WO2014034461A1 - エレベータの制御装置およびエレベータの制御方法 - Google Patents

エレベータの制御装置およびエレベータの制御方法 Download PDF

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WO2014034461A1
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time
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Inventor
酒井　雅也
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三菱電機株式会社
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    • 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
    • B66B1/308—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 with AC powered elevator drive

Definitions

  • the present invention relates to an elevator control device and an elevator control method capable of stably reducing start-up shock and car rollback at the start of elevator travel.
  • a car and a counterweight are suspended in a vine shape via a drive sheave.
  • a rope-type elevator car When such a rope-type elevator car is stationary, it is held stationary by a brake, and at the start of running (starting up), the brake is released and the drive sheave is rotated by an electric motor to raise and lower the car. .
  • an unbalanced load amount equivalent to the weight difference from the car and the counterweight is transmitted to the motor as the brake is released. Therefore, if the brake is released while the torque of the motor is zero, a start shock or a rollback of the car may occur due to a delay in control response.
  • a start control method is generally used in which the load of the car is detected, a torque that cancels the unbalanced load is generated by the electric motor, and then the brake is released. ing.
  • the brake coil current is controlled to gradually reduce the braking torque of the brake, and further, the speed detector detects the movement of the car.
  • a control apparatus which adds the offset amount based on the motion of the detected cage with respect to the torque current command value of an electric motor (for example, refer patent document 3).
  • the unbalance load is large or the unbalance load is small, even if the control response is sufficiently high to reduce the start shock, the speed of the car will be zero after start.
  • the change in pulse was small, so the command value was likely to become unstable.
  • the case where the unbalanced load is large here means that the car is loaded almost empty or is full.
  • the case where the unbalanced load is small means that the loaded car is balanced. It means a state close to the weight of the weight.
  • the present invention has been made in order to solve the above-described problems.
  • the response speed of the control response at startup is sufficiently high regardless of the magnitude of the unbalanced load amount and the oscillation of the torque current command value.
  • An elevator control apparatus is an elevator control apparatus that moves an elevator car up and down by controlling an elevator drive unit having an electric motor and a brake that brakes / releases the rotation of the electric motor. In the start-up period from the first time corresponding to the time when the brake is released through the second time to the third time, the first shock and the rollback caused by releasing the brake are reduced.
  • the second torque current command value is generated and the second torque current command And an offset current corresponding to the unbalanced load amount based on the first torque current command value during the period from the second time to the third time.
  • a car load estimating unit that calculates a command value is further provided, and the second control system is configured to control a torque period command value generated by itself from a start period control by the first control system to a steady period by the second control system.
  • the elevator drive unit is controlled by generating a second torque current command value as a value obtained by adding the offset current command value calculated by the car load estimation unit as an initial value. .
  • the elevator control method is an elevator control method for moving an elevator car up and down by controlling an elevator drive unit having an electric motor and a brake for braking and releasing the rotation of the electric motor.
  • the start shock and the rollback caused by releasing the brake are reduced.
  • the first control step of generating the first torque current command value and controlling the elevator driving unit based on the first torque current command value and in the steady period after the third time has elapsed, the start shock and As control during steady operation without considering reduction of rollback, a second torque current command value is generated, and the second torque current command value is generated.
  • a second control step for controlling the elevator drive unit based on the current command value, and in the period from the second time to the third time, the unbalanced load amount is determined based on the first torque current command value.
  • the car load estimation step for calculating the corresponding offset current command value is further provided, and the start executed in the first control step with respect to the torque current command value generated in the second control step in the second control step.
  • the elevator drive unit is controlled by generating a torque current command value.
  • the first control system generates the first torque current command value during the startup period when the elevator is started, and the steady period after the startup period has elapsed.
  • the second control system adds, as an initial value, an offset current command value corresponding to the unbalanced load amount calculated by the car load estimation unit when the control system is switched to the torque current command value generated by itself.
  • the elevator driving unit can be controlled by generating the second torque current command value as the obtained value.
  • FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an elevator control device 200 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 1 shows a car 10, a counterweight 20, a suspension 30, a drive sheave 40, an elevator driving unit 100, and an elevator control device 200.
  • the elevator drive unit 100 includes an electric motor 101, a brake 102, a brake control unit 103, a speed detector 104, an inverter 105, a drive signal generation unit 106, an AC power source 107, a converter 108, a smoothing capacitor 109, and a current detector 110. Prepare.
  • the elevator control device 200 includes a speed command generation unit 201, a speed calculation unit 202, a first speed control unit 203, a second speed control unit 204, a first switching unit 205, a car load estimation unit 206, a first 2 switching unit 207 and current control unit 208.
  • the car 10 and the counterweight 20 are suspended from the drive sheave 40 via the suspension part 30.
  • the suspension unit 30 includes, for example, a plurality of ropes or a plurality of belts.
  • the electric motor 101 included in the elevator driving unit 100 drives the driving sheave 40 to raise and lower the car 10.
  • the brake control unit 103 performs operation control of braking and braking release of the brake 102.
  • the brake 102 is composed of, for example, a disc brake or a drum brake. Further, while the elevator car 10 is stopped, the brake 102 is in a braking state. In addition, when the elevator is activated, the brake 102 is in a brake release state (release state).
  • the speed detector 104 is connected to the electric motor 101 and outputs a signal corresponding to the rotation speed of the electric motor 101 to the speed calculation unit 202.
  • a detector such as an encoder or a resolver is used as the speed detector 104, and these detectors output a pulse or a voltage corresponding to the rotational speed.
  • the inverter 105 outputs a drive voltage to the electric motor 101 in order to drive the electric motor 101.
  • a PWM inverter is used as the inverter 105.
  • the drive signal generator 106 generates a drive signal for the inverter 105 to output a drive voltage.
  • AC power supply 107 outputs an AC voltage to converter 108.
  • Converter 108 converts the AC voltage input from AC power supply 107 to DC, and outputs the DC voltage smoothed by smoothing capacitor 109 to inverter 105.
  • the current detector 110 detects the motor current and outputs it to the current control unit 208.
  • the elevator control device 200 in a conventional elevator control device, if the control gain is increased in order to increase the response speed of a control system such as speed control, it becomes unstable during low-speed running.
  • the elevator control device of the present invention includes a control system used in the starting period and a control system used in the subsequent steady period, and further includes a car load estimation unit 206. With such a configuration, it is possible to increase the control gain in order to increase the response speed in the start period, stably reduce the start shock and rollback, and consider the unbalanced load amount, It has the technical feature that the stability of the speed control system in the steady period can be secured.
  • the speed command generator 201 provided in the elevator control device 200 outputs a speed command value ⁇ * obtained by converting the traveling speed pattern of the car 10 to the rotational speed of the electric motor 101. Further, when the elevator is activated, the speed command generation unit 201 outputs a speed command value (usually zero) for holding the car 10 stationary before the brake 102 is released.
  • the speed calculation unit 202 calculates the rotation speed of the electric motor 101 based on the signal input from the speed detector 104, and outputs the calculated rotation speed ⁇ (hereinafter referred to as a rotation speed calculation value ⁇ ).
  • a rotation speed calculation value ⁇ since the change in the output of the speed detector 104 is small in the very low speed state including when the car 10 is stationary immediately after the elevator is started, the signal change during the calculation cycle in which the speed calculation unit 202 calculates the rotation speed also occurs. As a result, the error of the rotational speed calculation value ⁇ with respect to the actual speed and the time delay of the calculation become relatively larger than when traveling at high speed.
  • the first speed control unit 203 and the second speed control unit 204 which are speed control units for controlling the rotation speed of the electric motor 101 include a speed command value ⁇ * output from the speed command generation unit 201 and a speed calculation unit. The difference from the rotational speed calculation value ⁇ output from 202 is input. Further, for example, P control, PI control, PID control or the like is used for these speed control units 203 and 204.
  • the first speed control unit 203 has a response speed suitable for reducing the start shock and rollback
  • the second speed control unit 204 is a response speed suitable for control during steady operation.
  • These speed controllers 203 and 204 have different response speeds.
  • it is assumed that the first speed control unit 203 has a larger control gain than the second speed control unit 204 and has a high response speed.
  • each of the first speed control unit 203 and the second speed control unit 204 has a torque current command value iq * such that the difference between the input speed command value ⁇ * and the rotational speed calculation value ⁇ becomes zero. Is generated.
  • the torque current command value iq * is obtained by converting the torque command value into a current.
  • the first switching unit 205 selects one of the first speed control unit 203 and the second speed control unit 204 based on a switching command from a switching command unit (not shown). Switch over.
  • the first speed control unit 203 is selected by the first switching unit 205 during the start period, and the second speed control unit 204 is selected during the steady period.
  • the car load estimation unit 206 receives the torque current command value iq * output from the speed control unit selected by the first switching unit 205. Then, the car load estimation unit 206 estimates an unbalance load amount corresponding to a weight difference between the elevator car 10 and the counterweight 20 based on the input torque current command value iq *.
  • the car load estimation unit 206 is configured to offset the torque current command value offset amount iq * _off (hereinafter referred to as the offset) corresponding to the estimated unbalance load amount (hereinafter referred to as the unbalanced load amount estimated value).
  • Current command value iq * _off is calculated and output.
  • the second switching unit 207 selects the offset current command value iq * _off output from the car load estimation unit 206 and the zero output based on a switching command from a switching command unit (not shown). I do. Here, the second switching unit 207 selects zero output in the start period and selects the output of the offset current command value iq * _off in the steady period.
  • the current control unit 208 receives an addition value of the torque current command value iq * output from the speed control unit selected by the first switching unit 205 and the value selected by the second switching unit 207. Is done.
  • vector control is generally used.
  • the current control unit 208 that performs such vector control converts the motor current detected by the current detector 110 into the d-axis and the q-axis, the q-axis current value that contributes to the motor torque, and the input torque current.
  • a voltage command value is generated so that the command value iq * matches.
  • the current control unit 208 outputs the voltage command values vd * and vq * (corresponding to the d axis and the q axis) thus generated to the drive signal generation unit 106.
  • the drive signal generator 106 generates a drive signal for the inverter 105 to output a drive voltage to the electric motor 101 based on the input voltage command values vd * and vq * as described above.
  • the speed control system for controlling the rotational speed of the electric motor 101 by the first speed control unit 203 corresponds to the first control system, and the speed control system for the rotational speed of the electric motor 101 by the second speed control unit 204 is the second. Corresponds to the control system.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of the configuration of the car load estimation unit 206 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the car load estimation unit 206 in FIG. 2 includes an integrator 2061, an integration time storage unit 2062, a divider 2063, and a hold circuit unit 2064.
  • the integrator 2061 starts time integration of the torque current command value iq * input to the car load estimation unit 206 at the timing defined in advance after the brake 102 in FIG. .
  • the integration time storage unit 2062 stores an elapsed time after the integrator 2061 starts time integration, that is, an integration time.
  • timing at which the time integration is started can be specified in advance as an elapsed time after generation of a command for releasing the brake 102 from the brake control unit 103.
  • the timing for starting the time integration is determined based on the amount of change in the torque current command value iq * or the torque current command value iq * when the braking torque of the brake 102 is reduced, and these values are specified values. Integration may be started at a timing exceeding. As described above, when the braking torque of the brake 102 is reduced, that is, when the time integration is started at the timing immediately after the operation of the brake shoe is started, it is shorter than the determination method as described above. Thus, it is possible to estimate the unbalance load with high accuracy.
