JPS606573A - エレベ−タの速度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエレベータの速度制御装置に係り、特に、エレ
ベータかとを駆動する電動機のトルク特性を補償する回
路の改良に関する。

第１図はエレベータの概略構成と併せて従来の速度制御
装置の構成を示すブロック図である。

同図において、綱車（，３１に巻き掛けられたロープ（
２）の一端部に釣合い重り（１）が、その他端部にエレ
ベータかと（以下単にかごと言う）（４）がそれぞれ結
合されており、とのかと（４）が昇降する最上階（５）
の手前には終点を検出する、例えばリミットスイッチな
る終点検出器（７Ａ）、　（７Ｂ）が、最下階（６）の
手前には同じく終点を検出する終点検出器（８Ａ）、（
８Ｂ）がそれぞれ縦列に配置され、かご（４）にはこれ
らの終点検出器を動作させる終点検出用カム（９）が取
付けられている。

また、かご（４）を駆動する三相誘導電動機（以下単に
電動機とも言う）叫が図示しない巻上機を介して納車（
８）に結合され、三相父流電源α６）に接続される電動
機制御回路としてのサイリスタ装ｋ（１ηによってこの
電動！　（１０）の回転数を制御するようになっている
。

一方、かご（４）の速度を検出する速度検出器としての
回転計発電機（１匂が電動機態に直結され、この回転計
発電機の速度検出信号ｖＴおよび終点検出器（７Ａ）、
　（７Ｂ）、　（８Ａ）、　（８Ｂ）の終点検出信号Ｌ
　が速度制御回路θＢ）に取シ込まれるようになってい
る。

この速度制御回路０３）は終点検出信号Ｌ　に基いて終
端階でのかごの減速指令信号Ｖ８を発生する終端階減速
指令信号発生回路（１３ｂ）と、後述する速度指令信号
ｖＰおよび上記速度検出信号■１の偏差を演算する加算
器（１３ｃ）と、この加算器（１３ｃ）の出力に基いて
電動機態のトルク特性を補償する補償器（１３ａ）とを
具えている。

また、速に指令信号ｖＰを得るために、終端階の減速指
令を含めた正規速度指令信号Ｖ　を発生する正規速度指
令信号発生装置（１４）が設けられるとともに、この正
規速度指令信号Ｖｎと終端階減速指令信号発生回路（１
３ｂ）の減速指令信号Ｖ８とを比較して何れか低い値を
速度指令信号ｖＰとして出力する比較器（１５Ｊが設け
られている。

上記の如く構成された速度制御装置の作用を、特に、減
速制御する場合について説明する。

先ず、終端′階減速指令信号発生回路（１３ｂ）は、正
規速度指令信号発生装置＜１４１が万一故障した場合で
も、かご（４）を安全に減速着床させるだめのもので、
かご（４）が最上階（５）または最下階（６）に接近し
て終点検出器（７Ａ）、　（７Ｂ）または（８Ａ）、　
（８Ｂ）が動作したときの終点検出信号Ｌ８が加えられ
ると正規速度指令信号Ｖ　とは独立に減速指令信号Ｖ８
を出力する。

このとき、比較器０５）はこれらの信号ＶｎおよびＶ　
を比較し、ｖ　＜ｖ　であるときＶ　を、■。

ｓ　ｎ　ｓ　ｎ ≧■　であるときＶ　をそれぞれ選択し、速度指８　ｓ 令信号■アとして加算器（１３ｃ）に加える。この加算
器（１３ｃ）は回転計発電機（ロ）の出力である速度検
出信号ＶＴと、速度指令信号■アとの偏差分を演算して
補償器（１３ａ）に加える。

また補償器（１３ａ）はアナログ回路で構成され、この
速度制御系の位相補償およびゲイン補償を行うものであ
るが、通常次式で示す伝達間ｋ　Ｇ　（Ｓ）をただし、
Ｋはゲイン、Ｔ工ＩＴ２は時定数、Ｓはラプラス演算子
である。

