KR100881370B1 - 엘리베이터의 제어 장치 - Google Patents

Abstract

저울 장치 등의 부하 검출 수단을 이용하지 않고, 고효율인 속도 패턴으로 엘리베이터 칸의 운전을 실시하는 엘리베이터의 제어 장치를 얻는다.

인버터로부터 모터에 공급되는 전류를 검출하는 전류 검출기와 모터의 회전 속도를 검출하는 속도 검출기와 엘리베이터의 속도 패턴을 생성하는 속도 패턴 생성 수단과 속도 검출값이 상기 속도 패턴의 속도 지령값에 추종하도록 속도 제어하는 모터 속도 제어 장치와 속도 지령값에 근거하여 전류 검출값과 속도 검출값을 이용하여 인버터에 대해 모터에 공급하는 전류의 제어를 실시하는 모터 전류 제어 장치를 구비하고, 모터 전류 제어 장치는 소정의 샘플링 주기내에 있어서의 인버터의 온 시간의 비율인 듀티를 검출하는 듀티 검출 수단을 가지고, 속도 패턴 생성 수단은 검출되는 듀티 검출값에 근거하여 모터의 속도 패턴을 변경하다.

Description

엘리베이터의 제어 장치{ELEVATOR CONTROL DEVICE}

본 발명은 엘리베이터 칸의 주행 속도를 가변으로 하는 엘리베이터의 제어 장치에 관한 것이다.

종래, 엘리베이터 칸의 적재량에 따라 모터에 주는 속도 패턴을 변경하여 가감 속도나 최고 속도를 조정하는 엘리베이터의 제어 장치가 개발되고 있다. 이런 종류의 엘리베이터의 제어 장치에 있어서는 저울 장치 등에 의해 검출된 엘리베이터 칸 적재량에 대응하여 미리 정해진 속도, 또는 엘리베이터 칸 적재량에 근거하여 연산된 속도에 의해, 엘리베이터 칸의 주행을 제어하는 것, 및 주행중에 모터로 흐르는 전류로부터 모터에 걸리는 부하를 검지하고, 속도를 조정하는 것이 나타나 있다. 예를 들면, 엘리베이터 칸의 적재량을 검출하는 수단을 설치하고, 엘리베이터 칸의 적재량과 이동 거리에 따라 속도 패턴을 변경하여 가감 속도나 최고 속도를 조정하는 엘리베이터의 제어 장치가 있다(예를 들면, 특허 공보 1 참조).

특허 문헌 1 : 일본 특개 2003 - 238037호 공보

그러나, 엘리베이터 칸 적재량을 저울 장치 등에 의해서 검출하여 속도 패턴을 변경하는 엘리베이터의 제어 장치에서는 저울 장치의 검출 오차나 주행시의 로스가 큰 경우, 모터나 인버터 등의 구동 기기의 부담이 커지게 되는 문제가 있었 다.

또, 미리 저울 장치의 오차나 로스를 전망하여 속도 패턴의 연산을 실시하도록 하면, 오차나 로스가 적은 경우에는 보수적으로 되고, 본래의 발휘할 수 있는 속도보다 늦은 속도로 주행이 행해지고, 그 결과 구동 기기의 능력을 충분히 발휘할 수 없게 되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 종래의 저울 장치 등의 부하 검출 수단을 이용하지 않고, 고효율인 속도 패턴으로 엘리베이터 칸의 운전을 실시하는 엘리베이터의 제어 장치를 얻는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명에 관한 엘리베이터의 제어 장치는 인버터에 의해 구동되는 모터에 의해, 시브(sheave)를 통하여 일단(一端)에 균형추가 연결된 로프의 타단(他端)에 연결된 엘리베이터 칸을 승강시키도록 한 엘리베이터의 제어 장치에 있어서, 상기 인버터로부터 상기 모터에 공급되는 전류를 검출하는 전류 검출기와, 상기 모터의 회전 속도를 검출하는 속도 검출기와, 엘리베이터의 속도 패턴을 생성하는 속도 패턴 생성 수단과, 상기 속도 검출기로부터의 속도 검출값이 상기 속도 패턴 생성 수단으로부터의 속도 패턴의 속도 지령값에 추종하도록 속도 제어하는 모터 속도 제어 장치와, 상기 모터 속도 제어 장치로부터의 속도 지령값에 근거하여 상기 전류 검출기로부터의 전류 검출값과 상기 속도 검출기로부터의 속도 검출값을 이용하여 상기 인버터에 대해 상기 모터에 공급하는 전류의 제어를 실시하는 모터 전류 제어 장치를 구비하고, 상기 모터 전류 제어 장치는 소정의 샘플링(sampling) 주기내에 있어서의 인버터의 온 시간의 비율인 듀티(duty)를 검출하는 듀티 검출 수단을 가지고, 상기 속도 패턴 생성 수단은 상기 듀티 검출 수단에 의해 검출되는 듀티 검출값에 근거하여 상기 모터의 속도 패턴을 변경하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 전류 검출 수단으로부터의 전류 검출값과 상기 속도 검출 수단으로부터의 속도 검출값에 근거하여 상기 모터에 인가하는 전압을 연산하는 전압 연산 수단을 추가로 구비하고, 상기 속도 패턴 생성 수단은 상기 전압 연산 수단의 출력에 근거하여 상기 모터의 속도 패턴을 변경하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 속도 패턴 생성 수단은 엘리베이터 칸의 가속중에, 상기 속도 검출기로부터의 속도 검출값과 속도 패턴과의 차이 또는 차이의 미분값이 미리 설정한 문턱값을 넘었을 경우에, 속도 패턴을 일정 속도 주행으로 바꾸는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 모터 전류 제어 장치는 엘리베이터 칸의 가속중에, 상기 전류 검출기로부터의 전류 검출값과 전류 지령값과의 차이 또는 차이의 미분값이 미리 설정된 문턱값을 넘었을 경우에, 가속을 정지하고, 속도 패턴을 일정 속도 주행으로 바꾸도록 상기 속도 패턴 생성 수단에 제어 지령을 출력하고, 상기 속도 패턴 생성 수단은 상기 모터 전류 제어 장치로부터의 제어 지령에 근거하여 속도 패턴을 일정 속도 주행으로 바꾸는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 엘리베이터의 제어 장치의 구성을 나 타내는 블럭도.

