KR20000076294A - 엘리베이터용 권양장치 - Google Patents

Abstract

엘리베이터의 카를 매달고 있는 주삭(18)을 감아 회전하는 구동활차(16)와, 이 구동활차의 회전을 지지하는 동시에 상기 주삭으로부터 받은 구동활차의 하중을 받는 고정축(9)과, 상기 구동활차에 부착되고 전동기의 일부를 이루는 적어도 한쌍의 자극으로 된 계자(14)와, 이 계자에 대향하고 상기 고정축에 부착되어 전동기의 다른 부분을 이루고 있는 전기자(11,12)와 상기 구동활차와 함께 회전하는 상기 계자의 소정의 자극을 검출하는 계자자극 검출기(27)을 구비한 엘리베이터용 권양장치이다.

Description

엘리베이터용 권양장치{WINDING DEVICE FOR ELEVATOR}

도 11 및 도 12 는, 예를들어 일본국 특개평 7-119757호 공보에 개시된 종래의 엘리베이터 장치를 표시한다.

이 엘리베이터장치는 주삭(主索)이 구동활차에 감겨져 카 및 균형추가 서로 반대방향으로 승강하는 트랙션 시브식 엘리베이터장치로, 권양기로서 아우터 로터모터를 사용하고 있다.

도 11 은 엘리베이터 장치의 사시도, 도 12 는 도 11 의 권양장치의 확대 단면도이다.

양도면에서, 1 은 승강로, 2 는 카, 3 은 승강로(1)에 설치되어 카(2)의 양측을 안내해서 소정경로를 승강시키는 카용안내레일, 4 는 균형추, 5 는 승강로(1)에 설치되어 균형추(4)의 양측을 안내해서 소정경로를 승강시키는 균형추용 안내레일, 6 은 균형추(4)에 설치되어 필요할때 균형추용 안내레일(5)을 압박해서 제동을 거는 제동장치이다.

7 은 승강로(1)의 정상부에 설치된 지지보(粱), 8 은 승강로(1)의 정상부에 설치된 아우터 로터모터로 되는 권양기이다.

권양기(8)은 도 12 에 표시한바와같이 양단이 지지보(7)에 지지고정된 고정축(9), 전기자권선(10)이 감겨져 축(9)에 고정된 전기자 철심(11), 및 축(9)에 회전가능하게 지지된 구동활차를 구성하는 회전자(12)를 주요부로 구성되어 있다.

회전자(12)에는 계자(界磁)용 철심(13), 계자용영구자석(14), 외주에 줄홈(15)을 갖는 구동활차(16) 및 축(9)에 대해 회전가능하게 지지되기 위한 사이의 베어링(17)이 설치되어 있다.

18은 줄홈(15)에 감겨져 일단이 카(2)에 타단은 균형추(4)에 각각 연결된 엘리베이터의 주삭이다.

19 는 회전자(12)에 설치되어 회전자(12)를 정지시키는 제동장치이다.

20은 절대치 인코더로, 링상태를 하고 회전자(12)의 돌출프렌지상태부분을 감싸고 배치되어, 베어링(21)에 의해 회전자(12)의 돌출프렌지상태부분에 회전자 (12)가 회전가능하도록 결합하고, 또 축(9)에 고정된 인코더보존구(22)에 부착해 쇠장식(23)을 통해서 고정장비되어 있다.

24 는 축 9 를 지지하기 위한 양측의 지지보(7)에 설치된 지지쇠장식이다.

상기와 같이 구성된 권양장치는, 계자용 영구자석(14)의 자극위치를 절대치 인코더(20)로 검출해서, 전자권선(10)에 흘리는 전류의 위상이 제어된다.

또 카(2)의 승강속도나 승강방향을 제어하기 위해, 절대치 인코더(20)에 의해 회전자(12)즉 구동활차(16)의 회전속도 및 회전방향이 검출되도록 되어 있다.

또 이런 계자용 영구자석을 사용한 동기전동기외에 소위말하는 3상유도 전동기등의 전동기라도, 그 회로구동제어에서, 그 계자에 대응하는 회전각의 검출은 중요하다.

상기와 같은 종래의 엘리베이터용 권양장치에서는, 예를들면, 권양기의 축에 직접 부착된 절대치 인코더(20)에 이상이 발생해서 교환할때에, 절대치 인코더(20)가 링상태이므로, 축(9)을 상방향으로 이동해서 지지보(7)의 지지쇠장식(24)에서 빼내어 권양기(8)전체를 빼낼 필요가 있고, 번잡한 작업이 된다.

또 권양기(8)가 승강로(1)의 정상부에 부착되어 있는 경우에는, 작업용 발판의 가설을 필요로 하고, 또 손이가는 작업이 된다는 문제점이 있었다.

또 절대치 인코더(20)는 링상태이고, 회전자(12)의 돌출프렌지상태부분을 둘러싸고 설치되어 있으므로, 내경이 커지고 축회전의 일반전동기에 사용되는 값싼 절대치 인코더를 사용할수가 없고, 특주품이 되어 값이 비싸진다는 문제점이 있었다.

