(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相交流モータの駆動により乗りかごを昇降動作させるエレベータの制御装置において、
前記乗りかごの走行開始前に、前記三相交流モータの各相に対して欠相確認用の電流を流すための電圧を供給する電圧供給手段と、
前記電圧供給手段による電圧供給動作に伴い、前記三相交流モータの各相の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段によって検出された各相の電圧値に基づいて、前記三相交流モータの欠相異常を検出する欠相異常検出手段と、
前記欠相異常検出手段によって欠相異常が検出された場合に、前記乗りかごの走行開始動作を直ちに禁止する走行制御手段と
を具備し、
前記欠相異常検出手段は、
前記電圧供給手段による電圧供給動作を開始してから一定時間が経過した後に、前記電圧検出手段によって検出された各相の電圧値をチェックし、
前記三相交流モータは、永久磁石を備えた同期電動機であり、
ローパスフィルタをさらに備え、
前記三相交流モータの各相に流す欠相確認の電流の位相を前記ローパスフィルタに通して遅らせることで、前記永久磁石に発生するトルクを抑える
ことを特徴とするエレベータの制御装置。
【請求項２】
三相交流モータの駆動により乗りかごを昇降動作させるエレベータの制御装置において、
前記乗りかごの走行開始前に、前記三相交流モータの各相に対して欠相確認用の電流を流すための電圧を供給する電圧供給手段と、
前記電圧供給手段による電圧供給動作に伴い、前記三相交流モータの各相の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段によって検出された各相の電圧値に基づいて、前記三相交流モータの欠相異常を検出する欠相異常検出手段と、
前記欠相異常検出手段によって欠相異常が検出された場合に、前記乗りかごの走行開始動作を直ちに禁止する走行制御手段と
を具備し、
前記電圧供給手段による電圧の供給にしたがって前記三相交流モータの各相に流れる欠相確認用の電流は、前記三相交流モータの回転速度を目標速度に追従させるためのトルク電流の直交軸電流であり、
前記三相交流モータは、永久磁石を備えた同期電動機であり、
ローパスフィルタをさらに備え、
前記三相交流モータの各相に流す欠相確認の電流の位相を前記ローパスフィルタに通して遅らせることで、前記永久磁石に発生するトルクを抑える
ことを特徴とするエレベータの制御装置。
【請求項３】
前記欠相異常検出手段は、
前記電圧検出手段によって検出された各相の電圧値をチェックし、少なくとも１つの相の電圧値が予め設定された基準値を超える場合に前記三相交流モータが欠相しているものと判定する
ことを特徴とする請求項１または２記載のエレベータの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三相交流モータを備えたエレベータの制御装置に係り、特に三相交流モータの欠相異常を検出するエレベータの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、エレベータでは、三相交流モータを乗りかごの駆動手段として備えている。この三相交流モータは、三相の巻線を有し、これらを順に励磁していくことで回転する。ところが、振動等の何らかの原因で三相のうちの一相でも欠相すると、所定の速度で回転制御できなくなる。このため、乗りかごが異常な速度で走行してしまい、危険な状態になる。
【０００３】
図８は、従来のエレベータの制御装置の構成例を示す図である。なお、図中のＤＥ１１〜１３は減算器、ＡＤ１１は加算器を示している。また、図中の「ＳＰＣ」は速度制御指令、「ＷＴＣ」は荷重吊り合いトルク電流指令である。これらの指令は、主制御装置に相当する図示しない走行制御部から出力される。
【０００４】