도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 인버터의 듀티를 설명하는 도면.

도 3은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 속도 패턴 생성을 설명하는 도면.

도 4는 본 발명의 실시 형태 2에 관한 엘리베이터의 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도.

도 5는 본 발명의 실시 형태 3에 관한 엘리베이터의 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도.

도 6은 본 발명의 실시 형태 3에 관한 엘리베이터의 속도 패턴의 예를 나타낸 도면.

도 7은 본 발명의 실시 형태 4에 관한 엘리베이터의 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도.

도 8은 본 발명의 실시 형태 5에 관한 엘리베이터의 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도.

도 9는 본 발명의 실시 형태 6에 관한 엘리베이터의 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도.

실시 형태 1.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 엘리베이터의 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 1에 나타나는 엘리베이터의 제어 장치는 교류 전원(1)으로부터의 교류를 직류로 변환하는 컨버터(2)와, 컨버터(2)로부터의 직류 출력을 평활 하는 평활 컨덴서(3)와, 평활 컨덴서(3)에 병렬 접속된 회생 저항(4) 및 회생(回生) 스위치(5)로 이루어지는 직렬 접속체와, 평활 컨덴서(3)에 의해 평활된 컨버터(2)의 직류 출력을 교류로 변환하여 모터(8)에 공급하는 인버터(6)를 구비하고, 모터(8)를 구동하여 시브(10)를 통하여 일단에 균형추(13)가 연결된 로프(11)의 타단에 연결된 엘리베이터 칸(12)을 승강시키도록 되어 있다.

또, 도 1에 나타나는 엘리베이터의 제어 장치는 인버터(6)로부터 모터(8)에 공급되는 전류를 검출하는 전류 검출기(7)와, 모터(8)의 회전 속도를 검출하는 속도 검출기(9)와, 엘리베이터의 속도 패턴(21)을 연산 생성하는 속도 패턴 생성 수단(15)과, 속도 검출기(9)로부터의 속도 검출값(24)이 속도 패턴 생성 수단(15)으로부터의 속도 패턴에 추종하도록 속도 제어하기 위하여 속도 지령값(22)을 출력하는 모터 속도 제어 장치(16)와, 모터 속도 제어 장치(16)로부터의 속도 지령값(22)에 근거하여 전류 검출기(7)로부터의 전류 검출값(23)과 속도 검출기(9)로부터의 속도 검출값(24)을 이용하여 인버터(6)에 대해 모터(8)에 공급하는 전류의 제어를 실시하기 의하여 인버터(6)의 구동 신호로서 전류 지령값(25)을 출력하는 모터 전류 제어 장치(17)을 구비하고 있다.

여기서, 모터 전류 제어 장치(17)는 소정의 샘플링 주기내에 있어서의 인버터(6)의 온 시간의 비율인 듀티를 검출하는 듀티 검출 수단을 내장하고, 속도 패턴 생성 수단(15)은 듀티 검출 수단에 의해 검출되는 듀티 검출값(25)에 근거하여 모터의 속도 패턴을 변경하도록 되어 있다.

다음에, 상기 구성에 관한 엘리베이터의 제어 장치의 동작에 대해 설명한다.

로프(11)의 양단에 엘리베이터 칸(12)과 균형추(13)가 시브(10)를 통하여 연결되어 있고, 상기 시브(10)는 모터(8)에 의해 회전되고, 엘리베이터 칸(12)을 승강시킨다. 모터(8)는 인버터(6)에 의해 구동된다.

