KR830000949B1 - 엘리베이터 제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

엘리베이터 제어장치

제 1 도는 본 발명에 의한 엘리베이터 제어장치의 전체구조를 나타낸 블록도.

제 2 도는 3상전파 정류회르이 상세구조도.

제 3 도는 제 2 도, 제 4 도의 회로동작을 설명하는 전압파형도.

제 4 도는 파형정형회로 및 카운터의 상세구조를 나타낸 도면.

제 5 도는 감속위치를 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면.

제 6 도는 기준 속도 지령전압을 발생하는 회로의 구조를 나타낸 도면.

제 7 도는 제 6 도, 제 8 도의 회로동작을 설명하는 전압파형도.

제 8 도는 속도 지령신호를 평활(平滑)하여 속도차를 검출하는 회로의 구조도이다.

본 발명은 엘리베이터의 속도 귀환제어를 실행하는 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 엘리베이터의 제어는 속도 지령신호 및 속도 귀환신호에 따른 카아(car) 구동모타의 제어에 의해 이루어진다. 안정된 승차와 정확한 착상을 얻기 위해, 속도 지령신호는 특히 카아의 감속시에 있어서 카아의 위치에 정확히 부합될 필요가 있다. 그래서 높은 정확도를 갖는 카아 속도 제어를 위해서는 카아의 위치 및 속도의 정확한 검출이 요구된다. 통상적으로 카아의 위치 및 속도를 검출하는 방법으로서 다음 4가지 방법이 있다.

제 1 방법은 총선택기와 DC회전계용 발전기를 사용한다. 주지된 바와 같이, 총 선택기는 카아의 실제운동에 비례하여 축소된 칫수로 이동하도록 되어 있는 이동부를 포함하고 있으며, 이에 의해 카아의 위치가 간접적으로 검출된다. 카아의 속도는 카아 구동용 전동기에 결합된 DC회전계용 발전기의 출력전압에 의해 검출된다.

이 방법은 위치 및 속도 검출면에 있어서 높은 정확성과 신뢰성을 갖고 있기 때문에 현재 널리 사용되고 있다. 그러나 구조가 매우 복잡하고 고가이며 총 선택기의 DC 속도 발전기를 매월 보수, 검사해야 하는 단점을 지니고 있다.

제 2 방법은 펄스발생기와 DC 회전계용 발전기를 사용한다. 펄스발생기가 카아의 이동과 동기(同期)되어 동작하며 그 출력펄스가 계수되는 것에 의해 카아의 위치가 검출된다. 카아의 속도는 제 1 방법과 같은 방법으로 검출된다.

제 1 방법과 달리, 이 방법은 총 선택기를 필요로 하지 않으며 따라서 보다 경제적이긴 하나 여전히 비용이 고가이며 제 1 방법과 같은 동일한 보수와 검사가 요구된다.

제 3 방법은 총 선택기나 펄스발생기의 사용없이 속도 검출을 위한 DC 회전계용 발전기만을 사용한다. 이 방법은 일본 특허공보 제73-40219호에 설명되었다. DC 회전계용 발전기는 카아 구동용 전동기에 연결되어 있고 그 출력전압은 연속적으로 적분된다. 적분된 값은 카아 주행 거리에 비례한다.

따라서 이 적분 결과는 카아 위치를 검출하는데 사용되며, 카아 속도는 전술한 방법과 유사하게 DC 회전계용 발전기의 출력전압에 의해 검출된다. 그러나 장시간 DC 회전계용 발전기의 출력을 정확히 적분하는 것은 불가능하여 그 결과 위치검출의 정확도가 낮아진다. 그래서 이 방법도 실용화에 적합하지 않다.

제 4 방법에 따르면, 다수의 근접한 스위치가 직접적으로 카아의 위치를 검출하는데 사용되는 한편, 카아 속도는 DC 회전계용 발전기에 의해 검출된다.

근접 스위치들은 승강구의 벽에 부착되어 있다. 따라서 근접 스위치가 카아의 몸체에 부착되어 있는 검출 물체에 의해 동작하는 것에 의해 카아 위치가 검출된다.

다수의 근접 스위치가 카아 위치 검출의 높은 정확도를 얻기 위해 요구된다. 이 결점을 극복하기 위해 현재 널리 사용되는 대안으로서, 검출되는 물체가 각층의 감속 개시점에서 승강시 통로벽에 부착되어 있고, 카아에 설치된 복수개의 근접 스위치가 카아의 감속 개시점을 통과한 후 에만 카아의 위치를 높은 정확도를 갖고 검출한다.

이러한 대안은 미국 특허 제3,876,918호에 설명되어 있다. 이 방법은 비용이 저렴하며, 특히 제 1, 제 2 방법에 비해 실용적으로 유용하다.