本装置では、電動機として三相交流モータ３１を備え、モータ駆動手段として、インバータ３４を含む各制御機器が設けられている。三相交流モータ３１は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相でなる三相の巻線を有し、これらを順に励磁することで回転する。なお、図８の例では、Ｕ相が欠相した状態が示されている。
【０００５】
この三相交流モータ３１の回転軸にシーブ３１ａが回転自在に取り付けられ、そのシーブ３１ａと三相交流モータ３１をつなぐ回転シャフトを制動するように電磁ブレーキ３１ｂが配設されている。このシーブ３１ａにはロープ３１ｃが巻き掛けられており、そのロープ３１ｃの一端には乗りかご３２、他端には吊り合い重り（カウンタウエイト）３３が連結されている。
【０００６】
三相交流モータ３１が駆動されると、シーブ３１ａが回転し、それに伴いロープ３１ｃを介して乗りかご３２と吊り合い重り３３がつるべ式に昇降動作する。なお、このとき、電磁ブレーキ３１ｂはシーブ３１ａから離間した状態にある。
【０００７】
また、三相交流モータ３１の回転軸には回転位相検出器３５が取り付けられている。この回転位相検出器３５は、三相交流モータ３１の回転子の位相（以下、回転位相θ0と称す）を検出する。この回転位相検出器３５によって検出された回転位相θ0は、微分器３６にて微分され、現在速度を示す速度信号Ｖとして速度制御系にフィードバックされる。
【０００８】
速度制御器３８は、微分器３６から出力される速度信号Ｖと速度指令演算器３７から出力される目標速度である速度指令「Ｖ＊」との減算器ＤＥ１１による差分信号に基づいて、三相交流モータ３１の回転速度を目標速度に追従させるためのトルク電流を算出し、これをトルク電流指令「Ｉｑ＊」として電流制御器３９に出力する。電流制御器３９は、速度制御器３８で算出されたトルク電流に対応した電圧を三相交流モータ３１に供給するための電圧指令「Ｖｑ＊」を出力する。
【０００９】
一方、三相交流モータ３１を構成するＵ相，Ｖ相，Ｗ相のうちの任意の二相（ここではＵ相とＷ相）に電流検出器４０ａ，４０ｂが設けられる。電流検出器４０ａはＵ相側に設けられ、電流検出器４０ｂはＷ相側に設けられる。インバータ３４の電圧供給によって三相交流モータ３１が駆動されると、Ｕ相に流れる電流「Ｉｕ」が電流検出器４０ａにて検出され、Ｗ相に流れる電流「Ｉｗ」が電流検出器４０ｂにて検出される。
【００１０】
なお、三相交流モータ３１では、三相の電流値を合計するとゼロになる特性を有する。したがって、Ｖ相の電流「Ｉｖ」については、下記の式（１０）に従って算出することができる。  
Ｉｖ＝−Ｉｕ−Ｉｗ            …式（１０）
３軸／２軸変換器４１は、電流検出器４０ａ，４０ｂにてそれぞれ検出された電流「Ｉｕ」、「Ｉｗ」と、三相交流モータ３１の各相に流れる電流の位相（以下、電流位相θと称す）とに基づいて、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相に対する３軸電流をトルク電流「Ｉｑ」とその直交軸電流である磁束電流「Ｉｄ」とでなる２軸電流に変換する。
【００１１】
この変換された２軸電流のうち、「Ｉｄ」はｄ軸電流の指令値Ｉｄ＊（＝０）に追従するように、「Ｉｑ」は速度制御器３８からの前述したトルク電流指令「Ｉｑ＊」に追従するように、電流制御器３９により２軸電圧指令「Ｖｄ＊」、「Ｖｑ＊」がそれぞれ演算される。
【００１２】
本実施形態では、速度制御器３８からの出力であるトルク電流と１次遅れローパスフィルタ４５からのトルク電流指令「Ｉｂｌ＊」とが加算器ＡＤ１１に入力され、この加算器ＡＤ１１による演算結果がトルク電流指令「Ｉｑ＊」として減算器ＤＥ１３に出力される。
【００１３】
そして、加算器ＡＤ１１からのトルク電流指令「Ｉｑ＊」に対する、３軸／２軸変換器４１からのトルク電流「Ｉｑ」の差分が減算器ＤＥ１３により演算され、この演算結果が電流制御器３９に出力される。
【００１４】
また、ｄ軸電流の前述した指令値「Ｉｄ＊」に対する、３軸／２軸変換器４１からのトルク電流「Ｉｄ」の差分が減算器ＤＥ１２により演算され、この演算結果が電流制御器３９に出力される。
【００１５】
