JPH10279201A - リニアモータ式エレベータの制振制御装置 - Google Patents
リニアモータ式エレベータの制振制御装置Info
- Publication number
- JPH10279201A JPH10279201A JP9093412A JP9341297A JPH10279201A JP H10279201 A JPH10279201 A JP H10279201A JP 9093412 A JP9093412 A JP 9093412A JP 9341297 A JP9341297 A JP 9341297A JP H10279201 A JPH10279201 A JP H10279201A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- linear motor
- elevator
- control device
- load
- type elevator
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- Types And Forms Of Lifts (AREA)
- Elevator Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】リニアモータ式エレベータの低速運転及び着床
誤差補正運転で、リニアモータ推力リプルに伴う、乗り
かごとの共振現象を防止する手段を有する制振制御装置
を提供する。 【解決手段】エレベータの積載荷重の検出装置と、運転
方向からリニアモータ電流周波数制限値を切り替える制
御手段とを備える。また、エレベータの積載荷重を検出
する装置とこの積載荷重と運転方向からリニアモータの
必要推力を求める演算装置とすべり周波数演算ゲインを
切り替える制御手段とを備える。
誤差補正運転で、リニアモータ推力リプルに伴う、乗り
かごとの共振現象を防止する手段を有する制振制御装置
を提供する。 【解決手段】エレベータの積載荷重の検出装置と、運転
方向からリニアモータ電流周波数制限値を切り替える制
御手段とを備える。また、エレベータの積載荷重を検出
する装置とこの積載荷重と運転方向からリニアモータの
必要推力を求める演算装置とすべり周波数演算ゲインを
切り替える制御手段とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はリニアモータ式エレ
ベータの制振制御装置に関する。
ベータの制振制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】リニアモータ式エレベータの機械系の共
振現象防止手段については、例えば、特開平6−183654
号公報に開示されたものが有る。
振現象防止手段については、例えば、特開平6−183654
号公報に開示されたものが有る。
【０００３】リニアモータ式エレベータはリニアモータ
の一次導体を含むカウンタウェイトと昇降方向に一次導
体と一定のギャップを介した二次導体を設置し、一次導
体に電流を印加して二次導体との間で推力を発生し、カ
ウンタウェイトとロープを介して釣瓶状になった乗りか
ごを駆動するリニアインダクションモータ式エレベータ
である。ここでリニアモータの定格入力電流周波数は、
一次導体の長さや一次巻線の寸法等が制限されるためポ
ールピッチが限定されエレベータの運転速度との関係か
ら、通常の回転機と比較して数Ｈｚから十数Ｈｚとなる
ことが多い。また、リニアモータは端効果の影響により
入力電流周波数の整数倍、特に約２倍の推力リプルを発
生する。このため、この推力リプルがエレベータの機械
系の共振周波数、特にロープ系の共振周波数である一次
共振に近づく場合となる低速運転中や、着床誤差を補正
する運転で、ロープ系とかごとの間に共振による振動が
大きくなり、エレベータの乗り心地や着床レベルを悪化
させる。
の一次導体を含むカウンタウェイトと昇降方向に一次導
体と一定のギャップを介した二次導体を設置し、一次導
体に電流を印加して二次導体との間で推力を発生し、カ
ウンタウェイトとロープを介して釣瓶状になった乗りか
ごを駆動するリニアインダクションモータ式エレベータ