또, 일반적으로, 인버터(6)는 모터(8)의 전류 제어 장치(17)에 의해서 전류 제어된다. 이 때, 전류 제어 장치(17)에 의한 전류 제어에는 벡터 제어가 이용되는 일이 많고, 속도 검출기(9)에 의해서 검출되는 모터의 속도와 자극(磁極) 위치, 그리고 전류 검출기(7)에는 검출되는 모터 전류를 이용하여 전류 제어가 행해지고, 전류 제어 장치(17)는 모터(8)에 필요한 전류에 따라서 인버터(6)에 내장된 트랜지스터에 대하여 온/오프의 스위칭 패턴을 지령한다.

모터 전류 제어 장치(17)의 상위(上位)에는 모터의 속도를 제어하는 모터 속도 제어 장치(16)가 설치되고, 속도 검출기(9)에 의해 검출된 모터의 속도가 속도 패턴 생성 수단(15)에 의해서 생성된 속도 지령값에 추종하도록 속도 제어를 실시한다.

교류 전원(1)으로부터의 교류는 컨버터(2)에 의해서 직류에 변환되고, 그것을 평활 컨덴서(3)에 의해서 평활화된 직류 전압이 인버터(6)의 입력으로 된다. 또, 평활 컨덴서(3)에는 회생 스위치(5)와 회생 저항(4)과의 직렬 접속체가 병렬로 접속되어 있다.

이 회생 저항(4)은 모터(8)가 회생 운전될 때에 회생되는 전력을 열로서 소비하기 위하여 설치되어 있다. 이것은 평활 컨덴서(3)의 전압이 있는 기준값을 넘었을 때에 회생 스위치(5)를 온 함으로써, 평활 컨덴서(3)와 회생 저항(4)이 폐회 로로 되고, 전류가 회생 저항(4)에 흐르는 것에 의해 행해진다. 회생 스위치(5)의 온일 때에는 회생 저항(4)에 전류가 흐르고, 평활 컨덴서(3)의 전압이 저하하고 있다. 그리고, 평활 컨덴서(3)의 전압이 임의의 값을 밑돌았을 때에, 회생 스위치(5)가 오프 하는 것으로 회생 저항(4)으로의 통전을 정지하고, 평활 컨덴서(3)의 전압의 저하가 정지한다.

이와 같이, 평활 컨덴서(3)의 전압에 따라 회생 스위치(5)를 온, 오프 함으로써, 인버터(6)로의 직류 입력 전압이 규정의 범위내로 제어된다. 또한, 일반적으로, 회생 스위치(5)에는 반도체 스위치가 이용된다.

도 2는 엘리베이터 칸(12)이 역행 상태(예를 들면, 정원 승차로 상승하는 경우)로 주행 개시되어서 속도가 증가함에 따라 변화하는 인버터(6)로의 지령의 듀티 Ti를 나타내고 있다. 여기서, 듀티 Ti는 소정의 샘플링 주기 T내에 있어서의, 인버터(6)로의 지령의 온 상태의 시간 비율이며, 예를 들면 △Ti/T 로 산출할 수 있다. 도 2에서는 엘리베이터 칸(12)의 속도가 증가함에 따라 온 시간의 비율이 증가하는 상태를 나타내고 있다. 이 듀티에 모선(母線) 전압의 검출 출력을 곱하면 모터(8)에 인가되는 전압을 연산할 수 있다. 그 연산 전압에 의해, 모터(8)의 구동 토크(torque)와 속도로부터 발생하는 전압 포화를 사전에 검지하고, 또 모선 전압이 별로 변동하지 않는 것이면, 듀티에 의해 전압 포화를 사전에 검지하고, 속도 패턴 생성 수단(15)에 의해 모터(8)의 속도 패턴을 변경하도록 동작한다.

즉, 도 3은 속도 패턴 생성 수단(15)에 의한 속도 패턴 생성을 설명하는 것이다. 여기서, 듀티의 문턱값 A1은 인버터(6)가 과부하로 되지 않는 허용값 B1에 근거하여 설정되어 있고, 가속 상태에서 일정 속도 상태로 전환되는 가속 라운드(round) 개시 시각 t1에서부터 일정 속도 주행까지의 사이에 증가하는 듀티와 감속 개시 시각 t2로부터 일시적으로 증가하는 듀티를 고려하여, 허용값 B1을 넘지 않게 설정되어 있다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 엘리베이터 칸(12)이 엘리베이터 칸 속도의 속도 패턴에 따라서 가속 상태로 주행중에, 시각 t1에서 인버터(6)의 온 시간의 듀티가 문턱값 A1에 이르면, 속도 패턴 생성 수단(15)은 가속을 중지하고, 일정 속도로 주행하는 속도 패턴을 연산하고, 모터 속도 제어 장치(16)에 출력한다. 모터 속도 제어 장치(16)는 상기 속도 패턴에 따라서 모터(8)를 제어하기 때문에, 엘리베이터 칸 속도는 일정 속도로 주행한다. 또한, 일정 속도로 전환할 때, 엘리베이터 칸(12)내의 승객의 승차감을 고려하여, 매끄러운 곡선으로 가속 상태에서부터 일정 속도 상태로 전환되도록 한다. 그리고, 시각 t2의 감속 개시 지점에 엘리베이터 칸(12)이 도착하면, 속도 패턴 생성 수단(15)은 감속을 실시하는 속도 패턴을 생성하고, 엘리베이터 칸(12)은 감속 정지한다.

