WO2023188030A1 - エレベータードアの制御装置 - Google Patents

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WO2023188030A1
WO2023188030A1 PCT/JP2022/015663 JP2022015663W WO2023188030A1 WO 2023188030 A1 WO2023188030 A1 WO 2023188030A1 JP 2022015663 W JP2022015663 W JP 2022015663W WO 2023188030 A1 WO2023188030 A1 WO 2023188030A1
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WO
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temperature
value
motor
command value
current
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/015663
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English (en)
French (fr)
Inventor
朗充 濱田
康司 大塚
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to PCT/JP2022/015663 priority Critical patent/WO2023188030A1/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B13/00Doors, gates, or other apparatus controlling access to, or exit from, cages or lift well landings
    • B66B13/30Constructional features of doors or gates

Definitions

  • the present disclosure relates to an elevator door control device.
  • Patent Document 1 discloses an elevator door control device. According to the control device, the resistance value of the door motor is estimated based on the current value flowing through the door motor and the voltage value applied to the door motor. Based on the estimated resistance value, the temperature of the door motor can be estimated.
  • An object of the present disclosure is to provide an elevator door control device that can improve the accuracy of estimating the temperature of a motor.
  • An elevator door control device includes a door state detection section that detects an open/closed state of an elevator door, and a current command section that generates a current command value for controlling a current flowing through a motor that drives the door. , a voltage command unit that generates a voltage command value to be applied to the motor such that a current flowing through the motor follows the current command value; and a resistor that estimates an electrical resistance value of the motor. and a temperature estimation section that estimates a coil temperature of the motor from the electrical resistance value estimated by the resistance estimation section, and the current command section is configured to detect whether the door is in a fully open state or a state determined by the door state detection section.
  • the resistance estimator When the fully closed state is detected, the resistance estimator generates a test current command value that is the current command value for estimating the coil temperature, and the resistance estimator generates the voltage changed by the test current command value.
  • the electric resistance value is estimated by dividing the amount of change in the command value by the amount of change in the current flowing through the motor, which is changed by the test current command value.
  • the electrical resistance value is estimated by dividing the amount of change in the voltage command value by the amount of change in the current flowing through the motor. Therefore, the accuracy of estimating the temperature of the motor can be improved.
  • FIG. 1 is a diagram showing an outline of an elevator system provided with an elevator door control device in Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a block diagram of an elevator door control device in Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a diagram showing a first example of a test current command value generated by the elevator door control device in the first embodiment.
  • 7 is a diagram showing a second example of a test current command value generated by the elevator door control device in the first embodiment.
  • FIG. 2 is a flowchart for explaining an overview of a first example of temperature estimation processing performed by the elevator door control device in Embodiment 1.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining an overview of a second example of temperature estimation processing performed by the elevator door control device in Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a flowchart for explaining an overview of an operation in which the elevator door control device in Embodiment 1 estimates an estimated resistance value.
  • 2 is a flowchart for explaining an overview of the operation of overheat protection control performed by the elevator door control device in the first embodiment.
  • 1 is a block diagram of an elevator door control device in Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the current coil temperature estimated by the elevator door control device in the first embodiment.
  • 2 is a flowchart for explaining an overview of operations performed by the elevator door control device in Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a block diagram of an elevator door control device in Embodiment 2.
  • FIG. FIG. 7 is a diagram showing an outline of a temperature rise amount estimator of the elevator door control device in Embodiment 2.
  • FIG. FIG. 7 is a diagram showing an example of numerical values used by a temperature rise amount estimator of the elevator door control device in Embodiment 2.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining an overview of a first example of temperature estimation processing performed by the elevator door control device in Embodiment 2.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining an overview of a second example of temperature estimation processing performed by the elevator door control device in Embodiment 2.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining an overview of the operation of overheat protection control performed by the elevator door control device in Embodiment 2.
  • FIG. FIG. 2 is a block diagram of an elevator door control device in Embodiment 2.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the current estimated coil temperature estimated by the elevator door control device in the second embodiment. 7 is a flowchart for explaining an overview of operations performed by the elevator door control device in Embodiment 2.
  • FIG. 2 is a hardware configuration diagram of an elevator door control device in Embodiment 1 or Embodiment 2.
  • FIG. 1 is a hardware configuration diagram of an elevator door control device in Embodiment 1 or Embodiment 2.
  • FIG. 1 is a diagram showing an outline of an elevator system in which an elevator door control device according to the first embodiment is provided.
  • the hoistway 2 penetrates each floor of the building 3.
  • the machine room 4 is provided directly above the hoistway 2.
  • the plurality of landings 5 are provided on each floor of the building 3.
  • the hoist 6 is provided in the machine room 4.
  • the control panel 7 is provided in the machine room 4.
  • the control panel 7 can control the elevator system 1 as a whole.
  • the main rope 8 is wound around the hoist 6.
  • the car 9 is provided inside the hoistway 2.
  • the car 9 is suspended from the main rope 8.
  • a car door 10 is provided in the car 9 as an elevator door in the elevator system 1.
  • the car door 10 includes a door panel 11, which is a door, and a control device 20.
  • the door panel 11 is provided at the entrance/exit of the car 9 so as to be movable in the horizontal direction.
  • the control device 20 controls the opening/closing state of the door panel 11 by moving the door panel 11 in the horizontal direction. Specifically, the control device 20 drives and controls the position of the door panel 11, the moving speed of the door panel 11, and the like.
  • the hoisting machine 6 rotates based on commands from the control panel 7.
  • the main rope 8 moves following the rotation of the hoist 6.
  • the car 9 moves up and down following the movement of the main rope 8.
  • the control device 20 opens the fully closed door panel 11.
  • the control device 20 opens the landing door of the landing 5 where the vehicle has stopped together with the door panel 11.
  • the user gets on and off the car through the entrance/exit of the car 9.
  • the control device 20 maintains the door panel 11 and the landing door in a fully open state. After that, the control device 20 closes the door panel 11 and the landing door.
  • FIG. 2 is a block diagram of the elevator door control device in the first embodiment.
  • the control device 20 includes a motor 21, a rotation sensor 22, a current sensor 23, a door state detector 24, a current coordinate converter 25, a current command device 26, a voltage command device 27, and a voltage coordinate converter. 28, a power converter 29, a resistance estimator 30, a temperature estimator 31, and a protection controller 32.
  • the controller 32 may be housed in one housing or may be provided separately.
  • the motor 21 is provided to drive the door panel 11.
  • the motor 21 is a motor that is rotationally driven by three-phase alternating current.
  • the motor 21 is provided with three-phase coils corresponding to each phase of the three-phase alternating current.
  • the rotational position, rotational speed, rotational torque, etc. of the motor 21 are controlled by the supplied electric power.
  • the rotation sensor 22 measures the rotational position ⁇ of the motor 21.
  • Various sensors such as an encoder and a resolver may be employed as the rotation sensor 22.
  • the information on the rotational position ⁇ is used in the control device 20 for controlling the rotational position, as a current control standard, and the like.
  • the rotation sensor 22 may measure the position of the door panel 11 based on the rotational position of the motor 21.
  • the rotation sensor 22 may transmit the measured position information of the door panel 11 to the control panel 7, which is not shown in FIG.
  • the position information of the door panel 11 may be used by the control device 20 when determining the acceleration position, deceleration position, etc. of the door panel 11.
  • the current sensor 23 measures three-phase actual current values Iu, Iv, and Iw flowing through the motor 21, respectively.
  • the current sensor 23 may be configured to measure the actual current values of two phases among the three phases of current flowing through the motor 21.
  • the three-phase actual current values may be used as feedback signals for current control of the motor 21 in the control device 20.
  • the door state detector 24 serves as a door state detection section and detects the open/close state of the door panel 11. Specifically, the door state detector 24 detects whether the door panel 11 is in a fully open state, a fully closed state, or another state that is neither a fully open state nor a fully closed state. For example, the door state detector 24 detects the open/closed state of the door panel 11 based on the rotational position detected by the rotation sensor 22.
  • the door state detector 24 may be a device that detects the open/closed state of the door panel 11 using any method as long as it has a configuration that can detect the open/closed state of the door panel 11.
  • the door state detector 24 may be configured to detect the open/close state of the door panel 11 using sensors attached to the fully closed position of the door panel 11 and the fully open position of the door panel 11.
  • the value of the rotational position ⁇ of the motor 21 is input to the current coordinate converter 25 from the rotation sensor 22.
  • Three-phase actual current values Iu, Iv, and Iw flowing from the current sensor 23 to the motor 21 are input to the current coordinate converter 25 .
  • the current coordinate converter 25, as a current coordinate converter performs dq conversion of the coordinate system of the actual current values Iu, Iv, and Iw into a dq coordinate system using the rotational position ⁇ . That is, the current coordinate converter 25 outputs the corresponding d-axis actual current value Id and q-axis actual current value Iq based on the rotational position ⁇ and the actual current values Iu, Iv, and Iw.
  • the functions of the current command device 26 include functions of the control system of the motor 21, such as a position control system and a speed control system of the motor 21.
  • the current command device 26 creates a current command value for controlling the current flowing through the motor 21 based on commands from the control panel 7, signals from the position control system of the motor 21, signals from the speed control system of the motor 21, etc. .
  • the current command unit 26 generates and outputs a d-axis current command value Id * and a q-axis current command value Iq * as current command values expressed in a dq coordinate system.
  • the q-axis actual current value Iq is a current value related to the rotational torque of the motor 21.
  • the current command unit 26 When performing control to open the door panel 11 and control to maintain the fully open state of the door panel 11, the current command unit 26 generates a current command value Iq * that causes the motor 21 to generate torque in the direction in which the door panel 11 is opened.
  • the current command unit 26 When performing control to close the door panel 11 and control to maintain the fully closed state of the door panel 11, the current command unit 26 generates a current command value Iq * that causes the motor 21 to generate torque in the direction of closing the door panel 11.
  • the d-axis current value Id is a current value that does not contribute to rotational torque.
  • the current command device 26 when performing control to open and close the door panel 11, control to maintain the fully open state of the door panel 11, or control to maintain the fully closed state of the door panel 11, the current command device 26 sets the current command value Id * to 0. .
  • the current command value Id * may be set to a value other than 0 in order to perform flux weakening control.
  • the current command device 26 sets the current command value Id * to 0.
  • Voltage command device 27 controls the current flowing to motor 21 .
  • the voltage command unit 27 as a voltage command unit, generates and outputs a voltage command value for controlling the voltage applied to the motor 21 in the form of a dq coordinate system based on the current command value and the actual current value.
  • actual current values Id and Iq are input to the voltage command device 27 from the current coordinate converter 25 .
  • Current command values Id * and Iq * are inputted to the voltage command device 27 from the current command device 26 .
  • the voltage command unit 27 performs control calculations such that the actual current values Id, Iq follow the current command values Id * , Iq * , and the actual current values Id, Iq follow the current command values Id * , Iq *.
  • the voltage command values Vd * and Vq * are generated.
  • the voltage command unit 27 performs control calculations such that the actual current values Id, Iq and the current command values Id * , Iq * match.
  • the control performed by the voltage command unit 27 is realized by any control method such as PID control.
  • the value of the rotational position ⁇ of the motor 21 is inputted to the voltage coordinate converter 28 from the rotation sensor 22 .
  • Voltage command values Vd * and Vq * are inputted to the voltage coordinate converter 28 from the voltage command device 27.
  • the voltage coordinate converter 28 as a voltage coordinate converter, converts the coordinate system of the voltage command values Vd * and Vq * into the UVW coordinate system using the rotational position ⁇ . That is, the voltage coordinate converter 28 converts the corresponding U-phase voltage command value Vu * , V-phase voltage command value Vv * , and W-phase voltage based on the rotational position ⁇ and voltage command values Vd * , Vq * .
  • the command value Vw * is output. Note that the voltage coordinate converter 28 converts the voltage command values Vu * , Vv * , and Vw * into duty ratios according to the design values of the power converter 29, and outputs the converted duty ratios.
  • the power converter 29 is electrically connected to the motor 21 as a power converter.
  • a current sensor 23 is connected between the power converter 29 and the motor 21.
  • the power converter 29 receives power from an operating power source (not shown).
  • the power converter 29 is an amplifier that supplies power to control the rotation of the motor 21.
  • the power converter 29 has a PWM inverter function.
  • the power converter 29 generates a corresponding PWM signal by comparing voltage command values Vu * , Vv * , and Vw * with carriers.
  • the power converter 29 uses the PWM signal as a switching command for the switching elements of the inverter.
  • the power converter 29 converts power from the operating power source based on the switching command, and supplies power to the motor 21.
  • the resistance estimator 30 calculates the electrical resistance of the coil of the motor 21 using the actual current value Id output from the current coordinate converter 25 and the voltage command value Vd * output from the voltage command unit 27. Estimate the value. At this time, the resistance estimator 30 estimates the entire electric resistance value of the electric circuit including the three coils as the estimated resistance value R ⁇ .
  • the estimated resistance value R ⁇ is input to the temperature estimator 31 from the resistance estimator 30.
  • the estimated value of the coil temperature T is input to the protection controller 32 from the temperature estimator 31.
  • the protection controller 32 determines whether the coil temperature T is a coil temperature at which overheat protection control should be executed.
  • the control device 20 performs a temperature estimation process as a test to estimate the coil temperature T of the motor 21 when the prescribed conditions are satisfied.
  • the temperature estimation operation is started when the door panel 11 is in the fully open or fully closed state.
  • the current command device 26 When the door state detector 24 detects that the door panel 11 is in the fully open or fully closed state, the current command device 26 generates test current command values Id * , Iq * , which are current command values for the test. .
  • the current command device 26 At this time, the current command device 26 generates a plurality of sets of test current command values Id * , Iq * . Each of the test current values Iq * included in the plurality of sets is equal.
  • Each of the test current values Id * included in the plurality of sets has a different magnitude. That is, the current command unit 26 generates a plurality of sets of test current command values Id* and Iq * in which the q-axis current command value Iq * is fixed and the d-axis current command value Id* is varied.
  • the current command device 26 outputs a first test current command value Id 1 * , Iq 1 * , which is one set of the plurality of sets of test current command values Id * , Iq * . Thereafter, based on a prescribed control method, the current command device 26 sets a second test current command value Id 2 * , Iq , which is another set of the plurality of sets of test current command values Id * , Iq *. 2 Output * . In this way, the current command device 26 sequentially outputs a plurality of sets of test current command values Id * , Iq * at intervals in time.
  • the voltage command device 27 outputs test voltage command values Vd*, Vq * , which are voltage command values corresponding to the test current command values Id * , Iq * .
  • Power converter 29 supplies power to motor 21 based on test voltage command values Vd * , Vq * .
  • the current sensor 23 measures actual current values Iu, Iv, and Iw corresponding to the test voltage command values Vd * and Vq * .
  • the current coordinate converter 25 outputs actual current values Id, Iq corresponding to the measured actual current values Iu, Iv, Iw.
  • a first test voltage command value Vd 1 * corresponding to the first test current command value Id 1 * is input to the resistance estimator 30 from the voltage command unit 27 .
  • the resistance estimator 30 receives the first actual current value Id 1 controlled by the first test voltage command value Vd 1 * from the current coordinate converter 25 .
  • the second test voltage command value Vd 2 * corresponding to the second test current command value Id 2 * is input to the resistance estimator 30 from the voltage command unit 27 .
  • the resistance estimator 30 receives a second actual current value Id 2 controlled by the second test voltage command value Vd 2 * from the current coordinate converter 25 .
  • the resistance estimator 30 calculates the amount of change Vd 2 * - Vd 1 * in the voltage command value and the amount of change Id 2 - Id 1 in the actual current value.
  • the resistance estimator 30 sets the estimated resistance value R ⁇ to a value obtained by dividing the amount of change in the voltage command value by the amount of change in the actual current value.
  • the estimated resistance value R ⁇ is input to the temperature estimator 31 from the resistance estimator 30.
  • the temperature estimator 31 estimates the coil temperature T from the estimated resistance value R ⁇ based on a temperature formula model that shows the relationship between the resistance value of the motor 21 and the coil temperature.
  • the control device 20 ends the temperature estimation process.
  • the estimated resistance value R ⁇ of the motor 21 is calculated with high accuracy. Next, the principle of calculating the estimated resistance value R ⁇ by the temperature estimation process will be explained.
  • Equation (1) is a d-axis voltage equation.
  • Equation (2) is a q-axis voltage equation.
  • R is the overall resistance of the coils of the motor 21.
  • Ld and Lq are d-axis and q-axis inductances, respectively.
  • is the electrical angular velocity.
  • is an induced voltage constant.
  • Equations (1) and (2) can be regarded as the following equations (3) and (4), respectively.
  • the resistance value R is calculated based on Ohm's law from the pair of Vd and Id or the pair of Vq and Iq. can be done.
  • the actual current values Id, Iq are calculated based on the actual current values Iu, Iv, Iw and the measured value of the rotational position ⁇ . That is, since the actual current values Id and Iq are values calculated based on measured values, they can be regarded as accurate values.
  • the applied voltage values Vd and Vq are difficult to detect as actual measured values. Therefore, in the temperature estimation process of the control device 20, the voltage command values Vd * and Vq * are used. However, when the voltage command values Vd * , Vq * are directly applied to equation (3) or equation (4), various estimation errors may occur in the estimated resistance value.
  • the voltage command An error may occur between the values Vd * , Vq * and the voltage actually applied to the motor 21. Further, due to the design difference, an error may occur in the dead time correction performed by the power converter 29.
  • the voltage command unit 27 In the control device 20, the voltage command unit 27 generates the voltage command values Vd * and Vq * so that various errors caused by the design difference are reduced or eliminated. Specifically, the voltage command unit 27 calculates and generates voltage command values Vd * and Vq * so as to absorb the difference between the power supply voltage value and the voltage value used as the design value. The voltage command unit 27 calculates and generates voltage command values Vd * and Vq * so as to compensate for errors in dead time correction that occur due to the design difference.
  • a voltage sensor that measures the power supply voltage value is required.
  • the voltage sensor may not be provided due to constraints such as manufacturing cost constraints and physical space constraints on the board of the device. If a voltage sensor is not provided, a designed value of the power supply voltage may be used to calculate the duty ratio. That is, an estimation error may occur.
  • the difference between the voltage command value and the difference between the actual current value is used in the estimation calculation of the resistance value. Specifically, the following equation (5) is used.
  • the difference ⁇ V is the amount of change in the d-axis voltage command value or the amount of change in the q-axis voltage command value.
  • the difference ⁇ I is the amount of change in the d-axis actual current value or the amount of change in the q-axis actual current value.
  • the current command device 26 In the temperature estimation process, at least two sets of voltage command values Vd * and Vq * need to be generated in order to calculate the difference ⁇ V. Therefore, the current command device 26 generates a set of a plurality of current command values as the test current command value.
  • the voltage command unit 27 generates a set of voltage command values corresponding to a plurality of sets of current command values as test voltage command values. At this time, the current command device 26 generates a test current command value that can maintain the door panel 11 in a fully open state or a fully closed state.
  • the current command device 26 fixes the q-axis current command value Iq * and generates a test current value by varying the d-axis current command value Id * . This is because if the q-axis current command value Iq * is changed, there is a possibility that the door panel 11 cannot be maintained in the fully open or fully closed state.
  • the first test voltage value Vd 1 *, the second test voltage value Vd 2 * , and the first actual current are generated or measured in response to the first test current value and the second test current value .