그런데 근접 스위치가 카아에 부착되어 있기 때문에, 요구되는 카아의 감속거리와 같은 길이를 갖는 근접 스위치 취부 봉(bar)을 카아에 설치할 필요가 있게 된다.

스위치 취부용의 길이는 일반적으로 1m로 제한된다. 따라서 이 방법은 1m 또는 그 미만의 카아 감속거리(이는 대체로 60m/sec 이하의 카아 속도에 해당한다)를 갖는 엘리베이터 장치에만 유용하다. 그 이상의 카아 속도를 갖는 엘리베이터 장치에 대해서는 제 1, 제 2 방법의 사용이 불가피하다. 더우기 대안에 있어서도, 감속 개시점을 지난 후 카아의 위치가 정확히 검출되려면 다수의 스위치가 요구된다. 이것은 원가의 상승과 낮은 신뢰도를 야기시키며 또한 보수와 검사를 어렵게 한다.

본 발명의 목적은, 카아의 속도가 카아의 위치에 대응하는 카아 속도 귀환신호 및 속도 지령신호에 따라 제어되는, 간단한 구조를 가진 경제적인 엘리베이터 제어장치를 제공하는데 있다. 이를 위하여 본 발명은 엘리베이터 승강구 내에서 주행하는 카아를 구동하기 위한 전동기와, 카아의 위치에 따라 속도 지령 신호를 발생하는 장치와, 그리고 전동기의 속도 지령신호와 귀환신호에 따라 전술한 전동기를 제어하는 장치를 포함한 엘리베이터 제어장치를 제공하고 있다.

전술한 엘리베이터 제어장치는 이외에도 전술한 카아 구동용 전동기에 의해 구동되는 AC 회전계용 발전기와, 전술한 속도 귀환신호를 발생하기 위하여 AC 회전계용 발전기의 출력을 정류하는 정류회로 및 AC 회전계용 발전기의 출력 주파수에 비례하는 수치를 계수함으로써 카아 위치를 검출하는 카운터를 포함하고 있다.

다음은 본 발명을 첨부도면을 참고하여 상세하게 설명한 것이다. 미국 특허공보 제3,805,133호에는 3상 유도전동기용 제어장치가 명세되어 있는데, 이 제어장치는 엘리베이터가 급전(給電) 동작에서 감속동작까지 연속적으로 제어되는 경우에 적합하다.

다음은, 본 발명이 미국 특허 제3,805,133의 전동기 제어장치를 이용하는 엘리베이터 제어장치에 적용된 경우를 구체적으로 설명한 것이다. 안락한 승차감과 정확한 착상(着床)을 얻는데는 감속 개시 후 카아 위치의 검출이 중요하다.

따라서 후술되는 본 발명의 실시예에서는, 감속 개시후 카아 위치의 검출에 가장 적합한 장치와, 검출된 카아 위치에 따른 카아의 감속 지령 발생장치에 대해 상세하게 설명하고자 한다.

본 발명에 따른 제어장치의 전체적인 구조를 설명하는 블록도가 제 1 도에 도시되어 있고, 그 각 부분은 다음에 상세히 설명한다. 엘리베이터 카아(1)와 균형추(2)가 로우프(3)에 의해 활차(4)에 걸려 있다. 활차(4)는 감속기어(5)를 통해 엘리베이터 카아 구동용 3상 유도전동기(6)와 전자 브레이크(7)에 연결되어 있다. 유도전동기(6)는 다시 3상 AC 회전계용 발전기(8)에 연결되어 있다. 부호 R, S, T는 3상 교류 전원을 나타내고, 부호 U₁, U₂는 카아의 상승중 단락되는 접점, 부호 D₁, D₂는 하강중 단락되는 접점이다.

카아의 급전 제어중에는, 접점(P₁, P₂, P₃)이 단락되는 한편, 접점(U₁, U₂또는 D₁, D₂)은 카아의 이동 방향에 따라 단락된다. 그 결과 다이리스터(SCR₁, SCR₂) 및 정류기(SR₁, SR₂)로 이뤄지는 혼합 브릿지 회로의 DC 출력단자 가접점(P₃)에 의해 단락되므로 역병렬로 연결된 다이리스터(SCR₁, SCR₂)는 전원의 S상과 유도전동기(6)의 1차 권선의 1단자에 삽입된다. 반면에 유도전동기의 1차 권선의 나머지 두 단자는 각각 직접 전원단자(R, T)에 연결되어 급전동작을 위한 회로를 구성한다.

