JPH0633142B2 - エレベ−タ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は減速機を用いたエレベータ制御装置に係り、特
に比例−積分制御器を含む速度制御器を改良したものに
関するものである。

［発明の技術的背景］ 第３図はエレベータ速度制御装置の一例を示すブロック
図である。１は、エレベータの速度指令１ａを発生する
速度指令発生装置であり、２は速度指令１ａ及びエレベ
ータ駆動用電動機３の回転速度を検出するための速度検
出器４からの速度検出信号４ａを入力し、速度制御を行
う速度制御器である。１０は、エレベータ乗かご７の積
載荷重を検出する荷重検出装置８からの荷重信号８ａに
より、乗かごとつり合いおもり９との不平衡トルクを補
償する為の荷重補償信号１０ａを出力する荷重補償回路
である。又５は速度制御器２の出力である電流基準信号
２ａ、電動機３の電流を検出する電流検出器６からの電
流検出信号６ａ及び上記荷重補償信号１０ａを入力する
電流制御器である。１１は電流制御器５を出力信号５ａ
によって、電動機３を直接制御するサイリスタやトラン
ジタ等から構成された電力変換装置である。又、１２は
電動機３とつながり、電動機３の回転力をエレベータに
伝達する減速機と網車とが一体となった巻き上機であ
る。１３は網車を介して乗かご７とつり合いおもり９を
接続する主索である。又１４はブレーキ装置である。

第４図は、上記速度制御器２の具体的な回路図である。
図中１５〜１８は演算増幅器であり、１９〜２７は抵抗
器で、２８はコンデンサーである。又２９は積分制御器
に蓄積された充電電荷をクリアーするためのスイッチで
あり、３０は積分量を保持するための切り離しスイッチ
である。上記演算増幅器１６と抵抗２２，２４とによっ
て比例制御器Ｐが構成され、上記演算増幅器１７とコン
デンサ２８、スイッチ２９，３０、抵抗２５によって積
分制御器Ｉが構成され、しかもこの積分制御器Ｉと上記
比例制御器Ｐはそれぞれ独立に構成され、両者が加え合
わせられて比例−積分制御回路を構成している。

このように構成された比例−積分制御回路からなる速度
制御器２は、乗りかご７の積載荷重の変動に対し、制御
系としての定常偏差量が零となり、高精度な速度制御、
着床制御を必要とするエレベータ制御系にはきわめて好
適である。

ところが、エレベータを含め物体が動き出す為には、負
荷トルクに打ち勝つ力が物体に加えられなければ物体は
動き出さない。ここで言う負荷トルクには物体と物体が
接触している他の物体との間に生じる摩擦力も含まれ
る。この摩擦力には、静止している物体に動く静止摩擦
力と動いている物体に働く動摩擦力とがあり、一般に物
体が動き出す前の最大摩擦力を最大静止摩擦力と呼び静
止摩擦力が動摩擦力より大である。従って、物体に最大
静止摩擦力よりわずかに大きな力を加えれば物体はゆっ
くりと加速を開始し一旦動き出すと物体は摩擦力が減少
した分わずかに加速度を上げて動く。この時物体に働く
力が、最大静止摩擦力に近ければ近い程動き出して、ゆ
っくりとした加速度（振動）の小さい動きとなり大きけ
れば大きい程大きな加速度（振動）を伴うことになる。

今、上記した減速機を備えたエレベータについて見る
と、減速機により摩擦力は減速機なしの場合に比べ増加
し、エレベータが一定の加速度を持った速度指令値に従
って動く為には、減速機なしの場合に比べて大きな力を
必要とする。

［背景技術の問題点］ ところで、上記した第３図のエレベータの速度制御器２
が第４図に示したような比例−積分制御回路で構成され
ている場合には、入力された速度指令値１ａに対して、
静止摩擦力を含めた、負荷トルクに打ち勝つ起動トルク
を電動機３が発生しなければエレベータは動き出さない
ので、速度検出信号（速度帰還量）４ａはゼロであり、
積分制御器Ｉは、速度指令値１ａに対して速度検出信号
４ａが等しい値になるまで入力信号を積分する。そして
この時の積分の傾きは、設定された積分時定数で決定さ
れる。

