産業用の電動機制御では、電動
機の加速時に一定加速を行なうように電流制限が行なわ
れる。このような制御方式では、速度指令も比較的単純
なものでよいが、エレベータに適用される電動機の制御
においては、より複雑な制御が要求される。すなわち、
エレベータの制御では、乗客の乗り心地を考慮し、加減
速制御に加えて、さらに加々速度制御までも行ない、乗
客に不快感を与えることなく、しかも最短時間で目的階
まで到達するような制御が要求される。

【０００３】一般に、エレベータの制御装置において
は、乗りかごの定格積載量の５０％程度の積載量の時
に、乗りかごと釣合重りとの重量が平衡状態となるよう
に設計されている。したがって、乗りかごの満載時や無
負荷時には、釣合の均衡が損なわれ、電動機に結合され
た網車に対して比較的大きな不平衡トルクがかかること
になる。そして、この不平衡トルクに起因して、エレベ
ータの起動時には、ブレーキを開放すると同時に、この
トルク方向に乗りかごが飛び出し、乗り心地が損なわれ
ることになる。

【０００４】そこで、このような不平衡トルクに基づく
乗りかごの飛び出しを防止するために、従来から一般に
は、エレベータの平衡状態運転時の電動機トルク指令値
に対して、不平衡トルクに基づく補正が行なわれてい
る。

【０００５】図は４は、このような従来から広く行なわ
れている不平衡トルク補正を伴なう電流マイナーループ
方式を備えたエレベータの制御装置の全体構成例を示す
ブロック図である。

【０００６】図４において、速度指令発生装置１から出
力される速度指令信号１ａは、スイッチ１７を介して速
度制御演算増幅器２に与えられる。そして、速度制御演
算増幅器２では、速度検出器３からの速度信号３ａと、
速度指令信号１ａとを比較演算して、電流指令Ｉａｓｒ
が出力される。また、電流制御演算増幅器４では、この
電流指令Ｉａｓｒと、電流検出器５からの電流信号５ａ
と、不平衡トルク指令装置６からの荷重信号ＷＴ（ｔ）
とを比較演算して、制御信号４ａが出力される。

【０００７】そして、電力変換装置８では、この制御信
号４ａに基づいて、電動機７を制御するための電力を電
動機７に供給し、電動機７はこの電力によって回転し、
乗りかご９と釣合重り１０とを結ぶ主索１１を巻き付け
た網車１２に回転力が伝えられる。また、この網車１２
には、ブレーキ２０が設けられている。

【０００８】一方、乗りかご９には、着床装置１５が設
けられており、エレベータ昇降路の各階床に設けられた
着床検出板１６Ａ，１６Ｂ，…を検出して、着床信号１
５ａが上記スイッチ１７に送られる。そして、スイッチ
１７では、この着床信号１５ａを受けとることにより、
速度指令信号１ａがしゃ断される。

【０００９】また、乗りかご９には、荷重検出器１３が
設けられており、荷重検出信号１３ａが上記不平衡トル
ク指令装置６に与えられる。

【００１０】そこで、いま仮に、エレベータの乗りかご
９がある階床に停止し、ブレーキ２０が動作しており、
乗りかご９の扉が開いているとする。このとき、荷重検
出器１３からの荷重検出信号１３ａは不平衡トルク指令
装置６に与えられ、ここで荷重信号ＷＴ（ｔ）に変換さ
れる。この場合、この荷重検出信号１３ａと荷重信号Ｗ
Ｔ（ｔ）とは直線的な比例関係にあることがわかってい
るので、不平衡トルク指令装置６は両者の対応関係を示
す特性図に基いて容易に変換を行うことができる。

【００１１】一方、近年のマイクロコンピュータ技術の
急速な発展に伴ない、エレベータの制御においても、マ
イクロコンピュータによるデジタル制御が広く採用され
つつあり、図４に示すようなエレベータの制御装置で
は、一般に破線で囲んだ部分が８ビットまたは１６ビッ
トのマイクロコンピュータ２１によって処理される。そ
してこの場合、速度検出器３としては、パルスジェネレ
ータまたはレゾルバなどの検出器が用いられる。

【００１２】さらに、荷重信号ＷＴ（ｔ）、着床信号１
５ａなどのアナログ信号は、デジタル信号に変換して入
力される。この入力回路の一例を図５に示す。図５にお
いて、アナログ入力信号１８Ａは、Ａ／Ｄ変換器１８に
よってデジタル信号１８ａ〜１８ｈに変換され、バスバ
ッファ１９を介して信号１９ａ〜１９ｈとして、バスラ
インに送り出される。なお、信号１８Ｂは、マイクロコ
ンピュータにより与えられる変換開始指令信号である。