  • the value Id 1 and the second actual current value Id 2 are applied to equation (5). That is, the estimated voltage value R ⁇ can be calculated from the following equation (6).
  • the motor 21 is a motor having a surface permanent magnet (SPM) structure, no rotational torque is generated even when the d-axis current is applied.
  • the motor 21 is a motor having an interior permanent magnet (IPM) structure, reluctance torque is generated by the application of the d-axis current. Since the reluctance torque is often relatively smaller than the magnet torque, the influence of the reluctance torque is small.
  • the value of the test current command value Id * is set in consideration of the influence of reluctance torque.
  • the estimated resistance value R ⁇ is calculated.
  • the coil temperature T is estimated from the estimated resistance value R ⁇ .
  • the temperature estimator 31 stores a temperature formula model in advance to estimate the coil temperature T.
  • the temperature formula model may be created by a test in which the resistance value is measured while changing the coil temperature of the motor 21.
  • As the temperature formula model a theoretical model derived theoretically may be adopted.
  • Equation (7) is a first example of a temperature mathematical model.
  • the first example of the temperature equation model is a model in which there is linearity in the relationship between the coil temperature T and the resistance value R of the coil.
  • ⁇ and ⁇ are constants to be set.
  • the temperature formula model may be a higher-order function than the first order.
  • Equation (8) is a second example of the temperature mathematical model.
  • Equation (8) is a theoretical model of coil temperature.
  • T 0 ' is the reference temperature.
  • R 0 is the reference resistance value of the coil at the reference temperature.
  • the temperature estimator 31 is not limited to the first example and the second example, and may estimate the coil temperature T from the estimated resistance value R ⁇ of the coil using other methods.
  • FIG. 3 is a diagram showing a first example of a test current command value generated by the elevator door control device in the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing a second example of the test current command value generated by the elevator door control device in the first embodiment.
  • the upper part of FIG. 3 and the upper part of FIG. 4 are graphs showing the relationship between time and the commanded current value Id * or the commanded current value Id on the d-axis. Note that it is assumed that the command current value Id quickly follows the command current value Id * .
  • the lower part of FIG. 3 and the lower part of FIG. 4 are graphs showing the relationship between time and the command voltage value Vd * on the d-axis.
  • FIG. 3 shows a first example of the test current command value.
  • the test current command value is set to have a pulse wave shape. That is, as the test voltage command value, current command values having different magnitudes are intermittently set.
  • the test voltage command value is generated in a pulse wave shape corresponding to the test voltage command value.
  • the length of each pulse waveform is set to be longer than the settling time.
  • the stabilization time is a time period during which the actual current value Id follows the current command value Id * and becomes static. Note that the settling time is a time determined by the design of the control gain of the current command device 26.
  • a first test current command value Id 1 * , a second test current command value Id 2 * , and a third test current command value Id 3 * are generated in order at temporal intervals.
  • the d-axis current command value between the first test current command value Id 1 * , the second test current command value Id 2 * , and the third test current command value Id 3 * is set to zero.
  • a first test voltage command value Vd 1 * , a second test voltage command value Vd 2 * , and a third test voltage command value Vd 3 * are generated in order.
  • a first actual current value Id 1 , a second actual current value Id 2 , and a third actual current value Id 3 are measured in order.
  • the amount of heat generated in the coil of the motor 21 increases.
  • the amount of heat generated can be suppressed.
  • FIG. 4 shows a second example of the test current command value.
  • the test current command value is set to have a ramp wave shape. That is, the test current command value is set to increase continuously from 0 to Id 1 * , Id 2 * , and Id 3 * .
  • the second example can be applied when the heat generation of the coil is not a problem, when the delay in following the actual current value with respect to the current command value is not a problem, etc.
  • the resistance estimator 30 may estimate the average value of the plurality of calculated values of R as the estimated resistance value R ⁇ .
  • the resistance estimator 30 may estimate the largest R among the calculated R as the estimated resistance value R ⁇ , as a value that can be operated more safely.
  • test current command value may be generated using a method different from the first example and the second example.
  • filter processing may be performed on the current and voltage. In this case, the current value and high frequency noise in the current value are suppressed, and the estimation accuracy of R ⁇ is improved.
  • filter processing it is necessary to perform filter processing with the same cutoff frequency. This is to match the temporal correspondence between the current value and the voltage value.
  • an average value of the plurality of resistance values R may be calculated.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining an overview of a first example of temperature estimation processing performed by the elevator door control device in the first embodiment.
  • the first example of the temperature estimation process can be performed at any timing.
  • step S001 the control device 20 determines whether the door panel 11 is in a fully open state or a fully closed state.
  • the control device 20 makes the determination in step S001 based on the detection result of the door state detector 24.
  • step S001 if the door panel 11 is neither fully open nor fully closed, the control device 20 ends the operation of the flowchart.
  • step S002 the operation in step S002 is performed.
  • step S002 the control device 20 generates a test current command value.
  • the control device 20 sequentially generates a plurality of test current command values having different values.
  • step S003 the control device 20 estimates the estimated resistance value R ⁇ .
  • step S004 the control device 20 estimates the coil temperature T using the estimated resistance value R ⁇ .
  • control device 20 ends the operation of the flowchart.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining an overview of a second example of temperature estimation processing performed by the elevator door control device in the first embodiment.
  • the temperature estimation process is performed while the car 9 is running. This is because the control device 20 maintains the fully closed state of the door panel 11 while the car 9 is running.
  • step S101 the control device 20 determines whether the car 9 is running. At this time, for example, the control device 20 acquires control information regarding the running state of the car 9 from the control panel 7, and uses the control information for the determination. Note that the current command device 26 of the control device 20 may determine whether the car 9 is running.
  • step S101 the control device 20 ends the operation of the flowchart.
  • step S101 if the car 9 is running, the operation in step S102 is performed.
  • step S102 the control device 20 determines whether the door panel 11 is in a fully closed state.
  • step S102 if the door panel 11 is not in the fully closed state, the control device 20 ends the operation of the flowchart. At this time, the control device 20 may notify the control panel 7 of an abnormality indicating that the door panel 11 is in a fully closed state even though the car 9 is running. In this case, for example, the control panel 7 may emergency stop the car 9.
  • step S103 If the door panel 11 is in the fully closed state in step S102, the operations from step S103 onwards are performed.
  • the operations performed in steps S103 to S105 are similar to the operations performed in steps S002 to S004 in the flowchart of FIG.
  • step S105 After the operation of step S105 is performed, the control device 20 ends the operation of the flowchart.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining an overview of the operation of estimating the estimated resistance value by the elevator door control device in the first embodiment.
  • control device 20 performs an operation of estimating the estimated resistance value R ⁇ , which is an operation corresponding to the flowchart of FIG.
  • step S201 the current command unit 26 of the control device 20 generates the first test current command value Id 1 * .
  • the resistance estimator 30 of the control device 20 obtains the first test voltage command value Vd 1 * and the first actual current value Id 1 .
  • step S202 the current command device 26 generates a second test current command value Id 2 * .
  • the resistance estimator 30 obtains the second test voltage command value Vd 2 * and the second actual current value Id 2 .
  • step S203 the current command device 26 generates a third test current command value Id 3 * .
  • the resistance estimator 30 obtains the third test voltage command value Vd 3 * and the third actual current value Id 3 .
  • step S204 the resistance estimator 30 estimates the estimated resistance value R ⁇ using the obtained set of test voltage value and actual current value.
  • step S205 the temperature estimator 31 estimates the coil temperature T based on the estimated resistance value R ⁇ calculated in step S204.
  • control device 20 ends the operation of the flowchart.
  • FIG. 7 is an operation when three test current command values having different values are generated.
  • the number of steps in the flowchart may vary depending on the number of test current command value sets generated.
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining an overview of the overheat protection control operation performed by the elevator door control device in the first embodiment.
  • the protection controller 32 determines whether overheat protection control should be executed according to the coil temperature T in order to prevent failures such as burnout of the motor 21. Based on the determination result of the protection controller 32, the voltage command device 27 stops the drive control of the motor 21 as overheat protection control.
  • the first cause event is an abnormality that occurs in the main body of the motor 21.
  • the motor temperature T may rise when the bearings of the motor 21 are worn, when the life of the motor 21 has come to an end, and so on.
  • the second cause event is that the door panel 11 is opened and closed frequently.
  • the motor temperature T may rise when the frequency of calls for the car 9 is high, when the number of reversing operations of the door panel 11 increases, and so on.
  • the third cause event is a malfunction that occurs in the car door 10. Specifically, for example, when the movement resistance of the door panel 11 increases due to a malfunction in the mechanical system of the car door 10, the rotational load of the motor 21 increases, and the coil temperature T may increase.
  • the fourth cause event is that the environmental temperature inside the hoistway 2 is high.
  • the coil temperature T may increase with the environmental temperature.
  • FIG. 8 shows the operation of determining the prescribed conditions for performing overheat protection control and the operation of overheat protection control.
  • the operation in the flowchart of FIG. 8 is performed following the temperature estimation process. That is, in the flowchart of FIG. 8, the door panel 11 is in a fully open state or a fully closed state.
  • Step S301 is part of the temperature estimation process.
  • the temperature estimator 31 of the control device 20 estimates the coil temperature T.
  • step S302 the protection controller 32 of the control device 20 determines whether the coil temperature T estimated by the temperature estimator 31 is below a reference value.
  • the reference value is set in advance based on the thermal design of the overall temperature of the coils of the motor 21.
  • step S302 if the coil temperature T is below the reference value, the operation in step S303 is performed.
  • step S303 the voltage command unit 27 of the control device 20 determines to continue drive control of the motor 21. That is, the elevator system 1 is normally operated.
  • control device 20 ends the operation of the flowchart.
  • step S302 if the coil temperature T is greater than the reference value, the operation in step S304 is performed.
  • step S304 the voltage command unit 27 stops drive control of the motor 21 as overheat protection control.
  • the voltage command device 27 transmits information indicating that drive control of the motor 21 has been stopped to the control panel 7. That is, the elevator system 1 shifts from a normal operation state to an emergency stop state.
  • control device 20 ends the operation of the flowchart.
  • control panel 7 may bring the elevator system 1 into an emergency stop state after the user gets off the car 9. At this time, the control panel 7 may issue a warning or announcement to the user that the service will be stopped.
  • FIG. 9 is a block diagram of the elevator door control device in the first embodiment.
  • the control device 20 further includes a temperature drop amount estimator 33 in order to perform return control.
  • a temperature drop amount estimator 33 in order to perform return control.
  • the temperature drop estimator 33 starts a drop estimation process for estimating the drop in the coil temperature T estimated by the temperature estimator 31 when the protection controller 32 determines that the coil temperature T is larger than the threshold. .
  • the temperature drop estimator 33 stores the coil temperature estimated by the temperature estimator 31.
  • the value of T is input.
  • the temperature drop amount estimator 33 measures the elapsed time t from the time when the value of the coil temperature T is input. That is, the temperature drop amount estimator 33 measures the elapsed time t from the point in time when the protection controller 32 determines that the coil temperature T is greater than the threshold value.
  • the temperature drop estimator 33 uses the input coil temperature T as an initial temperature, estimates and outputs the current coil temperature T' for the elapsed time t.
  • the temperature drop amount estimator 33 estimates the current coil temperature T' using the elapsed time t.
  • the temperature drop estimator 33 inputs the estimated value of the current coil temperature T' to the protection controller 32.
  • the protection controller 32 determines whether the current coil temperature T' has fallen below a reference value.
  • the voltage command unit 27 ends the overheating protection control and restarts drive control of the motor 21 as return control.
  • the reference value used at this time may be the same value as the threshold value of the coil temperature used when performing overheat protection control, or may be a different value.
  • the temperature drop estimator 33 estimates the current coil temperature based on a drop formula model that shows the relationship between the coil temperature and elapsed time.
  • Various models can be adopted as the descent amount mathematical model.
  • Ta is a time constant representing the speed of temperature drop. Ta is set in advance. According to equation (9), given the initial temperature T, the current coil temperature T' can be estimated for the elapsed time t.
  • the second example of the descent amount mathematical model is a model that includes a plurality of time constants, as shown in equation (10) below.
  • i is a natural number indicating the order from 1st to Nth.
  • Ta i is the i-th time constant.
  • ⁇ i is the i-th constant.
  • the time constant may take a different value depending on the ambient temperature.
  • the value of the time constant may be determined by the measured ambient temperature.
  • a set constant may be used as the time constant.
  • the temperature drop amount estimator 33 estimates the temperature drop amount under a condition in which heat radiation from the motor 21 is least likely to occur, which is a safe condition.
  • the descent amount mathematical model may be another function such as a linear function of the elapsed time t, a quadratic function of the elapsed time t, or the like.
  • the current coil temperature T' is determined based on the elapsed time without estimating the current coil temperature. It may be determined that the value has become less than a reference value. Specifically, for example, it is assumed that the applied model is a model in which the temperature decreases by 50° C. in 100 seconds. If the coil temperature T at the time of transition to overheat protection control is 120° C.
  • the temperature drop estimator 33 does not calculate the current coil temperature T', and even if it determines that the current coil temperature T' has fallen below the reference value when the elapsed time reaches 200 seconds. good.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of the current coil temperature estimated by the elevator door control device in the first embodiment.
  • FIG. 10 The upper part of FIG. 10 is a graph showing the relationship between time and elapsed time t. Overheat protection control starts at time 0. At time 0, measurement of elapsed time t is started. The elapsed time t increases in proportion to time.
  • the lower part of FIG. 10 is a graph showing the relationship between time and the estimated current coil temperature T'.
  • the horizontal axis is time.
  • the vertical axis is the estimated current coil temperature T'.
  • a broken line l indicates the reference value of the coil temperature.
  • the coil temperature estimated by the temperature estimator 31 at the time when the superheating step control starts is T.
  • the current coil temperature T' monotonically decreases as the elapsed time increases.
  • time t1 the current coil temperature T' becomes below the reference value. That is, time t1 is the time when it becomes possible to perform the return control. For example, the control device 20 restarts drive control of the motor 21 at time t1 .
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining an overview of operations performed by the elevator door control device in the first embodiment.
  • steps S401 to S404 in the flowchart in FIG. 11 are the same as the operations performed in steps S301 to S304 in the flowchart in FIG. 8. After the operation of step S403 is performed, the control device 20 ends the operation of the flowchart.
  • step S404 After the operation in step S404 is performed, the operation in step S405 is performed.
  • step S405 the temperature drop estimator 33 of the control device 20 starts a drop estimation process.
  • step S406 the temperature drop estimator 33 determines whether the current coil temperature T' is below a reference value.
  • step S406 if the current coil temperature T' is larger than the reference value, the drive control of the motor 21 continues to be stopped, that is, the operations from step S404 onwards are performed.
  • step S406 if the current coil temperature T' is below the reference value, the operation in step S407 is performed.
  • step S407 the control device 20 returns from the overheat protection control, that is, starts drive control of the motor 21 again.
  • control device 20 ends the operation of the flowchart.
  • step S405 the temperature drop amount estimator 33 calculates the elapsed time.
  • step S406 it is determined whether the elapsed time is equal to or longer than the reference time.
  • the control device 20 includes the door state detector 24 which is the door state detection section, the current command device 26 which is the current command section, the voltage command device 27 which is the voltage command section, and the resistor. It includes a resistance estimator 30 as an estimator and a temperature estimator 31 as a temperature estimator.
  • the control device 20 changes the voltage command value to the motor 21 and the actual current value flowing through the motor 21 by generating a test current command value.
  • the control device 20 calculates the amount of change in the current value by following the test current command value.
  • the control device 20 calculates the amount of change in the voltage command value that has changed due to the generation of the test current command value.
  • the control device 20 estimates the estimated resistance value R ⁇ of the motor 21 by dividing the amount of change in the voltage command value by the amount of change in the actual current value.
  • the amount of change in the voltage command value corresponds to the amount of change in the voltage value actually applied to the motor 21.
  • control device 20 generates a first test current command value and a second test current command value.
  • the control device 20 estimates the estimated resistance value R ⁇ based on the first test voltage command value and the second test voltage command that are generated based on the first test current command value and the second test current command value.
  • These generated values may be values suitable for estimating the estimated resistance value R ⁇ . Therefore, the accuracy of estimating the estimated resistance value R ⁇ can be improved.
  • control device 20 calculates the difference between the first test voltage command value corresponding to the first test current command value and the test voltage command value generated immediately before the first test voltage command value as the voltage command value. It may be regarded as the amount of change in In this case, the control device 20 regards the difference between the actual current value that follows the first test current command value and the actual current value immediately before the first test current command value is generated as the amount of change in the current value. Good too.
  • control device 20 generates a first test current command value and a second test current command value that have different d-axis current values. Even if the d-axis current value changes, there is almost no effect on the open/closed state of the door panel 11. Therefore, the accuracy of estimating the estimated resistance value R ⁇ can be improved.
  • control device 20 generates the first test current command value and the second test current command in the form of a pulse wave, that is, sequentially generates them at a time interval.
  • the motor 21 does not generate heat due to the test current value from the time when the current that follows the first test current command value ends until the current that follows the second test current value starts flowing. Therefore, the amount of heat generated by the motor 21 can be suppressed.
  • the control device 20 generates a test current command value while the car 9 is running. That is, the control device 20 performs the temperature estimation operation of the coil temperature T while the car 9 is running.
  • noise such as magnetostrictive sound caused by magnetostriction may be generated from the motor 21 due to the flow of the d-axis current.
  • the noise can be drowned out by the sound of the car 9 running. Therefore, it is possible to suppress the discomfort caused by the noise to the users inside the car 9.
  • control device 20 estimates the motor temperature T based on the temperature mathematical model. Therefore, the motor temperature T can be estimated accurately.
  • control device 20 stops the drive control of the motor 21 when the coil temperature T becomes equal to or higher than the reference value. That is, overheat protection of the motor 21 can be appropriately implemented. Therefore, disasters such as burnout of the motor 21 and fire caused by heat generation of the motor 21 can be prevented. As a result, the safety of the elevator system 1 can be improved.
  • control device 20 further includes a temperature drop amount estimator 33 as a temperature drop amount estimator.
  • the control device 20 estimates the current coil temperature T' by estimating the amount of temperature drop in the coil temperature T.
  • the control device 20 resumes drive control of the motor 21 when the current coil temperature T' becomes smaller than the reference value.
  • the control device 20 can improve the utilization efficiency of the elevator system 1 by restarting drive control of the motor 21 at an appropriate timing.
  • control device 20 estimates the current coil temperature T' based on the drop amount formula model. Therefore, the current coil temperature T' can be accurately estimated.
  • FIG. 12 is a block diagram of an elevator door control device according to the second embodiment. Note that parts that are the same as or equivalent to those in Embodiment 1 are given the same reference numerals. Description of this part will be omitted.
  • the control device 20 further includes a temperature rise amount estimator 34.
  • the control device 20 may include a resistance estimator 30 and a temperature estimator 31.