이와 동시에, 다음에 기술되는 장치는 주지된 엘리베이터 카아의 기동 신호를 기준 속도 지령 발생회로(18)에 인가시키는 한편, 기준 속도 지령 발생회로(18)의 출력은 가속 지령 평활회로(19)에 인가된다. 가속 지령신호와 속도 귀환신호(이는 유도전동기(6)에 접속된 AC 회전계용 발전기(8)의 출력을 정류회로(13)에 의해 정류한 결과로서 단자(13-1)에서의 출력신호에 해당)는 급전 제어를 위하여 비교회로(21)에 인가된다.

제 1 도에서는 스위칭회로(23)의 접점이 b측에서 단락되어 있으므로 비교회로(21)에 의해 검출된 가속 지령신호와 속도 귀환신호의 차는 이상기(移相器)(24)에 공급된다.

이상기(24)의 출력은 펄스증폭회로(25)에 의해 소정의 크기로 증폭된다. 이 신호는 방전제어(firing control)를 위해 다이리스터(SCR₁, SCR₂)의 게이트 신호로 공급된다. 이리하여 유도전동기(6)의 발생 토오크가 유도전동기(6)의 1차 단상 전압의 제어를 통하여 단상 토오크에서 최대 토오크까지 연속적으로 조정됨으로써 급전 제어가 실행되는 것이다.

가속중인 카아가 정격 속도로 운행하여 감속 개시점에 도달할 때, 카아의 부착된 근접 스위치를 포함하는 감속 개시점 검출기(10)는 승강구에 장치된 검출기(9)와 협동하여 감속 개시점을 검출한다. 그 결과 생기는 감속 개시점 검출신호는 접점(P₁, P₂, P₃)을 개방하고, 접점(B₁, B₂)을 단락시킨다.

다이리스터(SCR₁, SCR₂)와 정류기(SR₁, SR₂)로 이뤄진 혼합 브릿지의 DC 출력단자는 단락 상태에서 해방되고, 브릿지의 AC 단자는 전원의 S상과 T상에 연결되는 반면, 브릿지의 DC 단자는 유도전동기(6)의 1차 권선의 두 단자에 연결된다. 이 과정은 감속제어용 주회로인 DC 브레이크 회로를 형성한다. 동시에 스위칭회로(23)의 접점은 C측에 단락된다.

이러한 조건하에서, AC 회전계용 발전기(8)의 출력을 직류로 정류하는 정류회로(13)의 주어진 단자(예컨대 제 1 도의 단자(13-2))에서의 출력은 파형정형회로(波形整形回路)(14)에 의해 펄스 파형으로 만들어진다.

이렇게 만들어진 신호는 카운터(15), 디코우더(16) 및 래치(latch)회로(17)에 공급되며 이에 의해 카아 위치가 검출된다. 다시 말해서, 감속 개시 위치 검출기(10)의 신호는 래치회로(17)와 카운터(15)를 위한 리세트 신호발생회로(12)에 공급되며, 단자(12-1, 12-2)에서의 출력신호는 카운터(15)와 래치회로(17)를 세트하기 위해 사용된다.

유도전동기의 회전수에 비례하는 파형정형회로(14)의 출력펄스는 카운터(15)에 의해 계수되며, 그 출력은 감속 개시후 카아 위치를 검출하기 위해 디코우더(16)에 공급되고 래치회로(17)에 저장된다. 그 결과 얻어진 위치신호는 속도 지령 발생회로(18)에 인가되어 감속시의 카아 위치에 따라 계단적으로 감소하는 신호를 발생시킨다.

이 계단신호는 감속 지령 평활회로(20)에 의해 평탄하게 감소하는 감속 지령신호로 만들어진다. 그렇게 만들어진 감속 지령신호와 속도 귀환신호는 감속제어를 위해 비교회로(22)에 공급되며 이에 의해 속도 귀환신호와 감속 지령신호간의 차가 검출되는 것이다.

이 차(差) 신호는 이상기(24)와 펄스 증폭회로(25)를 통해 다이리스터(SCR₁, SCR₂)의 게이트에 인가되어 다이리스터의 방전상태를 제어함으로써 유도전동기(6)의 직류 제동력을 제어하며, 이에 의해 카아의 감속제어가 행해진다. 카아가 감속하여 목적층 직전에 있는 소정지점에 도달할 때, 감속 종료점 검출기(11)는 감속 종료 위치를 검출하고, 검출기(11)의 출력신호는 기준 속도 지령신호 발생회로(18)에 공급되는 전원을 차단시켜 감속 지령신호를 0으로 감소시킨다.

공지의 속도 검출장치가 카아 속도가 0으로 감소된 것을 검출할 때, 접점(U₁, U₂또는 D₁, D₂) (B₁, B₂)은 속도 검출장치의 출력시호에 의해 개방되며, 그 결과 전자브레이크(7)가 작동하여 카아를 정지시킨다.

카아가 정지할 때, 리세트 신호 발생회로(12)에서 나온 리세트신호는 카운터(15) 및 래치회로(17)를 리세트시켜 다음 동작을 위해 준비시킨다.