또 계자의 자극의 위치를, 회전자(12)의 돌출프렌지 상태로부터 절대치 인코더(20)에 의해 간접적으로 구하고 있으므로, 정확한 계자 자극위치가 얻어지지 않는다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와같은 문제를 해결하기 위해 된것으로 정확한 계자의 자극위치가 얻어지고, 또 계자의 자극위치, 회전속도 및 회전방향을 검출하는 검출부의 보수작업이 쉽게 되는 엘리베이터용 권양장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

[발명의 개시]

본 발명의 제1의 발명은, 엘리베이터 카를 매달고 있는 주삭을 감아 회전하는 구동활차와, 이 구동활차의 회전을 지지하는 동시에 상기 주삭으로부터 받은 구동활차의 하중을 받는 고정축과 상기 구동활차에 부착되어 전동기의 일부를 이루는 적어도 한쌍의 자극으로 된 계자와, 이 계자에 대향해서 상기 고정축에 부착되어 전동기의 다른쪽을 이루는 전기자와, 상기 구동활차와 함께 회전하는 상기 계자의 소정의 자극을 검출하는 계자자극 검출기를 구비한 엘리베이터용 권양장치에 있다.

본 발명의 제2의 발명은, 상기 계자가, 영구자석으로 된것을 특징으로 하는 제1의 발명의 엘리베이터용 권양장치에 있다.

본 발명의 제3의 발명은 상기 계자자극검출기는 당해계자에 근접해서 대햐하도록 고정부측에 부착된 자기센서로 된것을 특징으로 하는 제1 또는 제2의 발명의 엘리베이터용 권양장치에 있다.

본 발명의 제4의 발명은, 상기 구동활차에 설치된 상기 자극의 위치를 표시하는 피검출부를 상기 구동활차에 상기 계자자극검출기에 대향하도록 설치하고, 상기 피검출부를 상기 계자 자극검출기가 검출함으로써 소정의 자극의 위치를 인식하는 것을 특징으로 하는 제1의 발명의 엘리베이터용 권양장치에 있다.

본 발명의 제5의 발명은, 상기 피검출부는 상기 구동활차의 표면에 소정의 자극위치에 대응해서 형성된 凸 또는 凹부로 된것을 특징으로 하는 제4의 발명의 엘리베이터용 권양장치에 있다.

본 발명의 제6의 발명은 상기 계자자극검출기를, 한쌍의 계자가 형성하는 피치의 1/3의 피치로 적어도 3개 설치한 것을 특징으로 하는 제1의 발명의 엘리베이터용 권양장치에 있다.

본 발명의 제7의 발명은, 상기 구동활차의 상기 고정축을 기준으로 한 회전을 검출하는 회전검출기와, 이 회전검출기 및 상기 계자자극 검출기의 검출결과에 따라, 상기 전동기의 구동제어를 하는 구동제어수단을 구비하고, 상기 구동제어수단이 엘리베이터의 기동시에, 상기 구동활차에 부착된 계자자극위치가 불명할때에, 가상의 계자자극위치에 따라 상기 전동기를 기동하고, 상기 계자자극 검출기가 동작해서 계자자극 위치가 인식되고부터는, 상기 계자 자극검출기 및 상기 회전검출기의 검출결과에 따라 구동제어를 하는 것을 특징으로 하는 제2 또는 제6의 발명의 엘리베이터용 권양기 장치에 있다.

본 발명의 제8의 발명은, 상기 구동활차의 상기 고정축을 기준으로 한 회전을 검출하는 회전검출기와, 상기 회전검출기로 검출된 구동활차의 회전과 상기 계자자극 검출기로 검출된 구동활차의 회전의 차를 검출하는 검출차 연산수단과, 이 검출차 연산수단에 의해 구해진 차이치가 소정치를 초과했을때 이상이라고 판단하는 이상판단수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 제1의 발명의 엘리베이터용 권양장치에 있다.

본 발명의 제9의 발명은, 상기 회전검출기 및 상기 계자자극검출기의 검출결과에 따라, 상기 전동기의 구동제어를 하는 구동제어수단을 또 구비하고, 상기 구동제어수단이 상기 검출차 연산수단에 의해 구해진 차이차가 소정치를 초과하지 않을때는, 당해 차이치를 기초로 회전검출기의 출력치를 수정해서 제어하는 것을 특징으로 하는 제8의 발명의 엘리베이터용 권양장치에 있다.

본 발명의 제10의 발명은, 상기 구동활차의 상기 고정축을 기준으로 한 회전을 검출하는 회전검출기와, 상기 계자 자극검출기가 상기 구동활차의 회전에 따라, 검출을 하고 있을때의 상기 회전검출기의 출력을 상기 계자자극 검출기의 검출위치에 대응시켜서 기억하는 기억수단과, 상기 회전검출기 및 상기 계자자극 검출기의 검출결과에 따라, 상기 전동기의 구동제어를 하는 구동제어수단을 더 구비하고, 상기 구동제어수단이 상기 기억수단에 기억된 값을 상기 전기자에 통전하는 위상제어에 이용하는 것을 특징으로 하는 제1의 발명의 엘리베이터용 권양장치에 있다.

본 발명의 제11의 발명은, 상기 구동활차의 상기 고정축을 기준으로 한 회전을 검출하는 회전검출기와, 상기 회전검출 및 상기 계자자극 검출기의 검출결과에 따라, 상기 전동기의 구동제어를 하는 구동제어수단을 더 구비하고, 엘리베이터 기동시에, 계자자극 검출기가 한쌍의 계자를 검출하는 사이에, 상기 회전검출기가 검출하는 값의 변화량을 구하고,, 상기 구동제어수단이 이 변화량을 한쌍의 계자의 위상신호의 기준치로 해서 이후 전동기의 위상제어를 하는 것을 특징으로 하는 제1의 발명의 엘리베이터용 권양기장치에 있다.

