JPS60148876A - エレベ−タ制御装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、三相かご形誘導機を一次電圧制御してエレベ
ータを制御する装置において、エレベータ乗客の荷重を
検出し、っシ合い制御を行なう制御装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

従来から、アパート、マンション等の中規模建屋にあっ
ては、安価で頑丈な三相かご彫型動機がエレベータの制
御に用いられて来た。一方、制御装置はこの三相かご彫
型動機に加わる一次電圧をサイリスタの位相制御するこ
とによシ可変にする一次電圧制御方式が採用されて来た
。この−成型圧制御方式はシステムが簡単で容易に実現
でき、安価であるということから、今壕で広く行きわた
って来た。

また、エレベータの運転モードは、乗客の人数。

運転方向、加減速状態により、カ行モードと回生モード
の２つに分けられる。

ところで、三相かご彫型動機に制動をかける方法として
は、 ■　回生制動 ■　逆相制動 ■　直流発電制動 ０３つの方法がある。

■の回生制動はエレベータが全負荷下降等の負荷トルク
方向運転を行なっている時の定格、定常走行時に行ない
、この時の速度は負荷トルクとっシ合った三相かご彫型
動機のマイナスのすべりのトルク特性によシ制御される
。

このとき、エレベータの回生エネルギーは電源に回生さ
れることになる。また、■の逆相制動や＠の直流発電制
動はエレベータの減速時に、電動機に逆相電流を流した
シ、直流電流を流すことによシミ動機に制動トルクを発
生し、この制動力を制御してエレベ〜りの減速制御を行
なりている。

一般に、回生制動と他の逆相制動や直流発電制動との使
い分けは、電動機の温度上昇を極力下げるために、負荷
トルク方向運転における定常走行時の制動は回生制動と
し、回生電流を電源側に回生ずることにより電動機の温
度上昇を防ぐ。また、エレベータの減速時のように制動
力を制御する必要がある場合には、逆相制動や直流発電
制動をかけて電動機への制動力を制御している。

ところで、エレベータがバランス状態になく、例えば全
負荷状態にあると、上昇選択の場合にはつシ落しが、下
降選択の場合には飛び出しかあシ、スタートシロツクを
伴なう。同様に着床停止時も、負荷によりエレベータが
引かれる方向と、逆に制動がかかる方向があシ、これに
より着床時のストツブシ甘ツクを招く。

一方、着床時においては、負荷の影響によシ着床レベル
が異なシ、全負荷の場合にはレベルに対してマイナスの
方向にずれる。

このようなスタート、ストップ時の問題、レベルへの影
響に対して、従来から、直流機を用いた高速・高級機種
においてはエレベータ乗かごの状態を検出し、負荷に見
合った電流を常に流し、バランスの状態にした上で制御
するようにして来た。

このつり合い制御を一次電圧制御に用いた実施例のブロ
ック図を第１図に示す。

第１図において、／は速度指令発生回路、認は速度指令
信号／ａと速度帰還信号／、ｆｆａとの差を入力とし電
流基準、Ｚａを出力°とする速度制御用演算増幅器であ
る。３は電流基準信号、Ｚａと荷重検出器／乙の検出信
号／乙８とを加える差動増幅器であり、この出力３ａは
電流指令値となシ、荷重検出信号／Ａｍと電流基準信号
２ａとを加えた値となる。グはこの電流指令値ｊａと電
流帰還量ｆａとを入力しサイリスクへの制御量を出力す
る電流制御用演算増幅器である。また、夕は位相制御回
路で電流制御用演算増幅器グの出力４’ａを入力としさ
らに電流指令値３ａの極性を判別する極性判別回路６の
出力６ａとを入力しサイリスタの選択と点弧角を決定す
る。７は逆並列に接続された一次電圧制御用サイリスタ
スタ７りであり、ｔは電流検■器、りは三相交流電源、
ｉｏは三相かご形電動機、／／は電動機に減速器を通し
て接続された主索、１．２はエレベータ乗かと、１３は
乗かとと主索とを介して接続されたカウンターウェイト
である。／４Ｃはエレベータの速度を検出するーシルス
ジェネレータ、ｌｓはそのパルスジェネレータの出力を
周波数／電圧に変換するＦ／Ｖ変換回路、／Ａはエレベ
ータ乗かご床下に設けた荷重検出器である。エレベータ
乗かご床下から検出した検電信号は、電流基準２ａが零
の時でもつり合い電流指令値を出力し、この値に見合っ
たつシ合い電流を電動機１０へ流す。

