JPH0725498B2 - 速度検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、エレベーターの速度検出装置に係り、特に、
低速時にも正確な速度を検出可能とした速度検出装置に
関する。

［従来の技術］ 一般に、超高速エレベーター等のギヤレスエレベーター
は、駆動用電動機の回転数が、約150から200rpmであ
り、ギヤードエレベーターの約1/10程度となつている。

このため、この種エレベーター装置は、速度検出器を電
動機軸と直結した場合、速度検出器の回転数が低く、そ
の分離能が低下し、低速運転時の速度検出が困難である
という問題があつた。

このような問題点を解決し、低速運転時にも正確な速度
を検出可能とするための手段として、速度検出器自体の
分解能を上げる（例えば、ロータリエンコーダ式の場合
でいえば、１回転当りのパルス数を大きくする）という
手段があるが、これによると、速度検出器のコストが極
めて高価になるという問題を生じてしまう。このため、
一般に、速度検出方法として、速度検出器の分解能を上
げずに、ローラ駆動等により、速度検出器の回転数を増
大させ、速度検出器の出力範囲を広げることにより、速
度検出値としての分解能を向上させるという方法が採用
されている。

しかし、この場合、速度検出器が駆動用電動機軸に直結
されておらず、ローラ等を介して駆動されることになる
ので、ローラ径等の速度検出装置の駆動装置の誤差や、
摩耗等による変化によつて、電動機の回転数と速度検出
器の検出値との関係が変化してしまい、速度検出器より
正確な速度検出値を得ることができないという問題があ
る。正確な速度検出値を得るためには、ローラ径等の駆
動装置の精度を高くすればよいが、これらのものに、厳
しい工作精度を要求することは、実際上不可能である
し、また、摩耗等によりローラ径が変化することは避け
られない。

また、近年、インバータ制御にベクトル制御が採用され
るようになつてきているが、この種制御においては、速
度検出値の誤差が、ベクトル制御の周波数制御に大きく
影響する。従つて、この種制御において、優れた制御性
能を確保するには、速度検出器の分解能，精度が重要な
ポイントとなる。

しかし、従来の速度検出装置は、速度検出器の駆動装置
の誤差等による速度検出値の変化，精度の悪化につい
て、配慮されていなかつた。

なお、この種速度検出装置に関する従来技術として、例
えば、実開昭59-30063号公報等に記載された技術が知ら
れている。

［発明が解決しようとする課題］ 前述したように、従来技術による速度検出装置は、速度
検出器の駆動装置の精度，摩耗による変化により、速度
検出値が変動する点について配慮されておらず、速度検
出装置の検出精度，分解能、特に、低速時の検出精度及
び分解能を高くすることができないという問題点があつ
た。

本発明の目的は、速度検出装置における速度検出器の駆
動装置に精度の変化や摩耗があつても、速度検出装置の
検出精度を維持し、常に正確な速度検出値を得ることの
できる速度検出装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、前記目的は、速度検出装置の駆動装置
の誤差や変化に対応する誤差分を、複数の速度検出器の
出力により検出し、この検出された誤差分により速度検
出値を補正することにより達成される。

［作用］ ローラ等の駆動装置により駆動される速度検出器の速度
検出値は、駆動装置の製作誤差や、摩耗等による変化に
よつて、その精度が変化する。これに対し、駆動電動機
等の軸に直結された速度検出器は、その回転数さえ大き
ければ、精度，分解能ともに優れている。従つて、前述
のような２つの速度検出器の関係から、２つの速度検出
値を用いて、駆動装置により駆動される速度検出器の誤
差分，変動分を求めることができる。この誤差分，変動
分により、駆動装置により駆動される速度検出器の速度
検出値を精度的に補正すれば、低速時にも、正確で高分
解能の速度検出値を得ることができる。