본 발명은 엘리베이터 장치에 관해, 특히 아우터로터모터를 사용한 엘리베이터용 권양장치에 관한 것이다.

도 1 은 본 발명의 실시예 1 에 의한 엘리베이터용 권양기장치의 구조를 나타내는 단면도.

도 2 는 도 1 의 A-A선에 따른 단면도.

도 3 은 도 2 의 근접스위치의 위치와 신호의 모양을 표시하는 도면.

도 4 는 본 발명의 실시예 2 에 의한 엘리베이터용 권양장치의 구조를 표시하는 단면도.

도 5 는 도 4 의 B-B선에 따른 단면도.

도 6 은 본 발명의 실시예 3 및 4 에 의한 권양장치의 인버터 제어를 표시하는 블록도.

도 7 은 본 발명의 실시예 3 의 동작을 설명하기 위한 파형도.

도 8 은 본 발명의 실시예 3 의 다른 동작을 설명하기 위한 파형도.

도 9 는 본 발명의 실시예 3 의 또 다른 동작을 설명하기 위한 파형도.

도 10 은 본 발명의 실시예 4 의 동작을 설명하기 위한 파형도.

도 11 은 종래의 아우터로터로 되는 권양기를 갖는 엘리베이터장치의 사시도.

도 12 는 종래의 아우터로터로 되는 엘리베이터용 권양장치의 구조를 표시하는 단면도.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

실시예 1

도 1 은 아우터로터 모터로 된 권양기를 포함하는 본 발명의 한 실시예에 의한 엘리베이터용 권양기장치의 구조를 표시하는 단면도이고, 상기 종래의 권양장치와 동일 또는 상당부분은 같은 부호로 표시한다.

권양기(8)는 양단이 지지쇠장식(24)에 지지된 고정축(9)전기자권선(10)이감겨진 전기자 철심(11)(전기자)및 축(9)에 회전가능하게 지지되어서 구동활차(16)를 형성한 회전자(12)를 주요부로서 구성되어 있다.

또 0 은 축(9)의 중심축을 표시한다.

또, 회전자(12)에는내부에 전기자철심(11)과 대향해서 배치된 계자용 영구자석(14)(계자), 외주에 주사(18)을 걸기 위한 줄홈(15)계자용 영구자석(14)의 자극위치를 검출하기 위한 凹상의 가공부(30)(피검출부)가 설치되어 있다.

또 축(9)사이에 베어링(17)이 설치되어 있다.

또, 여기서는 계자로서 영구자석(14)을 이용한 권양기에 대해 설명하고 있으나, 영구자석 대신에 권선을 한 철심을 배치하고(도시않음), 여기에 슬립링을 통해서 전력을 공급함으로써 영구자석과 같이 자계를 발생하는 권양기의 경우라도 본 발명은 적용할 수 있다.

또 권양기(8)의 외측에는 凹상의 가공부(30)의 위치를 검출하기 위한 게자 자극검출기로서의 근접스위치(27), 롤러(28)를 회전자(12)의 외주에 밀어부쳐서 회전자(12)의 회전속도나 회전방향을 검출하는 회전검출기로서의 로터리 인코더(29)가 설치되어 있다.

25 는 로터리 인코더(29)의 부착대이다.

근접스위치(27)는 이 부착대(25)에 부착해도, 또는 전용의 부착대(도시않음)을 설치해서 여기에 부착해도 된다.

도 2 는 도 1 의 A-A선에 따른 단면도로, 凹상의 가공부(30)와 계자용 영구자석(14)와 근접스위치(27a~27c)의 위치관계를 표시한다.

도면에서, 계자용 영구자석(14)의 N극이 고착되어 있는 위치의 회전축 중심 LO 에서 방사선상으로 보아 같은 위치가 되는 회전자(12)의 외극부는 凹상(30)에 가공되고 있으나, S극이 고착되어 있는 부분의 외주부는 凹상으로 가공되어 있지 않다.

회전자(12)의 외주에 가공된 凹凸상의 가공부(30)의 위치를 검출하기 위해 凹凸상의 가공부(30)에 근접해서 3개의 근접스위치(27a~27c)가 부착되어 있다.

근접스위치(27a~27c)는 계자용 영구자석(14)의 N극과 S극으로 된 한쌍의 극이 점하는 각도를 α라고 하면 α/3의 배치간격(피치)가 되는 위치에 회전자(12)의 외측에 따라 부착되어 있다.

다음 凹凸상의 가공부(30)와 근접스위치(27a~27c)의 상대적인 위치에 의해 근접스위치(27a~27c)의 신호가 각각 어떻게 변화하는 가를 도 3 에 따라 설명한다

단 편의상, 도 3 은 凹凸부와 자석의 위치 및 근접스위치의 부착위치가 직선상으로 표시되어 있다.

도 3 에 표시하는 위치로부터 화살표 S의 방향에 凹凸부가 이동했을때의 근접스위치(27a~27c)의 신호의 변화는 도면과 같이, 凹凸부의 한쌍분 α만큼 이동하는 동안에, P1~P6 의 6가지로 변화한다.

이후 같은 변화를 반복한다.

凹凸부와 자석의 극의 위치는 동일하므로, α는 계자의 자극위상의 1주기분 360도이고, P1~P6 은 각각 60도의 범위를 표시한다.