かくして、速度検出信号ｖＴと、速度指令信号ＶＰとの
偏差分が入力されたとき、かご（４）の乗り心地および
着床精度をよくするためのゲイン補償と位相補償とが行
なわれ、サイリスタ装置〆αηのサイリスタ点弧角を制
御する電圧信号Ｖ。を出力する〇 一方、サイリスタ装置ａ刀は、との電圧信号Ｖ。

が正である場合、電動機態にカ行トルクを、この電圧信
号Ｖ。が負である場合、電動機態に制御トルクを発生せ
に、、”−１る。このようにして、速度検出信号ｖＴを
速度指令信号ＶＰ°に追従させてかと（４）の速度を制
御している。

ところで、誘導電動機の直流制動トルクは、第２図に示
すように、その回転数に対して著しい非線形の特性を有
している。なお、この特性曲線■。□。

ＶＯＩａはそれぞれ補償器（１３ａ）の出力電圧■。を
一定値■。□および■。２に保持した場合のもので、横
軸は誘導電動機の同期速度に対するすべりＳを、縦軸は
直流制動トルクＴを表わしている。

ここで、かご（剣を減速する場合、速度検出信号■７を
速度指令信号ｖＰに追従させて十分な着床精度を確保す
るためには、補償器（ｔａａ）の伝達関数Ｇ■）中のゲ
インＫを高く設定する必要がある。

しかしながら、減速時のトルク特性が第２図に示した如
く、減速開始時すなわちＡ点の近傍でのトルク、は小さ
くて、制御系全体でのゲインが小さくなる。したがって
、制御系の減衰性は良好であるものの連応性が悪くなる
ために、結局、速度指令信号■２に対する追従性が悪く
なっていた。

一方、低胡すなわちＢ点の近傍ではトルクＴが過大にな
り制御系全体のゲインが犬きくなシすぎる。したがって
、制御系の連応性は良好である反面、減衰性が悪くなる
。

このため、乗シ心地が恕くなるとともに、かご（４）の
揺れやロープ（２）の振動等によって引き起こされる外
乱が、速度検出１６号Ｖ、に重畳され、さらにこれが補
償器（１３ａ）にフィードバックされることから振動が
発生し易くなる。

このことは、交流エレベータに限らす、一般にアナログ
回路で４蒋成される速度制御回路を具えるエレベータで
も４．、　＜　ｌ１ｉＪ様であった。

しかして、従来のエレベータの速度制御装置へにあって
は、電動機の非線形性や飽和特性を十分に補償すること
ができず、かごの減速開始からその着床まで全てに亘っ
て乗シ心地より、シかも、良好な着床精度を確保するこ
とができないという欠点があった。

本発明は上記の欠点を除去するためになされたもので、
良好な乗シ心地および筒精度の着床制御を実現し得る、
エレベータの速度制御装置の提供を目的とする。

以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について説
明する。

第３図は本発明に係るエレベータの速度制御装置の主要
部の構成を示すブロック図で、第１図に示した従来装譬
のうち、速度制御回路（１Ｂ）に代えて第３図の速度制
御回路（１３Ａ）を用いるものである。

ここで、速度制御回路（１３Ａ）は速度指令信号ＶＰお
よび速度検出信号ＶＴの偏差を演算する加算器（１３０
）と、第１図に示した補償器（１３ａ）と略同−の入出
力特性を有するアナログ補償器（１３１）と、速度検出
信号ＶＴ′ｆ！：ディジタル信号に変換するＡ−り変換
器（１３５）と、とのＡ−Ｄ変換器（１３５）の出力信
号および終点検出器（７Ａ）、　（７Ｂ）、　（８Ａ）
、　（８Ｂ）の終点検出信号Ｌｓを取シ込み、アナログ
補償器（１３１）のみでは不十分なゲイン補償量を演算
するとともに、終端階減速指令信号を作るマイクロプロ
セッサを用いたディジタル処理装置（１３２）と、アナ
ログ補償器（１３１）と縦列接続され、ディジタル処理
装＠　（１３２）のゲイン補償量に対応してゲイン切換
が可能なアナログ型のゲイン補償器（１３３）と、ディ
ジタル処理装９ｉ（１３２）によって作シ出されたＩ／
Ａ：端階減速指令信号をアナログ信号に変換するＤ−Ａ
変換器（１３６）とを具えている。