【００１３】さて、このようなマイクロコンピュータを
用いたエレベータの制御装置においては、図６に示すフ
ローチャートのように、まず速度制御演算増幅器２から
与えられる電流指令値Ｉａｓｒが取り込まれる（ステッ
プＳ１）。

【００１４】次に、荷重信号ＷＴ（ｔ）がサンプリング
され（ステップＳ２）、このサンプリングした荷重信号
ＷＴ（ｔ）を、参照荷重値ＷＴとして取り込むかどうか
が判定される（ステップＳ３）。通常は、エレベータの
乗りかご９の扉が閉じられ、ブレーキ２０が解除され、
エレベータを起動させる指令が発せられた瞬間に、この
荷重信号ＷＴ（ｔ）の取り込みが行なわれる。また、こ
の荷重信号ＷＴ（ｔ）の取り込みを行なわない場合、す
なわち参照荷重値ＷＴとして時間ｔ＝ｔａの時にすでに
取り込んでいたＷＴ（ｔａ）をそのまま保持する場合に
は、参照荷重値ＷＴにＷＴ（ｔａ）がセットされる（ス
テップＳ４）。

【００１５】一方、荷重信号ＷＴ（ｔ）の取り込みを行
なう場合には、参照荷重値ＷＴとして現在時間ｔ＝ｔｂ
における荷重信号ＷＴ（ｔｂ）が読み込まれ（ステップ
Ｓ５）、参照荷重値ＷＴとしてこの読み込んだ荷重信号
ＷＴ（ｔｂ）がセットされる（ステップＳ６）。

【００１６】次に、電流指令値Ｉａｓｒに参照荷重値Ｗ
Ｔが加えられ（ステップＳ７）、この値を基にして電流
制御系演算が行なわれて（ステップＳ８）、トルク指令
値がセットされ（ステップＳ９）、これが制御信号４ａ
として出力される。

【００１７】なお、通常は、以上の一連の演算は、数ｍ
ｓｅｃ程度の一定のサンプリング周期で繰り返して行な
われる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
エレベータの制御装置においては、荷重検出器１３はか
ご上部に設置され、かご内の積載荷重をかごロープヒッ
チ部のバネのたわみにより検出している。この様に、荷
重検出器１３をかご下でなく、上部に設置するのは、シ
ステム的に安価に構成できる為である。

【００１９】しかし、この様な荷重検出方法では、エレ
ベータ昇降路が長くなると、エレベーテの乗りかご９の
下部に取付けているエレベータケーブル（以下、テール
コードと称する。）、及びかご位置による主索１１のか
ご側と釣合重り側との重量差を補正する為に設けられる
コンペンロール（又はコンペンチェーン）の重量の為
に、かご内に積載された荷重が同じでも、昇降路内のか
ご位置により検出される荷重信号が異なることがある。
したがって、その信号を用いてエレベータを制御する
と、起動時に乗りかごの飛び出しやつり落としが発生す
るという問題があった。

【００２０】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、昇降路内のかご位置如何にかかわらず、起動時に
おけるエレベータの制御を安定して行なうことができる
エレベータ制御装置を提供することを目的としている。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するための手段として、バネ部のたわみ量に基き荷重検
出を行う荷重検出器をかごの上部に取付けてかご内の積
載荷重を検出し、この荷重検出に基く荷重補償信号を速
度制御信号に加算することにより、エレベータ駆動電動
機に対する電流指令信号を得るエレベータ制御装置にお
いて、前記かごの下部に吊り下げられるエレベータケー
ブル及びコンペンロープの昇降路位置に応じた荷重量を
検出し、この検出に基く荷重位置補償信号を出力する荷
重位置補償量演算手段を備え、前記速度制御信号及び荷
重補償信号に、さらに、この荷重位置補償信号を加算す
ることにより前記電流指令信号を得ることを特徴とする
ものである。

【００２２】

【作用】上記構成において、荷重位置補償演算手段によ
って、エレベータの乗りかごの基準階（テールコード及
びコンペンローブの重量の影響がまったくない階を意味
する。）からの乗りかごの位置偏差が算出され、その位
置偏差に応じてテールコード及びコンペンローブの位置
による重量差分の荷重位置補償量が算出される。

【００２３】そして、その荷重位置補償量が、エレベー
タの起動時に荷重検出器によって検出される荷重信号に
加算され、かご内の真の荷重量が算出される。さらに、
それが不平衡トルク補償量としてエレベータの駆動手段
に与えられ、不平衡トルク分が補償される。

【００２４】このようにして、エレベータの位置により
検出される荷重信号の変化に伴い発生するエレベータ起
動時のかごの飛び出しやつり落としを防止することがで
きる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図３に基き
説明する。図１は本実施例の構成を示すブロック図であ
る。この図１において、図４と同一の要素のものには同
一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分
についてのみ述べる。

