KR100295877B1 - 엘리베이터의속도제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘리베이터의 속도제어장치에 관한 것으로, 종래에는 기계계의 백래쉬와 정마찰, 기어의 토오크전달방향에 따른 효율차등으로 인해 단순히 케이지에서의 부하검출기로 검출한 부하량에 비례하여 부하보상을 행할 경우 기동시에 쇼크가 발생할 수 있는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명은 부하검출신호를 입력받아 그에 따른 속도지령신호 및 브레이크개방신호를 발생하는 운전제어장치와; 상기 운전제어장치의 속도지령신호와 바이어스속도지령신호를 입력받아 이를 속도검출신호와 부하검출신호에 따라 증폭하여 그에 따른 전류지령신호를 발생하는 속도제어증폭기와; 상기 속도제어증폭기의 전류지령신호를 입력받아 이를 속도검출신호에 따라 증폭하여 그에 따른 전압지령신호를 발생하는 전류제어증폭기와; 상기 전류제어증폭기에 전압지령신호를 입력받아 그에 따라 출력전압을 제어하여 토오크를 발생하는 인버터와; 상기 인버터의 전류를 검출하는 전류검출부와; 상기 인버터의 토오크에 의해 구동되는 전동기와; 상기 전동기의 구동 속도를 검출하는 속도검출기와; 상기 전동기의 축과 직결되어져 검겨진 로우프를 통해 전동기의 회전운동을 엘리베이터카의 직선운동으로 바꾸는 권상기와; 상기 엘리베이터카의 부하량을 검출하는 부하검출기와; 상기 엘리베이터카의 움직임을 제어하는 브레이크와; 상기 브레이크개방신호에 의해 상기 브레이크 개방후 소정의 동일 운전방향에 대한 바이어스속도지령신호를 발생하고, 상기 브레이크 개방후 소정시간이 지나 상기 바이어스속도지령신호에 의해 엘리베이터카나 쉬브가 움직이는 시점에 정상적인 속도지령신호가 발생하면 상기 바이어스속도지령신호를 영으로 감소시키는 바이어스속도발생기로 구성함으로써 부하보상시 엘리베이터의 기동지령을 시작하면 브레이크개방전에 부하검출기에 의한 부하 검출에 따라 토오크를 인가하고 브레이크가 개방된 이후부터 미리 설정된 동일운전방향인 저속의 바이어스속도지령을 인가하고, 속도지령발생기로부터 속도지령이 주어지면 바이어스된 속도지령을 감소시켜 영으로 함으로써 바이어스속도지령에 의하여 카는 거의 움직이지 않으면서 기계계의 비선형성에 의한 기동쇼크 없이 출발하는 것이 가능한 효과가 있다.

Description

엘리베이터의 속도제어장치{SPEED CONTROLLER OF ELEVATOR}

본 발명은 엘리베이터의 속도제어장치에 관한 것으로, 특히 기동시의 쇼트를 저감하는데에 적당하도록 한 엘리베이터의 속도제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 엘리베이터의 기동시의 쇼크를 저감하기 위해 케이지하부에 설치한 하중검출기의 신호에 의해 기동보상을 하는데, 하중검출기의 부하신호를 입력받아 브레이크를 개방하기전에 미리 전동기에 토오크를 인가하여 모터에 가해지는 불균형토오크를 보상하고, 브레이크를 개방한 후에 속도지령발생기에서 미리 계산된 속도지령에 따라 모터의 속도를 제어함으로써 쇼크없는 부드러운 출발이 가능하다.