즉, 근접스위치(27a~27c)의 신호상태의 조합으로부터 자극의 위치가 60도의 분해능으로 구할수가 있다.

주지하는 바와같이, 영구자석식 동기전동기에서는, 기동시에 계자용 자석의 자극위치가 모르면 기동이 않된다.

이 실시예에서 표시하는 방법에 의해, 자극위치가 60도의 범위에서 검출할 수 있으나, 가령 자극 위치를 60도의 한 가운데라고 가정하면 실제의 자극과의 오차는 최대 ±30도가 된다.

이 영구자석식 동기전동기를 벡터 제어하면 오차가 최대일때 COS 30⁰=0.87 로부터 13%의 토크저하로 되나, 시동하는데는 충분한 토크를 발생할수가 있다.

회전자(12)가 회전해서 근접스위치(27a~27c)의 어느하나도 신호가 전환되면 그 시점에서, 자극위치는 정확히 검출하게 되며, 그 이후는 정밀도가 높은 자극위치신호에 의해 전류의 위상 제어가 가능하다.

따라서, 후술하는 도 6 에 표시된, 전동기인 권양기(8)의 구동제어수단이, 기동시에 대응하는 계자자극의 어느위치에 있는지 분명치 않을때, 즉 검출해야 할 자극의 전환점이 어느정도 회전한 곳에서 정지하였는지가 불명확하게, 가상의 계자위치를 도입해서, 이에 따라 최초의 계자자극 검출기가 동작할때까지 위상제어를 하도록 하면, 기동시에 계자위치가 불명하더라도 구동활차를 기동할수가 있다.

또 凹부와 凸부의 전환점이 자극의 전환점과 같게 되어 있으므로, 근접스위치(27a~27c)의 신호로부터 직접 자극의 전환점이 판독되는 이점이 있다.

한편 회전자(12)의 회전방향 및 회전속도는, 로터리인코더(29)의 신호로부터 구해진다.

또, 凹凸상의 가공부는 회전자의 외주에 한하지 않고, 다른 부분이라도 좋고, 계자용 자석의 자극위치와 회전축의 중심에서 방사상으로 보아 같은 위치이면 같은 효과가 얻어진다.

또, 회전자(구동활차)에 가공하지 않어도 凹凸상의 링을 자극위치와 맞추어 회전자의 외주에 부착해도 같은 효과가 얻어진다.

이렇게 해서, 계자자극 검출기로서의 근접스위치(27a~27c)및 회전검출기로서의 로터리인코더(29)를 개별부품으로 나누어 배치해서 빼내기 쉽도록 하였으므로 고장시의 점검이나 교환이 용이해진다.

또, 계자자극인 계자용 영구자석(14)에 정확하게 내용한 凹凸상의 가공부(30)에 따라 직접, 계자 자극위치를 검출하고 있으므로, 권양기의 제어가 제도좋게 실시할 수 있다.

실시예 2

도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 의한 엘리베이터용 권양장치의 구조를 표시하는 단면도이고, 도 5 는 도 4 의 B-B선에 따른 단면도이다.

주요부는 도 1 및 도 2 에 표시한것과 같다.

이 실시예에서는, 계자자극 검출기로서, 계자용 영구자석(14)에 근접해서 설치된 3개의 자기센서(70a~70c)를 사용하고 있다.

71 은 이들 자기센서(70a~70c)를 위한 부착쇠장식이다.

자기센서(70a~70c)는 계자용 영구자계(14)로부터의 자계를 직접 검출함으로써, 계자에서의 위치 즉 계자자극위치를 얻고 있다.

이로써, 계자로부터 발생하는 자기를 직접, 자기센서로 검출하므로, 구성이 간단해지고, 또 보다 정확한 자극위치가 얻어진다.

또 계자용 자극을 영구자석으로 하는 것과 조합함으로써 정지중에도 검출한 자속의 크기로부터 계자의 대략의 위치를 검출할 수가 있다.

실시예 3

상기 실시예 1 및 2 에서 설명한 권양기(8)의 회전로터(28)를 사용해서 로터리인코더(29)로 검출하고, 자극위치는 다른 자극위치 검출기를 사용해서 검출했을때의 위상 제어방법에 대해 도 6 및 도 7 을 사용해서 설명한다.

도 6 은 영구자석을 계자에 사용한 아우터로터식 동기 전동기로 된 권양기(8)를 구비하는 인버터의 제어블록도이다.

또 본 발명과는 직접 관계가 없는 엘리베이터의 제어부, 위치제어부 등은 생략하였다.

도면에서, 상기 실시예와 동일 또는 상당부분은 동일부호로 표시되어 있다.

43 은 아우터로터모터로 된 권양기(8)의 인버터, 27 은 권양기(8)내의 계자자극위치를 검출하는 근접스위치 , 29 는 롤러(28)를 통해서 권양기(8)의 회전을 검출하는 로터리 인코더이다.

또 40 은 전원, 41 은 컨버터, 42 는 평활용 콘덴서, 2 는 엘리베이터의 카, 4 는 균형추이다.

45 는 로터리인코더(29)의 신호로부터 속도를 구하는 속도검출부, 46 은 로터리 인코더(29)의 신호에서 전류의 위상을 구하는 위상검출부, 47 은 근접스위치(27)의 신호에서 자극위치를 구하는 자극위치부, 49 는 속도지령과 속도피드백신호 ω를 맞추어서 토크전류지령 iq 를 연산하는 속도제어부, 50 은 여자 전류지령 id 와 토크전류지령 iq 와 위상신호 Q 로부터 전류지령을 연산하는 전류지령작성부, 51 은 전류지령과 전류검출기(44)로부터의 전류검출신호를 맞추어, 인버터(43)에 제어신호를 출력하는 전류제어부이다.

