JPH11255441A - 永久磁石式同期モータエレベーターの制御装置 - Google Patents
永久磁石式同期モータエレベーターの制御装置Info
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- JPH11255441A JPH11255441A JP10056414A JP5641498A JPH11255441A JP H11255441 A JPH11255441 A JP H11255441A JP 10056414 A JP10056414 A JP 10056414A JP 5641498 A JP5641498 A JP 5641498A JP H11255441 A JPH11255441 A JP H11255441A
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Abstract
出し、適切な起動補償が行える永久磁石同期モータエレ
ベーターの制御装置を提供することにある。 【解決手段】本発明は上記目的を達成するために、回転
子角演算手段はエレベーターの停止中にも回転子角演算
を実行するようにした。
Description
ータエレベーターの制御装置に関する。
期モータは小型化が可能で、モータを含む駆動装置が小
型化でき、効率が向上するメリットがある。
特開平3−15283号公報記載のように磁極検出機能を備え
たインクリメンタル形エンコーダを用い、起動時は磁極
検出信号のみから概略の回転子角を求め、起動後は磁極
検出信号とインクリメンタル形エンコーダの回転位置信
号とから正確な回転子角を求め、この信号に応じた交流
電力をモータに供給することで円滑に駆動する方法があ
る。
時には回転子の磁極位置に応じた転流信号を出力し、起
動後は位置信号と原点信号を出力するエンコーダを用い
て、エンコーダの配線を低減する方法が述べられてい
る。
は正確な回転子角を求められるものの、起動時は磁極位
置に対応した磁極検出信号のみから概略の回転子角を求
めて駆動するため、所望のトルクを発生することができ
ない。
気角で±30°であり、トルク誤差は約14%となる。
負荷量に応じた適正な起動補償を行う必要があり、14
%のトルク誤差は乗客に不快感や不安感を与える大きな
問題となる。
対してなされたもので、その目的とする課題は、起動時
の回転子角を正確に検出し、適切な起動補償が行える永
久磁石同期モータエレベーターの制御装置を提供するこ
とにある。
磁極位置に対応した磁極検出信号と回転速度に対応した
回転位置信号とから回転子角を算出する回転子角演算手
段を備え、該回転子角演算手段の出力に応じた交流電力
を前記永久磁石同期モータに供給し、該永久磁石同期モ
ータに連結したエレベーターの乗りかごを走行させる永
久磁石同期モータエレベーター装置において、前記回転
子角演算手段はエレベーターの停止中にも回転子角演算
を実行するようにした。
電源遮断時にもバッテリーバックアップにより演算の継
続可能とした。
対応した磁極検出信号と回転速度に対応した回転位置信
号とから回転子角を算出する回転子角演算手段を備え、
該回転子角演算手段の出力に応じた交流電力を前記永久
磁石同期モータに供給し、該永久磁石同期モータに連結
したエレベーターの乗りかごを走行させる永久磁石同期
モータエレベーター装置において、前記回転子角演算手
段はエレベーターが停止した直後の回転子角演算結果を
記憶装置に記憶し、次回運転時の回転子角の初期値とし
た。
た回転子角演算結果は、停電等による電源遮断時にもバ
ッテリーバックアップにより記憶の継続可能とした。
を説明する。まず、図1により本発明の第1の実施例の
構成の概略を説明する。
で、その回転軸はエレベーターのシーブ2,ブレーキ
7,磁極検出器52,回転位置検出器53にされる。シ
ーブ2にはロープ4を介してエレベーターのカウンタウ
ェイト3と乗りかご1がつるべ状に吊り下げられてい
る。磁極検出器52は、同期モータ51の電機子と永久
磁石界磁の相対的位置、即ち回転角を検出するもので、
レゾルバやエンコーダなどが用いられる。回転位置検出
器53は回転子の回転速度に対応した回転位置信号を出
力するものでエンコーダ等が用いられる。図示の例で
は、磁極検出器52,回転位置検出器53を機能に分
け、別記したが、実際にはレゾルバやエンコーダなど同
一の機器で構成してよい。ブレーキ7にはシーブ2に吊
り下げられた乗りかご1とカウンタウェイト3との質量
の不平衡を検出する不平衡検出器8が取付けられてい
る。
転位置−速度変換器64からの出力信号ωとの偏差Δω
が速度制御装置62に入力される。速度制御装置62は
この偏差Δωに応じて働き、その出力信号は同期モータ
