KR20110096173A - Door control device of elevator - Google Patents
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Abstract
엘리베이터의 도어 제어 장치에서는, 자속 관측부(117)는, 1차 전압 지령값 Vd *, Vq *와, 도어 모터(5)의 수학 모델에 근거하는 연산식에 의해, 도어 모터(5)의 2차 자속을 추정한다. 자속 제어부(112) 및 속도 제어부(119)는, 각각 자속 관측부(117)에 의해서 산출된 도어 모터(5)의 2차 자속을 이용하여, 전류 지령을 생성한다.In the door control device of an elevator, the magnetic flux observation unit 117 uses the primary voltage command values V d * , V q * and a calculation formula based on a mathematical model of the door motor 5, so that the door motor 5 can be used. Estimate the second magnetic flux of. The magnetic flux control unit 112 and the speed control unit 119 generate current commands using the secondary magnetic flux of the door motor 5 calculated by the magnetic flux observation unit 117, respectively.
Description
본 발명은 엘리베이터의 도어 장치의 동작을 제어하는 엘리베이터의 도어 제어 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an elevator door control device for controlling the operation of the elevator door device.
종래의 엘리베이터의 도어 제어 장치에서는, 도어 모터의 구동 제어에 있어서, 도어 모터에 대한 모터 정수 파라미터의 설정값과 실제값이 일치하는 것으로 하여, 모터의 목표 토크가 산출된다. 그러나, 엘리베이터의 도어 장치는, 옥내·옥외 여부에 관계없는 환경 하에서 이용되는 경우가 있고, 또한, 혼잡시와 그 이외에서는 이용률에 차이가 있다. 이 때문에, 도어 모터에는, 설치 환경이나 사용 상황에 따라, 비교적 큰 온도 변화가 생긴다. 이러한 온도 변화에 따라, 토크 특성에 직접 관계되는 모터 회전자의 저항값이 변화되어, 설정 오차가 생기기 쉬어진다. 따라서, 이러한 온도 변화에 따라 도어 모터의 토크 특성이 변동하면, 개폐 이동 속도 지령(이동 속도 패턴)에 대한 도어 패널의 실제의 개폐 이동 속도(이하, 실제 개폐 이동 속도)의 추종성이 저하되어 버린다고 하는 문제가 있었다.In the door control apparatus of the conventional elevator, in the drive control of the door motor, the target torque of the motor is calculated on the assumption that the set value and actual value of the motor constant parameter for the door motor coincide. However, the door device of an elevator may be used in the environment irrespective of whether it is indoors or outdoors, and there exists a difference in utilization rate at the time of congestion and others. For this reason, a comparatively large temperature change arises in a door motor according to installation environment and a use condition. According to such a temperature change, the resistance value of the motor rotor directly related to the torque characteristic changes, and a setting error tends to occur. Therefore, when the torque characteristic of the door motor fluctuates with such a temperature change, the trackability of the actual opening / closing movement speed (hereinafter, referred to as the actual opening / closing movement speed) of the door panel with respect to the opening / closing movement speed command (movement speed pattern) is reduced. There was a problem.
이에 대하여, 예컨대, 특허문헌 1에 나타내는 바와 같은 종래의 엘리베이터의 도어 제어 장치는, 온도 변동 등의 외적 요인으로 변화되는 개폐 시간을 측정하여, 목표 시간과의 차이가 없어지도록, 사전에 기억된 복수의 회전 속도 패턴으로부터 최적의 패턴을 선택해서 모터를 구동시킨다.In contrast, for example, a conventional elevator door control device as shown in
또한, 예컨대, 특허문헌 2에 나타내는 바와 같은 종래의 엘리베이터의 도어 제어 장치는, 개폐 이동 속도 지령으로부터 사전에 예측되는 도어 패널의 이동 거리와 개폐 이동 속도 지령의 테이블에 근거하여, 도어 패널의 이동 거리에 대응하는 개폐 이동 속도 지령을 출력한다. 이것에 의해, 이것에서는, 주위 온도 변화의 영향에 의한 모터 정수의 변동에 대해, 도어 패널의 이동 거리의 정밀도(정확성)를 높이고 있다.In addition, for example, the door control apparatus of the conventional elevator as shown in
또, 예컨대, 특허문헌 3에 나타내는 바와 같은 종래의 엘리베이터의 도어 제어 장치에서는, 통상 개폐와는 다른 모드에서 전류·전압값에 근거하여 모터 정수를 보정하고, 보정 후의 모터 정수에 의해 도어 모터의 회전 속도를 추정함으로써 속도 검출기를 이용하는 일없이 비교적 고정밀도의 속도 제어를 행한다.
For example, in a conventional elevator door control device as shown in
여기서, 엘리베이터 도어의 개폐 시간을 단축하여, 엘리베이터의 운행 효율을 향상시키기 위해서는, 도어 패널의 개폐 이동 속도를 비교적 높이는, 즉 고속 개폐하는 것을 생각할 수 있다. 이 고속 개폐에 있어서, 개폐 이동 속도 지령과 도어 패널의 실제 개폐 이동 속도가 일치하고 있지 않으면, 도어 패널의 실제 개폐 이동 속도의 최고 속도가 개폐 이동 속도 지령을 초과할 가능성이 있다. 이 결과, 개폐 이동 속도 지령을 초과한 실제 개폐 이동 속도로 개폐 이동하는 도어 패널이 어떠한 물체와 충돌했을 때에, 상정(想定)을 초과하는 충돌 에너지를 피충돌물에 주게 된다. 이 때문에, 그 충돌 에너지를 억제하기 위해서, 도어 패널의 실제 개폐 이동 속도의 최고 속도를 저감하여, 개폐 이동 속도 지령에 있어서의 최고 속도를 미리 충분히 저하시킬 필요가 있다. 이 결과, 고속 개폐에 의한 엘리베이터 도어의 개폐 시간의 단축화에는 한계가 생기고 있었다.Here, in order to shorten the opening / closing time of an elevator door and to improve the running efficiency of an elevator, it is conceivable to raise the opening / closing movement speed of a door panel comparatively high, ie, opening and closing at high speed. In this high speed opening / closing, if the opening / closing movement speed instruction and the actual opening / closing movement speed of the door panel do not coincide, there is a possibility that the maximum speed of the actual opening / closing movement speed of the door panel exceeds the opening / closing movement speed instruction. As a result, when the door panel which opens and closes at the actual opening / closing movement speed exceeding the opening / closing movement speed command collides with an object, collision energy exceeding the assumption is given to the impact object. For this reason, in order to suppress the collision energy, it is necessary to reduce the maximum speed of the actual opening-and-closing movement speed of a door panel, and to fully fully reduce the maximum speed in the opening-and-closing movement speed instruction in advance. As a result, the shortening of the opening-and-closing time of an elevator door by high speed opening and closing has produced a limit.
또한, 상기의 특허문헌 1~3에 나타내는 바와 같은 종래의 엘리베이터의 도어 제어 장치는, 어느 것도, 온도 변화에 따른 모터의 회전자의 토크 특성의 변화를 충분히 고려하고 있지 않다. 이 때문에, 이들의 것에서는, 온도 변화 등의 외적 요인에 의해서 도어 모터의 토크 특성에 변화가 생긴 경우에, 추정 토크와 실제 토크 사이의 오차가 확대되고 있어, 개폐 이동 속도 지령에 대한 도어 패널의 실제 개폐 이동 속도의 추종성을 향상시키는 것은 불가능하였다.Moreover, neither the door control apparatus of the conventional elevator as shown in said patent documents 1-3 fully takes into consideration the change of the torque characteristic of the rotor of a motor according to a temperature change. For this reason, in these things, when the torque characteristic of a door motor changes by external factors, such as a temperature change, the error between estimated torque and actual torque is expanded, and the door panel with respect to the opening / closing movement speed command It was not possible to improve the followability of the actual opening and closing movement speed.