  • these values are not based on the change amount of the torque current command value iq * or the torque current command value iq * described above, but based on the value detected by the speed detector 104 or the change amount of the value detected by the speed detector 104. Integration may be started at a timing exceeding the specified value.
  • the timing for starting the time integration may be determined based on the coil current of the brake 102. That is, for example, time integration may be started at a timing when the coil current of the brake 102 exceeds a predetermined threshold value.
  • the time integration may be started at the timing when the change of the coil current or the coil voltage generated by the back electromotive force of the coil generated by the operation of the brake shoe is detected.
  • Divider 2063 divides the time integral value of torque current command value iq * by the integration time stored in integration time storage unit 2062 (that is, averages), and outputs the division value to hold circuit unit 2064. .
  • the hold circuit unit 2064 holds the division value input from the divider 2063 at a predetermined timing, and determines the division value at the time of holding as an unbalanced load amount estimated value (offset current command value iq * _off).
  • a predetermined time may be stored in the integration time storage unit 2062, and the integrator 2061 may be operated for the predetermined time, or the brake 102 may be opened and closed.
  • a switch for detecting the operation may be provided, and the time may be dynamically determined based on the detection state by the switch, and the integrator 2061 may be operated for the determined time.
  • the timing at which the hold circuit unit 2064 holds the division value input from the divider 2063 may be determined based on a predetermined elapsed time, or a switch for detecting the opening / closing operation of the brake 102 may be set. It may be determined based on the detection state by this switch.
  • the car load estimating unit 206 performs an operation of averaging the torque current command value iq * (calculating an average value of the torque current command value iq *), and thus the torque current command value iq * oscillates. Even in the state, the unbalanced load amount can be estimated with high accuracy.
  • the method of dividing the time integral value of the torque current command value iq * by the integration time has been described, but the present invention is not limited to this example. Any method may be used.
  • the switching command unit (not shown) includes the first switching unit 205 and the second switching unit after the operation of the hold circuit unit 2064 in the car load estimation unit 206 or in synchronization with the operation of the hold circuit unit 2064.
  • a switching command is output to 207.
  • the second speed control unit 204 is selectively switched from the first speed control unit 203 by the first switching unit 205 to which the switching command is input, and the offset current command calculated by the car load estimating unit 206 is selected.
  • the value iq * _off is selectively switched from zero output by the second switching unit 207.
  • the torque current command value iq * output from the second speed control unit 204 and the offset current command value iq * _off calculated by the car load estimation unit 206 are added.
  • the second speed control unit 204 operates.
  • selection switching from the first speed control unit 203 to the second speed control unit 204 is smoothly performed by the first switching unit 205 without causing a shock to the car 10.
  • the control used for the second speed control unit 204 is PI control
  • the value accumulated in the integrator inside the PI controller is reset when the first switching unit 205 performs selection switching. To do.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram comparing the series of operations of the elevator control device 200 according to Embodiment 1 of the present invention with and without the car load estimating unit 206.
  • (1) is the rotational speed of the electric motor 101 (the speed of the car 10) at each time
  • (2) is the current control unit at each time.
  • the torque current command value iq * and (3) input to 208 indicate the offset current command value iq * _off calculated by the car load estimation unit 206 at each time.
  • (1) is the rotational speed of the electric motor 101 (the speed of the car 10) at each time, and (2) is the current control unit 208 at each time.
  • the torque current command value iq * input to is shown.
  • the rotation speed of the electric motor 101 is referred to as an electric motor speed.
  • the illustrated first time t1 indicates a time corresponding to the time when the brake 102 is released
  • the second time t2 indicates that the car load estimation unit 206 calculates the offset current command value iq * _off (torque current command
  • the time corresponding to the timing of starting the time integration of the value iq * is shown.
  • the third time t3 indicates a time when the first switching unit 205 and the second switching unit 207 to which the switching command from the switching command unit is input are selectively switched.
  • the starting period corresponds to the period from the first time t1 to the third time t3, and the steady period corresponds to the period after the third time t3 (period during normal operation in which a normal car lifting operation is performed). To do.
  • the speed control is started, and the speed command generation unit 201 in FIG. 1 outputs a command so that the motor speed becomes zero.
  • the first speed control unit 203 is selected by the first switching unit 205 based on the switching command of the switching command unit.
  • the first speed control unit 203 controls the motor speed to be zero, and as a result, the torque current command value iq * output by itself increases.
  • the first speed control unit 203 performs a control operation so as to reduce the startup shock and the rollback during the startup period in order to reduce the startup shock and the rollback.
  • the first speed control unit 203 sufficiently increases the control response (response speed) for the purpose of sufficiently reducing the starting shock. It can be seen that the torque current command value iq * output by itself vibrates.
  • the car load estimation unit 206 starts the calculation operation of the offset current command value iq * _off (time integration of the torque current command value iq *) as described above at the second time t2. Then, the car load estimation unit 206 performs an operation of averaging the torque current command value iq *, thereby reducing the influence of vibration of the torque current command value iq * and accurately estimating the unbalanced load amount.
  • the second time t2 corresponds to the timing at which the integrator 2061 in FIG. 2 starts the time integration as described above.
  • the car load estimating unit 206 determines the held value as the unbalanced load amount estimated value at the third time t3.
  • This estimated unbalanced load amount corresponds to the offset current command value iq * _off at the third time t3 shown in (3) of FIG.
  • the third time t3 corresponds to the timing at which the hold circuit unit 2064 in FIG. 2 holds as described above.
  • the first switching unit 205 to which the switching command from the switching command unit is input causes the first speed control unit 203 to perform the second operation.
  • the selection is switched to the speed control unit 204, and the second switching unit 207 is selectively switched from the zero output to the output of the offset current command value iq * _off.
  • the second speed control unit 204 adds the offset current command value iq * _off at the third time t3 calculated by the car load estimation unit 206 as an initial value to the torque current command value iq * output by itself. As a value obtained, a torque current command value iq * is generated. Then, the generated torque current command value iq * is input to the current control unit 208.
  • the second speed control unit 204 uses the offset current command value iq * _off at the third time t3 as the torque current command value iq * generated by itself. Use the initial value. Then, the second speed control unit 204 receives the input speed command value ⁇ * and the calculated rotational speed value ⁇ in the steady period after the third time t3 (period during steady operation in which a normal car lifting operation is performed). A torque current command value iq * is generated so that the difference between and becomes zero, and the control operation is performed.
  • the first switching unit 205 can perform the selective switching from the first speed control unit 203 to the second speed control unit 204 smoothly without causing a shock to the car 10.
  • the first switching unit 205 performs the same as described above. Assume that the selection switching is performed from the first speed control unit 203 to the second speed control unit 204.
  • the initial value of the torque current command value iq * generated by the second speed control unit 204 at the time of selection switching is the torque current command value output by the first speed control unit 203 at the third time t3. It becomes the value of iq *.
  • the torque generated in the motor 101 as a result is the torque that causes the car 10 to stop. Also grows. Therefore, as shown in (1) of FIG. 3B, the motor speed is not zero near the third time t3, and the car 10 starts to move.
  • the second speed control unit 204 performs a control operation so that the motor speed becomes zero after the third time t3 in order to prevent the car 10 from starting to move.
  • the response speed of the second speed control unit 204 is lower than that of the first speed control unit 203, it takes time until the motor speed converges to zero. Therefore, since the car 10 starts moving without being stationary, a shock is generated in the car 10 and the riding comfort is deteriorated.
  • the elevator control device 200 switches to the second speed control unit 204. Depending on the switching timing, the car 10 may be shocked.
  • the speed control unit can set the response speed of the control response so high that the torque current command value iq * vibrates. There wasn't.
  • the elevator control apparatus 200 includes a control system used in the start period and a control system used in the subsequent steady period, and further includes a car load estimation unit 206. ing.
  • the control system in the starting period is switched to the control system in the steady period, the offset current command value corresponding to the unbalanced load amount estimated by the car load estimating unit 206 is taken into consideration.
  • the control gain is increased in order to increase the response speed in the start-up period, the start-up shock and rollback are stably reduced, and the unbalanced load amount is taken into account to switch to the steady period.
  • the first speed control unit generates the torque current command value during the startup period when the elevator is started, and during the steady period after the startup period has elapsed.
  • the second speed control unit adds, as an initial value, an offset current command value corresponding to the unbalanced load amount calculated when the car load estimation unit switches the speed control unit to the torque current command value generated by itself.
  • a torque current command value is generated as the calculated value.
  • a low-order filter such as a primary filter or a high-order filter can be used in addition to the configuration example shown in FIG.
  • a high-order filter is used for the car load estimation unit 206, the amount of calculation increases.
  • the car load estimation unit 206 uses the torque current command value iq * output from the first speed control unit 203 to estimate the unbalanced load amount, but the actual torque current detected by the current detector 110. May be used.
  • the elevator control apparatus 200 is configured such that the first control system includes the first speed control unit 203 and the second control system includes the second speed control unit 204. explained.
  • the speed command value is generated by the position control system included in the first control system during the start period, and the speed included in the second control system during the steady period.
  • a description will be given of an elevator control device 200a in which a speed command value is output by the command generation unit 201.
  • FIG. 4 is a configuration diagram showing an elevator control device 200a according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the elevator control device 200a in FIG. 4 is different from the elevator control device 200 in FIG. 1 described above, and performs position control for controlling the rotational position of the electric motor 101, and further, a position control loop is provided outside the speed control loop. It has an added configuration.
  • the elevator control device 200a includes a speed command generation unit 201, a second speed control unit 204, a first switching unit 205, a car load estimation unit 206, a second switching unit 207, and a current control unit 208. Further, a speed / position calculation unit 401, a position command generation unit 402, and a position control unit 403 are provided as a position control system.
  • each of the components constituting the elevator control device 200a has only two speed control units 204, and instead of the speed calculation unit 202, the electric motor A speed / position calculation unit 401 that calculates not only the rotation speed of 101 but also the rotation position is used. Further, the elevator control device 200a is newly provided with a position control system for generating a speed command value in the start period. Further, as shown in the figure, the first switching unit 205 is positioned so that selection switching between the speed command generation unit 201 and the position control unit 403 can be performed.
  • the configuration shown in FIG. 4 is the same as the functional configuration described in FIG. 1 in the first embodiment except for the position control system, and thus the description thereof is omitted.
  • the speed / position calculation unit 401 further has a function as a position calculation unit.
  • the speed / position calculation unit 401 calculates the rotation speed and rotation position of the electric motor 101 based on the signal input from the speed detector 104, and calculates the calculated rotation speed ⁇ (rotation speed calculation value ⁇ ) and rotation position ⁇ . (Hereinafter referred to as a rotational position calculation value ⁇ ).
  • the position command generation unit 402 outputs a rotational position command value ⁇ * obtained by converting the position command value of the car 10 into the rotational position command value of the electric motor 101.
  • the position command generator 402 outputs a rotational position command value (usually zero) for holding the car 10 stationary before the brake 102 is released.
  • the position controller 403 receives the difference between the rotational position command value ⁇ * output from the position command generator 402 and the rotational position calculated value ⁇ output from the speed / position calculator 401. Then, the position controller 403 calculates a speed command value ⁇ * such that the difference between the rotational position command value ⁇ * and the rotational position calculation value ⁇ is zero.
  • the position control unit 403 uses, for example, P control, PI control, PID control, or the like.