가속 라운드 개시에서부터 일정 속도 주행까지 증가하는 듀티는 가속도와 가속에서부터 일정 속도로 바뀔 때의 가속 라운드 패턴에 의존한다. 가속도가 크고, 가속 라운드 시간이 클수록 듀티의 증가가 커진다. 또, 감속 개시시에 일시적으로 증가하는 듀티는 감속도나 일정 속도에서부터 감속으로 바뀔 때의 감속 라운드 패턴에 의존하여, 감속도가 크고 감속 라운드 시간이 작을수록 듀티의 증가량이 커진다.

또한, 가속도나 가속 라운드 패턴에 따라 듀티가 허용값 B1을 넘지 않게, 문턱값 A1을 설정해도 되고, 문턱값 A1에 따라서 듀티가 허용값 B1을 넘지 않게 가속도나 가속 라운드 패턴을 설정해도 된다.

또, 감속도 및 감속 라운드 패턴을 설정한 후에, 듀티가 허용값 B1을 넘지 않게 문턱값 A1을 설정해도 되고, 문턱값 A1을 설정한 후에 듀티가 허용값 B1을 넘지 않게 감속도 및 감속 라운드 패턴을 설정해도 된다. 그리고, 주행마다 문턱값 A1을 다시 설정해도 된다. 또, 상기 문턱값은 모터(8)의 역행(力行)과 회생으로 전환해도 된다. 예를 들면 회생 저항(4)에 열적인 여유가 있으면, 회생 운전시가 역행시에 비해, 최고 속도나 구동 토크를 크게 취할 수 있고, 보다 고속의 속도 패턴을 생성할 수 있다.

또, 문턱값 A1이 클수록 엘리베이터의 고속 운전이 가능하지만, 문턱값 A1을 크게 할수록 감속도가 크게 할 수 없게 되고, 감속 라운드 시간도 길게 취할 필요가 있다. 따라서, 운전 시간의 단축에 관하여, 문턱값 A1과 감속도, 감속 라운드 패턴의 사이에는 트레이드(trade) 오프의 관계가 존재한다. 따라서, 주행 시간이 작아지도록 문턱값 A1과 감속도, 감속 라운드 패턴을 설정하는 것이 좋다.

종래예에서는 엘리베이터 칸 적재량을 검출하는 수단을 설치하고, 여기에 따라 검출된 엘리베이터 칸 적재량에 따라 속도 패턴을 연산하고 있었으나, 그 때에는 엘리베이터 칸 적재량의 검출 오차에 대하여 설계 마진(margin)을 전망하여 속도 패턴의 연산을 실시할 필요가 있었다. 그러나, 본 발명에서는 엘리베이터 칸 적재량을 검출하는 수단이 필요가 없고, 속도 패턴의 연산을 위하여 적재량에 대한 설계 마진을 설정할 필요가 없고, 비록 엘리베이터 칸 적재량의 검출 오차가 있었을 경우에도 모터의 허용할 수 있는 범위내에서 최대의 속도로 주행하는 것이 가능하게 된다.

따라서, 실시 형태 1에 의하면, 인버터(6)의 듀티에 의해, 모터(8)에 인가되는 전압을 연산하고, 모터(8)의 구동 토크와 속도로부터 발생하는 전압 포화를 사전에 검지하고, 모터(8)로의 속도 패턴을 변경하고, 모터(8)의 전압 포화를 회피하고, 종래에 비해 보다 고속으로 안정된 엘리베이터 구동 제어를 제공할 수 있고, 종래의 저울 장치 등의 부하 검출 수단을 이용하지 않고, 고효율인 속도 패턴으로 엘리베이터 칸의 운전을 실시할 수 있다.

실시 형태 2.