도1은 일반적인 엘리베이터의 속도제어장치에 대한 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와같이 부하검출신호를 입력받아 그에 따른 속도지령신호 발생시키는 운전제어장치(3)와; 상기 운전제어장치(3)의 속도지령신호를 입력받아 이를 속도검출신호와 부하검출신호에 따라 증폭하여 그에따른 전류지령신호를 발생하는 속도제어증폭기(4)와; 상기 속도제어증폭기(4)의 전류지령신호를 입력받아 이를 속도검출신호에 따라 증폭하여 그에 따른 전압지령신호를 발생하는 전류제어증폭기(8)와; 상기 전류제어증폭기(8)에 전압지령신호를 입력받아 그에 따라 출력전압을 제어하여 토오크를 발생하는 인버터(5)와; 상기 인버터(5)의 전류를 검출하는 전류검출부(9)와; 상기 인버터(5)의 토오크에 의해 구동되는 전동기(6)와; 상기 전동기(6)의 구동 속도를 검출하는 속도검출기(7)와; 상기 전동기(6)의 축과 직결되어져 검겨진 로우프를 통해 전동기(6)의 회전운동을 엘리베이터카(11)의 직선운동으로 바꾸는 권상기(10)와; 상기 엘리베이터카(11)의 부하량을 검출하는 부하검출기(12)와; 상기 엘리베이터카(11)의 움직임을 제어하는 브레이크(13)로 구성되며, 이와같이 구성된 종래장치의 동작을 설명한다.

먼저, 엘리베이터의 기동지령이 주어지면 부하검출기(12)는 엘리베이터카(11)의 부하상태를 검출하여 그에 따른 부하검출신호를 운전제어장치(3)에 인가한다.

이에따라, 상기 운전제어장치(3)는 상기 부하검출기(12)의 부하검출신호를 입력받아 그에 따른 속도지령신호를 발생한다.

이후, 속도제어증폭기(4)는 상기 운전제어장치(3)의 속도지령신호를 입력받아 이를 뒤에서 언급할 부하검출기(12)의 부하검출신호와 속도검출기(7)의 속도검출신호에 따라 증폭하여 그에 따른 전류지령신호를 전류제어증폭기(8)에 인가한다.

이에따라, 상기 전류제어증폭기(8)는 상기 속도제어증폭기(4)의 전류지령신호를 입력받아 이를 뒤에서 언급할 전류검출기(9)의 전류검출신호에 따라 증폭하여 그에 따른 전압지령신호를 발생한다.

이때, 인버터(5)는 상기 전류제어증폭기(8)의 전압지령신호를 입력받아 그에 따라 출력전압을 제어하여 토오크를 발생한다.

여기서, 전류검출기(9)는 상기 인버터(5)의 토오크전류를 검출하여 그에 따른 전류검출신호를 상기 전류제어증폭기(8)에 궤환한다.

이후, 전동기(6)는 상기 인버터(5)의 토오크에 의해 구동되어 회전운동을 하는데, 여기서 속도검출기(7)는 상기 전동기(6)의 회전속도를 검출하여 그에 따른 검출신호를 상기 속도제어증폭기(4)에 궤환한다.

이때, 권상기(10)는 상기 전동기(6)의 축과 직결되어져 감겨진 로우프를 통해 전동기(6)의 회전운동을 엘리베이터카(11)의 직선운동으로 바꾸고, 브레이크(13)는 상기 엘리베이터카(11)의 움직임을 제어한다.

즉, 엘리베이터카(11)에 대한 기동지령이 주어지면 엘리베이터카(11)의 부하상태를 부하검출기(12)로부터 검출하고, 기동보상을 위하여 부하의 상태에 따라 전동기(6)에 토오크전류를 인가한다.

상기에서 기동보상이 이루어진 상태에서 브레이크(13)를 개방하면 엘리베이터카(11)내의 부하 변동에도 불구하고 엘리베이터카(11)는 어느 한쪽으로 밀림이 없이 정지해 있고, 이 상태에서 운전제어장치(3)로부터 브레이크 개방후 소정시간이 지나면 속도지령이 주어지는데, 상기 속도지령과 속도검출기(7)로부터 검출된 속도에 의해 속도제어증폭기(4)는 전류지령신호를 발생하고, 이에 의해 전류제어증폭기(8)와 인버터(5)를 통하여 전동기(6)의 토오크를 제어한다.

