JPS6279182A - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はエレベータの制御装置にかかわり、特にエレベ
ータの速度・千ターン発生回路部分の改良に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

エレベータの制御装置においてもそのコストの関係上、
制御装置の容量及び電動機特性は限界設計を求められて
いる。特に半導体素子を使用した変換器を用いて電動機
を駆動しているシステムではその過負荷耐量に余裕がな
い。第６図に従来の半導体変換装置を用いたエレベータ
装置の一例を示す。図において１は交流商用電源であり
、この交流商用電源１がリアクトル３を通して、交−直
変換用の電源側インバータ装置２に接続される。このイ
ン・９−夕装置２は電圧基単を与える電圧基進出力器１
８の出力する設定値１Ｒｈに俸亨会宅対応して／４ルス
幅制御されたスイッチング出力を発生する電源ＰＶＩ／
Ｍ制御装置２１の該スイッチング出力２１ｔｈを受けて
スイッチング動作し、該設定値１８ｍ対応の直流電圧に
変換して出力する様に制御される。

イン・マータ装置２の再流出力電圧は直流電圧検出器ノ
５で検出され、その検出出力１５ｍと上記の設定値ｆｌ
ｉａが電源電圧制御器１９に入り、偏差が演算され出力
される。この電源電圧制御器１９の出力１９＆（偏差）
は電源電流検出器の出力１６ｍと比較され２０の電源電
流制御器でその偏差が演算されてその出力２０ｍに従っ
て電源ＰＷＭ制御装（近２１がインバータ装置２の各素
子をドライブし、電圧基準検出器１８で設定された電源
電圧を出力するように制御する。

イ：／・ぐ−夕装置２より変換されて出力された直流出
力はコンデンサ１４で平滑されて、電動機用のインバー
タ装置４に入力され、ここで３相の交流に変換されて後
、リアクトル６を通して巻上電動機７に与えられ、これ
を駆動する。これによりてメインシープ９が回転駆動さ
れ、エレベータかと１２が運転される。尚、１０はそら
せシー！、１１はつり合おもシである。

上記のインバータ装置４の制御はインバータ装置２と同
じ様に速度指令基準を与える速度指令出力装置２２の出
力２２ａに追従する様に制御される。ただし電源側のイ
ンバータ装置２と異シ、エレベータかと１２内の荷重検
出器１３より出力される荷重信号１３＆を加えて負荷対
応分の補正を加える必要がある。すなわち、出力２２ｈ
と、エレベータの速度を検出する速度検出器８の出力８
＆が、電動機電圧制御器２３に入υここで両者の偏差が
演算され、その出力２３ａに上記荷重信号１３ａが加算
される。これは荷重信号加算器２４で行われる。そして
、この加算出力２４１Ｌと巻上電動機７の電流を検出す
る電流検出器１７の出力１７＆が電動機電流制御器２５
に入力されてその偏差が演算され、その出力２５ｍが電
動機ＰＷＭ制御装置２６に入力されて、ここで、該出力
２５．対応の／４ルス幅のスイッチング制御信号２６ｔ
ｈが生成される。

そして、この生成スイッチング制御信号２６ａによシイ
ンパータ装置４の各素子がドライブされ、速度指令出力
装置２２の速度指令値２２＊に追従した電動機駆動制御
が行われる。

この様な制御の中で過負荷運転などでイン／４−夕装置
２あるいはインバータ装置４の容量が不足【７た場合、
巻上電動機７に十分な電力を供給できず、速度指令出力
袋ｃ２２の速度指令値に追従できなくなり、制御が不安
定になったシ、インバータ装置を構成する半導体素子を
破壊してしまう等の不具合が生ずる。

特に過負荷運転の連続となった場合等はインす。また、
電動機への供給電流だけに注目すると直流母線５の直流
電圧を上昇させれば、同じパワーを供給するのに電流は
少くなるが今度はインバータ装置を構成する半導体素子
への耐圧への余裕がなくなり、過電圧にょシ該半導体素
子を破壊する危険があり、あｔシ昇圧することも出来な
い。

