KR100628613B1

KR100628613B1 - 엘리베이터 제어 장치

Info

Publication number: KR100628613B1
Application number: KR1020040104253A
Authority: KR
Inventors: 기무라야스키; 하시구치나오키; 스즈키사토시
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-12-10
Publication date: 2006-09-26
Also published as: CN100400402C; US7344003B2; CN101284615A; CN1676453A; DE102004041903A1; JP2005289532A; US20090026021A1; CN101284615B; KR20050096830A; US20050217945A1

Abstract

복수의 권상기가 정확히 동기하여 구동하고, 안정한 주행성이 얻어지는 엘리베이터 제어 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

공통의 위치 지령과 권상기(卷上機)(1A, 1B)의 위치 검출기(2A, 2B)의 출력 피드백 신호와의 편차 입력에 근거하여 권상기(1A, 1B)의 속도 지령을 생성하는 위치 제어부(16A, 16B)와, 이 위치 제어부(16A, 16B)에서 생성된 속도 지령과 권상기(1A, 1B)의 위치 검출기(2A, 2B)의 출력 미분 피드백 신호와의 편차 입력에 근거하여 권상기(1A, 1B)의 전류 지령을 생성하는 속도 제어부(17A, 17B)와, 이 속도 제어부(17A, 17B)에서 생성된 전류 지령에 근거하여 권상기(1A, 1B)에 전류를 출력하는 전류 제어부(5A, 5B)를 구비했다.

Description

엘리베이터 제어 장치{ELEVATOR CONTROL DEVICE}

도 1은 본 발명을 적용할 수 있는 엘리베이터 시스템을 나타내는 구조도,

도 2는 본 발명을 적용할 수 있는 엘리베이터 시스템으로, 도 1과는 상이한 방식의 것을 나타내는 구조도,

도 3은 본 발명의 실시예 1에서의 엘리베이터 제어 장치를 나타내는 회로 구성도,

도 4는 본 발명의 실시예 2에서의 엘리베이터 제어 장치를 나타내는 회로 구성도,

도 5는 도 4의 구성을 더욱 구체화한 예를 나타내는 회로 구성도,

도 6은 본 발명의 실시예 3에서의 엘리베이터 제어 장치를 나타내는 회로 구성도,

도 7은 도 6의 구성을 더욱 구체화한 예를 나타내는 회로 구성도,

도 8은 본 발명의 실시예 4에서의 엘리베이터 제어 장치를 나타내는 회로 구성도,

도 9는 본 발명의 실시예 5에서의 엘리베이터 제어 장치를 적용하는 엘리베이터 시스템을 나타내는 구조도,

도 10은 본 발명의 실시예 5에서의 엘리베이터 제어 장치를 나타내는 회로 구성도,

도 11은 본 발명의 실시예 6에서의 엘리베이터 제어 장치를 나타내는 회로 구성도,

도 12는 본 발명의 실시예 6에서의, 도 11과는 상이한 엘리베이터 제어 장치를 나타내는 회로 구성도,

도 13은 본 발명의 실시예 7에서의 엘리베이터 제어 장치를 나타내는 회로 구성도,

도 14는 본 발명의 실시예 8에서의 엘리베이터 제어 장치를 나타내는 회로 구성도,

도 15는 본 발명의 실시예 9에서의 엘리베이터 제어 장치를 나타내는 회로 구성도,

도 16은 본 발명의 실시예 10에서의 엘리베이터 제어 장치를 나타내는 회로 구성도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1A, 1B : 권상기 2A, 2B : 위치 검출기

3A, 3B, 3C : 로프 4 : 제어 장치

5A, 5B : 전류 제어부 6 : 카

7 : 추 8A, 8B : 오버헤드 시브

9A, 9B : 디플렉터 시브 10 : 위치 출력 변환기

11 : 위치 출력 미분값 변환기 12 : 조속기

13A, 13B : 저울 장치 14 : 토크 분배기

15 : 수평 센서 16A, 16B : 위치 제어부

17A, 17B : 속도 제어부

본 발명은 화물용 카와 균형용 추를 연결하는 로프를 복수대의 권상기(卷上機)로 구동하는 것에 의해 상기 엘리베이터의 승강 동작을 행하는 엘리베이터 제어 장치에 관한 것이다.

종래의 고속ㆍ대용량의 엘리베이터 제어 장치는 1대의 권상기로 카를 구동하기 때문에, 대용량의 권상기를 제작하고 설치하기 위해서 큰 공간이 필요하게 되는 등의 문제가 있었다. 이에 대하여, 예를 들면, 특허 문헌 1과 같이 권상기를 복수대 이용하여 카를 구동하는 방식이 있다.

즉, 특허 문헌 1에서는 주권상기와 부권상기를 구비하고, 제어 장치에 의해 엘리베이터의 운전 상태를 감시하여 큰 구동력이 필요한 경우에는 부권상기를 구동시켜 주권상기를 보조한다.

