WO2011104809A1 - エレベーターの制御装置 - Google Patents

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一文 平林
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • H02P5/46—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors for speed regulation of two or more dynamo-electric motors in relation to one another
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
    • B66B1/28—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
    • B66B1/30—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on driving gear, e.g. acting on power electronics, on inverter or rectifier controlled motor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/06—Rotor flux based control involving the use of rotor position or rotor speed sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/16—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the circuit arrangement or by the kind of wiring
    • H02P25/22—Multiple windings; Windings for more than three phases

Definitions

  • This invention relates to an elevator control device.
  • an elevator has a set of drive systems including a motor for driving a car, a power converter paired with the motor, and a control device for the power converter as a drive system.
  • the capacity required for the electric motor is mainly determined from the speed of the elevator and the loading capacity of the car. The higher the speed and the larger the loading capacity, the more the capacity required for the electric motor. growing. Therefore, a drive system corresponding to an elevator called a so-called high-speed or ultra-high-speed elevator needs a drive system composed of a large-capacity electric motor and a large-capacity power converter paired with the electric motor.
  • transistor converters, transistor inverters, and the like used in power converters have a predetermined maximum capacity that can be processed as an element, and the capacity of the power converter is limited by the capacity of this element.
  • a drive control system called a so-called multi-drive system that includes a plurality of small-capacity electric motors and a plurality of small-capacity power converters paired with these electric motors has been considered.
  • an elevator control device using a conventional multi-drive method, a plurality of power converters, a plurality of electric motors respectively fed by these, and a plurality of power sharing units that determine the output sharing among the plurality of power converters based on the required torque And a torque distribution unit consisting of a function of the above, selecting a function according to the operation mode, calculating and outputting a current command or the like according to the function, and inputting the current command or the like as a PWM (Pulse Width Modulation: pulse)
  • PWM Pulse Width Modulation: pulse
  • the present invention has been made to solve such a problem, and can shorten the wiring of the gate signal line connecting the gate amplifying device and each power conversion device, thereby improving noise resistance in the gate signal. It is possible to obtain a multi-drive type elevator control device that is possible.
  • the second object is to obtain a multi-drive type elevator control device that can increase the degree of freedom of device arrangement and can simplify the wiring for connecting each device. is there.
  • two or more drive control devices an electric motor that is controlled by each of the drive control devices to drive the elevator, and each of the drive control devices are provided, and electric power is supplied to the electric motor.
  • An elevator control device having a power conversion device, the speed control device provided in one of the drive control devices and outputting a torque command based on the speed command, and the one drive control device
  • a torque distribution device that distributes the torque command to a distributed torque command to each of the drive control devices, and a communication device that transmits the distributed torque command to the other drive control devices
  • the power conversion device provided in the other drive control device is configured such that the electric motor corresponds to the distributed torque command transmitted by the communication device. Configured to supply the power.
  • the elevator control device is a multi-drive system, and can shorten the wiring of the gate signal line connecting the gate amplification device and each power conversion device, thereby improving noise resistance in the gate signal. There is an effect that it is possible. In addition, it is possible to increase the degree of freedom of device arrangement, and it is also possible to simplify the wiring connecting each device.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram illustrating an overall configuration of an elevator control device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. It is explanatory drawing which shows the internal structure of the speed control apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is explanatory drawing which shows the internal structure of the torque distribution apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention.
  • FIG. 1 to 3 relate to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram showing the overall configuration of the elevator control device
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing the internal configuration of the speed control device
  • 3 is an explanatory diagram showing an internal configuration of the torque distribution device.
  • reference numeral 1 denotes a commercial power source which is a three-phase AC power source for supplying power to the elevator.
  • the three-phase alternating current from the commercial power source 1 is input to the first power conversion device 2A and the second power conversion device 2B, respectively, and in the first power conversion device 2A and the second power conversion device 2B, respectively.
  • the voltage and frequency are respectively converted, that is, output as variable voltage and variable frequency AC power, respectively.
  • the AC power output from the first power converter 2A is supplied to the first AC motor 3A, and the AC power output from the second power converter 2B is supplied to the second AC motor 3B.
  • the first AC motor 3A and the second AC motor 3B are double three-phase AC motors, and drive the operation of the elevator.
  • the first power conversion device 2A and the first AC motor 3A constitute a first drive system A that is one drive system of the elevator, and the second power conversion device 2B and the second AC motor 3B.
  • the second drive system B which is the other drive system of the elevator is configured.
  • a drive sheave 4 is connected to a rotational drive shaft of a double three-phase AC motor constituted by the first AC motor 3A and the second AC motor 3B, and a main rope 5 is wound around the drive sheave 4. It has been.
  • One end of the main rope 5 is connected to a car 6 that can be raised and lowered in a hoistway (not shown), and the other end of the main rope 5 is opposite to the car 6 in the hoistway.
  • a counterweight 7 that moves up and down is connected.
  • the AC motor (the first AC motor 3A and the second AC motor 3B) is provided with a position detector 8 that detects the rotational position of the rotary drive and outputs it as a position signal. Is provided with a load detector 9 for detecting the load in the car 6 and outputting it as a load signal WL.
  • the speed command generator 11 provided in the first drive control device 10A generates a speed command ⁇ r * for controlling the traveling speed of the elevator, and the speed detector 12 receives a position signal from the position detector 8. Based on this, the traveling speed of the elevator is calculated and output as a speed signal ⁇ r.
  • the speed control device 13 provided in the first drive control device 10A includes the speed command ⁇ r * from the speed command generation device 11, the speed signal ⁇ r from the speed detection device 12, and the load signal WL from the load detector 9. Based on this, torque current commands i ⁇ 1 *, i ⁇ 2 *, i ⁇ 3 * and i ⁇ 4 * necessary for controlling the first drive system A and the second drive system B are generated.
  • the torque current commands i ⁇ 1 *, i ⁇ 2 *, i ⁇ 3 * and i ⁇ 4 * output from the speed control device 13 are input to the torque distribution device 14 provided in the first drive control device 10A.