半導体素子では一般に耐圧が高いほど、許容電流は少く
なる。この様に変換器や電動機を限界設計しようとする
と、特に供給電流がピークになるエレベータの加減速時
に制御不安定や変換器破壊を生ずる恐れがある。

第９図に従来の速度指令パターンを、また第７図に従来
の速度指令出力装置の構成を示す。

速度指令パターンは第９図に示すように８つのモードに
別れている。

速 すなわち、モード１が加減開始のジャークモート９、モ
ー−２が一定加速モード、モード３が加速終了ジャーク
モード、モード４が定速モーｒ１モード５が減速開始シ
ャークモード、モード６が時間ペース減速モーＰ５モー
ト９７が距離ベース減速モード、モード８が着床モード
となっており、モード１，３．５のジャーク値と、モー
１”２，６．７の加減速値は固定値となっている。

インバータ装置容量や電動機特性が問題となる過負荷の
部分はモード２，６．７での加減速モードである。

第７図、第８図を用いてモード２で示す加速モードの従
来の速度指令パターンの演算方法を説明する。第８図は
速度指令出力装置２２の演ｐ′手項を示すフローチャー
トである。

まず第９図に示すモード２に入ると第８図の処理Ａであ
る一定加速モード演算スタートのプログラムへ飛びこの
演算が開始される。ここではまず第８図の処理Ａを実行
した速度指令出力装置２２のＣＰＵ　２　Ｊからメモリ
２９へ予め設定さｈた速度指令パターン値Ｖと加速度設
定値（固定）α０を読み出す信号２８ａが出力され、メ
モリ２９よシその読み出しデータ２９ｍがＣＰＵに与え
られる。そして、これを受けたＣＰＵ２８は第８図の処
理Ｂを実行し、速度指令パターン値Ｖと加速度設定値α
０の加算演算を行う。

次に第８図の処理Ｃが行われ、処理Ｂで求めたＶの出力
が行われてＣＰＵ　２　、！？からこのＶの値がディソ
タル出力バッファ（ＤＯ）回路３０に、さらにまたこの
ディジタル出力パブ７ァ回路３０を介１７．て′ＦＩＬ
動機制御器２３へと出力されこれが速度指令パターン出
力値となる。

次に第８図の処理りの演算が行われ、□この場合もメモ
リ２９から定格速度ｖＴｏｐとジャークＪの値が読み込
まれ、ここで次のモード３に入らなくて良いか否かが判
断される。まだモード３に入らなくて良い場合は再びＢ
の処理に戻シ加速度α・０が指令値Ｖに加算される。

この様にして指令値ＶＶｉ加速度α０が加算されること
により一定加速信号となる。

やがてモード３に入る所まで来るとＥの処理にうつシ次
のモード３の処理へと飛ぶ。

限界設計であるとこのモード３に入るまでの間に過負荷
のため十分な電力供給ができずに制御が不安定になった
シ、インバータの半導体素子を破壊するなどの問題が生
じる。モード６．７においても同様である。

〔発明の目的〕

本発明は上記の事情に鑑みて成されたものであシ、その
目的とするところは前述の様な不具合を無くシ、変換器
（インバータ）容量、電動機特性を限界設計しても過荷
重運転を支障なく行えるようにした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〕

すなわち、上記目的を達成するため本発明は、エレベー
タを駆動する電動機の駆動制御手段に対し、速度・千タ
ーンと加減速度値を与えてこれらに沿って駆動制御手段
を制御することによシエレベータ運転を行うニレ４−夕
の制御装置において、エレベータのかご荷重を検知する
荷重検知手段と、このかご荷重を定格最大荷重値と比較
するとともにかご荷重が定格最大荷重値以内のときは通
常の加減速度値を、また、超えるときは上記かご荷重で
の不平衡トルクと慣性モーメントを求め、これらよシ上
記駆動制御手段の定格最大負荷を超えない最適な加減速
度値を求めて上記駆動制御手段に与える速度指令出力手
段を設けたことを特徴とする。