［実施例］ 以下、本発明による速度検出装置の一実施例を図面によ
り詳細に説明する。

第１図は本発明を適用したエレベーター制御装置の一実
施例を示すブロツク図、第２図は速度補正の原理を説明
する波形図である。第１図において、１は駆動用電動
機、２は綱車、３は乗かご、４は吊り合い重り、５はロ
ーラ、６は第１速度検出器であるロータリエンコーダ、
７は第２速度検出器であるロータリエンコーダ、８は誤
差検出回路、９は速度検出値補正回路、10は速度制御装
置、11は電力変換装置である。

第１図において、エレベーターの駆動用電動機１は、乗
かご３と吊り合い重り４とをつるべ上に吊りさげる綱車
２を駆動することにより、エレベーターを駆動する。第
１速度検出器であるロータリエンコーダ６は、綱車２に
より駆動されるローラ５の軸に直結され、綱車２の回転
に伴つて回転し、速度検出を行う。また、第２速度検出
器であるロータリエンコーダ７は、駆動用電動機１の軸
に直結され、駆動用電動機１により駆動されて回転し、
速度の検出を行う。誤差検出回路８は、第１速度検出器
６の出力パルス6aと、第２速度検出器７の出力パルス7a
が入力され、これらのパルス6a,7aにより、第１速度検
出器６の速度検出値の補正を行うための誤差パラメータ
8aを生成して出力する。速度検出値補正回路９は、第１
速度検出器６からの出力パルス6aと、誤差検出回路８か
らの誤差パラメータ8aとが入力され、これらに基づい
て、第１速度検出器６からの出力パルスに基づく速度検
出値を補正して、正確な速度検出値9aを出力する。速度
制御装置10は、この正確な速度検出値9aの値に基づい
て、駆動用電動機１を駆動する電力変換器11を制御す
る。

速度検出値補正回路９からの正確な速度検出値9aは、駆
動用電動機１の速度が遅い場合にも、常に正確な速度検
出値となつており、速度制御装置10は、エレベーターの
正確な速度制御を行うことができる。

次に、第２図により、誤差検出回路８の動作を説明す
る。第２図において、6a〜8aとして示した波形は、それ
ぞれ、第１図における、第１及び第２速度検出器6,7の
出力パルス6a,7a及び誤差検出回路８の出力である誤差
パラメータ8aに対応する。

第１速度検出器６の出力パルス6aは、一般に、検出分解
能を上げるため、綱車２及びローラ５により検出器６が
増速されているので、その周波数が、第２速度検出器７
の出力パルス7aの周波数より高くなつている。そこで、
誤差検出回路８は、出力パルス7aのパルス幅を出力パル
ス6aをクロツクとしてカウントし、そのカウント値を誤
差パラメータ8aとして出力する。

ここで、誤差パラメータ8aの値について考える。また、
例えば、綱車２の径を1000mm、ローラ５の径を100mmと
し、第１速度検出器のロータリエンコーダ６の１回転当
りの出力パルス数を2000、第２速度検出器のロータリエ
ンコーダ７の１回転当りの出力パルス数を1000とする。
そして、誤差検出回路８が、第２速度検出器７の出力パ
ルス7aの例えば100パルス分を、第１速度検出器６の出
力パルスをクロツクとしてカウントすると、誤差パラメ
ータ8aの値は、 となる。

誤差パラメータ8aの前述の値2000は、綱車２、ローラ５
等の第１速度検出器６の駆動装置に誤差や変動のない状
態での、第２速度検出器７の出力パルス7aの100パルス
分に対応した値であり、第１速度検出器６の速度検出値
に誤差を含んでいないものである。

これに対し、例えば、前述と同一の条件で綱車２のみが
999mmの径で製作された場合、誤差パラメータ8aは、199
8の値となり、この場合、第１速度検出器のロータリエ
ンコーサ６の出力パルス6aより求めた速度検出値9aは、
前記２つの誤差パラメータの比だけ誤差を含んでいると
見ることができる。従つて、この誤差を含んだ速度検出
値9aを、2000/1998倍することにより、正確な速度検出
値を得ることができる。

第１速度検出器６が正確な検出値を出力している場合の
誤差パラメータの値、すなわち、基準誤差パラメータの
値は、前述した機器の条件が設定されると決定できる値
である。また、高速運転時等に得られる第２速度検出器
７の出力パルス7aより得られる正確な検出速度値と、第
１速度検出器６の出力パルス6aより得られる誤差を含ん
だ検出速度値との比により、間接的に知ることも可能で
ある。

