JPS61162479A - エレベ−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】 〔発明の利用分野〕 本発明はエレベータ−の制御装置に係シ、籍に乗シ心地
を損うことなく駆動電動機用電力変換装置の小形化を実
現するのに好適なエレベータ−の制御装置に関するもの
である。

〔発明の背景〕

エレベータ−駆動電動機用電源装置の小形化に関しては
、第１のグループとして実開昭５２−１３４９６４号公
報、特開昭５４−２０５４９号公報、特開昭５５−７１
４８号公報で提案されたものが上げられる。これらは、
非常運転時（自家発電電源設備の利用など）に加速度や
減速度を正常時よシも低下させるような速度指令を発生
させるもので、電力変換装置の小形化には効果があるが
、あくまで非常運転時に限られたものであるとともに、
加速時と減速時に速度指令の傾きをゆるめるもので、必
ずしも必要十分条件を満たすものではなく、不必要に運
転時間を伸してしまうという問題を自薦し・でいる。一
方、この考え方を通常運転にまで拡大して電力変換装置
の小形化をねらった第２のグ、廖−プとして特開昭５３
−１３６２４８号公報、特愉昭５７−５１８６９号公報
で提案されたものでおるが、エレベータ−が動き始めの
最初からスケジューリング的に速度指令の傾きを低くす
るので、運転時間の観点からは最適の方法とは言えない
。

必要なときだけ加速度指令を下げて速度指令の傾きを低
くして運転効率を維持しつつ電力変換装置の小形化を実
現する提案としては、特開昭５８−７８９７５号公報で
示され九ものがある。しかし、この方式では、主電流値
が所定レベルに達したら、それまで速度指令の種として
用いてｂた加速度指令値から一定値を減算することによ
って加速度指令を下げ、速度指令の傾きを低くしている
ので、そのときの乗シかご速度の変化率との不整合によ
シ、次のような乗シ心地上の問題点を生じる。

（１）　　下げられた加速度指令がそのときＯ乗シかご
加速度よシも大きい場合 主電流値は所定レベルよ）も増加してゆく。この際に電
力変換装置を出力ぎシぎシまで使用していると、電流指
令は増加しても主電流が飽和して、速度比較器に積分要
素を備えたものなどでは、速度偏差が積算されてゆき、
加速終了時にエレベータ−速度にオーバーシュートを生
じて乗シ心地を損なう。もち論、このオーバーシュート
ラ避ケるため、所定レベルを主電流の飽和レベルよシも
低く設定しておけばよいが、これでは電力変換装置の能
力を１００％利用したことにはならない。

（２）下げられた加速度指令がそのときの乗シかご加速
度より小さい場合 主電流値は所定レベルよシも減少してゆく。（１ンのよ
うにオーバーシュートが生じるような大きな乗シ心地上
の問題点はないが、必要以上に加速度指令が下げられる
ことになるので、これも電力変換装置の能力を工ｏｏｓ
利用したことにならず、運転効率上の改善項目が存在す
る。

〔発明の目的〕

本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは、乗シ心地を損わず、駆動電動機用電源装置を
小形化することができるエレベータ−の制御装置を提供
することにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は１．駆動電動機に電力を供給する電力変
換装置の出力レベルを検出する検出手段と、この検出手
段の出力が所定値に達したらその所定値を維持するよう
に速度指令を修正する修正手段とを具備す′る構成とし
た点にある。

〔発明の実施例〕

以下本発明を第１図、ｊＩａ図〜第９図に示した実施例
および第２図、第１０図を用いて詳細に説明する。なお
、ここでは直流エレベータ−を例に挙げて説明するが、
交流エレベータ−にも同様に実施することができる。ま
た、実施例では、マイクロコンピュータを用いた場合に
ついて、まず、全体の概略構成、次に、動作原理、ハー
ドウェア構成、最後に動作原理を実現するソフトウェア
構成、その他の実施例の順に説明する。