である。ここでリニアモータの定格入力電流周波数は、
一次導体の長さや一次巻線の寸法等が制限されるためポ
ールピッチが限定されエレベータの運転速度との関係か
ら、通常の回転機と比較して数Ｈｚから十数Ｈｚとなる
ことが多い。また、リニアモータは端効果の影響により
入力電流周波数の整数倍、特に約２倍の推力リプルを発
生する。このため、この推力リプルがエレベータの機械
系の共振周波数、特にロープ系の共振周波数である一次
共振に近づく場合となる低速運転中や、着床誤差を補正
する運転で、ロープ系とかごとの間に共振による振動が
大きくなり、エレベータの乗り心地や着床レベルを悪化
させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では入力周
波数が共振点近くとなるときに周波数を切り替えている
が、この場合でも周波数が切り替わる瞬間に共振点を通
過する可能性があるため、かごを加振する原因となる。
さらに、励磁電流とすべり周波数を同時に切り替えてい
るため、制御系の設計，構成が複雑になる。また、低速
運転や、着床誤差補正運転では、入力電流周波数が数Ｈ
ｚと低くなるため、リニアモータの入力電流周波数の約
２倍の推力リプルに起因するかご振動を機械的なダンパ
によって取り除くことは困難である。
波数が共振点近くとなるときに周波数を切り替えている
が、この場合でも周波数が切り替わる瞬間に共振点を通
過する可能性があるため、かごを加振する原因となる。
さらに、励磁電流とすべり周波数を同時に切り替えてい
るため、制御系の設計，構成が複雑になる。また、低速
運転や、着床誤差補正運転では、入力電流周波数が数Ｈ
ｚと低くなるため、リニアモータの入力電流周波数の約
２倍の推力リプルに起因するかご振動を機械的なダンパ
によって取り除くことは困難である。
【０００５】本発明の目的はリニアモータの低速運転及
び着床誤差補正運転時でリニアモータの推力リプルとエ
レベータのロープ系の共振によるかご振動を抑制する制
振制御装置を提供することにある。
び着床誤差補正運転時でリニアモータの推力リプルとエ
レベータのロープ系の共振によるかご振動を抑制する制
振制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明のリニアモータ式エレベータの制振制御装置
はエレベータの積載荷重を検出する装置と、この荷重と
運転方向からリニアモータ電流周波数の制限値を切り替
える制御手段を備えたことを特徴とする。また、本発明
はエレベータの積載荷重を検出する装置と、この荷重と
運転方向からリニアモータの必要推力を求める演算装置
とすべり周波数変換ゲインを切り替える制御手段を備え
たことを特徴とする。
め、本発明のリニアモータ式エレベータの制振制御装置
はエレベータの積載荷重を検出する装置と、この荷重と
運転方向からリニアモータ電流周波数の制限値を切り替
える制御手段を備えたことを特徴とする。また、本発明
はエレベータの積載荷重を検出する装置と、この荷重と
運転方向からリニアモータの必要推力を求める演算装置
とすべり周波数変換ゲインを切り替える制御手段を備え
たことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面にそって本発明の一実
施例を説明する。
施例を説明する。
【０００８】まず、図３に示す円筒形リニアモータ式エ
レベータの概略について説明する。円筒形リニアモータ
は、一次導体となる円筒状の可動子１と二次導体となる
円柱状の固定子のロッド２から構成されている。この円
筒状可動子１はケーシングフレーム３の内側に取り付け
られて、ケーシングフレーム３を全体として乗りかご４
に対する釣り合い重り５を構成している。かご４及び釣
り合い重り５は、建屋上部の建屋支持部材６に設置され
た４個のプーリ７を介して４本のロープ８によって連結
されている。また、かご４及び釣り合い重り５のそれぞ
れ両側に鉛直方向にかご用ガイドレール９及び釣り合い
重り用ガイドレール１０を昇降路を構成する支持部材１
１に設置し、かご４及び釣り合い重り５はそれぞれのロ
ーラガイド１６，１７を介して昇降する。さらに、ケー
シングフレーム３の下部側には、エレベータの停止及び