그리고, 부권상기에는 전동기로부터 디플렉터 시브(deflector sheave)로 전 달하는 구동력을 슬립 동작으로 제어하는 연동기를 구비하여, 주권상기와의 속도나 토크 등의 조정을 제어하고 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2002-145544호 공보(페이지 4, 도 3)

종래의 엘리베이터 제어 장치는 이상과 같이 구성되어 있기 때문에, 권상기간의 속도나 토크 등의 조정이 슬립 동작을 행하는 기계식의 연동기에 의해 행해지기 때문에, 응답 특성이 뒤떨어져 동작이 불안정해지고 보수면도 불리해진다. 또한, 주권상기, 복수의 부권상기간을 메인 로프, 보상 로프가 이동 로프에 따른 장력의 언밸런스에 의한 로프의 신장의 차 등에 의해, 각 권상기간의 위치 오차 및 속도 오차가 발생할 수 있지만, 상기 기계적 방식에서는 카를 안정하게 구동하는 것이 곤란하게 된다고 하는 문제가 있다.

본 발명은 이상과 같은 문제점을 해소하기 위해서 이루어진 것으로, 복수의 권상기가 정확히 동기해서 구동하여, 안정한 주행성을 얻을 수 있는 엘리베이터 제어 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

또한, 승강시 카의 자세를 확실히 일정하게 유지하는 것이 가능한 엘리베이터 제어 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 엘리베이터 제어 장치는, 화물용 카와 균형용 추를 연결하는 로프를 복수대의 권상기로 구동하는 것에 의해 카의 승강 동작을 행하는 엘리베이터 제어 장치에 있어서, 권상기마다 당해 권상기의 출력 위치를 검출하는 위치 검출기와, 복수의 권상기에 공통의 위치 지령과 당해 권상기의 위치 검출기의 출력 피드백 신호와의 편차 입력에 근거하여 당해 권상기에 전류를 공급하는 전류 공급 수단을 구비한 것이다.

(실시예 1)

먼저, 본원의 엘리베이터 제어 장치를 적용하는 엘리베이터 시스템의 구조를 도 1 및 도 2에 의해 설명한다. 도 1은, 복수, 여기서는 2대의 권상기가 2개의 로프마다 마련되어, 각각의 로프를 구동하는 방식이다. 즉, 도 1에서 화물인 이용자를 수용하는 카(6)와 균형용 추(7)가 2개의 로프(3A, 3B)로 연결되어 있다. 그리고, 로프(3A)는 건물과 일체로 설치된 기대(基臺)(18)에 부착된 권상기(1A)에 의해 구동된다. 구체적으로는, 권상기(1A)를 구성하는 전동기의 회전자와 일체로 연결된 구동 시브(drive sheave)에 로프(3A)가 감겨지고, 상기 전동기의 회전에 의해 로프(3A)가 주행 구동되어 카(6)가 승강 조작된다. 마찬가지로, 로프(3B)는 권상기(1B)에 의해 주행 구동된다.

오버헤드 시브(8A, 8B)는 축이 수평 자세로 되도록 기대(18)에 부착되어 로프(3A, 3B)의 주행에 종동(從動) 회전하는 구동 시브로, 카(6)와 추(7)의 매달기 위치를 규정한다. 디플렉터 시브(9A, 9B)는 축이 권상기(1A, 1B)의 축과 평행해지도록 기대(18)에 부착되어 로프(3A, 3B)의 주행에 종동 회전하는 구동 시브로, 권 상기(1A, 1B)와 로프(3A, 3B)와의 필요한 접촉각을 확보하기 위한 것이다. 저울 장치(13A) 및 저울 장치(13B)는 그 용도에 대해서는 후술하지만, 각각의 로프(3A), 로드(3B)가 짊어지는 중량을 검출하는 것이다.

도 2는 다른 감아 올림 방식을 나타내는 것으로, 도 1과 상이한 것은 2개의 로프(3A, 3B)를 공통으로 하여 이 공통 부분을 권상기(1A) 및 권상기(1B)에 의해 주행 구동하도록 하고 있는 점이다. 물론, 이 방식에 있어서도 원활한 운전 특성을 실현하기 위해서는, 양권상기(1A, 1B)의 정확한 동기 운전이 필요하며, 이하에 나타내는 본원 발명의 요부인 제어 장치가 유효하게 된다.

또한, 이하에 열거하는 제어 장치는 특별히 미리 알리지 않는 한, 도 1, 도 2의 양쪽식의 엘리베이터 시스템에 마찬가지로 적용할 수 있는 것이다.

도 3은 본 발명의 실시예 1에서의 엘리베이터 제어 장치를 나타내는 회로 구성도이다. 도면에서, 위치 검출기(2A, 2B)는 이른바 로터리 인코더를 이용하여 권상기(1A, 1B)의 회전자의 회전 각도에 근거해서 위치 검출값을 출력한다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(4)의 내부에서 공통인 하나의 위치 지령을 2계통으로 분기시켜 위치 제어부(16A)와 위치 제어부(16B)로 입력한다. 그리고, 권상기(1A, 1B)에 부착된 위치 검출기(2A, 2B)로부터의 위치 신호를 각각 위치 제어부(16A)와 위치 제어부(16B)로 피드백하도록 구성한다.

또한, 위치 검출기(2A, 2B)의 위치 신호를 미분하여, 속도 검출 신호로서 속도 제어부(17A)와 속도 제어부(17B)로 피드백하도록 구성한다.