第１図は本発明のエレベータ−の制御装置の一実施例を
示す全体構成図である。第１図において、ｌは本発明に
係るエレベータ−の制御装置で、１１０はトルク指令を
検出して所定レベルに達しているかどうかを判定し、Ｙ
８３であれば、乗）かごに不要なトルクショックを生じ
させないように、そのときの発生トルクを維持するよう
な加速度指令、ここでは乗プかどのそのときの速度変化
率に相当する値に加速度指令α番を設定する加速度指令
制御処理部、１２０は時間ベース速度指令Ｖ。

の橿となる加速度指令αｔを時間依存で発生する加速度
指令発生処理部でおる。上記のように加速度指令を設定
すれば、加速終了付近までの区間で後述する電力変換装
置４の出力は制限値に制御されることになシ、電力変換
装置４の能力を１００慢発揮し、かつ、乗夛心地のよい
制御が実現できる。

１３０は加速度指令αｔを積分して、主に運転の前半に
用いる時間ベース速度指令ｖｔを作成する時間ベース速
度指令作成処理部、１４０はフロアや乗シかとからの呼
びに対して走行距離を算出する走行距離検出処理部、１
５０は後述するパルス発生器１０の出力を計数して移動
距離を算出する移動距離検出処理部、１６０は目標停止
階までの残圧ｉｌｌを算出する残距離検出処理部、１７
０は残距離に対応する距離ベース速度指令Ｖ−を算出す
る距離ベース速度指令作成処理部、１８０は時間ベース
速度指令Ｖｔと距離ベース速度指令ｖ４のいずれか一方
を選択してトルク指令作成処理部１９０に出力する速度
指令選択部で、トルク指令作成処理部１９０では、速度
指令と後述する電動機速度検出器１１の出力とを比較し
てトルク指令を作成する。制＃装置１は、以上説明した
１１０〜１９０から構成してある。

２は電流制御装置で、電流指令と電流検出器３の出力で
ある電流フィードバック値とを比較して電力変換装置４
に点弧信号を与える。５は電動機界磁巻線、６は電機子
、７けエレベータ−乗）かご、８はつり合いおもシ、９
はブレーキ、１０はパルス発生器、１１は電動機速度検
出器でめる１゜次に、第２図を用いて動作について説明
する。

第２図は、距離ベース速度指令、電機子環流、加速度指
令、時間ベース速度指令、エレベータ−速度についての
シミュレーション結果を示したもので、実ａ＃′ｉ指令
に制限を加えず、自由に運転した場合・の結果で、点線
は本発明に係る場合の結果であシ、（ａ）は電機子電流
、（ｂ）は加速度指令、（Ｃ）は速度指令、（ψはエレ
ベータ−速度である。

以下、点線について時間経過をおって説明する。

まず、Ａ点から変化率ｘｍ／（６）２で加速度指令が増
加し始める。この加速度変化率は、エレベータ−では乗
シ心地に直接関係する生理定数であり、ゆ入４３もｆ曲
間ベース〒僧加七訃プめど　でレベーターは、この加速
度指令を積分して得られた時間ベース速度指令にしたが
って運転される。時間経過とともに加速度指令を増加し
てゆくが、その際に電力変換装置４の出力が所定のレベ
ルに達したかどうかの判定も合わせて行ってゆく。そし
て、Ｂ点でその所定レベルに出力が達したことを検知す
ると、加速度指令をそのときのエレベータ−速度の変化
率の値Ｃに設定する。ここでは、あらかじめテーブル化
してらる加速度指令−速度指令テーブルの中からそのと
きのエレベータ−速度と等しい速度指令に対応する加速
度指令値に加速度指令を設定する・。工Ｖベーター内の
乗客数の変化によって電流が所定値に達したときのエレ
ベータ−速度の変化率は変化するので、加速度指令の設
定値Ｃも運転条件によって変化する。この設定値Ｃの設
定はエレベータ−速度の変化率に等しくなるよう行われ
るので、電機子電流は第２図（ａ）のＤのように検出時
点の値から変化せず、見掛は上、Ｂ点の値を保持するよ
うに動作し、乗）心地の変化は皆無である。