また、２軸／３軸変換器４２は、電流制御器３９からの前述した２軸電圧指令「Ｖｄ＊」，「Ｖｑ＊」を３軸電圧指令「Ｖｕ＊」，「Ｖｖ＊」，「Ｖｗ＊」に変換してインバータ３４に出力する。  
インバータ３４は、例えばＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）などの方式を用いて三相交流モータ３１に対して所要の電圧を供給する。
【００１６】
また、乗りかご３２の下部には、かご内の積載荷重を検出するための荷重検出器４３が設置されている。この荷重検出器４３にて検出された荷重信号Ｗｔは、重量比較器４４に与えられる。重量比較器４４では、この荷重信号Ｗｔに基づいて乗りかご３２と吊り合い重り３３との重量差を算出する。荷重吊り合いトルク電流指令「ＷＴＣ」がオンすると、前述した重量差に応じたアンバランストルクが１次遅れローパスフィルタ４５を通して吊り合いトルク電流指令「Ｉｂｌ＊」として加算器ＡＤ１１に出力される。
【００１７】
本装置には、三相交流モータ３１の欠相異常を検出するための構成要素として速度異常検出器４６が備えられている。  
三相交流モータ３１に欠相があると、３軸電圧Ｖｕ，Ｖｖ,Ｖｗはインバータ３４からは速度制御器３８によるトルク電流指令「Ｉｑ＊」の通りに出力されず、三相交流モータ３１は速度指令演算器３７の速度指令Ｖ＊の値と回転速度を示す速度信号Ｖの値との差が一定値を超え、速度制御によって三相交流モータ１の回転速度Ｖが速度指令「Ｖ＊」に追従していないと速度異常検出器４６が判断した場合には、速度制御器３８によるトルク電流指令「Ｉｑ＊」によりエラー信号「ＳＰ＿ＥＲＲ」が出力され、乗りかご３２の走行の緊急停止がなされる。  
このように、従来は、乗りかごの走行中に規定値以上の異常な速度を検出した場合に、三相交流モータが欠相しているものと判定して、乗りかごを緊急停止させている。
【００１８】
なお、乗りかごの走行開始前に異常検出を行なうものとして、例えば特許文献１が知られている。この特許文献１では、電力供給系に設けられたコンバータの出力電圧を監視し、その出力電圧が所定レベル以上の場合に三相交流電源が欠相しているものと判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特許第２５０１１０９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
前述したような、乗りかごの走行中に三相交流モータの欠相異常を検出する方法では、異常を検出したときに急停止によって乗りかご内の乗客が転倒する可能性があり、危険を伴う。また、前述した特許文献１のように、乗りかごの走行開始前に異常を検知するものがあるが、これは三相交流電源の欠相異常を検出するものであって、三相交流モータを対象としたものではない。
【００２１】
本発明は上記のような点に鑑みなされたもので、走行開始前に三相交流モータの欠相異常を確実に検出して、安全かつ信頼性の高い運転制御を行なうことのできるエレベータの制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明に係るエレベータの制御装置は、三相交流モータの駆動により乗りかごを昇降動作させるエレベータの制御装置において、前記乗りかごの走行開始前に、前記三相交流モータの各相に対して欠相確認用の電流を流すための電圧を供給する電圧供給手段と、前記電圧供給手段による電圧供給動作に伴い、前記三相交流モータの各相の電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段によって検出された各相の電圧値に基づいて、前記三相交流モータの欠相異常を検出する欠相異常検出手段と、前記欠相異常検出手段によって欠相異常が検出された場合に、前記乗りかごの走行開始動作を直ちに禁止する走行制御手段とを具備し、前記欠相異常検出手段は、前記電圧供給手段による電圧供給動作を開始してから一定時間が経過した後に、前記電圧検出手段によって検出された各相の電圧値をチェックし、前記三相交流モータは、永久磁石を備えた同期電動機であり、ローパスフィルタをさらに備え、前記三相交流モータの各相に流す欠相確認の電流の位相を前記ローパスフィルタに通して遅らせることで、前記永久磁石に発生するトルクを抑えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、乗りかごの走行開始前に三相交流モータの欠相異常を確実に検出して、安全かつ信頼性の高い運転制御を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態におけるエレベータの制御装置の構成を示す図。