  • the first switching unit 205 selects either the position control unit 403 or the speed command generation unit 201 based on the switching command from the switching command unit ( ⁇ * set by the speed command generation unit 201 or the position control unit Selection switching is performed to select (one of ⁇ * calculated by 403). Then, the selected speed command value ⁇ * is output to the first switching unit 205.
  • the position control apparatus 200a Before the elevator is started, the position control is started, and the position command generator 402 outputs a command such that the rotational position of the electric motor 101 (the position of the car 10) becomes zero (keep stationary). Further, the position control unit 403 of the position control system is selected by the first switching unit 205 before the brake 102 is released at the time of activation.
  • the second speed control unit 204 receives a difference between the speed command value ⁇ * calculated by the position control unit 403 and the rotational speed calculation value ⁇ calculated by the speed / position calculation unit 401. Become. When the brake 102 is released, the second speed control unit 204 performs the same operation as in the first embodiment and outputs the torque current command value iq * during the start period.
  • the car load estimation unit 206 performs the same operation control as that of the first embodiment based on the torque current command value iq * output from the second speed control unit 204 to estimate the unbalanced load amount. To do.
  • the operation control after the current control unit 208 after the second speed control unit 204 outputs the torque current command value iq * is performed in the same manner as in the first embodiment. While the position control unit 403 is selected by the first switching unit 205, such operation control is performed.
  • timing when the first switching unit 205 switches from the first control system including the position control unit 403 to the second control system including the speed command generation unit 201 (corresponding to the third time t3 in FIG. 3).
  • selection switching from the position control unit 403 to the speed command generation unit 201 is performed.
  • the speed command generation unit 201 outputs a speed command value ⁇ * in place of the position control unit 403 during a steady period after the start period has elapsed. Note that this switching timing may be defined in advance.
  • the speed command value ⁇ * input to the second speed control unit 204 becomes discontinuous simply by switching. Therefore, processing is performed such that the speed command value ⁇ * before and after switching becomes a continuous value with respect to the speed command value ⁇ * output from the speed command generation unit 201 after switching. This is realized by adding an appropriate offset value to the output of the speed command generator 201 after switching so that the speed command value ⁇ * is continuous before and after switching. Alternatively, a filtering process such as a primary filter may be performed so that the speed command value ⁇ * before and after the switching becomes a continuous value.
  • the second switching unit 207 operates in synchronization with the first switching unit 205, so that the second speed control unit 204 outputs the torque that it outputs.
  • a torque current command value iq * is generated as a value obtained by adding an offset current command value iq * _off corresponding to the unbalanced load amount as an initial value to the current command value iq *.
  • zero is output before the second switching unit 207 performs selection switching to output the offset current command value iq * _off.
  • the control used for the second speed control unit 204 is PI control
  • the value accumulated in the integrator inside the PI controller is reset at the time of selection switching by the first switching unit 205. To do.
  • the car 10 is switched by the first switching unit 205 with the torque current command value balanced with the unbalanced load amount added.
  • the switching from the position control unit 403 to the speed command generation unit 201 is performed smoothly without causing a shock.
  • the selection control is switched from the position control unit 403 to the speed command generation unit 201, so that the activation is performed as in the first embodiment.
  • the occurrence of shock and rollback can be stably reduced.
  • the position control unit outputs the speed command value during the starting period when the elevator is started, and the speed command generating unit during the steady period after the starting period has elapsed. Outputs the speed command value, and the second speed control unit calculates the unbalanced load calculated when the car load estimation unit switches from the position control unit to the speed command generation unit with respect to the torque current command value generated by itself.
  • a torque current command value is generated as a value obtained by adding an offset current command value corresponding to the amount as an initial value. This makes it possible to sufficiently speed up the response speed of the position control response at startup, regardless of the magnitude of the unbalanced load and the oscillation of the torque current command value. Can be reduced.
  • the method for detecting the rotational position of the electric motor 101 is exemplified as the position control method.
  • a method for directly detecting the position of the car 10 may be used.
  • the configuration shown in FIG. 4 is used as the position control method, but the configuration of the first speed control unit 203 in the configuration of FIG.
  • a double integral of the difference between the speed command value ⁇ * and the rotational speed calculation value ⁇ may be added.
  • a cheaper elevator control device 200a can be realized.
  • the elevator control apparatus 200a further includes the first speed control unit 203 according to the first embodiment, so that the single speed control unit can be replaced with the previous one.
  • the number may be two as in the first mode.
  • the difference between the speed command value ⁇ * output from the position control unit 403 and the rotational speed calculation value ⁇ output from the speed / position calculation unit 401 is transferred to the first speed control unit 203.
  • the first speed control unit at the timing of switching from the first control system including the position control unit 403 to the second control system including the speed command generation unit 201. It may be configured to switch from 203 to the second speed control unit 204 and perform the same control operation during a steady period after the start-up period.
  • Embodiment 3 FIG.
  • the elevator control device 200 is described in which the response speeds of the first speed control unit 203 and the second speed control unit 204 that are selectively switched are fixed when the elevator is started.
  • the elevator control device 200b capable of continuously changing the response speed of the first speed control unit 203 having a high response speed when the elevator is started. explain.
  • FIG. 5 is a configuration diagram illustrating an elevator control device 200b according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the elevator control device 200b in FIG. 5 includes a speed command generation unit 201, a speed calculation unit 202, a first speed control unit 203, a second speed control unit 204, a first switching unit 205, and a car load estimation unit 206. , A second switching unit 207, a current control unit 208, and a variable gain 501.
  • variable gain 501 is newly added to each part of the elevator control device 200b as compared with the elevator control device 200 shown in FIG.
  • the configuration shown in FIG. 5 is the same as the functional configuration and operation described with reference to FIG. 1 in the first embodiment except for the variable gain 501, and thus the description thereof is omitted.
  • variable gain 501 is located between the first speed control unit 203 and the first switching unit 205.
  • the variable gain 501 is set to 1 as the initial value of the gain K, and when a trigger is input, the gain K decreases from 0 to less than 1 over time. This trigger is input to the variable gain 501 at a predetermined timing from when the brake 102 is released at the time of starting the elevator to when it is selectively switched by the first switching unit 205 and the second switching unit 207. Is done.
  • the trigger may be input to the variable gain 501 in synchronization with the timing at which the brake control unit 103 releases the brake 102, or the car load estimation unit 206 may integrate the torque current command value iq * over time.
  • the trigger may be input to the variable gain 501 in synchronization with the timing of starting the operation.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of an operation example of the variable gain 501 according to the third embodiment of the present invention.
  • a time tk1 indicates a time when a trigger is input to the variable gain 501.
  • the time tk2 indicates the time when the gain K decreases from the initial value 1 with time and reaches a predetermined gain value KL after the time tk1.
  • the predetermined gain value KL may be defined in advance.
  • the value that can be taken by the gain K of the variable gain 501 is the initial value 1 until the time tk1 when the trigger is input to the variable gain 501.
  • the value that the gain K can take from time tk1 to time tk2 decreases at a constant rate with time, and becomes a predetermined gain value KL at time tk2.
  • the rate of decrease in the value that the gain K can take from time tk1 to time tk2 becomes slower with time than in FIG. 6A.
  • the value of the gain K is smoothly decreased from the initial value 1 to the predetermined gain value KL as compared with FIG. 6A. It can be done smoothly.
  • the variable gain 501 by providing the variable gain 501 and preliminarily specifying the timing of decreasing the gain K and the rate of decrease of the gain K as necessary, it is possible to arbitrarily change the response change of the control response.
  • variable gain 501 can be continuously decreased at a specified rate of decrease in the response speed of the first speed control unit 203 from a predetermined timing after the brake 102 is released when the elevator is started.
  • the control response of the first speed control unit 203 is set to a high response immediately after the brake 102 is released, and thereafter, the control response is gradually If (gain K) is lowered, oscillation of the control system can be mitigated.
  • the unbalanced load amount can be estimated by the car load estimating unit 206 with higher accuracy.
  • first speed is the same as in the third embodiment.
  • a similar effect can be obtained by further providing a variable gain for continuously decreasing the response speed of the control unit 203 at a specified reduction rate.
  • the response speed of the first speed control unit is determined by the variable gain at a predetermined timing and a decreasing rate after the brake is released when the elevator is started. Can be lowered continuously. As a result, not only the starting shock and rollback are stably reduced, but also the oscillation relaxation of the control system is achieved at the same time, so that more stable control can be performed.