そして、エレベータかご内の荷重信号に応じて、エレベ
ータの加減速度を自動的に調整し、変換器容量や電動機
特性の限界内で使用することによシ安定な制御を行わせ
る。

〔発明の実施例〕

以下、第１図〜第５図を参照して本発明の詳細な説明す
る。

はじめに第１図、第２図に示す本発明の一実施例の構成
を説明する。ただし、基本的な構成は先に説明した従来
装置と同じであるから、第６図、第７図と同一のもの同
一符号を付してここでは説明を省略し、異る所のみ記述
する。第１図の構成において２７は速度指令出力を発生
する速度指令出力装置であり、この速度指令出力装置２
７はかごの荷重を検出する荷重検知器１３のかご荷重出
力１３ａを入力しこれを基に加減速度を算出している。

本発明では従来の速度指令出力装置２２に代えて上記速
度指令出力装置２７を用するようにしたものである。

第２図がその速度指令出力装置２２の構成図であシ、１
３＊の荷重信号をφ変換器３１でディジタル信号に変換
し、ラインレジ−／４３２を通してＣＰＵ　２　Ｂへと
与える構成である０次に上記構成の本装置の作用を説明
する。　。

第５図に本発明装置における過負荷時の速度指令／４タ
ーンを示す。

以下はモード２で示す加速モードの場合を例に、第２図
、第３図を用いて説明する。まずはじめに速度指令出力
装置２７のＣＰＵ　ｊ　１１が第２図のＡの処理を実行
してモード２の加速モードの演算がスタートするとＦの
処理で荷重信号Ｗの入力（取シ込み）が行われる。この
かごの過賞信号１３ａはφ変換器３１でディジタル信号
に変換され、ラインレシーバ３２を通して出カディゾタ
ル信号３２．としてＣＰＵ　２　ｇに入力される。次に
定格最大負荷ｗＭムＩがメモリ２９から読み込まれ、Ｇ
の処理が行われｗ＞ｗＭＡｘであるか否かの判定が行わ
れる。

ここで、荷重信号Ｗが定格最大負荷ｗＭＡ、以内であれ
ば通常の加速度α０が与えられ、８％Ｃ１Ｄ、　Ｅの処
理が従来通）行われる。

逆に荷重信号Ｗが定格最大負荷ｗＭムＩを超えて過負荷
になった場合にはＨ，Ｊの処理によシ、メモリ２９から
Ｗなる荷重における不平衡トルクＴｘ及び慣性モーメン
トＱｘの算出定数を読み込み与えるべき加速度αの算出
を行う。今、変換器容量が１００％定格負荷まで保障さ
れていた場合、このトルクは Ｔ１００Ｍ＊ｚ＝αＯθｔｏｏ＋Ｔ１ｏｏ　　　　　・
−−−−−（１１Ｔ１００ｔＡＸ：αＯθｔｏｏ＋’ｒ
１ｏｏ　　　　　°−，−（２）但し、 Ｔ＋ｏｏｍＡｘ　：　１００％定格負荷加速最大トルク
、α０　；定常加速度、 ０１００：１００％定格負荷慣性モーメント、Ｔｌｏｏ
：１００％定格負荷不平衡トルク、で与えられる。

従ってこの定格荷負を超える場合には定常加速度α０を
用いたのでは過電流となるため、それに見合りた加速度
αを算出してやればよい。

本発明の特徴はここにあシ、この適正加速度αは下式で
求める。

α＝（Ｔｌｏｏｍｉｘ　　Ｔｚ　）／θ、　　　　　　
　−−−−−・（３１Ｔｘ；過荷重時の不平衡トルク（
荷重信号よシ算出する）θ工；過荷重時の慣性モーメン
ト（荷重信号よシ算出する）この（３）式に従った実行
を行うのがＫの処理であシ、上記（３）式の演算で求め
た加速度αをＬの処理で設定された速度指令／母ターン
値Ｖに加算し、一定加速を得る。後は従来と同様Ｍの処
理でこのＶを出力しモード３にかわるまで加速度αをＶ
に加算し、モード３に移る時にＥの処理にてモーｖ３へ
飛ぶ。これによって過負荷時には、加速度をα０からα
に修正することで、インバータ装置２，４及び電動機７
の容量内で支障なく運転する事が可能になる。