【図２】本発明の実施形態におけるエレベータ走行時の処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図３】本発明の実施形態におけるエレベータの欠相確認処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図４】本発明の実施形態におけるエレベータの三相交流モータが欠相していない場合の乗りかご走行時の各信号のタイミングチャート。
【図５】本発明の実施形態におけるエレベータの三相交流モータが欠相していない場合の欠相確認時の各信号のタイミングチャート。
【図６】本発明の実施形態におけるエレベータの三相交流モータが欠相している場合の乗りかご走行時の各信号のタイミングチャート。
【図７】本発明の実施形態におけるエレベータの三相交流モータが欠相している場合の欠相確認時の各信号のタイミングチャート。
【図８】従来のエレベータの制御装置の構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。  
図１は、本発明の実施形態におけるエレベータの制御装置の構成例を示す図である。なお、図中のＤＥ１〜３は減算器、ＡＤ１〜２は加算器を示している。また、「ＳＰＣ」は速度制御指令、「ＷＴＣ」は荷重吊り合いトルク電流指令、「ＣＨＫ」は電流チェック指令である。これらは、主制御装置に相当する走行制御部３０から出力される。
【００２６】
本装置では、電動機として三相交流モータ１を備え、そのモータ駆動手段として、インバータ４を含む各制御機器が設けられている。三相交流モータ１は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の三相の巻線を有し、これらを順に励磁することで回転する。なお、図１の例では、Ｕ相が欠相した状態が示されている。ここでは、三相交流モータ１は、永久磁石を備えた同期電動機であるとする。
【００２７】
この三相交流モータ１の回転軸にシーブ１ａが回転自在に取り付けられ、そのシーブ１ａと三相交流モータ１をつなぐ回転シャフトを制動するように電磁ブレーキ１ｂが配設されている。このシーブ１ａにはロープ１ｃが巻き掛けられており、そのロープ１ｃの一端には乗りかご２、他端には吊り合い重り（カウンタウエイト）３が連結されている。
【００２８】
三相交流モータ１が駆動されると、シーブ１ａが回転し、それに伴いロープ１ｃを介して乗りかご２と吊り合い重り３がつるべ式に昇降動作する。なお、このとき、電磁ブレーキ１ｂはシーブ１ａから離間した状態にある。
【００２９】
また、三相交流モータ１の回転軸には回転位相検出器５が取り付けられている。この回転位相検出器５は、三相交流モータ１の回転位相θ0を検出する。この回転位相検出器５によって検出された回転位相θ0は、微分器６にて微分され、現在速度を示す速度信号Ｖとして速度制御系にフィードバックされる。
【００３０】
速度制御器８は、微分器６から出力される速度信号Ｖと速度指令演算器７から出力される目標速度である速度指令「Ｖ＊」との減算器ＤＥ１による差分信号に基づいて、三相交流モータ１の回転速度を目標速度に追従させるためのトルク電流を算出し、これをトルク電流指令「Ｉｑ＊」として電流制御器９に出力する。電流制御器９は、速度制御器８で算出されたトルク電流に対応した電圧を三相交流モータ１に供給するための電圧指令「Ｖｑ＊」を出力する。
【００３１】