  • the torque distribution device 14 outputs distributed torque current commands iA * and iB * based on the torque current commands i ⁇ 1 *, i ⁇ 2 *, i ⁇ 3 * and i ⁇ 4 *.
  • iA * is a distributed torque current command to the first drive system A composed of the first power converter 2A and the first AC motor 3A
  • iB * is the second power converter 2B and the second AC. This is a distributed torque current command to the second drive system B composed of the electric motor 3B.
  • the first phase detection device 16A provided in the first drive control device 10A detects the rotational phase of the first AC motor 3A based on the position detection signal from the position detector 8 and outputs the phase signal ⁇ A. To do.
  • the distributed torque current command iA * which is one distributed torque current command output from the torque distribution device 14, is input to the first current control device 17A included in the first drive control device 10A.
  • the first current control device 17A is based on the distribution torque current command iA * from the torque distribution device 14, the iA from the first current detector 15A, and the phase signal ⁇ A from the first phase detection device 16A.
  • the voltage command VA * for the first AC motor 3A is calculated and output.
  • the voltage command VA * output from the first current control device 17A is input to the first PWM device 18A included in the first drive control device 10A, and the first PWM device 18A receives the voltage command VA *. Based on this, the PWM signal PA is output.
  • PWM is an abbreviation for Pulse Width Modulation (pulse width modulation).
  • the PWM signal PA is input to a first gate amplifying device 19A included in the first drive control device 10A, and the first gate amplifying device 19A generates a gate pulse PGA based on the PWM signal PA. Then, the gate pulse PGA output from the first gate amplifier 19A is input to the first power converter 2A, and the power supplied to the first AC motor 3A is controlled to control the first. The driving of one AC motor 3A is controlled.
  • the distributed torque current command iB * which is the other distributed torque current command output from the torque distribution device 14 included in the first drive control device 10A, is transmitted via the first communication device 20A included in the first drive control device 10A. And transmitted to the second drive control device 10B related to the control of the second drive system B.
  • the second drive control device 10B includes a second communication device 20B, and is transmitted from the first communication device 20A included in the first drive control device 10A via the second communication device 20B. Distribution torque current command iB * from torque distribution device 14 is received.
  • the amount of current supplied from the second power converter 2B to the second AC motor 3B is detected and output as a current signal iB.
  • a second current detector 15B is provided.
  • the second phase detection device 16B included in the second drive control device 10B detects the rotational phase of the second AC motor 3B based on the position detection signal from the position detector 8 and outputs the phase signal ⁇ B. To do.
  • the distributed torque current command iB * received via the second communication device 20B is input to the second current control device 17B included in the second drive control device 10B.
  • This second current control device 17B is based on the distributed torque current command iB *, the iB from the second current detector 15B, and the phase signal ⁇ B from the second phase detector 16B.
  • the voltage command VB * for is calculated and output.
  • the voltage command VB * output from the second current control device 17B is input to the second PWM device 18B included in the second drive control device 10B, and the second PWM device 18B receives the voltage command VB *. Based on this, the PWM signal PB is output.
  • the PWM signal PB is input to a second gate amplifying device 19B included in the second drive control device 10B, and the second gate amplifying device 19B generates a gate pulse PGB based on the PWM signal PB.
  • the gate pulse PGB output from the second gate amplifier 19B is input to the second power converter 2B, and the power supplied to the second AC motor 3B is controlled to control the first. The driving of the second AC motor 3B is controlled.
  • the speed control device 13 included in the first drive control device 10A is as follows: the speed command ⁇ r * from the speed command generation device 11, the speed signal ⁇ r from the speed detection device 12, and the load detector 9 Torque current commands i ⁇ 1 *, i ⁇ 2 *, i ⁇ 3 * and i ⁇ 4 * are calculated based on the load signal WL from (FIG. 2).
  • the speed control device 13 employs a so-called model reference control configuration, and calculates a model torque command value ⁇ mdl *, an error torque command value ⁇ err *, a vibration suppression torque command value ⁇ damp *, and a load torque command value ⁇ l *. To do.
  • the model torque command value ⁇ mdl * is calculated by multiplying the deviation of the speed command ⁇ r * from a model speed ⁇ mdl * described later by a proportional gain Ksp1. Further, the model speed ⁇ mdl * is calculated by multiplying the model torque command value ⁇ mdl * by an integral gain (1 / JA ⁇ s) including the model inertia JA component to be controlled.
  • the error torque command value ⁇ err * is obtained by multiplying ⁇ err, which is a deviation signal with respect to the speed signal ⁇ r of the model speed ⁇ mdl *, by a proportional gain Ksp2, and by multiplying the deviation signal ⁇ err by an integral gain (Ksi2 / s), It is calculated by adding together.
  • the vibration suppression torque command value ⁇ damp * is calculated by extracting a vibration component from the speed signal ⁇ r and converting it into a suppression signal in the vibration suppression control device 21 provided in the speed control device 13.
  • the load torque command value ⁇ l * is calculated from the load signal WL in the load torque calculation control device 22 provided in the speed control device 13.
  • each model torque command value ⁇ mdl *, error torque command value ⁇ err *, vibration suppression torque command value ⁇ damp *, and load torque command value ⁇ l * is multiplied by a torque constant k ⁇ to obtain each torque command value as a torque current.
  • a torque current command i ⁇ 4 * is calculated from the load torque command value ⁇ l * and output.
  • the torque constant k ⁇ used here is determined by the characteristics of the electric motors (first AC motor 3A and second AC motor 3B).
  • i ⁇ 2 * and i ⁇ 3 * are the actual values of the elevator detected by the speed detection device 12, respectively. That is, it is a torque current command value (complementary torque) that includes information indicating the actual speed of the elevator and that functions as feedback.
  • i ⁇ 1 * and i ⁇ 4 * are calculated without using the speed signal ⁇ r indicating the actual speed of the elevator, that is, the feed does not include information indicating the actual speed of the elevator. This is the torque current command value that works forward.