トルク無制限の場合には、加速度指令は増加を続け、所
定の定常速度に収束させるために、第２図（ｂ）のＥ点
より加速度指令を漸減させる。

本発明の実施例の゛場合には、加速度指令が抑えられる
ので、速度指令も低くなシ、加速度指令の新派開始点Ｆ
は、Ｅ点よりも遅れた位置となる。

Ｆ点の検出は、時間ベース速度指令が所定値に達したか
、または、時間ベース速度指令と距離ベース速度指令と
の差が所定値に達したかなどの判定によシ行う。このＦ
点を検出すると、保持していた加速度指令値を初期値と
して所定の変化率（ここでは−１ｍ／５ｅａｌ　　）で
漸減する時間ベースの加速度指令を作成する。このよう
にすれば、電力変換装置４の出力を飽和値ぎシぎシの値
で使用するこ、とができるので、電力変換装置４を効率
よく用いたことになシ、また、加速度指令の設定に工夫
をしてあるので、乗シ心地上の変化もほとんどないとい
う効果がある。

また、減速開始および減速途中の指令作成（速度指令の
乗）移シ、指令作成方法など）については、特開昭５８
−４２５７３号公報、特開昭５６−１１７９６９　号公
報などに詳述してあるので、ここでは説明を省略する。

第３図は本発明のエレベータ−の制御装置における処理
の概要の一実施例を説明するための基本フローチャート
でメジ、ここでは、各種の全処理を所定時間毎に行う単
一タスクレベルの場合を示してある。まず、ステップ１
１０の加速度指令制御処理で加速度指令の増加をやめ、
加速度指令を現在のエレベータ−加速度値に修正する必
要があるかどうかの判定を行い、フラグを立てる。次に
、ステップ１２０の加速度指令発生処理で加速度指令修
正フラグが立っていなければ加速度指令に対して制限を
加えず、フラグが立っていれば加速度指令を現在のエレ
ベータ−加速度値に修正するなどによって加速度指令を
作成する。ステップ１３０の時間ベース速度指令作成処
理では、加速度指令を積分して時間ベース速度指令を作
成する。ステップ１６０の残距離検出では、全走行距離
と移動距離から目的停止階と乗りかどの位置との残距離
を算出する。ステップ１７０の距離ベース速度指令作成
処理では、残距離と距離ベース速度指令とのテーブル参
照または平方根演算によって距離ベース速度指令を作成
する。ステップ１８０の速度指令選択では、時間ベース
速度指令と距離ベース速度指令のどちらか一方を選択し
てステップ１９０のトルク指令作成処理に与える。ステ
ップ１９０では、速度指令とエレベータ−の実速度との
偏差および積分演算を行い、トルク指令、つまシ、ここ
では電機子電流指令を作成して電流制御装置２に入力す
る。

これら一連の処理をサイクリックに行ってエレベータ−
の制御を行う。

次に、第３図のステップ１１０の加速度指令制御処理に
ついて第４図に示したフローチャートを用いて詳細に説
明する。まず、ステップ１１１でトルク指令値が所定レ
ベルに達しているかどうかの判定を行い、Ｙｅｓであれ
ば、ステップ１１２で加速度指令を現在のエレベータ−
加速度値に修正する動作を指示するフラグを設定する。

ステップ１１１でＮＯであれば、加速度指令を保持する
必要がないと判定して、フラグセットは行わない。

次に、第３図のステップ１２０の加速度指令発生処理に
ついて８１５図に示したフローチャートを用いて詳細に
説明する。まず、ステップ１２１で加速終了の開始点に
乗シかとが達しているかどうかを判定し、ＮＯであれば
、ステップ１２２で加速度指令が設定最大値に達したか
どうかの判定を行い、ＹＯ２であれば、ステップ１２３
でその最大値を保持し、Ｎｏであればステップ１２４で
加速度指令の画壇処理を行った後、ステップ１２５で加
速度指令をトルク制限のために書き換える必要があるか
どうかの判定を行い、ＮＯであればそのまま処理を終シ
、Ｙｅｓであれば、ステップ１２６で加速度指令をその
ときのエレベータ−の加速度値に設定して処理を終る。