この値は一般にエレベータがなめらかに加速するのに必
要なトルクの変化に対して十分大きな値である。この為
に、スタート時、エレベータは必要以上に大きな起動ト
ルクで運転されることになり大きなスタートショックを
伴う。

又、上記の大きな起動トルクで動き出したエレベータの
速度変化（加速度）は大きく一般的な速度制御系の設定
された速度応答より十分に早い。この為、このスタート
時のエレベータの動きは、制御系で抑えることが出来
ず、大きな振動を伴うことになるこの時の各制御系の信
号を第５図に示す。図中１ａは速度指令値、４ａは速度
検出信号であり、２ａは比例−積分制御系で構成された
速度制御器の出力電波基準信号であり、３４はエレベー
タのかご振動である。これからも上記内容がわかるよう
に、速度指令値１ａに対してエレベータが動き出すまで
入力を積分し、スタート時の急激な変化に対しては、制
御系は応答出来ない。

［発明の目的］ 本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
スタート時の振動を軽減でき、その他の領域では必要と
する制御性能を確保する事ができるエレベータ制御装置
を提供することを目的とする。

［発明の概要］ 本発明は上記目的を達成するため、比例−積分制御器を
独立に備えた速度制御器において、エレベータの速度検
出信号（スタート条件）により上記積分制御器の積分時
定数を切り換えるように構成したものである。

［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例について第１図及び第２図を用
いて説明する。第１図は本発明の要部すなわち、比例−
積分制御器Ｐ，Ｉからなる速度制御器（第３図の２に相
当）の回路図であり、図中３５は、積分制御器Ｉの積分
時定数を切り換える固定抵抗、又は調整可能な可変抵抗
である。３６は切換手段例えばスイッチ３０と運動して
積分の時定数を切り換えるスイッチである。

又第２図は第１図の速度制御器の操作回路を示す図であ
り、具体的には積分制御器Ｉの解除及びリセットを行う
スイッチ２９や上記積分時定数切換スイッチ３０，３６
の動作モードを示している。図中、常開接点３７〜３９
は、ブレーキ動作指令信号によって閉じるものである、
常開接点４０は、ブレーキ動作指令信号のオフディレイ
信号によって閉じるものである。又図中４６はブレーキ
の動作と同時にオンしブレーキ釈放後一定時間たってオ
フする積分解除信号発生器であり、この信号により第１
図のスイッチ２９が動作（オフ）し積分制御を開始す
る。又、図中４１，４２はそれぞれ速度検出信号の常閉
接点、常開接点でありエレベータが動き出したことを検
出し動作する。又、４３，４４は対応する第１図の積分
時定数切換スイッチ３０，３６を切り換える積分時定数
切換信号発生器４８，４７の動作信号であり、お互いの
動作中、相手が動作することのないようにお互いにイン
ターロックを取っている。又、図中４５は点検運動指令
時動作する信号である。