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Abstract

　エレベータ起動時の始動期間には、第１の制御系は、第１のトルク電流指令値を生成し、始動期間経過後の定常期間には、第２の制御系は、自身が生成したトルク電流指令値に対して、かご負荷推定部（２０６）が制御系の切替え時に算出したアンバランス負荷量に相当するオフセット電流指令値を初期値として加算した値として、第２のトルク電流指令値を生成することによってエレベータ駆動部（１００）を制御する。

Description

エレベータの制御装置およびエレベータの制御方法
　本発明は、エレベータの走行開始時における起動ショックおよびかごのロールバックを安定的に低減することのできるエレベータの制御装置およびエレベータの制御方法に関するものである。
　一般的に、ロープ式エレベータでは、かごと釣合錘とが駆動シーブを介して、つるべ状に吊り下げられている。このようなロープ式エレベータのかごを静止させる場合には、ブレーキにより静止保持し、走行開始時（起動時）には、ブレーキを開放し、電動機により駆動シーブを回転させて、かごの昇降を行う。
　そして、このように、かごを走行開始させると、ブレーキ開放に伴い、かごと釣合錘との重量差分に相当する負荷量（以降、アンバランス負荷量と称す）が電動機に伝わる。そのため、電動機のトルクがゼロの状態でブレーキを開放してしまうと、制御応答の遅れにより起動ショックやかごのロールバックが発生してしまう。
　したがって、起動ショックおよびロールバックを低減するために、かごの積載重量を検出し、アンバランス負荷量と相殺するトルクを電動機により発生させてから、ブレーキを開放する起動制御方式が一般的に行われている。
　しかしながら、この制御方式では、かごの積載重量を検出する荷重検出装置が必要となり、コストアップとなる他、荷重検出装置の調整が必要である。そのため、荷重検出装置を用いることなく、起動ショックおよびロールバックを低減することのできる起動制御方式が要求されていた。
　この要求を満たすために、従来では、起動時に、速度制御系の応答速度を一時的に高速にする制御方式がある（例えば、特許文献１参照）。また、起動時に、インバータ制御装置におけるトルク制御系の応答速度を、ブレーキを開放する場合におけるブレーキの制動トルク変化速度より高速に設定する。そして、起動時におけるかごの移動方向および移動量を検出し、インバータ装置におけるトルク制御系に対して、検出した移動量を打ち消す方向の帰還をかける制御方式がある（例えば、特許文献２参照）。
　また、起動時に、ブレーキコイル電流を制御することによって、ブレーキの制動トルクを徐々に小さくしていき、さらに、速度検出器によってかごの動きを検出する。そして、電動機のトルク電流指令値に対して、検出したかごの動きに基づいたオフセット量を加える制御装置がある（例えば、特許文献３参照）。
特開昭６０－０４０３８６号公報 特開昭６２－００４１８０号公報 特公平７－０６８０１６号公報
　しかしながら、従来技術には以下のような課題がある。
　特許文献１、２に記載の従来技術では、速度制御系またはトルク制御系（電流制御系）の応答速度を高速にすると、起動ショックおよびロールバックを低減できる。しかしながら、指令値が不安定になりやすくなり、特に、起動時の速度が微速な領域においては、顕著となっていた。なお、ここでいう不安定になりやすいとは、振動を発生（発振）しやすくなることをいう。
　これは、速度検出誤差および速度検出の時間遅れが大きくなることに起因している。すなわち、一般的に用いられるエンコーダ等のパルス計測によって速度検出を行うと、微速時にはパルス変化が小さい。そのため、マイコン等を用いたデジタル制御を行うと、高速走行時と比較して、相対的に、速度検出誤差および速度検出の時間遅れが大きくなってしまう。
　したがって、アンバランス負荷量が大きい場合、またはアンバランス負荷量が小さい場合において、起動ショックを低減するために、制御応答を十分に高くしたとしても、起動後に、かごの速度がゼロとなるように速度制御されると、パルス変化が小さいから、指令値が不安定化しやすかった。なお、ここでいうアンバランス負荷量が大きい場合とは、かごの積載状態が空に近い、または満員に近い状態を意味し、アンバランス負荷量が小さい場合とは、かごの積載状態が釣合錘の重量に近い状態を意味する。
　一般的には、速度制御系が不安定化を始めても、制御応答を低くすれば、不安定化を抑制できる。しかしながら、不安定化時においては、トルク指令値が発振するため、制御応答を低くしたタイミングに、かごにショックが発生してしまい、起動ショックを十分に低減できないという問題があった。
　以上のことから、特許文献１、２に記載の従来技術では、制御応答を十分に高くすることができず、また、アンバランス負荷量が大きい場合には、特に、起動ショックおよびロールバックを安定的に低減することができなかった。
　また、特許文献３に記載の従来技術では、ブレーキの制動トルクを徐々に小さくするため、高精度に制御する装置が必要となり、コストアップの要因となっていた。さらに、ブレーキシューの摩耗または温度状態によるブレーキストロークの変化等によって、制動トルクが変化することから、トルク電流指令値に対して加えるオフセット量を正確に、アンバランス負荷量と釣合う量とすることが困難という問題があった。
　しかも、速度検出器の分解能が悪い場合には、速度検出を行った後に、トルク電流指令値に対してオフセット量を加えても、加えるタイミングが遅く、起動ショックを低減するには、手遅れとなることがあった。そのため、起動ショックを安定的に低減できないという問題があった。
　本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、アンバランス負荷量の大きさおよびトルク電流指令値の発振に関わらず、起動時の制御応答の応答速度を十分に高速化することができ、起動ショックおよびロールバックを安定的に低減することができるとともに、定常期間における速度制御系の安定性を確保することのできるエレベータの制御装置およびエレベータの制御方法を得ることを目的とする。
　本発明におけるエレベータの制御装置は、電動機と、電動機の回転を制動・制動解除するブレーキとを有するエレベータ駆動部を制御することで、エレベータのかごの昇降・停止を行うエレベータの制御装置であって、ブレーキの制動解除時に相当する第１時刻から第２時刻を経て、第３時刻に達するまでの始動期間においては、ブレーキを制動解除することによる起動ショックおよびロールバックを低減するように、第１のトルク電流指令値を生成するとともに、第１のトルク電流指令値に基づいて、エレベータ駆動部を制御する第１制御系と、第３時刻を経過後の定常期間においては、起動ショックおよびロールバックの低減を考慮しない定常運転時の制御として、第２のトルク電流指令値を生成するとともに、第２のトルク電流指令値に基づいて、エレベータ駆動部を制御する第２制御系とを備え、第２時刻から第３時刻までの期間において、第１のトルク電流指令値に基づいて、アンバランス負荷量に相当するオフセット電流指令値を算出するかご負荷推定部をさらに備え、第２制御系は、自身が生成したトルク電流指令値に対して、第１制御系による始動期間の制御から、第２制御系による定常期間の制御に切り替わる第３時刻において、かご負荷推定部が算出したオフセット電流指令値を初期値として加算した値として、第２のトルク電流指令値を生成することで、エレベータ駆動部を制御するものである。
　また、本発明におけるエレベータの制御方法は、電動機と、電動機の回転を制動・制動解除するブレーキとを有するエレベータ駆動部を制御することで、エレベータのかごの昇降・停止を行うエレベータの制御方法であって、ブレーキの制動解除時に相当する第１時刻から第２時刻を経て、第３時刻に達するまでの始動期間においては、ブレーキを制動解除することによる起動ショックおよびロールバックを低減するように、第１のトルク電流指令値を生成するとともに、第１のトルク電流指令値に基づいて、エレベータ駆動部を制御する第１制御ステップと、第３時刻を経過後の定常期間においては、起動ショックおよびロールバックの低減を考慮しない定常運転時の制御として、第２のトルク電流指令値を生成するとともに、第２のトルク電流指令値に基づいて、エレベータ駆動部を制御する第２制御ステップとを備え、第２時刻から第３時刻までの期間において、第１のトルク電流指令値に基づいて、アンバランス負荷量に相当するオフセット電流指令値を算出するかご負荷推定ステップをさらに備え、第２制御ステップにおいて、第２制御ステップにて生成されたトルク電流指令値に対して、第１制御ステップにて実行された始動期間の制御から、第２制御ステップにて実行された定常期間の制御に切り替わる第３時刻において、かご負荷推定ステップにて算出されたオフセット電流指令値を初期値として加算した値として、第２のトルク電流指令値を生成することで、エレベータ駆動部を制御することを特徴とするものである。
　本発明におけるエレベータの制御装置およびエレベータの制御方法によれば、エレベータ起動時の始動期間には、第１の制御系は、第１のトルク電流指令値を生成し、始動期間経過後の定常期間には、第２の制御系は、自身が生成したトルク電流指令値に対して、かご負荷推定部が制御系の切替え時に算出したアンバランス負荷量に相当するオフセット電流指令値を初期値として加算した値として、第２のトルク電流指令値を生成することによってエレベータ駆動部を制御できる。これにより、アンバランス負荷量の大きさおよびトルク電流指令値の発振に関わらず、起動時の制御応答の応答速度を十分に高速化することができ、起動ショックおよびロールバックを安定的に低減することができるとともに定常期間における速度制御系の安定性を確保することのできるエレベータの制御装置およびエレベータの制御方法を得ることができる。
本発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置を示す構成図である。 本発明の実施の形態１におけるかご負荷推定部の構成の一例を示した構成図である。 本発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置の一連動作について、かご負荷推定部の有無で比較した説明図である。 本発明の実施の形態２におけるエレベータの制御装置を示す構成図である。 本発明の実施の形態３におけるエレベータの制御装置を示す構成図である。 本発明の実施の形態３における可変ゲインの動作例の説明図である。
　以下、本発明のエレベータの制御装置およびエレベータの制御方法の好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。なお、図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
　実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置２００を示す構成図である。この図１には、かご１０、釣合錘２０、懸架部３０、駆動シーブ４０、エレベータ駆動部１００、およびエレベータの制御装置２００が図示されている。
　また、エレベータ駆動部１００は、電動機１０１、ブレーキ１０２、ブレーキ制御部１０３、速度検出器１０４、インバータ１０５、駆動信号発生部１０６、交流電源１０７、コンバータ１０８、平滑コンデンサ１０９、および電流検出器１１０を備える。
　さらに、エレベータの制御装置２００は、速度指令発生部２０１、速度演算部２０２、第１の速度制御部２０３、第２の速度制御部２０４、第１の切替え部２０５、かご負荷推定部２０６、第２の切替え部２０７、および電流制御部２０８を備える。
　かご１０および釣合錘２０は、懸架部３０を介して、駆動シーブ４０に吊り下げられている。なお、懸架部３０は、例えば、複数本のロープまたは複数本のベルトから構成されている。
　次に、エレベータ駆動部１００について説明する。エレベータ駆動部１００に具備される電動機１０１は、駆動シーブ４０を駆動することにより、かご１０の昇降・停止を行う。ブレーキ１０２は、電動機１０１の回転を制動・制動解除する。ブレーキ制御部１０３は、ブレーキ１０２の制動および制動解除の動作制御を行う。
　なお、ブレーキ１０２は、例えば、ディスクブレーキまたはドラムブレーキ等から構成されている。また、エレベータのかご１０が停止中においては、ブレーキ１０２が制動状態となる。また、エレベータ起動時においては、ブレーキ１０２が制動解除状態（開放状態）となる。
　速度検出器１０４は、電動機１０１に接続されており、電動機１０１の回転速度に応じた信号を速度演算部２０２に対して出力する。なお、速度検出器１０４として、例えば、エンコーダまたはレゾルバ等の検出器が用いられ、これらの検出器は、回転速度に応じたパルスまたは電圧を出力する。