그러나, 상기와 같이 동작하는 종래 장치는 부하보상에 있어서 전동기와 권상기의 연결부에 기계적인 유격이 존재하고 감속기를 사용한 경우에 기어의 백래쉬와 정마찰이 존재하게 되고, 웜기어를 사용한 엘리베이터에서는 전동기토오크를 감속기 사이에 두고 시브,로우프, 및 승강케이지,카운터웨이트 측에 전달하는 정효율에 비하여, 승강케이지, 카운터웨이트,로우프 및 쉬브측에서 감속기를 통하여 전동기에 전달하는 역효율이 현저히 낮게되며, 이와같은 기계계의 백래쉬와 정마찰,기어의 토오크전달방향에 따른 효율차등으로 인해 단순히 케이지에서의 부하검출기로 검출한 부하량에 비례하여 부하보상을 행할 경우 기동시에 쇼크가 발생할 수 있는 문제점이 있다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 본 발명은 부하보상에 있어서 엘리베이터의 기동지령을 시작하면 브레이크 개방전에 부하검출기에 의한 부하검출에 따라 토오크를 인가하고 브레이크가 개방된 이후부터는 미리 설정된 동일 운전방향인 저속의 바이어스 속도지령을 인가하여 기계계의 비선형성에 의한 기동쇼크없이 엘리베이터가 기동할 수 있도록 한 엘리베이터의 속도제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 종래 엘리베이터의 속도제어장치에 대한 구성을 보인 블록도.

도2는 본 발명 엘리베이터의 속도제어장치에 대한 구성을 보인 블록도.

도3은 도2에 있어서, 상승운전시에 브레이크개방신호와 바이어스속도지령신호 및 속도지령신호의 관계를 보인도.

*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*****

3 : 운전제어장치4 : 속도제어증폭기

5 : 인버터6 : 전동기

7 : 속도검출기8 : 전류제어증폭기

9 : 전류검출기10 : 권상기

11 : 엘리베이터카12 : 부하검출기

13 : 브레이크14 : 바이어스속도발생기

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 부하검출신호를 입력받아 그에 따른 속도지령신호 및 브레이크개방신호를 발생하는 운전제어장치와; 상기 운전제어장치의 속도지령신호와 바이어스속도지령신호를 입력받아 이를 속도검출신호와 부하검출신호에 따라 증폭하여 그에 따른 전류지령신호를 발생하는 속도제어증폭기와; 상기 속도제어증폭기의 전류지령신호를 입력받아 이를 속도검출신호에 따라 증폭하여 그에 따른 전압지령신호를 발생하는 전류제어증폭기와; 상기 전류제어증폭기에 전압지령신호를 입력받아 그에 따라 출력전압을 제어하여 토오크를 발생하는 인버터와; 상기 인버터의 전류를 검출하는 전류검출부와; 상기 인버터의 토오크에 의해 구동되는 전동기와; 상기 전동기의 구동 속도를 검출하는 속도검출기와; 상기 전동기의 축과 직결되어져 검겨진 로우프를 통해 전동기의 회전운동을 엘리베이터카의 직선운동으로 바꾸는 권상기와; 상기 엘리베이터카의 부하량을 검출하는 부하검출기와; 상기 엘리베이터카의 움직임을 제어하는 브레이크와; 상기 브레이크개방신호에 의해 상기 브레이크 개방후 소정의 동일 운전방향에 대한 바이어스속도지령신호를 발생하고, 상기 브레이크 개방후 소정시간이 지나 상기 바이어스속도지령신호에 의해 엘리베이터카나 쉬브가 움직이는 시점에 정상적인 속도지령신호가 발생하면 상기 바이어스속도지령신호를 영으로 감소시키는 바이어스속도발생기로 구성한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 엘리베이터의 속도제어장치에 대한 작용 및 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도2는 본 발명 엘리베이터 속도제어장치에 대한 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와같이 종래 도1과 동일하며 다만, 상승운전시, 운전제어장치(3)에서 발생하는 브레이크개방신호(13a)에 의해 브레이크(13) 개방후, 사용자에 의해 바이어스속도발생기(14)로부터 소정의 동일 운전방향에 대한 바이어스속도지령신호(14a)를 발생하고, 상기 브레이크(13) 개방후 소정시간이 지나 운전제어장치(3)로부터 속도지령신호(3a)가 발생하면 상기 바이어스속도지령신호(14a)를 영으로 감소시키는 바이어스속도발생기(14)를 더 포함하여 구성하며, 이와같이 구성한 본 발명의 동작을 설명한다.