도 4는 본 발명의 실시 형태 2에 관한 엘리베이터의 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 4에 나타내는 실시의 형태 2의 구성에 있어서, 도 1에 나타내는 실시 형태 1과 동일 부분은 동일 부호를 부여하여 그 설명은 생략한다. 이 도 4에 있어서는 도 1에 나타내는 실시 형태 1의 구성에 대해, 평활 컨덴서(3)에 의해서 평활화된 직류 전압을 계측하는 모선 전압 계측 수단(26)과, 모선 전압 검출 수단(26)의 출력 신호와 듀티에 의해, 모터(8)에 인가되는 전압을 연산하는 전압 연산 수단(27)을 추가로 구비하고, 속도 패턴 생성 수단(15)은 이 전압 연산 수단(27)의 출력에 근거하여 모터(8)의 속도 패턴을 변경하도록 되어 있다.

즉, 속도 패턴 생성 수단(15)에 의해, 전압 연산 수단(27)의 출력을, 도 3에 시 초밥 문턱값과 비교하고, 실시 형태 1과 동일한 효과를 얻도록 되어 있고, 교류 전원(1)의 전압 변동에 의해, 모선 전압이 변동했을 경우에 있어서도, 정밀도 좋은 모터 인가 전압을 구할 수 있으므로, 보다 정밀도 높게 속도 패턴을 생성할 수 있다.

따라서, 실시 형태 2에 의하면, 인버터(6)의 모선 전압과 듀티에 의해서, 모터(8)에 인가되는 전압을 연산하고, 모터(8)의 구동 토크와 속도로부터 발생하는 전압 포화를 사전에 검지하고, 모터(8)로의 속도 패턴을 변경하고, 모터(8)의 전압 포화를 회피할 수 있고, 모선 전압을 검출하여 교류 전원(1)의 변동에 의한, 전압 연산의 정도가 향상하므로, 보다 고속으로 안정된 엘리베이터의 구동 제어를 제공할 수 있다.

실시 형태 3.

도 5는 본 발명의 실시 형태 3에 관한 엘리베이터의 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 5에 나타내는 실시의 형태 3의 구성에 있어서, 도 1에 나타내는 실시 형태 1과 동일 부분은 동일 부호를 부여하여 그 설명은 생략한다. 이 도 5에 있어서는 도 1에 나타내는 실시 형태 1의 구성에 대해, 속도 패턴 생성 수단(15)의 전단(前段)에, 엘리베이터를 현재층에서부터 목적층으로 이동시키는 명령을 생성하는 목적층 설정 수단(28)을 추가로 구비하고 있고, 속도 패턴 생성 수단(15)은 목적층 설정 수단(28)에 의해 설정되는 목적층으로의 이동 거리에 따라 생성하는 속도 패턴의 가속도의 크기를 변경하도록 되어 있다.

즉, 목적층 설정 수단(28)은 그 이동 거리에 따라서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 거리 속도 일정 패턴을 생성할 수 없는 단거리 이동에서는 도 6에 나타내는 고가속 패턴 SP1을, 또 그 이외의 장거리 이동에서는 저가속 패턴 SP2를 선택하도록 동작한다. 이것에 의해, 목적층에 최단 시간으로 도달할 수 있는 엘리베이터의 제어 장치를 제공할 수 있다.

따라서, 실시 형태 3에 의하면, 속도 패턴 생성에 있어서, 목적층 설정 수단(28)의 출력에 의한 이동 거리에 따라서, 모터(8)가 생성 가능한 최고 속도까지 달성하지 않아서 구동되는 이동 거리 이하이면, 가속도를 높게 설정하고, 상기 이외의 이동 거리에서는 가속도를 상기 설정보다 낮게 설정함으로써, 목적층에 최단 시간으로 도달할 수 있는 엘리베이터의 제어 장치를 제공할 수 있다.

실시 형태 4.

도 7은 본 발명의 실시 형태 4에 관한 엘리베이터의 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 7에 나타내는 실시 형태 4의 구성에 있어서, 도 1에 나타내는 실시 형태 1과 동일 부분은 동일 부호를 부여하여 그 설명은 생략한다. 이 도 7에 있어서는 도 1에 나타내는 실시 형태 1의 구성에 대해, 전류 검출기(7)로부터의 전류 검출값과 속도 검출기(9)로부터의 속도 검출값에 근거하여 모터(8)에 인가하는 전압을 연산하는 전압 연산 수단(29)을 추가로 구비하고 있고, 속도 패턴 생성 수단(15)은 전압 연산 수단(29)의 출력에 근거하여 모터(8)의 속도 패턴을 변경하도록 되어 있다.

즉, 전압 연산 수단(29)는 전류 검지기(7) 및 속도 검출기(9)의 출력 신호로부터 모터(8)에 인가되는 전압을 연산하도록 동작하고, 속도 패턴 생성 수단(15)은 이 전압 연산 수단(29)의 출력 신호를 도 3에 나타내고 문턱값과 비교하고, 실시 형태 1과 동일한 효과를 얻도록 되어 있고, 간단한 구성으로 보다 정밀도 높은 속도 패턴을 생성할 수 있는 효과가 있다.