  • the torque distribution device 14 included in the first drive control device 10A is based on the torque current commands i ⁇ 1 *, i ⁇ 2 *, i ⁇ 3 *, and i ⁇ 4 * from the speed control device 13 as follows.
  • the distributed torque current command iA * to the drive system A and the distributed torque current command iB * to the second drive system B are calculated (FIG. 3).
  • the feedforward current command ifwd * is distributed to the first drive system A and the second drive system B.
  • the torque current command related to the feedforward is distributed to the first drive system A and the second drive system B with a predetermined distribution ratio, and the first The torque current command related to the feedforward distributed to one drive system A is further added with the torque current command related to feedback to calculate the distributed torque current command iA * to the first drive system A, and the second The drive system B is calculated as a distributed torque current command iB * to the second drive system B with the torque current command related to the distributed feedforward.
  • the distributed torque current command iA * to the first drive system A includes a component related to the speed deviation between the speed command ⁇ r * and the speed signal ⁇ r, and the distributed torque to the second drive system B
  • the current command iB * does not include a component related to the speed deviation.
  • the speed command ⁇ r * from the speed command generation device 11 and the speed signal from the speed detection device 12 are used.
  • torque current commands i ⁇ 1 *, i ⁇ 2 *, i ⁇ 3 * and i ⁇ 4 * are generated so as to follow the speed command ⁇ r *.
  • the torque distribution device 14 included in the first drive control device 10A includes a torque current command component (speed deviation component) related to feedback based on the torque current commands i ⁇ 1 *, i ⁇ 2 *, i ⁇ 3 *, and i ⁇ 4 *.
  • the distributed torque current command iA * to the first drive system A and the distributed torque current command iB * to the second drive system B not including the torque current command component (speed deviation component) related to feedback are output.
  • the distributed torque current command iA * to the first drive system A output from the torque distribution device 14 is directly input to the first current control device 17A of the first drive control device 10A, and the torque distribution device 14
  • the distributed torque current command iB * to the second drive system B output from the second drive system B via the first communication device 20A and the second communication device 20B is the second current control device 17B of the second drive control device 10B. Is transmitted to.
  • the distributed torque current command iA * output from the torque distribution device 14 to the first drive system A includes the first current control device 17A, the first PWM device 18A and the first drive device 10A included in the first drive control device 10A.
  • the gate pulse PGA is passed through the gate amplification device 19A, and the power supplied from the first power conversion device 2A to the first AC motor 3A is controlled by the gate pulse PGA, whereby the first AC motor 3A Drive is controlled.
  • the distributed torque current command iB * to the second drive system B transmitted to the second drive control device 10B via the communication device is the second current control device provided in the second drive control device 10B.
  • the second PWM device 18B and the second gate amplifying device 19B become the gate pulse PGB, and the power supplied from the second power converter 2B to the second AC motor 3B is controlled by the gate pulse PGB. As a result, the driving of the second AC motor 3B is controlled.
  • the speed control device and the torque distribution device are provided only in the drive control device constituting a certain drive system, and the torque command from the torque distribution device is transmitted to the drive control device of the other drive system via the communication device. To transmit each.
  • the elevator control device configured as described above is provided in each of two or more drive control devices, an electric motor that is controlled by each of the drive control devices and drives the elevator, and supplies electric power to the electric motor.
  • An elevator controller having a power conversion device to supply, provided in one of the drive control devices, provided in one drive control device, a speed control device that outputs a torque command based on the speed command, A torque distribution device that distributes a torque command to a distributed torque command to each of the drive control devices, and a communication device that transmits the distributed torque command to other drive control devices, provided in the other drive control device
  • the power converter supplies power to the motor in accordance with the distributed torque command transmitted by the communication device, and is provided in each of the drive control devices. Further comprising a gate amplifier which outputs a gate pulse in response to the torque command, the power converter is for supplying power to the motor based on the gate pulse.
  • a multi-drive type elevator comprising two or more drive control devices each having a power conversion device that supplies electric power to the motor, and an electric motor that is controlled by each of these drive control devices to drive the elevator is easy. It is possible to realize a large capacity, to shorten the wiring of the gate signal line connecting the gate amplifier and each power converter, and to improve the noise resistance in the gate signal. System reliability can be improved. In addition, the degree of freedom of device arrangement can be increased, and the wiring connecting the devices can be simplified.
  • the speed control device outputs a torque command based on the speed deviation between the speed command and the speed detected from the rotation speed of the electric motor, and the torque distribution device has a component related to the speed deviation only to one drive control device.
  • the distributed torque command included is distributed, and the distributed torque command not including the component related to the speed deviation is distributed to the other drive control devices. For this reason, the distribution torque command to the other drive control device transmitted via the communication device does not include the component related to the speed deviation, only the component related to the feedforward, and has little variation with respect to time.
  • the present invention includes two or more drive control devices, an electric motor that is controlled by each of these drive control devices to drive an elevator, and a power conversion device that is provided in each of the drive control devices and supplies electric power to the electric motor. It can be used for a multi-drive elevator control device.