본 발명은, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 온도 변화 등의 외적 요인에 의해서 도어 모터의 토크 특성에 변동이 생긴 경우이더라도, 추정 토크와 실제 토크 사이의 오차의 확대를 억제할 수 있고, 개폐 이동 속도 지령에 대한 도어 패널의 실제 개폐 이동 속도의 추종성을 향상시킬 수 있는 엘리베이터의 도어 제어 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
The present invention has been made to solve the above problems, and even if the torque characteristic of the door motor is changed due to external factors such as temperature change, the expansion of the error between the estimated torque and the actual torque can be suppressed. An object of the present invention is to obtain an elevator door control device capable of improving the followability of the actual opening and closing movement speed of the door panel with respect to the opening and closing movement speed command.
본 발명에 따른 엘리베이터의 도어 제어 장치는, 엘리베이터 출입구를 개폐하기 위한 도어 패널과, 상기 도어 패널에 구동력을 인가하는 교류식의 도어 모터와, 상기 도어 모터의 1차 전류에 따른 신호를 생성하는 전류 검출 수단과, 상기 도어 모터의 회전 속도에 따른 신호를 생성하는 속도 검출 수단을 구비하는 엘리베이터의 도어 장치의 동작을 제어하는 것으로, 상기 도어 패널의 개폐 이동 속도에 대응하는 상기 도어 모터에 대한 회전 속도 지령 및 자속 지령을 발하는 속도 설정부와, 상기 속도 설정부로부터의 속도 지령 및 자속 지령과, 상기 속도 검출 수단 및 상기 전류 검출 수단으로부터의 상기 도어 모터의 회전 속도 및 1차 전류에 따라 상기 도어 모터에 부가하는 전력의 크기를 결정하여, 상기 도어 모터의 구동을 제어하는 구동 제어부와, 상기 도어 모터에 대한 물리적 특성을 나타내는 모터 정수 파라미터를 미리 기억할 수 있고, 상기 속도 검출 수단으로부터의 상기 도어 모터의 상기 회전 속도, 상기 도어 모터에 인가되는 1차 전압, 및 상기 모터 정수 파라미터를 이용하여, 상기 도어 모터의 2차 자속을 추정하는 귀환 처리부를 구비하며, 상기 구동 제어부는, 상기 회전 속도 지령 및 상기 자속 지령과 상기 회전 속도 및 상기 1차 전류에 따라 결정한 상기 도어 모터에 인가하는 전력의 크기를, 상기 귀환 처리부에 의해 추정된 상기 2차 자속을 이용해서 조정하는 것이다.
An elevator door control apparatus according to the present invention includes a door panel for opening and closing an elevator entrance, an AC door motor for applying a driving force to the door panel, and a current for generating a signal according to a primary current of the door motor. Rotation speed with respect to the door motor corresponding to the opening and closing movement speed of the door panel by controlling the operation of the door apparatus of the elevator having a detection means and a speed detection means for generating a signal corresponding to the rotational speed of the door motor. The door motor in accordance with a speed setting unit for giving a command and a magnetic flux command, a speed command and a magnetic flux command from the speed setting unit, and a rotational speed and primary current of the door motor from the speed detecting means and the current detecting means. A driving controller for controlling the driving of the door motor by determining the amount of power added to the door motor; The motor constant parameter representing the physical characteristics for the door motor can be stored in advance, using the rotational speed of the door motor from the speed detecting means, the primary voltage applied to the door motor, and the motor constant parameter. And a feedback processing unit for estimating the secondary magnetic flux of the door motor, wherein the drive control unit is configured to control the electric power to be applied to the door motor determined according to the rotation speed command, the magnetic flux command, the rotation speed, and the primary current. The magnitude is adjusted using the secondary magnetic flux estimated by the feedback processing unit.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 엘리베이터의 도어 장치를 나타내는 구성도,
도 2는 도 1의 도어 제어 장치를 나타내는 블록도,
도 3은 도 2의 도어 제어 장치의 일부를 간략화하여 나타내는 블록도,
도 4는 도 1의 도어 제어 장치의 연산 방식에 의한 도어 모터의 토크 특성을 설명하기 위한 그래프,
도 5는 본 발명의 실시 형태 2에 따른 엘리베이터의 도어 제어 장치의 일부를 간략화하여 나타내는 블록도,
도 6은 회전 속도 지령에 대한 도어 모터의 실제 회전 속도의 추종성을 설명하기 위한 그래프이다.1 is a configuration diagram showing a door device of an elevator according to
2 is a block diagram showing a door control device of FIG. 1;
3 is a block diagram schematically illustrating a part of the door control device of FIG. 2;
4 is a graph for explaining the torque characteristics of the door motor by the calculation method of the door control device of FIG.
5 is a block diagram schematically illustrating a part of an elevator door control apparatus according to a second embodiment of the present invention;
6 is a graph for explaining the followability of the actual rotation speed of the door motor to the rotation speed command.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing this invention is demonstrated with reference to drawings.
(실시 형태 1)(Embodiment 1)