51のトルク指令信号T* になる。速度制御装置62の
出力信号T* は、トルク指令−電流指令変換器63に入
力され、トルク指令信号T* に応じた電流指令I* が演
算される。またトルク指令−電流指令変換機63には起
動時に起動補償トルク演算器69の出力が入力される。
起動補償トルク演算器69は、起動時に不平衡検出器8
が不平衡を検出している間所定の起動補償トルク指令を
出力する。
71からの回転子角指令θ* と前記電流指令と、電流検
出器68からの出力をもとに実際の電流が指令通りに流
れるように制御を行い、その出力はインバータ66の電
圧指令となる。回転子角演算手段671は磁極検出器5
2と回転位置検出器53に出力から同期モータ51の電
機子と回転子の相対角度である回転子角を算出する。
の電圧指令信号により、PWM制御が実行され、インバ
ータ66の出力電圧、出力周波数が制御される。インバ
ータ66でのPWM制御は、電圧指令信号の瞬時値と三
角波状の搬送波信号との比較や、周知の空間ベクトル形
のPWM制御により実行される。インバータ66のパワ
ー素子はPWM信号に基づいて制御される。このように
して、同期モータ51に流れる電流が制御される。
を図2及び図3により説明する。図2は、同期モータ5
1の誘起電圧,線間電圧,磁極検出信号、及び回転子角
のモードの関係を示したものであり、図3は処理の流れ
を示したものである。
号はU−V相,V−W相,W−U相の各線間電圧が正の
区間でON、負の区間でOFFするパルス信号を発生す
るようになっている。また、回転位置検出器53は、相
互の位相が90°ずれた2相(A相,B相)のパルスを
同期モータ51の回転速度に対応した数だけ発生する。
(パルス波形は図示しない。) 回転子角演算手段671ではこれら2つの検出信号をも
とに回転子角を演算するが、起動時には、速度ゼロで回
転位置検出器53の出力が得られないため、磁極検出器
52の出力のみから回転子角を推定することになる。こ
の場合、図2に示すように回転子角は磁極検出信号の相
互関係から6つのモードに分割判定でき、各モードの中
央値を起動時の回転子角とすれば、その値は±30°の
誤差を含むことになる。この誤差によるトルク誤差は下
記(数1)に示すように、14%となる。
モータが起動し、磁極検出器のモードの切替え点通過後
は、回転位置検出器53の出力が加算され、瞬時瞬時の
正確な回転子角が演算される。
る。図3において(1)は従来方式を示し、(2)は本
発明の方式を示している。まず従来方式を説明する。
1000で回転子角演算処理が開始すると、処理F30
00で磁極検出信号のパターンから回転子の現在のモー
ドを判定する。次に処理F4000で判定したモードの
中央値を回転子角の初期値(起動時回転子角)にセット
する。この時の回転子角指令は前述のように±30°の
誤差を含んでいる。回転子が回転を始めたら処理F50
00で回転位置信号に従い回転子角を加算していき瞬時
瞬時の回転子角指令とする。
ルスの立ち上がりエッジを通過したかを判定し、通過し
たのであれば、処理F7000で回転子角指令を210
°にセットする。処理F7000を最初に実施した時点
から回転子角が正確な値に修正される。処理F6000
の判定がNであれば処理F8000に進む。処理F80
00ではエレベーターが停止したかどうかの判定を行
い、走行中であれば処理F5000に戻って回転子角演
算を行う。エレベーターが停止したら、処理F9000
に進んで終了する。
来方式での走行波形例を図4により説明する。図4にお
いて(1)はエレベーター速度、(2)はモータトル
ク、(3)は乗りかご加速度、(4)は回転子角演算
値、(5)は磁極検出信号、(6)は回転子演算処理の
実施の有無を示している。
が発せられると、まず負荷量に応じた起動補償が時刻t
1〜t2の間行われる。しかし、起動時の回転子角は前
述のように±30°の誤差があるため、この時実トルク
は破線のように指令値に対しズレた値になってしまう。
そのため時刻t2でブレーキが開放され、エレベーター
が走行を始める時に乗りかごが振動し、乗客に不快感や
不安感を与えることとなる。
ち上がりが検出されると正確な回転子角がわかるため、
その後は実トルクが指令値に追従して穏やかに走行し、
時刻t4エレベーターが停止する。その後従来方式では
(6)に示すように回転子角演算処理が停止するため、
エレベーター停止中の回転子角が判らず、2回目走行の
時刻t7でも1回目と同様のかご振動が発生する。この
ように従来方式では電源投入直後だけでなく、エレベー
ター起動時は必ず振動が発生することになる。そこで、
本発明は、エレベーターの停止中の時刻t4〜t6間に
も回転子角演算を実行することとした。本発明の回転子