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Abstract

　ゲート増幅装置と各電力変換装置との間のゲート信号線を短縮することができ、ゲート信号におけるノイズ耐性を向上することが可能であるマルチドライブ方式のエレベーターの制御装置を提供する。このため、２以上の駆動制御装置と、駆動制御装置のそれぞれに制御されてエレベーターを駆動する電動機と、駆動制御装置のそれぞれに設けられ、電動機に電力を供給する電力変換装置と、を有するエレベーターの制御装置において、駆動制御装置の一に設けられ、速度指令に基づいてトルク指令を出力する速度制御装置と、一の駆動制御装置に設けられ、トルク指令を駆動制御装置それぞれへの分配トルク指令に分配するトルク分配装置と、分配トルク指令を、他の駆動制御装置へと伝送する通信装置と、を備え、他の駆動制御装置に設けられた電力変換装置は、通信装置により伝送された分配トルク指令に応じて電動機に電力を供給する構成とする。

Description

エレベーターの制御装置
　この発明は、エレベーターの制御装置に関するものである。
　一般にエレベーターは、その駆動系として、乗かご駆動用の電動機と、この電動機と対をなす電力変換器及びこの動力変換器の制御装置と、で構成されている１組の駆動系を有している。そして、この場合、電動機に必要とされる容量は主にエレベーターの速度と乗りかごの積載量とから決定され、速度が高くなるほど、また、積載量が大きくなるほど、電動機に必要とされる容量が大きくなる。
　従って、いわゆる高速又は超高速エレベーターと呼ばれるエレベーターに対応する駆動装置には、大容量の電動機及びこの電動機と対をなす大容量の電力変換器から構成された駆動系が必要になる。
　しかし、電力変換器に使用されるトランジスタ・コンバータやトランジスタ・インバータ等には、素子として処理可能な最大容量が予め決められており、電力変換器の容量にはこの素子の容量からくる制約がある。
　そこで、複数の小容量の電動機と、これらの電動機とそれぞれ対をなす複数の小容量の電力変換器とを備えた、いわゆるマルチドライブ方式といわれる駆動制御方式が考えられている。
　従来におけるマルチドライブ方式を用いたエレベーターの制御装置においては、複数の電力変換器と、これらによってそれぞれ給電される複数の電動機と、要求トルクに基づき複数の電力変換器間の出力分担を決定する複数の関数からなるトルク分配部と、を設け、運転モードに応じて関数を選択してその関数に従って電流指令等を演算して出力し、これらの電流指令等を入力としてＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）装置及びゲート増幅器を経て出力されたゲート信号を各電力変換器へと伝送するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
日本特開平０５－０３８１８２号公報
　しかしながら、特許文献１に示された従来におけるエレベーターの制御装置においては、各電力変換装置へのトルク分配を行った後に、トルク分配結果に応じた指令信号に基づきＰＷＭ装置及びゲート増幅装置においてゲート信号を発生させ、ゲート増幅装置からゲート信号をそれぞれの電力変換装置へと伝送するものである。
　従って、ゲート信号伝送先の電力変換装置が複数存在するため、ゲート増幅装置と各電力変換装置とを接続するゲート信号線の配線が非常に長くなってしまい、このゲート信号におけるノイズ耐性が減少してしまうおそれがあるという課題がある。
　すなわち、ノイズの影響により適切な駆動信号（ゲート信号）を電力変換装置へと伝達することができずに、例えばインバータの誤動作等によりエレベーターの運行に悪影響及ぼしてしまうおそれがあるという課題がある。
　また、ゲート信号線をなるべく短くするために１つの制御盤内に複数の電力変換装置を収納しようとした場合、構成機器が巨大化してしまい機器配置の自由度が損なわれてしまうという課題や、制御盤内の配線が煩雑になってしまうという課題がある。
　この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、ゲート増幅装置と各電力変換装置とを接続するゲート信号線の配線を短縮することができ、ゲート信号におけるノイズ耐性を向上することが可能であるマルチドライブ方式のエレベーターの制御装置を得るものである。
　また、第２の目的は、機器配置の自由度を高くすることが可能であるとともに、各機器を接続する配線を簡潔なものにすることができるマルチドライブ方式のエレベーターの制御装置を得るものである。
　この発明に係るエレベーターの制御装置においては、２以上の駆動制御装置と、前記駆動制御装置のそれぞれに制御されてエレベーターを駆動する電動機と、前記駆動制御装置のそれぞれに設けられ、前記電動機に電力を供給する電力変換装置と、を有するエレベーターの制御装置であって、前記駆動制御装置の一に設けられ、速度指令に基づいてトルク指令を出力する速度制御装置と、前記一の前記駆動制御装置に設けられ、前記トルク指令を前記駆動制御装置それぞれへの分配トルク指令に分配するトルク分配装置と、前記分配トルク指令を、他の前記駆動制御装置へと伝送する通信装置と、を備え、前記他の前記駆動制御装置に設けられた前記電力変換装置は、前記通信装置により伝送された前記分配トルク指令に応じて前記電動機に電力を供給する構成とする。
　この発明に係るエレベーターの制御装置においては、マルチドライブ方式であって、ゲート増幅装置と各電力変換装置とを接続するゲート信号線の配線を短縮することができ、ゲート信号におけるノイズ耐性を向上することが可能であるという効果を奏する。