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 카 도어 장치(car-door device)의 일부를 나타내는 구성도이다.1 is a configuration diagram showing a part of a car-door device according to
도 1에 있어서, 카 도어 장치(1)는 카의 출입구(도시하지 않음)를 개폐한다. 또한, 카 도어 장치(1)는, 행거 플레이트(hanger plate)(빔(beam))(2), 행거 레일(hanger rail)(3), 1쌍의 도르레(a pair of sheaves)(4A, 4B), 도어 모터(5), 긴 전달체(transmission elongated body)(로프)(6), 복수의 행거 롤러(a plurality of hanger rollers)(7A~7D), 1쌍의 도어 행거(door hagner)(8A, 8B), 1쌍의 카 도어 패널(9A, 9B), 및 1쌍의 연결구(a pair of connection tools)(10A, 10B)를 갖고 있다.In Fig. 1, the
행거 플레이트(2)는 카에서의 카 출입구의 상부에 마련되어 있다. 행거 레일(3)은, 행거 플레이트(2)의 길이 방향을 따라, 행거 플레이트(2)에 수평으로 부착되어 있다. 1쌍의 도르레(4A, 4B)는 각각 행거 플레이트(2)의 길이 방향의 일단부 및 타단부에 마련되어 있다. 도어 모터(5)는 행거 플레이트(2)의 길이 방향의 일단부에 마련되어 있고, 도르레(4A)와 동축(同軸)으로 배치되어 있다. 즉, 도르레(4A)는 도어 모터(5)의 구동력에 의해서 회전된다. 또, 도어 모터(5)는 유도 모터(교류식의 모터)이다.The
긴 전달체(6)는 1쌍의 도르레(4A, 4B)의 외주면에 감겨서 걸려 있다. 또한, 긴 전달체(6)는 1쌍의 도르레(4A, 4B)의 양쪽 사이에 걸쳐서, 무단 형상(endless fashion)으로 되어 있다. 복수의 행거 롤러(7A~7D)는 행거 레일(3)의 상면에 롤링 가능하게 탑재되어 있다. 또한, 행거 롤러(7A, 7B)는 도어 행거(8A)에 부착되어 있다. 또한, 행거 롤러(7C, 7D)는 도어 행거(8B)에 부착되어 있다.The long conveying
1쌍의 카 도어 패널(9A, 9B)은 각각 1쌍의 도어 행거(8A, 8B)의 하단부에 접속되어 있다. 즉, 1쌍의 카 도어 패널(9A, 9B)은, 1쌍의 도어 행거(8A, 8B)와 복수의 행거 롤러(7A~7D)를 통해, 행거 레일(3)로부터 매달아져 있다. 또한, 1쌍의 카 도어 패널(9A, 9B)은, 행거 롤러(7A~7D)의 롤링에 의해서, 행거 레일(3)을 따라 수평 이동 가능하게 되어 있다.The pair of
연결구(10A)는 도어 행거(8A)와 긴 전달체(6)의 하측을 연결하고 있다. 연결구(10B)는 도어 행거(8B)와 긴 전달체(6)의 상측을 연결하고 있다. 따라서, 도어 모터(5)의 구동력은 긴 전달체(6), 1쌍의 연결구(10A, 10B), 및 1쌍의 도어 행거(8A, 8B)를 거쳐서 1쌍의 카 도어 패널(9A, 9B)에 전달된다. 그리고, 1쌍의 카 도어 패널(9A, 9B)은, 도어 모터(5)의 구동력에 의해서, 서로 반대 방향으로 개폐 이동(수평 이동)된다.The
또한, 카 도어 장치(1)는 카 도어 계합 기구(car-door engagement mechanism)(도시하지 않음)를 더 갖고 있다. 카 도어 계합 기구는 승강장 도어 장치(도시하지 않음)의 승강장 도어 계합 기구와 계합 가능하게 되어 있다. 카 도어 계합 기구 및 승강장 도어 계합 기구가 서로 계합하는 것에 의해서, 카 도어 장치(1)의 도어 모터(5)의 구동력이 승강장 도어 장치에 전달되고, 그 도어 모터(5)의 구동력에 의해서, 승강장 도어 장치의 승강장 도어 패널(도시하지 않음)도 개폐 이동된다. 즉, 카 도어 장치(1) 및 승강장 도어 장치는 서로 연동하여 엘리베이터 출입구(카 출입구 및 승강장 출입구)의 개폐 동작을 행한다. 여기서, 도어 모터(5)의 구동은 도어 제어 장치(100)에 의해서 제어된다.In addition, the
다음으로, 도 2는 도 1의 도어 제어 장치(100)를 나타내는 블록도이다. 또, 이하에서는, 도어 모터(5)의 고정자측을 1차, 도어 모터(5)의 회전자측을 2차로서 표기하고, 기호 *는 지령값을 의미하는 것으로 하며, 기호 #은 추정값을 의미하는 것으로 하여 설명한다. 도 2에 있어서, 도어 제어 장치(100)(도 2의 일점 쇄선)는, 도어 모터(5)에 부착되고 도어 모터(5)의 2차 회전 각속도(모터 실제 회전 속도) ωre에 따른 전기 신호를 생성하는 회전 검출기(인코더)(11)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 도어 제어 장치(100)는 도어 모터(5)의 1차 전류 iu, iv에 따른 전기 신호를 생성하는 전류 검출기(12)에 전기적으로 접속되어 있다.Next, FIG. 2 is a block diagram showing the
또, 도어 제어 장치(100)는 속도 지령부(111), 자속 제어부(112), 입력 좌표 변환부(113), 전류 제어부(114), 출력 좌표 변환부(115), PWM(Pulse Width Modulation) 인버터(116), 자속 관측부(자속 관측기)(117), 속도 연산부(118), 속도 제어부(119) 및 플로어 데이터 기억부(floor-data storage section)(자속 지령부)(120)를 갖고 있다.In addition, the
속도 지령부(111) 및 플로어 데이터 기억부(120)는 속도 설정부(100a)를 구성하고 있다. 속도 설정부(100a)는, 카의 운전을 제어하는 운전 제어 장치(도시하지 않음)에 의한 카의 운전 상황에 따라 도어 패널의 개폐 이동 속도(개폐 이동 속도 지령)을 설정하고, 도어 모터(5)에 대한 회전 속도 지령 및 자속 지령을 발행한다.The
입력 좌표 변환부(113), 자속 관측부(117) 및 속도 연산부(118)는 도어 모터(5)로부터의 귀환 신호에 대해 연산 처리를 행하는 귀환 처리부(100b)를 구성하고 있다. 자속 제어부(112), 전류 제어부(114), 출력 좌표 변환부(115) 및 속도 제어부(119)는 구동 제어부(100c)를 구성하고 있다. 구동 제어부(100c)는 속도 설정부(100a)로부터의 회전 속도 지령 및 자속 지령과, 귀환 처리부(100b)로부터의 정보를 이용하여, 도어 모터(5)의 구동을 제어한다.The input coordinate converting
속도 지령부(111)는 1쌍의 카 도어 패널(9A, 9B)의 위치를, 도어 모터(5)의 2차 회전 각속도 ωre와, 미리 등록된 도르레(4A, 4B)의 반경에 근거하여 추정(산출)한다. 또한, 속도 지령부(111)는, 운전 제어 장치에 의한 카의 운전 상황에 따라 도어 패널(9A, 9B)의 개폐 이동 속도를 설정하고, 그 설정한 개폐 이동 속도에 대응하는 도어 모터(5)에 대한 회전 각속도 지령값 ω*를 결정한다.The
이 회전 각속도 지령값 ω*는, 도어 패널(9A, 9B)의 개폐 이동 개시시부터의 경과 시간, 또는 1쌍의 카 도어 패널(9A, 9B)의 위치에 따른 크기로 되어 있다. 또한, 회전 각속도 지령값 ω*는 도어 모터(5)의 2차 회전 각도에 대응하는 값이며, 속도 지령부(111)에 미리 기억되어 있다.This rotational angular velocity command value ω * is a magnitude corresponding to the elapsed time since the opening and closing movement of the
자속 제어부(112)는, 플로어 데이터 기억부(120)에 미리 기억된 승강장층마다의 자속 지령 φd *과, 자속 관측부(117)로부터의 추정 2차 자속 φdr #을 수취한다. 또한, 자속 제어부(112)는, 자속 지령 φd * 및 추정 2차 자속 φdr #에 근거하여, 자속 지령 φd *과 추정 2차 자속 φdr #의 오차를 보정하기 위한 여자 지령 id *를 산출한다.The magnetic
입력 좌표 변환부(113)는, 전류 검출기(12)로부터의 도어 모터(5)의 1차 전류 iu, iv에 따른 전기 신호와, 속도 연산부(118)에 의서 산출된 1차 회전 각속도 ω에 근거하는 1차 회전 각도 θ를 수취한다. 또한, 입력 좌표 변환부(113)는, 도어 모터(5)의 1차 전류 iu, iv 및 1차 회전 각도 θ에 근거하여, 정지 좌표계로부터 회전 좌표계로의 일반적인 3상 2상 변환을 행한다. 그리고, 입력 좌표 변환부(113)는 3상 2상 변환에 의해서 회전 좌표계의 모터 전류 id, iq를 산출한다.The input coordinate
전류 제어부(114)는, 입력 좌표 변환부(113)로부터의 모터 전류 id, iq와, 자속 제어부(112)로부터의 여자 지령 id *와, 속도 제어부(119)에 의해서 산출된 토크 지령 iq *을 수취한다. 또한, 전류 제어부(114)는, 모터 전류 id를 여자 지령 id *에, 모터 전류 iq를 토크 지령 iq *에 각각 일치하도록, 1차 전압 Vd *, Vq *을 산출한다. 또, 전류 제어부(114)는 그 산출한 1차 전압 Vd *, Vq *을 출력 좌표 변환부(115) 및 자속 관측부(117)에 보낸다.The