異常事態が発生した場合の緊急停止時に作動するブレー
キ１２が設置され、また、上部側にはロータリエンコー
ダ１３が釣り合い重り用のガイドレールに接して設置さ
れて、エレベータの速度及び位置検出に用いる。リニア
モータの二次導体となる円柱状のロッド２は円筒状の可
動子１を貫通してその上下端部は昇降路を構成する支持
部材１１に設けられたロッド支持弾性部材１４及び１５
に設置されている。
レベータの概略について説明する。円筒形リニアモータ
は、一次導体となる円筒状の可動子１と二次導体となる
円柱状の固定子のロッド２から構成されている。この円
筒状可動子１はケーシングフレーム３の内側に取り付け
られて、ケーシングフレーム３を全体として乗りかご４
に対する釣り合い重り５を構成している。かご４及び釣
り合い重り５は、建屋上部の建屋支持部材６に設置され
た４個のプーリ７を介して４本のロープ８によって連結
されている。また、かご４及び釣り合い重り５のそれぞ
れ両側に鉛直方向にかご用ガイドレール９及び釣り合い
重り用ガイドレール１０を昇降路を構成する支持部材１
１に設置し、かご４及び釣り合い重り５はそれぞれのロ
ーラガイド１６，１７を介して昇降する。さらに、ケー
シングフレーム３の下部側には、エレベータの停止及び
異常事態が発生した場合の緊急停止時に作動するブレー
キ１２が設置され、また、上部側にはロータリエンコー
ダ１３が釣り合い重り用のガイドレールに接して設置さ
れて、エレベータの速度及び位置検出に用いる。リニア
モータの二次導体となる円柱状のロッド２は円筒状の可
動子１を貫通してその上下端部は昇降路を構成する支持
部材１１に設けられたロッド支持弾性部材１４及び１５
に設置されている。
【０００９】本発明の一実施例を図１をもとに説明す
る。
る。
【００１０】図１はリニアインダクションモータ（以下
ＬＩＭと示す。）式エレベータの速度制御システムブロ
ック図の１例を示している。ＬＩＭの速度ωｍは釣り合
い重り５用のガイドレール１０に接して釣り合い重り５
に設置されたロータリエンコーダ１３のパルス信号から
速度検出器１８を介して得られる。速度制御器１９は速
度指令信号ωｒとＬＩＭの速度ωｍの偏差信号からＬＩ
Ｍの推力指令信号Ｔｑを出力する。次に推力指令信号Ｔ
ｑは比例補償器２０を介してすべり周波数指令信号ωｓ
に換算し、速度信号ωｍを加えてＬＩＭの一次電流周波
数指令信号ω１を得る。一方、乗りかごに設置された負
荷検出装置２１から得られた積載量Ｌから共振回避演算
器２２を介して周波数制限値ωＬを求めて、この値を一
次電流周波数指令信号ω１のリミッタ値として用いて、
最終的なＬＩＭの一次電流周波数指令信号ωＬ１とす
る。推力指令信号Ｔｑは比例補償器２３を介して推力電
流指令信号Ｉｑとし、この信号と励磁電流指令信号Ｉｄ
はベクトル演算器２４を介して、ＬＩＭの一次電流指令
信号Ｉ１とする。このＩ１はリニアモータの電流リミッ
タ２５を介して最終的なＬＩＭの一次電流指令信号ＩＬ
１とし、ＩＬ１とωL1を二相三相変換器２６に入力して
三相電流指令信号Ｉｕ′，Ｉｖ′，Ｉｗ′を得る。この
三相電流指令信号と、変流器２７及び電流検出器２８を
介して得られるＬＩＭの一次電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの偏
差信号を電流制御器２９に入力してその出力信号Ｖｕ，
Ｖｖ，Ｖｗを電力変換器３０の制御入力信号とする。電
力変換器３０は三相電源３１からＬＩＭの一次電流を発
生するものである。なお、乗りかごの着床誤差検出装置
３２による着床誤差の値ΔＰを着床運転時速度指令調整
装置３３に入力し、ΔＰに応じて速度指令ωｒ″を出力
する。この速度指令値ωｒ″はＳＷ１の切替で着床位置
補正運転時の速度指令値ωｒとして出力する。また、通
常の運転では走行距離によって予め決められた速度指令
パターン信号ωｒ′を速度指令値ωｒとして出力する。
ＬＩＭと示す。）式エレベータの速度制御システムブロ
ック図の１例を示している。ＬＩＭの速度ωｍは釣り合
い重り５用のガイドレール１０に接して釣り合い重り５
に設置されたロータリエンコーダ１３のパルス信号から
速度検出器１８を介して得られる。速度制御器１９は速