　また、機器配置の自由度を高くすることが可能であるとともに、各機器を接続する配線を簡潔なものにすることができるという効果も併せ奏する。
この発明の実施の形態１に係るエレベーターの制御装置の全体構成を示すシステム構成図である。 この発明の実施の形態１に係る速度制御装置の内部構成を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係るトルク分配装置の内部構成を示す説明図である。
　この発明を添付の図面に従い説明する。各図を通じて同符号は同一部分又は相当部分を示しており、その重複説明は適宜に簡略化又は省略する。
実施の形態１．
　図１から図３は、この発明の実施の形態１に係るもので、図１はエレベーターの制御装置の全体構成を示すシステム構成図、図２は速度制御装置の内部構成を示す説明図、図３はトルク分配装置の内部構成を示す説明図である。
　図において１は当該エレベーターに電力を供給する三相交流電源である商用電源である。商用電源１からの三相交流は、第１の電力変換装置２Ａ及び第２の電力変換装置２Ｂへとそれぞれ入力されて、これらの第１の電力変換装置２Ａ及び第２の電力変換装置２Ｂにおいて、それぞれ電圧、周波数が変換されすなわち可変電圧、可変周波数の交流電力としてそれぞれ出力される。
　第１の電力変換装置２Ａから出力された交流電力は第１の交流電動機３Ａへと、第２の電力変換装置２Ｂから出力された交流電力は第２の交流電動機３Ｂへと、それぞれ給電される。これらの第１の交流電動機３Ａ及び第２の交流電動機３Ｂは二重三相交流電動機であり、当該エレベーターの運転を駆動するものである。
　そして、第１の電力変換装置２Ａ及び第１の交流電動機３Ａにより当該エレベーターの一方の駆動系である第１の駆動系Ａが構成され、第２の電力変換装置２Ｂ及び第２の交流電動機３Ｂにより当該エレベーターの他方の駆動系である第２の駆動系Ｂが構成されている。
　第１の交流電動機３Ａ及び第２の交流電動機３Ｂにより構成される二重三相交流電動機の回転駆動軸には駆動シーブ４が連結されており、この駆動シーブ４には主ロープ５が巻き掛けられている。
　この主ロープ５の一端には、図示しない昇降路内に昇降自在に配設された乗りかご６が接続されており、主ロープ５の他端には、昇降路内において乗りかご６と逆方向に昇降する釣合い重り７が接続されている。
　また、交流電動機（第１の交流電動機３Ａ及び第２の交流電動機３Ｂ）にはこの回転駆動機の回転位置を検出し位置信号として出力する位置検出器８が設けられており、乗りかご６にはこの乗りかご６内の荷重を検出し荷重信号ＷＬとして出力する荷重検出器９が設けられている。
　以下、まず、第１の駆動系Ａの制御に係る第１の駆動制御装置１０Ａについて説明する。
　この第１の駆動制御装置１０Ａが備える速度指令発生装置１１は当該エレベーターの走行速度を制御するための速度指令ωｒ＊を発生するものであり、速度検出装置１２は位置検出器８からの位置信号に基づいて当該エレベーターの走行速度を演算して速度信号ωｒとして出力するものである。
　そして、この第１の駆動制御装置１０Ａが備える速度制御装置１３は、速度指令発生装置１１からの速度指令ωｒ＊、速度検出装置１２からの速度信号ωｒ及び荷重検出器９からの荷重信号ＷＬに基づいて、第１の駆動系Ａ及び第２の駆動系Ｂを制御するために必要なトルク電流指令ｉτ１＊、ｉτ２＊、ｉτ３＊及びｉτ４＊を発生する。
　速度制御装置１３から出力されたトルク電流指令ｉτ１＊、ｉτ２＊、ｉτ３＊及びｉτ４＊は、第１の駆動制御装置１０Ａが備えるトルク分配装置１４へと入力される。
　このトルク分配装置１４は、トルク電流指令ｉτ１＊、ｉτ２＊、ｉτ３＊及びｉτ４＊に基づいて、分配トルク電流指令ｉＡ＊及びｉＢ＊を出力する。
　ここで、ｉＡ＊は第１の電力変換装置２Ａ及び第１の交流電動機３Ａからなる第１の駆動系Ａへの分配トルク電流指令、ｉＢ＊は第２の電力変換装置２Ｂ及び第２の交流電動機３Ｂからなる第２の駆動系Ｂへの分配トルク電流指令である。
　第１の電力変換装置２Ａと第１の交流電動機３Ａとの間には、第１の電力変換装置２Ａから第１の交流電動機３Ａへと供給される電流量を検出し電流信号ｉＡとして出力する第１の電流検出器１５Ａが設けられている。
　また、第１の駆動制御装置１０Ａが備える第１の位相検出装置１６Ａは、位置検出器８からの位置検出信号に基づいて、第１の交流電動機３Ａの回転位相を検出し位相信号θＡを出力する。
　トルク分配装置１４から出力された一方の分配トルク電流指令である分配トルク電流指令ｉＡ＊は、第１の駆動制御装置１０Ａが備える第１の電流制御装置１７Ａへと入力される。
　この第１の電流制御装置１７Ａは、トルク分配装置１４からの分配トルク電流指令ｉＡ＊、第１の電流検出器１５ＡからのｉＡ及び第１の位相検出装置１６Ａからの位相信号θＡに基づいて、第１の交流電動機３Ａに対する電圧指令ＶＡ＊を算出して出力する。
　第１の電流制御装置１７Ａから出力された電圧指令ＶＡ＊は、第１の駆動制御装置１０Ａが備える第１のＰＷＭ装置１８Ａへと入力され、この第１のＰＷＭ装置１８Ａは電圧指令ＶＡ＊に基づいてＰＷＭ信号ＰＡを出力する。なお、ＰＷＭとは、Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（パルス幅変調）の略である。
　このＰＷＭ信号ＰＡは第１の駆動制御装置１０Ａが備える第１のゲート増幅装置１９Ａへと入力され、この第１のゲート増幅装置１９ＡはＰＷＭ信号ＰＡに基づいてゲートパルスＰＧＡを発生する。