55 는 로터리 인코더(29)의 신호로부터 전류의 위상측 계자의 위치를 위상검출부(46)에서 구한 위치와, 근접스위치(27)에서 검출한 신로를 기초로 자극위치 검출부(47)에서 인식한 자극위치를 관련시켜 기억하는 기억수단이다.

56 은 근접스위치(27)로 검출한 신호를 기초로 자극위치검출부(47)에서 인식한 자극위치와, 로터리인코더(29)의 신호에서 위상검출부(46)를 통해서 구해지 자극의 위치와의 차를 구하는 검출차 연산수단이다.

그리고 57 은 검출차 연산수단(56)에서 구한 검출기의 차이에 의한 자극위치의 차 즉 어긋남이 소정치이상이 되면, 이상이라고 판단해서 이상신호를 발생하는 이상판단수단이다.

다음, 위상신호 θ를 구하는 방법에 대해 도 7 을 사용해서 설명한다.

도면에서 A 는 전원투입후의 초기상태이고, 위상신호 θ는 상술한 방법으로 3개의 근접스위치(27)의 신호의 조합에서 구해지는 위상각 θA 에 설정되어 있다.

그후 권양기(8)가 회전하고, 이에 따라 로터리 인코더(29)에서 펄스신호가 출력되면, 위상검출부(46)에서는 이 펄스를 카운트하고, 1펄스에 상당하는 위상각을 합쳐서 위상신호 θ를 출력한다.

또 동기전동기이므로, 전류의 위상신호 θ와 계자용 자석의 자극위치의 동기는 같아야 한다.

그래서 예를들면 도 7 과 같이 근접스위치(27)의 신호에서 구한 자극위치신호의 S극에서 N극에의 전환시점에 위상신호 θ를 리셋해서 0도에 일치시킨다.

그러나, 도 8 에 표시하는 바와같이 실시예 1 의 피검출부인 凹상의 가공부(30)의 가공오차, 또는 계자자극 검출기인 실시예 1 의 근접스위치(27a~27c)및 실시예 2 의 자기센서(70a~70c)의 설치오차등으로 검출기신호의 1주기의 길이가 변하는 것이 생각된다.

예를들면 짧아지면, 위상신호 θ는 360도에 달하기전에 0도에 리셋되고, 역을 길게되면 360도를 초과해 다음 주기의 도중에서 리셋된다.

이와같이 위상신호 θ가 불연속이 되고, 모터가 원활하게 회전할 수 없게 된다.

이 대책으로서 권양기(8)의 전주에 걸쳐서 각각의 전극 1 주기분의 길이를 회전검출기(로터리 인코더 29)의 출력 펄스의 카운트치의 차로서 기억해둔다.

즉 도 8 의 (a)에서 C2-C1 , 기간(b)에서는 C3-C2, 기간(C)에서는 C4-C3 의 값이 된다.

그리고 기간(b)와 같이 표준(a)보다 짧은 기간에서는 회전검출기 출력펄스의 1카운트분에 상당하는 위상신호 θ의 변화량을 기억한 펄스의 카운트치로부터 연산을 구하고, 표준보다도 많게 해서 1주기가 360도에서 끝나도록 위상신호 θ의 값을 보정한다.

역으로 기간(C)와 같이 표준(a)보다 긴 기간에서는 위상신호 θ의 변화량을 표준보다도 적게해서, 1주기가 360도에서 끝나도록 위상신호 θ의 값을 보정한다.

즉 도 8 의 보정하지 않은 경우의 위상신호 θ에서는 기억한 1 주기의 길이에 따라, 경사를 변경하고 있다.

이렇게 함으로써, 위상신호 θ의 값은 불연속이 않되고 원만한 위상제어가 된다.

이런 경우의 동작에 대해 도 6 에서 설명한다.

권양기(8)가 기동후 자극위치검출부(47)에서 자극주기의 전환점을 검출하고 최초의 1주기로부터 전주에 걸쳐 각 주기에 순번으로 할당하는 동시에 그 번호와, 1주기마다의 로터리 인코더(29)의 카운터수의 차를 기억수단(55)에 기억한다.

그후, 자극위치 검출부(47)로부터는 현재 몇번째의 자극주기내인가를 위상검출부(46)에 출력하고 위상검출부(46)에서는 그 번호를 기초로 기억수단(55)으로부터 해당하는 자극주기의 카운터수의 차를 판독하고 주기의 길이를 판정한다.

새로히 로터리 인코더(29)에서 입력되는 신호와 주기의 길이를 대응시켜서, 1주기가 360도에서 끝나도록 보정해서 위상신호 θ를 연산한다.

보정된 위상신호 θ는 전류지령작성부(50)에 출력된다.

한편 권양기(8)의 회전을 롤러(28)를 사용해서 로터리인코더(29)로 검출하고 있으므로, 롤러의 미끄러짐이 발생할 가능성이 있다.

다음에 이 미끄럼짐의 검출가능과 이상 신호 발생기능에 대해 도 9 를 사용해서 설명한다.

