JPH04243780A - エレベータの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】この発明は、エレベータの制御装
置に関する。

【０００３】

【従来の技術】従来一般に、エレベータの制御装置にお
いて、特に速度制御を行う場合、不平衡荷重での起動時
、荷重方向へ引っ張られ、急激にエレベータかごが動き
始め、乗り心地を悪くするスタートショックを防止する
ために、不平衡荷重分に対応した補正量を加え、電気的
に平衡荷重として上で起動指令を出力する制御方式が用
いられている。

【０００４】このようなエレベータの制御装置の従来例
について説明すると、エレベータは人の乗るかごにワイ
ヤーロープを介してカウンタウェイトが連結されており
、ワイヤーロープが巻き上げ機のメインシーブの回転に
よって動かされ、結果的にかごとカウンタウェイトとが
互いに逆向きに昇降動作する。

【０００５】巻き上げ機を駆動するモータの速度制御を
処理する制御盤には、かごをある定まった加減速度で駆
動するための速度基準電圧発生部がある。そして、そこ
で発生された速度制御電圧に従ってモータの速度を制御
するために、モータの回転軸に速度検出器を取り付けて
モータの回転数を検出するようにし、この速度検出器か
らの速度帰還量と前記速度基準電圧との偏差を取り、こ
の偏差信号の大小により、モータ速度を増減させて速度
基準電圧に従った速度になるように制御している。

【０００６】この時の偏差量の変化を図２に示してある
が、同図において、Ｇ１が速度基準電圧、Ｇ２が速度検
出帰還量を示し、Ｇ３，Ｇ４がかごとカウンタウェイト
が平衡している場合の上昇時、下降時それぞれの偏差量
の変化を示しており、Ｇ５，Ｇ６がかごとカウンタウェ
イトが不平衡の場合の上昇時、下降時それぞれの偏差量
の変化を示している。いずれも、エレベータの走行中は
その不平衡分の有無に関係なく速度を一定に保つような
偏差とし、不平衡分を自動的に補正し、荷重方向へは小
さな制御量を与え、逆に荷重と反対の方向には大きな制
御量を与えるようにしている。

【０００７】ところが、このような制御においては、特
に起動時ｔ０においてＧ３，Ｇ４とＧ５，Ｇ６を比較す
ると明らかなように、不平衡荷重の場合には、起動時に
ブレーキをゆるめた瞬間に荷重方向へかごが動かされて
しまい、かご内の乗客にスタートショックを与え、乗り
心地を悪くする問題点があった。

【０００８】そこで、このようなスタートショックをな
くすために、かご内の荷重に応じた電圧信号を発生する
荷重検出器を設けて不平衡分を演算し、これを補正量Ａ
ｄとして図２のＧ５，Ｇ６に加えて制御量を増加させる
ことによって偏差分を変化させ、図２のＧ３，Ｇ４のよ
うに偏差量が逆極性同値となるような制御を行う。

【０００９】そして、このような制御を行う場合、まず
、かご内の荷重検出器の荷重検出電圧を処理し、正しい
補正量を加えるための調整が必要となるが、この荷重検
出器の検出電圧は微小であり、常に正確な補正量に調整
するためには精度の高い測定器を必要とし、また調整作
業に時間がかかる問題点があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
エレベータの制御装置では、不平衡荷重に対応した荷重
検出器からの荷重検出電圧を正しい荷重補正値に変換す
るためには、正確な測定器が必要であり、調整作業に時
間がかかる問題点があった。

【００１１】この発明は、このような従来の問題点に鑑
み、荷重検出器からの荷重検出信号に対して不平衡荷重
分の補正量の設定が測定器を用いなくとも簡単にできる
ようにしたエレベータの制御装置を提供することを目的
とする。

【００１２】［発明の構成］

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明のエレベータの
制御装置は、かご荷重を検出してディジタル信号として
出力する荷重検出手段と、エレベータ速度の検出手段と
、エレベータ速度基準の発生手段と、前記エレベータ速
度基準に対するエレベータ実速度の偏差に応じてエレベ
ータ速度のフィードバック制御を行うフィードバック制
御手段と、かごの不平衡荷重状態で、上昇時の定常速度
の偏差と下降時の定常速度の偏差との平均を求め、ディ
ジタル信号として出力する偏差演算手段と、前記かご荷
重検出手段の出力信号を前記偏差演算手段の求めた偏差
平均信号に変換するための定数を求めて記憶し、この定
数を前記荷重検出手段の荷重検出信号に乗算し、前記フ
ィードバック制御手段に偏差補正量として加算する補正
量変換手段とを備えたものである。