또한, 전류 제어부(5A, 5B)는 전류 센서로 검출한 각각의 전류를 피드백하 고, 전류 제어부로부터의 전압 지령 신호에 근거하여 PWM 인버터부로부터 3상 교류 전류를 권상기(1A, 1B)를 구성하는 동기 전동기에 공급한다.

다음에 제어 동작에 대해서 설명한다. 위치 제어부(16A) 및 위치 제어부(16B)에서는, 인가된 위치 지령과 위치 검출기(2A, 2B)로부터의 현재 위치가 일치하도록 속도 제어부(17A, 17B)에 대하여 속도 지령을 생성한다. 속도 제어부(17A) 및 속도 제어부(17B)에서는, 위치 제어부(16A, 16B)에서 생성된 속도 지령과 위치 검출 신호를 미분하여 얻어지는 속도 신호가 일치하도록 전류 제어부(5A, 5B)에 대하여 전류 지령을 생성한다.

권상기(1A) 및 권상기(1B)에는 각각 시브(구동 시브)를 거쳐서 로프로부터의 반력이 제어 시스템으로의 외란 토크로서 작용한다. 그 반력은 로프로부터의 힘이나 시브에서의 마찰력이 원인이기 때문에, 권상기(1A) 및 권상기(1B)에는 반드시 동일한 반력이 작용하는 것은 아니다. 그 결과, 권상기(1A)와 권상기(1B)의 위치가 일치하지 않는 것이 발생한다. 이 불일치에 의한 오차를 저감하기 위해서 각각의 권상기(1A) 및 권상기(1B)의 위치 신호를 피드백한다.

위치의 경우와 마찬가지로, 회전중인 속도에서도 불일치가 일어나서, 그 결과로서 카(6)가 진동한다고 하는 문제가 발생한다. 이 진동 발생을 억제하기 위해서, 권상기(1A) 및 권상기(1B)로부터의 위치 검출 신호를 미분한 각각의 속도 신호를 피드백하고 있다.

전류 제어부(5A) 및 전류 제어부(5B)는 전류 센서로 검출되는 전류값과 속도 제어부(17A) 및 속도 제어부(17B)로부터의 전류 지령(토크 지령과 등가)이 일치하 도록 동작한다. 권상기(1A) 및 권상기(1B)에 전기적인 응답성의 차가 있으면, 전류 지령에 대하여 권상기(1A)와 권상기(1B)가 동일한 타이밍으로 토크를 발생하지 않는다. 이 때문에, 2개를 합성한 토크가 변동하여, 카(6)가 진동한다. 이를 억제하기 위해서 각각의 전류 검출 신호를 피드백하여 응답성이 동등하게 되도록 한다.

이상과 같이, 위치 제어가 최종적인 제어 목표이지만, 이것만으로는 변화에 대한 추종성이 반드시 충분하지 않다. 그래서, 본 실시예 1에서는 위치의 변화보다도 현상이 빨리 나타나는 속도(위치의 미분값이 상당함)나 가속도(토크, 전류 지령이 상당함)의 변화를 피드백함으로써, 보다 정확히 동기한 제어 특성을 얻을 수 있는 것이다.

요구되는 제어 성능이나 권상기를 포함하는 엘리베이터 구동 장치의 조건에 따라서는, 권상기(1A) 및 권상기(1B)의 위치 신호를 위치 제어부(16A) 및 위제 제어부(16B)로 피드백하는 것만의 회로 구성으로서도 지장없이 안정한 운전 특성을 얻을 수 있다.

이하, 복수대의 권상기로 구동하는 엘리베이터 제어 장치의 제어 특성의 향상을 의도한 각종 변형예를 나타내지만, 앞서의 실시예 1과 상이한 부분을 중심으로 설명을 진행시키는 것으로 한다.

(실시예 2)

도 4는 본 발명의 실시예 2에서의 엘리베이터 제어 장치를 나타내는 회로 구 성도이다.

권상기(1A, 1B)에 부착된 위치 검출기(2A, 2B)로부터의 위치 신호를 위치 출력 변환기(10)에 입력하고, 이 위치 출력 변환기(10)로부터의 출력 신호를 각각 위치 제어부(16A), 위치 제어부(16B)로 피드백하도록 구성한다. 위치 출력 변환기(10)에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 2개의 위치 검출 신호를 산술 평균하여 각각의 위치 제어부(16A, 16B)로 피드백하도록 구성한다.

앞서의 실시예 1의 도 3의 구성에서는, 권상기(1A)와 권상기(1B)의 위치의 차가 극단적으로 큰 경우, 각각의 위치 제어부(16A, 16B)가 생성하는 속도 지령에도 위치의 차에 따른 큰 차가 발생한다. 이 결과, 로프(3A)와 로프(3B)에 관한 토크도 극단적으로 차가 커져, 결과로서 카(6)를 요잉(yawing) 모드로 진동시켜 버리는 것으로 된다. 양권상기(1A, 1B)로부터의 위치 신호를 평균화한 신호를 피드백함으로써, 상기한 극단적인 현상이 완화되어 불필요한 진동이 억제된다.

또한, 위치 신호의 평균화 처리는, 도 5에 나타낸 신호 A, B를 산술 평균((A+B)/2)하는 경우에 한정되지 않고, 평방근으로 평균화

하도록 해도 무방하다.