출력 좌표 변환부(115)는, 전류 제어부(114)로부터의 1차 전압 Vd *, Vq *과, 속도 연산부(118)에 의해서 산출된 1차 회전 각속도 ω에 근거하는 1차 회전 각도 θ를 수취한다. 또한, 출력 좌표 변환부(115)는, 1차 전압 Vd *, Vq * 및 1차 회전 각도 θ를 이용하여, 회전 좌표계로부터 정지 좌표계로 좌표 변환을 행한다. 그리고, 출력 좌표 변환부(115)는 좌표 변환에 의해서 정지 좌표계의 1차 전압 VU *, VV, VW *을 산출한다.The output coordinate
또, 출력 좌표 변환부(115)는, PWM 인버터(116)로 출력 지령을 보내고, 산출한 1차 전압 VU *, VV *, VW *을 PWM 인버터(116)로부터 도어 모터(5)로 출력시킨다. 즉, 출력 좌표 변환부(115)는, PWM 인버터(116)를 통해, 도어 패널(9A, 9B)을 개폐 이동시키기 위한 구동력을 도어 모터(5)에 발생시킨다.In addition, the output coordinate
자속 관측부(117)는, 전류 제어부(114)로부터의 1차 전압 지령값 Vd *, Vq *, 입력 좌표 변환부(113)로부터의 모터 전류 id, iq, 및 속도 연산부(118)에 의해서 산출된 1차 회전 각속도 ω를 수취한다. 또한, 자속 관측부(117)는 다음 (1)식 및 (2)식의 도어 모터(5)의 수학 모델에 근거하는 연산식(observer)을 미리 기억하고 있다.The
여기서, (1)식 및 (2)식의 연산 처리에 사용되는 복수의 모터 정수 파라미터, 즉, 상호 인덕턴스 M, 1차 자기 인덕턴스 Ls, 2차 자기 인덕턴스 Lr, 1차 저항 Rs, 및 2차 저항 Rr은 특성 정수로서 자속 관측부(117)에 미리 기억되어 있다. 또한, (1)식 및 (2)식의 행렬 요소는 다음 (3)~(8)식과 같이 되고, 자속 관측부(117)에 미리 기억되어 있다.Here, a plurality of motor constant parameters used in the calculation processing of equations (1) and (2), that is, mutual inductance M, primary magnetic inductance L s , secondary magnetic inductance L r , primary resistance R s , and The secondary resistance R r is previously stored in the magnetic
또, (2)식의 연산 처리에 사용되는 임의의 옵저버 피드백 이득(observer feedback gain) H는 다음 (9)식에 나타낸 바와 같이 된다. 이 옵저버 피드백 이득 H는 자속 관측부(117)에 미리 기억되어 있다.In addition, any observer feedback gain H used for the arithmetic processing of expression (2) is as shown in the following expression (9). This observer feedback gain H is stored in advance in the magnetic
따라서, 자속 관측부(117)는, (1)식의 연산식을 이용한 연산 처리를 실행하는 것에 의해서, 1차 d축 자속 φds #, 1차 q축 자속 φqs #, 및 2차 d축 자속 φdr #(이하, 추정 2차 자속 φdr #)을 추정한다. 또한, 자속 관측부(117)는, (2)식의 연산식을 이용한 연산 처리를 실행하고, 추정 자속 φds #, φqs #, φdr #에 근거하여 1차 d축 전류 id 및 1차 q축 전류 iq를 추정한다. Therefore, the magnetic
속도 연산부(118)는, 도어 모터(5)의 2차 회전 각속도 ωre와, 자속 관측부(117)에 의해서 산출된 추정 2차 자속 φdr # 및 추정 1차 전류 id #, iq #와, 입력 좌표 변환부(113)로부터의 모터 전류 id, iq를 받는다. 또한, 속도 연산부(118)는 도어 모터(5)의 1차측과 2차측의 슬립(slip)을 고려한 다음 (10)식을 미리 기억하고 있다. 또한, 속도 연산부(118)는, 자속 관측부(117)와 마찬가지로, 복수의 모터 정수 파라미터와, 옵저버 피드백 이득 H를 미리 기억하고 있다.The
속도 연산부(118)는 (10)식의 연산식을 이용한 연산 처리를 실행하는 것에 의해서 1차 회전 각속도 ω를 산출한다. 이 1차 회전 각속도 ω는, 자속 관측부(117)에 보내어짐과 아울러, 적분 수단에 의해서 시간 적분되어 1차 회전 각도 θ로 된다. 1차 회전 각도 θ는 입력 좌표 변환부(113) 및 출력 좌표 변환부(115)에 보내어진다.The
다음으로, 자속 관측부(117) 및 속도 연산부(118)의 연산 처리의 타이밍에 대해 설명한다. 자속 관측부(117) 및 속도 연산부(118)를 포함한 도어 제어 장치(100)의 각 기능(111~115, 117~120)은 각각 소정의 시간 간격 T[sec] 주기로 처리를 행한다. 또한, 자속 관측부(117) 및 속도 연산부(118)의 상호 관계에 있어서, 자속 관측부(117)는 속도 연산부(118)보다 먼저 일련의 연산 처리를 행하고, 그 후에, 속도 연산부(118)가 일련의 연산 처리를 행한다.Next, the timing of the calculation process of the magnetic
또, 자속 관측부(117)는 상기 (1), (2)식의 연산식을 이용한 연산 처리를 행할 때에, 앞의 주기(시간 간격 T[sec] 전)에서 속도 연산부(118)에 의해서 산출된 1차 회전 각속도 ω와, 앞의 주기에서 스스로 산출한 추정 1차 전류 id #, iq #를 이용한다. 이것과 마찬가지로, 속도 연산부(118)도, 상기 (10)식의 연산식을 이용한 연산 처리를 행할 때에, 앞의 주기에서 자속 관측부(117)에 의해서 산출된 추정 2차 자속 φdr # 및 추정 1차 전류 id #, iq #를 이용한다.In addition, when the magnetic
여기서, 시간 간격 T[sec]는, 가능한 한 짧은 시간 간격이 바람직하지만, 짧을수록 단위 시간당의 계산량이 증대한다. 이 때문에, 연산 처리에 요구되는 부하를 경감할 목적으로, 도어 제어 장치(100)의 각 기능(111~115, 117~120) 각각의 시간 간격을 다른 값으로 설정할 수도 있다.Here, the time interval T [sec] is preferably as short as possible, but the shorter the amount of calculation per unit time increases. For this reason, in order to reduce the load required for arithmetic processing, the time interval of each function 111-115 and 117-120 of the
예컨대, 가장 짧은 시간 간격으로 산출 처리를 행하는 것이 바람직한 전류 제어부(114)에 대해, 시간 간격을 T1[sec]로 한 경우에, 자속 관측부(117)의 시간 간격을 T2[sec]로 한다. 단, T2≥T1이며, T2는, 예컨대 최소 시간 간격 T1의 정수배이다. 이 경우, 자속 관측부(117)는 시간 간격 T2[sec] 앞의 주기에서 산출된 1차 회전 각속도 ω 및 추정 1차 전류 id #, iq #를 이용하여, 연산 처리를 행한다.For example, when the time interval is set to T1 [sec] for the
다음으로, 속도 제어부(119) 및 플로어 데이터 기억부(120)에 대해 구체적으로 설명한다. 도 3은 도 2의 도어 제어 장치(100)의 일부를 간략화하여 나타내는 블록도이다. 또, 도 3에서는, 도 2에서의 자속 제어부(112), 입력 좌표 변환부(113) 및 출력 좌표 변환부(115)를 생략하여 나타낸다.Next, the
도 3에 있어서, 속도 제어부(119)는 자속 관측부(117)에 의해서 산출된 추정 2차 자속 φdr #과, 회전 각속도 지령값 ω* 및 2차 회전 각속도 ωre의 편차를 수취한다. 또한, 속도 제어부(119)는, 일반적으로는 다음 (11)식에 나타내는 전달 함수 Cb(s)로 나타내는 피드백 제어기이며, 회전 각속도 지령값 ω*에 대한 2차 회전 각속도 ωre의 오차를 보정한다.In FIG. 3, the
여기서, 비례 이득 Ksp은 다음 (12)식에 나타내는 관계로 된다.Here, proportional gain K sp becomes a relationship shown by following (12) Formula.