또한, 이 실시 형태 4에서는 모터(8)의 전압으로 속도 패턴을 전환하여 생성하였으나, 그 외 모터 전류, 회생 전력, 모터 전력으로 속도 패턴을 전환하여 생성해도 동일한 효과를 얻는 것은 물론이다.

따라서, 실시 형태 4에 의하면, 모터(8)에 흐르는 전류와 회전 속도에 의해서, 모터(8)에 인가되는 전압을 연산하고, 모터(8)의 구동 토크와 속도로부터 발생하는 모터의 전압 포화를 사전에 검지하고, 모터(8)로의 속도 패턴을 변경하고, 모터(8)의 전압 포화를 회피할 수 있고, 제어 장치에 내재하는 전류 검출기(7) 및 속도 검출기(9)에 의해, 전압 연산을 실시하므로, 비용 상승을 발생하지 않고, 보다 고속으로 안정된 엘리베이터의 구동 제어를 제공할 수 있다.

실시 형태 5.

도 8은 본 발명의 실시 형태 5에 관한 엘리베이터의 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 8에 나타내는 실시 형태 5의 구성에 있어서, 도 1에 나타내는 실시 형태 1과 동일 부분은 동일 부호를 부여하여 그 설명은 생략한다. 이 도 8에 있어서는 속도 검출기(9)의 출력을 속도 패턴 생성 수단(15)에 피드백하고, 속도 패턴 생성 수단(15)에 의해, 엘리베이터 칸의 가속중에, 속도 검출기(9)로부터의 속도 검출값과 속도 패턴과의 차이 또는 차이의 미분값이 미리 설정한 문턱값을 넘었을 경우에, 속도 패턴을 일정 속도 주행으로 바꾸도록 되어 있다.

즉, 도 8에 나타내는 엘리베이터의 제어 장치에서는 속도 검출기(9)의 출력 을 피드백하고, 속도 패턴 생성 수단(15)에 의해, 속도 패턴과 비교하여 제어하는 구성으로 되어 있다. 모터 전력이나 전압 및 전류가 전원 용량이나 모터 능력에 의해 포화하면, 속도 패턴과 속도 검출기(9)의 출력의 차이가 증가하도록 동작하기 때문에, 본 발명의 실시 형태 5에서는 엘리베이터 칸(12)이 가속중에, 속도 패턴 생성 수단(15)에 있어서, 속도 패턴과 속도 검출기(9)로부터의 신호의 차이가 사전에 설정한 문턱값을 넘으면 가속을 정지하고, 속도 패턴을 일정 속도 주행으로 바꾸도록 동작시킨다. 이것에 의해, 모터(8)의 회전 속도가 속도 패턴에 추종할 수 있는 한계 부근까지 도달할 수 있기 때문에, 엘리베이터 장치의 한계의 최고 속도로 엘리베이터 칸(12)을 구동할 수 있는 효과가 있다.

또는 속도 패턴 생성 수단(15)에 있어서, 속도 패턴과 속도 검출기(9)로부터의 신호의 차이의 미분값이 사전에 설정한 문턱값을 넘으면 가속을 정지하고, 속도 패턴을 일정 속도 주행으로 바꾸도록 동작시켜도 좋다. 이것에 의해, 모터(8)의 회전 속도와 속도 패턴 차이의 변화를 검지할 수 있으므로, 보다 단시간에 속도 패턴을 일정 속도 주행으로 바꾸도록 동작할 수 있으므로, 보다 안정에 엘리베이터 장치의 한계의 최고 속도로 엘리베이터 칸을 구동할 수 있는 효과가 있다.

따라서, 실시 형태 5에 의하면, 속도 패턴 생성 수단(15)에 의해, 엘리베이터 칸의 가속중에, 속도 검출기(9)로부터의 속도 검출값과 속도 패턴과의 차이 또는 차이의 미분값이 미리 설정한 문턱값을 넘었을 경우에, 속도 패턴을 일정 속도 주행으로 바꾸도록 하기 때문에, 제어 장치내의 간단한 구성으로 보다 고속으로 안정된 엘리베이터 구동 제어를 제공할 수 있다.

실시 형태 6.

도 9는 본 발명의 실시 형태 6에 관한 엘리베이터의 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 9에 나타내는 실시 형태 6의 구성에 있어서, 도 1에 나타내는 실시 형태 1과 동일 부분은 동일 부호를 부여하여 그 설명은 생략한다. 이 도 9에 있어서, 모터 전류 제어 장치(17)는 엘리베이터 칸의 가속중에, 전류 검출기(7)로부터의 전류 검출값과 전류 지령값과의 차이 또는 차이의 미분값이 미리 설정된 문턱값을 넘었을 경우에, 가속을 정지하고 속도 패턴을 일정 속도 주행으로 바꾸도록 속도 패턴 생성 수단(15)에 제어 지령을 출력하고, 속도 패턴 생성 수단(15)은 모터 전류 제어 장치(17)로부터의 제어 지령에 근거하여 속도 패턴을 일정 속도 주행으로 바꾸도록 되어 있다.