(실시예 3)

도 6은 본 발명의 실시예 3에서의 엘리베이터 제어 장치를 나타내는 회로 구성도이다.

권상기(1A, 1B)에 부착된 위치 검출기(2A, 2B)로부터의 위치 신호를 미분한 신호를 위치 출력 미분값 변환기(11)에 입력하고, 이 위치 출력 미분값 변환기(11)로부터의 출력 신호를 각각 속도 제어부(17A), 속도 제어부(17B)로 피드백하도록 구성한다. 위치 출력 미분값 변환기(11)에서는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 2개의 위치 검출 미분 신호를 산술 평균하여 각각의 속도 제어부(17A, 17B)로 피드백하도록 구성한다.

이 경우도, 카(6)를 요잉 진동시키지 않는 효과를 갖지만, 도 4, 5와의 차이는 속도 피드백 루프에서 평균화되기 때문에, 위치 피드백 루프에서의 평균화 작용보다도 응답성이 빠르게 기능한다. 따라서, 보다 신속히 진동 저감이 가능해진다.

이 경우도, 실시예 2와 마찬가지로, 위치 미분 신호의 평균화 처리는 도 7에 나타낸 신호 A', B'를 산술 평균((A'+B')/2)하는 경우에 한정되지 않고, 평방근으로 평균화

하도록 해도 무방하다.

(실시예 4)

도 8은 본 발명의 실시예 4에서의 엘리베이터 제어 장치를 나타내는 회로 구성도이다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 오버헤드 시브(8A) 및 오버헤드 시브(8B)에 마련되고 그 회전 각도에 근거하여 위치 검출하는 제 2 위치 검출기로부터 출력되는 신호와, 권상기(1A, 1B)에 부착된 (제 1)위치 검출기(2A, 2B)로부터 출력되는 신호와의 차분을 계산하고, 이 차분 신호를 위치 제어부(16A, 16B)로 피드백하도록 구성한다.

위치 검출기(2A, 2B)는 권상기(1A, 1B)를 구성하는 회전자 자체의 회전 각도에 근거하여 위치 검출을 실행하는 것이기 때문에, 검출의 응답성이 높아 제어의 피드백량으로서 최적인 것이다. 그러나, 권상기(1A, 1B)의 가감속시, 특히 이 가감 속도가 큰 경우, 로프(3A, 3B) 사이에 미끄러짐이 발생하거나 로프(3A, 3B)에 신장이 발생하여, 로프(3A, 3B)에 따라서 카(6)의 위치와의 사이에 어긋남이 발생할 가능성이 있다.

한편, 오버헤드 시브(8A, 8B)는 로프(3A, 3B)의 주행에 종동하여 회전하는 것이기 때문에, 그 회전 각도에 근거하여 위치 검출을 실행하는 제 2 위치 검출기는 상기 가감속 동작의 영향이 작다. 그래서, 이 가감속 동작에 기인하여 발생할 수 있는 위치 검출기(2A, 2B)의 위치 검출 오차를 오버헤드 시브(8A, 8B)에 의한 제 2 위치 검출기로부터의 검출 신호로 보상하도록, 상술한 차분 신호를 위치 제어부(16A, 16B)로 피드백하도록 한 것이다.

이상과 같이 구성했기 때문에, 로프(3A, 3B)에서의 신장량이나 시브에서의 미끄러짐 양에 차가 있더라도, 권상기(1A, 1B) 각각에서 위치 어긋남을 보정해서 구동할 수 있어, 카(6)의 주행 안정성과 경사가 없는 자세를 얻을 수 있다.

또한, 제 2 위치 검출기로서는, 오버헤드 시브(8A, 8B)에 마련하는 대신에, 로프(3A, 3B)의 주행에 종동하여 회전한다고 하는 것에서는 오버헤드 시브(8A, 8B)와 동일 조건, 특성의 디플렉터 시브(9A, 9B)에 위치 검출기를 마련해도 무방하다.

(실시예 5)

이 실시예 5도 앞서의 실시예 4와 마찬가지로, 권상기(1A, 1B)의 가감속 동작에 기인하는 위치 검출 정밀도의 저하를 방지하는 것이다. 여기서는, 도 9에 나타내는 조속기(governor)(12)의 회전 각도에 근거하여 위치 검출을 실행하는 제 3 위치 검출기를 채용한다. 그리고, 도 10에 나타내는 바와 같이, 이 조속기(12)에 마련된 제 3 위치 검출기로부터 출력되는 신호와, 권상기(1A, 1B)에 부착된 (제 1)위치 검출기(2A, 2B)로부터 출력되는 신호와의 차분을 계산하여, 이 차분 신호를 위치 제어부(16A, 16B)로 피드백하도록 구성한다.

조속기(12)는 도 9에 나타내는 바와 같이 구동 시스템과는 별도로 마련되어 카(6)와 추(7)를 연결하는 로프(3C)의 주행에 종동하여 회전하는 것으로, 통상, 그 위치 검출 출력은 카(6)의 승강 위치를 검출하기 위해서 이용되는 것이다. 이 로프(3C)에는 권상기(1A, 1B)의 구동력에 의한 장력이 걸리지 않는 만큼, 이 로프(3C)의 주행에 따라서 출력하는 제 3 위치 검출기는 앞서의 오버헤드 시브(8A), 디플렉터 시브(9A) 등의 회전 각도에 근거하는 위치 검출기에 비교하여, 권상기(1A, 1B)의 가감속에 의한 영향이 거의 없어져, 가감속 동작에 기인하는 위치 검출기(2A, 2B)의 위치 검출 오차의 보상 성능이 향상한다.