度指令信号ωｒとＬＩＭの速度ωｍの偏差信号からＬＩ
Ｍの推力指令信号Ｔｑを出力する。次に推力指令信号Ｔ
ｑは比例補償器２０を介してすべり周波数指令信号ωｓ
に換算し、速度信号ωｍを加えてＬＩＭの一次電流周波
数指令信号ω１を得る。一方、乗りかごに設置された負
荷検出装置２１から得られた積載量Ｌから共振回避演算
器２２を介して周波数制限値ωＬを求めて、この値を一
次電流周波数指令信号ω１のリミッタ値として用いて、
最終的なＬＩＭの一次電流周波数指令信号ωＬ１とす
る。推力指令信号Ｔｑは比例補償器２３を介して推力電
流指令信号Ｉｑとし、この信号と励磁電流指令信号Ｉｄ
はベクトル演算器２４を介して、ＬＩＭの一次電流指令
信号Ｉ１とする。このＩ１はリニアモータの電流リミッ
タ２５を介して最終的なＬＩＭの一次電流指令信号ＩＬ
１とし、ＩＬ１とωL1を二相三相変換器２６に入力して
三相電流指令信号Ｉｕ′，Ｉｖ′，Ｉｗ′を得る。この
三相電流指令信号と、変流器２７及び電流検出器２８を
介して得られるＬＩＭの一次電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの偏
差信号を電流制御器２９に入力してその出力信号Ｖｕ，
Ｖｖ，Ｖｗを電力変換器３０の制御入力信号とする。電
力変換器３０は三相電源３１からＬＩＭの一次電流を発
生するものである。なお、乗りかごの着床誤差検出装置
３２による着床誤差の値ΔＰを着床運転時速度指令調整
装置３３に入力し、ΔＰに応じて速度指令ωｒ″を出力
する。この速度指令値ωｒ″はＳＷ１の切替で着床位置
補正運転時の速度指令値ωｒとして出力する。また、通
常の運転では走行距離によって予め決められた速度指令
パターン信号ωｒ′を速度指令値ωｒとして出力する。
【００１１】次に本実施例の制振制御方式を図１をもと
に説明する。まず、リニアモータ式エレベータはカウン
タウェイトに駆動源があるため、その機械系はかご４と
カウンタウェイト５の二つの慣性系と近似して考えられ
る。そこで、その共振周波数ωres は乗りかご４とカウ
ンタウェイト５の重量、ロープ８の重量、テールコード
の重量を回転系に換算してＭcw、また、負荷検出装置２
１から得られる乗りかご４の積載量Ｌとして、全慣性Ｍ
＝Ｍcw＋Ｌとなるため、
に説明する。まず、リニアモータ式エレベータはカウン
タウェイトに駆動源があるため、その機械系はかご４と
カウンタウェイト５の二つの慣性系と近似して考えられ
る。そこで、その共振周波数ωres は乗りかご４とカウ
ンタウェイト５の重量、ロープ８の重量、テールコード
の重量を回転系に換算してＭcw、また、負荷検出装置２
１から得られる乗りかご４の積載量Ｌとして、全慣性Ｍ
＝Ｍcw＋Ｌとなるため、
【００１２】
【数１】 ωres＝√（Ｋｒ／Ｍ） …（数１） ここでＫｒはロープ８のバネ定数である。従って、この
共振周波数を回避するために設計時に求めておく周波数
偏差をωｄとしてモータの一次電流周波数制限値ωＬを
共振周波数を回避するために設計時に求めておく周波数
偏差をωｄとしてモータの一次電流周波数制限値ωＬを
【００１３】
【数２】 ωＬ＝ωres−ωｄ …（数２） そこで、走行前に負荷検出装置２１で積載量Ｌを検出し
これをもとに共振回避演算器２２によって数１，数２を
行い、リニアモータの一次電流周波数制限値ωＬを出力
し、これを用いて前記のω１が正の値ならばωＬ１＝ω
１≦ωＬ、ω１が負の値ならばωＬ１＝ω１≧−ωＬと
なるように一次周波数を制限するリミッタ３４を設ける
ことにより、リニアモータによる推力リプルが共振点に
近づくことが無くなり、低速運転及び、着床誤差補正運
転でかご振動を抑制することが出来る。なお、上記実施
例は乗りかごの積載重量から予めωＬの制限値をテーブ
ルとして設けておいて選択，切り替えることもできる。
これをもとに共振回避演算器２２によって数１，数２を
行い、リニアモータの一次電流周波数制限値ωＬを出力
し、これを用いて前記のω１が正の値ならばωＬ１＝ω
１≦ωＬ、ω１が負の値ならばωＬ１＝ω１≧−ωＬと
なるように一次周波数を制限するリミッタ３４を設ける
ことにより、リニアモータによる推力リプルが共振点に
近づくことが無くなり、低速運転及び、着床誤差補正運