먼저, 일반적인 동작은 종래와 동일하다. 즉, 엘리베이터의 기동지령이 주어지면 부하검출기(12)는 엘리베이터카(11)의 부하상태를 검출하여 그에 따른 부하검출신호를 운전제어장치(3)에 인가한다.

이에따라, 상기 운전제어장치(3)는 상기 부하검출기(12)의 부하검출신호를 입력받아 그에 따른 속도지령신호(3a)를 발생한다.

이후, 속도제어증폭기(4)는 상기 운전제어장치(3)의 속도지령신호(3a)를 입력받아 이를 뒤에서 언급할 부하검출기(12)의 부하검출신호와 속도검출기(7)의 속도검출신호에 따라 증폭하여 그에 따른 전류지령신호를 전류제어증폭기(8)에 인가한다.

이에따라, 상기 전류제어증폭기(8)는 상기 속도제어증폭기(4)의 전류지령신호를 입력받아 이를 뒤에서 언급할 전류검출기(9)의 전류검출신호에 따라 증폭하여 그에 따른 전압지령신호를 발생한다.

이때, 인버터(5)는 상기 전류제어증폭기(8)의 전압지령신호를 입력받아 그에 따라 출력전압을 제어하여 토오크를 발생한다.

여기서, 전류검출기(9)는 상기 인버터(5)의 토오크전류를 검출하여 그에 따른 전류검출신호를 상기 전류제어증폭기(8)에 궤환한다.

이후, 전동기(6)는 상기 인버터(5)의 토오크에 의해 구동되어 회전운동을 하는데, 여기서 속도검출기(7)는 상기 전동기(6)의 회전속도를 검출하여 그에 따른 검출신호를 상기 속도제어증폭기(4)에 궤환한다.

이때, 권상기(10)는 상기 전동기(6)의 축과 직결되어져 감겨진 로우프를 통해 전동기(6)의 회전운동을 엘리베이터카(11)의 직선운동으로 바꾸고, 브레이크(13)는 상기 엘리베이터카(11)의 움직임을 제어한다.

다만, 본 발명은 바이어스속도발생기(14)를 구비하여 엘리베이터의 기동지령을 시작하면 브레이크(13) 개방전에는 부하검출기(12)에 의한 부하검출에 따라 토오크를 인가하고, 운전제어장치(3)에서 발생하는 브레이크개방신호(13a)에 의해 브레이크(13)가 개방된 이후부터는 상기 바이어스속도발생기(14)가 사용자에 의해 미리 설정된 현 운전방향과 동일운전방향인 저속의 바이어스속도지령신호(14a)를 상기 속도제어증폭기(4)에 인가하고, 상기 브레이크(13)가 개방된 지 소정시간이 지나 운전제어장치(3)로부터 상기 속도제어증폭기(4)에 속도지령신호(3a)가 인가되면 상기 바이어스속도발생기(14)는 상기 속도제어증폭기(4)에 인가되는 바이어스속도지령신호(14a)를 감소시켜 영으로 한다.

상기와 같은 바이어스속도지령신호(14a)에 의해 엘리베이터카(11)는 거의 움직이지 않으면서 기계계의 백래쉬와 정마찰을 이기고 정상적인 속도지령신호(3a)가 발생하면 엘리베이터카(11)는 기계계의 비선형성에 의한 기동 쇼크없이 출발하는 것이 가능하다.

즉, 엘리베이터 기동지령이 주어지면 엘리베이터카(11)의 부하상태를 부하검출기(12)로부터 검출하고, 기동보상을 위하여 먼저 부하상태에 따라 전동기(6)에 토오크전류를 인가한다.

상기 토오크가 인가된 상태에서 운전제어장치(3)에서 발생하는 브레이크개방신호(13a)에 의해 브레이크(13)를 개방하면 바이어스속도발생기(14)는 소정의 바이어스속도지령신호(14a)를 발생하고, 이 상태에서 운전제어장치(3)로부터 브레이크(13) 개방후 소정시간이 지나 속도지령신호(3a)가 발생하게 되면 바이어스속도지령신호(14a)를 영으로 감소시킨다.