단, J는 승강장층마다의 도어 중량(카 도어 패널 및 승강장 도어 패널의 중량의 모터축 환산의 관성값(inertia value), 이하 동일함)이다. ωC는 목표값에 대한 출력의 오차 보정의 성능을 지정하기 위한 제어 교차 주파수이다. KT는 도어 모터(5)의 토크 특성이다.However, J is the door weight (inertia value of motor shaft conversion of the weight of the car door panel and the landing door panel, the same below) for each landing floor. ω C is the control crossover frequency to specify the performance of the error correction of the output to the target value. K T is a torque characteristic of the
또한, 적분 이득 Ksi는 다음 (13)식에 나타내는 관계로 된다.In addition, integral gain K si becomes a relationship shown by following (13).
또, 모터의 토크 특성 KT는 다음 (14)식에 나타내는 관계로 된다.Moreover, torque characteristic KT of a motor becomes a relationship shown by following (14).
단, p는 모터의 정수 파라미터인 극쌍수(the number of pole pairs)이다. M은 상호 인덕턴스이다. Lr은 2차 자기 인덕턴스이다. φdr #는 자속 관측부(117)의 추정 2차 자속이다. 또, 추정 2차 자속 φdr #과 자속 지령 φd *이 일치하고 있는 경우에는, 추정 2차 자속 φdr #의 대체로서 자속 지령 φd *을 이용하여도 좋다.Where p is the number of pole pairs, an integer parameter of the motor. M is mutual inductance. L r is the secondary magnetic inductance. φ dr # is the estimated secondary magnetic flux of the magnetic
여기서, 도어 제어 장치(100)는, 카 도어 장치(1) 및 승강장 도어 장치가 완전 폐쇄 상태·완전 개방 상태일 때에, 도어 모터(5)의 토크 τ에 근거하는 가압력(pressing force) F를 카 도어 장치(1) 및 승강장 도어 장치에 가한다. 이 가압력 F는 도어 모터(5)에 의해 생기는 토크 τ와 도르레(4A)(또는 도르레(4B))의 반경 r에 의해, 다음 (15)식에 나타내는 관계로 된다.Here, the
또한, 도어 모터(5)의 토크 τ는, 자속 관측부(117)로부터 추정된 2차 자속 φdr #과 입력 좌표 변환부(113)로부터의 모터 전류 iq에 의해, 다음 (16)식과 같이 유도된다.Further, the torque τ of the
또, (16)식에 있어서의 입력 좌표 변환부(113)의 모터 전류 iq는, 속도 제어부(119)에 의해서 산출된 토크 지령 전류 iq * 이더라도 좋고, 추정 2차 자속 φdr #을, 자속 지령 φd *로 치환하여도 좋다. 이 때, 가압력 F를 만족시키도록 직접적으로 토크 지령 iq *을 인가함으로써, 귀환 처리부(100b)에 의한 연산 결과를 이용하지않고, 완전 폐쇄 상태 또는 완전 개방 상태의 카 도어 장치(1) 및 승강장 도어 장치에 가압력 F를 가할 수 있다.In addition, the motor current i q of the input coordinate
다음으로, 플로어 데이터 기억부(120)는, 승강장층마다의 자속 지령 φd *과, 승강장층마다의 도어 중량 J를 승강장층의 정보에 대응지어 미리 기억하고 있다. 이 도어 중량 J는 카 도어 장치(1) 및 승강장 도어 장치의 도어 중량 J의 총합, 또는 카 도어 장치(1) 및 승강장 도어 장치의 개별의 도어 중량 J이다. 또한, 플로어 데이터 기억부(120)는, 카의 운전을 제어하는 운전 제어 장치로부터의 운전 정보에 근거하여, 카의 정지층에 대응하는 도어 중량 J를 속도 제어부(119)에 보냄과 아울러, 카의 정지층에 대응하는 자속 지령 φd *을 자속 제어부(112)에 보낸다.Next, the floor
또, 플로어 데이터 기억부(120)가 발행하는 자속 지령 φd *의 값은, 도어 패널(9A, 9B)의 개폐 이동 개시시부터 도어 패널(9A, 9B)의 개폐 이동 종료시까지 항상 일정하게 하거나, 또는 도어 위치, 카 도어 중량·승강장 도어 중량 혹은 도어 총중량에 따라 변화시키더라도 좋다.In addition, the value of the magnetic flux command φ d * issued by the floor
여기서, 플로어 데이터 기억부(120)가 발행하는 자속 지령 φd *의 값을 변화시키는 경우에 대해 일례를 설명한다. 엘리베이터 도어는 완전 폐쇄 상태로부터 개방하는 경우에 있어서, 카 도어 장치(1)의 계합 기구가 승강장 도어 장치의 계합 기구와 계합(파지)할 때까지의 구간에서는, 도어 모터(5)가 카 도어 장치(1)만을 구동한다.Here, an example will be described for the case where the value of the magnetic flux command φ d * issued by the floor
이 때문에, 자속 지령 φd *이 도어 총중량에 대응하는 값인 경우에는, 카 도어 장치(1)의 도어 패널(9A, 9B)만을 구동하는 구간에서는, 도어 총중량에 대한 카 도어 장치(1)의 도어 패널(9A, 9B)의 중량의 비율 n을 이용해서, 플로어 데이터 기억부(120)로부터의 자속 지령을 n×φd *로 한다. 그리고, 카 도어 장치(1) 및 승강장 도어 장치의 양쪽의 계합 기구가 계합한 후의 구간에서는, 플로어 데이터 기억부(120)로부터의 자속 지령을 φd *로 전환한다. 이 자속 지령의 전환에 대해서는, 카 도어 장치(1) 및 승강장 도어 장치의 완전 개방 상태로부터 폐쇄하는 경우에도 마찬가지이다.Therefore, when the magnetic flux command φ d * is a value corresponding to the door gross weight, in the section in which only the
따라서, 구동 제어부(100c)는, 회전 각속도 지령값 ω*, 2차 회전 각속도 ωre, 및 모터 전류 id, iq에 따라 결정한 도어 모터(5)에 인가하는 1차 전압 VU *, VV *, VW *의 크기(전력의 크기)를, 추정 2차 자속 φdr # 및 도어 중량 J를 이용하여 조정한다.Accordingly, the
여기서, 도어 제어 장치(100)는 연산 처리부(CPU), 기억부(ROM, RAM 및 하디디스크 등) 및 신호 입출력부를 가진 컴퓨터(도시하지 않음)에 의해 구성할 수 있다. 도어 제어 장치(100)의 컴퓨터의 기억부에는, 도 2~4에 나타내는 각 기능(111~115, 117~122(또는 100a~100c))을 실현하기 위한 프로그램이 저장되어 있다.Here, the
다음으로, 실시 형태 1의 자속 관측부(117) 및 속도 연산부(118)에, 종래의 연산 방식, 즉 상기 (1), (2), (10)식을 이용하고 있지 않는 연산 방식을 적용한 경우의 예에 대해 간단히 설명한다. 종래의 연산 방식을 적용한 자속 관측부(117)는 입력 좌표 변환부(113)로부터의 1차 d축 전류 id를 이용하여, 다음 (17)식에 근거하는 연산 처리를 실행하는 것에 의해서, 2차 d축 자속 φdr #을 추정한다.Next, when the
단, 모터 정수 파라미터를 상호 인덕턴스 M, 2차 자기 인덕턴스 Lr, 및 2차 저항 Rr로 한다.However, let the motor constant parameters be mutual inductance M, secondary magnetic inductance L r , and secondary resistance R r .