(실시예 6)

도 11은 본 발명의 실시예 6에서의 엘리베이터 제어 장치를 나타내는 회로 구성도이다. 도면에 나타내는 바와 같이, 오버헤드 시브(8A) 및 오버헤드 시브 (8B)에 마련한 제 2 위치 검출기로부터 출력되는 신호를 미분하여 속도 검출 신호로 하여, 권상기(1A) 및 권상기(2B)에 부착된 위치 검출기(2A) 및 위치 검출기(2B)로부터 출력되는 신호를 미분하여 얻어지는 속도 검출 신호와의 차분을 계산하고, 이 차분을 속도 제어부(17A) 및 속도 제어부(17B)로 피드백하도록 구성한다.

이상과 같이 구성했기 때문에, 가감속 동작에 의해 권상기(1A, 1B)의 시브에서 로프(3A, 3B)가 미끄러짐을 일으키고, 그 미끄러짐 양의 차에 기인하는 진동이 발생하더라도 오버헤드 시브(8A, 8B)로부터의 신호를 미분한 속도 검출 신호에 의해 카(6)의 속도를 정확히 피드백할 수 있어, 카(6)를 안정하게 주행시킬 수 있다.

또한, 제 2 위치 검출기로서는, 오버헤드 시브(8A, 8B)에 마련하는 대신에, 로프(3A, 3B)의 주행에 종동하여 회전한다고 하는 것에서는 오버헤드 시브(8A, 8B)와 동일한 조건, 특성의 디플렉터 시브(9A, 9B)에 위치 검출기를 마련해도 무방하다.

또한, 도 12에 나타내는 바와 같이, 오버헤드 시브(8A, 8B)를 대신하여, 조속기(12)의 회전 각도에 근거해서 위치 검출을 실행하는 제 3 위치 검출기를 마련하고, 그 출력을 미분한 속도 검출 신호와, 권상기(1A) 및 권상기(2B)에 부착된 위치 검출기(2A) 및 위치 검출기(2B)로부터 출력되는 신호를 미분하여 얻어지는 속도 검출 신호와의 차분을 계산하며, 이 차분을 속도 제어부(17A) 및 속도 제어부(17B)로 피드백하는 구성으로서도 무방하다. 이 경우는, 앞서의 실시예 5에서 설명한 것과 마찬가지의 이유로, 가감속 동작에 기인하는 위치 검출기(2A, 2B)의 위치 검출 오차의 보상 성능이 한층 더 향상하고, 결과로서, 가감속 동작에 의해 권상기 (1A, 1B)의 시브에서 로프(3A, 3B)가 미끄러짐을 일으켜, 그 미끄러짐 양의 차에 기인하는 진동이 발생하더라도 조속기(12)로부터의 신호를 미분한 속도 검출 신호에 의해 카(6)의 속도를 정확히 피드백할 수 있어, 카(6)를 한층 더 안정하게 주행시킬 수 있다.

(실시예 7)

이상의 각 실시예는 모두 복수의 권상기가 정확히 동기해서 구동하여 안정한 주행을 얻는 것을 목적으로 하는 것으로, 도 1의 구동 방식에 적용할 수 있는 것은 물론, 도 2의 구동 방식에도 적용이 가능하다.

본 실시예 7 및 그 이후의 실시예의 엘리베이터 제어 장치는, 더 부가하여, 승강시 카(6)의 자세를 보다 확실히 일정하게 유지하는 것을 목적으로 하는 것으로, 도 1의 구동 방식의 엘리베이터 시스템에 적용 가능한 것이다.

도 13은 본 발명의 실시예 7에서의 엘리베이터 제어 장치를 나타내는 회로 구성도이다. 여기서는, 카(6)에 부착된 저울 장치(13A, 13B)의 출력 신호의 편차의 1/2를 위치 지령 보정 신호로서 위치 제어부(16A) 및 위치 제어부(16B)의 입력단에 각각 가산 및 감산하고 있다.

저울 장치(13A) 및 저울 장치(13B)는 각각 로프(3A) 및 로프(3B)에 걸리는 장력을 검출하는 것에 의해, 로프(3A) 및 로프(3B)가 짊어지는 중량을 검출한다. 엘리베이터의 이용자가 카(6)내에서 거의 균등하게 위치하고 있는 경우는, 저울 장치(13A)와 저울 장치(13B)의 출력은 동등하고, 따라서, 위치 제어부(16A, 16B)로의 피드백량은 0이고, 도 3에서 나타낸 실시예 1의 경우와 차이는 없다. 그러나, 어떤 이유로 이용자가 카(6)내의 한쪽 구석에 치우쳐 위치하여, 예를 들면, 저울 장치(13A)의 출력이 저울 장치(13B)의 출력보다 커진 경우를 상정해 본다. 이 경우, 로프(3A)는 이용자를 포함하는 카(6)의 중량의 1/2 평균 중량보다 큰 중량을 짊어지고，로프(3B)는 동평균 중량보다 작은 중량을 짊어지는 것으로 된다.