　インバータ１０５は、電動機１０１を駆動するために、駆動電圧を電動機１０１に対して出力する。なお、インバータ１０５として、例えば、ＰＷＭインバータが用いられる。駆動信号発生部１０６は、インバータ１０５が駆動電圧を出力するための駆動信号を生成する。
　交流電源１０７は、交流電圧をコンバータ１０８に対して出力する。コンバータ１０８は、交流電源１０７から入力された交流電圧を直流化し、さらに、平滑コンデンサ１０９によって平滑化された直流電圧をインバータ１０５に対して出力する。また、電流検出器１１０は、電動機電流を検出し、電流制御部２０８に対して出力する。
　次に、エレベータの制御装置２００について説明する。ここで、従来のエレベータの制御装置では、速度制御等の制御系の応答速度を高速にするために制御ゲインを大きくすると、微速走行時に不安定化していた。これに対して、本願発明のエレベータの制御装置は、始動期間において使用する制御系と、その後の定常期間において使用する制御系を個別に備えるとともに、かご負荷推定部２０６をさらに備えている。このような構成により、始動期間における応答速度を高速にするために制御ゲインを大きくして、起動ショックおよびロールバックを安定的に低減することができるとともに、アンバランス負荷量を考慮することで、定常期間の速度制御系の安定性も確保できるという技術的特徴を有する。
　エレベータの制御装置２００に具備される速度指令発生部２０１は、かご１０の走行速度パターンを電動機１０１の回転速度に換算した速度指令値ω＊を出力する。また、エレベータ起動時には、速度指令発生部２０１は、ブレーキ１０２の制動解除前に、かご１０を静止保持するための速度指令値（通常、ゼロとなる）を出力する。
　速度演算部２０２は、速度検出器１０４から入力された信号に基づいて、電動機１０１の回転速度を演算し、演算した回転速度ω（以降では、回転速度演算値ωと称す）を出力する。このような場合、エレベータ起動直後のかご１０の静止時を含む微速状態においては、速度検出器１０４の出力変化が小さくなるため、速度演算部２０２が回転速度を演算する演算周期間の信号変化も小さくなり、高速走行時に比べて実速度に対する回転速度演算値ωの誤差および演算の時間遅れが相対的に大きくなる。
　電動機１０１の回転速度を制御するための速度制御部である第１の速度制御部２０３および第２の速度制御部２０４には、速度指令発生部２０１が出力した速度指令値ω＊と速度演算部２０２が出力した回転速度演算値ωとの差分が入力される。また、これらの速度制御部２０３、２０４は、例えば、Ｐ制御、ＰＩ制御、ＰＩＤ制御等が用いられる。
　さらに、第１の速度制御部２０３は、起動ショックおよびロールバックを低減するのに適した応答速度を有しており、第２の速度制御部２０４は、定常運転時の制御に適した応答速度を有す。そして、これらの速度制御部２０３、２０４は、それぞれの応答速度が異なる。ここでは、第１の速度制御部２０３の方が、第２の速度制御部２０４よりも制御ゲインが大きく設定されており、高応答な応答速度を有するとして説明する。
　また、第１の速度制御部２０３および第２の速度制御部２０４のそれぞれは、入力された速度指令値ω＊と回転速度演算値ωとの差分がゼロとなるようなトルク電流指令値ｉｑ＊を生成する。なお、トルク電流指令値ｉｑ＊は、トルク指令値を電流換算したものである。
　第１の切替え部２０５は、切替え指令部（図示せず）からの切替え指令に基づいて、第１の速度制御部２０３および第２の速度制御部２０４のいずれかの速度制御部を選択する選択切替えを行う。ここでは、第１の切替え部２０５によって、始動期間においては、第１の速度制御部２０３が選択され、定常期間においては、第２の速度制御部２０４が選択される。
　かご負荷推定部２０６には、第１の切替え部２０５によって選択された速度制御部から出力したトルク電流指令値ｉｑ＊が入力される。そして、かご負荷推定部２０６は、入力されたトルク電流指令値ｉｑ＊に基づいて、エレベータのかご１０と釣合錘２０との重量差分に相当するアンバランス負荷量を推定する。
　さらに、かご負荷推定部２０６は、推定したアンバランス負荷量（以降では、アンバランス負荷量推定値と称す）と釣合う量に相当するトルク電流指令値のオフセット量ｉｑ＊＿ｏｆｆ（以降では、オフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆと称す）を算出し、出力する。
　第２の切替え部２０７は、切替え指令部（図示せず）からの切替え指令に基づいて、かご負荷推定部２０６が出力したオフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆおよびゼロ出力のいずれかを選択する選択切替えを行う。ここでは、第２の切替え部２０７によって、始動期間においては、ゼロ出力が選択され、定常期間においては、オフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆの出力が選択される。
　そして、電流制御部２０８には、第１の切替え部２０５に選択された速度制御部が出力したトルク電流指令値ｉｑ＊と、第２の切替え部２０７に選択された値との加算値が入力される。
　なお、切替え指令部からの、第１の切替え部２０５および第２の切替え部２０７に対する２つの切替え指令は、同時に出される。また、エレベータ起動時のブレーキ１０２の制動解除後の始動期間には、第１の切替え部２０５によって第１の速度制御部２０３が選択されており、第２の切替え部２０７によってゼロ出力が選択されている。
　電流制御部２０８が行う制御としては、一般的に、ベクトル制御が用いられる。このようなベクトル制御を行う電流制御部２０８は、電流検出器１１０が検出した電動機電流をｄ軸とｑ軸とに変換し、電動機のトルクに寄与するｑ軸電流値と、入力されたトルク電流指令値ｉｑ＊とが一致するように、電圧指令値を生成する。
　そして、電流制御部２０８は、このように生成された電圧指令値ｖｄ＊およびｖｑ＊（ｄ軸とｑ軸とに対応）を駆動信号発生部１０６に対して出力する。駆動信号発生部１０６は、入力された電圧指令値ｖｄ＊およびｖｑ＊に基づいて、前述したように、インバータ１０５が電動機１０１に対して駆動電圧を出力するための駆動信号を生成する。
　なお、第１の速度制御部２０３による電動機１０１の回転速度を制御する速度制御系が第１制御系に相当し、第２の速度制御部２０４による電動機１０１の回転速度の速度制御系が第２制御系に相当する。
　次に、前述したアンバランス負荷量の推定を行うかご負荷推定部２０６の動作の詳細について、図２を参照して説明する。図２は、本発明の実施の形態１におけるかご負荷推定部２０６の構成の一例を示した構成図である。
　この図２におけるかご負荷推定部２０６は、積分器２０６１、積分時間格納部２０６２、除算器２０６３、およびホールド回路部２０６４から構成される。
　積分器２０６１は、エレベータ起動時において、先の図１におけるブレーキ１０２が制動解除されてからあらかじめ規定したタイミングにおいて、かご負荷推定部２０６に入力されたトルク電流指令値ｉｑ＊の時間積分を開始する。積分時間格納部２０６２は、積分器２０６１が時間積分を開始してからの経過時間、すなわち、積分時間を格納する。
　なお、時間積分を開始するタイミングは、ブレーキ制御部１０３からのブレーキ１０２を制動解除するための指令発生後からの経過時間として、あらかじめ規定しておくことができる。
　また、時間積分を開始するタイミングは、ブレーキ１０２の制動トルクが小さくなった状態を、トルク電流指令値ｉｑ＊またはトルク電流指令値ｉｑ＊の変化量に基づいて判定し、これらの値が規定値を超えたタイミングで積分を開始するようにしてもよい。このように、ブレーキ１０２の制動トルクが小さくなった状態、すなわち、ブレーキシューが動作を開始した直後のタイミングで時間積分を開始する方が、前述したような決定方法と比較して、より短時間で精度良くアンバランス負荷量を推定することが可能である。
　また、前述したトルク電流指令値ｉｑ＊またはトルク電流指令値ｉｑ＊の変化量ではなく、速度検出器１０４が検出した値や速度検出器１０４が検出した値の変化量に基づき、これらの値が規定値を超えたタイミングで積分を開始するようにしてもよい。
　さらに、ブレーキ１０２として、電磁ブレーキを用いる場合には、ブレーキ１０２のコイル電流に基づいて、時間積分を開始するタイミングを決定してもよい。すなわち、例えば、ブレーキ１０２のコイル電流が、あらかじめ規定した閾値を超えたタイミングで時間積分を開始すればよい。
　また、ブレーキシューがドラム面から離れ始める際に、ブレーキシューの動作により発生するコイルの逆起電力により生じるコイル電流またはコイル電圧の変化を検出したタイミングで時間積分を開始するようにしてもよい。
　除算器２０６３は、トルク電流指令値ｉｑ＊の時間積分値を積分時間格納部２０６２が格納する積分時間で除算し（すなわち、平均化している）、除算値をホールド回路部２０６４に対して出力する。
　ホールド回路部２０６４は、除算器２０６３から入力された除算値をあらかじめ規定したタイミングでホールドし、ホールド時における除算値をアンバランス負荷量推定値（オフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆ）として決定する。
　なお、積分器２０６１の動作については、あらかじめ規定した時間（定数）を積分時間格納部２０６２に格納し、そのあらかじめ規定した時間だけ積分器２０６１が動作するようにしてもよいし、ブレーキ１０２の開閉動作を検出するためのスイッチを備え、このスイッチによる検出状態に基づいて、動的に時間を決定し、決定した時間だけ積分器２０６１が動作するようにしてもよい。
　また、ホールド回路部２０６４が除算器２０６３から入力された除算値をホールドするタイミングは、あらかじめ規定した経過時間に基づいて、決定してもよいし、ブレーキ１０２の開閉動作を検出するためのスイッチを備え、このスイッチによる検出状態に基づいて、決定してもよい。
　このように、かご負荷推定部２０６は、トルク電流指令値ｉｑ＊を平均化する演算を行う（トルク電流指令値ｉｑ＊の平均値を算出する）ことにより、トルク電流指令値ｉｑ＊が発振した状態であっても、アンバランス負荷量を精度良く推定することができる。なお、ここでは、トルク電流指令値ｉｑ＊の平均値を算出する場合の一例として、トルク電流指令値ｉｑ＊の時間積分値を積分時間で除算する方法を述べたが、この一例に限定されず、どのような方法であってもよい。
　また、切替え指令部（図示せず）は、かご負荷推定部２０６におけるホールド回路部２０６４の動作後、またはホールド回路部２０６４の動作と同期して、第１の切替え部２０５および第２の切替え部２０７に対して切替え指令を出力する。
　すなわち、第２の速度制御部２０４は、切替え指令が入力された第１の切替え部２０５によって、第１の速度制御部２０３から選択切替えされるとともに、かご負荷推定部２０６が算出したオフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆは、第２の切替え部２０７によって、ゼロ出力から選択切替えされる。
　そして、これらの選択切替えと同時に、第２の速度制御部２０４が出力したトルク電流指令値ｉｑ＊と、かご負荷推定部２０６が算出したオフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆとが加算される。
　これにより、第１の切替え部２０５によって、第１の速度制御部２０３から第２の速度制御部２０４に選択切替えされた時に、電動機トルクと、アンバランス負荷量とが釣合った状態を初期値（すなわち、第２の速度制御部２０４が出力するトルク電流指令値ｉｑ＊の初期値が、オフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆに相当）として、第２の速度制御部２０４が動作する。
　そのため、かご１０にショックを発生させることなく、スムーズに、第１の切替え部２０５によって、第１の速度制御部２０３から第２の速度制御部２０４への選択切替えが行われる。なお、第２の速度制御部２０４に用いられる制御がＰＩ制御である場合には、第１の切替え部２０５による選択切替え時に、ＰＩ制御器内部の積分器に蓄積された値をリセットするようにする。
　次に、本発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置２００の一連動作の詳細について、かご負荷推定部２０６がある場合とない場合とで比較しながら先の図１および図３を参照して説明する。図３は、本発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置２００の一連動作について、かご負荷推定部２０６の有無で比較した説明図である。