転でかご振動を抑制することが出来る。なお、上記実施
例は乗りかごの積載重量から予めωＬの制限値をテーブ
ルとして設けておいて選択，切り替えることもできる。
【００１４】次に本発明の他の実施例について図２をも
とに説明する。
とに説明する。
【００１５】図１と異なる要素は、負荷検出装置２１に
よって検出される積載量Ｌからリニアモータの必要推力
を求める演算器３５と、リニアモータ一次電流周波数制
限値を出力する共振回避演算器２２を設けて、この演算
器２２と３５から数３を行うリニアモータのすべり周波
数ゲイン演算器３６からなっている。
よって検出される積載量Ｌからリニアモータの必要推力
を求める演算器３５と、リニアモータ一次電流周波数制
限値を出力する共振回避演算器２２を設けて、この演算
器２２と３５から数３を行うリニアモータのすべり周波
数ゲイン演算器３６からなっている。
【００１６】本実施例の制振制御方式はまず、走行前
に、負荷検出装置２１によって得られた積載量Ｌからエ
レベータのバランス重量をＢＰとして｜ＢＰ−Ｌ｜で計
算されるリニアモータの必要推力ＴＬを演算器３５で求
める。一方、Ｌを入力として共振周波数を求め、共振回
避する周波数を求める演算器２２によってωres−ωｄ
を求める。次に、すべり周波数ゲインＫＳをすべり周波
数ゲイン演算器３６によって、以下の数３を行い、比例
補償器２０のゲインとする。
に、負荷検出装置２１によって得られた積載量Ｌからエ
レベータのバランス重量をＢＰとして｜ＢＰ−Ｌ｜で計
算されるリニアモータの必要推力ＴＬを演算器３５で求
める。一方、Ｌを入力として共振周波数を求め、共振回
避する周波数を求める演算器２２によってωres−ωｄ
を求める。次に、すべり周波数ゲインＫＳをすべり周波
数ゲイン演算器３６によって、以下の数３を行い、比例
補償器２０のゲインとする。
【００１７】
【数３】 ＫＳ＝（ωres−ωｄ−ωｍ）／ＴＬ …（数３） ここでωｍは速度検出器の出力であるが、低速運転時、
ωres−ωｄ に対して非常に小さい場合は省略する事も
できる。これらの演算及び操作により、実施例と同等の
効果が得られ、リニアモータによる推力リプルが共振点
に対して規定した範囲以上に近づくことが無くなり、低
速運転及び、着床誤差補正運転でかご振動を抑制するこ
とが出来る。なお、実施例は積載重量と運転方向から、
予めＫＳのテーブルを設けて選択し、切り替えることも
可能である。
ωres−ωｄ に対して非常に小さい場合は省略する事も
できる。これらの演算及び操作により、実施例と同等の
効果が得られ、リニアモータによる推力リプルが共振点
に対して規定した範囲以上に近づくことが無くなり、低
速運転及び、着床誤差補正運転でかご振動を抑制するこ
とが出来る。なお、実施例は積載重量と運転方向から、
予めＫＳのテーブルを設けて選択し、切り替えることも
可能である。
【００１８】
【発明の効果】リニアモータ式エレベータの低速運転及
び乗りかごの着床誤差補正運転で、リニアモータの一次
電流周波数或いはすべり周波数ゲインに上限値を設ける
ことで、リニアモータの推力リプルに伴う乗りかごとの
共振現象を抑制することができ、エレベータの乗り心地
及び着床誤差を改善する事が出来る。
び乗りかごの着床誤差補正運転で、リニアモータの一次
電流周波数或いはすべり周波数ゲインに上限値を設ける
ことで、リニアモータの推力リプルに伴う乗りかごとの
共振現象を抑制することができ、エレベータの乗り心地
及び着床誤差を改善する事が出来る。
【図１】本発明の実施例のリニアモータ式エレベータの
制振制御システムのブロック図。
制振制御システムのブロック図。
【図２】本発明の第二の実施例のリニアモータ式エレベ
ータの制振制御システムのブロック図。
ータの制振制御システムのブロック図。
【図３】リニアモータ式エレベータの斜視図。
【符号の説明】 １…リニアモータ可動子、２…カラム、４…乗りかご、
５…釣り合い重り、７…プーリ、８…メインロープ、
９，１０…ガイドレール、１１…支持部材、１２…ブレ
ーキ、１３…ロータリエンコーダ、１４…ロッド支持部
材、１６，１７…ローラ。
５…釣り合い重り、７…プーリ、８…メインロープ、
９，１０…ガイドレール、１１…支持部材、１２…ブレ