速度検出値補正回路９は、前述の基準誤差パラメータの
値を予め有し、この値と誤差検出回路８からの誤差パラ
メータ8aの値とにより、第１速度検出器６からの出力パ
ルスより得られる検出速度値を正確な速度値に補正して
出力することができる。

第１速度検出器６は、分解能が高くなるように、綱車２
及びローラ５により増速されているので、この正確な検
出速度値9aは、エレベーターの低速走行時にも、高速制
御装置10が電力変換装置11を制御するに充分な分解能を
もつて出力される。

前述した本発明の実施例によれば、速度検出器の駆動装
置の誤差や変化に影響されることなく、正確な速度検出
を行うことができる。

第３図は本発明を適用したエレベーター制御装置の他の
実施例を示すブロツク図である。第３図において、12は
リミツタ回路であり、他の符号は第１図の場合と同一で
ある。

第３図に示す本発明の他の実施例は、誤差パラメータ8a
の値を制限するリミツタ回路12が備えられた点で第１図
に示す実施例と相違する。一般に、誤差パラメータ8aの
値は、短時間の間に大きく変動することはなく、この値
に大きな変動が生じるのは、綱車２及びローラ５による
第１速度検出器の駆動装置、第１及び第２速度検出器に
過渡的な異常を生じたと考えることができる。従つて、
リミツタ回路12は、誤差パラメータ8aの値が異常に変動
した場合に、第１速度検出器６の速度検出値6aの補正量
が一過的に大きくなることを防止し、速度補正回路９に
おける誤つた補正を防止するものである。

この第３図に示す本発明の第３の実施例によれば、速度
検出器の駆動装置の誤差や変化に影響されることなく、
エレベーターの低速回転時にも、正確な速度検出を行う
ことが可能になるばかりでなく、補正値が一過的に異常
に大きくなつた場合等にも、誤つた補正を行うことを防
止できる。

前述した本発明の実施例は、本発明をエレベーターの制
御装置に適用するものとして説明したが、本発明は、速
度検出を必要とする他のどのような技術分野にも適用す
ることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、複数の速度検出
器を用いることにより、速度検出装置の分解能，精度を
広い速度範囲にわたつて向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したエレベーター制御装置の一実
施例を示すブロツク図、第２図は速度補正の原理を説明
する波形図、第３図は本発明を適用したエレベーター制
御装置の他の実施例を示すブロツク図である。 １……駆動用電動機、２……綱車、３……乗かご、４…
…吊り合い重り、５……ローラ、６……第１速度検出器
であるロータリエンコーダ、７……第２速度検出器であ
るロータリエンコーダ、８……誤差検出回路、９……速
度検出値補正回路、10……速度制御装置、11……電力変
換装置、12……リミツタ回路。

フロントページの続き (72)発明者 八尋 誠之助 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日立 製作所水戸工場内 (72)発明者 坂本 正広 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日立 製作所水戸工場内 (56)参考文献 特開 昭62−180886（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動用電動機により回転する綱車等に接触
   するローラにより回転駆動される第１の速度検出器と、
   駆動用電動機軸に直結される第２の速度検出器とを備え
   る速度検出装置において、前記第１の速度検出器及び第
   ２の速度検出器の一方の検出値を、他方の検出値により
   補正する手段を備えることを特徴とする速度検出装置。
2. 【請求項２】前記検出値を補正する手段は、検出値の補
   正量が所定値以内のときのみ検出値の補正を行うことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の速度検出装置。
3. 【請求項３】前記第１及び第２の速度検出器は、ロータ
   リエンコーダであることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項または第２項記載の速度検出装置。
4. 【請求項４】前記第２の速度検出器の出力パルス幅を、
   前記第１の速度検出器の出力でカウントした値に基づい
   て、前記第１の速度検出器の速度検出値を補正すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項または第３
   項記載の速度検出装置。