유도전동기(6)의 회전수와 그의 주파수에 비례하는 속도 귀환시호를 검출하기 위한 정류회로(13)의 구체적 회로는 제 2 도에 도시되어 있다.

회로(13)의 동작을 설명하는 전압 파형이 제 3 도에 도시되어 있다. 3상 AC 회전계용발전기(8)의 출력(E₁, E₂, E₃)가 제 3 도의 (a)에 도시되어 있는데, 이들 3상 AC 전압 성분은 서로 1/3T의 위상차를 가진다. 여기서 T는 E₁, E₂, E₃의 주기를 나타낸다. 전압(E₁, E₂, E₃)의 크기와 위상은 유도전동기(6)의 회전수에 비례하여 변화된다.

여섯개의 정류기(13-5)~(13-10)로 이뤄진 3상 전파 정류회로(13)의 입력단자(13-2, 13-3, 13-4)에 이들 전압을 인가함으로써 제 3 도 (b)에 도시된 바와 같은 파형을 갖는 DC 출력전압이 얻어진다. 이 DC 전압 (E₄)의 크기는 카아 속도에 비례하며, 이는 속도 귀환시호로서 사용된다.

이 경우, 속도 귀환신호(E4)에 포함된 리플(ripple)이 적으면 적을수록 엘리베이터 카아 제어 특성은 좋아진다. 이때문에 AC 회전계용 발전기(8)는 다극 3상형이 바람직하다. 유도전동기(6)의 회전수에 비례하는 펄스는 다음과 같은 방법으로 검출된다.

접지(E)와 하나의 AC 단자(예컨데 제 2 도의 3상 전파 정류회로(13)의 단자(13-2) 사이에서 전압(E₅)이 취출된다.

전압(E₅)은 단자(13-2)의 전위가 단자(13-3 또는 13-4)의 전위보다 높을 때에만 (+)이다.

한편, 단자(13-2)의 전위가 단자(13-3 또는 13-4)의 전위보다 낮은 경우, 전압(E₅)은 정류기(13-10)에서의 순방향 전압 강하에 대해 (-)로 된다.

따라서 제 3(c)도에 도시한 바와같이 (+), (-)측에 각각 2/3T, 1/3T의 비대칭 AC 전압을 얻게된다 유도전동기(6)의 회전수에 비례하는 신호가 이 방법으로 정류회로(13)의 일단자에서 취출되므로 추가되는 회로가 생략될 수 있다. 전압(E₅)은 접지(E)와 제 4 도의 파형 정형회로(14)의 입력단자(14-1)간에 인가되는 동시에 저항(14-2, 14-3)과 콘덴서(14-4)를 포함하는 여파회로를 통해 트랜지스터(14-5)의 베이스에 공급된다. 이리하여 트랜지스터(14-5)의 콜렉터에서는 제3(d)도 같은 파형의 콜렉터 전압(E₆)이 발생한다.

전압(E₆)은 집적회로로 만들어진 쉬미트형 인버터(schmitt type inverter)에 인가되어 정형(整形)된다. 인버터(14-6)의 출력전압(E₇)은 제3(e)도에 시된 바와 같이 2/3T의 지속기간 및 1/3T의 간격을 갖는 구형파를 갖는다. 부호 14-8, 14-7은 전원단자 및 저항이다.

출력펄스(E₇)의 반복주파수 f(=1/T)는 유도전동기(6)의 회전수에 비례한다. 이들 펄스를 제 4 도의 카운터(15)에 공급함으로써 E₇의 펄스 수가 계수된다.

엘리베이터 활차(4)의 직경 D(m), 감속기어(5)의 감속비(reduction ratio)i유도전동기(6)의 회전수 N(rpm), 카아속도 V(m/s)의 관계는 다음과 같다.

3상 AC 회전계용 발전기 (8)의 극수 (P)와 그의 출력주파수 f(Hz)의 관계는 다음과 같이 주어진다.

식 (1), (2)에서, AC 회전계용발전기(8)의 출력전압 주파수(f)가 1 Hz인 경우 카아의 운행거리 (Sp)는

이다.

이것은 안락한 승차감을 위해 제한되는 엘리베이터 카아의 감속율(deceleration rate)과 그의 정지시까지 정격속도를 감속시키기 위해 요구되는 감속거리를 결정한다. 이는 카운터(15)에 의해 계수되는 AC 회전계용발전기(8)의 출력 펄스 수도 결정한다. 60m/min의 정격속도를 가진 엘리베이터 카아의 평균감속율이 승차기분의 안정이라는 관점에서 0.5m/s²가 바람직하다고 가정할 때, 그 감속거리는 1m이다.