  • the temperature increase amount estimator 34 estimates the amount of increase in coil temperature of each of the three-phase coils in the motor 21. Specifically, the three-phase actual current values Iu, Iv, and Iw flowing from the current sensor 23 to the motor 21 are input to the temperature rise amount estimator 34. Voltage command values Vu * , Vv * , and Vw * are input to the temperature rise amount estimator 34 from the voltage coordinate converter 28. At this time, the voltage command values Vu * , Vv * , and Vw * before being converted into duty ratios are input to the temperature rise amount estimator 34. That is, the voltage coordinate converter 28 inputs the voltage command values Vu * , Vv * , and Vw * before converting them into duty ratios to the temperature increase amount estimator 34.
  • the temperature rise amount estimator 34 calculates the temperature of the three-phase coil based on the actual current values Iu, Iv, Iw or based on the actual current values Iu, Iv, Iw and voltage command values Vu * , Vv * , Vw * .
  • the increase amounts ⁇ Tu, ⁇ Tv, and ⁇ Tw are calculated and output as estimated values. Note that the temperature increase amount ⁇ Tu is the temperature increase amount of the U-phase coil of the motor 21.
  • the temperature rise amount ⁇ Tv is the temperature rise amount of the V-phase coil of the motor 21.
  • the temperature rise amount ⁇ Tw is the temperature rise amount of the W-phase coil of the motor 21.
  • the value of the initial temperature T 0 of the three-phase coil is input to the temperature rise amount estimator 34 .
  • the initial temperature T 0 is the coil temperature at the time when the temperature increase estimator 34 starts estimating the temperature increase. Note that the initial temperature T 0 may be different values for the three-phase coils, or may be the same value.
  • the initial temperature T 0 may be obtained by any method.
  • the coil temperature T estimated by the temperature estimator 31 in the first embodiment may be input to the temperature rise amount estimator 34 as the initial temperature T0.
  • the overall temperature of the motor 21 may be measured by a temperature sensor and input to the temperature increase estimator 34 as the initial temperature T0 .
  • the temperature increase amount estimator 34 adds the temperature increase amounts ⁇ Tu, ⁇ Tv, and ⁇ Tw to the initial temperature T0 , calculates and outputs the estimated three-phase coil temperatures Tu, Tv, and Tw, respectively.
  • the values of the estimated three-phase coil temperatures Tu, Tv, and Tw are input to the protection controller 32 from the temperature rise estimator 34.
  • the protection controller 32 compares the three-phase estimated coil temperatures Tu, Tv, and Tw with corresponding reference values, and determines whether overheat protection control should be started.
  • the temperature rise amount estimator 34 calculates the amount of heat generated for each of the three-phase coils based on Joule's law. Equation (11) below shows general Joule's law.
  • P is the amount of heat generated per unit time. That is, P can be calculated using voltage V, current I, and resistance R. From equation (11), the total amount of heat generation Q generated during time ⁇ is expressed by equation (12) below.
  • the temperature rise amount estimator 34 calculates estimated coil temperatures Tu, Tv, and Tw using two calculation methods based on two equations, respectively.
  • FIG. 13 is a diagram schematically showing a temperature rise amount estimator of the elevator door control device according to the second embodiment.
  • the temperature increase estimator 34 includes a first estimating section 341, a first adding section 342, a second estimating section 343, a second adding section 344, and an output determining section 345.
  • the first estimator 341 receives the actual current values Iu, Iv, and Iw.
  • the first estimation unit 341 calculates the square value of each of the actual current values Iu, Iv, and Iw.
  • the first estimation unit 341 multiplies the calculated square value by a proportionality constant K1 for each of the three-phase actual current values, and integrates the square value.
  • the proportionality constant K1 is the product of the resistance value R of the coil and the integration period.
  • the resistance value R of the coil included in the proportionality constant K1 is adopted as the value of the resistance value R of the coil included in the proportionality constant K1. If the amount of temperature rise is estimated to be a value smaller than the actual value, there is a risk that the motor 21 will be burnt out. Therefore, the resistance value R and the proportionality constant K1 are set to safe values, that is, values that produce the largest amount of heat generation.
  • values corresponding to each of the three phases are calculated by integration.
  • the first calculation unit 341a of the first estimation unit 341 calculates the first temperature increase amounts ⁇ Tu 1 , ⁇ Tv 1 , and ⁇ Tw 1 using the first heat generation amount Q of each UVW phase calculated in this way. ,Output.
  • the first calculation unit 341a calculates and outputs the first temperature increase amount ⁇ Tu 1 of the U phase using the first heat generation amount Q of the U phase.
  • any suitable method may be used to calculate the first temperature increase amounts ⁇ Tu 1 , ⁇ Tv 1 , and ⁇ Tw 1 from the first calorific value Q.
  • the first temperature increase amounts ⁇ Tu 1 , ⁇ Tv 1 , and ⁇ Tw 1 may be calculated from the first heat generation amount Q of each phase based on the heat capacity of the three-phase coil.
  • the first temperature increase amounts ⁇ Tu 1 , ⁇ Tv 1 , and ⁇ Tw 1 estimated by the first estimation unit 341 are input to the first addition unit 342 .
  • the value of the initial temperature T 0 is input to the first addition section 342 .
  • the first addition unit 342 calculates the first estimated coil temperatures Tu 1 , Tv 1 , Tw 1 by adding the first temperature increases ⁇ Tu 1 , ⁇ Tv 1 , ⁇ Tw 1 to the initial temperature T 0 , respectively, Output.
  • the first adding unit 342 calculates and outputs the first estimated coil temperature Tu 1 of the U phase by adding the first temperature increase amount ⁇ Tu 1 of the U phase to the initial temperature T 0 of the U phase.
  • the second estimation unit 343 sets the difference obtained by subtracting the initial voltage command value from the voltage command value as the amount of change in the voltage command value for each of the U phase, V phase, and W phase.
  • the second estimation unit 343 integrates the amount of change in the voltage command value and the actual current value for each of the U phase, V phase, and W phase.
  • the second estimation unit 343 multiplies the product of the amount of change in the voltage command value and the actual current value by a proportionality constant K2 for each of the U phase, V phase, and W phase, and calculates the second heat generation amount of each phase. .
  • the second calculating unit 343a of the second estimating unit 343 calculates and outputs second temperature increase amounts ⁇ Tu 2 , ⁇ Tv 2 , and ⁇ Tw 2 using the second calorific value of each phase.
  • the second calculation unit 343a calculates and outputs the second temperature increase amount ⁇ Tu 2 of the U phase using the second heat generation amount of the U phase.
  • any suitable method may be used to calculate the second temperature increase amounts ⁇ Tu 2 , ⁇ Tv 2 , and ⁇ Tw 2 from the second calorific value.
  • the second temperature increase amounts ⁇ Tu 2 , ⁇ Tv 2 , and ⁇ Tw 2 estimated by the second estimation unit 343 are input to the second addition unit 344 .
  • the value of the initial temperature T 0 is input to the second adder 344 .
  • the second addition unit 344 calculates second estimated coil temperatures Tu 2 , Tv 2 , and Tw 2 by adding the second temperature increases ⁇ Tu 2 , ⁇ Tv 2 , and ⁇ Tw 2 to the initial temperature T 0 , respectively, Output.
  • the second adding unit 344 calculates and outputs the second estimated coil temperature Tu 2 of the U phase by adding the second temperature increase amount ⁇ Tu 2 of the U phase to the initial temperature T 0 of the U phase.
  • the output determination unit 345 receives the values of the first estimated coil temperatures Tu 1 , Tv 1 , and Tw 1 from the first addition unit 342 .
  • the output determination unit 345 receives the values of the second estimated coil temperatures Tu 2 , Tv 2 , and Tw 2 from the second addition unit 344 .
  • the output determination unit 345 determines consistency between the first estimated coil temperature and the second estimated coil temperature.
  • the output determination unit 345 outputs estimated coil temperatures Tu, Tv, and Tw, which are the outputs of the temperature increase amount estimator 34, based on the determination result.
  • the output determination unit 345 calculates the absolute value of the difference between the first estimated coil temperature and the second estimated coil temperature. The output determination unit 345 determines that the first estimated coil temperature and the second estimated coil temperature match when the absolute value of the difference is less than or equal to a prescribed threshold value. The output determination unit 345 determines that the first estimated coil temperature and the second estimated coil temperature do not match when the absolute value of the difference is larger than a prescribed threshold value. The output determination unit 345 performs the determination for each phase of the coil.
  • the output determination unit 345 determines that they match in the determination regarding a certain phase, it outputs either the first estimated coil temperature or the second estimated coil temperature of the phase as the estimated coil temperature. Note that when the output determination unit 345 determines that they match in the determination regarding a certain phase, it may output the average value of the first estimated coil temperature and the second estimated coil temperature of the phase as the estimated coil temperature.
  • the output determination unit 345 determines that there is no match in the determination regarding a certain phase, it outputs the higher temperature of the first estimated coil temperature and the second estimated coil temperature of the phase as the estimated coil temperature. Therefore, it is possible to determine whether or not to perform overheat protection control based on safe conditions, that is, conditions under which a higher temperature is estimated.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of numerical values used by the temperature rise amount estimator of the elevator door control device in the second embodiment.
  • FIG. 14 shows the time course of each numerical value under the conditions of this example, in which the motor 21 is not rotating and is generating rotational torque.
  • the motor 21 is applying a torque in the opening direction to the door panel 11
  • the motor 21 is applying a torque in the closing direction to the door panel 11.
  • a force is applied to the door panel 11 in an attempt to force the door panel 11 in a fully closed state to open
  • a force is applied to the door panel 11 in a fully closed state.
  • the force opening occurs when a user attempts to force open the fully closed door panel 11 from inside the car 9.
  • FIG. 14 The upper part of FIG. 14 is a graph showing the relationship between time and the actual current value Iq on the q-axis.
  • a constant value of q-axis current is passed through the motor 21 in order to generate torque. Note that the direction in which Iq flows differs depending on the direction in which torque is generated.
  • the middle part of FIG. 14 is a graph showing the relationship between time and the actual current values Iu, Iv, and Iw of each phase. Since current flows through the coils of each phase while the rotation angle of the motor 21 is fixed, the actual current values Iu, Iv, and Iw of each phase are all DC values. The magnitudes of the actual current values Iu, Iv, and Iw of each phase differ depending on the magnitude of the actual current value Iq and the value of the rotational position of the motor 21.
  • the lower part of FIG. 14 is a graph showing the relationship between time and current command value.
  • the horizontal axis is time.
  • the vertical axis is the current command value.
  • a graph representing the current command values Vu * , Vv * , and Vw * and a broken line representing the values of the initial voltage command values Vu 0 * , Vv 0 * , and Vw 0 * are shown.
  • the base point time is the leftmost time of each graph.
  • the current command values at the base point time are the initial voltage command values Vu 0 * , Vv 0 * , and Vw 0 * . Since the current values flowing through the coils of each phase are different, the amount of temperature rise of the coils of each phase is different. The amount of increase in the resistance value of the coils of each phase as the temperature rises is different.
  • the first estimation unit 341 multiplies the square of the actual current value by a proportionality constant K1 and uses the integrated value when estimating the amount of temperature rise.
  • the actual current value is controlled to be a constant value regardless of the resistance value of the coil. That is, the actual current value is a value that does not reflect the amount of increase in the actual resistance value of the coil.
  • the first estimation unit 341 calculates the amount of temperature increase by integrating the product of the square of the actual current value and the proportionality constant K1. Used to estimate.
  • the second estimation unit 343 When estimating the amount of temperature rise, the second estimation unit 343 subtracts the initial voltage command values Vu 0 * , Vv 0 * , Vw 0 * from the current command values Vu * , Vv * , Vw * and the actual current.
  • the product of the values Iu, Iv, and Iw is used.
  • the initial voltage command values Vu 0 * , Vv 0 * , and Vw 0 * are fixed values.
  • the current command values Vu * , Vv * , and Vw * change as the resistance value of the coil changes. That is, the current command values Vu * , Vv * , and Vw * include information regarding the amount of temperature rise. Therefore, the second estimation unit 343 can use the product of each numerical value to estimate the amount of temperature rise without integrating it.
  • the current command values Vu * , Vv * , Vw * are values that are converted based on the voltage command values Vd * , Vq * and the rotational position, and therefore include errors from the actual voltage values.
  • the second estimator 343 uses the difference from the initial voltage command values Vu 0 * , Vv 0 * , Vw 0 * that include similar errors to estimate the temperature rise amount. .
  • the actual current values Iu, Iv, and Iw are the measured values of the current sensor 23, they are considered accurate values and are used as they are for estimating the amount of temperature rise.
  • the first estimation unit 341 and the second estimation unit 343 may perform filter processing on the estimated temperature increase amount so that the influence of high frequency noise and the like can be eliminated. That is, the first estimator 341 and the second estimator 343 may output the amount of temperature rise that has been subjected to filter processing.
  • FIG. 15 is a flowchart for explaining an overview of a first example of temperature estimation processing performed by the elevator door control device in the second embodiment.
  • the first example of the temperature estimation process can be performed at any timing.
  • step S501 the control device 20 determines whether the door panel 11 is in a fully closed state or a fully open state.
  • step S501 if the door panel 11 is neither fully open nor fully closed, the control device 20 ends the operation of the flowchart.
  • step S502 the temperature rise amount estimator 34 of the control device 20 estimates the three-phase first estimated coil temperatures Tu 1 , Tv 1 , and Tw 1, respectively.
  • step S503 the temperature rise estimator 34 estimates the three-phase second estimated coil temperatures Tu 2 , Tv 2 , and Tw 2, respectively.
  • step S504 the temperature increase amount estimator 34 determines whether the first estimated coil temperature Tu 1 of the U phase matches the second estimated coil temperature Tu 2 of the U phase.
  • step S505 the temperature rise amount estimator 34 determines one of the first estimated coil temperature Tu 1 and the second estimated coil temperature Tu 2 as the estimated coil temperature Tu of the U phase. Note that the temperature rise amount estimator 34 may determine the average value of the first estimated coil temperature Tu 1 and the second estimated coil temperature Tu 2 as the estimated coil temperature Tu of the U phase.
  • step S506 the temperature rise estimator 34 determines the worst value of the first estimated coil temperature Tu 1 and the second estimated coil temperature Tu 2 , that is, the value with the larger temperature, as the estimated coil temperature Tu of the U phase. do.
  • step S507 the temperature rise amount estimator 34 determines whether the first estimated coil temperature Tv 1 of the V phase matches the second estimated coil temperature Tv 2 of the V phase.
  • step S508 the temperature rise amount estimator 34 determines one of the first estimated coil temperature Tv 1 and the second estimated coil temperature Tv 2 as the estimated V-phase coil temperature Tv. Note that the temperature rise amount estimator 34 may determine the average value of the first estimated coil temperature Tv 1 and the second estimated coil temperature Tv 2 as the estimated coil temperature Tv of the V phase.
  • step S509 the temperature rise estimator 34 determines the worst value of the first estimated coil temperature Tv 1 and the second estimated coil temperature Tv 2 , that is, the value with the larger temperature, as the estimated coil temperature Tv of the V phase. do.
  • step S510 the temperature increase amount estimator 34 determines whether the first estimated coil temperature Tw 1 of the W phase matches the second estimated coil temperature Tw 2 of the W phase.
  • step S511 the operation in step S511 is performed.
  • the temperature rise amount estimator 34 determines one of the first estimated coil temperature Tw 1 and the second estimated coil temperature Tw 2 as the W-phase estimated coil temperature Tw. Note that the temperature increase amount estimator 34 may determine the average value of the first estimated coil temperature Tw 1 and the second estimated coil temperature Tw 2 as the W-phase estimated coil temperature Tw.
  • step S510 if there is no match, the operation in step S512 is performed.
  • the temperature rise estimator 34 determines the worst value of the first estimated coil temperature Tw 1 and the second estimated coil temperature Tw 2 , that is, the value with the larger temperature, as the estimated coil temperature Tw of the W phase. do.
  • step S513 After the operation of step S511 or the operation of step S512 is performed, the operation of step S513 is performed.
  • the temperature rise amount estimator 34 outputs the determined estimated coil temperatures Tu, Tv, and Tw of each phase.
  • control device 20 ends the operation of the flowchart.
  • the temperature estimation in this flowchart is particularly effective when the motor 21 further pushes the fully open door panel 11 in the opening direction, or when the motor 21 further pushes the fully closed door panel 11 in the closing direction. This is because in this state, a load is likely to be generated on the motor 21 and the temperature of the coil is likely to rise.
  • the situation in which the motor 21 pushes the door panel 11 in the fully open state further in the opening direction is when the "open" button is continuously pressed on the operation panel provided in the car 9, the door panel 11 is in the open state and the door panel 11 is pushed further in the opening direction. This may occur if the call button on the control panel that has been used continues to be operated.
  • a situation in which the door panel 11 in the fully closed state is further pressed in the closing direction may occur, for example, when the door panel 11 is forced open.
  • the motor 21 generates torque to overcome the force of trying to force the door panel 11 open. Therefore, a large current flows through the coil of the motor 21, and the amount of heat generated by the coil increases.
  • FIG. 16 is a flowchart for explaining an overview of a second example of temperature estimation processing performed by the elevator door control device in the second embodiment.
  • step S601 the control device 20 determines whether or not prying has occurred.
  • the door state detector 24 of the control device 20 determines whether a forced opening has occurred.
  • the door state detector 24 determines that the door panel 11 has been forced open when the door panel 11 is in a fully closed state and is generating a torque greater than a prescribed value in the closing direction.
  • any method may be applied to the method by which the control device 20 determines whether or not the opening has occurred.
  • the current command device 26 may determine whether or not a forceful opening has occurred.
  • step S601 If it is determined in step S601 that no prying has occurred, the control device 20 ends the operation of the flowchart. That is, in the second example, the control device 20 does not perform the temperature estimation process unless the opening occurs. Note that the control device 20 may perform the operation of the first example of the temperature estimation process after determining that no prying has occurred.
  • step S601 If it is determined in step S601 that prying has occurred, the control device 20 performs the operations from step S602 onwards.
  • the operations performed in steps S602 to S613 are similar to the operations performed in steps S502 to S513 in the flowchart of FIG. 15, which is the first example.
  • FIG. 17 is a flowchart for explaining an overview of the overheat protection control operation performed by the elevator door control device in the second embodiment.
  • the protection controller 32 determines whether overheat protection control should be started for each of the estimated coil temperatures Tu, Tv, and Tw.
  • step S701 the temperature increase amount estimator 34 of the control device 20 estimates the temperature increase amount of each phase. At this time, the temperature increase amount estimator 34 calculates the first temperature increase amount and the second temperature increase amount.
  • step S702 the temperature rise amount estimator 34 calculates and outputs estimated coil temperatures Tu, Tv, and Tw. That is, the temperature rise estimator 34 estimates the estimated coil temperatures Tu, Tv, and Tw, respectively.
  • step S703 the values of the estimated coil temperatures Tu, Tv, and Tw are input to the protection controller 32 of the control device 20.
  • the protection controller 32 determines whether the estimated U-phase coil temperature Tu is less than or equal to a reference value.
  • step S703 if the estimated coil temperature Tu is less than or equal to the reference value, the operation in step S704 is performed.
  • step S704 the protection controller 32 determines whether the estimated V-phase coil temperature Tv is less than or equal to a reference value.
  • step S704 if the estimated coil temperature Tv is less than or equal to the reference value, the operation in step S705 is performed. In step S705, the protection controller 32 determines whether the W-phase estimated coil temperature Tw is less than or equal to a reference value.
  • step S705 if the estimated coil temperature Tw is less than or equal to the reference value, the operation in step S706 is performed.