ーキ、１３…ロータリエンコーダ、１４…ロッド支持部
材、１６，１７…ローラ。
Claims (2)
- 【請求項１】一次側導体と二次側導体を備えたリニアモ
ータとこのリニアモータにより駆動されるエレベータの
速度制御装置において、着床誤差補正運転及び低速運転
で、エレベータの積載荷重を検出する装置と、この積載
荷重と運転方向からリニアモータ電流周波数制限値を切
り替える制御手段を備えたことを特徴とするリニアモー
タ式エレベータの制振制御装置。 - 【請求項２】一次側導体と二次側導体を備えたリニアモ
ータとこのリニアモータにより駆動されるエレベータの
速度制御装置において、着床誤差補正運転及び低速運転
で、エレベータの積載荷重を検出する装置と、この積載
荷重と運転方向からリニアモータの必要推力を求める演
算装置とすべり周波数変換ゲインを切り替える制御手段
を備えたことを特徴とするリニアモータ式エレベータの
制振制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9093412A JPH10279201A (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | リニアモータ式エレベータの制振制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9093412A JPH10279201A (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | リニアモータ式エレベータの制振制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10279201A true JPH10279201A (ja) | 1998-10-20 |
Family
ID=14081595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9093412A Pending JPH10279201A (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | リニアモータ式エレベータの制振制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10279201A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040007926A (ko) * | 2002-07-12 | 2004-01-28 | 현대엘리베이터주식회사 | 속도궤환을 이용한 엘리베이터 속도제어계의 구조 |
| JP2010105763A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Hitachi Ltd | 電力変換装置およびそれを用いたエレベータ |
| CN107001000A (zh) * | 2015-01-15 | 2017-08-01 | Abb瑞士股份有限公司 | 控制悬索中的横向共振的方法、提升机卷筒控制系统和矿井卷筒提升机系统 |
-
1997
- 1997-04-11 JP JP9093412A patent/JPH10279201A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040007926A (ko) * | 2002-07-12 | 2004-01-28 | 현대엘리베이터주식회사 | 속도궤환을 이용한 엘리베이터 속도제어계의 구조 |
| JP2010105763A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Hitachi Ltd | 電力変換装置およびそれを用いたエレベータ |
| CN107001000A (zh) * | 2015-01-15 | 2017-08-01 | Abb瑞士股份有限公司 | 控制悬索中的横向共振的方法、提升机卷筒控制系统和矿井卷筒提升机系统 |
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