JPS6231676A

JPS6231676A - エレベ−タ−の速度制御装置

Info

Publication number: JPS6231676A
Application number: JP60171061A
Authority: JP
Inventors: 秀明高橋; 昇荒堀; 吉男坂井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-08-05
Filing date: 1985-08-05
Publication date: 1987-02-10

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】〔発明の利用分野〕本発明は、エレベータ−の速度制御に関し、特に広範囲
の速度領域に亘って速度帰還制御するに好適なエレベー
タ−の速度制御装置の改良に関するものである。

〔発明の背景〕

近年、エレベータ−速度制御装置のマイクロコンピュー
タ化によシ、エレベータ−のかご速度又は巻上機電動機
の回転速度をディジタル的に検出するものが実用化され
ている。これは、電動機の回転数及び回転方向に応じた
回転量パルスを発生させ、これを所定時間ごとに計数す
ることにより、かごの実際の速度を検出するものである
。

一方、ビルの高層化に伴なって、使用されるエレベータ
−も高速化の傾向にある。この場合、高速エレベータ−
の巻上用電動機としては無歯車式のものが使用されてい
る。

さらに、最近では、半導体技術の急速な発達に伴なって
、インバータ等の大容量化が可能となったことから、高
速エレベータ−の巻上用電動機に誘導電動機を用い、半
導体電力変換器によシ制御することが試みられている。

ここで、ｆｓ誘導電動機トルク制御には、種々の方式が
考えられているが、その−例を上げると、例えば特開昭
５２−１４９３１４号公報に示されているすべ）周波数
形のベクトル制御がある。

このすべり周波数形のトルク制御は、２次インダクタン
スをＬ２１１次及び２次の相互インダクタンスをＭ、２
次抵抗をＲ２，２次励磁電流を、ｉｍ、１次電流を１１
、トルク電流をｌＴ％出力トルクをＴ、１充電流角周波
数をωｌ、回転子回転角速度をω２、すベシ角周彼数を
ωＳとした時に１次式によって誘導′ｔＩＬｔＪｈ機を
制御するものである。

１ｌ＝ｒｔロ百７ＥＸＰＣｊｆωｌ　ｄｔ〕　　　・・
・（１）ω！＝ω２＋ωＢ　　　　　　　　　・・・（
２）上記（２）式より明らかなように％１次電流の角周
波数ω１は、回転子の回転角速度ω、とすベシ角周波数
ω８の和になる。この回転子回転角速度ω２は、パルス
発生器等を用いて実測された計測値が使用される。しか
しながら、上記誘導電動機を巻上用電動機として用いた
すベシ周波数形のベクトル制御においては、回転子回転
角速度の計測に誤差が含まれると１等価的にすベシ角周
波数の計算に誤差が含まれたものと同じになる。このこ
とは、上記（４）式の出力トルク変動につながシ、この
結果、トルク制御が不安定とな夛過渡６答が悪化して、
ベクトル制御不来の目的でるる速やかな応答が望めなく
なってしまう。

したがって、このベクトル制御を採用したエレベータ−
では特に、上記回転子回転角速度ω、の検出精度が重要
となる。

ところでエレベータ−は、低速度から高速度まで広範囲
の速度制御領域を有し１％に無歯式誘導電動機を巻上用
電動機とするエレベータ−では、非常に高速度まで制御
する反面、零速度に近い非常に低速度まで精度良く制御
する必要がある。

したがって、このだめのパルス発生器も、高速間から低
速度領域まで精度の高い検出精度が要求され、特に極低
速度領域であっても、制御応答上必要な所定間内に十分
なパルス数分発生し得るものが必要となシ、その検出精
度が着床付近の乗心地及び着床精度を左右することにな
る。

しかし、これらを十分満足するパルス発生器となると、
汎用のものでは困難であ）、機械的にも加工精度の高い
特殊なものを開発する必要があることから、高価なもの
となる。

一方、速度検出器として、古くから速度発電機が知られ
ているが、広速度範囲に亘って実速度に比例した直線性
の高いものが必要となシ、特にこ゛の場合、そのアナロ
グ出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器も複雑高
価となる欠点がある。