　ここで、かご負荷推定部２０６がある場合に対応する図３（ａ）において、（１）が各時刻における電動機１０１の回転速度（かご１０の速度）、（２）が各時刻における電流制御部２０８に入力されるトルク電流指令値ｉｑ＊、（３）が各時刻におけるかご負荷推定部２０６が算出したオフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆを示している。
　また、かご負荷推定部２０６がない場合に対応する図３（ｂ）において、（１）が各時刻における電動機１０１の回転速度（かご１０の速度）、（２）が各時刻における電流制御部２０８に入力されるトルク電流指令値ｉｑ＊を示している。なお、以降では、電動機１０１の回転速度を電動機速度と称す。
　さらに、図示されている第１時刻ｔ１は、ブレーキ１０２の制動解除時に相当する時刻を示し、第２時刻ｔ２は、かご負荷推定部２０６がオフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆの算出動作（トルク電流指令値ｉｑ＊の時間積分）を開始するタイミングに相当する時刻を示す。また、第３時刻ｔ３は、切替え指令部からの切替え指令が入力された第１の切替え部２０５および第２の切替え部２０７によって、選択切替えされる時刻を示す。
　また、始動期間は、第１時刻ｔ１から第３時刻ｔ３までの期間に相当し、定常期間は、第３時刻ｔ３経過後の期間（通常のかご昇降動作を行う定常運転時の期間）に相当する。
　まず、エレベータ起動（走行開始）前に、速度制御が開始され、先の図１における速度指令発生部２０１は、電動機速度がゼロとなるような指令を出力する。また、起動時のブレーキ１０２の制動解除前には、切替え指令部の切替え指令に基づいて、第１の切替え部２０５によって、第１の速度制御部２０３が選択されている。
　そして、図３（ａ）の（１）に示すように、ブレーキの制動解除時に相当する第１時刻ｔ１において、ブレーキ１０２が制動解除となる。その後、かご１０と釣合錘２０とのアンバランス負荷量により、電動機１０１が回転を始める。
　電動機１０１が回転を始めると、第１の速度制御部２０３は、電動機速度がゼロになるように制御するため、結果として、自身が出力するトルク電流指令値ｉｑ＊が増加していく。
　このように、第１の速度制御部２０３は、起動ショックおよびロールバックを低減するために、始動期間において、起動ショックおよびロールバックを低減するように制御動作をする。
　ここで、図３（ａ）の（２）に示すように、第１の速度制御部２０３は、起動ショックを十分に低減する目的で、制御応答（応答速度）を十分に大きくしているため、自身が出力するトルク電流指令値ｉｑ＊が振動していることが分かる。
　また、かご負荷推定部２０６は、第２時刻ｔ２において、前述したようなオフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆの算出動作（トルク電流指令値ｉｑ＊の時間積分）を開始する。そして、かご負荷推定部２０６は、トルク電流指令値ｉｑ＊を平均化する演算を行うことで、トルク電流指令値ｉｑ＊の振動の影響を軽減し、アンバランス負荷量を精度良く推定する。なお、第２時刻ｔ２は、前述したように、先の図２における積分器２０６１が時間積分を開始するタイミングに相当する。
　そして、かご負荷推定部２０６は、第３時刻ｔ３において、ホールドした値をアンバランス負荷量推定値として決定する。このアンバランス負荷量推定値は、図３（ａ）の（３）に示される第３時刻ｔ３におけるオフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆに相当する。なお、第３時刻ｔ３は、前述したように、先の図２におけるホールド回路部２０６４がホールドするタイミングに相当する。
　そして、第３時刻ｔ３（アンバランス負荷量推定値の算出と同時）に、切替え指令部からの切替え指令が入力された第１の切替え部２０５によって、第１の速度制御部２０３から第２の速度制御部２０４に選択切替えされ、第２の切替え部２０７によって、ゼロ出力からオフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆの出力に選択切替えされる。
　したがって、第２の速度制御部２０４は、自身が出力したトルク電流指令値ｉｑ＊に対して、かご負荷推定部２０６が算出した第３時刻ｔ３におけるオフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆを初期値として加算した値として、トルク電流指令値ｉｑ＊を生成する。そして、生成されたトルク電流指令値ｉｑ＊は、電流制御部２０８に入力される。
　すなわち、図３（ａ）の（３）に示すように、第２の速度制御部２０４は、第３時刻ｔ３におけるオフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆを、自身が生成するトルク電流指令値ｉｑ＊の初期値とする。そして、第２の速度制御部２０４は、第３時刻ｔ３経過後の定常期間（通常のかご昇降動作を行う定常運転時の期間）において、入力された速度指令値ω＊と回転速度演算値ωとの差分がゼロとなるようなトルク電流指令値ｉｑ＊を生成し、制御動作する。
　そのため、かご１０にショックを発生させることなく、スムーズに、第１の切替え部２０５によって、第１の速度制御部２０３から第２の速度制御部２０４への選択切替えを行うことができる
　次に、本実施の形態１における技術的特徴を従来技術と対比するため、エレベータの制御装置２００にかご負荷推定部２０６がない場合について、図３（ｂ）を参照して説明する。
　まず、図３（ｂ）の（２）に示すように、エレベータの制御装置２００にかご負荷推定部２０６がない状態で、第３時刻ｔ３において、先と同様に、第１の切替え部２０５によって、第１の速度制御部２０３から第２の速度制御部２０４に選択切替えが行われる場合を想定する。
　このような場合には、選択切替え時に第２の速度制御部２０４が生成するトルク電流指令値ｉｑ＊の初期値は、第１の速度制御部２０３が第３時刻ｔ３において出力するトルク電流指令値ｉｑ＊の値となる。
　そして、第３時刻ｔ３におけるトルク電流指令値ｉｑ＊は、アンバランス負荷量に相当するトルク電流指令値よりも大きければ、その結果として、電動機１０１に発生するトルクは、かご１０を静止させるトルクよりも大きくなる。そのため、図３（ｂ）の（１）に示すように、第３時刻ｔ３付近で電動機速度がゼロでなくなり、かご１０が動き始めてしまう。
　したがって、第２の速度制御部２０４は、かご１０が動き始めるのを抑えるために、第３時刻ｔ３以降に、電動機速度がゼロになるように、制御動作をする。しかしながら、第２の速度制御部２０４の応答速度は、第１の速度制御部２０３と比べて低速であるため、電動機速度がゼロに収束するまでに時間がかかる。したがって、かご１０が静止せずに動き出すため、かご１０にショックが発生し、乗り心地が悪化してしまう。
　このように、エレベータの制御装置２００にかご負荷推定部２０６がなければ、第１の速度制御部２０３が出力するトルク電流指令値ｉｑ＊が振動した場合において、第２の速度制御部２０４に切替えると、切替えるタイミングによっては、かご１０にショックが発生してしまう。
　したがって、これまでの従来技術では、起動ショックおよびロールバックの発生を考慮して、速度制御部において、制御応答の応答速度をトルク電流指令値ｉｑ＊が振動するくらいまで高速に設定することができなかった。
　これに対して、本実施の形態１におけるエレベータの制御装置２００は、始動期間において使用する制御系と、その後の定常期間において使用する制御系を個別に備えるとともに、かご負荷推定部２０６をさらに備えている。そして、始動期間の制御系から定常期間の制御系に切り替える際に、かご負荷推定部２０６で推定された、アンバランス負荷量に相当するオフセット電流指令値を考慮している。この結果、始動期間における応答速度を高速にするために制御ゲインを大きくして、起動ショックおよびロールバックを安定的に低減させた上で、アンバランス負荷量を考慮することで、定常期間に切り替わった後の速度制御系の安定性も確保することができる
　以上のように、本発明の実施の形態１によれば、エレベータ起動時の始動期間には、第１の速度制御部は、トルク電流指令値を生成し、始動期間経過後の定常期間には、第２の速度制御部は、自身が生成したトルク電流指令値に対して、かご負荷推定部が速度制御部の切替え時に算出したアンバランス負荷量に相当するオフセット電流指令値を初期値として加算した値として、トルク電流指令値を生成する。これにより、アンバランス負荷量の大きさ、およびトルク電流指令値の発振に関わらず、起動時の速度制御応答の応答速度を十分に高速化することができ、起動ショックおよびロールバックを安定的に低減することができる。
　なお、かご負荷推定部２０６の構成として、図２で示すような構成例以外に、１次フィルタ等の低次フィルタまたは高次フィルタを使用することもできる。ただし、かご負荷推定部２０６に高次フィルタを用いると、演算量が大きくなる。
　また、かご負荷推定部２０６に１次フィルタ等の低次フィルタを用いると、ブレーキ１０２の制動解除動作を比較的ゆっくりした場合（アンバランス負荷量が比較的緩やかに加わる場合）や、トルク電流指令値ｉｑ＊の発振が小さい場合には、比較的良好に動作する。しかし、これら以外の場合においては、トルク電流指令値ｉｑ＊の振動を除去しながら、アンバランス負荷量を速やかに推定することが難しい。
　したがって、トルク電流指令値ｉｑ＊の振動を除去しながらアンバランス負荷量を速やかに、精度良く推定するためには、図２で示した構成例が好ましい。
　また、かご負荷推定部２０６は、アンバランス負荷量を推定するために、第１の速度制御部２０３が出力したトルク電流指令値ｉｑ＊を用いたが、電流検出器１１０が検出した実トルク電流を用いてもよい。
　実施の形態２．
　先の実施の形態１では、第１制御系が第１の速度制御部２０３を含んで構成され、第２制御系が第２の速度制御部２０４を含んで構成されるエレベータの制御装置２００について説明した。これに対して、本発明の実施の形態２では、始動期間においては、第１制御系に含まれる位置制御系により速度指令値が生成され、定常期間においては、第２制御系に含まれる速度指令発生部２０１により速度指令値が出力されるエレベータの制御装置２００ａについて説明する。
　図４は、本発明の実施の形態２におけるエレベータの制御装置２００ａを示す構成図である。この図４におけるエレベータの制御装置２００ａは、先の図１におけるエレベータの制御装置２００とは異なり、電動機１０１の回転位置を制御する位置制御を行い、さらに、速度制御ループの外側に位置制御ループを加えた構成を有する。
　そして、エレベータの制御装置２００ａは、速度指令発生部２０１、第２の速度制御部２０４、第１の切替え部２０５、かご負荷推定部２０６、第２の切替え部２０７、電流制御部２０８を備えるとともに、さらに、位置制御系として、速度・位置演算部４０１、位置指令発生部４０２、および位置制御部４０３を備える。
　ここで、エレベータの制御装置２００ａを構成する各部について、エレベータの制御装置２００と比較すると、２つあった速度制御部が第２の速度制御部２０４だけとなり、速度演算部２０２の代わりに、電動機１０１の回転速度だけでなく回転位置をも演算する速度・位置演算部４０１が用いられている。また、エレベータの制御装置２００ａには、始動期間における速度指令値を生成するための位置制御系が新たに具備されている。さらに、第１の切替え部２０５は、図示するように、速度指令発生部２０１と、位置制御部４０３との選択切替えが行えるように位置している。
　なお、図４に示した構成において、位置制御系以外は、先の実施の形態１における図１で説明した機能構成と同等であるため、説明を省略する。また、速度・位置演算部４０１は、先の実施の形態１における速度演算部２０２の機能に加えて、位置演算部としての機能がさらに付加されたものである。
　速度・位置演算部４０１は、速度検出器１０４から入力された信号に基づいて、電動機１０１の回転速度と回転位置とを演算し、演算した回転速度ω（回転速度演算値ω）と回転位置θ（以降では、回転位置演算値θと称す）とを出力する。
　位置指令発生部４０２は、かご１０の位置指令値を電動機１０１の回転位置指令値に換算した回転位置指令値θ＊を出力する。また、エレベータ起動時には、位置指令発生部４０２は、ブレーキ１０２の制動解除前に、かご１０を静止保持するための回転位置指令値（通常、ゼロとなる）を出力する。
　位置制御部４０３には、位置指令発生部４０２が出力した回転位置指令値θ＊と速度・位置演算部４０１が出力した回転位置演算値θとの差分が入力される。そして、位置制御部４０３は、回転位置指令値θ＊と回転位置演算値θとの差分がゼロとなるような速度指令値ω＊を算出する。なお、位置制御部４０３は、例えば、Ｐ制御、ＰＩ制御、ＰＩＤ制御等が用いられる。
　第１の切替え部２０５は、切替え指令部からの切替え指令に基づき、位置制御部４０３および速度指令発生部２０１のいずれかを選択（速度指令発生部２０１で設定されるω＊か、位置制御部４０３が演算したω＊のいずれかを選択）する選択切替えを行う。そして、第１の切替え部２０５に選択された方の速度指令値ω＊が出力される。