第４図は上記ゲイン補償器（１３３）の詳細な構成を示
す回路図で、演算増幅器ＯＰの反転入力端子（−）には
アナログ回路！１ｊ（１３１）の出力信号Ｄｓを入力す
る抵抗１（□が、非反転入力端子（＋）には一端が接地
された抵抗Ｒ２の他端がそれぞれ接続されておシ、また
、反転入力端子と出力端子との間には位相補償用のコン
デンサＣと、複数の接点を有し、ディジタル処理装＆　
（１３２）の信号Ｄ８によって所望の接点を閉成し得る
選択スイッチｓｗの各接点を介してゲイン補償用の抵抗
Ｒｆ□””Ｒｆｎとが接続されている。

上記の如く構成された本発明に係るエレベータの速に制
御装置、の作用を以下に説明する。

先ず、速度制御回路（１３Ａ）の加算器（１３０）は速
器（１３１）は第１図で示した補償器（１３ａ）と同様
に、ゲイン補償および位相補償を行った電圧信号Ｖ。

をゲイン補償器（１３３）に加える。

一方、速度検出信号■７がＡ−Ｄ変換器（１３５）によ
ってディジタル処理装＆　（１３２）に加えられると、
このディジタル処理装置（１３２）は、第２図に示した
トルク特性を補償するため、減速開始直後、すなわち、
Ａ点付近では制御系の連応性を増すに必要な、より高め
られるべきゲイン補償量を演算してこれに対応するゲイ
ンが得られるようにゲイン補償器（１３３）の選択スイ
ッチＳＷを切換える。

さらにまた、これに続いてかごの速度が次第に低下する
毎に、すなわち、Ｂ点方向に移るに従って１−制御系の
減衰性を増す必要な、よ＃）／ＪＳきくしなければなら
ないゲイン補償量を演算し、これに対応するゲインに抑
さえられるようにゲイン補償器（１３３）の選択スイッ
チＳＷを切換える０したがって、アナログ補償器（１３
１）は減速制御時の電動機のトルク特性の腺形部分の補
償を、ゲイン補償器（１３３）はこのトルク特性の非線
形部分の補償をそれぞれ行うことになる。

このことから明らかなように、エレベータの乗り心地の
改善および着床誤差の低減が図られる。

上述したゲン補償量の演ｑ−を行ったとしても、処理能
力の点でまだ十分な余裕があるので、ここでは、終点検
出器（７Ａ）、　（７Ｂ）、　（８Ａ）、　（８Ｂ）の
終点検出信号Ｌ８を取シ込んで、第１図に示した終端階
減速指令発生回路（１３ｂ）と同様な終端階減速指令信
号を作シ、これを１）−Ａ変換器（１３６）によってア
ナログ信号に変換して比較器θ５）に加えている。よっ
て、第１図に示した終端階減速指令発生回路（１３ｂ）
が不要になる。

なお、この速度制御回路（１３Ａ）は８ビツトのマイク
ロプロセッサを用いているので、本来ならばこの速度制
御回路全体のディジタル化も可能である。しかしながら
、速度制御回路（１３Ａ）の全体をディジタル化した場
合には、当然のことながら演ｘＭが多大となって処理時
間が長くなる。このことは入力を取シ込んでから出力す
るまでのムダ時間が長くなって制御性能を劣下させるこ
とに力る。

これを解消するには高価なマイクロプロセッサを用いな
ければならない。

そこで、本発明はトルク特性の補償において迅速な応答
が必要な線形分の補償にアナログ回路を用い、遅い応答
でも十分な非線形分の補償にディジタル処理回路を用い
る構成としている。

次に、第５図は本発明に係るエレベータの速度制御装置
の他の実施例主要部の構成を示すブロック図で、第４図
と同一の符号を付したものはそれぞれ同一の要素を示し
ている。そして、ここではＡ−Ｄ変換器（１３７）を付
加してアナログ補償器（１３１）の電圧信号■　をディ
ジタル信号に変換してディジタル処理装［（１３２）に
取り込んでいる。

