JPH11171412A - エレベータの制御装置 - Google Patents

エレベータの制御装置

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JPH11171412A
JPH11171412A JP9347540A JP34754097A JPH11171412A JP H11171412 A JPH11171412 A JP H11171412A JP 9347540 A JP9347540 A JP 9347540A JP 34754097 A JP34754097 A JP 34754097A JP H11171412 A JPH11171412 A JP H11171412A
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JP
Japan
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torque
elevator
hoist
electromagnetic brake
motor
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Pending
Application number
JP9347540A
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English (en)
Inventor
Naoto Onuma
大沼  直人
Sadao Hokari
定夫 保苅
Nobuyoshi Muto
信義 武藤
Kosei Kishikawa
岸川  孝生
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】エレベータの起動時に際して、起動補償トルク
を正確かつ迅速に確立できるエレベータの制御装置を提
供すること。 【解決手段】乗りかごを昇降する巻上機の電動機に可変
電圧・可変周波数の交流を供給するインバータとエレベ
ータ停止時に前記巻上機を静止保持する電磁ブレーキを
具備し、前記電動機のトルクが所定の値に確立している
ことを判定するトルク確立判定手段を設け、このトルク
確立判定手段の出力に応じて前記巻上機の電磁ブレーキ
を開放動作するエレベータの制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はエレベータの制御装
置の改良に係り、特にエレベータの運転の準備にかかる
期間を短縮することでエレベータの運転効率を向上させ
る制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3に従来のエレベータの制御装置を示
す。
【0003】図3において、1は交流電源、2は交流電
源を任意の電圧・周波数に変換するIGBT(絶縁ゲー
ト形バイポーラトランジスタ)等のスイッチング素子を
用いて構成したインバータ、4は前記インバータによっ
て電源を供給される三相誘導電動機(以下、電動機と略
記する)、3a,3bは電流検出器、5は前記電動機の
速度を検出する速度検出器である。電動機4には巻上機
7が連結され、その巻上機には乗りかご8と釣り合いお
もり9がロープ10を介してつるべ状に釣り下げられて
いる。さらに、巻上機7にはエレベータ停止時に巻上機
を静止保持する電磁ブレーキ6が備えられている。
【0004】部品番号100〜190はインバータ2に
PWMパルスを出力し、電動機4を駆動するための制御
部であり、個々の構成とその動作について次に説明す
る。
【0005】100は速度指令発生手段で乗りかごの速
度を電動機速度に換算した速度指令を出力する。110
は速度指令発生手段100から発せられた速度指令ωr *
に電動機速度ωr が追従するために必要なトルク指令τ
mrを出力する。速度制御手段、120は後述するエレベ
ータの運転前(電磁ブレーキ6を開放動作させる以前)に
電動機4で出力しておくべきトルクτL を指令する起動
補償トルク発生手段、131は速度制御手段110の出
力τmrと起動補償トルク発生手段120の出力の和から
なるトルク指令τ* を入力し式(1)で示す演算を行い
トルク電流指令It *を発するトルク電流指令演算手段、
141はトルク電流指令演算手段131の出力であるト
ルク電流指令It *から式(2)で示す演算を行いすべり
角周波数ωs を発するすべり角周波数演算手段、150
は励磁電流指令を発する励磁電流指令発生手段である。