도 9에 나타낸 엘리베이터의 제어 장치에서는 모터 전류 제어 장치(17)에 있어서, 전류 검출기(7)의 출력을 피드백하고, 전류 지령값과 비교하여 제어하는 구성으로 되어 있기 때문에, 모터 전력이나 전압 및 전류가 전원 용량이나 모터 능력에 의해 포화하면, 전류 지령값과 전류 검출기(7)의 출력의 차이가 증가하도록 동작한다.

여기서, 이 실시 형태 6에서는 엘리베이터 칸(12)이 가속중에, 모터 전류 제어 장치(17)에 있어서, 전류 지령값과 전류 검출기(7)로부터의 신호의 차이가 사전에 설정한 문턱값을 넘거나, 또는 전류 지령값과 전류 검출기(7)로부터의 신호의 차이의 미분값이 사전에 설정한 문턱값을 넘으면 가속을 정지하고, 속도 패턴을 일정 속도 주행으로 바꾸도록 동작시킨다. 일반적으로, 전류 제어계의 응답 속도는 속도 제어계에 비해 빠르기 때문에, 보다 정밀도 좋게, 고속으로 속도 패턴을 일정 속도 주행으로 바꾸도록 동작시키는 것이 가능하다. 이것에 의해, 엘리베이터 장치의 한계의 최고 속도로 엘리베이터 칸을 구동할 수 있는 효과가 있다.

따라서, 실시 형태 6에 의하면, 엘리베이터 칸의 가속중에, 전류 검출기(7)로부터의 전류 검출값과 전류 지령값과의 차이 또는 차이의 미분값이 미리 설정된 문턱값을 넘었을 경우에, 가속을 정지하고 속도 패턴을 일정 속도 주행으로 바꾸도록 하고 있기 때문에, 제어 장치내의 간단한 구성으로 보다 고속으로 안정된 엘리베이터 구동 제어를 제공할 수 있다.

본 발명에 의하면, 모터의 구동 토크와 속도로부터 발생하는 전압 포화를 사전에 검지하고, 모터로의 속도 패턴을 변경하고, 모터의 전압 포화를 회피하고, 종래에 비해 보다 고속으로 안정된 엘리베이터 구동 제어를 제공할 수 있고, 종래의 저울 장치 등의 부하 검출 수단을 이용하지 않고, 고효율인 속도 패턴으로 엘리베이터 칸의 운전을 실시하는 것이 가능하다.

Claims (6)

1. 인버터에 의해 구동되는 모터에 의해, 시브(sheave)를 통하여 일단(一端)에 균형추가 연결된 로프의 타단(他端)에 연결된 엘리베이터 칸을 승강시키도록 한 엘리베이터의 제어 장치에 있어서,

   상기 인버터로부터 상기 모터에 공급되는 전류를 검출하는 전류 검출기와,

   상기 모터의 회전 속도를 검출하는 속도 검출기와,

   엘리베이터의 속도 패턴을 생성하는 속도 패턴 생성 수단과,

   상기 속도 검출기로부터의 속도 검출값이 상기 속도 패턴 생성 수단으로부터의 속도 패턴의 속도 지령값에 추종하도록 속도 제어하는 모터 속도 제어 장치와,

   상기 모터 속도 제어 장치로부터의 속도 지령값에 근거하여 상기 전류 검출기로부터의 전류 검출값과 상기 속도 검출기로부터의 속도 검출값을 이용하여 상기 인버터에 대해 상기 모터에 공급하는 전류의 제어를 실시하는 모터 전류 제어 장치를 구비하고,

   상기 모터 전류 제어 장치는 소정의 샘플링(sampling) 주기내에 있어서의 인버터의 온 시간의 비율인 듀티(duty)를 검출하는 듀티 검출 수단을 가지고,

   상기 속도 패턴 생성 수단은 상기 듀티 검출 수단에 의해 검출되는 듀티 검출값에 근거하여 상기 모터의 속도 패턴을 변경하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 제어 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 인버터에 인가되는 모선(母線) 전압을 검출하는 모선 전압 검출 수단과,

   상기 모선 전압 검출 수단으로부터의 모선 전압 검출값과 상기 듀티 검출 수단으로부터의 듀티 검출값에 근거하여 상기 모터에 인가하는 전압을 연산하는 전압 연산 수단을 추가로 구비하고,

   상기 속도 패턴 생성 수단은 상기 전압 연산 수단의 출력에 근거하여 상기 모터의 속도 패턴을 변경하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 제어 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   엘리베이터의 엘리베이터 칸을 현재층에서부터 목적층으로 이동시키는 명령을 생성하는 목적층 설정 수단을 추가로 구비하고,