一方、三相交流モータ１を構成するＵ相，Ｖ相，Ｗ相のうちの任意の二相（ここではＵ相とＷ相）に電流検出器１０ａ，１０ｂが設けられる。電流検出器１０ａはＵ相側に設けられ、電流検出器１０ｂはＷ相側に設けられる。インバータ４の電圧供給によって三相交流モータ１が駆動されると、Ｕ相に流れる電流「Ｉｕ」が電流検出器１０ａにて検出され、Ｗ相に流れる電流「Ｉｗ」が電流検出器１０ｂにて検出される。
【００３２】
なお、三相交流モータ１では、三相の電流値を合計するとゼロになる特性を有する。したがって、Ｖ相の電流「Ｉｖ」については、下記の式（１）に従って算出することができる。  
Ｉｖ＝−Ｉｕ−Ｉｗ            …式（１）
３軸／２軸変換器１１は、電流検出器１０ａ，１０ｂにてそれぞれ検出された電流「Ｉｕ」、「Ｉｗ」と、三相交流モータ１の各相の電流位相θに基づいて、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相に対する３軸電流をトルク電流「Ｉｑ」と、その直交軸電流「Ｉｄ」とでなる２軸電流に変換する。このときの変換式を下記の式（２）に示す。
【数１】
0005473491.tif 000002
【００３３】
この変換された２軸電流のうち、一方の電流「Ｉｄ」はｄ軸電流の指令値Ｉｄ＊（＝０）に追従するように、他方の電流「Ｉｑ」は速度制御器８からの前述したトルク電流指令「Ｉｑ＊」に追従するように、電流制御器９により２軸電圧指令「Ｖｄ＊」、「Ｖｑ＊」がそれぞれ演算される。
【００３４】
本実施形態では、速度制御器８からの出力であるトルク電流と１次遅れローパスフィルタ１５からのトルク電流指令「Ｉｂｌ＊」とが加算器ＡＤ１に入力され、この加算器ＡＤ１による演算結果がトルク電流指令「Ｉｑ＊」として減算器ＤＥ３に出力される。１次遅れローパスフィルタ１５の動作については後述する。
【００３５】
そして、加算器ＡＤ１からの前述したトルク電流指令「Ｉｑ＊」に対する、３軸／２軸変換器１１からのトルク電流「Ｉｑ」の差分が減算器ＤＥ３により演算され、この演算結果が電流制御器９に出力される。
【００３６】
また、ｄ軸電流の前述した指令値「Ｉｄ＊」に対する、３軸／２軸変換器１１からのトルク電流「Ｉｄ」の差分が減算器ＤＥ２により演算され、この演算結果が電流制御器９に出力される。
【００３７】
また、２軸／３軸変換器１２は、電流制御器９により演算された、前述した２軸電圧指令「Ｖｄ＊」，「Ｖｑ＊」を３軸電圧指令「Ｖｕ＊」，「Ｖｖ＊」，「Ｖｗ＊」に変換してインバータ４に出力する。つまり、２軸／３軸変換器１２は、乗りかご２の走行開始前に、三相交流モータ１の各相に対して欠相確認用の電流を流すための電圧を供給する電圧供給手段である。このときの変換式を下記の式（３）に示す。
【数２】
0005473491.tif 000003
【００３８】
インバータ４は、例えばＰＷＭなどの方式を用いて三相交流モータ１に対して所要の電圧を供給する。  
また、乗りかご２の下部には、かご内の積載荷重を検出するための荷重検出器１３が設置されている。この荷重検出器１３にて検出された荷重信号Ｗｔは重量比較器１４に与えられる。重量比較器１４は、この荷重信号Ｗｔに基づいて乗りかご２と吊り合い重り３との重量差を算出する。荷重吊り合いトルク電流指令「ＷＴＣ」がオンすると、前述した重量差に応じたアンバランストルクが１次遅れローパスフィルタ１５を通して吊り合いトルク電流指令「Ｉｂｌ＊」として加算器ＡＤ１に出力される。
【００３９】
さらに、本装置には、三相交流モータ１の欠相異常を検出するための構成要素として、ｄ軸電流指令切替器２１、１次遅れローパスフィルタ２２および欠相異常検出器２３が備えられている。
【００４０】
ｄ軸電流指令切替器２１は、チェック指令「ＣＨＫ」がオンした場合にｄ軸電流指令を一定電流値「Ｉｃｈｋ０」に切替える。１次遅れローパスフィルタ２２は、この一定電流値「Ｉｃｈｋ０」の位相を遅延させるために設けられる。
【００４１】