이 결과, 어떠한 제어 시스템의 보정을 하지 않으면, 권상기(1A) 및 권상기(1B)의 구동력이 동등하기 때문에, 중량, 하중이 커진 만큼 권상기(1A)의 가속도가 권상기(1B)의 가속도보다 작아지고, 속도차가 발생하여 진동을 유발한다. 또한, 카(6)의 경사 자세도 개선되지 않는다.

그래서, 본 실시예 7에서는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 상기예의 경우, 저울 장치(13A)와 저울 장치(13B)와의 출력 편차가 정(正)의 값으로 되어, 그 1/2 평균값으로 이루어지는 위치 지령 보정 신호가, 각각 위치 제어부(16A)의 입력에는 가산되고, 위치 제어부(16B)의 입력에는 마이너스 신호로 가산, 즉 감산된다.

따라서, 권상기(1A)의 제어 시스템은 입력되는 위치 지령이 보정분 만큼 진행시켜지기 때문에, 속도를 올리기 위해, 전류, 따라서 토크를 증가시키는 방향으로 제어가 시프트한다. 한편, 권상기(1B)의 제어 시스템에서는 입력되는 위치 지령이 보정분 만큼 늦어지기 때문에, 속도를 내리기 위해, 전류, 따라서 토크를 감소시키는 방향으로 제어가 시프트한다. 이 결과, 가속도가 균일화되어 진동이 억제되고, 또한, 카(6)는 이용자의 편재에 의한 경사를 줄이는 방향으로 구동 제어되는 것으로 되어, 카(6)를 수평 자세로 유지할 수 있는 것이다.

(실시예 8)

도 14는 본 발명의 실시예 8에서의 엘리베이터 제어 장치를 나타내는 회로 구성도이다. 여기서는, 도 14에 나타내는 바와 같이, 속도 제어부(17A)와 속도 제어부(17B)로부터 출력되는 토크 지령(전류 지령)을 적당한 배분으로 분배하는 토크 분배기(14)를 마련하고 있다. 토크 분배기(14)는 소망하는 시정수 특성을 갖는 로우패스 필터를 구비하고, 속도 제어부(17A)의 전류 지령 출력과 속도 제어부(17B)의 전류 지령 출력을 입력하여, 그 차를 상기 로우패스 필터에 입력g해서 얻어지는 전류 지령 보정 신호를 출력한다. 그리고, 이 토크 분배기(14)의 출력이 각 전류 제어부(5A, 5B)의 입력단에 가산된다.

예를 들면, 회전 개시시에 로프(3A)든지 로프(3B)든지 어느 하나가 움직이기 시작하기 어려운 경우, 그에 따라서 전류 제어부(5A)와 전류 제어부(5B)로의 토크 지령(전류 지령)에 차가 발생하지만, 움직이기 어려웠던 쪽이 갑자기 움직이기 시작하는, 또는 미끄러지기 시작한 경우, 토크 지령의 차는 바로 작아지지 않기 때문에, 한 쪽으로 비교적 큰 토크가 발생한 채로의 상태가 계속되어, 그 결과, 진동을 유발하는 것으로 된다. 토크 지령에 이러한 급격한 차분이 발생하지 않도록, 토크 분배기(14)의 로우패스 필터에 의해서 변화를 완만하게 하여, 진동을 억제하는 것이다.

(실시예 9)

도 15는 본 발명의 실시예 9에서의 엘리베이터 제어 장치를 나타내는 회로 구성도이다. 앞서의 실시예 7의 도 13에서는, 카(6)의 자세를 유지하는 목적으로, 저울 장치(13A)와 저울 장치(13B)와의 출력 편차에 의한 위치 지령 보정 신호를 위치 제어부(16A)와 위치 제어부(16B)의 입력단에 가산하도록 했지만, 이 실시예 9에서는 상기 출력 편차를 전류 지령 보정 신호로 하며, 또한, 앞서의 실시예 8의 도 14에서 설명한 토크 분배기(14)로부터의 전류 지령 보정 신호와 함께, 전류 제어부(5A) 및 전류 제어부(5B)의 입력단에 가산하는 구성으로 하고 있다.

이 결과, 양자의 기능이 발휘되어, 즉, 유해한 진동을 억제하고, 또한, 카(6)를 수평 자세로 유지할 수 있다.

(실시예 10)

도 16은 본 발명의 실시예 10에서의 엘리베이터 제어 장치를 나타내는 회로 구성도이다. 여기서는, 앞서의 실시예 9의 도 15에서 설명한 저울 장치(13A, 13B)를 대신하여, 동일하게 카(6)에 부착되며, 카(6)의 수평도를 검출하는 수평 센서(15)의 검출 출력으로부터 전류 지령 보정 신호를 생성하고 있다. 따라서, 동형태의 9개의 경우와 마찬가지로, 유해한 진동을 억제하고, 또한, 카(6)를 수평 자세로 유지할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에서는 복수의 권상기마다 마련하는 전류 공급 수단은, 공통의 위치 지령과 당해 권상기의 위치 검출기의 출력 피드백 신호와의 편차 입력에 근거하여 당해 권상기의 속도 지령을 생성하는 위치 제어부와, 이 위치 제어부에서 생성된 속도 지령과 당해 권상기의 위치 검출기의 출력 미분 피드백 신호와의 편차 입력에 근거하여 당해 권상기의 전류 지령을 생성하는 속도 제어부와, 이 속도 제어부에서 생성된 전류 지령에 근거하여 당해 권상기에 전류를 출력하는 전류 제어부를 구비했기 때문에, 복수의 권상기가 정확히 동기해서 구동하여 안정한 주행 특성을 얻을 수 있다.