第２図に荷重補償をしないときとしたときの、電流指令
値及び運転モードを表わす。第２図（＋１）は荷重補償
を行なわない場合で、カ行状態で定常走行に入り回生モ
ードに移る。この間、電流基準信号の極性は切り換らな
いで位相制御信号だけが変化する。

一方、第２図（ｂ）は荷重補償した場合の特性図である
。この状態は、例えば全負荷下降の状態を示し、パター
ンが立ち上がる前に逆相モードでつり合い電流を流して
静止制御を行なった後に制御が始まシ、電流基準２ａが
増加し、電流基準２ａと一荷重信号／Ａｍを加えた電流
指令値３６の極性が切換わシ、カ行モードに移る、これ
は第２図（８）の電流指令値２ａに荷重検出信号／Ａｍ
を加え零レベルを下ヘシフトしたことになる。ところで
、加速終了のモードに入るとパターンにジャークがつき
、電流基準２＋１が減少してくる。検電信号／Ａａは一
定値を出力しているので、再度電流指令値３ａの極性が
切シ換わシ逆相モードに入る。逆相モードに入るとエレ
ベータの速度は速度指令値／ａを追い越すことになる。

〔背景技術の問題点〕

この速度指令値／ａは予め定格速度以上に設定され、全
負荷下降時等の負荷トルク運転で回生モードになるよう
になっているので、この時のエレベータの速度は負荷ト
ルクの値により異なるが、回生制御運転時に比ベオーバ
ースピードとなシ、最悪の場合には非常停止がかかる。

このように、−成型圧制御においてトルク方向運転時に
おける定格走行を、逆相制動でなく回生制動を行なうよ
うな場合に、荷重補償による静止制御を全運転領域で行
なりと、通常カ行モードから回生モードに移るところで
、回生モードにならず逆相モードに入って行き不具合で
ある。

〔発明の目的〕

ここにおいて本発明は、従来装置の難点を克服し、荷重
補償制御の影響を取シ除き、モード変換が正常に行なわ
れるとともにスタート２ストツプ時には静止制御が行な
われるようにしたエレベータ制御装置を提供することを
、その目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、三相かご形電動機を一次電圧制御することに
よシエレベータを駆動する方式において、７、　ター　
）、ストップの振動を軽減するためにエレベータ乗かど
の荷重を検出し、これを速度制御信号に加算して荷重補
償する場合に、荷重信号をそのまま人力すると乗かどの
ノーロードアップ、フルロードダウン運転時等の負荷方
向運転時回生制動が得られずブラッキングとなってしま
うので、負荷トルク方向への運転時荷重の影響を無くし
、回生制動が行なえるようにし、ブラッキングによる電
力の消費を少なくシ、かつ低速領域では荷重補償を生か
し、零速度状態では完全つり合い制御を行なうために、
エレベータ荷重検出信号からエレベータ速度検出信号を
減算し、速度が零の時にはそのま藍の荷重検出信号でっ
シ合い制御を行ない、速度が上がるにつれて荷重補償を
へらして行き、定格速度付近からはエレベータ速度指令
の設定値とエレベータの速度検出信号とで制御を行なう
ようにしたエレベータ制御装置である。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例の構成を表わすプロ／り図を第３図に
示す。

すべての図面において同一符号は同一もしくは相当部分
を表わす。

第３図において７７は本発明による荷重信９ｆ１ｉＩＩ
御回路であシ、エレベータ乗かご床下に配設された荷重
検出器の出力／Ａｈと速度検出信号／ｊａを人力する。

しかして、１７ａは絶対値増幅回路、１７ｂは極性反転
増幅器、／７ｃ、／７ｄはそれぞれ荷重検出信号と絶対
値増幅された速度検出信号を入力とするりミンター付差
動増幅器であシ、これら／７ｃと／７ｄはリミッタ−の
極性方向によ多出力極性を異にする。信号／７ｅは荷重
信号制御回路１７の出力で、電流基準２ａとつき合され
電流指令値となる。

第≠図は、この荷重信号制御回路の一実施例の構成を示
すブロック図である。

速度検出信号１５ａは／７ｍの絶対値増幅器へ人力され
る。

絶対値増幅器／７ｍは速度検出信号の極性にかかわらず
正の信号出力を出力する。

／７／−／７１は抵抗、１７りは加算器、１１ｍ、／ｌ
ｌｂ。

Ｉｇｃは反転増幅器、／９ｇ、／９ｂはダイオードであ
る。

絶対値増幅器／７ｍの絶対値出力は極性反転増幅器１７
ｂへ人力され極性反転して負信号として差動増幅器／７
ｄへ入力される。

また、絶対値増幅器／７ｇの出力は直接に差動増幅器／
７ｃへ正信号として人力される。

いま、荷重検出信号／４ａの極性が正の場合を考える。

差動増幅器／７ｃにおいては抵抗／７３．　／７Ｊｔで
の演算がいずれも正信号であるから、ダイオード／ｑ８
を介して反転増幅器／ｌｒｂはバイパスされ、その出力
は増幅されていないので増幅出力に比較して略々零出力
となる。