このような構成において、本装置では、エレベータの走行開始前、つまり、乗りかご２が各階で走行を開始する直前に、三相交流モータ１の全相に対してゼロ以外の一定電流を流すための電圧を供給する。そして、この電圧供給の開始から一定時間経過後に、三相交流モータ１の各相の電圧値が予め欠相判定用に設定された基準値を超えているか否かをチェックする。
【００４２】
電圧供給の開始から一定時間が経過するのを待つのは、三相交流モータ１の各相に流れる電流が安定した状態でチェックするためである。チェックの結果、各相のいずれか１つの電圧でも基準値を超えている場合には、三相交流モータ１が欠相しているものと判定して、乗りかご２の走行開始動作を直ちに禁止する。
【００４３】
本実施形態では、欠相確認において、三相交流モータ１のトルク発生に直接関わらない電流であるｄ軸電流を流すので、基本的に欠相確認時はトルクは発生しない。ただし、三相交流モータ１が前述したように同期電動機の場合、欠相確認時に流す電流の位相によって、永久磁石にトルクが発生することがある。
【００４４】
具体的には、Ｉｕ＝Ｉ，Ｉｖ＝−Ｉ／２，Ｉｗ＝−Ｉ／２の電流を流すと、電流位相θ＝０°のときに永久磁石に最大のトルクが発生する。このトルク発生により、乗りかご２が振動し、乗客に不快感を与えてしまう。
【００４５】
そこで、本装置では、欠相確認時に三相交流モータ１の各相に流す電流の位相を１次遅れローパスフィルタ２２によって遅らせることで、トルクの発生を抑えるようにしている。  
なお、三相交流モータ１は、誘導電動機であっても良い。
【００４６】
以下に、本装置の処理動作について詳しく説明する。  
図２は、本発明の実施形態におけるエレベータの乗りかご走行時の処理の流れを説明するためのフローチャートである。図３は、本発明の実施形態におけるエレベータの欠相確認処理の流れを説明するためのフローチャートである。なお、これらのフローチャートで示される処理は、基本的に主制御装置である走行制御部３０の下で実行される。
【００４７】
（ａ）三相交流モータ１が欠相していない場合
図４は、本発明の実施形態におけるエレベータの三相交流モータ１が欠相していない場合の乗りかご走行時の各信号のタイミングチャートである。図５は、本発明の実施形態におけるエレベータの三相交流モータ１が欠相していない場合の欠相確認時の各信号のタイミングチャートである。  
今、エレベータの乗りかご２が、ある階で停止しているものとする。このとき、乗りかご２がアンバランス方向に動かないように、電磁ブレーキ１ｂがシーブ１ａに当接している。この状態で、図４に示すように、走行制御部３０から走行開始指令「ＲＵＮ」が出力される、つまりオンとなると（ステップＳ１）、図４に同じく示すようにチェック指令「ＣＨＫ」がオンして（ステップＳ２）、欠相確認処理（ステップＳ３）が開始される。
【００４８】
図３のフローチャートに示すように、欠相確認処理では、まず初期設定として、三相交流モータ１の電流位相θを０°に切り替えておく（ステップＳ３１）。これは、三相交流モータ１の特性上、電流位相θを０°にしておくことで、各相に均等に電流を流すためである。
【００４９】
そして、ｄ軸電流指令切替器２１によって、三相交流モータ１に流す電流を一定電流値「Ｉｃｈｋ０」に切り替える。その際、前述したトルク発生を防ぐために、一定電流値「Ｉｃｈｋ０」が１次遅れローパスフィルタ２２を通して、欠相検出電流指令「Ｉｃｈｋ＊」として速度制御系に出力される（ステップＳ３２）。
【００５０】
この欠相検出電流指令「Ｉｃｈｋ＊」は電流０の指令とともに加算器ＡＤ２に入力され、この加算器ＡＤ２による演算結果がｄ軸電流指令「Ｉｄ＊」として電流制御器９に与えられる。また、電流制御器９に同じく与えられるｑ軸電流指令「Ｉｑ＊」は０である。これにより、電流制御器９、２軸／３軸変換器１２、インバータ４を介して三相交流モータ１に一定電流を流すために必要な電圧が供給される（ステップＳ３３）。
【００５１】
欠相が発生していない場合は、図５に示すように、以下の式（４）で求められるＵ相電流指令Ｉｕ＊、以下の式（５）で求められるＶ相電流指令Ｉｖ＊、以下の式（６）で求められるＷ相電流指令Ｉｗ＊が出力される場合、三相交流モータ１を構成するＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各巻線には、以下の式（７）で求められるＵ相電流Ｉｕ、以下の式（８）で求められるＶ相電流Ｉｖ、および以下の式（９）で求められるＷ相電流Ｉｗが流れる。  
