JPH07106860B2

JPH07106860B2 - エレベータのドアの制御装置

Info

Publication number: JPH07106860B2
Application number: JP1104705A
Authority: JP
Inventors: 公元水野; 輝美平林; 達司高橋; 洋村松; 正典多和田; 利幸小寺
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-04-26
Filing date: 1989-04-26
Publication date: 1995-11-15
Anticipated expiration: 2010-11-15
Also published as: CN1018364B; KR900016041A; JPH02286588A; CN1046720A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、エレベータのドアの制御装置、特にリンク
機構によって駆動されるドアの制御装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

第４図は、例えば特開昭58−125590号公報に開示され
た、リンク機構を有するエレベータのドア装置の正面図
である。図において、（１）はエレベータのかごのド
ア、（２）はかごの出入り口、（３）はドア（１）の上
端に固定されたドアハンガー、（４）はこのドアハンガ
ー（３）を収容するハハンガーケース、（５）はこのハ
ンガーケース（４）に取り付けられたレール、（６），
（７）はドアハンガー（３）にそれぞれ取り付けられ、
レール（５）の上を移動してドア（１）の開閉を案内す
るハンガーローラ、アップスラストローラ、（８）はド
ア（１）に取り付けられた係合装置であり、ドアゾーン
内において図示されていない乗場のドアに設けられた係
合装置に係合されてかごのドア（１）と乗場のドアを連
動させる。（９）はハンガーケース（４）上に設置され
てドア（１）を駆動する駆動装置、（10）はこの駆動装
置（９）が内蔵するドア駆動モータ、そして（11）は駆
動装置（９）によって駆動されるとドア（１）を開閉駆
動する例えば４連の駆動リンクである。

第５図は、上述したようなリンク機構を有するドア装置
を制御する従来の制御装置の一例を示す。制御ブロック
図である。この制御装置は、ドア駆動モータ（10）とし
て例えば誘導電動機（IM）を用いかつ後述するマイクロ
コンピュータを応用したベクトル制御インバータを利用
した例である。以下、ベクトル制御インバータの動作原
理を第５図について説明する。電源入力として例えば20
0Vまたは220Vの３相交流または単相交流をダイオードス
タック（21）で整流しかつ平滑コンデンサ（22）で平滑
することにより、直流電圧を発生させる。この直流電圧
を、図示しないトランジスタ、FET、IGBT（insulatedga
te bipolar transistor）等のスイッチング素子で構成
されたインバータ（23）により、正弦波状のモータ電流
に制御する。その際、インバータ（23）中のスイッチン
グ素子は、パルス幅変調（PWM）パルス発生器（24）か
らのPWMパルスによってパルス幅変調される。このよう
にしてドア駆動モータ（10）の速度、トルクを制御す
る。ドア駆動モータ（10）の速度はモータ軸に取り付け
られたパルス発信機（25）によって検出される。検出さ
れた速度ωｒを表す信号はドア位置検出手段例えば位置
カウンタ（31）に供給され、こゝでドア（１）の位置ｌ
が検出される。この検出されたドア位置ｌの関数として
速度指令発生手段例えば速度指令発生器（32）はドア駆
動モータ（10）の速度指令ｘを発生する。このようにし
て発生された速度指令ｘと検出された速度ωｒとは第１
の加算点（33）でつきあわされて速度偏差ｘ−ωｒが求
められる。この速度偏差ｘ−ωｒが入力されると、トル
ク指令発生手段例えば速度アンプ（34）は速度指令ｘに
追従するようにドア駆動モータ（10）に必要なトルクを
計算してトルク指令例えばトルク分電流指令iqを発生す
る。このトルク分電流指令iqおよび定トルク領域では通
常一定値である例磁分電流指令idが入力されると、スベ
リ周波数発生器（35）はスベリ周波数ωｓを発生する。
このスベリ周波数ωｓと検出された速度すなわちωｒと
は第２の加算点で加算された後に、図示しない積分器に
おいて駆動モータ（10）の磁界の回転角θ＝∫（ωｒ＋
ωｓ）dtを発生させる。この磁界の回転角θと、モータ
電流検出器（26），（27）によって検出されたそれぞれ
Ｕ相電流Ｉ^＊、Ｖ相電流Ｉ^＊とを、正弦・余弦発生器
（37）および第１の座標変換器（38）で演算して、トル
ク分電流iq^＊と励磁分電流id^＊に分離する。この分離さ
れたトルク分電流iq^＊と前述の動作で発生されたトルク
分電流指令iqとは第３の加算点（39）でつきあわされて
トルク分電流偏差△iqが求められ、また分離された励磁
分電流id^＊と励磁分電流指令idとは第４の加算点（40）
につきあわされて励磁分電流偏差△idが求められる。こ
れらトルク分電流偏差△iqおよび励磁分電流偏差△idを
第２の座標変換器（41）で演算して、３層電圧指令Ｖ、
Ｖ、Ｖを求める。なお、第１の座標変換器（38）、第２
の座標変換器（41）、スベリ周波数発生器（35）は駆動
モータ（10）のそれぞれ電流、電圧、周波数を変更する
手段を構成する。これら３相電圧指令V,V,Vが入力され
ると、PWMパルス発生器（24）は、PWMパルスをインバー
タ（23）に供給してそのスイッチング素子を作動させ、
これによりドア駆動モータ（10）の電流、電圧、周波数
などを所定値に制御する。このような一連の動作によ
り、ドア駆動モータ（10）の回転速度、トルクは制御さ
れている。このようなベクトル制御インバータでは、通
常、第５図に点線で囲んだ部分（42）がマイクロコンピ
ュータで実施される。