これは、速度制御信号ｖＴを取り込むだけでは、実質的
に不可能であった、サイリヌタ装置（１１Ｊの入力電圧
■。と電動機−のモータトルクとの間の非線形補償をも
併せて行うようにしたもので、これにより制御性會１々
、より一層向上させることができる０ なお、上記実施例では、父流エレベータに適用する速度
制御装置について説明したが、直流エレベータにも全く
同様にして本発明を適用することができる。

以上の説明によって明らかな如く、本発明のエレベータ
の速度制御装置によれば、減速制御時のトルク特性の線
形分の補償にアナログ型補償器を用いるとともに、この
アナログ型補償器では不十分な非線形部分の補償には、
別に補償量を演算するディジタル処理装置を設けて、こ
のディジタル処理装置によってゲイン特性または位相特
性を切替え得るもう一つのゲイン補償器を用いているの
で、アナログ型の補償器のみでは実現できなかった良好
な速度制御が可能になシ、これによって良好な乗シ心地
に保つ制御と筒精度な着床位置制御とが可能になる。、 ４　′図面の簡単５表（昨 第１図はエレベータの概略構成と併せて従来の速度制御
装置の構成を示すブロック図、第２図は仁のエレベータ
を駆動する電動機のすペシと直流制動トルクとの関係を
示した０図、第３図は本発明に係るエレベータの速度制
御装置の一実施例の主要部の構成を示すブロック図、第
４図は同実施例を構成する主教な要素の詳細な構成を示
す回路図、第５図は他の実施例の主要部の構成を示すプ
ｉツク図である。

（４）拳・エレベータかと　（５）・・最上階（６）拳
拳最下階 （７Ａ）、　（７Ｂ）、　（８Ａ）、　（８Ｂ）・・終
点検出器αｑ・・三相誘導電動機　（１１）φ優すイリ
スタ装置（１２Ｊ・・回転計発電機 （狐（１３Ａ）、　（１３Ｂ）・・速度制御回路０４）
・・正規速度指令信号発生装置 に）・・比較器　（１６）・・三相交流電源（１３０）
・・加算器 （１３１）・・アナログ補償器 （１３２）・・ディジタル処理装置 （１３３）・・ゲイン補覚麟 （１３５）、　（１３７）・・Ａ−Ｄ変換器（１３６）
拳・Ｄ−Ａ変換器 （ＯＰ）・・演算増幅器 （Ｒ，）、　（ｉｊ２）、　（Ｒ，、）−（Ｒ，、ｎ）
・・抵抗（Ｃ）・・コンデンサ　（ｓ’ｗ）・・選択ス
イッチ代理人　大　岩　増　雄 第　１　図 第　２　図 １１３　図 １１４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エレベータのかごを駆動する電動機の回転速度を制御す
   る電動機制御回路と、前記かどの正規速度指令信号を発
   生する正規速度指令信号発生装置と、前記かどの速度を
   検出する速度検出器と、この速度検出器の速度信号と前
   記正規速度指令信号との偏差をめる加算器と、この加算
   器の出力に基いて前記電動機のトルク特性の線形分のゲ
   イン特性および位相特性を補償する第１のアナログ型補
   償器と、前記速度検出信号をディジタル信号に変換する
   Ａ−Ｄ変換器と、このＡ−Ｄ変換器の出力を入力して前
   記電動機のトルク特性の非ｒメ形分の補償量と演算する
   ディジタル壓信号処理回路と、前記第１のアナログ型補
   償器に直列接続され、前記ディジタル型偏号処理回路の
   指令によって少なくともゲイン特性を変化させ得る第２
   のアナログ型補償器とを具備し、前記速度信号および正
   規速度指令信号の偏差分を前記第１および第２のアナロ
   グ型補償器によって補償して前記電動機制御回路に加え
   ることを特徴とするエレベータの速度制御装置。