  • step S706 the voltage command unit 27 determines to continue drive control of the motor 21. That is, the elevator system 1 is normally operated.
  • control device 20 ends the operation of the flowchart.
  • step S707 is performed. .
  • the operation performed in step S707 is similar to the operation performed in step S304 of the flowchart of FIG. 8 of the first embodiment. That is, the voltage command unit 27 stops the drive control of the motor 21 as overheat protection control. The voltage command device 27 transmits information indicating that drive control of the motor 21 has been stopped to the control panel 7. That is, the elevator system 1 shifts from a normal operation state to an emergency stop state.
  • control device 20 ends the operation of the flowchart.
  • FIG. 18 is a block diagram of an elevator door control device according to the second embodiment.
  • the control device 20 further includes a temperature drop amount estimator 33.
  • the temperature drop estimator 33 differs from the first embodiment in that the temperature drop estimator 33 estimates the drop in the estimated coil temperatures Tu, Tv, and Tw for each phase of the coil in the drop estimation process. Note that the process of calculating the amount of decrease in each estimated coil temperature is the same as in the first embodiment.
  • the temperature drop estimator 33 stores the values of the estimated coil temperatures Tu, Tv, and Tw. is input. At this time, the temperature drop estimator 33 measures the elapsed time t from the point in time when the values of the estimated coil temperatures Tu, Tv, and Tw are input. The temperature drop estimator 33 uses the input estimated coil temperatures Tu, Tv, and Tw as initial temperatures, respectively, and estimates and outputs the current estimated coil temperatures Tu', Tv', and Tw' for the elapsed time t, respectively.
  • the current estimated coil temperatures Tu', Tv', and Tw' are input to the protection controller 32 from the temperature drop estimator 33.
  • the protection controller 32 determines whether the current estimated coil temperatures Tu', Tv', and Tw' are all below a reference value.
  • the temperature drop estimator 33 estimates the current estimated coil temperatures Tu', Tv', and Tw', respectively, based on a drop formula model that shows the relationship between the estimated coil temperature and elapsed time.
  • Various models can be adopted as the descent amount mathematical model.
  • time constant Ta may be used for the time constant Ta depending on the temperature mathematical model of each phase.
  • the second example of the descent amount mathematical model is a model that includes a plurality of time constants, as shown in equations (16) to (18) below. Note that each coefficient is the same as in equation (10).
  • the time constants may take different values depending on the ambient temperature.
  • the value of the time constant may be determined by the ambient temperature.
  • a set constant may be used as the time constant.
  • the temperature drop amount estimator 33 estimates the temperature drop amount under a condition in which heat radiation from the motor 21 is least likely to occur, which is a safe condition.
  • the descent amount mathematical model may be another function such as a linear function of the elapsed time t, a quadratic function of the elapsed time t, or the like.
  • the temperature drop estimator 33 will calculate the temperature drop based on the elapsed time without estimating the current coil temperature. Therefore, it may be determined that the current estimated coil temperatures Tu', Tv', and Tw' are all below the reference value.
  • the model applied to all phases is a model in which the temperature decreases by 50° C. in 100 seconds.
  • the temperature drop estimator 33 calculates the current estimated coil temperatures Tu', Tv' when the elapsed time reaches 200 seconds without calculating the current estimated coil temperatures Tu', Tv', Tw'. , Tw' may all be determined to be below the reference value. Thereafter, a signal may be input to the protection controller 32 from the temperature drop estimator 33 to the effect that the current estimated coil temperatures Tu', Tv', and Tw' have all become below the reference value.
  • FIG. 19 is a diagram showing an example of the current estimated coil temperature estimated by the elevator door control device in the second embodiment.
  • FIG. 19(A) is a graph showing the relationship between time and elapsed time t. Overheat protection control starts at time 0, which is the base point.
  • FIG. 19(B) is a graph showing the relationship between time and the current estimated coil temperature Tu' regarding the U phase.
  • (C) of FIG. 19 is a graph showing the relationship between time and the current estimated coil temperature Tv' regarding the V phase.
  • (D) of FIG. 19 is a graph showing the relationship between time and the current estimated coil temperature Tw' regarding the W phase.
  • the current estimated coil temperatures Tu', Tv', and Tw' decrease exponentially with elapsed time. For example, when overheating protection control is started due to the occurrence of a forced opening, the amount of temperature rise in each phase is different. Therefore, at the time when overheat protection control starts, the initial temperatures of each phase are different.
  • Tv the value of Tv is the smallest.
  • Tv' becomes equal to or less than the reference value at time t2 before Tu' and Tw'.
  • the value of Tw is the second smallest.
  • Tw' becomes equal to or less than the reference value at time t3 , which is after time t2 .
  • the value of Tu is the largest. Tu' becomes equal to or less than the reference value at time t4 , which is after time t3 .
  • the protection controller 32 determines that the current estimated coil temperatures Tu', Tv', and Tw' have all become equal to or lower than the reference value at time t4 .
  • FIG. 20 is a flowchart for explaining an overview of operations performed by the elevator door control device in the second embodiment.
  • steps S801 to S807 in the flowchart in FIG. 20 are the same as the operations performed in steps S701 to S707 in the flowchart in FIG. 17. After the operation of step S706 is performed, the control device 20 ends the operation of the flowchart.
  • step S808 the temperature drop estimator 33 of the control device 20 estimates the current estimated coil temperatures Tu', Tv', and Tw' by calculating the temperature drop of each phase.
  • step S809 the protection controller 32 determines whether the current estimated coil temperatures Tu', Tv', and Tw' have all become below the reference value.
  • step S809 if the current estimated coil temperatures Tu', Tv', and Tw' all fall below the reference value, the operation in step S810 is performed.
  • step S810 the control device 20 returns from overheat protection control, that is, starts drive control of the motor 21 again.
  • control device 20 ends the operation of the flowchart.
  • step S809 if at least one of the current estimated coil temperatures Tu', Tv', and Tw' is larger than the reference value, the state in which the drive control of the motor 21 is stopped continues, that is, the operations from step S807 onwards. will be held.
  • the temperature drop amount estimator 33 determines recovery based only on the elapsed time without estimating the current estimated coil temperatures Tu', Tv', and Tw', the operations in the flowchart will be the corresponding operations. .
  • the temperature drop amount estimator 33 calculates the elapsed time.
  • the temperature drop amount estimator 33 determines whether the elapsed time has exceeded the reference time.
  • the protection controller 32 determines that drive control of the motor 21 may be restarted based on the signal from the temperature drop estimator 33. The control device 20 starts controlling the drive of the motor 21 again.
  • the control device 20 includes the door state detector 24 which is a door state detection section, the voltage command device 27 which is a voltage command section, and the voltage coordinate converter 28 which is a voltage coordinate conversion section. and a temperature rise amount estimator 34 which is a temperature rise amount estimator.
  • the control device 20 estimates the three-phase temperature increases ⁇ Tu, ⁇ Tv, and ⁇ Tw, respectively. When the three-phase temperature increases ⁇ Tu, ⁇ Tv, and ⁇ Tw are estimated, the temperature of the motor 21 can be estimated. Therefore, the accuracy of estimating the temperature of the motor 21 can be improved.
  • control device 20 estimates the three-phase estimated coil temperatures Tu, Tv, and Tw based on the three-phase temperature rise amounts ⁇ Tu, ⁇ Tv, and ⁇ Tw, respectively. Therefore, the accuracy of estimating the temperature of the motor can be improved.
  • the temperature increase amount estimator 34 includes a first estimation section 341 , a second estimation section 343 , and an output determination section 345 .
  • the control device 20 estimates first estimated coil temperatures Tu 1 , Tv 1 , Tw 1 and second estimated coil temperatures Tu 2 , Tv 2 , Tw 2 .
  • the control device 20 determines consistency between the first estimated coil temperatures Tu 1 , Tv 1 , Tw 1 and the second estimated coil temperatures Tu 2 , Tv 2 , Tw 2 , and estimates the three phases based on the determination result. Estimate the coil temperatures Tu, Tv, and Tw. As a result, the accuracy of estimating the temperature of each coil can be improved.
  • control device 20 estimates the first temperature increase amounts ⁇ Tu 1 , ⁇ Tv 1 , ⁇ Tw 1 and the second temperature increase amounts ⁇ Tu 2 , ⁇ Tv 2 , ⁇ Tw 2 using methods suitable for each estimation principle. Therefore, the accuracy of estimating the temperature of each coil can be improved.
  • control device 20 detects that the opening has occurred.
  • the control device 20 estimates the three-phase estimated coil temperatures Tu, Tv, and Tw when the opening occurs.
  • the control device 20 can estimate the three-phase estimated coil temperatures Tu, Tv, and Tw even when force-opening occurs. Therefore, the safety of the motor 21 can be improved.
  • control device 20 stops the drive control of the motor 21 when at least one of the three-phase estimated coil temperatures Tu, Tv, and Tw becomes equal to or higher than the reference value. Therefore, disasters such as burnout of the motor 21 and fire caused by heat generation of the motor 21 can be prevented. As a result, the safety of the elevator system 1 can be improved.
  • control device 20 further includes a temperature drop amount estimator 33 as a temperature drop amount estimator.
  • the control device 20 estimates the current estimated coil temperatures Tu', Tv', and Tw' by respectively estimating the amount of temperature drop of the estimated coil temperatures Tu, Tv, and Tw.
  • the control device 20 restarts drive control of the motor 21 when the current estimated coil temperatures Tu', Tv', and Tw' all become smaller than the reference values.
  • the control device 20 can improve the utilization efficiency of the elevator system 1 by restarting drive control of the motor 21 at an appropriate timing.
  • control device 20 estimates the current estimated coil temperatures Tu', Tv', and Tw' based on the drop amount formula model. Therefore, the current estimated coil temperatures Tu', Tv', and Tw' can be estimated accurately.
  • FIG. 21 is a hardware configuration diagram of an elevator door control device in Embodiment 1 or Embodiment 2.
  • Each device included in the control device 20 may be realized by a processing circuit integrated into one device.
  • Each device included in the control device 20 may be realized by processing circuits that are combined into a plurality of devices in any combination. Further, each device included in the control device 20 may be realized by a processing circuit.
  • the term "processing circuit" refers to either a processing circuit in which each device included in the control device 20 is combined into one, or a processing circuit for each device included in the control device 20.
  • the processing circuit includes at least one processor 100a and at least one memory 100b.
  • the processing circuitry includes at least one dedicated hardware 200.
  • each function of the control device 20 is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware. At least one of the software and firmware is written as a program. At least one of software and firmware is stored in at least one memory 100b. At least one processor 100a implements each function of the control device 20 by reading and executing a program stored in at least one memory 100b. At least one processor 100a is also referred to as a central processing unit, processing unit, arithmetic unit, microprocessor, microcomputer, or DSP.
  • the at least one memory 100b is a non-volatile or volatile semiconductor memory such as RAM, ROM, flash memory, EPROM, EEPROM, etc., a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a mini disk, a DVD, etc.
  • the processing circuitry comprises at least one dedicated hardware 200
  • the processing circuitry may be implemented, for example, in a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC, an FPGA, or a combination thereof. Ru.
  • each function of the control device 20 is realized by a processing circuit.
  • each function of the control device 20 is realized by a processing circuit.
  • each function of the control device 20 some parts may be realized by dedicated hardware 200, and other parts may be realized by software or firmware.
  • the function of generating a current command value is realized by a processing circuit as dedicated hardware 200, and the functions other than the function of generating a current command value are realized by at least one processor 100a stored in at least one memory 100b. It may also be realized by reading and executing a program.
  • the processing circuit realizes each function of the control device 20 using the hardware 200, software, firmware, or a combination thereof.
  • control device can be used in an elevator system.

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

モータの温度を推定する精度を向上させることができるエレベータードアの制御装置を提供する。制御装置は、ドアの開閉状態を検出するドア状態検出部と、ドアを駆動するモータに流れる電流を制御するための電流指令値を生成する電流指令部と、モータへの印加電圧の指令値であって、モータに流れる電流が電流指令値に追従するような電圧指令値を生成する電圧指令部と、モータの電気抵抗値を推定する抵抗推定部と、抵抗推定部が推定した電気抵抗値からモータのコイル温度を推定する温度推定部と、を備え、電流指令部は、ドア状態検出部によってドアが全開状態または全閉状態であると検出された場合に、コイル温度を推定するための電流指令値である試験電流指令値を生成し、抵抗推定部は、試験電流指令値によって変化した電圧指令値の変化量を試験電流指令値によって変化したモータに流れる電流の変化量で除算することで、電気抵抗値を推定する。

Description

エレベータードアの制御装置
 本開示は、エレベータードアの制御装置に関する。
 特許文献1は、エレベータードアの制御装置を開示する。当該制御装置によれば、ドア用モータに流れる電流値とドア用モータに印加される電圧値とに基づいて、ドア用モータの抵抗値が推定される。推定された抵抗値に基づいて、ドア用モータの温度が推定され得る。
日本特開2006-290507号公報
 しかしながら、特許文献1に記載の制御装置において、ドア用モータに印加される電圧の指令値と実際に印加される電圧値との間に誤差がある場合、正確に抵抗値が推定されない。このため、ドア用モータの温度を精度よく推定することができない。
 本開示は、上述の課題を解決するためになされた。本開示の目的は、モータの温度を推定する精度を向上させることができるエレベータードアの制御装置を提供することである。
 本開示に係るエレベータードアの制御装置は、エレベーターのドアの開閉状態を検出するドア状態検出部と、前記ドアを駆動するモータに流れる電流を制御するための電流指令値を生成する電流指令部と、前記モータへの印加電圧の指令値であって、前記モータに流れる電流が前記電流指令値に追従するような電圧指令値を生成する電圧指令部と、前記モータの電気抵抗値を推定する抵抗推定部と、前記抵抗推定部が推定した前記電気抵抗値から前記モータのコイル温度を推定する温度推定部と、を備え、前記電流指令部は、前記ドア状態検出部によって前記ドアが全開状態または全閉状態であると検出された場合に、前記コイル温度を推定するための前記電流指令値である試験電流指令値を生成し、前記抵抗推定部は、前記試験電流指令値によって変化した前記電圧指令値の変化量を前記試験電流指令値によって変化した前記モータに流れる電流の変化量で除算することで、前記電気抵抗値を推定する。
 本開示によれば、電圧指令値の変化量をモータに流れる電流の変化量で除算することで、電気抵抗値が推定される。このため、モータの温度を推定する精度を向上させることができる。
実施の形態1におけるエレベータードアの制御装置が設けられるエレベーターシステムの概要を示す図である。 実施の形態1におけるエレベータードアの制御装置のブロック図である。 実施の形態1におけるエレベータードアの制御装置が生成する試験電流指令値の第1例を示す図である。 実施の形態1におけるエレベータードアの制御装置が生成する試験電流指令値の第2例を示す図である。 実施の形態1におけるエレベータードアの制御装置が行う温度推定処理の第1例の概要を説明するためのフローチャートである。 実施の形態1におけるエレベータードアの制御装置が行う温度推定処理の第2例の概要を説明するためのフローチャートである。 実施の形態1におけるエレベータードアの制御装置が推定抵抗値を推定する動作の概要を説明するためのフローチャートである。 実施の形態1におけるエレベータードアの制御装置が行う過熱保護制御の動作の概要を説明するためのフローチャートである。 実施の形態1におけるエレベータードアの制御装置のブロック図である。 実施の形態1におけるエレベータードアの制御装置が推定する現在のコイル温度の例を示す図である。 実施の形態1におけるエレベータードアの制御装置が行う動作の概要を説明するためのフローチャートである。 実施の形態2におけるエレベータードアの制御装置のブロック図である。 実施の形態2におけるエレベータードアの制御装置の温度上昇量推定器の概要を示す図である。 実施の形態2におけるエレベータードアの制御装置の温度上昇量推定器が用いる数値の例を示す図である。 実施の形態2におけるエレベータードアの制御装置が行う温度推定処理の第1例の概要を説明するためのフローチャートである。 実施の形態2におけるエレベータードアの制御装置が行う温度推定処理の第2例の概要を説明するためのフローチャートである。 実施の形態2におけるエレベータードアの制御装置が行う過熱保護制御の動作の概要を説明するためのフローチャートである。 実施の形態2におけるエレベータードアの制御装置のブロック図である。 実施の形態2におけるエレベータードアの制御装置が推定する現在の推定コイル温度の例を示す図である。 実施の形態2におけるエレベータードアの制御装置が行う動作の概要を説明するためのフローチャートである。 実施の形態1または実施の形態2におけるエレベータードアの制御装置のハードウェア構成図である。
 本開示を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化ないし省略される。
実施の形態1.