すなわち、高精度高応答のデジタル信号を得るには、全
速度範囲に亘って連続した値に近い高速度のＡ／Ｄ変換
が必要となシ、非常にビット数の多いものを使用するこ
とになるわけである。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、低速度領域から高速度領域まで、広範
囲に亘って制御精能の優れたエレベータ−の制御装置を
提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、エレベータ−駆動用電動機の回転に比
例したパルスを発生するノくルス発生器及び当該回転に
比例したアナログ１百号を出力する速度発電機を併用し
、高速度領域では上記Ａルス発−星器の速度検出信号を
用いて速度帰還制御し、低ｉ度領域では上記速度発電機
の速度検出信号を用いて速度帰還制御することにより、
高速度領域ではパルス発生器によシ檀度良く、高精度化
の困難な低速度領域では速度発′ｒＩｔ機出力をＡ／Ｄ
変換して零速度付近まで高精度に制御できるようにした
ところにある。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明するっ第１図及び第２図は、この発明のエレベータ−速度制御
装置の一実施例を示すもので、１はエレベータ−の走行
速度を指令する走行速度信号を発生ずる速度指令装置、
２は、速度検出値１４の信号と、速度指令装置ｌの出力
との偏差からトルク指令信号を発生する速度制御増巾器
である。３は、この速度制御増巾器の出力であるトルク
指令信号をもとに、誘導電動機６の１次電流絶対値ｍを
算出する成流絶対値演算回路、４周波数演算回路、５は一次軍流絶対直ｒツーとすベシ角
周波数ω８、速度検出値ω、（１４）よシ、三相の父流
′成流を出力する電流制御増巾器である。

また、９はエレベータ−乗シかと、ｌＯはカウンターウ
ェイト、７は誘導電動機６に直結した綱車、８はそらせ
車である。１１は誘導電動機６によって駆動され、パル
ス発生器を構成するロータリーエンコーダ、１２は綱車
７の駆動に対応して１・回転する速度発電機である。さらに、１３は、ロータリ
ーエンコーダ１１の出力信号と速度発電機の出力信号を
もとに、エレベーＺａ度をディジタ＾ル量に変換した速度検出［１４を出力する速度検出回路
である。

この速度検出回路１３は、第２図に示す様に構成される
。

すなわち、速度発電機１２のアナログ出力をディジタル
に変換するＡ／Ｄ変換器２１、ロータリーエンコーダ１
１の出力パルスをカウントするカウンター２２、ロータ
リーエンコーダ１１の回転方向を検出する回転方向検出
回路２３、カウンター２２の値を読み出すラッチ回路２
４、ラッチ回路２４の出力を記憶する記憶器２５、ラッ
チ回路２４の出力と既に記憶器２５に記憶された値との
差及び回転方向検出回路２３の出力によって、速度を演
算する速度演算器２６、Ａ／Ｄ変換器２１の出力である
速度発電機１２の速度検出値と、速度演算器２６の出力
であるロータリーエンコーダ１１の速度検出値の選択を
行なう選択回路２７、およびこの選択回路２７に対して
いずれの速度検出値を帰還するか指令する切換指令回路
２８から構成されている。

ここで、速度演算器２６の出力は、ラッチ回路２４に７
定周期Ｔでラッチされるパルス数をＰ　（ｎ）とし、記
憶器２５に記憶されているパルス数を１）（ｎ−１）、
回転方向検出回路２３の出力を正転時十１．逆転時−１
とし、速度演算器２６の演算ゲインをＫとすると、で求められる。

しかし、誘導電動機６が極めて低速で回転した場合には
、一定周期Ｔの単位時間内でのパルス数Ｐ　（ｎ）　−
Ｐ　（ｎ−１）　　が０となる可能性がめυ、正確な速
度検出が困難となる。一方、速度発１！機１２はアナロ
グ出力であるため低速回転でも、電圧出力が発生するし
、また、綱車７から駆動されるため回転数を増幅するこ
とも可能である。よって、低速領域では、速度発電機１
２の出力電圧をディジタル量に変換した速度検出値ｖ２
を用いると、低速度まで速度検出が可能となる。

そこで本笑施例では、切換指令回路２８によシ速度演算
回路で求めた速度検出値が、予め設定した速度以上にな
ったことを演出して選択回路２７に切換指令を発生し、
選択回路では、Ａ／Ｄ変換器２１の出力から速度演算回
路２６の出力に切換えて、速度帰還を行なうようにして
いる。

実施例では、ロータリーエンコーダの単位時間当シのパ
ルス数により速度検出を行なっているが。

パルス幅による速度検出を行なった場合と同様である。

矢に他の実施例として、第３図を用いズ説明する。

図において、第２図と同一部には同一符号を付して説明
を省略するが、３３はＡ／Ｄ変換器２１の出力を増幅す
る乗算器、３１は速度演算器２６と乗算器３３の出力の
比較を行なう比較器、３２は比較器３１の出力によシ乗
算器３３の乗算値を加減するゲイン調整器、３４は速度
演算器２６の出力１ａ号を用いてゲイン調整指令を発生
するゲイン調整指令回路である。

本回路によれば、速度演算器２６の出力が所定値に達し
たとき、Ａ／Ｄ変換器２１の出力を乗算器３３で増幅し
た値が、速度演算器２６の出力と一致するように調整可
能となる。この調整は、速度演算器２６の出力が所定値
となったとき、ゲイン調整指令回路３４が出力し、その
時の雨検出値の偏差を比較器３１で取シ出し、この偏差
が零となるようにゲイン調整指令回路３３で乗算器３３
のゲインを調整することによシ達成される。