190は電動機速度ωrとすべり角周波数ωsの和からな
る一次角周波数を積分した位相θ1 を出力する積分手段
であり、この位相θ1 は電動機4の磁束の位相となる。
【0006】
【数1】 It *=(1/p)・{(M+l2)/M}・(τ*/φ2) …(1) 但し、φ2:二次磁束(φ2=M・Im *),p:電動機極
対数 M:励磁インダクタンス,l2:二次漏れインダクタン
【0007】
【数2】 ωs={R2・M/(M+l2)}・(It */φ2) …(2) 但し、R2:二次抵抗 180は電流検出器3a,3bで検出した電流iu,iv
に磁束位相θ1 を用いた座標変換によりトルク電流と励
磁電流を演算する励磁・トルク電流検出手段、160の
電流制御手段はトルク電流指令It *と励磁電流指令Im *
にトルク電流Itと励磁電流Imがそれぞれ追従するよう
に制御を行い三相の電圧指令(vu *,vv *,vw *)を出
力する。170のPWMパルス発生手段は三相の電圧指
令(vu *,vv *,vw *)からインバータ2を駆動するP
WMパルスを作成しインバータ2に出力する。
【0008】以上が電動機4を駆動するための制御部で
あり、大きく分けて速度制御系とトルク制御系と電流制
御系からなっている。このうち、トルク指令τ* からト
ルク電流指令It *,励磁電流指令Im *及び一次角周波数
ω1 を演算するトルク制御系は、ベクトル制御と呼ばれ
ており一般に普及している制御である。
【0009】ここで、起動補償トルク発生手段120が
出力するトルクτL について次に説明する。前述したよ
うに乗りかご8と釣り合いおもり9は、ロープ10を介
してつるべ状に繋がっている。通常、釣り合いおもり9
の重量は、定格積載重量の1/2積載時のかご重量と釣
り合うように設定される。このため、エレベータが停止
し電磁ブレーキ6が閉じている状態においても巻上機7
には、乗りかごの積載量に応じて乗りかご8又は釣り合
いおもり9のいずれかの方向にアンバランストルクが働
いている。
【0010】このため、良好な乗り心地を得る為には、
エレベータの運転開始時において電磁ブレーキ6を開放
動作させる前に予め乗りかごの積載荷重を検出し、アン
バランストルクを計算し、このアンバランストルクを打
ち消す起動補償トルクτL を電動機4に発生させておく
必要がある。
【0011】図4はエレベータの運転準備期間のシーケ
ンスを示したものであり、以下で説明する。
【0012】励磁電流設定許可信号IMSETがONに
なると励磁電流指令発生手段150から励磁電流指令I
m *が発せられる(図4中のa点)。磁束が完全に確立し
たTab秒経過後、起動補償処理許可信号TLSETが
ONになると起動補償トルク発生手段120から起動補
償トルクτL が発せられる(図4中のb点であり、この
時点ではτmr=0のためτ*=τLとなる)。トルクが完
全に確立したTbc秒経過後、電磁ブレーキ開放動作許
可信号がONになり電磁ブレーキ6のコイルに電流を流
し電磁ブレーキ6を開放動作させる(図4中のc点)。
さらに、同時間c点において、速度指令発生許可信号A
SRSETがONになり速度指令ωr *が速度指令発生手
段100から発せられ、エレベータが運転状態となる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】以上説明してきたよう
に、従来技術は電磁ブレーキを開放動作するまでに磁束
の立ち上げと起動補償トルクの立ち上げを時間的に直列
に行っているため、運転準備期間が長くなり迅速に運転
を開始することができない問題がある。
【0014】さらに、電磁ブレーキを開放動作するまで
に起動補償トルクを電動機内部で十分に確立させておく
ために起動補償処理時間の設定には、設計値に大きなマ
ージンを設ける必要があり、これが迅速な運転をよりい
っそう困難にしていた。
【0015】本発明の目的は、エレベータの起動に際
し、電動機のトルクがアンバランスを補償する起動補償
トルクの値に確立しているか否かを判定し、その結果に
もとづいて巻上機の電磁ブレーキを開放動作すること
で、確実な起動補償による乗り心地向上,運転準備期間
の短縮によるエレベータ運転の高効率化を図ることにあ
る。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記目的は、電動機の発
生トルクが所定の値に確立したことを判定した結果に応
じて電磁ブレーキを開放動作させることにより達成でき
る。
【0017】具体的には、乗りかごを昇降する巻上機の