一方、ステップ１２１で’ｆｅｓでめｎば、ステップ１
２７で加速度指令が十分零まで近づいたかどうかの判定
を行い、Ｙｅｓであればそのまま処理を終シ、ＮＯでめ
れば、ステップ１２８で加速度指令の漸減処理を行って
処理を終る。

このように、加速度指令発生処理の中で指令修正フラグ
がある場合には、加速度指令を現在のエレベータ−加速
度値に修正する処理が加えられている。

次に、ｓ３図のステップ１３０の時間ベース速度指令作
成処理について第６図に示したフローチャートを用いて
説明する。ステップ１３１では、加速度指令作成処理で
作成した加速度指令を積分することによって時間ベース
速度指令を作成する。

第７図は本発明のエレベータ−の制御装置の全体ハード
ウェア構成の一実施例を示す構成図である。エレベータ
−の制御装置１はいくつかの要素から構成されてお、９
．１０１はマイクロプロセッサで、前述し九ソフトウェ
ア処理を実行する。

１０２はＲＯＭで、前述し九ソフトウェアを格納するた
めの要素である。１０３はＲＡＭで、計算結果の一時記
憶に用いる要素である。１０４はエレベータ−の動きに
つれてパルスを発生するパルス発生器１０の出力をカウ
ントするプログラマブルカウンタであって、エレベータ
−の移動距離算出用の要素である。１０５はデータの一
時保管要素、１０６はディジタル量である電流指令をア
ナログ量に変換して出力するディジタル−アナログ変換
器、１０７はエレベータ−速度発電機１１の出力でめる
アナログ速度信号をディジタル量に変換するアナログ−
ディジタル変換器、１０８はマイクロプロセッサ１０１
とその周辺素子とを接続するパスラインである。

このように、本発明の実施例によれば、電力変換装置４
の出力が所定レベルに達したことを検出して、加速度指
令をそのときのエレベータ−の加速度値に設定すること
によって、電力変換装置４の出力を抑制するようにした
ので、抑制後の電力変換装置４の出力に変化がなく、電
力変換装置４の出力限界ぎシぎシまで利用しても乗シ心
地が悪化するような不具合を生ずることがなく、装置の
小形化を実現することができる。

次に、本発明の他の実施例について第８図〜第１０図を
用いて説明する。第８図、第９図はそれぞれ本発明の他
の実施例を示す第５図に相当する７０−チャートであり
、第５図と異なる部分は、加速度指令を修正する部分で
ある。すなわち、第８図においては、Ｋ５図のステップ
１２６ｔ−制限値となる所定トルク、アンバランストル
ク、最大加速トルク、最大加速度を元にして、 より加速度指令の修正設定を行うステップ１２６′に変
えてあり、その他は第５図と同様である。次だし、ここ
で用いる値はすべてエレベータ−が起動する直前までに
は既知となるので、上記演算自体はマイクロコンピュー
タの負荷率が低い間に実行しておくことができ、システ
ムの故障事前検知々どに利用できるという新た々効果が
ある。このようにエレベータ−のアンバランストルクが
わかれば、テーブル参照あるいは直接エレベータ−加速
度を測定しなくとも加速度指令の修正値を簡便かつ事前
に知ることができる。

ｌＸ９図においては、第５図のステップ１２６をエレベ
ータ−起動後からの時間関数テーブルを参照して加速度
指令の修正設定を行うステップ１２６“Ｋ変えてめり、
その他は第５図と同様である。第１０図（ａ）、　（ｂ
）ｔｉそれぞれ具体的な時間関数テーブルを示し要因で
め）、第１０図（ａ）はエレベータ−起動後の時間関数
として加速度指令の補正値をテーブル化してめカ、電力
変換装置４の出力制限が必要になった時点の加速度補正
値をこのテーブルから読み出し、そのときの加速度指令
から補正値を減算して修正加速度指令を発生する。この
方式では、前述し九ような実加速度を求めたシ、実速度
から換算する方式よシも処理が簡単である。