角演算処理の流れを図3(2)により説明する。
処理F1000で回転子角演算処理が開始すると、処理
F2000で電源投入後1回目かを判定し、1回目であ
れば、従来同様の処理F3000処理F4000で回転
子角の初期値を求める。そうでなければ、処理F500
0〜処理F6000に進む。処理F5000及び処理F
6000では従来同様の処理と判定が実施されるが、処
理F6000の判定結果がNの時には処理F5000に
戻り、Yの時には従来と同様の処理F7000実施後処
理F5000に戻るようにしている。
も実行することで、1回目の走行後は図4(4)の回転
子角演算結果が常に、真の値をとり、起動補償トルクが
正確に与えられる。そのため2回目以降の走行では起動
時の乗りかご加速度が実線のようになり、かご振動が発
生せず、乗客に不快感や不安感を与えることがない。ま
た、本発明は、落雷等の停電時にも回転子角演算が確実
に実施できるよう、回転子演算手段にバッテリ68を付
加しており、次回走行の起動補償が適切に実施できる構
成としている。
平衡検出器8をブレーキ7に取付けてあり、不平衡検出
のためにブレーキが閉じた状態で回転子が微少量回転可
能な構成となっている。そのため、エレベーターの停止
中にも乗客の乗り降りによって回転子角が図4(4)A
部のように変動する。しかし、前述のように本発明の回
転子角演算手段は停止中にも回転子角の演算を継続する
ため、常に正しい回転子角を把握することができる。
WUパルスのみを使用したが、UV,VW,WUの全て
を用いても良く、またいずれかの2つを用いても良い。
さらに、回転子角の補正は誤差の全てを一度に補正せ
ず、徐々に補正するようにしても良い。
入後回転子角演算処理が常に実行され、エレベーターの
起動補償が適切に実施できる効果がある。
たものである。
物を示す。第2の実施例は、負荷量を検出する負荷検出
器81,82がかご下に設置され、不平衡検出器がな
く、エレベーター停止中に回転子角が変わらないエレベ
ーターである。
中に回転子角を演算する必要がないため、第2の実施例
の回転子角演算手段はエレベーター運転終了時の回転子
角指令値を記憶装置673に記憶し、次回起動時の初期
値として使用するように構成した。
図6において図3と同一処理番号は同一処理を示す。
処理F1000で回転子角演算処理が開始すると、処理
F2000で電源投入後1回目かどうかを判定し、1回
目であれば、従来同様の処理F3000,処理F400
0で回転子角の初期値を求める。そうでなければ、処理
F2500で前回運転終了時の回転子角指令値を記憶装
置から読み出し現在の回転子角指令値としてセットす
る。
8000を実施する。処理F8000 でエレベーターが停止
でなければ処理F5000に戻る。停止であれば処理F8
500で回転子角指令値を記憶装置に保存し、処理F90
00で回転子角演算処理を終了する。
ば、前回停止時の回転子角演算結果が次回起動時の回転
子角指令として反映されるため、2回目以降の起動補償
が適切に実施される。
68を記憶装置69に備えたため、停電等でエレベータ
ーの電源が遮断されても回転子角演算結果が消失するこ
とがない。
(6)に示すようにエレベーター停止中は回転子角演算
処理が停止している。しかし、回転子角演算値は(4)
に示すように停止前の値を記憶装置に保存し、次回起動
時の初期値として読み出しているため、第1の実施例と
同様に電源投入後2回目以降の走行では円滑に起動でき
る。
源投入後2回目以降の起動補償が適切に行われ、円滑な
起動が可能な永久磁石同期モータエレベーターの制御装
置を供給することができる。
ータのエレベーターの制御装置の構成を示す図である。
号、及び回転子角のモードの関係を示す特性図である。
処理の流れを示すフローチャートである。
である。
ベーターの制御装置の構成を示す図である。
を示すフローチャートである。
…ロープ、7…ブレーキ、8…不平衡検出器、51…永
久磁石同期モータ、52…磁極検出器、53…回転位置
検出器、61…速度指令装置、62…速度制御装置、6
5…電流制御装置、66…インバータ、67…回転子角
演算手段、68…バッテリ、69…起動補償トルク演算
器、81,82…負荷検出器。
Claims (4)
- 【請求項1】永久磁石式同期モータの磁極位置に対応し
た磁極検出信号と回転速度に対応した回転位置信号とか
ら回転子角を算出する回転子角演算手段を備え、該回転
子角演算手段の出力に応じた交流電力を前記永久磁石同
期モータに供給し、該永久磁石同期モータに連結したエ
レベーターの乗りかごを走行させる永久磁石同期モータ
エレベーター装置において、前記回転子角演算手段はエ
レベーターの停止中にも回転子角演算を実行することを
特徴とする永久磁石式同期モータエレベーターの制御装