   상기 속도 패턴 생성 수단은 상기 목적층 설정 수단에 의해 설정되는 목적층으로의 이동 거리에 따라 생성하는 속도 패턴의 가속도의 크기를 변경하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 제어 장치.
4. 인버터에 의해 구동되는 모터에 의해 시브를 통하여 일단에 균형추가 연결된 로프의 타단에 연결된 엘리베이터 칸을 승강시키도록 한 엘리베이터의 제어 장치에 있어서,

   상기 인버터로부터 상기 모터에 공급되는 전류를 검출하는 전류 검출기와,

   상기 모터의 회전 속도를 검출하는 속도 검출기와,

   엘리베이터의 속도 패턴을 생성하는 속도 패턴 생성 수단과,

   상기 속도 검출기로부터의 속도 검출값이 상기 속도 패턴 생성 수단으로부터의 속도 패턴의 속도 지령값에 추종하도록 속도 제어하는 모터 속도 제어 장치와,

   상기 모터 속도 제어 장치로부터의 속도 지령값에 근거하여 상기 전류 검출기로부터의 전류 검출값과 상기 속도 검출기로부터의 속도 검출값을 이용하여 상기 인버터에 대해 상기 모터에 공급하는 전류의 제어를 실시하는 모터 전류 제어 장치와,

   상기 전류 검출 수단으로부터의 전류 검출값과 상기 속도 검출 수단으로부터의 속도 검출값에 근거하여 상기 모터에 인가하는 전압을 연산하는 전압 연산 수단을 구비하고,

   상기 속도 패턴 생성 수단은 상기 전압 연산 수단의 출력에 근거하여 상기 모터의 속도 패턴을 변경하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 제어 장치.
5. 인버터에 의해 구동되는 모터에 의해, 시브를 통하여 일단에 균형추가 연결된 로프의 타단에 연결된 엘리베이터 칸을 승강시키도록 한 엘리베이터의 제어 장치에 있어서,

   상기 인버터로부터 상기 모터에 공급되는 전류를 검출하는 전류 검출기와,

   상기 모터의 회전 속도를 검출하는 속도 검출기와,

   엘리베이터의 속도 패턴을 생성하는 속도 패턴 생성 수단과,

   상기 속도 검출기로부터의 속도 검출값이 상기 속도 패턴 생성 수단으로부터의 속도 패턴의 속도 지령값에 추종하도록 속도 제어하는 모터 속도 제어 장치와,

   상기 모터 속도 제어 장치로부터의 속도 지령값에 근거하여 상기 전류 검출기로부터의 전류 검출값과 상기 속도 검출기로부터의 속도 검출값을 이용하여 상기 인버터에 대해 상기 모터에 공급하는 전류의 제어를 실시하는 모터 전류 제어 장치를 구비하고,

   상기 속도 패턴 생성 수단은 엘리베이터 칸의 가속중에, 상기 속도 검출기로부터의 속도 검출값과 속도 패턴과의 차이 또는 차이의 미분값이 미리 설정한 문턱값을 넘었을 경우에, 속도 패턴을 일정 속도 주행으로 바꾸는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 제어 장치.
6. 인버터에 의해 구동되는 모터에 의해, 시브를 통하여 일단에 균형추가 연결된 로프의 타단에 연결된 엘리베이터 칸을 승강시키도록 한 엘리베이터의 제어 장치에 있어서,

   상기 인버터로부터 상기 모터에 공급되는 전류를 검출하는 전류 검출기와,

   상기 모터의 회전 속도를 검출하는 속도 검출기와,

   엘리베이터의 속도 패턴을 생성하는 속도 패턴 생성 수단과,

   상기 속도 검출기로부터의 속도 검출값이 상기 속도 패턴 생성 수단으로부터의 속도 패턴의 속도 지령값에 추종하도록 속도 제어하는 모터 속도 제어 장치와,

   상기 모터 속도 제어 장치로부터의 속도 지령값에 근거하여 상기 전류 검출 기로부터의 전류 검출값과 상기 속도 검출기로부터의 속도 검출값을 이용하여 상기 인버터에 대해 상기 모터에 공급하는 전류의 제어를 실시하는 모터 전류 제어 장치를 구비하고,

   상기 모터 전류 제어 장치는 엘리베이터 칸의 가속중에, 상기 전류 검출기로부터의 전류 검출값과 전류 지령값과의 차이 또는 차이의 미분값이 미리 설정된 문턱값을 넘었을 경우에, 가속을 정지하고 속도 패턴을 일정 속도 주행으로 바꾸도록 상기 속도 패턴 생성 수단에 제어 지령을 출력하고,

   상기 속도 패턴 생성 수단은 상기 모터 전류 제어 장치로부터의 제어 지령에 근거하여 속도 패턴을 일정 속도 주행으로 바꾸는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 제어 장치.

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