 図1は実施の形態1におけるエレベータードアの制御装置が設けられるエレベーターシステムの概要を示す図である。
 図1のエレベーターシステム1において、昇降路2は、建築物3の各階を貫く。機械室4は、昇降路2の直上に設けられる。複数の乗場5は、建築物3の各階にそれぞれ設けられる。巻上機6は、機械室4に設けられる。制御盤7は、機械室4に設けられる。制御盤7は、エレベーターシステム1を全体的に制御し得る。主ロープ8は、巻上機6に巻き掛けられる。かご9は、昇降路2の内部に設けられる。かご9は、主ロープ8に吊るされる。
 エレベーターシステム1におけるエレベータードアとして、かごドア10は、かご9に設けられる。かごドア10は、ドアであるドアパネル11と制御装置20とを備える。ドアパネル11は、かご9の出入口において、水平方向に移動し得るよう設けられる。制御装置20は、ドアパネル11を水平方向に移動させることで、ドアパネル11の開閉状態を制御する。具体的には、制御装置20は、ドアパネル11の位置、ドアパネル11の移動速度、等を駆動制御する。
 エレベーターシステム1が運行する場合、巻上機6は、制御盤7からの指令に基づいて回転する。主ロープ8は、巻上機6の回転に追従して移動する。かご9は、主ロープ8の移動に追従して昇降する。かご9が目的の乗場5に停車した場合、制御装置20は、全閉状態のドアパネル11を開く。この際、制御装置20は、ドアパネル11と共に停車した乗場5の乗場ドアを開く。利用者は、かご9の出入口を通って乗降を行う。利用者が乗降する間、制御装置20は、ドアパネル11と乗場ドアとの全開状態を維持する。その後、制御装置20は、ドアパネル11と乗場ドアとを閉じる。
 次に、図2を用いて、制御装置20を説明する。
 図2は実施の形態1におけるエレベータードアの制御装置のブロック図である。
 図2に示されるように、制御装置20は、モータ21と回転センサ22と電流センサ23とドア状態検出器24と電流座標変換器25と電流指令器26と電圧指令器27と電圧座標変換器28と電力変換器29と抵抗推定器30と温度推定器31と保護制御器32とを備える。なお、電流センサ23とドア状態検出器24と電流座標変換器25と電流指令器26と電圧指令器27と電圧座標変換器28と電力変換器29と抵抗推定器30と温度推定器31と保護制御器32とは、1つの筐体に収められていてもよいし、個別に設けられてもよい。
 モータ21は、ドアパネル11を駆動させ得るよう設けられる。モータ21は、3相交流によって回転駆動するモータである。図示されないが、モータ21には、3相交流の各相にそれぞれ対応する3相のコイルが設けられる。モータ21の回転位置、回転速度、回転トルク、等は、供給される電力によって制御される。
 回転センサ22は、モータ21の回転位置θを測定する。回転センサ22には、エンコーダ、レゾルバ、等の種々のセンサが採用され得る。例えば、回転位置θの情報は、制御装置20において、回転位置の制御、電流の制御基準、等に使用される。
 なお、回転センサ22は、モータ21の回転位置に基づいて、ドアパネル11の位置を測定してもよい。回転センサ22は、計測したドアパネル11の位置情報を図2には図示されない制御盤7に送信してもよい。例えば、ドアパネル11の位置情報は、制御装置20において、ドアパネル11の加速位置、減速位置、等を判定する場合に使用されてもよい。
 電流センサ23は、モータ21に流れる3相の実電流値Iu、Iv、Iwをそれぞれ測定する。なお、電流センサ23は、モータ21に流れる3相の電流のうちの2相の実電流値を測定する構成であってもよい。例えば、3相の実電流値は、制御装置20においてモータ21の電流制御のフィードバック信号として使用されてもよい。
 ドア状態検出器24は、ドア状態検出部として、ドアパネル11の開閉状態を検出する。具体的には、ドア状態検出器24は、ドアパネル11について、全開状態、全閉状態、および全開状態でも全閉状態でもないその他の状態のいずれの状態であるかを検出する。例えば、ドア状態検出器24は、回転センサ22が検出した回転位置に基づいてドアパネル11の開閉状態を検出する。
 なお、ドア状態検出器24は、ドアパネル11の開閉状態を検出できる構成であれば、任意の方法でドアパネル11の開閉状態を検出する機器であってもよい。例えば、ドア状態検出器24は、ドアパネル11の全閉位置とドアパネル11の全開位置とに取り付けられたセンサによってドアパネル11の開閉状態を検出する構成であってもよい。
 電流座標変換器25には、回転センサ22からモータ21の回転位置θの値が入力される。電流座標変換器25には、電流センサ23からモータ21に流れる3相の実電流値Iu、Iv、Iwが入力される。電流座標変換器25は、電流座標変換部として、回転位置θを用いて実電流値Iu、Iv、Iwの座標系をd-q座標系にdq変換する。即ち、電流座標変換器25は、回転位置θと実電流値Iu、Iv、Iwとに基づいて、対応するd軸の実電流値Idとq軸の実電流値Iqとを出力する。
 電流指令器26の機能は、モータ21の位置制御系、速度制御系、等のモータ21の制御系の機能を含む。電流指令器26は、制御盤7からの指令、モータ21の位置制御系の信号、モータ21の速度制御系の信号、等に基づいて、モータ21に流れる電流を制御する電流指令値を作成する。この際、電流指令器26は、d-q座標系で表現される電流指令値として、d軸の電流指令値Id、とq軸の電流指令値Iqとを生成し、出力する。
 なお、q軸の実電流値Iqは、モータ21の回転トルクに関係する電流値である。ドアパネル11を開く制御およびドアパネル11の全開状態を維持する制御を行う場合、電流指令器26は、ドアパネル11の開方向にモータ21がトルクを発生させるような電流指令値Iqを生成する。ドアパネル11を閉じる制御およびドアパネル11の全閉状態を維持する制御を行う場合、電流指令器26は、ドアパネル11の閉方向にモータ21がトルクを発生させるような電流指令値Iqを生成する。一方で、d軸電流値Idは、回転トルクに寄与しない電流値である。例えば、ドアパネル11を開閉する制御、ドアパネル11の全開状態を維持する制御、またはドアパネル11の全閉状態を維持する制御を行う場合、電流指令器26は、電流指令値Idを0に設定する。なお、例えば、高速かつ高トルクの動作領域でモータ21を動作させてドアパネル11を開閉させる時に、弱め磁束制御を行うために電流指令値Idは、0でない値に設定されてもよい。ただし、この動作領域においても、全開状態または全閉状態を維持する場合には、電流指令器26は、電流指令値Idを0に設定する。
 電圧指令器27は、モータ21に流れる電流を制御する。電圧指令器27は、電圧指令部として、電流指令値と実電流値とに基づいて、モータ21の印加電圧を制御する電圧指令値をd-q座標系の形式で生成し、出力する。具体的には、電圧指令器27には、電流座標変換器25から実電流値Id、Iqが入力される。電圧指令器27には、電流指令器26から電流指令値Id、Iqが入力される。電圧指令器27は、実電流値Id、Iqが電流指令値Id、Iqに追従するような制御の演算を行い、実電流値Id、Iqが電流指令値Id、Iqに追従するような電圧指令値Vd、Vqを生成する。この際、例えば、電圧指令器27は、実電流値Id、Iqと電流指令値Id、Iqとが一致するような制御の演算を行う。なお、電圧指令器27が行う制御は、PID制御等の任意の制御方法によって実現される。
 電圧座標変換器28には、回転センサ22からモータ21の回転位置θの値が入力される。電圧座標変換器28には、電圧指令器27から電圧指令値Vd、Vqが入力される。電圧座標変換器28は、電圧座標変換部として、回転位置θを用いて電圧指令値Vd、Vqの座標系をUVW座標系に変換する。即ち、電圧座標変換器28は、回転位置θと電圧指令値Vd、Vqとに基づいて、対応するU相の電圧指令値VuとV相の電圧指令値VvとW相の電圧指令値Vwとを出力する。なお、電圧座標変換器28は、電力変換器29の設計値に従って、電圧指令値Vu、Vv、Vwをデューティー比に変換して出力する。
 電力変換器29は、電力変換部として、モータ21に電気的に接続される。電力変換器29とモータ21との間には、電流センサ23が接続される。電力変換器29は、図示されない動作電源から電力の供給を受ける。
 電力変換器29は、モータ21を回転制御する電力を供給するアンプである。電力変換器29は、PWMインバータの機能を備える。電力変換器29は、電圧指令値Vu、Vv、Vwをキャリア比較することで、対応するPWM信号を生成する。電力変換器29は、PWM信号をインバータのスイッチング素子のスイッチング指令として用いる。電力変換器29は、当該スイッチング指令に基づいて、動作電源からの電力を変換し、モータ21に電力を供給する。
 抵抗推定器30は、抵抗推定部として、電流座標変換器25から出力された実電流値Idと電圧指令器27から出力された電圧指令値Vdとを用いて、モータ21のコイルの電気抵抗値を推定する。この際、抵抗推定器30は、推定抵抗値R^として3つのコイルからなる電気回路の全体の電気抵抗値を推定する。
 温度推定器31には、抵抗推定器30から推定抵抗値R^が入力される。温度推定器31は、温度推定部として、推定抵抗値R^を用いて、モータ21のコイル温度Tを推定する。
 保護制御器32には、温度推定器31から、推定されたコイル温度Tの値が入力される。保護制御器32は、保護制御部として、コイル温度Tが過熱保護制御を実行すべきコイル温度であるか否かを判定する。
 制御装置20は、規定の条件が成立する場合、モータ21のコイル温度Tを推定する試験として温度推定処理を行う。
 温度推定動作は、条件として、ドアパネル11が全開状態または全閉状態にある場合に開始される。ドア状態検出器24によってドアパネル11が全開状態または全閉状態にあると検出された場合、電流指令器26は、試験のための電流指令値である試験電流指令値Id、Iqを生成する。この際、電流指令器26は、複数の組の試験電流指令値Id、Iqを生成する。複数の組に含まれる試験電流値Iqの各々は、等しい。複数の組に含まれる試験電流値Idの各々は、大きさが異なる。即ち、電流指令器26は、q軸の電流指令値Iqを固定してd軸の電流指令値Idを変化させた複数の組の試験電流指令値Id、Iqを生成する。
 電流指令器26は、複数の組の試験電流指令値Id、Iqのうちの1つの組である第1試験電流指令値Id 、Iq を出力する。その後、規定の制御方法に基づいて、電流指令器26は、複数の組の試験電流指令値Id、Iqのうちの別の1つの組である第2試験電流指令値Id 、Iq を出力する。このように、電流指令器26は、複数の組の試験電流指令値Id、Iqを時間的に間隔を空けて、順番に出力する。
 電圧指令器27は、試験電流指令値Id、Iqに対応する電圧指令値である試験電圧指令値Vd、Vqを出力する。
 電力変換器29は、試験電圧指令値Vd、Vqに基づいて、モータ21に電力を供給する。電流センサ23では、試験電圧指令値Vd、Vqに対応する実電流値Iu、Iv、Iwが測定される。電流座標変換器25は、測定された実電流値Iu、Iv、Iwに対応する実電流値Id、Iqを出力する。
 抵抗推定器30には、第1試験電流指令値Id に対応する第1試験電圧指令値Vd が電圧指令器27から入力される。抵抗推定器30には、電流座標変換器25から第1試験電圧指令値Vd によって制御された第1実電流値Idが入力される。
 その後、抵抗推定器30には、第2試験電流指令値Id に対応する第2試験電圧指令値Vd が電圧指令器27から入力される。抵抗推定器30には、電流座標変換器25から第2試験電圧指令値Vd によって制御された第2実電流値Idが入力される。
 抵抗推定器30は、電圧指令値の変化量Vd -Vd と実電流値の変化量Id-Idとを演算する。抵抗推定器30は、電圧指令値の変化量を実電流値の変化量で除算した値を推定抵抗値R^とする。
 温度推定器31には、抵抗推定器30から推定抵抗値R^が入力される。温度推定器31は、モータ21の抵抗値とコイル温度との関係を示す温度数式モデルに基づいて、推定抵抗値R^からコイル温度Tを推定する。制御装置20は、温度推定処理を終了する。
 温度推定処理によって、モータ21の推定抵抗値R^は、精度よく算出される。次に、温度推定処理によって推定抵抗値R^が算出される原理を説明する。
 一般に、モータ21において、次の(1)式および(2)式が成立する。(1)式は、d軸の電圧方程式である。(2)式は、q軸の電圧方程式である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 ここで、Rは、モータ21のコイルの全体抵抗である。Ld、Lqは、それぞれd軸、q軸のインダクタンスである。ωは、電気角速度である。φは、誘起電圧定数である。
 ドアパネル11が全開状態または全閉状態にある場合、モータ21の回転位置θは、時間変化しない。この場合、電気角速度ωは、0となる。(1)式および(2)式は、それぞれ次の(3)式および(4)式とみなすことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 (3)式および(4)式より、ドアパネル11が全開状態または全閉状態にある場合、抵抗値Rは、VdとIdとの組またはVqとIqとの組よりオームの法則に基づいて算出され得る。
 抵抗値Rを演算する際に用いられる値には、信頼性が要求される。制御装置20において、実電流値Id、Iqは、実電流値Iu、Iv、Iwと回転位置θの測定値とに基づいて演算される。即ち、実電流値Id、Iqは、測定値に基づいて演算される値であるため、正確な値とみなされ得る。
 印加電圧値Vd、Vqは、実際の測定値として検出することが困難である。このため、制御装置20の温度推定処理において、電圧指令値Vd、Vqが用いられる。しかしながら、(3)式または(4)式に電圧指令値Vd、Vqが直接適用される場合、推定された抵抗値には種々の推定誤差が発生し得る。
 例えば、電源から電力変換器29に供給される電源電圧値とモータ21の制御系で設計値として使用される電圧値との間に設計差がある場合、当該設計差に起因して、電圧指令値Vd、Vqと実際にモータ21に印加される電圧との間には誤差が発生し得る。また、当該設計差に起因して、電力変換器29で行われるデッドタイム補正において誤差が発生し得る。
 なお、制御装置20において、電圧指令器27は、当該設計差に起因する種々の誤差が小さくなるまたは無くなるように電圧指令値Vd、Vqを生成する。具体的には、電圧指令器27は、電源電圧値と設計値として使用される電圧値との間の差を吸収するように電圧指令値Vd、Vqを演算し、生成する。電圧指令器27は、当該設計差に起因して発生するデッドタイム補正の誤差を補償するように電圧指令値Vd、Vqを演算し、生成する。
 ただし、そのような演算が行われたとしても、電圧指令値Vd、Vqと実際に印加される電圧値との間には、誤差が発生する可能性がある。また、電源電圧値に起因する誤差を補正するためには、電源電圧値を測定する電圧センサが必要となる。当該電圧センサは、製造コストの制約、機器の基板におけるスペースの物理的な制約、等の制約の影響で、設けられないことがある。電圧センサが設けられない場合、デューティー比の演算には、電源電圧の設計値が用いられ得る。即ち、推定誤差が発生し得る。
 本実施の形態の温度推定処理において、推定誤差による推定精度の悪化を抑制するために、抵抗値の推定計算には、電圧指令値の差分と実電流値の差分とが用いられる。具体的には、次の(5)式が用いられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 (5)式において、差分ΔVは、d軸電圧指令値の変化量またはq軸電圧指令値の変化量である。差分ΔIは、d軸実電流値の変化量またはq軸実電流値の変化量である。2つの電圧指令値の差分がとられることで、電圧指令値Vd、Vqと実際に印加される電圧との誤差が相殺された値ΔVが、抵抗値の推定に利用される。ΔVは、実際に印加される電圧値の差分と等しいとみなされ得る。
 温度推定処理において、差分ΔVを演算するために、電圧指令値Vd、Vqが少なくとも2組生成される必要がある。このため、電流指令器26は、試験電流指令値として複数の電流指令値の組を生成する。電圧指令器27は、試験電圧指令値として、複数の電流指令値の組に対応する電圧指令値の組を生成する。この際、電流指令器26は、ドアパネル11が全開状態または全閉状態にあることを維持し得る試験電流指令値を生成する。
 具体的には、電流指令器26は、q軸の電流指令値Iqを固定して、d軸の電流指令値Idを変化させた試験電流値を生成する。これは、q軸の電流指令値Iqを変化させた場合、ドアパネル11の全開状態または全閉状態を維持できない恐れがあるためである。温度推定処理において、このような第1試験電流値および第2試験電流値に対応して生成または測定される第1試験電圧値Vd 、第2試験電圧値Vd 、第1実電流値Id、第2実電流値Idが(5)式に適用される。即ち、次の(6)式より、推定電圧値R^が演算され得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 なお、モータ21が表面磁石構造(SPM:Surface Permanent Magnet)を有するモータである場合、d軸電流が通電された場合でも、回転トルクは発生しない。一方で、モータ21が内部磁石構造(IPM:Interior Permanent Magnet)を有するモータである場合、d軸電流の通電によってリラクタンストルクが発生する。リラクタンストルクは、マグネットトルクよりも比較的小さい場合が多いため、当該リラクタンストルクの影響は小さい。しかしながら、モータ21がIPM構造を有する場合、試験電流指令値Idの値は、リラクタンストルクの影響を考慮して設定される。
 以上のような原理に基づいて、推定抵抗値R^が演算される。
 その後、温度推定処理において、推定抵抗値R^からコイル温度Tが推定される。
 温度推定器31は、コイル温度Tを推定するため温度数式モデルを予め記憶する。温度数式モデルは、モータ21のコイル温度を変化させながら抵抗値を測定する試験によって作成されてもよい。温度数式モデルは、理論的に導出される理論モデルが採用されてもよい。
 以下の(7)式は、温度数式モデルの第1例である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 温度数式モデルの第1例は、コイル温度Tとコイルの抵抗値Rとの間の関係に線形性がある場合のモデルである。ここで、αおよびβは、設定される定数である。なお、第1例において、温度数式モデルは、1次よりも高次の関数であってもよい。
 以下の(8)式は、温度数式モデルの第2例である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
 (8)式は、コイル温度の理論モデルである。(8)式において、T´は、基準温度である。Rは、基準温度におけるコイルの基準抵抗値である。
 なお、温度推定器31は、第1例、第2例に限らず、他の方法でコイルの推定抵抗値R^からコイル温度Tを推定してもよい。
 次に、図3と図4とを用いて、電流指令器26が生成する試験電流指令値の例を説明する。
 図3は実施の形態1におけるエレベータードアの制御装置が生成する試験電流指令値の第1例を示す図である。図4は実施の形態1におけるエレベータードアの制御装置が生成する試験電流指令値の第2例を示す図である。
 図3の上段と図4の上段とは、時刻とd軸の指令電流値Idまたは指令電流値Idとの関係を表すグラフである。なお、指令電流値Idは、指令電流値Idに速やかに追従すると仮定される。図3の下段と図4の下段とは、時刻とd軸の指令電圧値Vdとの関係を表すグラフである。
 図3には、試験電流指令値の第1例が示される。第1例において、試験電流指令値は、パルス波形状に設定される。即ち、試験電圧指令値は、大きさが異なる電流指令値が間欠的に設定される。試験電圧指令値は、試験電圧指令値に対応して、パルス波形状に生成される。各パルス波形の長さは、静定時間以上の長さに設定される。静定時間は、電流指令値Idに対して実電流値Idが追従して静定する時間である。なお、静定時間は、電流指令器26の制御ゲインの設計によって定まる時間である。
 図3では、第1試験電流指令値Id 、第2試験電流指令値Id 、および第3試験電流指令値Id が時間的に間隔を空けて順番に生成される。この際、第1試験電流指令値Id 、第2試験電流指令値Id 、および第3試験電流指令値Id の間におけるd軸の電流指令値は、0に設定される。試験電流指令値に対応して、第1試験電圧指令値Vd 、第2試験電圧指令値Vd 、および第3試験電圧指令値Vd が順番に生成される。試験電圧指令値に対応して、第1実電流値Id、第2実電流値Id、および第3実電流値Idが順番に測定される。
 d軸の実電流値が増加した場合、モータ21のコイルにおける発熱量が増加する。第1例において、電圧値がパルス状に印加されるため、当該発熱量を抑制できる。