　そして、この第１のゲート増幅装置１９Ａから出力されるゲートパルスＰＧＡが第１の電力変換装置２Ａへと入力されて、第１の交流電動機３Ａへと供給される電力が制御されることにより第１の交流電動機３Ａの駆動が制御される。
　第１の駆動制御装置１０Ａが備えるトルク分配装置１４から出力された他方の分配トルク電流指令である分配トルク電流指令ｉＢ＊は、第１の駆動制御装置１０Ａが備える第１の通信装置２０Ａを介して、第２の駆動系Ｂの制御に係る第２の駆動制御装置１０Ｂへと伝送される。
　この第２の駆動制御装置１０Ｂは第２の通信装置２０Ｂを備えており、この第２の通信装置２０Ｂを介して、第１の駆動制御装置１０Ａが備える第１の通信装置２０Ａから送信されたトルク分配装置１４からの分配トルク電流指令ｉＢ＊を受け取る。
　第２の電力変換装置２Ｂと第２の交流電動機３Ｂとの間には、第２の電力変換装置２Ｂから第２の交流電動機３Ｂへと供給される電流量を検出し電流信号ｉＢとして出力する第２の電流検出器１５Ｂが設けられている。
　また、第２の駆動制御装置１０Ｂが備える第２の位相検出装置１６Ｂは、位置検出器８からの位置検出信号に基づいて、第２の交流電動機３Ｂの回転位相を検出し位相信号θＢを出力する。
　そして、第２の通信装置２０Ｂを介して受信した分配トルク電流指令ｉＢ＊は、第２の駆動制御装置１０Ｂが備える第２の電流制御装置１７Ｂへと入力される。
　この第２の電流制御装置１７Ｂは、分配トルク電流指令ｉＢ＊、第２の電流検出器１５ＢからのｉＢ及び第２の位相検出装置１６Ｂからの位相信号θＢに基づいて、第２の交流電動機３Ｂに対する電圧指令ＶＢ＊を算出して出力する。
　第２の電流制御装置１７Ｂから出力された電圧指令ＶＢ＊は、第２の駆動制御装置１０Ｂが備える第２のＰＷＭ装置１８Ｂへと入力され、この第２のＰＷＭ装置１８Ｂは電圧指令ＶＢ＊に基づいてＰＷＭ信号ＰＢを出力する。
　このＰＷＭ信号ＰＢは第２の駆動制御装置１０Ｂが備える第２のゲート増幅装置１９Ｂへと入力され、この第２のゲート増幅装置１９ＢはＰＷＭ信号ＰＢに基づいてゲートパルスＰＧＢを発生する。
　そして、この第２のゲート増幅装置１９Ｂから出力されるゲートパルスＰＧＢが第２の電力変換装置２Ｂへと入力されて、第２の交流電動機３Ｂへと供給される電力が制御されることにより第２の交流電動機３Ｂの駆動が制御される。
　第１の駆動制御装置１０Ａが備える速度制御装置１３は、より詳しくは次のようにして、速度指令発生装置１１からの速度指令ωｒ＊、速度検出装置１２からの速度信号ωｒ及び荷重検出器９からの荷重信号ＷＬに基づいて、トルク電流指令ｉτ１＊、ｉτ２＊、ｉτ３＊及びｉτ４＊を算出する（図２）。
　この速度制御装置１３は、いわゆるモデル規範制御の構成を採っており、モデルトルク指令値τｍｄｌ＊、エラートルク指令値τｅｒｒ＊、振動抑制トルク指令値τｄａｍｐ＊、及び、負荷トルク指令値τｌ＊を算出する。
　まず、モデルトルク指令値τｍｄｌ＊は、速度指令ωｒ＊の後述するモデル速度ωｍｄｌ＊に対する偏差に比例ゲインＫｓｐ１を乗じることにより算出される。また、このモデルトルク指令値τｍｄｌ＊に当該制御対象のモデルイナーシャＪＡ成分を含む積分ゲイン（１／ＪＡ・ｓ）を乗じることによりモデル速度ωｍｄｌ＊が算出される。
　エラートルク指令値τｅｒｒ＊は、モデル速度ωｍｄｌ＊の速度信号ωｒに対する偏差信号であるωｅｒｒに比例ゲインＫｓｐ２を乗じたものと、この偏差信号ωｅｒｒに積分ゲイン（Ｋｓｉ２／ｓ）を乗じたものと、を加え合わせることにより算出される。
　振動抑制トルク指令値τｄａｍｐ＊は、速度制御装置１３が備える振動抑制制御装置２１において速度信号ωｒから振動成分を抽出して抑制信号に変換することにより算出される。
　また、負荷トルク指令値τｌ＊は、速度制御装置１３が備える負荷トルク演算制御装置２２において荷重信号ＷＬから算出される。
　そして、これらのモデルトルク指令値τｍｄｌ＊、エラートルク指令値τｅｒｒ＊、振動抑制トルク指令値τｄａｍｐ＊及び負荷トルク指令値τｌ＊のそれぞれに、トルク定数ｋτを乗じることにより各トルク指令値をトルク電流指令値へと変換し、モデルトルク指令値τｍｄｌ＊からトルク電流指令ｉτ１＊を、エラートルク指令値τｅｒｒ＊からトルク電流指令ｉτ２＊を、振動抑制トルク指令値τｄａｍｐ＊からトルク電流指令ｉτ３＊を、負荷トルク指令値τｌ＊からトルク電流指令ｉτ４＊を、それぞれ算出し出力する。
　なお、ここで用いたトルク定数ｋτは、電動機（第１の交流電動機３Ａ及び第２の交流電動機３Ｂ）の特性により決定される。
　このようにして速度制御装置１３により算出された各トルク電流指令値ｉτ１＊、ｉτ２＊、ｉτ３＊及びｉτ４＊においては、ｉτ２＊及びｉτ３＊は、速度検出装置１２により検出された当該エレベーターの実際の速度を示す速度信号ωｒから算出されたものであり、すなわち、当該エレベーターの実際の速度を示す情報を含みフィードバックの働きをするトルク電流指令値（補完トルク）である。
　そして、これに対し、ｉτ１＊及びｉτ４＊は、当該エレベーターの実際の速度を示す速度信号ωｒを用いることなく算出されたものであり、すなわち、当該エレベーターの実際の速度を示す情報を含まないフィードフォワードの働きをするトルク電流指令値である。
　第１の駆動制御装置１０Ａが備えるトルク分配装置１４は、より詳しくは次のようにして、速度制御装置１３からのトルク電流指令ｉτ１＊、ｉτ２＊、ｉτ３＊及びｉτ４＊に基づいて、第１の駆動系Ａへの分配トルク電流指令ｉＡ＊及び第２の駆動系Ｂへの分配トルク電流指令ｉＢ＊を算出する（図３）。