置。 - 【請求項2】請求項1において、回転子角演算手段は、
停電等による電源遮断時にもバッテリーバックアップに
より演算の継続可能としたことを特徴とする永久磁石式
同期モータエレベーターの制御装置。 - 【請求項3】永久磁石式同期モータの磁極位置に対応し
た磁極検出信号と回転速度に対応した回転位置信号とか
ら回転子角を算出する回転子角演算手段を備え、該回転
子角演算手段の出力に応じた交流電力を前記永久磁石同
期モータに供給し、該永久磁石同期モータに連結したエ
レベーターの乗りかごを走行させる永久磁石同期モータ
エレベーター装置において、前記回転子角演算手段はエ
レベーターが停止した直後の回転子角演算結果を記憶装
置に記憶し、次回運転時の回転子角の初期値とすること
を特徴とする永久磁石式同期モータエレベーターの制御
装置。 - 【請求項4】請求項3において、エレベーターの停止中
に記憶された回転子角演算結果は、停電等による電源遮
断時にもバッテリーバックアップにより記憶の継続可能
としたことを特徴とする永久磁石式同期モータエレベー
ターの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10056414A JPH11255441A (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 永久磁石式同期モータエレベーターの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10056414A JPH11255441A (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 永久磁石式同期モータエレベーターの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11255441A true JPH11255441A (ja) | 1999-09-21 |
Family
ID=13026486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10056414A Withdrawn JPH11255441A (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 永久磁石式同期モータエレベーターの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11255441A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005170605A (ja) * | 2003-12-11 | 2005-06-30 | Mitsubishi Electric Corp | エレベータの異常振動検出装置 |
| KR100554243B1 (ko) * | 2001-05-09 | 2006-02-22 | 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 | 이동체를 제어하는 장치, 방법 또는 시스템 |
| EP2597062A3 (en) * | 2011-11-24 | 2014-04-16 | LSIS Co., Ltd. | Elevator controlling method, elevator controlling device, and elevator device using the same |
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| CN113852313A (zh) * | 2021-09-09 | 2021-12-28 | 日立楼宇技术(广州)有限公司 | 电梯曳引机控制电路、方法、装置、系统及存储介质 |
-
1998
- 1998-03-09 JP JP10056414A patent/JPH11255441A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
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| CN113852313B (zh) * | 2021-09-09 | 2023-11-24 | 日立楼宇技术(广州)有限公司 | 电梯曳引机控制电路、方法、装置、系统及存储介质 |
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|---|---|---|---|
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