 図4には、試験電流指令値の第2例が示される。第2例において、試験電流指令値は、ランプ波形状に設定される。即ち、試験電流指令値は、0からId 、Id 、Id まで連続的に増加するように設定される。第2例では、コイルの発熱が問題にならない時、実電流値の電流指令値に対する追従遅れが問題にならない時、等に適用され得る。
 第1例および第2例では、3つの試験電流指令値Id 、Id 、Id が生成される。この場合、Rは、以下の3つの値が導出可能となる。R=(Vd -Vd )/(Id-Id)、R=(Vd -Vd )/(Id-Id)、R=(Vd -Vd )/(Id-Id)。例えば、抵抗推定器30は、算出した複数のRの値の平均値を推定抵抗値R^として推定してもよい。例えば、抵抗推定器30は、より安全に運用され得る値として、算出した複数のRのうち値が最も大きいRを推定抵抗値R^として推定してもよい
 なお、第1例および第2例とは別の方法で試験電流指令値が生成されてもよい。
 なお、推定抵抗値R^が演算される際に、電流および電圧にフィルタ処理が実施されてもよい。この場合、電流値および電流値における高周波ノイズが抑制され、R^の推定精度が向上される。フィルタ処理が実施される際は、同じカットオフ周波数のフィルタ処理が実施される必要がある。これは、電流値と電圧値との時間的な対応関係を一致させるためである。さらに、フィルタ処理が実施され、複数の抵抗値Rが計算された後に、複数の抵抗値Rの平均値が演算されてもよい。
 次に、図5を用いて、制御装置20が行う温度推定処理の第1例を説明する。
 図5は実施の形態1におけるエレベータードアの制御装置が行う温度推定処理の第1例の概要を説明するためのフローチャートである。
 温度推定処理の第1例は、任意のタイミングで実施され得る。
 ステップS001において、制御装置20は、ドアパネル11が全開状態または全閉状態であるか否かを判定する。制御装置20は、ドア状態検出器24の検出結果に基づいて、ステップS001の判定を行う。
 ステップS001で、ドアパネル11が全開状態でも全閉状態でもない場合、制御装置20は、フローチャートの動作を終了する。
 ステップS001で、ドアパネル11が全開状態または全閉状態である場合、ステップS002の動作が行われる。ステップS002において、制御装置20は、試験電流指令値を生成する。この際、制御装置20は、値の異なる複数の試験電流指令値を順番に生成する。
 その後、ステップS003の動作が行われる。ステップS003において、制御装置20は、推定抵抗値R^を推定する。
 その後、ステップS004の動作が行われる。ステップS004において、制御装置20は、推定抵抗値R^を用いて、コイル温度Tを推定する。
 その後、制御装置20は、フローチャートの動作を終了する。
 次に、図6を用いて、制御装置20が行う温度推定処理の第2例を説明する。
 図6は実施の形態1におけるエレベータードアの制御装置が行う温度推定処理の第2例の概要を説明するためのフローチャートである。
 第2例において、温度推定処理は、かご9が走行している途中に実施される。これは、かご9が走行している途中、制御装置20は、ドアパネル11の全閉状態を維持するためである。
 図6に示されるように、ステップS101において、制御装置20は、かご9が走行中であるか否かを判定する。この際、例えば、制御装置20は、制御盤7からかご9の走行状態に関する制御情報を取得し、制御情報を当該判定に用いる。なお、制御装置20の電流指令器26は、かご9が走行中であるか否かを判定してもよい。
 ステップS101で、かご9が走行中でない場合、制御装置20は、フローチャートの動作を終了する。
 ステップS101で、かご9が走行中である場合、ステップS102の動作が行われる。ステップS102において、制御装置20は、ドアパネル11が全閉状態であるか否かを判定する。
 ステップS102で、ドアパネル11が全閉状態でない場合、制御装置20は、フローチャートの動作を終了する。なお、この際、制御装置20は、かご9が走行中であるにも関わらずドアパネル11が全閉状態であることを示す異常を制御盤7に通知してもよい。この場合、例えば、制御盤7は、かご9を非常停止してもよい。
 ステップS102で、ドアパネル11が全閉状態である場合、ステップS103以降の動作が行われる。ステップS103からS105で行われる動作は、図5のフローチャートのステップS002からステップS004で行われる動作と同様である。
 ステップS105の動作が行われた後、制御装置20は、フローチャートの動作を終了する。
 次に、図7を用いて、制御装置20が推定抵抗値R^を推定する処理の例を説明する。
 図7は実施の形態1におけるエレベータードアの制御装置が推定抵抗値を推定する動作の概要を説明するためのフローチャートである。
 制御装置20は、図5のフローチャートにおけるステップS002からS003で、図7のフローチャートに対応する動作である推定抵抗値R^を推定する動作を行う。
 図7に示されるように、ステップS201において、制御装置20の電流指令器26は、第1試験電流指令値Id を生成する。制御装置20の抵抗推定器30は、第1試験電圧指令値Vd と第1実電流値Idとを取得する。
 その後、ステップS202の動作が行われる。ステップS202において、電流指令器26は、第2試験電流指令値Id を生成する。抵抗推定器30は、第2試験電圧指令値Vd と第2実電流値Idとを取得する。
 その後、ステップS203の動作が行われる。ステップS203において、電流指令器26は、第3試験電流指令値Id を生成する。抵抗推定器30は、第3試験電圧指令値Vd と第3実電流値Idとを取得する。
 その後、ステップS204の動作が行われる。ステップS204において、抵抗推定器30は、取得した試験電圧値と実電流値との組を用いて、推定抵抗値R^を推定する。
 その後、ステップS205の動作が行われる。ステップS205において、温度推定器31は、ステップS204で演算された推定抵抗値R^に基づいて、コイル温度Tを推定する。
 その後、制御装置20は、フローチャートの動作を終了する。
 なお、図7のフローチャートは、値の異なる試験電流指令値が3つ生成される場合の動作である。試験電流指令値の組が生成される数に応じて、当該フローチャートのステップ数は変化し得る。
 次に、図8を用いて、制御装置20が行う過熱保護制御の例を説明する。
 図8は実施の形態1におけるエレベータードアの制御装置が行う過熱保護制御の動作の概要を説明するためのフローチャートである。
 保護制御器32は、モータ21が焼損する等の故障を防ぐために、コイル温度Tに応じて過熱保護制御を実行するべきか否かを判定する。保護制御器32の判定結果に基づいて、電圧指令器27は、過熱保護制御としてモータ21の駆動制御を停止する。
 ここで、コイル温度Tが上昇する場合、例えば、以下の原因事象が想定される。
 第1原因事象は、モータ21の本体に発生した異常である。具体的には、モータ21の軸受が摩耗している場合、モータ21の寿命が訪れている場合、等の場合にモータ温度Tが上昇し得る。
 第2原因事象は、ドアパネル11の開閉頻度が高いことである。具体的には、かご9の呼びの頻度が高い場合、ドアパネル11の反転動作が増加している場合、等の場合にモータ温度Tが上昇し得る。
 第3原因事象は、かごドア10に発生した不具合である。具体的には、例えば、かごドア10の機械系統の不具合によってドアパネル11の移動抵抗が増加した場合に、モータ21の回転負荷が上昇し、コイル温度Tが上昇し得る。
 第4原因事象は、昇降路2の内部の環境温度が高いことである。この場合、環境温度に伴って、コイル温度Tが上昇し得る。
 コイル温度Tが上昇し得る原因事象が発生している状態において、モータ21の発熱量は、通常状態よりも大きい。この状態でモータ21の駆動制御が継続された場合、モータ21が焼損する恐れがある。
 図8には、過熱保護制御が行われるための規定の条件の判定動作、および過熱保護制御の動作が示される。図8のフローチャートの動作は、温度推定処理に続けて行われる。即ち、図8のフローチャートにおいて、ドアパネル11は、全開状態または全閉状態である。
 ステップS301は、温度推定処理の一部である。ステップS301において、制御装置20の温度推定器31は、コイル温度Tを推定する。
 その後、ステップS302の動作が行われる。ステップS302において、制御装置20の保護制御器32は、温度推定器31によって推定されたコイル温度Tが基準値以下であるか否かを判定する。例えば、基準値は、モータ21のコイルの全体温度の熱設計に基づいて、予め設定される。
 ステップS302で、コイル温度Tが基準値以下である場合、ステップS303の動作が行われる。ステップS303において、制御装置20の電圧指令器27は、モータ21の駆動制御を継続することを決定する。即ち、エレベーターシステム1は、通常運行される。
 その後、制御装置20は、フローチャートの動作を終了する。
 ステップS302で、コイル温度Tが基準値より大きい場合、ステップS304の動作が行われる。ステップS304において、電圧指令器27は、過熱保護制御として、モータ21の駆動制御を停止する。電圧指令器27は、モータ21の駆動制御を停止した旨を示す情報を制御盤7に送信する。即ち、エレベーターシステム1は、通常運行の状態から非常停止の状態に移行する。
 その後、制御装置20は、フローチャートの動作を終了する。
 なお、ステップS304において、モータ21の駆動制御を停止すると、利用者がかご9に乗車できない、またはかご9から降車できない。そのため、制御盤7は、利用者をかご9から降車させた後に、エレベーターシステム1を非常停止の状態にしてもよい。この際、制御盤7は、利用者に対してサービスを停止する旨の警告またはアナウンスを発してもよい。
 次に、図9を用いて、制御装置20が過熱保護制御から復帰する復帰制御を説明する。
 図9は実施の形態1におけるエレベータードアの制御装置のブロック図である。
 図9に示されるように、復帰制御を行うために、制御装置20は、温度降下量推定器33を更に備える。モータ21のコイル温度が基準値以下となった場合、復帰制御として、モータ21の駆動制御および図9には図示されないかご9のサービスが開始され得る。
 温度降下量推定器33は、保護制御器32によってコイル温度Tが閾値より大きいと判定された場合に、温度推定器31が推定したコイル温度Tの降下量を推定する降下量推定処理を開始する。
 具体的には、降下量推定処理において、まず、保護制御器32によってコイル温度Tが閾値より大きいと判定された場合に、温度降下量推定器33には、温度推定器31が推定したコイル温度Tの値が入力される。この際、温度降下量推定器33は、コイル温度Tの値が入力された時点から、経過時間tを計測する。即ち、温度降下量推定器33は、保護制御器32によってコイル温度Tが閾値より大きいと判定された時点を基点とした経過時間tを測定する。温度降下量推定器33は、入力されたコイル温度Tを初期温度とし、経過時間tに対する現在のコイル温度T´を推定し、出力する。なお、過熱保護制御によってモータ21の駆動制御が停止した場合、温度降下量推定器33は、モータ21の電流指令値等の制御系の情報を使用することができない。そのため、温度降下量推定器33は、経過時間tを用いて現在のコイル温度T´を推定する。
 温度降下量推定器33は、推定した現在のコイル温度T´の値を保護制御器32に入力する。保護制御器32は、現在のコイル温度T´が基準値以下になったか否かを判定する。保護制御器32によって現在のコイル温度T´が基準値以下になったと判定された場合、電圧指令器27は、過熱保護制御を終了し、復帰制御として、モータ21の駆動制御を再び開始する。なお、この際用いられる基準値は、過熱保護制御を行う際に用いられるコイル温度の閾値と同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。
 ここで、温度降下量推定器33は、コイル温度と経過時刻との関係を示す降下量数式モデルに基づいて、現在のコイル温度を推定する。降下量数式モデルは、種々のモデルが採用され得る。
 降下量数式モデルの第1例は、以下の(9)式に示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
 (9)式において、Taは、温度降下の速さを表す時定数である。Taは、予め設定される。(9)式によれば、初期温度Tが与えられることで、経過時間tに対して現在のコイル温度T´が推定され得る。
 降下量数式モデルの第2例は、以下の(10)式に示されるように、複数の時定数を含むモデルである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
 (10)式において、iは、1番目からN番目の順番を示す自然数である。Taは、i番目の時定数である。αは、i番目の定数である。
 なお、一般的に、(9)式または(10)式において、時定数は、雰囲気温度によって異なる値となり得る。雰囲気温度を測定可能な機器に適用される場合、測定された雰囲気温度によって時定数の値が決定されてもよい。雰囲気温度を測定しない機器の場合、時定数には、設定された定数が用いられればよい。この際、例えば、時定数には、適用され得る数値範囲の中で、温度降下の速さが最も遅くなる数値が採用される。即ち、温度降下量推定器33は、安全勝手な条件であるモータ21の放熱が最も起こりにくい条件における温度降下量を推定する。
 なお、降下量数式モデルは、経過時間tの1次関数、経過時間tの2次関数、等の別の関数であってもよい。さらに、降下量数式モデルの係数が既知であって、経過時間に対する温度降下量が概ね既知である場合、現在のコイル温度が推定されることなく、経過時間に基づいて、現在のコイル温度T´が基準値以下になったと判定してもよい。具体的には、例えば、適用されるモデルが、100秒間で50℃の温度降下量となるモデルであると仮定する。過熱保護制御に移行した時のコイル温度Tが120℃であり、基準温度が20℃である場合、100℃の温度降下が起これば、現在のコイル温度が基準値以下となり得る。即ち、200秒経過すれば、現在のコイル温度が基準値以下となり得る。この場合、温度降下量推定器33は、現在のコイル温度T´を演算することなく、経過時間が200秒となった場合に現在のコイル温度T´が基準値以下になったと判定してもよい。
 次に、図10を用いて、現在のコイル温度T´の推定値の例を示す。
 図10は実施の形態1におけるエレベータードアの制御装置が推定する現在のコイル温度の例を示す図である。
 図10の上段は、時刻と経過時間tとの関係を表すグラフである。過熱保護制御は、時刻0において開始する。時刻0において、経過時間tの計測が開始される。経過時間tは、時刻に比例して増加する。
 図10の下段は、時刻と推定された現在のコイル温度T´との関係を表すグラフである。横軸は、時刻である。縦軸は、推定された現在のコイル温度T´である。破線lは、コイル温度の基準値を示す。
 過熱程制御が開始した時刻において、温度推定器31によって推定されたコイル温度は、Tである。現在のコイル温度T´は、経過時間が増加するにつれて単調に減少する。時刻tにおいて、現在のコイル温度T´は、基準値以下となる。即ち、時刻tは、復帰制御を行うことが可能となった時刻である。例えば、制御装置20は、時刻tにおいてモータ21の駆動制御を再び開始する。
 次に、図11を用いて、制御装置20が過熱保護制御からの復帰を行う動作を説明する。
 図11は実施の形態1におけるエレベータードアの制御装置が行う動作の概要を説明するためのフローチャートである。
 図11のフローチャートのステップS401からS404で行われる動作は、図8のフローチャートのステップS301からS304で行われる動作と同じである。ステップS403の動作が行われた後、制御装置20は、フローチャートの動作を終了する。
 ステップS404の動作が行われた後、ステップS405の動作が行われる。ステップS405において、制御装置20の温度降下量推定器33は、降下量推定処理を開始する。
 その後、ステップS406の動作が行われる。ステップS406において、温度降下量推定器33は、現在のコイル温度T´が基準値以下であるか否かを判定する。
 ステップS406で、現在のコイル温度T´が基準値よりも大きい場合、モータ21の駆動制御が停止された状態が継続される、即ち、ステップS404以降の動作が行われる。
 ステップS406で、現在のコイル温度T´が基準値以下である場合、ステップS407の動作が行われる。ステップS407において、制御装置20は、過熱保護制御から復帰する、即ちモータ21の駆動制御を再び開始する。
 その後、制御装置20は、フローチャートの動作を終了する。
 なお、温度降下量推定器33が、現在のコイル温度T´を推定することなく、経過時間のみで復帰の判定を行う場合、フローチャートの動作は、対応した動作となる。具体的には、ステップS405において、温度降下量推定器33は、経過時間を演算する。ステップS406において、経過時間が基準時間以上であるか否かを判定する。
 以上で説明した実施の形態1によれば、制御装置20は、ドア状態検出部であるドア状態検出器24と電流指令部である電流指令器26と電圧指令部である電圧指令器27と抵抗推定部である抵抗推定器30と温度推定部である温度推定器31とを備える。制御装置20は、試験電流指令値を生成することで、モータ21への電圧指令値とモータ21に流れる実電流値とを変化させる。制御装置20は、試験電流指令値に追従することで変化した電流値の変化量を演算する。制御装置20は、試験電流指令値が生成されたことで変化した電圧指令値の変化量を演算する。制御装置20は、電圧指令値の変化量を実電流値の変化量で除算することで、モータ21の推定抵抗値R^を推定する。ここで、電圧指令値の変化量は、実際にモータ21に印加される電圧値の変化量に対応する。推定抵抗値R^を演算する際に、電圧指令値と実際に印加される電圧値との誤差の影響が除かれた値が用いられる。このため、推定抵抗値R^の推定精度を向上させることができる。その結果、モータ21の温度であるコイル温度Tを推定する精度を向上させることができる。
 また、制御装置20は、第1試験電流指令値と第2試験電流指令値とを生成する。制御装置20は、第1試験電流指令値と第2試験電流指令値とに基づいて生成された第1試験電圧指令値と第2試験電圧指令とに基づいて推定抵抗値R^を推定する。これらの生成された値は、推定抵抗値R^の推定に適した値が採用され得る。このため、推定抵抗値R^の推定精度を向上させることができる。
 なお、制御装置20は、第1試験電流指令値に対応する第1試験電圧指令値と、第1試験電圧指令値が生成される直前に生成された試験電圧指令値との差を電圧指令値の変化量とみなしてもよい。この場合、制御装置20は、第1試験電流指令値に追従した実電流値と、第1試験電流指令値が生成される直前の実電流値と、の差を電流値の変化量とみなしてもよい。
 また、制御装置20は、d軸の電流値が異なる第1試験電流指令値および第2試験電流指令値を生成する。d軸の電流値が変化しても、ドアパネル11の開閉状態にはほとんど影響がない。このため、推定抵抗値R^の推定精度を向上させることができる。
 また、制御装置20は、第1試験電流指令値と第2試験電流指令とをパルス波形状に生成、即ち時間的な間隔を空けて順番に生成する。モータ21は、第1試験電流指令値に追従した電流が流れ終わってから第2試験電流値に追従した電流が流れ始めるまでの間に、試験電流値によって発熱しない。このため、モータ21の発熱量を抑制することができる。
 また、制御装置20は、かご9が走行している時に、試験電流指令値を生成する。即ち、制御装置20は、かご9が走行している時にコイル温度Tの温度推定動作を行う。温度推定動作において、d軸電流が流れることによって、モータ21からは磁歪に起因する磁歪音等の騒音が発生し得る。かご9が走行している時に温度推定動作を行うことで、当該騒音は、かご9の走行音にかき消され得る。このため、かご9の内部の利用者等に対して当該騒音に起因する不快感を与えることを抑制できる。
 また、制御装置20は、モータ温度Tを温度数式モデルに基づいて推定する。このため、正確にモータ温度Tを推定することができる。
 また、制御装置20は、コイル温度Tが基準値以上となった場合に、モータ21の駆動制御を停止する。即ち、モータ21の過熱保護を適切に実施することができる。このため、モータ21の焼損、モータ21の発熱に起因する火災、等の災害を未然に防止することができる。その結果、エレベーターシステム1の安全性を向上させることができる。
 また、制御装置20は、温度降下量推定部として温度降下量推定器33を更に備える。制御装置20は、コイル温度Tの温度降下量を推定することで、現在のコイル温度T´を推定する。制御装置20は、現在のコイル温度T´が基準値より小さくなった場合に、モータ21の駆動制御を再開する。モータ21の駆動制御が停止した状態では、利用者は、エレベーターシステム1の利用をすることができない。制御装置20は、適切なタイミングでモータ21の駆動制御を再開することで、エレベーターシステム1の利用効率を向上させることができる。
 また、制御装置20は、降下量数式モデルに基づいて、現在のコイル温度T´を推定する。このため、正確に現在のコイル温度T´を推定することができる。
実施の形態2.