운전중, 롤러(28)가 미끄러져 로터리 인코더(29)의 회전이 권양기(8)의 회전보다 늦어지면, 도 9 의 X 로 표시하는 바와같이 자극위치신호의 전환점에서 위상신호 θ가 360도에서 크게 벗어나버린다.

그래서, 검출차 연산수단(56)에서는 자극위치검출부(47)으로부터의 자극위치신호의 S 극에서 N극으로의 전환시점에서, 위상검출부(46)로부터의 위상신호 θ가 0 도 또는 360도로부터 어느정도 벗어나 있는지 연산한다.

그리고, 이상판단수단(57)에서는, 도 9 에 표시한바와같이 자극위치검출부 (47)로부터의 자극위치신호의 S극에서 N극에의 전환시점에 있는 폭 d 의 각도를 두고, 각도 d 내에서 위상검출부(46)으로부터의 위상신호 θ의 각도가 어긋났는지의 여부를 감시해서, 어긋나있을때는 이상신호를 출력한다.

d 의 폭은 토크의 저하가 너무 커지지 않는것과 속도의 검출오차를 크게 하지 않는 거을 고려해서, 위상각으로 10 도 정도로 한다.

또 권양기(8)의 회전이 빨라지면, 근접스위치(27)의 동작지연에 의해 자극위치신호에도 오차가 생긴다.

이 오차는 속도에 비례하므로, 속도피드백신호 ω를 자극위치검출부(47)에 입력해서 이 속도피드백신호 ω로 오차분을 보정해서 자극위치신호를 만들면 상기 롤러의 미끄럼 검출의 정밀도가 있다.

한편 로터리 인코더(29)의 응답속도는 충분히 빠라므로 동작지연은 무시할 수 있다.

실시예 4

상기 실시예 1 과 같이, 권양기(8)의 회전을 롤러(28)를 사용해서 로터리인코더(29)로 검출하면, 경시적인 변화에 의해 롤러(28)가 닳어버리는 일이 있어, 위상신호 θ에 오차가 생길 가능성이 있다.

예를들면 직경 100mm 의 롤러(28)가 있고, 계자용 영구자석(14)의 한쌍의 극의 길이와 롤러(28)의 외주의 1/2 이 마침, 딱 일치하고 있을때, 롤러(28)가 0.1mm 닳아버려 직경 99.8mm 가 되었다고 하면 롤러(28)가 약간의 62.5회전으로 자극위상이 90도분 어긋나게 된다.

위상이 90도 어긋나면 권양기(8)의 토크는 0이 되어버린다.

이 대책으로, 도 10 에 표시하는바와같이 권양기(8)가 기동직후에 근접스위치(27)의 신호(도면에서는 27a 의 신호로 표시)의 1주기 사이에서, 로터리 인코더(29)의 펄스수를 카운트하고(도면에서는 PB-PA의 값), 이 값을 위상의 1주기의 기준치로해서 이후 권양기(8)가 정지할때까지의 위상연산을 한다.

계자용 영구자석(14)의 한쌍의 극의 길이는 롤러의 닳음과는 관계없이 일정하므로 경시적인 변화에 의해 롤러의 직경이 변화해도 정확히 1주기분의 펄스수가 검출가능하다.

또 수주기분 펄스수를 카운트하고, 평균을 취하면 더욱더 정밀도가 있다.

이는 예를들면 도 6 의 위상검출기(46)에 이들의 연산기억 및 일시기억기능을 갖는 수정부(46a)를 부가함으로써 쉽게 실시된다.

이상과 같이, 본 발명의 제1의 발명에 의하면, 엘리베이터의 카를 매달은 주삭을 감아 회전하는 구동활차와, 이 구동활차의 회전을 지지하는 동시에 상기 주삭에서 받은 구동활차의 하중을 받는 고정축과, 상기 구동활차에 부착되어 전동기의 일부를 이루는 적어도 한쌍의 자극으로 된 계자와, 이 계자에 대향해서 상기 고정축에 부착되어 전동기의 다른쪽을 이루는 전기자와, 상기 구동활차와 함께 회전하는 상기 계자의 소정의 자극을 검출하는 게자자극검출기를 구비한 엘리베이터용 권양장치로 하였다.

이로써 계자의 위치를 직접, 정확하게 검출할 수 있는 계자자극 검출기를 설치한것으로, 구동활차의 회전각 제어 또는 전동기의 제어가 정밀도좋게 실시할수가 있다.

본 발명의 제2의 발명에서는, 제1의 발명에서, 상기 계자를 영구자석으로 구성하였다.

이로써 권선코일을 사용한 계자를 회전하는 구동활차에 부착한것으로는, 그 여자전류를 공급하는데 슬립링 등, 특별한 장치가 필요하게 되나 영구자석을 사용하면 특별한 장치는 필요치 않게 된다.

본 발명의 제3의 발명에서는, 제 1 또는 제 2 의 발명에서 상기 계자자극 검출기를 당해 계자에 근접해서 대향하도록 고정부측에 부착된 자기센서로 구성하였으므로 계자로부터 발생하는 자기를 직접적으로 자기센서로 검출됨으로써, 구성이 용이해지고 또 전술한 영구자석과의 조합을 시켰을때, 정지중에도 검출한 자속의 크기로부터 계자의 대략의 위치를 검출할수가 있다.