또한, 복수의 권상기의 위치 검출기의 출력을 평균화하는 위치 출력 변환기를 구비하고, 각 권상기의 위치 제어부에 당해 권상기의 위치 검출기의 출력 피드백 신호 대신에 위치 출력 변환기에 의해 평균화한 위치 신호를 입력하도록 했기 때문에, 각 권상기의 위치 출력에 큰 차가 발생하더라도 불필요한 진동이 억제된다.

또한, 복수의 권상기의 위치 검출기의 출력 미분값을 평균화하는 위치 출력 미분값 변환기를 구비하고, 각 권상기의 속도 제어부에 당해 권상기의 위치 검출기의 출력 미분 피드백 신호를 대신해 위치 출력 미분값 변환기에 의해 평균화한 위치 미분값 신호를 입력하도록 했기 때문에, 각 권상기의 위치 출력에 큰 차가 발생하더라도 불필요한 진동이 억제된다.

또한, 위치 검출기는 권상기의 회전자의 회전 각도에 근거하여 위치 검출하는 것이기 때문에, 응답성이 양호한 위치 검출 출력을 얻을 수 있다.

또한, 위치 검출기는 권상기의 회전자의 회전 각도에 근거하여 위치 검출하는 제 1 위치 검출기로서, 별도, 권상기마다 로프의 주행에 종동하여 회전하는 구동 시브의 회전 각도에 근거해서 위치 검출하는 제 2 위치 검출기를 구비하고, 제 1 위치 검출기와 제 2 위치 검출기와의 편차를 각 권상기의 위치 제어부의 편차 입 력에 가산하는 것에 의해, 권상기의 가감속 동작에 기인하여 발생할 수 있는 제 1 위치 검출기의 위치 검출 오차를 보상하도록 했기 때문에, 로프에서의 신장량이나 구동 시브에서의 미끄러짐 양에 차가 있더라도, 카의 주행 안정성과 경사가 없는 자세를 얻을 수 있다.

또한, 위치 검출기는 권상기의 회전자의 회전 각도에 근거해서 위치 검출하는 제 1 위치 검출기로서, 별도, 장력을 거는 일 없이 카와 추에 연결된 로프의 주행에 종동하여 회전하는 조속기의 회전 각도에 근거해서 위치 검출하는 제 3 위치 검출기를 구비하고, 제 1 위치 검출기와 제 3 위치 검출기와의 편차를 각 권상기의 위치 제어부의 편차 입력에 가산하는 것에 의해, 권상기의 가감속 동작에 기인해서 발생할 수 있는 제 1 위치 검출기의 위치 검출 오차를 보상하도록 했기 때문에, 로프에서의 신장량이나 구동 시브에서의 미끄러짐 양에 차가 있더라도, 카의 주행 안정성과 경사가 없는 자세를 얻을 수 있다.

또한, 위치 검출기는 권상기의 회전자의 회전 각도에 근거해서 위치 검출하는 제 1 위치 검출기로서, 별도, 권상기마다 로프의 주행에 종동하여 회전하는 구동 시브의 회전 각도에 근거해서 위치 검출하는 제 2 위치 검출기를 구비하고, 제 1 위치 검출기와 출력 미분과 제 2 위치 검출기의 출력 미분과의 편차를 각 권상기의 속도 제어부의 편차 입력에 가산하는 것에 의해, 권상기의 가감속 동작에 기인해서 발생할 수 있는 제 1 위치 검출기의 위치 검출 오차를 보상하도록 했기 때문에, 로프에서의 신장량이나 구동 시브에서의 미끄러짐 양에 차가 있더라도, 카의 주행 안정성과 경사가 없는 자세를 얻을 수 있다.

또한, 위치 검출기는 권상기의 회전자의 회전 각도에 근거해서 위치 검출하는 제 1 위치 검출기로서, 별도, 장력을 거는 일 없이 카와 추에 연결된 로프의 주행에 종동하여 회전하는 조속기의 회전 각도에 근거해서 위치 검출하는 제 3 위치 검출기를 구비하고, 제 1 위치 검출기의 출력 미분과 제 3 위치 검출기의 출력 미분과의 편차를 각 권상기의 속도 제어부의 편차 입력에 가산하는 것에 의해, 권상기의 가감속 동작에 기인해서 발생할 수 있는 제 1 위치 검출기의 위치 검출 오차를 보상하도록 했기 때문에, 로프에서의 신장량이나 구동 시브에서의 미끄러짐 양에 차가 있더라도, 카의 주행 안정성과 경사가 없는 자세를 얻을 수 있다.