【００１４】

【作用】この発明のエレベータの制御装置では、速度基
準発生手段からエレベータ速度基準を出力し、また、エ
レベータ速度検出手段によってエレベータの実速度を検
出し、フィードバック制御手段によって、前記エレベー
タ速度基準に対するエレベータ実速度の偏差に応じてエ
レベータ速度のフィードバック制御を行う。

【００１５】そして、偏差補正のために、エレベータ調
整時には、荷重検出手段によってかご荷重を検出してデ
ィジタル信号として出力し、偏差演算手段によって、か
ごの不平衡荷重状態で上昇時の定常速度の速度基準に対
する偏差と下降時の定常速度の速度基準に対する偏差と
の平均を求め、ディジタル信号として出力し、補正量変
換手段において、前記かご荷重検出手段の出力信号を前
記偏差演算手段の求めた偏差平均信号に変換するための
定数を求めて記憶しておく。

【００１６】そして、通常運転に入ったならば、前記補
正量変換手段において、前記定数を前記荷重検出手段の
荷重検出信号に乗算し、前記フィードバック制御手段に
偏差補正量として加算し、起動時の不平衡荷重を補償し
、スタートショックのない運転制御ができるようにする
。

【００１７】

【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説
する。

【００１８】図１はこの発明の一実施例のブロック図で
あり、エレベータかご１に、ワイヤーロープ２を介して
カウンタウェイト３が連結され、ワイヤーロープ３が巻
き上げ機のメインシーブ４により移動され、これによっ
てかご１及びカウンタウェイト３が互いに逆向きに昇降
するようになっている。

【００１９】メインシーブ４を回転駆動するためにモー
タ５が設けられ、このモータ５の回転速度制御のための
制御盤６内に、モータ速度指令として速度基準電圧のデ
ィジタル信号を発生する速度基準電圧発生部７が備えら
れ、またモータ５の回転速度を検出するための速度検出
器８がモータ回転軸に取り付けられ、その回転速度検出
信号が制御盤６内のＡ／Ｄ変換器９に入力されるように
なっている。

【００２０】また、制御盤６内には、速度基準電圧発生
部７からの速度基準電圧信号と、速度検出器８からの速
度帰還信号であって、Ａ／Ｄ変換器９によりＡ／Ｄ変換
された速度帰還量との偏差量を増幅する偏差増幅器１０
と、ベクトル制御演算部１１と、インバータ制御部１２
が備えられている。

【００２１】さらに、制御盤６内には、かご１の荷重を
検出するための荷重検出器１３からの荷重検出電圧信号
をＡ／Ｄ変換するためのＡ／Ｄ変換器１４と、偏差増幅
器１０から偏差増幅信号を入力とし、かご１の上昇時と
下降時の偏差量の平均を演算する偏差演算部１５と、Ａ
／Ｄ変換器１４からの荷重検出電圧値ディジタル出力に
対して、偏差演算部１５からの出力に見合った偏差量補
正値に変換するための処理を行い、上昇時と下降時の偏
差量が等しくなるような補正量を出力する補正量変換部
１６が備えられている。

【００２２】そして、この補正量変換部１６の出力が偏
差増幅器１０の出力に加えられて、ベクトル制御演算部
１１に入力されるようになっている。

【００２３】加えて、制御盤６に対して補正量調整処理
の指令を入力するために、外部指令発生部１７が備えら
れている。

【００２４】次に、上記の構成のエレベータの制御装置
の動作について説明する。

【００２５】通常動作では、速度基準電圧発生部７が速
度基準電圧を発生させることにより、この速度基準電圧
に対して速度制御するために、モータ５の回転数を検出
してフィードバック制御する。すなわち、速度フィード
バック量を速度検出器８によって検出し、これを制御盤
６のＡ／Ｄ変換器９に入力してディジタル信号に変換し
、さらに逆極性にして速度基準電圧発生部７からの速度
基準電圧と加算して速度偏差のディジタル値Δｖを求め
る。

【００２６】求めた速度偏差ディジタル値Δｖは、偏差
増幅器１０に入力して増幅して出力する。そして、この
偏差増幅器１０からの出力Δｖは、後述する補正量変換
部１６からのかご荷重に見合った補正量Ａｋと加算し、
ベクトル制御演算部１１に入力する。

【００２７】ベクトル制御演算部１１では、入力されて
くる制御量（ΔＶ＋Ａｋ）を演算し、インバータ制御部
１２にトルク量Ｔとして出力し、モータ速度を速度基準
に見合った回転速度とするために必要な周波数と電圧を
インバータ制御部１２から出力させ、速度コントロール
を実行する。