본 발명의 제4의 발명에서는 제1의 발명에서 상기 구동활차에 설치된 상기 자극의 위치를 표시하는 피검출부를 상기 구동활차에 상기 계자자극 검출기에 대향하도록 설치하고, 상기 피검출부를 상기 계자자극 검출기가 검출함으로써 소정의 자극의 위치를 인식하도록 하였으므로, 계자자극 검출기에 대응한 최적한 피검출부를 구동활차에 실시함으로써, 정밀도좋게 또 자유도가 높은 검출위치를 설정할수가 있다.

본 발명의 제5의 발명에서는 제4의 발명에서 상기 피검출부를, 상기 구동활차 표면에 소정의 자극의 위치에 대응해서 형성된 凸부 또는 凹부로 하였으므로 구동활차의 본체를 구성하는 부위의 일부에, 구동활차에 부착되는 계자자극의 위치와 동기시켜서 가공을 함으로써, 가공의 손실을 필요치 않고 또 특별한 피검출 수단을 구성하는 부품을 추가하지 않고 피검출부를 형성할 수가 있다.

본 발명의 제6의 발명에서는 제1의 발명에서 상기 계자자극검출기를, 한쌍의 계자가 형성하는 피치의 1/3 의 피치로 적어도 3개 설치하였으므로, 계자 자극 검출기만으로도 계자자극의 위치를 60도의 분해능으로 인식할 수 있다.

즉 적은 계자자극 검출기의 수로 검출할 수 있고, 또 그 분해능이라도 전동기의 제어에서는 15%미만의 토크오차이고 제어성에서 허용범위내이다.

본 발명의 제7의 발명에서는 제2 또는 제6의 발명에서, 상기 구동활차의 상기 고정축을 기준으로 한 회전을 검출하는 회전검출기와, 이 회전검출기 및 상기 계자자극검출기의 검출결과에 따라, 상기 전동기의 구동제어를 하는 구동제어수단을 구비하고, 상기 구동제어수단이 엘리베이터의 기동시에 상기 구동활차에 부착된 계자극위치가 불명한때에, 가상의 계자자극 위치에 따라, 상기 전동기를 기동하고, 상기 계자자극 검출기가 동작해서 계자자극 위치가 인식된후는, 상기 계자자극 검출기 및 상기 회전검출기의 검출결과에 따라 구동제어를 하도록 하였다.

이로써 기동시에 대응하는 계자의 어느위치에 있는지 불분명할때, 즉 검출해야할 지점(계자자극의 전환점)에서 어느정도 회전한곳에서 정지하고 잇는지가 불분명할때, 가상의 계자자극위치를 도입해서 최초의 계자자극 검출기가 동작할때까지 위상제한을 하므로, 기동시에 계자위치가 불분명하여도, 구동활차를 기동할수가 있다.

본 발명의 제8의 발명에서는 제1의 발명에서, 상기 구동활차의 상기 고정축을 기준으로 한 회전을 검출하는 회전검출기와, 상기 회전검출기에서 검출된 구동활차의 회전과 상기 계자자극 검출기에서 검출된 구동활차의 회전의 차를 검출하는 검출차 연산수단과, 이 검출차 연산수단에서 구해진 차이치가 소정치를 초과했을때 이상이라고 판단하는 이상판단수단을 또 설치하였으므로, 회전검출기 또는 계자자극 검출기나 피검출부의 이상을 재빨리 발견할 수 있다.

본 발명의 제9의 발명에서는 제8의 발명에서, 상기 회전검출기 및 상기 계자자극검출기의 검출결과에 따라 상기 전동기의 구동제어를 하는 구동제어수단을 또 설치하고 상기 구동제어수단이 상기 검출차 연산수단에 의해 구해진 차이치가 소정치를 초과하지 않을때는, 당해 차이치를 기초로 회전검출기의 출력치를 수정해서 제어하도록 하였으므로 롤러의 경년적인 마모등의 경미한 이상이 발생했을때는, 회전검출기의 검출치를 약간 수정하는 것으로 당면 운전을 계속하는 것이 가능해지고, 이상검출에 의한 엘리베이터의 휴지를 최소한으로 할수가 있다.

본 발명의 제10의 발명에서는 제1의 발명에서, 상기 구동활차의 상기 고정축을 기준으로 한 회전을 검출하는 회전검출기와, 상기 계자자극 검출기가 상기 구동활차의 회전에 따라 검출을 하고 있을때의 상기 회전검출기의 출력을 상기 계자자극검출기의 검출위치에 대응시켜서 기억하는 기억수단과, 상기 회전검출기 및 상기 계자자극 검출기의 검출결과에 따라 상기 전동기의 기동제어를 하는 구동제어수단을 설치하고 상기 기동제어수단이 상기 기억수단에 기억된 값을 상기 전기자에 통전하는 위상제어를 이용하도록 하였다.

계자자극 검출기 또는 대응하는 피검출부의 설치정밀도가 구동활차의 1회전에 걸치는 위상제어에 대해 영향을 주는 가능성이 있다.

또 1회전에서의 계자쌍의 피치는 반드시 등분된다고는 한정되지 않는다.

여기서, 개개의 계자자극 검출기의 검출치와 회전검출기에서의 검출치를 기억해둠으로써 그 값을 참조함으로써 서로 보완하고, 정밀도가 좋은 위상제어를 실시할수가 있다.