〔発明が解決しようとする課題〕

次に、第５図に示した制御装置の問題点を説明する。第
６図は第５図の制御装置を簡単化した制御ブロック図で
ある。目標速度指令ｒ（ｚ）から制御量すなわちドア駆
動モータ（10）の回転速度あるいはドア（１）の移動速
度ｙ（ｚ）への伝達関数Hr（Ｚ）、負荷外乱Ｗ（Ｚ）か
らの伝達関数Hw（Ｚ）は簡単な自動制御の理論からそれ
ぞれ下記の式（１）、（２）のようになる。

Hr（Ｚ）＝G₁（Ｚ）・Gx（Ｚ）／｛１＋G₁（Ｚ）・Gx
（Ｚ）｝（１） Hw（Ｚ）＝Gx（Ｚ）／｛１＋G₁（Ｚ）・Gx（Ｚ）｝
（２）ただし、G₁（Ｚ）は第５図の速度アンプ（34）に相当す
る補償要素（51）であり、またGx（Ｚ）は上述した制御
量（52）である。

式（１）、（２）を見れば分かるように目標速度への追
従性と負荷外乱による制御量との誤差は一義的にG
₁（Ｚ）で決ってしまい、目標速度への追従性と外乱特
性との両方を同時に高めることは非常に難しかった。ち
なみに、エレベータのドア装置は一般的に第４図で説明
したリンク機構により構成されているため、ドア駆動モ
ータ軸でのドア位置による慣性負荷の変化は第７図のよ
うになり、ドア（１）の開閉途中で大きく変動する。ま
た、図示しなかったが、負荷トルクも同様に大きく変動
するため、補償要素G₁（Ｚ）調整が非常に難かしいとい
った欠点があった。更に、負荷外乱は最近増々増加する
ドアの種類によってもいちじるしく変化するため、調整
が非常に難かしいといった欠点があった。

そこで、この発明は、このような問題点を解決するため
になされたもので、リンク機構による負荷変動やドアの
種類による負荷変動があっても調整が容易で追従性が良
好な、エレベータのドアの制御装置を提供することを目
的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るエレベータの制御装置は、ドアの位置に
より変化する慣性負荷および負荷トルクの変化データを
記憶する手段を設け、この記憶手段からの前記変化デー
タをモータのトルク指令にフィードフォワードして加算
するものである。

〔作用〕

第２図はこの発明の原理を説明する原理制御ブロック図
であり、図において目標速度指令ｒ（ｚ）から制御量
（52）すなわちドア駆動モータ（10）の回転速度あるい
はドア（１）の移動速度ｙ（ｚ）への伝達関数Hr
（Ｚ）、負荷外乱Ｗ（Ｚ）による伝達関数Hw（Ｚ）はそ
れぞれ下記の式（３）、（４）のようになる。

Hr（Ｚ）＝｛（G₁（Ｚ）＋G₂（Ｚ））・Gx（Ｚ）｝／｛１＋G₁（Ｚ）・Gx（Ｚ）｝（３） Hw（Ｚ）＝Gx（Ｚ）／｛１＋G₁（Ｚ）・Gx（Ｚ）｝
（４）ただし、G₂（Ｚ）はフィードフォワード補償要素（53）
である。

従って、リンク機構による負荷変動に速やかに追従させ
ようとして補償要素（51）のG₁（Ｚ）を式（４）により
設定しても、目標速度指令ｒ（ｚ）に対する上述した制
御量（52）のGx（Ｚ）への追従性フィードフォワード補
償要素（53）であるG₂（Ｚ）により高めることが可能と
なる。この発明はこのような制御原理によりなされたも
ので、非常に種類の多いエレベータ・ドアの開閉をより
滑らかに所定の速度指令に忠実に追従させるようにした
ものである。