또한 AC 회전계용발전기(8)의 극이 48극, 활차의 직경이 0.5m 감속기어(5)의 감속비(i)가 25.5라고 가정하면 AC 회전계용발전기(8)의 출력의 각 펄스에 대한 카아 주행거리는 2.55mm이다. 그 결과 400개의 펄스가 1m의 감속거리간에 계수된다. 더우기 감속 개시점을 통과한 후의 카아 위치는 n에 2.55mm를 곱함으로써 정확히 검출된다. 여기서 n은 계수기(15)의 계수치이다. 본 발명의 실시예는 상술한 조건하에 있는 엘리베이터 시스템에 적용된다.

카운터(15)는 직렬로 연결된 3개의 4비트 카운터(15-1, 15-2, 15-3)로 구성되어 “0”에서 “255”까지 계수를 행한다. (카운터(15-3)의 출력 (Q_B3, Q_C3, Q_D3)은 사용되지 않는다)

카운터(15-1, 15-2, 15-3)의 계수 동작이 동시에 시작되고 동시에 끝나도록 하기 위해 리세트단자(R_O(11), R_O(12), R_O(21), R_O(22), R_O(31), R^O(32)는 카운터(15)의 리세트단자(15-4)에 집단적으로 연결되어 있다.

리세트단자(15-4)에는 제 1 도에 도시된 리세트신호 발생회로(12)의 신호가 가해진다.

“0”신호, 즉 계수 시작 신호는 감속 개시점에서 만들어져 AC 회전계용발전기(8)의 출력펄스를 계수하도록 하는 반면, 카아 정지중에 발생된 “1” 신호는 계수동작을 저지시킨다.

이러한 방법으로, 계수동작이 카아의 감속기간 이외에는 저지되므로 카아의 정지나 가동시에 발생되는 잡음의 영향을 방지할 수 있다.

카운터(15)의 계수치는 감속 개시점을 통과한 후의 카아 위치에 비례한다. 전술한 바와같이, 정확한 카아의 위치는 계수치에 1펄스당의 카아 주행거리를 곱해줌으로써 연속적으로 검출된다. 카운터(15)의 출력(Q_A1)~(Q_A3)은 디코우더(16)에 인가되어 감속지령을 만드는데 필요한 카아의 위치를 해독한다.

이 경우, 디코우더(16)의 입력과 출력의 관계는 제 5 도에 도시된 카아 속도와 감속 거리간의 관계를 기초로 설정될 필요가 있다. 이상적인 카아의 승차감을 얻기 위해서는 카아조 감속이 감속 개시점과 감속 종료점의 근처에서 각각 평탄하게 증가 및 감속되도록 제어되어야 한다.

또한 감속개시 및 종료 지점간에서 감속율을 일정하게 유지하여야 한다. 이상적인 승차감을 얻기 위한 감속 지점을 설정하는 방법이 제 5 도에 도시되어 있다. 여기는 V₀는 카아의 정격속도, S₀는 카아의 착상점이 0인 경우의 카아의 감속 거리이다.

제 5 도에서, 속도차 V₀-V₁및 V₆-O은 감속개시 및 종료지점의 부근에서 적게 만들어진다.

반면 중간속도차 V₁-V₂, V₂-V₃, V₃-V₄, V₄-V₅및 V₅-V₆는 일정하게 유지한다. 이에 대응하는 거리차는 S₀-S₁, S₁-S₂, S₃-S₄, S₄-S₅, S₅-S₆및 S₆-O이다.

각 감속지점 (S₁)~(S₅)에 대응하는 펄스의 수가 식 (3)에 의해 계산되는 것에 의해 디코우더(16)에 인가될 펄수의 수가 설정된다.

지점(S₀)는 제 1 도에 도시된 감속 개시점 검출기의 출력신호에 의해 검출되며, 지점(S₆)는 감속 종료점 검출기의 출력신호에 의해 검출된다.

제 6 도는 제 5 도에서 설정된 감속지점(S₁)~(S₅)을 디코우더(16)에서 취출하여 이 디코우더(16)의 출력을 래치회로(17)에 저장한 후, 래치회로(17)의 출력을 다시 개방콜렉터(open collector)를 가진 인버터와 분압 저항으로 구성되는 감속 기준 속도 지령 발생회로(18)에 인가하여 기준 속도 지령전압을 발생시키는 회로도이다.

제 6 도에서, 디코우더(16)는 5개의 3입력 NAND 소자(16-1)~(16-5)로 되어 있다.

제 5 도의 지점(S₁)에 대응하는 펄스의 수를 112라고 가정하면, 제 4 도의 카운터(15)의 출력QA₂, QB₂, QC₂)은 NAND 소자(16-1)에 공급되어 112개(=16+32+64) 펄스의 출력을 만든다. 이에 의해 지점(S₁)이 검출된다.