【００２８】また、前記偏差補正量Ａｋは、次のように
して与える。すなわち、かご１内の荷重Ｗを荷重検出器
１３で検出し、Ａ／Ｄ変換器１４を通じてディジタル量
に変換して補正量演算部１６に入力する。そして、この
補正量演算部１６で、後述する方法であらかじめ求めら
れて保存されている定数Ｋと、平衡荷重時補正量Ｚとか
ら、Ｋ（Ｗ＋Ｚ）の演算を行い、この結果を補正量Ａｋ
として、偏差増幅器１０の出力に加算するように出力す
るのである。

【００２９】次に、前記定数Ｋ、平衡荷重時補正量Ｚを
求める手順について説明する。

【００３０】エレベータの設置時、あるいは保守点検時
などのエレベータ調整時に、まず、かご１の荷重とカウ
ンタウェイト３とが平衡するようにかご１内に荷重を掛
けた状態で、外部指令発生部１７からの指令により、速
度基準電圧発生器７に最下階、最上階往復運転用速度基
準を発生させ、エレベータを図２（ａ）に示す速度パタ
ーンＧ１で走行するように制御する。そして、この平衡
荷重状態での走行時の偏差特性データを偏差演算部１５
に記憶させていく。

【００３１】次に、かご１の荷重を取り去り、あるいは
定格荷重まで荷重を掛けることにより不平衡荷重状態に
して、上記と同様に速度基準電圧発生器７に最下階、最
上階往復運転用速度基準を発生させ、走行時の偏差特性
データを偏差演算部１５に記憶させていく。

【００３２】図２はこのときの偏差特性データをアナロ
グ曲線にして表したものであり、図２において、Ｇ１は
速度基準電圧、Ｇ２は速度検出器８からの出力をディジ
タル処理した速度帰還量であり、Ｇ３〜Ｇ６はこれらＧ
１，Ｇ２の偏差を偏差増幅器１０に入力して得られた偏
差特性曲線である。そして、曲線Ｇ３，Ｇ４は、かご１
とカウンタウェイト３との重量が平衡している平衡荷重
状態での上昇時、下降時それぞれの波形であり、Ｇ５，
Ｇ６は、不平衡荷重状態での上昇時、下降時それぞれの
波形であり、これらいずれの場合にも、まだ補正量を加
えていない状態での波形を表している。

【００３３】図２を見れば、荷重の平衡状態では、起動
時ｔ０の荷重方向への動きはみられないが、不平衡荷重
状態では、起動時ｔ０に大きくプラス側に偏差量が動い
ていることが分かる。そして、これは不平衡荷重によっ
てその偏差が大きくずれたために生じたものであり、こ
のような偏差が生じると、乗客には起動時に大きなスタ
ートショックを与えてしまうことになる。

【００３４】ここで、荷重平衡時の定常走行状態での偏
差量ｔｕ，ｔｄに注目してみると、これらの値は極性が
逆であるが絶対値は同じ値となっている。このことは、
上昇時、下降時における必要制御量が等しい、つまり完
全に荷重平衡状態にあるということであり、逆に言えば
、定常走行中の偏差量を同値とすれば電気的に平衡状態
になり、起動時の荷重方向への動きを抑えることができ
るようになることをなる。

【００３５】そこで、補正量を０にしたまま、不平衡荷
重状態での上昇、下降運転での定常走行時の偏差量Ｔｕ
，Ｔｄを求め、どの程度の補正量Ａｄを加えれば上昇、
下降運転時の定常走行時の偏差が等しくなるかを演算す
ると、この場合の適正な補正量Ａｄは、Ａｄ＝（Ｔｕ＋
Ｔｄ）／２ で表され、この値Ａｄをそれぞれの偏差Ｔｕ，Ｔｄから
減算すれば、上昇、下降時の偏差量を等しくできること
になる。そして、このことは、図２の曲線Ｇ５，Ｇ６に
おいては、０ラインをＡｄのラインまで移動させること
を意味し、この補正量Ａｄを起動時ｔ０から偏差量に加
え、制御量としてベクトル制御演算部１１に加えれば、
不平衡荷重分を始めから加えることになり、起動時の荷
重方向への動きを抑えることができるようになる。

【００３６】そこで、かご１内の荷重検出器１３からの
検出量により平衡荷重状態、不平衡荷重状態を知り、そ
の荷重状態に応じた偏差補正量を荷重検出量から求める
ようにすれば、以後は、荷重検出信号から自動的に偏差
補正を行うことができるようになる。このための処理手
順について、次に説明する。