또한, 종래의 속도 연산부(118)는, 자속 관측부(117)에 의해서 추정된 추정 2차 자속 φdr #과, 입력 좌표 변환부(113)로부터의 1차 q축 전류 iq를 수취하여, 다음 (18)식에 근거하는 연산 처리를 실행하는 것에 의해서, 1차 회전 각속도 ω를 산출한다. 이 1차 회전 각속도 ω는 적분 수단에 의해서 시간 적분되어, 1차 회전 각도 θ로 된다.In addition, the conventional
여기서, 이러한 종래의 연산 방식을 적용한 경우에는, 도어 모터(5)의 온도 변화에 의해 2차 저항 Rr의 실제값이 변동했을 때에, 추정 2차 자속 φdr #에 오차가 생긴다. 이 때문에, 추정 2차 자속 φdr #을 입력으로 하는 속도 연산부(118)에서 오차가 생기고, 마찬가지로 해서 입력 좌표 변환부(113)에도 오차가 생긴다. 이 결과, 도 4(검은 삼각·사각 표시)에 나타낸 바와 같이, 추정 토크와 실제 토크 사이에 오차가 생겨, 토크 특성이 변동된다고 하는 문제가 생긴다.Here, when such a conventional calculation method is applied, an error occurs in the estimated secondary magnetic flux φ dr # when the actual value of the secondary resistance R r fluctuates due to the temperature change of the
이에 반하여, 실시 형태 1의 제어 방식에서는, 자속 관측부(117)는, 1차 전압 지령값 Vd *, Vq *와, 도어 모터(5)(유도 모터)의 수학 모델에 근거하는 (1)식 및 (2)식에 나타내어지는 옵저버에 의해, 도어 모터(5)의 추정 2차 자속 φdr #을 추정한다. 또한, 속도 연산부(118)는 (10)식에 근거하는 연산 처리에 의해 1차 회전 각속도 ω를 산출한다. 이것에 의해, 실시 형태 1의 엘리베이터의 도어 제어 장치는, 도 4(하얀 삼각·사각 표시)에 나타낸 바와 같이, 종래의 연산 방식에 비하여 고정밀도인 추정 토크를 산출 가능해지고, 도어 모터(5)의 정수 파라미터에 오차가 생기더라도, 비교적 고정밀도인 자속 추정을 실행 가능해지고 있다. 이 결과, 실시 형태 1의 엘리베이터의 도어 제어 장치에서는, 온도 변화 등의 외적 요인에 의해서 도어 모터(5)의 토크 특성에 변화가 생긴 경우이더라도, 추정 토크와 실제 토크의 사이의 오차의 확대를 억제할 수 있어, 회전 속도 지령에 대한 도어 모터(5)의 실제 회전 속도의 추종성, 즉 개폐 이동 속도 지령에 대한 도어 패널(9A, 9B)의 실제 개폐 이동 속도의 추종성을 향상시킬 수 있다.In contrast, in the control method of
또한, 플로어 데이터 기억부(120)가 카의 승강장층마다의 도어 중량 J를 속도 제어부(119)에 보내고, 속도 제어부(119)가 도어 중량 J를 이용하여, 토크 지령 iq *을 조정하기 때문에, 승강장층마다 도어 중량 J가 상이하더라도, 개폐 이동 속도 지령에 대한 도어 패널(9A, 9B)의 실제 개폐 이동 속도의 추종성을 비교적 높게 유지할 수 있다.In addition, the floor
또한, 플로어 데이터 기억부(120)는, 도어 중량 J 및 도어 패널(9A, 9B)의 위치에 근거하여 자속 지령 φd *의 값을 변화시키기 때문에, 승강장층마다 필요하게 되는 구동력에 따른 자속 지령을 인가함으로써, 도어 모터(5)의 도어 구동에 필요한 소비 전력을 저감시킬 수 있다.In addition, since the floor
여기서, 종래의 엘리베이터의 도어 제어 장치에서는, 제어 정밀도의 저하에 따라 도어 패널(9A, 9B)의 개폐 이동 속도가 불규칙하게 변화되는 경우가 있다. 이러한 불규칙한 변화를 이용자가 확인한 경우에는, 그 이용자에게 엘리베이터의 고장을 연상시켜 버릴 가능성이 있다. 이 결과, 이용자의 그 엘리베이터에 대한 신뢰성의 저하를 초래하여, 이용자의 카 내에서의 쾌적성이 저하되어 버린다고 하는 문제가 있다. 이에 반하여, 실시 형태 1의 엘리베이터의 도어 제어 장치에서는, 온도 변화 등의 외적 요인에 의한 토크 특성의 변동이 억제되는 것에 의해, 제어 정밀도의 저하를 회피 가능해지기 때문에, 이용자의 엘리베이터에 대한 신뢰성의 저하와, 이용자의 카 내에서의 쾌적성의 저하를 억제할 수 있다.Here, in the door control apparatus of the conventional elevator, the opening / closing movement speed of the
또, 실시 형태 1에 있어서, 완전 폐쇄·완전 개방 상태의 카 도어 장치(1) 및 승강장 도어 장치에 일정한 가압력을 가할 때에는, 그 가압력에 따른 자속 지령을 플로어 데이터 기억부(120)에 설정하여도 좋다. 이 경우, 도어 모터(5)에 의한 가압력이 개폐 구동력보다 작은 것에 의해, 도어 모터(5)의 소비 전력을 저감시킬 수 있다.In addition, in
또한, 실시 형태 1에서는, 자속 관측부(117)의 도어 모터(5)의 수학 모델에 근거하는 옵저버에 대하여 (1)식 및 (2)식을 이용하여 표현하였다. 그러나, 도어 모터(5)(유도 모터)의 수학 모델의 표현 방법은 반드시 하나가 아니기 때문에, 표현식을 변경하더라도 좋다. 또한, (1)식 및 (2)식과는 다른 옵저버를 적용하더라도 좋다. 이 「다른 옵저버의 적용한다」란, 옵저버 피드백 이득을 포함하는 수정 피드백항의 내용을 변경하는 것이다.In addition, in
이하에서는, (1)식 및 (2)식 이외의 연산식의 예에 대해 설명한다. 예컨대, 1차 전류 is(=[id, iq]T), 및 2차 자속 φr(=[φdr, φqr]T)를 상태량으로 하고, 1차 전압 지령값 Vs *(=[Vd *, Vq *])를 입력으로 한 경우, 도어 모터(5)의 수학 모델에 근거하는 옵저버로서, 다음 (19)식, (20)식으로 표현되는 옵저버를 이용하더라도 좋다.Hereinafter, examples of calculation expressions other than (1) and (2) will be described. For example, the primary current i s (= [i d , i q ] T ) and the secondary magnetic flux φ r (= [φ dr , φ qr ] T ) are state quantities, and the primary voltage command value V s * ( = [V d * , V q * ]) as an input, an observer represented by the following equations (19) and (20) may be used as the observer based on the mathematical model of the
자속 관측부(117)는, (20)식의 연산식을 이용한 연산 처리를 실행하는 것에 의해서, 2차 자속 φr 즉 2차 d축 자속 φdr # 및 2차 q축 자속 φqr #을 추정한다. 또한, 자속 관측부(117)는, (19)식의 연산식을 이용한 연산 처리를 실행하고, 추정 2차 자속 φr #에 근거하여, 1차 전류 is 즉 1차 d축 전류 id # 및 1차 q축 전류 iq #를 추정한다.The magnetic
임의의 옵저버 피드백 이득 L은 다음 (21)식에 나타낸 바와 같이 된다. 이 옵저버 피드백 이득 L은 자속 관측부(117)에 미리 기억되어 있다.The arbitrary observer feedback gain L is as shown in the following equation (21). This observer feedback gain L is stored in advance in the magnetic
또, 속도 연산부(118)는, 2차 q축 자속과 그 시간 변화율이 0으로 되도록, 즉 다음 (22)식을 만족시키도록 연산을 행하는 것이 일반적이다. 이 때문에, 자속 관측부(117)에서 (19)식 및 (20)식이 기억되어 있을 때, 속도 연산부(118)는 다음 (23)식을 기억하더라도 좋다.In addition, the
또한, (20)식에 (19)식을 대입하는 것에 의해 다음 (24)식으로 된다. 이로부터, (20)식의 대체로서, (24)식을 자속 관측부(117)에 기억하더라도 좋다. 이 경우, 1차 전류 is 및 1차 전압 지령값 Vs *에 의해서 2차 자속 φr #을 추정하고, 그 2차 자속 φr #을 자속 관측부(117)의 출력으로 하더라도 좋다.In addition, by substituting Eq. (19) into Eq. (20), the following Equation (24) is obtained. From this, the equation (24) may be stored in the magnetic