동일한 방법으로 각 지점(S₂, S₃, S₄, S₅)에 관계되는 펄프의 수가 설정된다.

이렇게 설정된 펄스의 수를 얻기 위해, 제 4 도의 카운터(15)의 출력은 위치 검출을 위해 적절히 결합되어 NAND 소자(16-2)~(16-5)에 인가된다.

본 발명의 실시예에서는 감속위치(S₁)~(S₅)가 카운터(15)의 계수동작에 의해 NAND 소자(16-1)~(16-5)로부터 개별적으로 검출된다.

감속위치(S₁)~(S₅)가 검출되는 다른 방법으로서, 감속지점(S₁)은 NAND 소자(16-1)에 의해 검출되는 반면, 감속지점(S₂)은 NAND 소자(16-1)의 신호발생과 S₂-S₁에 해당하는 펄스의 순차적 계수에 근거하여 NAND 소자(16-2)에서 검출된다. 그 다음의 감속지점(S₃)~(S₅)은 전술한 NAND 소자(16-2)~(16-4)에 의한 신호발생에 근거하여 검출된다.

그러나 이 방법에서는 전단에 있는 NAND 소자가 과실이나 또는 다른 이유로 신호를 발생시킬 수 없다면 그 다음 감속지점은 검출될 수 없다.

이리하여 높은 신뢰도를 요구하는 카아 제어의 경우에는, 도면에 도시된 방법이 보다 더 바람직하다.

디코우더(16)의 출력은 각각 두 개의 NAND 소자(17-11, 17-12)~(17-51, 17-52)로 구성된 래치회로(17-1)~(17-5)에 인가된다. 이때 디코우더(16)의 출력은, 감속 개시점에서 제 1 도의 리세트 신호 발생회로(12)로부터 래치회로(17)의 리세트단자(17-6)로 “1”신호가 인가될 때 상기한 래치회로(17-1)~(17-5)에 저장된다.

다음은 제 6 도의 출력단자(18-17)에 기준 속도 지령 전압을 발생시키는 과정을 제 7 도를 참조하여 설명한 것이다.

제 6 도에 도시된 접점(18-15)은 카아 기동신호와 제 1 도의 감속 종료지점 검출기의 출력신호에 따라 제 7(a)도에 도시된 바와 같이 카아 기동에서 감속 종료 지점까지의 기간중에 단락되도록 구성되어 있다.

카아가 감속 개시점에 도달할 때까지 제 1 도의 감속 개시점 검출기(10)은 작동되지 않고, 따라서 래치회로와 카운터에 대한 리세트 신호 발생회로(12)의 출력은 제 7 (b)도, 제7(c)도에 도시된 바와 같이 카운터(15)에 대한 리세트 신호가 “1”이고(제 7(c)도), 래치회로(17)에 대한 리세트 신호가 “0”(제 7(d)도)이 되어 카운터와 래치회로를 리세트 상태로 유지시킨다.

그 결과 카운터(15)의 출력은 “0”이고, 디코우더(16)의 출력은 모두 “1”이고, 래치회로(17)의 모든 출력은 “0”이고, 개발 콜렉터(18-1)~(18-6)을 가진 인버터의 모든 출력은 “1”로서 이에 의해 고임피던스가 유지된다.

접점(18-15)이 카아 기동신호에 의해 단락되면, 저항(18-7)~(18-14)을 포함하고 있는 직렬회로는 단자(18-6)를 통해 DC 전원(+E)에 연결된다.

따라서 출력단자(18-17)에서의 전압은 저항(18-7)~(18-13)과 저항(18-14)에 의해 분압된 전압에 따라 제 7(j)도의 상승부에서 그 최대치를 갖는 계단 형태의 전압을 갖는다.

이 계단 전압은 가속용 기준 속도 지령이다. 가속 및 감속용 지령전압은 동일 부분에서 얻어지며, 따라서 가속 종료 지점에서의 지령전압은 감속 개시의 시점에서의 지령 전압과 동시에 일어나기 쉽게 된다. 결국 급전 동작은 원활하게 감속 동작으로 전환된다. 카아가 감속 개시점에 도달할 때 감속 개시점 검출기가 동작된다.

제 1 도의 리세트 신호 발생회로(12)는, 제 7(b)도, 제7(c)에 도시한 바와 같이, 카운터(15)에 대한 리세트 신호가 “1”에서 “0”으로, 래치회로(17)에 대한 리세트 신호가 “0”에서 “1”로 바뀌며 이에 의해 카운터(15)와 래치회로(17)가 모두 세트된다. 동시에, 개방 콜렉터를 가진 인버터(18-1)의 출력은 제7(d)도에 도시한 바와 같이 “1”에서 “0”으로 바뀌고 저항(18-7)은 접지되어 있으므로, 출력단자(18-17)에서의 전압은 제 7(j)도에 도시한 바와 같이 강하된다.