 図12は実施の形態2におけるエレベータードアの制御装置のブロック図である。なお、実施の形態1の部分と同一又は相当部分には同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。
 図12に示されるように、実施の形態2において、制御装置20は、温度上昇量推定器34を更に備える。なお、図12には図示されないが、制御装置20は、抵抗推定器30と温度推定器31とを備えていてもよい。
 温度上昇量推定器34は、モータ21における3相のコイルのコイル温度の上昇量をそれぞれ推定する。具体的には、温度上昇量推定器34には、電流センサ23からモータ21に流れる3相の実電流値Iu、Iv、Iwが入力される。温度上昇量推定器34には、電圧座標変換器28から電圧指令値Vu、Vv、Vwが入力される。この際、温度上昇量推定器34には、デューティー比に変換される前の電圧指令値Vu、Vv、Vwが入力される。即ち、電圧座標変換器28は、温度上昇量推定器34にデューティー比に変換する前の電圧指令値Vu、Vv、Vwを入力する。温度上昇量推定器34は、実電流値Iu、Iv、Iwに基づいて、または実電流値Iu、Iv、Iwおよび電圧指令値Vu、Vv、Vwに基づいて、3相コイルの温度上昇量ΔTu、ΔTv、ΔTwをそれぞれ演算し、推定値として出力する。なお、温度上昇量ΔTuは、モータ21のU相のコイルの温度上昇量である。温度上昇量ΔTvは、モータ21のV相のコイルの温度上昇量である。温度上昇量ΔTwは、モータ21のW相のコイルの温度上昇量である。
 温度上昇量推定器34には、3相のコイルの初期温度Tの値が入力される。初期温度Tは、温度上昇量推定器34が温度上昇量の推定を開始した時点におけるコイル温度である。なお、初期温度Tは、3相のコイルで異なる値であってもよいし、同じ値であってもよい。初期温度Tは、任意の手法によって取得され得る。例えば、実施の形態1における温度推定器31が推定したコイル温度Tが初期温度Tとして温度上昇量推定器34に入力されてもよい。例えば、モータ21の全体温度が温度センサによって測定され、初期温度Tとして温度上昇量推定器34に入力されてもよい。
 温度上昇量推定器34は、初期温度Tに温度上昇量ΔTu、ΔTv、ΔTwをそれぞれ加算し、3相の推定コイル温度Tu、Tv、Twをそれぞれ演算し、出力する。
 保護制御器32には、温度上昇量推定器34から3相の推定コイル温度Tu、Tv、Twの値が入力される。実施の形態2において、保護制御器32は、3相の推定コイル温度Tu、Tv、Twの値と対応する基準値とをそれぞれ比較し、過熱保護制御を開始すべきか否かを判定する。
 ここで、温度上昇量推定器34では、ジュールの法則に基づいて、3相のコイルそれぞれについて、発熱量が演算される。以下の(11)式は、一般的なジュールの法則を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
 (11)式において、Pは、単位時間あたりの発熱量である。即ち、Pは、電圧V、電流I、および抵抗Rによって演算され得る。(11)式より、時間τの間に発生する全発熱量Qは、以下の(12)式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
 (12)式より、コイルの発熱量Qは、Q=VIτまたはQ=RIτのいずれかの式によって演算され得る。温度上昇量推定器34は、2つの式にそれぞれ基づいた2つの演算方法を用いて、推定コイル温度Tu、Tv、Twを演算する。
 次に、図13を用いて、温度上昇量推定器34で行われる演算を説明する。
 図13は実施の形態2におけるエレベータードアの制御装置の温度上昇量推定器の概要を示す図である。
 図13に示されるように、温度上昇量推定器34は、第1推定部341と第1加算部342と第2推定部343と第2加算部344と出力判定部345とを備える。
 第1推定部341は、Q=RIτの式に基づいて演算した発熱量Qを用いて、第1温度上昇量ΔTu、ΔTv、ΔTwをそれぞれ演算する。まず、第1推定部341には、実電流値Iu、Iv、Iwが入力される。第1推定部341は、実電流値Iu、Iv、Iwの各々の2乗値を演算する。第1推定部341は、3相の実電流値のそれぞれについて、演算した2乗値に比例定数K1を乗算し、積分する。ここで、例えば、比例定数K1は、コイルの抵抗値Rと積分周期との積である。
 なお、比例定数K1に含まれるコイルの抵抗値Rの値は、想定され得る抵抗値の中で最も大きい値が採用される。温度上昇量を実際よりも少ない値として推定した場合、モータ21が焼損する恐れがある。そのため、抵抗値Rおよび比例定数K1は、安全勝手な値、即ち最も発熱量が大きくなる値が採用される。
 当該積分後の値は、Q=RIτの式の右辺の値に相当する。ここで、3相のそれぞれに対応する値が積分によって演算される。第1推定部341の第1演算部341aは、このように演算したUVW相の各相の第1発熱量Qを用いて、第1温度上昇量ΔTu、ΔTv、ΔTwをそれぞれ演算し、出力する。例えば、第1演算部341aは、U相の第1発熱量Qを用いて、U相の第1温度上昇量ΔTuを演算し、出力する。なお、第1発熱量Qから第1温度上昇量ΔTu、ΔTv、ΔTwが演算される方法は、適する任意の方法が採用され得る。例えば、3相のコイルの熱容量に基づいて、各相の第1発熱量Qから第1温度上昇量ΔTu、ΔTv、ΔTwが演算されてもよい。
 第1加算部342には、第1推定部341が推定した第1温度上昇量ΔTu、ΔTv、ΔTwが入力される。第1加算部342には、初期温度Tの値が入力される。第1加算部342は、初期温度Tに第1温度上昇量ΔTu、ΔTv、ΔTwをそれぞれ加算することで、第1推定コイル温度Tu、Tv、Twをそれぞれ演算し、出力する。例えば、第1加算部342は、U相の初期温度TにU相の第1温度上昇量ΔTuを加算することで、U相の第1推定コイル温度Tuを演算し、出力する。
 第2推定部343は、Q=VIτの式に基づいて演算した発熱量Qを用いて、第2温度上昇量ΔTu、ΔTv、ΔTwをそれぞれ演算する。まず、第2推定部343には、実電流値Iu、Iv、Iwと電圧指令値Vu、Vv、Vwが入力される。また、第2推定部343には、温度上昇量推定器34が温度上昇量の推定を開始した時点における初期電圧指令値Vu 、Vv 、Vw が入力される。第2推定部343は、初期電圧指令値Vu 、Vv 、Vw の値を保持する。
 第2推定部343は、U相、V相、W相のそれぞれについて、電圧指令値から初期電圧指令値を減算した差を電圧指令値の変化量とする。第2推定部343は、U相、V相、W相のそれぞれについて、電圧指令値の変化量と実電流値とを積算する。第2推定部343は、U相、V相、W相のそれぞれについて、電圧指令値の変化量と実電流値との積に比例定数K2を乗算し、各相の第2発熱量を演算する。第2推定部343の第2演算部343aは、各相の第2発熱量を用いて、第2温度上昇量ΔTu、ΔTv、ΔTwを演算し、出力する。例えば、第2演算部343aは、U相の第2発熱量を用いて、U相の第2温度上昇量ΔTuを演算し、出力する。なお、第2発熱量から第2温度上昇量ΔTu、ΔTv、ΔTwが演算される方法は、適する任意の方法が採用され得る。
 第2加算部344には、第2推定部343が推定した第2温度上昇量ΔTu、ΔTv、ΔTwが入力される。第2加算部344には、初期温度Tの値が入力される。第2加算部344は、初期温度Tに第2温度上昇量ΔTu、ΔTv、ΔTwをそれぞれ加算することで、第2推定コイル温度Tu、Tv、Twをそれぞれ演算し、出力する。例えば、第2加算部344は、U相の初期温度TにU相の第2温度上昇量ΔTuを加算することで、U相の第2推定コイル温度Tuを演算し、出力する。
 出力判定部345には、第1加算部342から第1推定コイル温度Tu、Tv、Twの値が入力される。出力判定部345には、第2加算部344から第2推定コイル温度Tu、Tv、Twの値が入力される。出力判定部345は、第1推定コイル温度と第2推定コイル温度との整合性を判定する。出力判定部345は、判定結果に基づいて、温度上昇量推定器34の出力である推定コイル温度Tu、Tv、Twを出力する。
 整合性を判定する場合、出力判定部345は、第1推定コイル温度と第2推定コイル温度との差の絶対値を演算する。出力判定部345は、当該差の絶対値が規定の閾値以下である場合、第1推定コイル温度と第2推定コイル温度とが整合すると判定する。出力判定部345は、当該差の絶対値が規定の閾値より大きい場合、第1推定コイル温度と第2推定コイル温度とが整合しないと判定する。出力判定部345は、コイルの各相について当該判定を行う。
 出力判定部345は、ある相に関する当該判定において整合すると判定した場合、当該相の第1推定コイル温度および第2コイル温度のうちいずれかを推定コイル温度として出力する。なお、出力判定部345は、ある相に関する当該判定において整合すると判定した場合、当該相の第1推定コイル温度と第2推定コイル温度との平均値を推定コイル温度として出力してもよい。
 出力判定部345は、ある相に関する当該判定において整合しないと判定した場合、当該相の第1推定コイル温度および第2推定コイル温度のうちの温度が高い方を推定コイル温度として出力する。そのため、安全勝手な条件、即ちより高い温度が見積もられる条件によって、過熱保護制御を行うか否かの判定が行われ得る。
 次に、図14を用いて、温度上昇量推定器34で演算に用いられる各数値の例を説明する。
 図14は実施の形態2におけるエレベータードアの制御装置の温度上昇量推定器が用いる数値の例を示す図である。
 図14には、本例の条件である、モータ21が回転しない状態で回転トルクを発生させている場合の、各数値の時間推移が示される。具体的には、ドアパネル11が全開状態でさらにモータ21がドアパネル11に対して開方向のトルクを与えている場合、ドアパネル11が全閉状態でさらにモータ21がドアパネル11に対して閉方向のトルクを与えている場合、全閉状態のドアパネル11をこじ開けようとする外力がドアパネル11に与えられる事象であるこじ開けが発生した場合、等の場合の、各数値の時間推移が示される。例えば、こじ開けは、かご9の内部から利用者が全閉状態のドアパネル11をこじ開けようとした際に発生する。
 図14の上段は、時刻とq軸の実電流値Iqとの関係を表すグラフである。本例において、モータ21には、トルクを発生させるために一定値のq軸電流が流される。なお、トルクの発生方向に応じて、Iqが流れる方向は異なる。
 図14の中段は、時刻と各相の実電流値Iu、Iv、Iwとの関係を表すグラフである。モータ21の回転角度が固定された状態で各相のコイルに電流が流れるため、各相の実電流値Iu、Iv、Iwは、いずれも直流値となる。各相の実電流値Iu、Iv、Iwの大きさは、実電流値Iqの大きさおよびモータ21の回転位置の値に対応して、それぞれ異なる。
 図14の下段は、時刻と電流指令値との関係を表すグラフである。横軸は、時刻である。縦軸は、電流指令値である。図14の下段には、電流指令値Vu、Vv、Vwを表すグラフ、および初期電圧指令値Vu 、Vv 、Vw の値を表す破線が示される。
 基点時刻は、各グラフの最も左側の時刻である。下段のグラフにおいて、基点時刻の電流指令値が、初期電圧指令値Vu 、Vv 、Vw である。各相のコイルに流れる電流値が異なるため、各相のコイルの温度上昇量は、それぞれ異なる。温度上昇に伴う各相のコイルの抵抗値の上昇量は、それぞれ異なる。
 各相のコイルの抵抗値が時間と共に上昇するため、電流指令値Vu、Vv、Vwの各々の絶対値は、実電流値Iu、Iv、Iwをそれぞれ一定に保つように、時間と共に上昇する。
 第1推定部341は、温度上昇量を推定する際に、実電流値の2乗に比例定数K1を乗算し、積分した値を用いる。実電流値は、コイルの抵抗値に関わらず一定の値になるように制御される。即ち、実電流値は、実際のコイルの抵抗値の上昇量が反映されない数値である。演算結果に温度上昇量であるコイルの抵抗値の上昇量に関する情報が含まれるよう、第1推定部341は、実電流値の2乗と比例定数K1との積を積分した値を温度上昇量の推定に用いる。
 第2推定部343は、温度上昇量を推定する際に、電流指令値Vu、Vv、Vwから初期電圧指令値Vu 、Vv 、Vw を減算した値と実電流値Iu、Iv、Iwとの積を用いる。初期電圧指令値Vu 、Vv 、Vw は、固定値である。電流指令値Vu、Vv、Vwは、コイルの抵抗値の変化に伴って変化する。即ち、電流指令値Vu、Vv、Vwには、温度上昇量に関する情報が含まれる。そのため、第2推定部343は、各数値の積を、積分することなく温度上昇量の推定に用いることが可能である。
 また、第2推定部343は、Q=VIτの式の電圧Vとして、電流指令値Vu、Vv、Vwから初期電圧指令値Vu 、Vv 、Vw を減算した値を用いる。これは、電流指令値Vu、Vv、Vwと実際に各相のコイルに印加される実電圧値との誤差の影響を小さくするためである。具体的には、電圧指令値Vd、Vqと実際に印加される電圧との間には、電源電圧の違い等に起因する誤差が発生し得る。電流指令値Vu、Vv、Vwは、電圧指令値Vd、Vqと回転位置とに基づいて変換される値であるため、実電圧値との誤差を含む。第2推定部343は、温度上昇量の推定誤差を小さくするために、同様の誤差を含む初期電圧指令値Vu 、Vv 、Vw との差分を温度上昇量の推定に用いる。
 一方で、実電流値Iu、Iv、Iwは、電流センサ23の測定値であるため、正確な値であるとみなされ、温度上昇量の推定にそのまま用いる。
 なお、第1推定部341および第2推定部343において、高周波ノイズなどの影響が排除され得るように、推定された温度上昇量にフィルタ処理が施されてもよい。即ち、第1推定部341および第2推定部343は、フィルタ処理が施された温度上昇量を出力してもよい。
 次に、実施の形態2において、制御装置20が行う温度推定処理の第1例を説明する。
 図15は実施の形態2におけるエレベータードアの制御装置が行う温度推定処理の第1例の概要を説明するためのフローチャートである。
 温度推定処理の第1例は、任意のタイミングで実施され得る。
 ステップS501において、制御装置20は、ドアパネル11が全閉状態または全開状態であるか否かを判定する。
 ステップS501で、ドアパネル11が全開状態でも全閉状態でもない場合、制御装置20は、フローチャートの動作を終了する。
 ステップS501で、ドアパネル11が全開状態または全閉状態である場合、ステップS502の動作が行われる。ステップS502において、制御装置20の温度上昇量推定器34は、3相の第1推定コイル温度Tu、Tv、Twをそれぞれ推定する。
 その後、ステップS503の動作が行われる。ステップS503において、温度上昇量推定器34は、3相の第2推定コイル温度Tu、Tv、Twをそれぞれ推定する。
 その後、ステップS504の動作が行われる。ステップS504において、温度上昇量推定器34は、U相の第1推定コイル温度TuとU相の第2推定コイル温度Tuとが整合するか否かを判定する。
 ステップS504で、整合する場合、ステップS505の動作が行われる。ステップS505において、温度上昇量推定器34は、第1推定コイル温度Tuおよび第2推定コイル温度Tuのうちの一方を、U相の推定コイル温度Tuに決定する。なお、温度上昇量推定器34は、第1推定コイル温度Tuと第2推定コイル温度Tuとの平均値を、U相の推定コイル温度Tuに決定してもよい。
 ステップS504で、整合しない場合、ステップS506の動作が行われる。ステップS506において、温度上昇量推定器34は、第1推定コイル温度Tuおよび第2推定コイル温度Tuのうちの最悪値、即ち温度が大きい方の値をU相の推定コイル温度Tuに決定する。
 ステップS505の動作またはステップS506の動作が行われた後、ステップS507の動作が行われる。ステップS507において、温度上昇量推定器34は、V相の第1推定コイル温度TvとV相の第2推定コイル温度Tvとが整合するか否かを判定する。
 ステップS507で、整合する場合、ステップS508の動作が行われる。ステップS508において、温度上昇量推定器34は、第1推定コイル温度Tvおよび第2推定コイル温度Tvのうちの一方を、V相の推定コイル温度Tvに決定する。なお、温度上昇量推定器34は、第1推定コイル温度Tvと第2推定コイル温度Tvとの平均値を、V相の推定コイル温度Tvに決定してもよい。
 ステップS507で、整合しない場合、ステップS509の動作が行われる。ステップS509において、温度上昇量推定器34は、第1推定コイル温度Tvおよび第2推定コイル温度Tvのうちの最悪値、即ち温度が大きい方の値をV相の推定コイル温度Tvに決定する。
 ステップS508の動作またはステップS509の動作が行われた後、ステップS510の動作が行われる。ステップS510において、温度上昇量推定器34は、W相の第1推定コイル温度TwとW相の第2推定コイル温度Twとが整合するか否かを判定する。
 ステップS510で、整合する場合、ステップS511の動作が行われる。ステップS511において、温度上昇量推定器34は、第1推定コイル温度Twおよび第2推定コイル温度Twのうちの一方を、W相の推定コイル温度Twに決定する。なお、温度上昇量推定器34は、第1推定コイル温度Twと第2推定コイル温度Twとの平均値を、W相の推定コイル温度Twに決定してもよい。
 ステップS510で、整合しない場合、ステップS512の動作が行われる。ステップS512において、温度上昇量推定器34は、第1推定コイル温度Twおよび第2推定コイル温度Twのうちの最悪値、即ち温度が大きい方の値をW相の推定コイル温度Twに決定する。
 ステップS511の動作またはステップS512の動作が行われた後、ステップS513の動作が行われる。ステップS513において、温度上昇量推定器34は、決定した各相の推定コイル温度Tu、Tv、Twを出力する。
 その後、制御装置20は、フローチャートの動作を終了する。
 なお、本フローチャートの温度推定は、モータ21が全開状態のドアパネル11をさらに開方向へ押し付ける場合、またはモータ21が全閉状態のドアパネル11をさらに閉方向へ押し付ける場合に、特に有効である。これは、この状態において、モータ21に負荷が発生しやすく、コイルの温度が上昇しやすいからである。
 モータ21が全開状態のドアパネル11をさらに開方向へ押し付ける状況は、かご9に設けられた操作盤で「開」ボタンが押され続けている場合、ドアパネル11が開いている状態で乗場5に設けられた操作盤の呼びボタンが操作され続けている場合、等に発生し得る。
 全閉状態のドアパネル11をさらに閉方向へ押し付ける状況は、例えば、こじ開けが発生した場合等に発生し得る。この場合、モータ21は、ドアパネル11をこじ開けようとする力に打ち勝つようトルクを発生させる。そのため、モータ21のコイルには大きな電流が流れ、コイルの発熱量が大きくなる。
 次に、実施の形態2における温度推定処理の第2例として、こじ開けが発生した場合に制御装置20が行う動作を説明する。
 図16は実施の形態2におけるエレベータードアの制御装置が行う温度推定処理の第2例の概要を説明するためのフローチャートである。
 図16に示されるように、ステップS601において、制御装置20は、こじ開けが発生したか否かを判定する。例えば、制御装置20のドア状態検出器24は、こじ開けが発生したか否かを判定する。この際、ドア状態検出器24は、ドアパネル11が全閉状態であって閉方向に規定の値以上のトルクを発生させている場合に、こじ開けが発生したと判定する。なお、制御装置20がこじ開けの発生を判定する方法は、任意の方法が適用されてもよい。また、例えば、電流指令器26がこじ開けが発生したか否かを判定してもよい。
 ステップS601で、こじ開けが発生していないと判定された場合、制御装置20は、フローチャートの動作を終了する。即ち、第2例において、制御装置20は、こじ開けが発生しない限り温度推定処理を行わない。なお、制御装置20は、こじ開けが発生していないと判定した後に、温度推定処理の第1例の動作を行ってもよい。
 ステップS601で、こじ開けが発生したと判定された場合、制御装置20は、ステップS602以降の動作を行う。ステップS602からS613で行われる動作は、第1例である図15のフローチャートのステップS502からS513で行われる動作と同様の動作が行われる。
 次に、図17を用いて、実施の形態2において制御装置20が行う過熱保護制御の例を説明する。
 図17は実施の形態2におけるエレベータードアの制御装置が行う過熱保護制御の動作の概要を説明するためのフローチャートである。
 保護制御器32は、推定コイル温度Tu、Tv、Twのそれぞれについて、過熱保護制御を開始すべきであるか否かを判定する。
 図17に示されるように、ステップS701において、制御装置20の温度上昇量推定器34は、各相の温度上昇量をそれぞれ推定する。この際、温度上昇量推定器34は、第1温度上昇量および第2温度上昇量を演算する。