電動機に可変電圧・可変周波数の交流を供給するインバ
ータとエレベータ停止時に前記巻上機を静止保持する電
磁ブレーキを具備するエレベータの制御装置において、
エレベータの起動時に際して、エレベータ停止時の巻上
機に作用するトルクを相殺するトルクを演算する起動補
償トルク発生手段と、電動機の発生トルクを検出又は推
定する発生トルク推定手段と、発生トルク推定手段の出
力値が起動補償トルク発生手段の出力値に一致又はある
偏差内になったことを判定するトルク確立判定手段を設
け、このトルク確立判定手段の判定結果に応じて前記巻
上機の電磁ブレーキを開放動作する。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0019】図1に本発明の一実施例を示す。図1にお
いて、図3の図面と同様な動作を行う部品には、同じ部
品番号を配しているため説明を省略し、本発明において
変更及び追加した点を中心に説明する。
【0020】部品番号200は二次磁束演算手段であ
り、次の式(3)で電動機4の二次磁束を演算する。
【0021】
【数3】 φ2^=(M・Im)/(1+T2・s) …(3) 但し、T2:二次時定数(T2=(M+l2)/R2),
s:ラプラス演算子 130は速度制御手段110の出力τmrと起動補償トル
ク発生手段120の出力の和からなるトルク指令τ*
二次磁束演算手段の出力φ2^を入力し式(4)で示す演
算を行いトルク電流指令It *を発するトルク電流指令演
算手段、140はトルク電流指令演算手段130の出力
であるトルク電流指令It *から式(5)で示す演算を行
いすべり角周波数ωs を発するすべり角周波数演算手段
である。
【0022】
【数4】 It *=(1/R)・{(M+l2)/M}・(τ*/φ2^) …(4)
【0023】
【数5】 ωs={R2・M/(M+l2)}・(It */φ2^) …(5) ここで、トルク電流指令演算手段130には、トルク電
流指令It *を演算する時点において電動機で発生してい
る二次磁束φ2^を使って演算しているため、磁束が変化
する過渡状態においても安定なトルク制御ができる。ま
た、すべり角周波数演算手段140も同様に電動機で発
生している二次磁束φ2^を使って演算しているため、磁
束が変化する過渡状態においてもすべり角周波数が電動
機内部と一致することができ安定なトルク制御が可能と
なっている。
【0024】210は二次磁束の演算値φ2^と検出した
トルク電流It とから電動機4で発生しているトルクを
式(6)により推定する発生トルク推定手段である。
【0025】
【数6】 τm^=p・{M/(M+l2)}・φ2^・It …(6) 220はトルク指令τ* と推定した電動機トルクτm^か
らトルクが所定の値に確立したことを判定し電磁ブレー
キの開放動作を指示するトルク確立判定手段であり、そ
の動作を図2の起動シーケンスを用いて次に説明する。
【0026】励磁電流設定許可信号IMSETと起動補
償処理許可信号TLSETは、図2中a点において同時
にONになり、励磁電流指令発生手段150と起動補償
トルク発生手段120から、励磁電流指令Im *と起動補
償トルクτL(=τ*)がそれぞれ発せられる。ここで、
図1のトルク確立判定手段220は起動補償トルクτL
とトルク推定値τm^から次の条件を満足することを判定
した後、電磁ブレーキ開放動作許可信号MBSETをO
Nにし、電磁ブレーキ6を開放する。
【0027】
【数7】 Tth≧|τ*−τm^| …(7) 但し、Tth:トルク確立判定の閾値 さらに、同時間c点において、速度指令発生許可信号A
SRSETがONになり速度指令ωr *が速度指令発生手
段100から発せられ、エレベータが運転状態となる。
【0028】以上、説明したように本実施例によれば、
エレベータの起動に際し、電動機のトルクがアンバラン
スを補償する起動補償トルクの値に確立しているか否か
を判定し、その結果にもとづいて巻上機の電磁ブレーキ
を開放動作することで、確実な起動補償による乗り心地
向上、運転準備期間の短縮によるエレベータ運転の高効
率化を図ることができる。
【0029】また、図1に示したエレベータの機械系の
構成は、乗りかごと釣り合いおもりがロープを介して繋
がるトラクション方式であるが、巻き胴式のエレベータ
でも起動時に起動補償トルクを出力する必要があるた
め、本発明を容易に適用でき同様な効果が得られる。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、エレベータの起動に際