카운터(15)는 계수를 시작한다. NAND 소자(16-1)에 공급된 펄스가 소정의 수에 도달할 때, NAND 소자의 출력은 “1”에서 “0”으로 바뀐다.

이 출력을 래치회로(17-1)에 인가하면 래치회로(17-1)는 “0”에서 “1”로 바뀌어 그 값으로 유지된다. 래치회로(17-1)의 출력에 따라 개방 콜렉터를 가진 인버터(18-2)의 출력은 제 7(e)도에 도시한 바와 같이 “1”에서 “0”으로 바뀐다. 그 결과 저항(18-8)은 접지되므로 단자(18-17)에서의 전압은 더욱 감소 된다.

NAND 소자(16-2)~(16-5)의 출력은 “1”에서 “0”으로, 래치회로(17-2)~(17-5)의 출력은 “0”에서 “1”로, 개방 콜렉터를 가진 인버터(18-3)~(18-6)의 출력은 “1”에서 “0”으로 제 7(f)도~제7(i)도에 도시한 바와 같이 순차적으로 변화하여 저항(18-9)~(18-12)을 순차적으로 접지시킨다.

따라서 출력단자(18-17)에서의 전압은 제7(j)도에 도시한 바와 같이 계단식으로 감소하며, 이는 감속용 지령전압이 된다. 다시 말해서, 기준 속도 지령 발생회로(18)은 디코우더(16)의 출력을 아날로그 신호로 변환시키는 디지탈 아날로그 변환기를 구성한다. 카아가 감속하여 감속 종료 지점에 도달하면, 접점(18-15)이 개방되어 출력단자(18-17)의 전압을 “0”으로 감소시킨다.

제 6 도에 도시한 회로의 신뢰도를 향상시키기 위해 다음에 기술하는 사실을 고려할 필요가 있다. 여기서는 기준 속도 지령 발생회로(18)내의 개개의 인버터(18-1)(18-6), 디코우더(16) 및 래치회로(17)가 하나의 IC로 구성된 것이 아니라 2개 이상의 IC로 구성되는 경우를 참고로 한다. 예컨데, 디코우더(16)가 각각 세개의 NAND 소자를 갖는 두 개의 IC로 구성되었다고 가정하자. 이렇게 되면 개개의 NAND 소자가 손상을 입을 때 전체 IC가 손상을 입게 된다.

만일 한 개의 IC가 NAND 소자(16-1)~(16-3)를 포함하고 다른 IC가 NAND 소자(16-4)~(16-5)를 포함하고 있으면, 전자의 IC가 손상될 때 세개의 연속적인 감속 위치가 검출될 수 없게 된다. 그래서 단자(18-17)에서 생긴 감속용 기준 속도 지령 전압은 감속지점(S₁) (S₃)의 범위에서 점소되지 않고 S₄에서 갑자기 강하한다. 그 결과, 안락한 승차감이 크게 저해되고, 카아의 정지위치도 요구하는 착상위치로 부터 이동하여 있게 된다. 이 문제를 해결하기 위해, 한 IC는 NAND 소자(16-1, 16-3, 16-5)를 갖고 다른 IC는 NAND 소자(16-2, 16-4)를 갖는다. 즉 IC의 NAND 소자는 번갈아 결합되어 있다. 이 구조는 하나의 IC가 손상되어도 전술한 바와 같은 속도지령의 급격한 변화를 방지하고 승차 기분의 안정과 착상을 정확히 하며 신뢰도를 향상시킨다.

이러한 대책을 래치회로(17)와 인버터(18-1)~(18-6)에 실시하는 것이 바람직하다.

제 8 도의 회로도에서, 제 6 도의 회로에 의해 생긴 기준 속도 지령 전압은 가속 지령 평활회로(19)와 감속 지령 평활회로(20)에 인가되어 평탄하게 증가하는 가속지령과 감속지령을 만든다. 이 지령은 제 2 도의 회로에 의해 검출된 속도 귀환 전압과 비교되어 가속제어용 속도편차와 감속제어용 속도편차를 검출한다.

제 8 도에서, 기준 속도 지령의 계단전압(제7(j)도의 상승부분)이 카아의 기동신호에 따라 단자(18-17)에 인가된다. 이 계단전압은 저항(19-1, 19-2) 및 콘덴서(19-3)로 구성된 1차 지연회로를 포함하는 가속 지령 평활회로(19)에 인가된다. 그래서 회로(19)는 제 7(k)도에 도시한 바와 같이 평탄하게 증가하는 가속 지령 전압을 만든다. 이 가속 지령 전압은 가속 지령 제어 비교회로(21)의 연산증폭기(21-1)의 (+)단자에 인가된다.