〔実施例〕

第３図は第２図の原理制御ブロック図に基づいた、この
発明の一実施例の簡易制御ブロック図である。エレベー
タのドアを制御する場合には、ドアの種類（ドアのリン
ク機構、ドアの重畳等）、およびドアの位置ｌによる慣
性負荷、負荷トルクは一義的に決定されるため、フィー
ドフォワード補償要素（53）のG₂（Ｚ）をドア（１）の
位置ｌの関数として慣性補正（53a）、トルク補償（53
b）をフィードフォワードして制御量（52）すなわちに加算入力する。ただし、Ｓはラプラス変換である。

第１図はこの発明の一実施例を示す制御ブロック図であ
る。フィードフォワード補償要素（53）以外は第５図に
ついて説明したものと同じなので説明を省略するが、位
置カウンタ（31）からのドア位置ｌに基づいた慣性負荷
変化データを記憶する手段例えば第１のメモリ（53a）
およびドア位置ｌに基づいた負荷トルク変化データを記
憶する手段例えば第２のメモリ（53b）を設け、これら
メモリからの上述したデータをフイードフォワード要素
として速度アンプ（34）からのトルク分電流指令iqに加
算する。これらの演算は、通常マイクロコンピュータ
（42A）により実施されるため、フィードフォワード補
償はマイクロコンピュータ内部の第１および第２のメモ
リ（53a）および（53b）に『位置〜補償値データ』の変
換データテーブルをもたせることによりマイクロコンピ
ュータ（42A）のソフトウェアーで容易に実現すること
ができる。この発明は誘導電動機のベクトル制御方式に
ついて説明したが、その他一次電圧制御、V/f一定制
御、直流電動機制御にても同様な構成が可能となる。

〔発明の効果〕

この発明は、補償要素G₁（Ｚ）を調整することによりリ
ンク機構による負荷変動も容易に補償できるのみなら
ず、この発明に係るエレベータの制御装置は、ドアの位
置により変化する慣性負荷および負荷トルクの変化デー
タを記憶する手段を設け、この記憶手段からの前記変化
データをモータのトルク指令にフィードフォワードして
加算するようにしたので、ドアの種類による負荷変動も
容易に補償できるという効果を奏する。更に、近年、増
々、大容量化するROM（読み出し専用メモリ）を利用し
て機種毎の補償データをすべて記憶し、ディップスイッ
チ等、外部入力により補償データを切り替えるようにす
れば、種々のエレベータのドアの制御装置に使用でき、
負荷外乱を無視して補償要素G₁（Ｚ）を目標速度指令ｒ
（ｚ）に追従するようにすればよく、エレベータのドア
の種類によらず、目標追従性は非常に良好となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の制御ブロック図、第２図
はこの発明の原理制御ブロック図、第３図はこの発明の
簡易制御ブロック図、第４図はエレベータのドア装置を
示す正面図、第５図は従来の制御装置に一般に使用され
ているベクトル制御インバータの制御ブロック図、第６
図は第５図の制御ブロック図の簡易制御ブロック、第７
図はリンク機構による慣性負荷の、ドアの位置による変
化を示した図である。図において、（１）はエレベータのかごのドア、（８）
は係合装置、（10）はドア駆動モータ、（11）は駆動リ
ンク、（23）はインバータ、（24）はPWMパルス発生
器、（25）はパルス発信機、（31）は位置カウンタ、
（32）は速度指令発生器、（34）は速度アンプ、（41）
は第２の座標変換器、（53a）は第１のメモリ、（53b）
は第２のメモリである。なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

フロントページの続き (72)発明者村松洋愛知県稲沢市菱町１番地三菱電機株式会社稲沢製作所内 (72)発明者多和田正典愛知県稲沢市菱町１番地三菱電機株式会社稲沢製作所内 (72)発明者小寺利幸愛知県稲沢市菱町１番地三菱電機エンジニアリング株式会社稲沢事業所内 (56)参考文献特開昭62−28803（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−44979（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−150983（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モータでリンク機構を駆動することにより
エレベータのドアを開閉する制御装置において、前記ド
アの位置を検出する手段と、検出されたドア位置に基づ
いて前記モータの速度指令を発生する手段と、前記速度
指令に追従するように前記モータに必要なトルクを計算
してトルク指令を発生する手段と、前記トルク指令によ
り前記モータの電流、電圧、周波数などを変更する手段
と、前記ドアの位置により変化する慣性負荷および負荷
トルクの変化データを記憶する手段とを備え、この記憶
手段からの前記変化データを前記トルク指令にフィード
フォワードして加算することを特徴としたエレベータの
ドアの制御装置。