또한, 로프를 권상기의 대수와 동일 수만큼 구비하고, 각 권상기는 각 로프를 구동하기 때문에, 각 로프간의 주행 구동 조정이 확실히 이루어진다.

또한, 각 권상기는 1개 또는 복수개의 로프를 공통으로 하여 이 공통 부분을 구동하기 때문에, 각 권상기간의 구동 조정이 가능하다.

또한, 복수의 각 로프의 카 측단부에 당해 로프에 걸리는 가중을 검출하는 저울 장치를 구비하고, 각 저울 장치의 검출 출력의 차에 관계없이 각 권상기의 출력 위치가 서로 동등해지도록, 각 저울 장치의 검출 출력에 근거하는 위치 지령 보정 신호를 각 권상기의 위치 제어부의 편차 입력에 가산하도록 했기 때문에, 각 권상기의 가속도가 균일화되어 진동이 억제되고, 또한, 카는 이용자의 편재에 의한 경사를 줄이는 방향으로 구동 제어되는 것으로 되어, 카를 수평 자세로 유지할 수 있다.

또한, 복수의 각 로프의 카 측단부에 당해 로프에 걸리는 가중을 검출하는 저울 장치를 구비하고, 각 저울 장치의 검출 출력의 차에 관계없이 각 권상기의 출력 위치가 서로 동등해지도록, 각 저울 장치의 검출 출력에 근거하는 전류 지령 보정 신호를 각 권상기의 전류 제어부의 입력에 가산하도록 했기 때문에, 각 권상기의 가속도가 균일화되어 진동이 억제되고, 또한, 카는 이용자의 편재에 의한 경사를 줄이는 방향으로 구동 제어되는 것으로 되어, 카를 수평 자세로 유지할 수 있다.

또한, 카의 수평도를 검출하는 수평 센서를 구비하고, 카가 수평 자세를 유지하도록, 수평 센서의 출력에 근거하는 전류 지령 보정 신호를 각 권상기의 전류 제어부의 입력에 가산하도록 했기 때문에, 각 권상기의 가속도가 균일화되어 진동이 억제되고, 또한, 카는 이용자의 편재에 의한 경사를 줄이는 방향으로 구동 제어되는 것으로 되어, 카를 수평 자세로 유지할 수 있다.

또한, 각 권상기의 속도 제어부에서 생성하는 전류 지령의 값이 각 권상기간에서 차가 발생한 경우, 그 차가 소망하는 시정수로 감쇠하도록 소망하는 시정수 특성을 갖는 로우패스 필터를 구비하고, 각 권상기의 속도 제어부에서 생성하는 전류 지령을 입력해서 전류 지령 보정 신호를 생성하는 토크 분배기를 구비하여, 전류 지령 보정 신호를 각 권상기의 전류 제어부의 입력에 가산하도록 했기 때문에, 각 권상기간의 전류 지령의 차에 의한 유해한 진동이 억제된다.

이상의 구성에 의해, 복수의 권상기의 동기를 확실히 실행하고, 로프의 신장 등의 차에 의한 위치ㆍ속도 오차 및 진동을 보정하여 안정한 구동을 할 수 있다.

권상기를 구성하는 전동기는 상기에서 설명한 PWM 인버터부로부터의 3상 교류 전류로 구동되는 동기 전동기에 한정되는 것이 아니라, 본 발명은 여러 가지 타입의 전동기를 사용한 복수대의 권상기로 구성하는 엘리베이터 제어 장치에 널리 적용할 수 있어 동등의 효과를 나타내는 것이다.

Claims

화물용 카와 균형용 추를 연결하는 로프를 복수대의 권상기(卷上機)로 구동하는 것에 의해 상기 카의 승강 동작을 행하는 엘리베이터 제어 장치에 있어서,

상기 권상기마다 당해 권상기의 출력 위치를 검출하는 위치 검출기와, 상기 복수의 권상기에 공통의 위치 지령과 상기 당해 권상기의 위치 검출기의 출력 피드백 신호와의 편차 입력에 근거하여 상기 당해 권상기에 전류를 공급하는 전류 공급 수단을 구비한 것

을 특징으로 하는 엘리베이터 제어 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 로프를 상기 권상기의 대수와 동일 수만큼 구비하고, 상기 각 권상기는 상기 각 로프를 구동하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 제어 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 각 권상기는, 1개의 상기 로프를, 또는 복수개의 상기 로프를 공통으로 하여 이 공통 부분을 구동하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 제어 장치.
화물용 카와 균형용 추를 연결하는 복수의 로프를 복수대의 권상기(卷上機)로 구동하는 것에 의해 상기 카의 승강 동작을 행하는 엘리베이터 제어 장치에 있어서,

상기 권상기마다 당해 권상기의 출력 위치를 검출하는 위치 검출기와, 상기 복수의 권상기에 공통의 위치 지령과 상기 당해 권상기의 위치 검출기의 출력 피드백 신호와의 편차 입력에 근거하여 상기 당해 권상기에 전류를 공급하는 전류 공급 수단을 구비한 것

을 특징으로 하는 엘리베이터 제어 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 각 권상기는, 복수개의 상기 로프를 공통으로 하여 이 공통 부분을 구동하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 제어 장치.