　次に、本実施の形態２におけるエレベータの制御装置２００ａの動作について説明する。なお、ここでは、エレベータ起動前に、位置制御が開始され、位置指令発生部４０２は、電動機１０１の回転位置（かご１０の位置）がゼロ（静止保持）となるような指令を出力する。また、起動時のブレーキ１０２の制動解除前には、位置制御系の位置制御部４０３が、第１の切替え部２０５によって、選択されている。
　この場合、第２の速度制御部２０４には、位置制御部４０３が算出した速度指令値ω＊と、速度・位置演算部４０１が算出した回転速度演算値ωとの差分が入力されることになる。そして、ブレーキ１０２が制動解除されると、始動期間において、第２の速度制御部２０４は、先の実施の形態１と同様の動作を行い、トルク電流指令値ｉｑ＊を出力する。
　また、かご負荷推定部２０６には、第２の速度制御部２０４が出力したトルク電流指令値ｉｑ＊に基づいて、先の実施の形態１と同様の動作制御を行い、アンバランス負荷量を推定する。
　さらに、第２の速度制御部２０４がトルク電流指令値ｉｑ＊を出力した後の電流制御部２０８以降の動作制御についても、先の実施の形態１と同様に行われる。位置制御部４０３が第１の切替え部２０５によって選択されている間は、このような動作制御を行っている。
　次に、第１の切替え部２０５によって、位置制御部４０３を含む第１制御系から速度指令発生部２０１を含む第２制御系に切替えられるタイミング（先の図３における第３時刻ｔ３に相当）で、位置制御部４０３から速度指令発生部２０１に選択切替えが行われる。そして、速度指令発生部２０１は、始動期間経過後の定常期間には、位置制御部４０３の代わりに、速度指令値ω＊を出力する。なお、この切替えられるタイミングは、あらかじめ規定しておけばよい。
　この切替えの際において、単に切替えるだけでは、第２の速度制御部２０４に入力される速度指令値ω＊が不連続になる。そのため、切替え後の速度指令発生部２０１が出力する速度指令値ω＊に対して、切替え前後の速度指令値ω＊が連続値になるような処理を行う。これは、切り替え後の速度指令発生部２０１の出力に、速度指令値ω＊が切り替え前と切り替え後で連続になるように適切な値のオフセット値を加えることによって実現する。または、切替え前後の速度指令値ω＊が連続値になるように、１次フィルタ等のフィルタ処理を行うようにしてもよい。
　つぎに、第２の切替え部２０７は、先の実施の形態１と同様に、第１の切替え部２０５と同期して動作することにより、第２の速度制御部２０４は、自身が出力するトルク電流指令値ｉｑ＊に対して、アンバランス負荷量に相当するオフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆを初期値として加算した値として、トルク電流指令値ｉｑ＊を生成する。
　なお、先の実施の形態１と同様に、第２の切替え部２０７によって、オフセット電流指令値ｉｑ＊＿ｏｆｆを出力する選択切替えが行われる前は、ゼロを出力している。また、第２の速度制御部２０４に用いられる制御がＰＩ制御である場合には、第１の切替え部２０５による選択切替え時に、ＰＩ制御器内部の積分器に蓄積された値をリセットするようにする。
　このように、位置制御系として、位置制御部４０３を用いた場合においても、アンバランス負荷量と釣合うトルク電流指令値を付加した状態で、第１の切替え部２０５によって切替えられるため、かご１０にショックを発生させることなく、スムーズに、位置制御部４０３から速度指令発生部２０１への選択切替えが行われる。
　したがって、位置制御部４０３の応答速度（制御ゲイン）を高く設定しても、位置制御部４０３から速度指令発生部２０１への選択切替えを行うことにより、先の実施の形態１と同様に、起動ショックおよびロールバックの発生を安定的に低減することができる。
　以上のように、本発明の実施の形態２によれば、エレベータ起動時の始動期間には、位置制御部が速度指令値を出力し、始動期間経過後の定常期間には、速度指令発生部が速度指令値を出力し、第２の速度制御部は、自身が生成したトルク電流指令値に対して、かご負荷推定部が位置制御部から速度指令発生部への切替え時に算出したアンバランス負荷量に相当するオフセット電流指令値を初期値として加算した値として、トルク電流指令値を生成する。これにより、アンバランス負荷量の大きさ、およびトルク電流指令値の発振に関わらず、起動時の位置制御応答の応答速度を十分に高速化することができ、起動ショックおよびロールバックを安定的に低減することができる。
　なお、本実施の形態２では、位置制御の方法として、電動機１０１の回転位置を検出する方式を例示したが、かご１０の位置を直接検出する方式としてもよい。
　なお、本実施の形態２では、位置制御の方法として図４で示す構成としたが、先の実施の形態１で示した図１の構成のうち、第１の速度制御部２０３の構成として、ＰＩ制御に加えて速度指令値ω＊と回転速度演算値ωとの差分の２重積分を加えた構成としてもよい。このような位置制御の構成とした場合には、演算量を減らすことができるため、より安価なエレベータの制御装置２００ａを実現できる。
　また、本実施の形態２におけるエレベータの制御装置２００ａは、さらに、先の実施の形態１における第１の速度制御部２０３を備えることにより、１つであった速度制御部を、先の実施の形態１と同様に２つにしてもよい。そして、起動時の始動期間には、位置制御部４０３が出力した速度指令値ω＊と、速度・位置演算部４０１が出力した回転速度演算値ωとの差分が第１の速度制御部２０３に入力されるようにし、位置制御部４０３を含む第１制御系から速度指令発生部２０１を含む第２制御系に切替えられるタイミングで、先の実施の形態１と同様に、第１の速度制御部２０３から第２の速度制御部２０４に切替え、始動期間経過後の定常期間には、同様の制御動作を行うように構成してもよい。
　このような構成とすることにより、始動期間において、位置制御応答だけでなく、速度制御応答の応答速度も高速にすることができるため、より起動ショックおよびロールバックを安定的に低減することができる。
　実施の形態３．
　先の実施の形態１では、エレベータ起動時において、選択切替えされる第１の速度制御部２０３および第２の速度制御部２０４の応答速度が固定されているエレベータの制御装置２００について説明した。これに対して、本発明の実施の形態３では、エレベータ起動時において、応答速度が高速である第１の速度制御部２０３の応答速度を連続的に変化させることのできるエレベータの制御装置２００ｂについて説明する。
　図５は、本発明の実施の形態３におけるエレベータの制御装置２００ｂを示す構成図である。この図５におけるエレベータの制御装置２００ｂは、速度指令発生部２０１、速度演算部２０２、第１の速度制御部２０３、第２の速度制御部２０４、第１の切替え部２０５、かご負荷推定部２０６、第２の切替え部２０７、電流制御部２０８、および可変ゲイン５０１を備える。
　したがって、エレベータの制御装置２００ｂを構成する各部について、先の図１に示したエレベータの制御装置２００と比較すると、可変ゲイン５０１が新たに加わったことが分かる。なお、図５に示した構成において、可変ゲイン５０１以外は、先の実施の形態１における図１で説明した機能構成・動作と同等であるため、説明を省略する。
　また、この図５において、可変ゲイン５０１は、第１の速度制御部２０３と、第１の切替え部２０５との間に位置する。
　可変ゲイン５０１は、ゲインＫの初期値として１が設定されており、トリガが入力されると、ゲインＫが０以上１未満の値まで時間とともに減少する。このトリガは、エレベータ起動時のブレーキ１０２の制動解除後から、第１の切替え部２０５および第２の切替え部２０７によって選択切替えされるまでの間で、あらかじめ規定したタイミングにおいて、可変ゲイン５０１に入力される。
　例えば、ブレーキ制御部１０３がブレーキ１０２を制動解除にするタイミングと同期して、可変ゲイン５０１にトリガを入力するようにしてもよいし、かご負荷推定部２０６がトルク電流指令値ｉｑ＊の時間積分を開始するタイミングと同期して、可変ゲイン５０１にトリガを入力するようにしてもよい。
　ここで、可変ゲイン５０１の具体的な動作について、図６を参照して説明する。図６は、本発明の実施の形態３における可変ゲイン５０１の動作例の説明図である。
　なお、図６において、時刻ｔｋ１は、可変ゲイン５０１にトリガが入力された時刻を示す。また、時刻ｔｋ２は、時刻ｔｋ１以降に、ゲインＫが初期値１から経時的に減少して、所定のゲイン値ＫＬに達した時刻を示す。なお、所定のゲイン値ＫＬは、あらかじめ規定しておけばよい。
　図６（ａ）において、可変ゲイン５０１にトリガが入力される時刻ｔｋ１までは、可変ゲイン５０１のゲインＫが取り得る値は、初期値１である。そして、時刻ｔｋ１以降から、時刻ｔｋ２までにゲインＫが取り得る値は、時間とともに一定の割合で減少していき、時刻ｔｋ２において、所定のゲイン値ＫＬとなる。
　また、図６（ｂ）においては、時刻ｔｋ１以降から、時刻ｔｋ２までにゲインＫが取り得る値の減少の割合が、図６（ａ）と比較して、時間とともに緩やかになる。
　そして、図６（ｂ）の方が、図６（ａ）と比較して、ゲインＫの値が初期値１から滑らかに所定のゲイン値ＫＬまで減少しているため、制御応答の変化をより滑らかに行うことができる。このように、可変ゲイン５０１を設けて、ゲインＫを減少させるタイミングおよびゲインＫの減少の割合を必要に応じてあらかじめ規定することにより、制御応答の応答変化を任意に変更することができる。
　したがって、可変ゲイン５０１は、エレベータ起動時のブレーキ１０２の制動解除後のあらかじめ規定したタイミングから、第１の速度制御部２０３の応答速度を規定した減少割合で連続的に下げることが可能となる。
　そこで、例えば、ブレーキ開放直後に急峻に加わるアンバランス負荷量に対応するために、ブレーキ１０２の制動解除直後は、第１の速度制御部２０３の制御応答を高応答とし、その後、徐々に制御応答（ゲインＫ）を下げていけば、制御系の発振を緩和することが可能となる。
　これにより、起動ショックおよびロールバックの安定的に低減するだけでなく、制御系の発振緩和も両立させていることになるため、制御装置２００ｂは、より安定した制御を行うことができる。また、制御系の発振を緩和することができるため、かご負荷推定部２０６によるアンバランス負荷量の推定をより高精度に行うことできる。
　なお、先の実施の形態２におけるエレベータの制御装置２００ａが、第１の速度制御部２０３および第２の速度制御部２０４を備える場合には、本実施の形態３と同様に、第１の速度制御部２０３の応答速度を規定した減少割合で連続的に下げるための可変ゲインをさらに備えることにより、同様の効果を得ることができる。
　以上のように、本発明の実施の形態３によれば、可変ゲインによって、エレベータ起動時のブレーキの制動解除後から、あらかじめ規定したタイミング、減少割合にて、第１の速度制御部の応答速度を連続的に下げることができる。これにより、起動ショックおよびロールバックを安定的に低減するだけでなく、制御系の発振緩和も両立させていることになるため、より安定した制御を行うことができる。

Claims (10)

  1. 　電動機と、前記電動機の回転を制動・制動解除するブレーキとを有するエレベータ駆動部を制御することで、エレベータのかごの昇降・停止を行うエレベータの制御装置であって、
    　前記ブレーキの制動解除時に相当する第１時刻から第２時刻を経て、第３時刻に達するまでの始動期間においては、前記ブレーキを制動解除することによる起動ショックおよびロールバックを低減するように、第１のトルク電流指令値を生成するとともに、前記第１のトルク電流指令値に基づいて、前記エレベータ駆動部を制御する第１制御系と、
    　前記第３時刻を経過後の定常期間においては、前記起動ショックおよび前記ロールバックの低減を考慮しない定常運転時の制御として、第２のトルク電流指令値を生成するとともに、前記第２のトルク電流指令値に基づいて、前記エレベータ駆動部を制御する第２制御系と
    　を備え、
    　前記第２時刻から前記第３時刻までの期間において、前記第１のトルク電流指令値に基づいて、アンバランス負荷量に相当するオフセット電流指令値を算出するかご負荷推定部をさらに備え、
    　前記第２制御系は、自身が生成したトルク電流指令値に対して、前記第１制御系による前記始動期間の制御から、前記第２制御系による前記定常期間の制御に切り替わる前記第３時刻において、前記かご負荷推定部が算出した前記オフセット電流指令値を初期値として加算した値として、前記第２のトルク電流指令値を生成することで、前記エレベータ駆動部を制御する
    　エレベータの制御装置。
  2. 　請求項１に記載のエレベータの制御装置において、