上記では加速モードで説明したが減速モードでも同様の
処理を行うことが出来る。

尚、本発明装置に用いている速度指令出力装置２７を上
記の作用に沿って機能プロ、り化した図を第４図に示し
ておく。

このように過負荷時には加減速度をインバータ装置容量
や電動機特性の限界を越えない様に過負荷時の不平衡ト
ルク及び慣性モーメントを考慮して修正することで、安
定な制御を行うことができ、しかも、インバータ装置を
構成している半導体素子の破壊を確実に防止できるなど
極めて安全なエレベータ・運転を行うことが出来るよう
になる。

尚、この場合、加減速度でなくトルクを制限しても同様
に容量を抑えられるがこの方法によると速度制御に不連
続点を生じ好ましくない。

尚、本発明は、上記し且つ、図面に示す実施例に限定す
ることなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形し
て実施し得ることは勿論であシ、例えば上記実施例では
過負荷の検出値で加減速度を切替えたが任意の負荷にて
切替るようにすることも可能である。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば限界設計等で変換器
（インバータ）容量や電動機特性に余裕がない場合、過
負荷等で、容量の限界を越える場合に、運転の加減速度
を自動的に適正値に修正するようにしたので上記容量限
界を越えることがなくなシ、装置破壊の心配がなくなる
〆他、速度制御的にも安定な制御を行うことが可能とな
るなどの特徴を有するエレベータの制御装置を提供する
ことができる・

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すニレ４−タ制御装置の
プロ、り図、第２図は本発明に用いる速度指令出力装置
の構成を示すブロック図、第３図は本発明の詳細な説明
するための加速度モードフローチャート、第４図は本発
明装置に用いる速度指令出力装置の機能プロ、り図、第
５図は本発明の詳細な説明するための出カバターン図、
第６図は従来のニレ吋−タ制御装置の構成を示すブロッ
ク図、第７図は従来のエレベータ速度指令出力装置の構
成を示すプロ、り図、第８図は従来装置の作用を説明す
るための加速度モードフローチャート、第９図は従来装
置の作用を説明するための出カー臂ターン図である。 １・・・交流電源、２・・・電源側インバータ装置、３
・・・電源リアクトル、４・・・負荷側インバータ装置
、５・・・直流電源母線、６・・・電動機リアクトル、
７・−巻上電動機、８・・・速度検出器、９・・・メイ
ンシープ、１０・−そらせシーツ、１１・・・つり合お
もシ、１２・・・かご、１３・・・荷重検知器、１４・
・・平滑コンデンサ、１５・・・直流電圧検出器、１６
・・・電源電流検出器、１７−・・電動機電流検知器、
１８・−電圧基珈出力器、１９・・・電源電圧制御器、
２０・・・電源電流制御器、２１・・・電源ＰＷＭ制御
装置、２２・・・速度指令出力装置、２３−・電動機電
圧制御器、２４・−・荷重信号加算器、２５・・・電動
機電流制御器、２６・・・電動機ｐｗｖ制御装置、２８
・・−ＣＰＵ、２９・・・メモリ、３０・・・ディジタ
ル出力／々ツファ、３１・・・〜Φ変換器、３２・・・
ラインレシーバ。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エレベータを駆動する電動機の駆動制御手段に対し、速
   度パターンと加減速度値を与えてこれらに沿つて駆動制
   御手段を制御することによりエレベータ運転を行うエレ
   ベータの制御装置において、エレベータのかご荷重を検
   知する荷重検知手段と、このかご荷重を定格最大荷重値
   と比較するとともにかご荷重が定格最大荷重値以内のと
   きは通常の加減速度値を、また、超えるときは上記かご
   荷重での不平衡トルクと慣性モーメントを求め、これら
   より上記駆動制御手段の定格最大負荷を超えない最適な
   加減速度値を求めて上記駆動制御手段に与える速度指令
   出力手段を設けたことを特徴とするエレベータの制御装
   置。