差動増幅器／７ｄにおいては抵抗／７６は正信号、抵抗
１７＆’は負信号であるから、その差電圧が反転増幅器
／ざＣへ人力され増幅されて検出信号／７ｅを出力する
。もつともダイオード／９ｂは人力信号の増幅器／ｇｃ
のバイパスを阻止している。

そして、荷重検出信号／Ａａの極性が負（乗かどの昇降
および乗客量に因る）の場合は、差動増幅器１７ｄの出
力が略々零、差動増幅器／７ｃの増幅出力が検出信号／
７ｅとして出力する。

乗かとが停止のさいつシ合込制御のときは、速度検出信
号１５ｍ零で荷重検出信号ＩＡｓのみが増幅されて検出
信号／７ｅとなる。この場合荷重検出信号／Ａａの極性
が正のとへは差動増幅器／７ｄが働き、負のときは差動
増幅器／７ｃが働く。

第５図はバランス荷重における荷重検出信号を零とした
ときの積載量に対する荷重検出信号を示す。

いま、全荷重状態でエレベータが停止していると、荷重
検出信号はＶ。（Ｖ０≧θ）の正の値が出力する。エレ
ベータは停止している状態なので、速度検出信号／Ｓｍ
は零であり、荷重検出信号／Ａｈだけが荷重信号制御回
路１７に人力される。このとき、第φ図の速度／Ｊｍの
絶対値信号とその反転信号は共に零であるから、荷重検
出信号／Ａｍがそれぞれ差動増幅器ｉｇｂとＩｇｃに人
力される。そして荷重検出信号／Ａａの出力が正である
ので差動増幅器ｌざｂの出力はリミッタ−／９ａによシ
零となり、差動増幅器／ｇｃの負の出力信号だけが出力
される。この信号は荷重制御信号／７ｓとなり、エレベ
ータが一停止した状態では電流基準信号コａが零である
ので、この荷重制御信号／７ｅが電流指令値となシ全荷
重による不平衡トルクと見合った電流を電動機１０に流
し静止制御する。

次に制動が開始され全負荷下降運転に入ると、速度検出
信号／Ｓｍは正の検出信号として荷重信号制御回路に人
力される。したがって／ｇｂの差動増幅器には荷重検出
信号／Ａｍと同一の正の信号が入力されるので出力は零
のままである。これに対して差動増幅器／？ｃは荷重検
出信号／Ａｈと反対の極性の負の速度検出信号１５ｍが
人力されて、荷重検出信号／Ａｍを速度検出信号１！；
ｓによシ減じる操作を行なう。

この状態を第６図（ｉ）に表わす。荷重制御信号／７ｅ
が零になる速度の値は絶対値増幅回路／７ｍの出力によ
シ決定され、増幅回路のゲインを上げれば、速度の低い
ところで荷重制御信号／７ｅが零となる。

このように加速終了以前に荷重制御信号を零とすること
によシ、カ行モードから回生モードへの移行を電流基準
信号２ａだけによシ行なえるので、荷重制御を行なわな
い場合と同様に、速度指令値を定格速度以上に設定する
ことにより、回生モードに移行できる。

このときの電流指令値を第７図に示す。

一方、スタート時には負荷トルクと完全に一致した荷重
制御信号／？ｅにより静止制御を行なうので、スタート
シロックカ無イ。

また、減速モードに人シ、速度が速度指令値を上回り、
逆相制動がかかシエレベータの速度が減速して来ると、
再び荷重検出信号／４ａが速度検出信号／ｊａにより設
定された絶対値増幅回路／７ａの出力を上回り、荷重検
出信号／Ａｍが出力されて来る。

第を図（ｂ）にこの信号を表わす。

エレベータが減速して来て完全に零速度になるとスター
ト時点と同様、電流基準信号２ａが零であシ荷重制御信
号／７ｅは速度により減算されることなく、荷重と同等
の制御信号となシ、静止制御を行なう。