し、電動機のトルクがアンバランスを補償する起動補償
トルクの値に確立しているか否かを判定し、その結果に
もとづいて巻上機の電磁ブレーキを開放動作すること
で、確実な起動補償による乗り心地向上、運転準備期間
の短縮によるエレベータ運転の高効率化を図ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるエレベータの制御装置
のブロック図。
【図2】本発明のエレベータ起動時のシーケンス図。
【図3】従来のエレベータの制御装置のブロック図。
【図4】従来のエレベータ起動時のシーケンス図。
【符号の説明】
1…交流電源、2…インバータ、3a,3b…電流検出
器、4…三相誘導電動機、5…速度検出器、6…電磁ブ
レーキ、7…巻上機、8…乗りかご、9…釣り合いおも
り、10…ロープ、100…速度指令発生手段、110
…速度制御手段、120…起動補償トルク発生手段、1
30,131…トルク電流指令演算手段、140,14
1…すべり角周波数演算手段、150…励磁電流指令発
生手段、160…電流制御手段、170…PWMパルス
発生手段、180…励磁・トルク電流検出手段、190
…積分手段、200…二次磁束演算手段、210…発生
トルク推定手段、220…トルク確立判定手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸川 孝生 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式会 社日立製作所水戸工場内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】乗りかごを昇降する巻上機の電動機に可変
    電圧・可変周波数の交流を供給するインバータとエレベ
    ータ停止時に前記巻上機を静止保持する電磁ブレーキを
    具備するエレベータの制御装置において、エレベータの
    起動に際して、前記電動機のトルクが所定の値に確立し
    ていることを判定し、この判定した結果にもとづいて前
    記巻上機の電磁ブレーキを開放動作することを特徴とす
    るエレベータの制御装置。
  2. 【請求項2】乗りかごを昇降する巻上機の電動機に可変
    電圧・可変周波数の交流を供給するインバータとエレベ
    ータ停止時に前記巻上機を静止保持する電磁ブレーキを
    具備するエレベータの制御装置において、エレベータの
    起動時に際して、エレベータ停止時の巻上機に作用する
    トルクを相殺する値に電動機の発生トルクが一致又はあ
    る偏差内になったことを判定し、この判定した結果にも
    とづいて前記巻上機の電磁ブレーキを開放動作すること
    を特徴とするエレベータの制御装置。
  3. 【請求項3】乗りかごを昇降する巻上機の電動機に可変
    電圧・可変周波数の交流を供給するインバータとエレベ
    ータ停止時に前記巻上機を静止保持する電磁ブレーキを
    具備するエレベータの制御装置において、エレベータの
    起動時に際して、エレベータ停止時の巻上機に作用する
    トルクを相殺するトルクを演算する起動補償トルク発生
    手段と、電動機の発生トルクを検出又は推定する発生ト
    ルク推定手段と、発生トルク推定手段の出力値が起動補
    償トルク発生手段の出力値に一致又はある偏差内になっ
    たことを判定するトルク確立判定手段を設け、このトル
    ク確立判定手段の判定結果に応じて前記巻上機の電磁ブ
    レーキを開放動作することを特徴とするエレベータの制
    御装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009213274A (ja) * 2008-03-05 2009-09-17 Meidensha Corp モータの可変速制御装置
WO2018003500A1 (ja) * 2016-06-30 2018-01-04 三菱電機株式会社 エレベーターの制御装置

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CN109328175A (zh) * 2016-06-30 2019-02-12 三菱电机株式会社 电梯的控制装置
CN109328175B (zh) * 2016-06-30 2021-01-05 三菱电机株式会社 电梯的控制装置

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