다음으로, (19)식~(21)식, (23)식, (24)식과는 다른 옵저버의 예에 대해 설명한다. 1차 전류 is(=[id, iq]T) 및 2차 자속 φr(=[φdr, φqr]T)를 상태량으로 하고, 1차 전압 지령값 Vs *(=[Vd *, Vq *])를 입력으로 하는 도어 모터(5)의 수학 모델에 근거하여, 자속 관측부(117)의 옵저버는 다음 (25)식 및 (26)식에 나타내어지는 옵저버의 구성을 취하더라도 좋다.Next, examples of observers different from the formulas (19) to (21), (23) and (24) will be described. The primary current command value V s * (= [V] is set as the primary current i s (= [i d , i q ] T ) and the secondary magnetic flux φ r (= [φ dr , φ qr ] T ) as the state quantities. d * , V q * ]) based on the mathematical model of the
자속 관측부(117)는, (26)식의 연산식을 이용한 연산 처리를 실행하는 것에 의해, 2차 자속 φr 즉 2차 d축 자속 φdr # 및 2차 q축 자속 φqr #을 추정한다. 또한, 자속 관측부(117)는, (25)식의 연산식을 이용한 연산 처리를 실행하고, 추정 2차 자속 φr #에 근거하여 1차 전류 is 즉 1차 d축 전류 id # 및 1차 q축 전류 iq #를 추정한다.The magnetic
임의의 옵저버 피드백 이득 Ka, Kb는 다음 (27)식에 나타낸 바와 같이 된다. 이 옵저버 피드백 이득 Ka, Kb는 자속 관측부(117)에 미리 기억되어 있다.The arbitrary observer feedback gains Ka and Kb are as shown in the following equation (27). These observer feedback gains Ka and Kb are stored in advance in the magnetic
자속 관측부(117)에서 (25)식 및 (26)식이 기억되어 있을 때, 속도 연산부(118)는 2차 q축 자속과 그 시간 변화율이 0으로 되도록, 다음 (28)식을 기억하더라도 좋다.When the equations (25) and (26) are stored in the magnetic
이상과 같이, 자속 관측부(117)의 옵저버에는, 다양한 구성을 적용할 수 있다. 기본적으로는, 도어 모터(5)의 수학 모델에 근거하여, 임의의 옵저버 피드백 이득을 이용해서 옵저버를 구성함으로써, 적어도 2차 d축 자속 φdr #의 추정을 행하는 것이다.
As described above, various configurations can be applied to the observer of the magnetic
(실시 형태 2)(Embodiment 2)
실시 형태 1에서는, 플로어 데이터 기억부(120)는 미리 측정된 도어 중량 J를 기억하고 있었다. 이에 반하여, 실시 형태 2에서는, 플로어 데이터 기억부(120)는 과거의 도어 개폐에서의 제어 이력 데이터에 근거하여 도어 중량 인지부(door-weight identification section)(122)에 의해서 점차적으로 인지된(identified) 도어 중량 J를 기억하고 있다. 즉, 실시 형태 2의 도어 중량 J는, 도어 중량 인지부(122)에 기억되고, 도어 중량 인지부(122)에 의해서 점차적으로 갱신된다.In
도 5는 본 발명의 실시 형태 2에 따른 엘리베이터의 도어 제어 장치의 일부를 간략화하여 나타내는 블록도이다. 또, 도 5는 실시 형태 1의 도 3에 대응하는 도면이며, 실시 형태 1에 있어서의 자속 제어부(112), 입력 좌표 변환부(113) 및 출력 좌표 변환부(115)를 생략하여 나타낸다.Fig. 5 is a block diagram schematically showing a part of the door control apparatus of the elevator according to the second embodiment of the present invention. 5 is a figure corresponding to FIG. 3 of
도 5에 있어서, 도어 제어 장치(100)는 토크 추정부(121) 및 도어 중량 인지부(122)를 더 갖고 있다. 토크 추정부(121)는 자속 관측부(117)로부터의 추정 2차 자속 φdr #과, 전류 검출기(12)로부터의 전류값 iq를 수취한다. 토크 추정부(121)는, 전류값 iq, 추정 2차 자속 φdr #과, 도어 모터(5)의 정수 파라미터인 극쌍수 p와, 상호 인덕턴스 M과, 2차 자기 인덕턴스 Lr을 이용하여, 통상 도어 개폐에서 도어 모터(5)로부터 생기는 토크의 추정값인 추정 토크 τ를 다음 (29)식에 나타내는 연산 처리를 실행하는 것에 의해 산출한다.In FIG. 5, the
도어 중량 인지부(122)는, 회전 검출기(11)로부터의 2차 회전 각속도 ωre와, 토크 추정부(121)에 의해서 산출된 추정 토크 τ를 수취한다. 그리고, 도어 중량 인지부(122)는, 2차 회전 각속도 ωre 및 추정 토크 τ에 근거하여 도어 중량 J를 산출하고, 그 산출한 도어 중량 J를 플로어 데이터 기억부(120)에 보낸다.The door
여기서, 카 도어 장치(1)에는, 카의 주행 중에 완전 폐쇄 상태를 유지하기 위한 도어 폐쇄력을 발생하는 도어 폐쇄 기구(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 이 도어 폐쇄 기구가 발생하는 도어 폐쇄력은 기지(旣知)의 외력(外力)이다. 이 기지의 외력은, 도어 모터(5)의 회전축의 토크 상당치로 환산되고, 도어 패널(9A, 9B)의 위치(도어 위치) 또는 도어 패널(9A, 9B)의 개폐 이동 속도에 따른 토크 τ0로 된다.Here, the
또한, 도어 중량 인지부(122)는, 추정 토크 τ와, 토크 τ0와, 2차 회전 각속도 ωre를 시간 미분함으로써 얻어지는 2차 회전각 가속도 A와, 통상의 도어 개폐에서 도어 패널에 생기는 일정한 주행 저항 손실 b를 이용하여, 예컨대, 다음 (30)식에 나타내는 연산 처리를 실행하는 것에 의해 도어 중량 J를 산출한다.In addition, the door
여기서, 실시 형태 2의 플로어 데이터 기억부(120)는, 도어 중량 인지부(122)에 의해서 인지진 도어 중량 J를 기억하고, 카의 정지층마다 점차적으로 갱신한다. 또한, 플로어 데이터 기억부(120)는 갱신 후의 도어 중량 J를 속도 제어부(119)에 보낸다. 다른 구성은 실시 형태 1과 마찬가지이다.Here, the floor
여기서, 도 6은 회전 속도 지령에 대한 도어 모터(5)의 실제 회전 속도의 추종성을 설명하기 위한 그래프이다. 도 6(a)는 실시 형태 2의 도어 제어 장치에 의해서 구동이 제어된 도어 모터(5)의 실제 회전 속도를 나타낸다. 도 6(b)는 종래의 도어 제어 장치에 의해서 구동이 제어된 도어 모터(5)의 실제 회전 속도를 나타낸다. 또, 여기서의 종래의 도어 제어 장치란, 실시 형태 1에 있어서의 상기 (1), (2), (10)식을 이용한 연산 방식과, 도 5의 도어 중량 인지부(122)에 의한 도어 중량 인지 처리를 적용하고 있지 않는 도어 제어 장치를 말한다.6 is a graph for explaining the followability of the actual rotation speed of the
도 6(a), (b)에 의하면, 실시 형태 2의 도어 제어 장치에 의한 구동 제어에서는, 회전 속도 지령에 대한 도어 모터(5)의 실제 회전 속도의 추종성이, 종래의 도어 제어 장치에 의한 구동 제어에서의 추종성이 향상하고 있는 것을 알 수 있다. 또한, 실시 형태 2의 도어 제어 장치에 의한 구동 제어에서는, 도어 모터(5)의 실제 회전 속도의 피크가 종래의 도어 제어 장치에 의한 구동 제어에서의 도어 모터(5)의 실제 회전 속도의 피크보다 억제되어 있으며, 회전 속도 지령의 피크로부터의 초과분이 감소하고 있는 것이 알 수 있다. 따라서, 실시 형태 2의 도어 제어 장치에서는, 속도 지령부(111)의 회전 속도 지령에 대한 도어 모터(5)의 실제 회전 속도의 추종성과, 도어 모터(5)의 회전 오차의 보정 정밀도를 종래의 것보다 향상시킬 수 있다.According to Fig.6 (a), (b), in the drive control by the door control apparatus of
또한, 실시 형태 2의 플로어 데이터 기억부(120)는, 도어 중량 인지부(122)에 의한 비교적 정밀도가 높은 추정 토크를 이용하여 인지된 도어 중량 J를 기억한다. 그리고, 승강장층마다의 도어 개폐에서, 그 기억된 도어 중량 J로 속도 제어부(119)의 제어 이득이 승강장층마다 조정된다. 이것에 의해서, 도어 패널(9A, 9B)의 실제 개폐 이동 속도가 속도 지령부(111)의 개폐 이동 속도 지령에 대한 추종성을 보다 높일 수 있다.The floor
또, 실시 형태 1, 2에서는, 도어 구동 장치의 도어 모터(5)에 유도 모터를 이용한 예에 대해 설명하였다. 그러나, 도어 구동 장치의 도어 모터(5)에 영구 자석 동기 모터를 이용한 경우이더라도, 영구 자석 동기 모터에 대한 수학 모델에 근거하는 옵저버를 설정하는 것에 의해서, 실시 형태 1, 2와 동일한 제어가 가능하다.Moreover, in