今、エレベータに呼びが登録されて制御が開始される
と、ブレーキ動作指令信号が生じ、これにより常開接点
３７〜３９が動作して、積分解除信号発生器４６が動作
し、スイッチ２９がオフして積分制御を解除する。一
方、スタート開始時には速度検出信号は生じていないの
で、常開接点３８−常閉接点４１−常閉接点４３−積分
時定数切換信号発生器４７と回路が構成され、これによ
りスタート時の積分時定数を決定され、スイッチ３６が
閉じる。そしてエレベータがスタートして速度検出器４
から速度検出信号４ａが生ずると、速度検出器（第３図
の４に相当）の常開接点４２が閉じると共に常閉接点４
１が開く。常閉接点４１が開くと上記スタート時動作し
積分時定数を決定した積分時定数切換信号発生器４７が
オフし、代って積分時定数切換信号発生器４８がオンす
る。この積分時定数切換信号発生器４８がオンすると、
積分制御器Ｉのスイッチ３６がオフしスイッチ３０がオ
ンし、積分時定数が切り換えられる。今、スイッチ３０
及び３６によって切り換えられる、積分制御器Ｉの入力
抵抗２５及び３５の値をそれぞれＲ_１及びＲ_２として Ｒ_１＜Ｒ_２ と選ぶ事により積分時定数Ｔは Ｔ_１（Ｒ_１×Ｃ）＜Ｔ_２（Ｒ_２×Ｃ） となる。エレベータスタート時の積分定数が大きく、又
スタートして速度が出た後の積分時定数を小さく取る事
が出来る。そのため抵抗３５の値Ｒ_２を十分大きく取る
ことによりスタート時の積分制御器Ｉの出力の変化を少
なくおさえることが出来る。これにより、スタート時
の、電動機（第３図の３に相当）の出力トルクを、小さ
く抑えることが出来スタートショックを軽減することが
出来る。又スタート後はあらかじめ要求された着床精度
や制御機能を得るのに必要な速度反応が得られるよう
に、抵抗値Ｒ_１を選んでおけばスタート後は普通の制御
系にもどるので、スタート時速度応答を十分遅く取って
も問題は生じない。

さらに、点検運転の時には強制的に積分時定数切換信号
発生器４８を動作するので、点検運転の時に行う床合せ
などのインチング運転時にも、エレベータ速度が低くと
も、通常の速度応答が確保出来る。

以上述べた本発明の実施例によれば、巻き上機を有した
ギヤードエレベータのスタート時には比例−積分の応答
を下げるとともに、スタート後は通常の速度応答が得ら
れる値に、積分時定数を切り換えることにより行うの
で、連続した切り換えが可能となり、スタート時の飛び
出しによる振動を抑えることが出来るとともに、エレベ
ータ系に用いた場合の比例−積分制御器の利点を十分に
活用することが出来る。

［発明の効果］ 以上述べた本発明によればエレベータのスタート時速度
制御器の積分制御器の積分時定数を切り換えるように構
成したので、エレベータスタート時の振動を軽減でき、
その他の領域では必要とする制御性能を確保することが
できるエレベータ制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるエレベータ制御装置の要部である
速度制御器を示す回路図、第２図は第１図の速度制御器
の操作回路を示す図、第３図はエレベータ制御装置の一
例を示すブロック図、第４図は従来の速度制御器の一例
を示す回路図、第５図は第４図の速度制御器の問題点を
説明するための図である。 １……速度指令発生装置、２……速度制御器、３……電
動機、４……速度検出器、５……電流制限器、６……電
流検出器、７……エレベータ乗りかご、８……荷重検出
器、９……つり合いおもり、１０……荷重補償回路、１
１……電力変換装置、１２……巻き上げ機、１３……主
索、１５〜１８……演算増幅器、１９〜２７，３５……
抵抗、２８……コンデンサ、２９……積分回路クリアー
スイッチ、３０……積分回路切り離しスイッチ、３６…
…積分回路切換スイッチ、３７〜３９……ブレーキ動作
指令信号、４０……ブレーキ動作オフディレイ信号、４
１……速度検出信号の常閉接点、４２……速度検出信号
の常開接点、４３，４４……積分回路切換え信号、４６
……積分解除信号発生器、４７，４８……積分時定数切
換信号発生器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電動機の回転を減速機を介して回転数を減
   速することにより、エレベータを駆動するギヤードエレ
   ベータであって、エレベータの速度を負帰還して速度指
   令値と比較し、この比較結果により速度制御を行なう、
   比例−積分制御器を含む速度制御回路を有するエレベー
   タ制御装置において、 上記エレベータの速度を検出する速度検出手段と、 この速度検出手段からの検出信号により上記比例−積分
   制御器の積分時定数を切換える切換手段と、 を具備したことを特徴とするエレベータ制御装置。
2. 【請求項２】点検運転指令が与えられたとき、上記切換
   手段は上記比例−積分制御器の積分時定数を上記速度検
   出手段から検出信号が生じた後の積分時定数に切換える
   ことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載のエレベ
   ータ制御装置。