【００２６】すなわち、本実施例のエレベータ制御装置
は、図４におけるマイクロコンピュータ２１を図１に示
すように構成したものである。図１において、マイクロ
コンピュータ２１は、速度指令演算部２２と、パルス／
速度演算部２３と、速度制御演算部２４と、かご位置演
算部２５と、荷重位置補償量演算部２６と、制御タイミ
ング演算部２７と、加算結合部２８と、電流制御演算部
２９とにより構成されている。

【００２７】ここで、速度指令演算部２２は、エレベー
タの速度基準を演算し、速度基準２２ａを出力するもの
である。また、パルス／速度演算部２３は、パルスジェ
ネレータなどの前記速度検出器３からのパルス信号３ａ
を、速度信号２３ａに変換して出力するものである。さ
らに、速度制御演算部２４は、速度指令演算部２２から
の速度基準信号２２ａと、パルス／速度演算部２３から
の実際のエレベータの速度信号２３ａとの偏差に基づい
て、電流指令信号２４ａを出力するものである。通常、
この演算は比例積分演算を行ない、上記偏差が零になる
ような電流指令信号２４ａを出力するものである。

【００２８】一方、かご位置演算部２５は、速度検出器
３からのパルス信号３ａを入力し、かごの基準階からの
位置を示すパルス信号２５ａを出力するものである。ま
た、荷重位置補償量演算部２６は、かご位置演算部２５
からのパルス信号２５ａに基づいて、基準階からのテー
ルコード及びコンペンロープの位置による重量差分の荷
重位置補償量を信号２６ａとして出力するものである。

【００２９】さらに制御タイミング演算部２７は前記荷
重位置補償信号２６ａを受け、その信号を適切なタイミ
ングで加算結合部２８に信号２７ａとして出力する。こ
こで、本実施例における適切なタイミングとは、例え
ば、外部から釣合電流指令のＯＮ信号を起動の際に入力
した時点からブレーキ指令のＯＮ信号を着床の際に入力
した時点までの期間をいう。加算結合部２８は荷重補償
信号ＷＴと、制御タイミング演算部からの信号２７ａと
を、速度制御演算部か２４の電流指令信号２４ａに加算
し、最終的な電流指令信号２８ａとして出力するもので
ある。

【００３０】電流制御演算部２９は、加算結合部２８か
らの電流指令信号２８ａと、前記電流検出器５からの電
流検出信号５ａとの偏差に基づいて、前記電力変換装置
８へ変換信号２９ａを出力するものである。通常、この
演算も比例積分演算を行なう。

【００３１】次に、以上のように構成される本実施例の
動作につき説明する。なお、ここでは、図１におけるか
ご位置演算部２５、荷重位置補償量演算部２６、および
制御タイミング演算部２７の動作を中心に述べる。

【００３２】図１において、かご位置演算部２５では、
速度検出器３からのパルス信号３ａによって、現在の乗
りかご９の位置がパルスとして算出され、その値よりあ
らかじめ記憶された乗りかごの基準階に相当するパルス
数が減算され、パルス信号２５ａとして出力される。

【００３３】また、荷重位置補償演算部２６では、かご
位置演算部２５からのパルス信号２５ａを基に、パラメ
ータとしてあらかじめ設定されたテーブル値より荷重位
置補償量が算出され、信号２６ａとして出力される。す
なわち、パルス信号２５ａは、荷重位置補償量が格納さ
れたテーブル値より適正値を算出するための信号として
用いられるものである。なお、このテーブルの値は、任
意に調整できるものである。図２は、乗りかご９内の積
載荷重が同一の場合の各階床毎の荷重位置補償信号２６
ａの変化の一例を示した図である。

【００３４】さらに、制御タイミング演算部２７では、
荷重位置補償演算部２６からの補償信号２６ａを入力
し、乗りかご９の起動時に電動機７に釣合電流を流す指
令タイミングにて信号２６ａをホールドする。そして、
それを信号２７ａとして出力し、乗りかご９が目的階に
到達しブレーキが閉じた後は零となる信号２７ａを出力
する。これにより、補償演算が打ち切られる。図３は、
このような制御タイミングの様子の一例を示した図であ
る。