このように、本実施例は、両速度検出値のレベルを自動
的に常に一致させることができるので、切換え時に振動
等を生じることが無い。

加えて、本実施例は特に次の点で優れている。

すなわち、速度発電機１２の出力電圧は、個々の発電機
によってバラツキがあシ、その都度調整が必要となる。

また、この速反発電機を摩擦駆動あるいはベルト駆動と
した場合、ローラあるいはブ１７等の経年による摩耗に
よって・、検出誤差を生じることになる。しかしながら
本実施例では、このような欠点のないロータリーエンコ
ーダｌｌ側の速度検出値でもって自動調整しているので
、上記発電機毎の調整および経年による検出誤差も解消
することができる。

また、速度発電機１２による速度検出値とロータリーエ
ンコーダ１１による速度検出値の選択回路２７は、第４
図のエレベータ−速度曲線に示すように、エレベータ速
度Ｖか所定値Ｃｖを超えた時に、Ａ／Ｄ変換器２１の出
力信号を基に切替指令回路２８が切替信号を発生し、ロ
ータリーエンコーダｌｌ側の速度検出値を選択して出力
するものである。なお、この切替指令回路２８は、第２
図実施例のようにロータリーエンコーダｌｌ側の速度検
出値を基に、所定１ｌｉＩＣｖを越えたことと判断し、
切替指令を発生するようにすることもできる。

なお、以上述べた実施例では、切換指令回路２８にて切
換指令を発生する例を挙げて説明したが、選択回路２７
自体を、予め設定した速度で選択的に帰還信号を切換え
るようにすることも出来る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、低速度から高速
度まで高精度の速度帰還制御が可能となシ、したがって
、エレベータ−の主要な性能である乗心地さらには着床
精度等に顕著な効果を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるエレベータ−速度制御回路の一実
施例、第２図は本発明による速度検出回路の一実施例、
第３図は速度検出回路の他の実施例、第４図はエレベー
タ−の速度曲線図である。ｌ・・・速度指令装置、２・・・速度制御増幅器、３・
・・電流絶対値演算回路、４・・・すベシ角周波数演算
回路、５・・・電流制御増幅器、６・・・誘導電動機、
９・・・乗か（：”、１１・・・ロータリーエンコーダ
、１２・・・速度発電機、１３・・・速度検出器、２１
・・・Ａ／Ｄ変換器、２２・・・カウンタ、２３・・・
回転方向検出回路、２４・・・ラッチ回路、２５・・・
記憶器、２６・・・速度演算器、２７・・・選択回路、
２８・・・切換指令回路、３１・・・比較器、３２・・
・ゲイン調整器、３３・・・乗算器、３４・・・ゲイン
調整指令回路。

Claims

【特許請求の範囲】１、エレベーター駆動用電動機と、速度指令手段と、上
記電動機の速度帰還信号と上記速度指令との偏差に応じ
て上記電動機を制御する装置とを備えたものにおいて、
上記電動機の回転に比例したパルス信号を発生するパル
ス発生器と、上記電動機の回転に比例した速度電圧を発
生する速度発電機と、上記電動機の高速度領域で上記パ
ルス信号から求まる速度信号を上記速度帰還信号とし、
上記電動機の低速度領域で上記速度電圧から求まる速度
信号を上記速度帰還信号とする選択手段とを備えたこと
を特徴とするエレベーターの速度制御装置。２、特許請求の範囲第１項において、前記選択手段は、
前記パルス信号から求まる速度信号又は前記速度電圧か
ら求まる速度信号と設定速度を比較し、当該速度信号が
設定速度以上のとき上記パルス信号から求まる速度信号
を、当該設定速度以下のとき上記速度電圧から求まる速
度信号を夫々前記帰還信号とするように構成したエレベ
ーターの速度制御装置。３、エレベーター駆動用電動機と、速度指令手段と、上
記電動機の速度帰還信号と上記速度指令との偏差に応じ
て上記電動機を制御する装置とを備えたものにおいて、
上記電動機の回転に比例したパルス信号を発生するパル
ス発生器と、上記電動機の回転に比例した速度電圧を発
生する速度発電機と、上記電動機の高速度領域で上記パ
ルス信号から求まる速度信号を上記速度帰還信号とし、
上記電動機の低速度領域で上記速度電圧から求まる速度
信号を上記速度帰還信号とする選択手段と、上記両速度
信号を比較し、当該両速度の差が小さくなる方向に上記
速度電圧から求まる速度信号を調整する手段とを備えた
ことを特徴とするエレベーターの速度制御装置。