このため、エレベータが完全に停止した状態で。

ブレーキをかけることができ、従来のようにブレーキに
依存することのない着床制御が行なえる。

また、無負荷運転の場合も同様で、荷重検出信号の極性
が異なり、全負荷の場合と反対の差動増幅器／ざｂが出
力しそれとは逆の／ざＣは零出力となる。

このよ５に全負荷条件で連続した静止制御が可能であり
、かつトルク方向運転時等、荷重制御信号の影響により
、制御モードがカ行から逆相モードになるような状態を
避けることが可能となる。

〔発明の効果〕

かくして本発明によれば、トルク方向運転（荷重検出信
号正極性）に荷重の影響を受けることなく力行モードか
ら回生モードに移行することができる。

また、定常走行中逆相制動とならないので、発熱および
オーバースピードによる急停止に至ることがない。

さらに、速度により荷重信号を制御するので、スタート
、ストップ時は完全静止制御ができる。

しかも、速度によシ連続して荷重信号を減じるので、ト
ルクの急激な変化を生じない。

したがって、本発明はこの分野に益するところ大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の荷重補償制御を備えたエレベータの一次
電圧制御系の構成を表わすブロック図、第２図（ａ）は
従来の荷重補償をしたい場合の電流指令値及び制御モー
ドを示す図、第２図（ｂ）は従来の荷重補償を行なった
場合の電流指令値及び制御モードを表わす図、第３図は
本発明の一実施例における回路構成を示すブロック図、
第φ図はその荷重信号制御回路の詳細図、第５図はその
荷重検出信号図、第を図（ａ）および（ｂ）はその加速
時および減速時における荷重信号制御回路の出力波形図
、第７図は本発明によυ荷重補償を行なった場合の電流
指令値及び制御モードを示す図である。 ｌ・・・速度指令発生回路 コ・・・速度制御用演算増幅器 ３　、　／７　ｃ　、　／７　ｄ　−差動増幅器グ・・
・電流制御用演算増幅器 ！・・・位相制御回路 ６・・・極性判別回路 ７・・・サイリスタスタック ｇ・・・電流検出器 り・・・三相交流電源 ＩＯ・・・三相かご彫型動機 ｌ／・・・主紫 ／：ｌ・・・エレベータ乗かと １３・・・カウンターウェイト ／Ｕ・・・電動機速度検出器（パルスジェネレータ）ｉ
ｓ・・・Ｆ／Ｖ変換回路 ／６・・・荷重検出器 １７・・・荷重信号制御回路 ／７ｍ・・・絶対値増幅回路 ／？　ｂ　、　Ｉｇ　ａ　−１ｇ　ｃ　−極性反転増幅
器／７ｅ・・・荷重制御信号 ／９１１．／９ｂ・・・ダイオード ／７／〜７７ｇ・・・抵抗 ／７り・・・加算器。 第４図 第５図 荷重検出１言号 第６図（αつ 第６図（ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／、　エレベータの速度を設定する速度指令回路−と、 エレベータの速度を検出する速度検出器と、速度指令回
   路の出力である指令速度とエレベータの検出速度との差
   を演算増幅する速度制御用演算増幅器と、 エレベータ乗かどの荷重を検出する荷重検出器と、　・ 速度制御用演算増幅器の出力である速度制御信号とエレ
   ベータの乗かどの荷重検出信号との差を増幅する第１の
   差動増幅器と、 第１の差動増幅器の出カモある電流指令値とエレベータ
   用電動機に流通する電流との差を演算増幅する電流制御
   用演算増幅器と、 電流制御用演算増幅器からの入力と第１の差動増幅器の
   出力の極性を判別してエレベータ用電動機を駆動するサ
   イリスタの導通位相を制御する位相制御回路と、 エレベータ用型ｆＪＪ機を駆動するサイリスタスタック
   と、 エレベータの乗かとを昇降させるエレベータ用電動機と を備えたエレベータ制御装置において、エレベータの乗
   かどの荷重検出信号に代えて、エレベータ乗かどの荷重
   検出信号からエレベータの検出速度を減算する荷重制御
   回路の出力信号を第１の差動増幅器へ与えることを特徴
   とするエレベータ制御装置。 コ、エレベータの検出速度を導入する絶対値増幅回路と
   、 絶対値増幅回路出力と乗かどの荷重検出信号を入力しそ
   れらの差を゛演算する第２の差動増幅器と、絶対値増幅
   回路の出力を極性反転させる極性反転増幅器と、 極性反転増幅器出力と荷重検出信号を入力しそれらの差
   を演算する第３の差動増幅器と、を設け、第２および第
   ３の差動増幅器の出力を加算して第１の差動増幅器へ与
   える荷重制御装置を具備した特許請求の範囲第１項記載
   のエレベータ制御装置。