연산증폭기(21-1)의 (-)단자에는 제 2 도에서 발생된 속도귀환 전압이 단자(13-1) 및 저항(21-2)을 통해 가해진다. 가속 지령 전압과 속도 귀환 전압간의 차는 연산증폭기(21-1)의 출력단자(21-5)에서 생긴다.

급전싸이클 중에는 제 1 도의 스위칭회로(23)의 접점이 b측에 단락되므로 속도편차에 해당하는 전압차가 이상기(24)와 펄스증폭기회로(25)에 공급되어 다이리스터(SCR₁, SCR₂)는 카아 급전 제어를 위해 게이트 제어(gate control)에 들어간다.

상기 과정에서, 소정의 카아 가속기간을 얻기 위한 가속 지령 전압은 저항(19-1, 19-2) 및 콘덴서(19-3)의 값을 적절히 선택함으로써 얻어진다.

참조번호 21-3, 21-4는 저항을 나타낸다.

카아 감속 지령은 감속 지령 평활회로(20)에서 생긴다. 다시 말해서, 기준 속도 지령전압(제7(j)도의 상승부)은 저항(20-1, 20-2)과 콘덴서(20-3)로 구성된 1차 지연회로에 의해 평활되어 연산증폭기(2-4)와 저항(20-5)을 포함하고 있는 완충증폭기에 인가된다.

그 결과, 감속 지령 전압은 제7(ℓ)도에 도시한 바와 같이 평탄하게 감소한다. 이렇게 얻어진 감속 지령 전압은 저항(22-4)을 통해 감속 제어 비교회로(22)내의 연산증폭기(22-1)의 (-)단자에 인가된다. 연산증폭기(22-1)의 (+)단자에는 제 2 도의 회로에서 나온 속도 귀환 지령 전압이 단자(13-1) 및 저항(22-2)을 통해 가해진다. 이리하여 연산증폭기(22-1)는 단자(22-6)에 속도 귀환 전압과 감속 지령 전압간의 차를 발생한다.

감속 기간중, 제 1 도의 스위칭회로(23)의 접점은 C측에 단락되며 따라서 전압차는 이상기(24)에 공급된다. 이상기(24)는 전술한 전압차에 해당하는 게이트 신호를 펄스증폭기(25)를 통해 다이리스터(SCR₁0 SCR₂)의 게이트에 공급하여 감속제어로 행한다. 참조번호(72-3) 및 (22-5)은 저항을 나타낸다.

본 발명에 따라 카아의 위치 및 속도가 단상 AC 회전계용 발전기에 의해 용이하게 검출되는 것을 전술한 설명에서 알 수 있을 것이다.

이것은 종래의 엘리베이터 제어 장치와는 달리 속도와 위치검출용 장치를 각각 필요로 하지 않으므로 염가의 제어 장치를 얻을 수 있다. 더우기 AC 회전계용 발전기는 DC 회전계용 발전기의 가격이 1/3 정도이며 보수나 검사가 요구되지 않는다. 더우기 카아 위치는 카운터(15)의 계수값을 근거로 연속적으로 검출되므로 임의의 지점에서 정확하게 검출될 수 있다. 이것은 본 발명에 따른 장치를 어떤 엘리베이터 장치에도 적용할 수 있게 한다.

전술한 설명은, 정확한 카아 위치 검출이 특히 감속지령의 발생에 필요하다는 관점에서 감속 개시후의 카아 위치 검출에 역점을 두었다.

그럼에도 불구하고 본 발명은 다른 방법, 예컨데 종래의 카아 위치 검출 방법으로서 모든 층에 걸쳐 펄스발생기의 출력펄스가 계수되고 카아 위치가 검출되는 방법에도 적용되어 전술한 방법과 동일한 효과를 거둘 수 있는 것이다. 이러한 경우에도 속도 검출을 위해 특별한 장치가 요구되지 않는다.

Claims (1)

1. 엘리베이터 승강로 내를 주행하는 카아(1)를 구동하는 전동기(6)와 카아(1)의 위치(1)에 따라 속도 지령 신호를 발생하는 장치와, 전술한 속도 지령 신호와 전동기(6)의 속도 귀환 신호에 따라 전동기(6)를 제어하는 장치를 구비한 엘리베이터의 제어장치에 있어서 상기 카아구동용 전동기(6)에 의해 구동되는 AC 회전계용 발전기(8)와 AC 회전계용 발전기(8)의 교류 출력을 정류하여 상기한 속도 귀환신호를 발생하는 정류회로(13)와 AC 회전계용 발전기(8)의 교류 출력주파수에 비례하는 신호를 계수하여 카아 위치를 검출하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 엘리베이터 제어장치.

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