【００３５】上述したように、本実施例のエレベータの
制御装置は、エレベータの速度基準を演算し、速度基準
信号２２ａとして出力する速度指令演算部２２と、パル
スジェネレータなどの前記速度検出器３からのパルス信
号３ａを、速度信号２３ａに変換して出力するパルス／
速度演算部２３と、速度指令演算部２２からの速度基準
信号２２ａと、パルス／速度演算部２３からの実際のエ
レベータの速度信号２３ａとの偏差に基づいて、電流指
令信号２４ａを出力する速度制御演算部２４と、速度検
出器３からのパルス信号３ａを入力し、かごの基準階か
らの位置を示すパルス信号２５ａを出力するかご位置演
算部２５と、かご位置演算部２５からのパルス信号２５
ａに基づいて基準階からのテールコード及びコンペンロ
ープの位置による重量差分の荷重位置補償量を信号２６
ａとして出力する荷重位置補償演算部２６と、荷重位置
補償信号２６ａを入力し、エレベータの起動時には釣合
電流を流す指令タイミングにて信号２６ａをホールドし
てそれを信号２７ａとして出力し、起動後は乗りかごが
目的階に到達しブレーキが閉じた後に零となる信号２７
ａを出力する制御タイミング演算部２７と、さらに、荷
重補償信号ＷＴと信号２７ａとを速度制御演算部２４か
らの電流指令信号２４ａに加算し、最終的な電流指令信
号２８ａとして出力する加算結合部２８と、加算結合部
２８からの電流指令２８ａと前記電流検出器５からの電
流検出信号５ａとの偏差に基づいて、電力変換装置８へ
変換信号２９を出力する電流制御演算部２９とから構成
されるようにしたものである。

【００３６】この様に構成することにより、従来問題と
なっていたかご位置によるテールコード及びコンペンロ
ープの重量の差異に起因して発生する荷重信号の変化量
を適切に補償でき、エレベータ起動時の飛び出しやつり
落としを防止できる。

【００３７】なお、上記実施例においては、荷重位置補
償量は線形的な場合を示したが、前述のテーブル値を変
換すれば、非線形的な補償の対応も可能である。

【００３８】また、荷重位置補償量が明らかに線形とな
るならば、前記かご位置演算部２５からのパルス信号２
５ａに一定の定数を乗算するという、簡易的な方法で荷
重位置補償量を算出することも可能である。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、荷重検
出器をかご上に設置し、かご内の荷重検出をかごロープ
ヒッチ部のバネのたわみにより検出するようなエレベー
タシステムにおいて、かご内の実際の積載荷重に変化が
ないにもかかわらず、テールコード及びコンペンロープ
の重量により検出される荷重信号が昇降路内のかご位置
に応じて変化した場合でも、その荷重位置補償量を適切
に補償することができ、荷重信号の不適性により発生す
るエレベータ起動時の飛び出しやつり落しを完全に防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るエレベータ制御装置の一実施例の
構成の要部を示すブロック図。

【図２】図１の実施例による各階床での荷重位置補償量
の一例を示す図。

【図３】図１の実施例における制御タイミングを示す
図。

【図４】従来のエレベータ制御装置の構成例を示すブロ
ック図。

【図５】図４における入力回路の構成例を示すブロック
図。

【図６】図４の動作を説明するためのフローチャート。

【符号の説明】

２１ マイクロコンピュータ ２２ 速度指令演算部 ２２ａ 速度基準信号 ２３ パルス／速度演算部 ２３ａ 速度信号 ２４ 速度制御演算部 ２４ａ 電流指令信号 ２５ かご位置演算部 ２５ａ パルス信号 ２６ 荷重位置補償演算部 ２６ａ 荷重位置補償量 ２７ 制御タイミング演算部 ２７ａ 信号 ２８ 加算結合部 ２８ａ 電流指令信号 ２９ 電流制御演算部 ２９ａ 変換信号

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バネ部のたわみ量に基き荷重検出を行う荷
   重検出器をかごの上部に取付けてかご内の積載荷重を検
   出し、この荷重検出に基く荷重補償信号を速度制御信号
   に加算することにより、エレベータ駆動電動機に対する
   電流指令信号を得るエレベータ制御装置において、 前記かごの下部に吊り下げられるエレベータケーブル及
   びコンペンロープの昇降路位置に応じた荷重量を検出
   し、この検出に基く荷重位置補償信号を出力する荷重位
   置補償量演算手段を備え、 前記速度制御信号及び荷重補償信号に、さらに、この荷
   重位置補償信号を加算することにより前記電流指令信号
   を得ることを特徴とするエレベータ制御装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のエレベータ制御装置におい
   て、 前記エレベータ駆動電動機に取付けられた速度検出器か
   らのパルス信号に基いて、昇降路内におけるかご位置を
   演算するかご位置演算手段を備え、 前記荷重位置補償量演算手段は、このかご位置演算手段
   の演算結果と、前記昇降路内におけるかご位置毎のエレ
   ベータケーブル及びコンペンロープの荷重量が予め記憶
   されている荷重データテーブルとから、前記エレベータ
   ケーブル及びコンペンロープの昇降路位置に応じた荷重
   量を検出することを特徴とするエレベータ制御装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載のエレベータ制御装置
   において、 前記エレベータ駆動電動機の起動の際に出力される釣合
   電流指令の検出時点から前記かごの着床の際のブレーキ
   作動時点までの期間のみ、前記かご位置補償量演算手段
   の出力を許容する制御タイミング演算手段を備えたこと
   を特徴とするエレベータ制御装置。