【００３７】荷重検出器１３の検出量の特性は、図３に
示すような形で表され、Ｘ軸をかご１内の荷重量、Ｙ軸
を出力電圧、点線を出力電圧の変化とすれば、Ｘ軸との
交点ＢＷ、つまり出力電圧０の点が平衡荷重時、つまり
、定格積載荷重の４２〜５０％荷重時と一致する必要が
ある。

【００３８】このため、かご１内にまず平衡荷重を積み
込み、零調整指令を外部指令発生部１７から入力し、補
正値０にて上昇、下降させ、偏差演算部１５において、
定常走行偏差量Ｔｕ１，Ｔｄ１を比較し、等しい場合に
は零調整終了を出力し、等しくなければ、その偏差分（
Ｔｕ１＋Ｔｄ１）／２（＝Ｚ１）を求め、これを補正量
変換部１６に記憶させて、零調整を終了する。

【００３９】この出力の確認後、かご１内を不平衡荷重
状態とし、ゲイン調整指令を出力すると、零調整指令時
と同様に上昇、下降動作を行わせ、同様にして、偏差演
算部１５において（Ｔｕ２＋Ｔｄ２）／２（＝Ｚ２）を
演算し、これを補正量変換部１６に記憶させる。

【００４０】そして、補正量変換部１６では、不平衡荷
重状態での偏差補正値を荷重検出値から換算するために
、荷重検出器１３からの出力Ｗに乗ずる定数Ｋを算出し
、記憶する。

【００４１】つまり、 ＷＫ＝（Ｚ２−Ｚ１） となる定数Ｋを求めて記憶するのである。

【００４２】こうして、定数Ｋが求められると、偏差補
正調整は終了し、通常運転状態に入る。

【００４３】通常運転状態では、荷重検出電圧ｗに定数
Ｋに乗じることにより速度偏差に加算する補正量を求め
ることができ、ベクトル制御演算部１１には、速度偏差
ΔＶと、偏差補正量ｗＫとを加算した値、ΔＶ＋ｗＫ を偏差量として入力することができるのである。

【００４４】なお、このＫは、一度設定すれば、荷重検
出器１３の出力特性が変化するか、各演算部を交換する
かしない限り変更する必要のないものであるから、制御
盤６の電源を遮断しても消滅しない処理を施しておく必
要がある。

【００４５】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、不平衡
荷重を補償するための補正量を、かご荷重検出値に定数
を掛けることにより求め、これをフィードバック制御手
段の偏差量に加算するようにしているため、スタートシ
ョックのないエレベータ運転が可能である。しかも、こ
の不平衡荷重の補償のための定数の算出を、不平衡荷重
状態でエレベータを最下階から最上階まで往復運転させ
たときの偏差量の平均値とその時の荷重検出信号との換
算係数として求めて記憶するようにしているため、従来
のように不平衡荷重の補償値を測定器で厳密に測定して
設定する必要がなく、不平衡荷重の補償調整を簡単に行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例のブロック図。

【図２】上記実施例の動作原理を説明する説明図。

【図３】上記実施例の荷重検出器の動作特性を示す説明
図。

【符号の説明】

１　　かご ２　　ロープ ３　　カウンタウェイト ４　　メインシーブ ５　　モータ ６　　制御盤 ７　　速度基準電圧発生部 ８　　速度検出器 ９　　Ａ／Ｄ変換器 １０　　増幅器 １１　　ベクトル制御部 １２　　インバータ制御部 １３　　荷重検出器 １４　　Ａ／Ｄ変換器 １５　　偏差演算部 １６　　補正量変換部 １７　　外部指令発生部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　かご荷重を検出してディジタル信号と
   して出力する荷重検出手段と、エレベータ速度の検出手
   段と、エレベータ速度基準の発生手段と、前記エレベー
   タ速度基準に対するエレベータ実速度の偏差に応じてエ
   レベータ速度のフィードバック制御を行うフィードバッ
   ク制御手段と、かごの不平衡荷重状態で、上昇時の定常
   速度の偏差と下降時の定常速度の偏差との平均を求め、
   ディジタル信号として出力する偏差演算手段と、前記か
   ご荷重検出手段の出力信号を前記偏差演算手段の求めた
   偏差平均信号に変換するための定数を求めて記憶し、こ
   の定数を前記荷重検出手段の荷重検出信号に乗算し、前
   記フィードバック制御手段に偏差補正量として加算する
   補正量変換手段とを備えて成るエレベータの制御装置。