본 발명의 제11의 발명은 제의 발명에서, 상기 구동활차의 상기 고정축을 기준으로 한 회전을 검출하는 회전검출기와, 상기 회전검출기 및 상기 계자자극 검출기의 검출결과에 따라 상기 전동기의 구동제어를 하는 구동제어수단을 설치하고 에릴베이터 기동시에 계자자극 검출기가 한쌍의 계자를 검출하는 동안에 상기 회전검출기가 검출하는 값의 변화량을 구하고 상기 구동제어수단이 이 변화량을 한쌍의 계자의 위상신호의 기준치로 해서, 이후 전동기의 위상제어를 하도록 하였다.

이로써 계자자극에 대응하는 회전검출기의 값이 정확하지 않거나 또는 불분명할때는 최초의 한쌍의 계자를 계자자극검출기가 검출하는 동안의 회전검출기의 검출치의 변화를 가상기준으로 해서 이후의 위상제어연산에 이용하는 것으로 이후의 계자의 위치가 불명하더라도 비교적 정확하게 위상연산을 실시할수가 있다.

이 구동제어에 의해 구동활차가 1 회전하면 그 사이에 제 10 의 발명에 표시한바와같이 상호의 위치를 정확하게 인식하면 그 이후의 위상제어가 정밀도좋게 실시할수가 있다.

Claims (11)

1. 엘리베이터의 카를 매달고 있는 주삭을 돌려감아 회전하는 구동활차와, 이 구동활차의 회전을 지지하는 동시에 상기 주삭으로부터 받은 구동활차의 하중을 받는 고정축과, 상기 구동활차에 부착되어 전동기의 일부를 이루는 적어도 한쌍의 자극으로 된 계자와, 이 계자에 대향해서 상기 고정축에 부착되어 전동기의 다른쪽을 이루는 전기자와, 상기 구동활차와 함께 회전하는 상기 계자의 소정의 자극을 검출하는 계자자극 검출기를 구비한 엘리베이터용 권양장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 계자가, 영구자석으로 된 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 권양장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 게자자극 검출기는, 당해 계자에 근접해서 대향하도록 고정부측에 부착된 자기센서로 된것을 특징으로 하는 엘리베이터용 권양장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 구동활차에 설치된 상기 자극의 위치를 표시하는 피검출부를 상기 구동활차에 상기 계자자극검출기에 대향하도록 설치되고, 상기 피검출부를 상기 계자자극 검출기가 검출함으로써 소정의 자극의 위치를 인식하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 권양장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 피검출부는, 상기 구동활차 표면에 소정의 자극의 위치에 대응해서 형성된 凸부 또는 凹부로 된것을 특징으로 하는 엘리베이터용 권양장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 계자자극 검출기를 한쌍의 계자가 형성하는 피치의 1/3의 피치로 적어도 3개 설치한 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 권양장치.
7. 청구항 2 또는 청구항 6 에 있어서,

   상기 구동활차의 상기 고정축을 기준으로 한 회전을 검출하는 회전검출기와, 이 회전검출기 및 상기 계자자극 검출기의 검출결과에 따라 상기 전동기의 구동제어를 하는 구동제어수단을 다시 구비하고, 상기 구동제어수단이 엘리베이터의 기동시에 상기 구동활차에 부착된 계자자극위치가 불분명할때에, 가상의 계자자극 위치에 따라 상기 전동기를 기동시키고 상기 계자자극 검출기가, 동작해서 계자자극 위치가 인식된 후부터는 상기 계자자극 검출기 및 상기 회전검출기의 검출결과에 따라 구동제어를 하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 권용장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 구동활차의 상기 고정축을 기준으로 한 회전을 검출하는 회전검출기와, 상기 회전검출기에서 검출된 구동활차의 회전과 상기 계자자극 검출기에서 검출된 구동활차의 회전의 차를 검출하는 검출차 연산수단과, 이 검출차 연산수단에 의해 구해진 차이치가 소정치를 초과했을때 이상이라고 판단하는 이상판단수단을 또 구비한 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 권양장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 회전검출기 및 상기 계자자극 검출기의 검출결과에 따라서 상기 전동기의 구동제어를 하는 구동제어수단을 또 구비하고, 상기 구동제어수단이 상기 검출차 연산수단에 의해 구해진 차이치가 소정치를 초과하지 않은 경우에는 당해 차이치를 기초로 회전검출기의 출력치를 수정해서 제어하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 권양장치.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 구동활차의 상기 고정축을 기준으로 한 회전을 검출하는 회전검출기와, 상기 계자자극 검출기가 상기 구동활차의 회전에 따라 검출을 하고 있을때의 상기 회전검출기의 출력을 상기 계자자극 검출기의 검출위치에 대응시켜서 기억하는 기억수단과, 상기 회전검출기 및 상기 계자자극 검출기의 검출결과에 따라, 상기 전동기의 구동제어를 하는 구동제어수단을 또 구비하고, 상기 구동제어수단이 상기 기억수단에 기억된 값을 상기 전기자에 통전하는 위상제어에 이용하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 권양장치.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 구동활차의 상기 고정축을 기준으로 한 회전을 검출하는 회전검출기와, 상기 회전검출기 및 상기 계자자극 검출기의 검출결과에 따라, 상기 전동기의 구동제어를 하는 구동제어수단을 또 구비하고, 엘리베이터 기동시에 계자자극 검출기가 한쌍의 계자를 검출하는 동안에 상기 회전검출기가 검출하는 값의 변화량을 구하고, 상기 구동제어수단이, 이 변화량을 한쌍의 계자의 위상신호의 기준치로 해서 이후 전동기의 위상제어를 하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 권양장치.