Ｉｕ＊＝Ｉｄ＊・ｃｏｓ０＝Ｉｄ＊    …式（４）
Ｉｖ＊＝Ｉｄ＊・ｃｏｓ（０−２π／３）＝−Ｉｄ＊／２    …式（５）
Ｉｗ＊＝Ｉｄ＊・ｃｏｓ（０−４π／３）＝−Ｉｄ＊／２    …式（６）
Ｉｕ＝Ｉｄ＊・ｃｏｓ０＝Ｉｄ＊    …式（７）
Ｉｖ＝Ｉｄ＊・ｃｏｓ（０−２π／３）＝−Ｉｄ＊／２    …式（８）
Ｉｗ＝Ｉｄ＊・ｃｏｓ（０−４π／３）＝−Ｉｄ＊／２    …式（９）
その際、三相交流モータ１が永久磁石を備えた同期電動機であれば、その永久磁石の位相、つまり回転位相θが０°または１８０°に近ければトルクが発生するが、９０°または２７０°に近ければトルクが発生することはない。
【００５２】
欠相検出電流指令「Ｉｃｈｋ＊」の出力開始から一定時間「ｔｃｈｋ」が経過した後（ステップＳ３４のＹｅｓ）、欠相異常検出器２３は、３軸電圧指令「Ｖｕ＊」，「Ｖｖ＊」，「Ｖｗ＊」が所定の正常な範囲内であるか否か、ここでは３軸電圧指令の絶対値が基準値Ｖｃｈｋ以下であるか否かを確認する（ステップＳ３５，Ｓ３７，Ｓ３８）。つまり、欠相異常検出器２３は、三相交流モータの各相の電圧を検出する電圧検出手段である。
【００５３】
ここで、三相のうち何れの相の電圧も基準値Ｖｃｈｋ以下であれば（ステップＳ３８のＮｏ）、欠相異常検出器２３は、三相交流モータ１が欠相していないものと判定し、エラー信号「ＥＲＲ」をオフにする（ステップＳ３９）。つまり、欠相異常検出器２３は、各相の電圧値に基づいて、三相交流モータ１の欠相異常を検出する欠相異常検出手段である。
【００５４】
そして、走行制御部３０は、電流位相θを回転位相検出器５の検出値に戻すと共に（ステップＳ４０）、ｄ軸電流指令「Ｉｄ＊」の値を０に収束させて（ステップＳ４１）、欠相確認動作を完了する。
【００５５】
なお、図中の「磁極位相」とは、永久磁石が存在する位相（位置）を示すものである。基本的には「回転位相」と同じで、物理的な位置を示す位相である。また、「電流位相」は「磁極位相」と同期するように制御されるので、「制御位相」とも呼ばれることがある。
【００５６】
欠相確認の終了に伴い、図４に示すようにチェック指令「ＣＨＫ」がオフすると、図４に同じく示すように、荷重吊り合いトルク電流指令「ＷＴＣ」がオンする（ステップＳ４）。これに伴い、乗りかご２と吊り合い重り３との重量差に応じたアンバランストルクが１次遅れローパスフィルタ１５を通して吊り合いトルク電流指令「Ｉｂｌ＊」として出力される（ステップＳ５）。
【００５７】
吊り合いトルク電流指令「Ｉｂｌ＊」は、前述したようにｑ軸電流指令「Ｉｑ＊」として電流制御器９に与えられる。この吊り合いトルク電流指令「Ｉｂｌ＊」が確立すると、図４に示すように速度制御指令「ＳＰＣ」がオンする（ステップＳ６）。これにより、速度指令演算器７と速度制御器８が起動され、三相交流モータ１が所定の速度で駆動される（ステップＳ７）。このとき、電磁ブレーキ１ｂは開放状態にあり、三相交流モータ１の駆動に伴い、乗りかご２がロープ１ｃを介して上昇方向または下降方向に移動する。
【００５８】
乗りかご２が目的階に到着して停止すると（ステップＳ８のＹｅｓ）、走行制御部３０は、図４に示すように、走行開始指令「ＲＵＮ」、荷重吊り合いトルク電流指令「ＷＴＣ」および速度制御指令「ＳＰＣ」をオフして、次の走行に備える（ステップＳ９）。
【００５９】
（ｂ）三相交流モータ１が欠相している場合
図６は、本発明の実施形態におけるエレベータの三相交流モータ１が欠相している場合の乗りかご走行時の各信号のタイミングチャートである。図７は、本発明の実施形態におけるエレベータの三相交流モータ１が欠相している場合の欠相確認時の各信号のタイミングチャートである。  