이후, 상기 바이어스속도지령신호(14a)와 상기 운전제어장치(3)에 의한 속도지령신호(3a)의 합이 속도제어증폭기(4)에 입력되고, 이 속도지령신호(14a),(3a)의 합과 속도검출기(7)로부터 검출된 속도에 의해 상기 속도제어증폭기(4)는 전류지령신호를 발생하고, 이에따라 전류제어증폭기(8)와 인버터(5)를 통하여 전동기(6)의 토오크를 제어한다.

도3은 상승운전시에 브레이크개방신호(13a)와 바이어스속도지령신호(14a) 및 속도지령신호(3a)의 관계를 나타낸 것으로, 브레이크개방신호(13a)에 의한 브레이크(13)의 개방과 함께 소정의 바이어스속도지령신호(14a)가 주어지고, 일정시간이 지난후에 운전제어장치(3)로부터 속도지령신호(3a)가 출력되면 상기 바이어스속도지령신호(14a)를 서서히 감소시키고, 하강시에는 바이어스속도지령신호(14a)의 부하가 바뀌게 된다.

이때, 상기와 달리 바이어스속도발생기(14)의 바이어스속도지령신호(14a)를 감소시키는 시점을 정상적인 속도지령신호(3a)가 출력되는 시점으로 하지 않고, 바이어스속도지령신호(14a)에 의해 기계계의 마찰등을 이기고 쉬브(미도시)가 움직이기 시작하는 시점에서 정상적인 속도지령신호(3a)를 발생시킨 후 상기 바이어스속도지령신호(14a)를 감소시켜도 엘리베이터카(11)는 기계계의 비선형성에 의한 기동 쇼크없이 출발하는 것이 가능하다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 부하보상에 있어서 엘리베이터의 기동지령을 시작하면 브레이크개방전에 부하검출기에 의한 부하 검출에 따라 토오크를 인가하고 브레이크가 개방된 이후부터 미리 설정된 동일운전방향인 저속의 바이어스속도지령을 인가하고, 속도지령발생기로부터 속도지령이 주어지면 바이어스된 속도지령을 감소시켜 영으로 함으로써 바이어스속도지령에 의하여 카는 거의 움직이지 않으면서 기계계의 비선형성에 의한 기동쇼크 없이 출발하는 것이 가능한 효과가 있다.

Claims (1)

1. 부하검출신호를 입력받아 그에 따른 속도지령신호 및 브레이크개방신호를 발생하는 운전제어장치와; 상기 운전제어장치의 속도지령신호와 바이어스속도지령신호를 입력받아 이를 속도검출신호와 부하검출신호에 따라 증폭하여 그에 따른 전류지령신호를 발생하는 속도제어증폭기와; 상기 속도제어증폭기의 전류지령신호를 입력받아 이를 속도검출신호에 따라 증폭하여 그에 따른 전압지령신호를 발생하는 전류제어증폭기와; 상기 전류제어증폭기에 전압지령신호를 입력받아 그에 따라 출력전압을 제어하여 토오크를 발생하는 인버터와; 상기 인버터의 전류를 검출하는 전류검출부와; 상기 인버터의 토오크에 의해 구동되는 전동기와; 상기 전동기의 구동 속도를 검출하는 속도검출기와; 상기 전동기의 축과 직결되어져 검겨진 로우프를 통해 전동기의 회전운동을 엘리베이터카의 직선운동으로 바꾸는 권상기와; 상기 엘리베이터카의 부하량을 검출하는 부하검출기와; 상기 엘리베이터카의 움직임을 제어하는 브레이크와; 상기 브레이크개방신호에 의해 상기 브레이크 개방후 소정의 동일 운전방향에 대한 바이어스속도지령신호를 발생하고, 상기 브레이크 개방후 소정시간이 지나 상기 바이어스속도지령신호에 의해 엘리베이터카나 쉬브가 움직이는 시점에 정상적인 속도지령신호가 발생하면 상기 바이어스속도지령신호를 영으로 감소시키는 바이어스속도발생기로 구성한 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 속도제어장치.