Claims (4)
상기 도어 패널의 개폐 이동 속도에 대응하는 상기 도어 모터에 대한 회전 속도 지령 및 자속 지령을 발행하는 속도 설정부와,
상기 속도 설정부에서의 회전 속도 지령 및 자속 지령과, 상기 속도 검출 수단 및 상기 전류 검출 수단으로부터의 상기 도어 모터의 회전 속도 및 1차 전류에 따라 상기 도어 모터에 인가하는 전력의 크기를 결정하여, 상기 도어 모터의 구동을 제어하는 구동 제어부와,
상기 도어 모터에 대한 물리적 특성을 나타내는 모터 정수 파라미터를 미리 기억 가능하고, 상기 속도 검출 수단으로부터의 상기 도어 모터의 상기 회전 속도, 상기 도어 모터에 인가되는 1차 전압 및 상기 모터 정수 파라미터를 이용하여, 상기 도어 모터의 2차 자속을 추정하는 귀환 처리부
를 구비하되,
상기 구동 제어부는, 상기 회전 속도 지령 및 상기 자속 지령과 상기 회전 속도 및 상기 1차 전류에 따라 결정한 상기 도어 모터에 인가하는 전력의 크기를, 상기 귀환 처리부에 의해서 추정된 상기 2차 자속을 이용하여 조정하는
엘리베이터의 도어 제어 장치.
A door panel for opening and closing an elevator entrance and exit door, an AC door motor for applying a driving force to the door panel, current detection means for generating a signal according to a primary current of the door motor, and the door motor An elevator door control device for controlling an operation of an elevator door device having a speed detection means for generating a signal in accordance with a rotational speed of
A speed setting unit for issuing a rotational speed command and a magnetic flux command for the door motor corresponding to the opening / closing movement speed of the door panel;
The magnitude of the power applied to the door motor is determined according to the rotational speed command and the magnetic flux command at the speed setting unit, the rotational speed of the door motor from the speed detection means and the current detection means, and the primary current. A driving control unit controlling driving of the door motor;
It is possible to store motor constant parameters indicative of physical properties for the door motor in advance, and by using the rotational speed of the door motor from the speed detecting means, the primary voltage applied to the door motor, and the motor constant parameters, Feedback processing unit for estimating the secondary magnetic flux of the door motor
Provided with
The drive control unit uses the secondary magnetic flux estimated by the feedback processing unit to determine the magnitude of power applied to the door motor determined according to the rotation speed command, the magnetic flux command, the rotation speed, and the primary current. Adjusted
Door control device in the elevator.
상기 속도 설정부는 복수의 승강장층(a plurality of landing floor)의 각각의 도어 중량을 상기 승강장층마다 기억 가능하고,
상기 구동 제어부는, 상기 회전 속도 지령 및 상기 자속 지령과 상기 회전 속도 및 상기 1차 전류에 따라 결정한 상기 도어 모터에 인가하는 전력의 크기를, 상기 귀환 처리부에 의해서 추정된 상기 2차 자속과 상기 속도 설정부로부터 수취한 카의 정지층의 상기 도어 중량을 이용하여 조정하는
엘리베이터의 도어 제어 장치.
The method of claim 1,
The speed setting unit may store the weight of each door of a plurality of landing floors for each landing floor,
The drive control unit is configured to calculate the magnitude of power applied to the door motor determined according to the rotational speed command, the magnetic flux command, the rotational speed, and the primary current, by the feedback processing unit. Adjusted using the door weight of the stop layer of the car received from the setting unit
Door control device in the elevator.
상기 귀환 처리부로부터의 상기 2차 자속 또는 상기 속도 설정부로부터의 상기 자속 지령과, 상기 속도 검출 수단으로부터의 상기 회전 속도와, 상기 전류 검출 수단으로부터의 상기 1차 전류 또는 상기 구동 제어부에 의해서 산출된 상기 도어 모터의 구동용의 전류 지령값에 근거하여, 상기 승강장층마다 상기 도어 중량을 인지하는(identify) 도어 중량 인지부(door-weight identification section)를 더 구비하며,
상기 속도 설정부는, 상기 도어 중량 인지부에 의해서 인지된 상기 도어 중량을 상기 승강장층마다 기억하고, 그 기억한 상기 승강장층마다의 상기 도어 중량을 상기 구동 제어부로 보내는
엘리베이터의 도어 제어 장치.
The method of claim 2,
The secondary magnetic flux from the feedback processing unit or the magnetic flux command from the speed setting unit, the rotational speed from the speed detecting means, the primary current from the current detecting means or the drive control unit And a door weight identification section for identifying the door weight for each landing floor based on a current command value for driving the door motor,
The speed setting unit stores the door weight recognized by the door weight recognition unit for each of the landing floors, and sends the door weight for each of the stored landing floors to the drive control unit.
Door control device in the elevator.
상기 속도 설정부는, 상기 복수의 승강장층 각각의 상기 도어 중량과, 감시하고 있는 상기 도어 패널의 위치 중 적어도 어느 한쪽에 근거하여, 상기 속도 설정부로 보내는 상기 자속 지령을 점차적으로 조정하는 엘리베이터의 도어 제어 장치.The method of claim 2,
The speed setting unit controls an elevator door that gradually adjusts the magnetic flux command to the speed setting unit based on at least one of the door weight of each of the plurality of landing layers and the position of the door panel being monitored. Device.
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