    　前記第１制御系は、前記電動機の回転速度を制御する速度制御部として、前記起動ショックおよび前記ロールバックを低減するのに適した応答速度を有する第１の速度制御部を含み、
    　前記第２制御系は、前記電動機の回転速度を制御する速度制御部として、前記第１の速度制御部と比較して低速であり、前記定常運転時の制御に適した応答速度を有する第２の速度制御部を含み、
    　前記第１制御系および前記第２制御系は、さらに、
    　　前記電動機が所望の回転速度で、動作するように指令する速度指令値を出力する速度指令発生部と、
    　　前記電動機の実際の回転速度に基づいて算出した回転速度演算値を出力する速度演算部と
    　を共有し、
    　前記第１制御系に含まれる前記第１の速度制御部は、前記始動期間において、前記速度指令発生部が出力した速度指令値と、前記速度演算部が出力した回転速度演算値との差分がゼロとなるように、前記第１のトルク電流指令値を生成し、
    　前記第２制御系に含まれる前記第２の速度制御部は、前記定常期間において、前記速度指令発生部が出力した速度指令値と、前記速度演算部が出力した回転速度演算値との差分がゼロとなるように、自身が生成したトルク電流指令値に対して、前記かご負荷推定部が算出した前記オフセット電流指令値を初期値として加算した値として、前記第２のトルク電流指令値を生成する
    　エレベータの制御装置。
  3. 　請求項１に記載のエレベータの制御装置において、
    　前記第１制御系は、前記電動機が所望の回転位置に、動作するように指令する位置指令値を出力する位置指令発生部と、前記電動機の実際の回転位置に基づいて算出した回転位置演算値を出力する位置演算部と、前記位置指令発生部が出力した位置指令値と、前記位置演算部が出力した回転位置演算値との差分がゼロとなるように第１の速度指令値を出力する位置制御部とを有し、前記起動ショックおよび前記ロールバックを低減するのに適した値として前記第１の速度指令値を出力する位置制御系を含み、
    　前記第２制御系は、前記定常運転時において、前記電動機が所望の回転速度で動作するように指令する第２の速度指令値を出力する速度指令発生部を有し、
    　前記第１制御系および前記第２制御系は、さらに、
    　　前記電動機の実際の回転速度に基づいて算出した回転速度演算値を出力する速度演算部と、
    　　前記電動機の回転速度を速度制御する速度制御部と
    　を共有し、
    　前記第１制御系および前記第２制御系に共有して含まれる前記速度制御部は、
    　　前記始動期間において、前記第１制御系に含まれる前記位置制御系が出力した前記第１の速度指令値と、前記速度演算部が出力した前記回転速度演算値との差分がゼロとなるように、前記第１のトルク電流指令値を生成し、
    　　前記定常期間において、前記速度指令発生部が出力した前記第２の速度指令値と、前記速度演算部が出力した前記回転速度演算値との差分がゼロとなるように、自身が生成したトルク電流指令値に対して、前記かご負荷推定部が算出した前記オフセット電流指令値を初期値として加算した値として、前記第２のトルク電流指令値を生成する
    　エレベータの制御装置。
  4. 　請求項３に記載のエレベータの制御装置において、
    　前記速度制御部は、
    　　前記起動ショックおよび前記ロールバックを低減するのに適した応答速度を有し、前記始動期間において、前記第１のトルク電流指令値を生成する第１の速度制御部と、
    　　前記第１の速度制御部と比較して低速であり、前記定常運転時の制御に適した応答速度を有し、前記定常期間において、前記第２のトルク電流指令値を生成する第２の速度制御部と
    　を有するエレベータの制御装置。
  5. 　請求項２または４に記載のエレベータの制御装置において、
    　前記第１の速度制御部の応答速度を、あらかじめ規定したタイミングおよびあらかじめ規定した減少割合にて時間変化させる可変ゲインをさらに備える
    　エレベータの制御装置。
  6. 　請求項１から５のいずれか１項に記載のエレベータの制御装置において、
    　前記かご負荷推定部は、入力された前記第１のトルク電流指令値に対して、前記第２時刻から前記第３時刻までの期間における、前記第１のトルク電流指令値の平均値を前記オフセット電流指令値として算出する
    　エレベータの制御装置。
  7. 　請求項６に記載のエレベータの制御装置において、
    　前記かご負荷推定部は、入力された前記第１のトルク電流指令値に対して、前記第２時刻から前記第３時刻までの期間における時間積分を行うことによって得られる前記第１のトルク電流指令値の積分値を、前記時間積分を行った積分時間で除算することにより前記第１のトルク電流指令値の平均値を算出する
    　エレベータの制御装置。
  8. 　請求項１から７のいずれか１項に記載のエレベータの制御装置において、
    　前記ブレーキが電磁ブレーキである場合には、前記第２時刻は、前記ブレーキのコイル電流あるいはコイル電圧があらかじめ規定した閾値を超えた時刻、または前記コイル電流あるいは前記コイル電圧の変化を検出した時刻としてあらかじめ設定される
    　エレベータの制御装置。
  9. 　請求項１から７のいずれか１項に記載のエレベータの制御装置において、
    　前記第２時刻は、前記第１のトルク電流指令値あるいは前記第１のトルク電流指令値の変化量があらかじめ規定した閾値を超えた時刻、前記電動機の回転速度の値あるいは前記回転速度の値の変化量があらかじめ規定した閾値を超えた時刻、または前記ブレーキの制動解除動作に基づいてあらかじめ規定した時刻として設定される
    　エレベータの制御装置。
  10. 　電動機と、前記電動機の回転を制動・制動解除するブレーキとを有するエレベータ駆動部を制御することで、エレベータのかごの昇降・停止を行うエレベータの制御方法であって、
    　前記ブレーキの制動解除時に相当する第１時刻から第２時刻を経て、第３時刻に達するまでの始動期間においては、前記ブレーキを制動解除することによる起動ショックおよびロールバックを低減するように、第１のトルク電流指令値を生成するとともに、前記第１のトルク電流指令値に基づいて、前記エレベータ駆動部を制御する第１制御ステップと、
    　前記第３時刻を経過後の定常期間においては、前記起動ショックおよび前記ロールバックの低減を考慮しない定常運転時の制御として、第２のトルク電流指令値を生成するとともに、前記第２のトルク電流指令値に基づいて、前記エレベータ駆動部を制御する第２制御ステップと
    　を備え、
    　前記第２時刻から前記第３時刻までの期間において、前記第１のトルク電流指令値に基づいて、アンバランス負荷量に相当するオフセット電流指令値を算出するかご負荷推定ステップをさらに備え、
    　前記第２制御ステップにおいて、前記第２制御ステップにて生成されたトルク電流指令値に対して、前記第１制御ステップにて実行された前記始動期間の制御から、前記第２制御ステップにて実行された前記定常期間の制御に切り替わる前記第３時刻において、前記かご負荷推定ステップにて算出された前記オフセット電流指令値を初期値として加算した値として、前記第２のトルク電流指令値を生成することで、前記エレベータ駆動部を制御する
    　エレベータの制御方法。
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JP2014532930A JP5738491B2 (ja) 2012-08-29 2013-08-19 エレベータの制御装置およびエレベータの制御方法
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018003500A1 (ja) * 2016-06-30 2018-01-04 三菱電機株式会社 エレベーターの制御装置
JP2018024483A (ja) * 2016-08-08 2018-02-15 株式会社日立製作所 エレベーター
CN108862426A (zh) * 2018-08-31 2018-11-23 武汉市政工程设计研究院有限责任公司 一种自清洁粗格栅皮带输送装置、清洁系统及清洁方法
JP2020150584A (ja) * 2019-03-11 2020-09-17 株式会社ジェイテクト モータの制御装置
CN114644269A (zh) * 2022-03-11 2022-06-21 上海三菱电梯有限公司 电梯驱动控制系统

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020202249A1 (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 三菱電機株式会社 エレベーターの制御装置
EP3808691A1 (en) * 2019-10-18 2021-04-21 KONE Corporation A method for monitoring brake dragging of an elevator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63306176A (ja) * 1987-05-27 1988-12-14 インベンテイオ・アクテイエンゲゼルシヤフト エレベータ駆動装置
JP2000226165A (ja) * 1999-02-04 2000-08-15 Toshiba Corp エレベータの制御装置
JP2002044975A (ja) * 2000-07-26 2002-02-08 Fuji Electric Co Ltd 誘導電動機の制御装置
WO2013094255A1 (ja) * 2011-12-23 2013-06-27 三菱電機株式会社 エレベーターの制御装置およびその制御方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6040386A (ja) 1983-08-16 1985-03-02 株式会社東芝 立坑巻上機制御装置
JPS624180A (ja) 1985-07-01 1987-01-10 株式会社日立製作所 エレベ−タ−の起動制御装置
JPH0768016B2 (ja) 1988-12-23 1995-07-26 三菱電機株式会社 交流エレベータの制御装置
JPH0768016A (ja) 1993-09-06 1995-03-14 Ace Denken:Kk パチンコ機の盤面側構造
JP5036147B2 (ja) * 2005-07-11 2012-09-26 東芝エレベータ株式会社 エレベータの速度制御装置、速度制御方法、および速度制御プログラム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63306176A (ja) * 1987-05-27 1988-12-14 インベンテイオ・アクテイエンゲゼルシヤフト エレベータ駆動装置
JP2000226165A (ja) * 1999-02-04 2000-08-15 Toshiba Corp エレベータの制御装置
JP2002044975A (ja) * 2000-07-26 2002-02-08 Fuji Electric Co Ltd 誘導電動機の制御装置
WO2013094255A1 (ja) * 2011-12-23 2013-06-27 三菱電機株式会社 エレベーターの制御装置およびその制御方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018003500A1 (ja) * 2016-06-30 2018-01-04 三菱電機株式会社 エレベーターの制御装置
JPWO2018003500A1 (ja) * 2016-06-30 2018-11-08 三菱電機株式会社 エレベーターの制御装置
JP2018024483A (ja) * 2016-08-08 2018-02-15 株式会社日立製作所 エレベーター
CN108862426A (zh) * 2018-08-31 2018-11-23 武汉市政工程设计研究院有限责任公司 一种自清洁粗格栅皮带输送装置、清洁系统及清洁方法
CN108862426B (zh) * 2018-08-31 2024-03-19 武汉市政工程设计研究院有限责任公司 一种自清洁粗格栅皮带输送装置、清洁系统及清洁方法
JP2020150584A (ja) * 2019-03-11 2020-09-17 株式会社ジェイテクト モータの制御装置
JP7249822B2 (ja) 2019-03-11 2023-03-31 株式会社ジェイテクト モータの制御装置
CN114644269A (zh) * 2022-03-11 2022-06-21 上海三菱电梯有限公司 电梯驱动控制系统

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