第１０図中）には時間関数テーブルとして加速開始時の
エレベータ−加速度波形の推定値が示してある。この場
合は、処理に関してただテーブルを参照し、その結果を
加速度指令として設定するだけでよく、上記と同様、処
理が簡単である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、乗シ心地を損わ
ず、駆動電動機用電源装置でおる電力変換器の小形化を
効率よく実現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のエレベータ−の制御装置の一実施例を
示す全体構成図、第２図は第１図の動作を説明するため
の図、第３図は本発明のエレベータ−の制御装置に訃け
る処理の概要の一実施例を説明するための基本フローチ
ャート、第４図〜第６図は４３図の各ステップにおける
処理の一実施例を示すフローチャート、第７図は本発明
のエレベータ−の制御装置の全体ハードウェア構成の一
実施例を示す構成図、第８図、第９図はそれぞれ本発明
８他の実施例を示す第５図に相当する７０−チτ４、ｓ
ｘｏ図は第９図において使用する具体的な時間関数テー
ブルの説明図である。 １・・・エレベータ−の制御装置、２・・・電流制御装
置、４・・・電力変換装置、１０・・・パルス発生器、
１１・・・速度発電機、１０１・・・マイクロプロセッ
サ、１０２・・・Ｒ１０Ｍ１１０３・・・ＲＡＭ、１ｏ
４・・・プログラマブルタイマモジュール、１０６・・
・ディジタル−アナログ変換器、１０７・・・アナログ
−ディジタル変換器、１１０・・・加速度指令制御処理
部、１２０・・・加速度指令発生処理部、１３０・・・
時間ベース速度指令作成処理部、１７０・・・距離ベー
ス速度指令作成処理部、１８０・・・速度指令選択部、
１９０・・・トルク指令作成処理部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エレベーター乗りかごとつり合いおもりを駆動する
   駆動電動機と、該電動機に電力を供給する電力変換装置
   と、所定の加速度変化率と加速度値を満足する時間ベー
   ス速度指令を作成し、かつ、目標停止階までの残距離に
   応じて距離ベース速度指令を作成し、前記両速度指令の
   どちらか一方を選択して出力する速度指令発生装置と、
   該速度指令発生装置から出力された速度指令と前記電動
   機の速度信号との偏差を求め、前記電力変換装置にトル
   ク指令を与えるトルク指令作成装置とを備えたものにお
   いて、前記電力変換装置の出力レベルを検出する検出手
   段と、該検出手段の出力が所定値に達したらその所定値
   を維持するように前記速度指令を修正する修正手段とを
   具備することを特徴とするエレベーターの制御装置。 ２、前記時間ベース速度指令は、加速度指令を積分する
   ことによつて作成するようにしてある特許請求の範囲第
   １項記載のエレベーターの制御装置。 ３、前記修正手段は、前記速度指令の変化率を前記電力
   変換装置の出力が所定値に達した際のエレベーター加速
   度に相当する値に設定するように構成してある特許請求
   の範囲第１項または第２項記載のエレベーターの制御装
   置。 ４、前記エレベーター加速度に相当する値は、前記乗り
   かごの速度と速度指令の変化率テーブルとを参照して算
   出する構成としてある特許請求の範囲第３項記載のエレ
   ベーターの制御装置。 ５、前記修正手段は、前記速度指令の変化率をそのとき
   の運転のアンバランストルク、所定トルク、最大加速ト
   ルク、最大速度変化率で定まる係数に設定するように構
   成してある特許請求の範囲第１項または第２項記載のエ
   レベーターの制御装置。 ６、前記係数は、（所定トルク−アンバランストルク）
   ×（最大速度変化率）／（最大加速トルク）で与えられ
   る構成としてある特許請求の範囲第５項記載のエレベー
   ターの制御装置。 ７、前記修正手段は、エレベーター起動後からの時間関
   数テーブルを参照することによつて加速度指令を修正す
   るように構成してある特許請求の範囲第１項または第２
   項記載のエレベーターの制御装置。 ８、前記時間関数テーブルは、時間対加速度偏差テーブ
   ルである特許請求の範囲第７項記載のエレベーターの制
   御装置。 ９、前記時間関数テーブルは、時間対発生加速度予想テ
   ーブルである特許請求の範囲第７項記載のエレベーター
   の制御装置。