　まず、前述したようにフィードフォワードの働きをするトルク電流指令値であるｉτ１＊とｉτ４＊との和を求め、フィードフォワード電流指令ｉｆｗｄ＊を算出する。すなわち、フィードフォワード電流指令ｉｆｗｄ＊は次の式により算出される。
　ｉｆｗｄ＊　＝　ｉτ１＊　＋　ｉτ４＊
　次に、このフィードフォワード電流指令ｉｆｗｄ＊を、第１の駆動系Ａと第２の駆動系Ｂとに分配する。この際の分配比は、第１の駆動系Ａについて０＜ｋ１≦１を満たす所定の割合ｋ１に対して、第２の駆動系Ｂについて割合（１－ｋ１）となるようにされる。
　すなわち、第１の駆動系Ａへと出力するフィードフォワード電流指令ｉｆｗｄＡ＊及び第２の駆動系Ｂへと出力するフィードフォワード電流指令ｉｆｗｄＢ＊は、次の式により算出される。
　ｉｆｗｄＡ＊　＝　ｋ１　×　ｉｆｗｄ＊
　ｉｆｗｄＢ＊　＝　（１－ｋ１）　×　ｉｆｗｄ＊
　また、ここで、前述したように、ｉｆｗｄＡ＊とｉｆｗｄＢ＊との間には次の関係がある。この分配比に係るｋ１は、ある所定の定数に固定してもよいし、次の範囲内において当該エレベーターの運転状況により適宜に変化させるようにしてもよい。
　ｉｆｗｄＡ＊　：　ｉｆｗｄＢ＊　＝　ｋ１　：　（１－ｋ１）
　０　＜　ｋ１　≦　１
　そして、トルク分配装置１４が備えられている第１の駆動系Ａへの分配トルク電流指令ｉＡ＊は、この第１の駆動系Ａへと分配されたフィードフォワード電流指令ｉｆｗｄＡ＊に、前述したようにフィードバックの働きをするトルク電流指令値であるｉτ２＊及びｉτ３＊を加えることにより算出される。
　また、第２の駆動系Ｂへの分配トルク電流指令ｉＢ＊は、この第２の駆動系Ｂへと分配されたフィードフォワード電流指令ｉｆｗｄＢ＊となる。
　すなわち、第１の駆動系Ａへと出力する分配トルク電流指令ｉＡ＊及び第２の駆動系Ｂへと出力する分配トルク電流指令ｉＢ＊は、次の式により算出される。
　ｉＡ＊　＝　ｉｆｗｄＡ＊　＋　ｉτ２＊　＋　ｉτ３＊
　ｉＢ＊　＝　ｉｆｗｄＢ＊
　こうして、第１の駆動制御装置１０Ａが備えるトルク分配装置１４において、フィードフォワードに係るトルク電流指令を所定の分配比でもって第１の駆動系Ａと第２の駆動系Ｂとに分配し、第１の駆動系Ａへと分配されたフィードフォワードに係るトルク電流指令にはさらにフィードバックに係るトルク電流指令を加えることにより第１の駆動系Ａへの分配トルク電流指令ｉＡ＊を算出し、第２の駆動系Ｂについては分配されたフィードフォワードに係るトルク電流指令をもって第２の駆動系Ｂへの分配トルク電流指令ｉＢ＊として算出する。
　従って、第１の駆動系Ａへの分配トルク電流指令ｉＡ＊には、速度指令ωｒ＊と速度信号ωｒとの速度偏差に係る成分が含まれており、第２の駆動系Ｂへの分配トルク電流指令ｉＢ＊には、速度偏差に係る成分は含まれていない。
　このように構成されたエレベーターの制御装置においては、まず、第１の駆動制御装置１０Ａが備える速度制御装置１３において、速度指令発生装置１１からの速度指令ωｒ＊、速度検出装置１２からの速度信号ωｒ及び荷重検出器９からの荷重信号ＷＬに基づいて、速度指令ωｒ＊に追従するように制御すべくトルク電流指令ｉτ１＊、ｉτ２＊、ｉτ３＊及びｉτ４＊を発生する。
　次に、第１の駆動制御装置１０Ａが備えるトルク分配装置１４において、トルク電流指令ｉτ１＊、ｉτ２＊、ｉτ３＊及びｉτ４＊に基づいて、フィードバックに係るトルク電流指令成分（速度偏差成分）を含む第１の駆動系Ａへの分配トルク電流指令ｉＡ＊及びフィードバックに係るトルク電流指令成分（速度偏差成分）を含まない第２の駆動系Ｂへの分配トルク電流指令ｉＢ＊を出力する。
　そして、トルク分配装置１４から出力された第１の駆動系Ａへの分配トルク電流指令ｉＡ＊は直接第１の駆動制御装置１０Ａの第１の電流制御装置１７Ａへと入力され、トルク分配装置１４から出力された第２の駆動系Ｂへの分配トルク電流指令ｉＢ＊は第１の通信装置２０Ａ及び第２の通信装置２０Ｂを介して第２の駆動制御装置１０Ｂの第２の電流制御装置１７Ｂへと伝送される。
　トルク分配装置１４から出力された第１の駆動系Ａへの分配トルク電流指令ｉＡ＊は、第１の駆動制御装置１０Ａが備える第１の電流制御装置１７Ａ、第１のＰＷＭ装置１８Ａ及び第１のゲート増幅装置１９Ａを経てゲートパルスＰＧＡとなり、このゲートパルスＰＧＡにより第１の電力変換装置２Ａから第１の交流電動機３Ａへと供給される電力が制御されることにより第１の交流電動機３Ａの駆動が制御される。
　また、通信装置を介して第２の駆動制御装置１０Ｂへと伝送された第２の駆動系Ｂへの分配トルク電流指令ｉＢ＊は、第２の駆動制御装置１０Ｂが備える第２の電流制御装置１７Ｂ、第２のＰＷＭ装置１８Ｂ及び第２のゲート増幅装置１９Ｂを経てゲートパルスＰＧＢとなり、このゲートパルスＰＧＢにより第２の電力変換装置２Ｂから第２の交流電動機３Ｂへと供給される電力が制御されることにより第２の交流電動機３Ｂの駆動が制御される。
　なお、ここでは、駆動系が２組である場合について説明したが、駆動系が２以上の場合において同様にして構成することができる。この場合においては、ある１つの駆動系を構成する駆動制御装置にのみ速度制御装置及びトルク分配装置を設け、他の駆動系の駆動制御装置にはトルク分配装置からのトルク指令を通信装置を介してそれぞれ伝送するようにする。