 その後、ステップS702の動作が行われる。ステップS702において、温度上昇量推定器34は、推定コイル温度Tu、Tv、Twを演算し、出力する。即ち、温度上昇量推定器34は、推定コイル温度Tu、Tv、Twをそれぞれ推定する。
 その後、ステップS703の動作が行われる。ステップS703において、制御装置20の保護制御器32には、推定コイル温度Tu、Tv、Twの値が入力される。保護制御器32は、U相の推定コイル温度Tuが基準値以下であるか否を判定する。
 ステップS703で、推定コイル温度Tuが基準値以下である場合、ステップS704の動作が行われる。ステップS704において、保護制御器32は、V相の推定コイル温度Tvが基準値以下であるか否を判定する。
 ステップS704で、推定コイル温度Tvが基準値以下である場合、ステップS705の動作が行われる。ステップS705において、保護制御器32は、W相の推定コイル温度Twが基準値以下であるか否を判定する。
 ステップS705で、推定コイル温度Twが基準値以下である場合、ステップS706の動作が行われる。ステップS706において、電圧指令器27は、モータ21の駆動制御を継続することを決定する。即ち、エレベーターシステム1は、通常運行される。
 その後、制御装置20は、フローチャートの動作を終了する。
 ステップS703で推定コイル温度Tuが基準値を超える場合、ステップS704で推定コイル温度Tvが基準値を超える場合、またはステップS705で推定コイル温度Twが基準値を超える場合、ステップS707の動作が行われる。ステップS707で行われる動作は、実施の形態1の図8のフローチャートのステップS304で行われる動作と同様の動作である。即ち、電圧指令器27は、過熱保護制御として、モータ21の駆動制御を停止する。電圧指令器27は、モータ21の駆動制御を停止した旨を示す情報を制御盤7に送信する。即ち、エレベーターシステム1は、通常運行の状態から非常停止の状態に移行する。
 その後、制御装置20は、フローチャートの動作を終了する。
 次に、図18を用いて、実施の形態2において制御装置20が過熱保護制御から復帰する復帰制御を説明する。
 図18は実施の形態2におけるエレベータードアの制御装置のブロック図である。
 図18に示されるように、実施の形態2において、制御装置20は、温度降下量推定器33を更に備える。温度降下量推定器33は、降下量推定処理において、コイルの各相に関する推定コイル温度Tu、Tv、Twの降下量を推定する点で、実施の形態1と異なる。なお、各推定コイル温度の降下量を演算する処理は、実施の形態1と同様である。
 即ち、保護制御器32によって推定コイル温度Tu、Tv、Twの少なくともいずれかが基準値を超えると判定された場合、温度降下量推定器33には、推定コイル温度Tu、Tv、Twの値が入力される。この際、温度降下量推定器33は、推定コイル温度Tu、Tv、Twの値が入力された時点を基点として、経過時間tを計測する。温度降下量推定器33は、入力された推定コイル温度Tu、Tv、Twをそれぞれ初期温度とし、経過時間tに対する現在の推定コイル温度Tu´、Tv´、Tw´をそれぞれ推定し、出力する。
 保護制御器32には、温度降下量推定器33から現在の推定コイル温度Tu´、Tv´、Tw´が入力される。保護制御器32は、現在の推定コイル温度Tu´、Tv´、Tw´がいずれも基準値以下であるか否かを判定する。
 ここで、温度降下量推定器33は、推定コイル温度と経過時刻との関係を示す降下量数式モデルに基づいて、現在の推定コイル温度Tu´、Tv´、Tw´をそれぞれ推定する。降下量数式モデルは、種々のモデルが採用され得る。
 降下量数式モデルの第1例は、以下の(13)式から(15)式に示される。なお、各係数は、(9)式と同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
 なお、時定数Taは、各相の温度数式モデルで異なる値が用いられてもよい。
 降下量数式モデルの第2例は、以下の(16)式から(18)式に示されるように、複数の時定数を含むモデルである。なお、各係数は、(10)式と同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
 なお、一般的に、(13)式から(18)式において、時定数は、雰囲気温度によって異なる値となり得る。雰囲気温度を測定可能な機器に適用される場合、当該雰囲気温度によって時定数の値が決定されてもよい。雰囲気温度を測定しない機器の場合、時定数には、設定された定数が用いられればよい。この際、例えば、時定数には、適用され得る数値範囲の中で、温度降下の速さが最も遅くなる数値が採用される。即ち、温度降下量推定器33は、安全勝手な条件であるモータ21の放熱が最も起こりにくい条件における温度降下量を推定する。
 なお、降下量数式モデルは、経過時間tの1次関数、経過時間tの2次関数、等の別の関数であってもよい。さらに、降下量数式モデルの係数が既知であって、経過時間に対する温度降下量が概ね既知である場合、温度降下量推定器33は、現在のコイル温度が推定されることなく、経過時間に基づいて、現在の推定コイル温度Tu´、Tv´、Tw´がいずれも基準値以下になったと判定してもよい。具体的には、例えば、全ての相について適用されるモデルが、100秒間で50℃の温度降下量となるモデルであると仮定する。過熱保護制御に移行した時のいずれかの相の推定コイル温度が120℃であり、基準温度が20℃である場合、100℃の温度降下が起これば、当該相の現在の推定コイル温度が基準値以下となり得る。即ち、200秒経過すれば、全ての相に関する現在の推定コイル温度が基準値以下となり得る。この場合、温度降下量推定器33は、現在の推定コイル温度Tu´、Tv´、Tw´を演算することなく、経過時間が200秒となった場合に現在の推定コイル温度Tu´、Tv´、Tw´がいずれも基準値以下になったと判定してもよい。その後、保護制御器32には、温度降下量推定器33から現在の推定コイル温度Tu´、Tv´、Tw´がいずれも基準値以下になった旨の信号が入力されてもよい。
 次に、図19を用いて、現在の推定コイル温度Tu´、Tv´、Tw´の推定値の例を示す。
 図19は実施の形態2におけるエレベータードアの制御装置が推定する現在の推定コイル温度の例を示す図である。
 図19の(A)は、時刻と経過時間tとの関係を表すグラフである。過熱保護制御は、基点である時刻0において開始する。
 図19の(B)は、時刻とU相に関する現在の推定コイル温度Tu´との関係を表すグラフである。図19の(C)は、時刻とV相に関する現在の推定コイル温度Tv´との関係を表すグラフである。図19の(D)は、時刻とW相に関する現在の推定コイル温度Tw´との関係を表すグラフである。
 図19に示される例において、現在の推定コイル温度Tu´、Tv´、Tw´は、経過時間に対して指数関数的に減少する。例えば、こじ開けが発生したことによって過熱保護制御が開始した場合、各相の温度上昇量はそれぞれ異なる。このため、過熱保護制御が開始した時点において、各相の初期温度は、それぞれ異なる。
 時刻0において、Tvの値が最も小さい。Tv´は、時刻tにおいてTu´、Tw´よりも先に基準値以下となる。時刻0において、Twの値が2番目に小さい。Tw´は、時刻tよりも後の時刻tにおいて基準値以下となる。時刻0において、Tuの値が最も大きい。Tu´は、時刻tよりも後の時刻tにおいて基準値以下となる。
 保護制御器32は、時刻tにおいて、現在の推定コイル温度Tu´、Tv´、Tw´がいずれも基準値以下になったと判定する。
 次に、図20を用いて、制御装置20が過熱保護制御からの復帰を行う動作を説明する。
 図20は実施の形態2におけるエレベータードアの制御装置が行う動作の概要を説明するためのフローチャートである。
 図20のフローチャートのステップS801からS807で行われる動作は、図17のフローチャートのステップS701からS707で行われる動作と同じである。ステップS706の動作が行われた後、制御装置20は、フローチャートの動作を終了する。
 ステップS807の動作が行われた後、ステップS808の動作が行われる。ステップS808において、制御装置20の温度降下量推定器33は、各相の温度降下量を演算することで、現在の推定コイル温度Tu´、Tv´、Tw´をそれぞれ推定する。
 その後、ステップS809の動作が行われる。ステップS809において、保護制御器32は、現在の推定コイル温度Tu´、Tv´、Tw´がいずれも基準値以下になったか否かを判定する。
 ステップS809で、現在の推定コイル温度Tu´、Tv´、Tw´がいずれも基準値以下になった場合、ステップS810の動作が行われる。ステップS810において、制御装置20は、過熱保護制御から復帰する、即ちモータ21の駆動制御を再び開始する。
 その後、制御装置20は、フローチャートの動作を終了する。
 ステップS809で、現在の推定コイル温度Tu´、Tv´、Tw´のうち少なくとも1つが基準値より大きい場合、モータ21の駆動制御が停止された状態が継続される、即ち、ステップS807以降の動作が行われる。
 なお、温度降下量推定器33が、現在の推定コイル温度Tu´、Tv´、Tw´を推定することなく、経過時間のみで復帰の判定を行う場合、フローチャートの動作は、対応した動作となる。具体的には、ステップS808において、温度降下量推定器33は、経過時間を演算する。ステップS809において、温度降下量推定器33は、経過時間が基準時間以上経過したか否かを判定する。ステップS810において、保護制御器32は、温度降下量推定器33からの信号に基づいて、モータ21の駆動制御を再び開始してよいと判定する。制御装置20は、モータ21の駆動制御を再び開始する。
 以上で説明した実施の形態2によれば、制御装置20は、ドア状態検出部であるドア状態検出器24と電圧指令部である電圧指令器27と電圧座標変換部である電圧座標変換器28と温度上昇量推定部である温度上昇量推定器34とを備える。制御装置20は、3相の温度上昇量ΔTu、ΔTv、ΔTwをそれぞれ推定する。3相の温度上昇量ΔTu、ΔTv、ΔTwが推定されると、モータ21の温度が推定され得る。このため、モータ21の温度を推定する精度を向上させることができる。
 また、制御装置20は、3相の温度上昇量ΔTu、ΔTv、ΔTwに基づいて3相の推定コイル温度Tu、Tv、Twをそれぞれ推定する。このため、モータの温度を推定する精度を向上させることができる。
 また、温度上昇量推定器34は、第1推定部341と第2推定部343と出力判定部345とを備える。制御装置20は、第1推定コイル温度Tu、Tv、Twと第2推定コイル温度Tu、Tv、Twとを推定する。制御装置20は、第1推定コイル温度Tu、Tv、Twと第2推定コイル温度Tu、Tv、Twとの整合性を判定し、判定結果に基づいて、3相の推定コイル温度Tu、Tv、Twを推定する。その結果、各コイルの温度を推定する精度を向上させることができる。
 また、制御装置20は、それぞれの推定原理に適した方法で、第1温度上昇量ΔTu、ΔTv、ΔTwおよび第2温度上昇量ΔTu、ΔTv、ΔTwをそれぞれ推定する。このため、各コイルの温度を推定する精度を向上させることができる。
 また、制御装置20は、こじ開けが発生したことを検出する。制御装置20は、こじ開けが発生した場合に、3相の推定コイル温度Tu、Tv、Twを推定する。こじ開けが発生した場合、モータ21の温度が上昇しやすい。制御装置20は、こじ開けが発生した場合でも3相の推定コイル温度Tu、Tv、Twを推定することができる。このため、モータ21の安全性を向上させることができる。
 また、制御装置20は、3相の推定コイル温度Tu、Tv、Twのうちの少なくとも1つが基準値以上となった場合に、モータ21の駆動制御を停止する。このため、モータ21の焼損、モータ21の発熱に起因する火災、等の災害を未然に防止することができる。その結果、エレベーターシステム1の安全性を向上させることができる。
 また、制御装置20は、温度降下量推定部として温度降下量推定器33を更に備える。制御装置20は、推定コイル温度Tu、Tv、Twの温度降下量をそれぞれ推定することで、現在の推定コイル温度Tu´、Tv´、Tw´をそれぞれ推定する。制御装置20は、現在の推定コイル温度Tu´、Tv´、Tw´がいずれも基準値よりも小さくなった場合に、モータ21の駆動制御を再び開始する。制御装置20は、適切なタイミングでモータ21の駆動制御を再開することで、エレベーターシステム1の利用効率を向上させることができる。
 また、制御装置20は、降下量数式モデルに基づいて、現在の推定コイル温度Tu´、Tv´、Tw´を推定する。このため、現在の推定コイル温度Tu´、Tv´、Tw´をそれぞれ正確に推定することができる。
 次に、図21を用いて、制御装置20を構成するハードウェアの例を説明する。
 図21は実施の形態1または実施の形態2におけるエレベータードアの制御装置のハードウェア構成図である。
 制御装置20が備える各機器は、1つの機器にまとめられた処理回路により実現されてもよい。制御装置20が備える各機器は、任意の組み合わせで複数の機器にまとめられた処理回路により実現されてもよい。また、制御装置20が備える各機器は、それぞれが処理回路により実現されてもよい。以降では、処理回路は、制御装置20が備える各機器が1つにまとめられた処理回路または制御装置20が備える各機器の処理回路のいずれかの呼称である。例えば、処理回路は、少なくとも1つのプロセッサ100aと少なくとも1つのメモリ100bとを備える。例えば、処理回路は、少なくとも1つの専用のハードウェア200を備える。
 処理回路が少なくとも1つのプロセッサ100aと少なくとも1つのメモリ100bとを備える場合、制御装置20の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも1つのメモリ100bに格納される。少なくとも1つのプロセッサ100aは、少なくとも1つのメモリ100bに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置20の各機能を実現する。少なくとも1つのプロセッサ100aは、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、DSPともいう。例えば、少なくとも1つのメモリ100bは、RAM、ROM、フラッシュメモリ、EPROM、EEPROM等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD等である。
 処理回路が少なくとも1つの専用のハードウェア200を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC、FPGA、またはこれらの組み合わせで実現される。例えば、制御装置20の各機能は、それぞれ処理回路で実現される。例えば、制御装置20の各機能は、まとめて処理回路で実現される。
 制御装置20の各機能について、一部を専用のハードウェア200で実現し、他部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。例えば、電流指令値を生成する機能については専用のハードウェア200としての処理回路で実現し、電流指令値を生成する機能以外の機能については少なくとも1つのプロセッサ100aが少なくとも1つのメモリ100bに格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現してもよい。
 このように、処理回路は、ハードウェア200、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせで制御装置20の各機能を実現する。
 以上のように、本開示に係る制御装置は、エレベーターシステムに利用できる。
 1 エレベーターシステム、 2 昇降路、 3 建築物、 4 機械室、 5 乗場、 6 巻上機、 7 制御盤、 8 主ロープ、 9 かご、 10 かごドア、 11 ドアパネル、 20 制御装置、 21 モータ、 22 回転センサ、 23 電流センサ、 24 ドア状態検出器、 25 電流座標変換器、 26 電流指令器、 27 電圧指令器、 28 電圧座標変換器、 29 電力変換器、 30 抵抗推定器、 31 温度推定器、 32 保護制御器、 33 温度降下量推定器、 34 温度上昇量推定器、 100a プロセッサ、 100b メモリ、 200 ハードウェア、 341 第1推定部、 341a 第1演算部、 342 第1加算部、 343 第2推定部、 343a 第2演算部、 344 第2加算部、 345 出力判定部

Claims (10)

  1.  エレベーターのドアの開閉状態を検出するドア状態検出部と、
     前記ドアを駆動するモータに流れる電流を制御するための電流指令値を生成する電流指令部と、
     前記モータへの印加電圧の指令値であって、前記モータに流れる電流が前記電流指令値に追従するような電圧指令値を生成する電圧指令部と、
     前記モータの電気抵抗値を推定する抵抗推定部と、
     前記抵抗推定部が推定した前記電気抵抗値から前記モータのコイル温度を推定する温度推定部と、
    を備え、
     前記電流指令部は、前記ドア状態検出部によって前記ドアが全開状態または全閉状態であると検出された場合に、前記コイル温度を推定するための前記電流指令値である試験電流指令値を生成し、
     前記抵抗推定部は、前記試験電流指令値によって変化した前記電圧指令値の変化量を前記試験電流指令値によって変化した前記モータに流れる電流の変化量で除算することで、前記電気抵抗値を推定するエレベータードアの制御装置。
  2.  前記電流指令部は、前記試験電流指令値として、第1試験電流指令値と前記第1試験電流指令値とは大きさの異なる第2試験電流指令値とを生成し、
     前記電圧指令部は、前記第1試験電流指令値に対応する第1試験電圧指令値と前記第2試験電流指令値に対応する第2試験電圧指令値とを生成し、
     前記抵抗推定部は、前記電流の変化量として前記第1試験電流指令値に追従した前記モータの電流値と前記第2試験電流指令値に追従した前記モータの電流値との差を演算し、前記電圧指令値の変化量として前記第1試験電圧指令値と前記第2試験電圧指令値との差を演算する請求項1に記載のエレベータードアの制御装置。
  3.  前記電流指令部は、前記第1試験電流指令値としてd軸の電流値が0でない前記電流指令値を生成し、前記第2試験電流指令値としてd軸の電流値が0でなくかつ前記第1試験電流指令値とは異なる前記電流指令値を生成する請求項2に記載のエレベータードアの制御装置。
  4.  前記電流指令部は、前記第1試験電流指令値と前記第2試験電流指令値とを時間的な間隔を空けて順番に生成する請求項2または請求項3に記載のエレベータードアの制御装置。
  5.  前記電流指令部は、前記ドアが設けられたかごが走行している時に、前記試験電流指令値を生成する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のエレベータードアの制御装置。
  6.  前記温度推定部は、前記モータの電気抵抗値と前記モータのコイル温度との関係を表す温度数式モデルに基づいて、前記抵抗推定部が推定した前記電気抵抗値から前記モータのコイル温度を推定する請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のエレベータードアの制御装置。
  7.  前記電圧指令部は、前記温度推定部が推定した前記モータのコイル温度が基準値以上となった場合に、前記モータの駆動制御を停止する請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のエレベータードアの制御装置。
  8.  前記電圧指令部が前記モータのコイル温度に基づいて前記モータの駆動制御を停止した場合に、前記モータのコイル温度の温度降下量を推定することで前記モータの現在の推定コイル温度を推定する温度降下量推定部、
    を更に備え、
     前記電圧指令部は、前記温度降下量推定部によって推定された前記現在の推定コイル温度が基準値よりも小さくなった場合に、前記モータの駆動制御を再び開始する請求項7に記載のエレベータードアの制御装置。
  9.  前記温度降下量推定部は、前記電圧指令部が前記モータのコイル温度に基づいて前記モータの駆動制御を停止した時刻を基点とした経過時間を用いて、前記現在の推定コイル温度を推定する請求項8に記載のエレベータードアの制御装置。
  10.  前記温度降下量推定部は、前記経過時間と前記モータのコイル温度の温度降下量との関係を表す降下量数式モデルに基づいて、前記経過時間から前記モータのコイル温度の温度降下量を演算し、前記現在の推定コイル温度を推定する請求項9に記載のエレベータードアの制御装置。
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