　以上のように構成されたエレベーターの制御装置は、２以上の駆動制御装置と、駆動制御装置のそれぞれに制御されてエレベーターを駆動する電動機と、駆動制御装置のそれぞれに設けられ、電動機に電力を供給する電力変換装置と、を有するエレベーターの制御装置であって、駆動制御装置の一に設けられ、速度指令に基づいてトルク指令を出力する速度制御装置と、一の駆動制御装置に設けられ、トルク指令を駆動制御装置それぞれへの分配トルク指令に分配するトルク分配装置と、分配トルク指令を、他の駆動制御装置へと伝送する通信装置と、を備え、他の駆動制御装置に設けられた電力変換装置は、通信装置により伝送された分配トルク指令に応じて電動機に電力を供給するものであり、駆動制御装置のそれぞれに設けられ、分配トルク指令に応じてゲートパルスを出力するゲート増幅装置をさらに備え、電力変換装置は、ゲートパルスに基づいて電動機に電力を供給するものである。
　このため、それぞれが電動機に電力を供給する電力変換装置を有する２以上の駆動制御装置と、これらの駆動制御装置それぞれに制御されてエレベーターを駆動する電動機と、からなるマルチドライブ方式のエレベーターを容易に構成でき、大容量化が実現できるとともに、ゲート増幅装置と各電力変換装置とを接続するゲート信号線の配線を短縮することができ、ゲート信号におけるノイズ耐性を向上することが可能であって、システム信頼性を向上させることができる。
　また、機器配置の自由度を高くすることが可能であるとともに、各機器を接続する配線を簡潔なものにすることができる。
　そして、速度制御装置は、速度指令と電動機の回転速度から検出される速度との速度偏差に基づいてトルク指令を出力し、トルク分配装置は、一の駆動制御装置へのみ速度偏差に係る成分が含まれる分配トルク指令を分配し、他の駆動制御装置へは速度偏差に係る成分が含まれない分配トルク指令を分配するものである。
　このため、通信装置を介して伝送する他の駆動制御装置への分配トルク指令には、速度偏差に係る成分が含まれず、フィードフォワードに係る成分のみであって、時間に対する変動分が少ない。
　一般に、通信周期より短い時間間隔で変動するトルク指令を通信により伝送することは困難であるため、通信によるトルク指令の伝送に漏れや遅れ等が生じてしまうおそれがある。そして、例えば、微速運転時に各駆動系へと伝送されるトルク指令に通信に起因するズレや遅れが生じると、トルク供給時に相互干渉（トルク干渉）が発生して、乗り心地が悪化してしまう等のおそれがある。
　これに対し、本願に係るエレベーターの制御装置においては、通信装置を介して伝送する他の駆動制御装置への分配トルク指令には速度偏差に係る成分が含まれないため、通信で送信する信号成分の時間変動を緩和することができ、通信によるトルク指令の伝送遅れ等が発生しにくくトルク干渉等の発生を抑制して乗り心地の悪化を防止することが可能である。
　この発明は、２以上の駆動制御装置と、これらの駆動制御装のそれぞれに制御されてエレベーターを駆動する電動機と、駆動制御装置のそれぞれに設けられ電動機に電力を供給する電力変換装置と、を有するマルチドライブ方式のエレベーターの制御装置に利用できる。
　　１　　商用電源
　　２Ａ　第１の電力変換装置
　　２Ｂ　第２の電力変換装置
　　３Ａ　第１の交流電動機
　　３Ｂ　第２の交流電動機
　　４　　駆動シーブ
　　５　　主ロープ
　　６　　乗りかご
　　７　　釣合い重り
　　８　　位置検出器
　　９　　荷重検出器
　１０Ａ　第１の駆動制御装置
　１０Ｂ　第２の駆動制御装置
　１１　　速度指令発生装置
　１２　　速度検出装置
　１３　　速度制御装置
　１４　　トルク分配装置
　１５Ａ　第１の電流検出器
　１５Ｂ　第２の電流検出器
　１６Ａ　第１の位相検出装置
　１６Ｂ　第２の位相検出装置
　１７Ａ　第１の電流制御装置
　１７Ｂ　第２の電流制御装置
　１８Ａ　第１のＰＷＭ装置
　１８Ｂ　第２のＰＷＭ装置
　１９Ａ　第１のゲート増幅装置
　１９Ｂ　第２のゲート増幅装置
　２０Ａ　第１の通信装置
　２０Ｂ　第２の通信装置
　２１　　振動抑制制御装置
　２２　　負荷トルク演算制御装置

Claims (3)

  1. 　２以上の駆動制御装置と、
    　前記駆動制御装置のそれぞれに制御されてエレベーターを駆動する電動機と、
    　前記駆動制御装置のそれぞれに設けられ、前記電動機に電力を供給する電力変換装置と、を有するエレベーターの制御装置であって、
    　前記駆動制御装置の一に設けられ、速度指令に基づいてトルク指令を出力する速度制御装置と、
    　前記一の前記駆動制御装置に設けられ、前記トルク指令を前記駆動制御装置それぞれへの分配トルク指令に分配するトルク分配装置と、
    　前記分配トルク指令を、他の前記駆動制御装置へと伝送する通信装置と、を備え、
    　前記他の前記駆動制御装置に設けられた前記電力変換装置は、前記通信装置により伝送された前記分配トルク指令に応じて前記電動機に電力を供給することを特徴とするエレベーターの制御装置。
  2. 　前記駆動制御装置のそれぞれに設けられ、前記分配トルク指令に応じてゲートパルスを出力するゲート増幅装置をさらに備え、
    　前記電力変換装置は、前記ゲートパルスに基づいて前記電動機に電力を供給することを特徴とする請求項１に記載のエレベーターの制御装置。
  3. 　前記速度制御装置は、前記速度指令と前記電動機の回転速度から検出される速度との速度偏差に基づいて前記トルク指令を出力し、
    　前記トルク分配装置は、前記一の前記駆動制御装置へのみ前記速度偏差に係る成分が含まれる前記分配トルク指令を分配し、前記他の前記駆動制御装置へは前記速度偏差に係る成分が含まれない前記分配トルク指令を分配することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のエレベーターの制御装置。
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