前述したように、乗りかご２が走行するとき、図６に示すように、走行制御部３０から走行開始指令「ＲＵＮ」が出力されると（ステップＳ１）、図６に同じく示すように、チェック指令「ＣＨＫ」がオンして（ステップＳ２）、欠相確認処理（ステップＳ３）が開始される。
【００６０】
欠相確認処理では、まず、初期設定として、三相交流モータ１の電流位相θを０°に切り替える（ステップＳ３１）。続いて、ｄ軸電流指令切替器２１によって三相交流モータ１に流す電流を一定電流値「Ｉｃｈｋ０」に切り替え、これを１次遅れローパスフィルタ２２を通して欠相検出電流指令「Ｉｃｈｋ＊」として速度制御系に出力する（ステップＳ３２）。
【００６１】
この欠相検出電流指令「Ｉｃｈｋ＊」は電流０を示す「０」とともに加算器ＡＤ２に入力され、この加算器ＡＤ２による演算結果がｄ軸電流指令「Ｉｄ＊」として電流制御器９に与えられる。ｑ軸電流指令「Ｉｑ＊」は０である。これにより、電流制御器９、２軸／３軸変換器１２、インバータ４を介して三相交流モータ１に一定電流を流すために必要な電圧が供給される（ステップＳ３３）。
【００６２】
欠相検出電流指令「Ｉｃｈｋ＊」の出力開始から一定時間「ｔｃｈｋ」が経過した後（ステップＳ３４のＹｅｓ）、欠相異常検出器２３は、３軸電圧指令「Ｖｕ＊」，「Ｖｖ＊」，「Ｖｗ＊」が所定の正常な範囲内であるか否か、つまり基準値Ｖｃｈｋ以下であるか否か否かを確認する（ステップＳ３５，Ｓ３７，Ｓ３８）。
【００６３】
ここで、例えばＵ相の電圧指令「Ｖｕ＊」の絶対値｜Ｖｕ｜が基準値Ｖｃｈｋを超えている場合には（ステップＳ３５のＹｅｓ）、Ｕ相が欠相しているものと判定し、図７に示すようにエラー信号「ＥＲＲ」をオンにする（ステップＳ３６）。
【００６４】
このようにＵ相が欠相している場合は、図７に示すように、Ｕ相の電流Ｉｕは０のままでＵ相電流指令Ｉｕ*に追従せず、Ｖ相とＷ相にはＶ相−Ｗ相間の電位差による電流だけが流れて、これらの電流はＶ相電流指令Ｉｖ＊、Ｗ相電流指令Ｉｗ＊には追従しないため、２軸電圧指令Ｖｄ＊とＶｑ＊が増大(発散)することになる。  
その結果、３軸電圧指令「Ｖｕ＊」、「Ｖｖ＊」、「Ｖｗ＊」の絶対値も時間の経過と共に図７に示すように発散することになり、基準値Ｖｃｈｋを超えることになる。
【００６５】
また、Ｗ相の電圧指令「Ｖｗ＊」の絶対値｜Ｖｗ｜が基準値Ｖｃｈｋを超えている場合には（ステップＳ３８のＹｅｓ）、Ｗ相が欠相しているものと判定し、エラー信号「ＥＲＲ」をオンにする（ステップＳ３６）。
【００６６】
なお、Ｖ相の電圧指令「Ｖｖ＊」の絶対値｜Ｖｖ｜については、Ｖ相に電圧検出器がなくても、三相交流モータ１の「Ｉｕ」＋「Ｉｖ」＋「Ｉｗ」＝０の特性から絶対値｜Ｖｖ｜＝｜Ｖｕ＋Ｖｗ｜として算出できる。したがって、｜Ｖｕ＋Ｖｗ｜の値が基準値Ｖｃｈｋを超えている場合には（ステップＳ３７のＹｅｓ）、Ｖ相が欠相しているものと判定し、エラー信号「ＥＲＲ」をオンにする（ステップＳ３６）。
【００６７】
三相交流モータ１の欠相異常を検出した後は、電流位相θを回転位相検出器５の検出値に戻すと共に（ステップＳ４０）、ｄ軸電流指令「Ｉｄ＊」を０に収束させる（ステップＳ４１）。
【００６８】
ここではエラー信号「ＥＲＲ」は前述したようにオンであるので、図６に示すように走行開始指令「ＲＵＮ」およびチェック指令「ＣＨＫ」をオフして、次回以降の走行開始動作を禁止する（ステップＳ４３）。
【００６９】
つまり、走行制御部３０は、欠相異常が検出された場合に、前記乗りかごの走行開始動作を直ちに禁止する走行制御手段である。このとき、三相交流モータ１が欠相していることをメッセージ表示や音声等により警告することが好ましい。
【００７０】
以上説明したように、本発明の実施形態におけるエレベータでは、各階において、乗りかご２が走行を開始する前に、三相交流モータ１の各相に電流を流して欠相異常を事前に確認することにより、三相交流モータ１が欠相している状態で乗りかご２が走行してしまう危険を回避でき、安全で信頼性の高い運転制御を行なうことができる。
【００７１】
要するに、本発明は前記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の形態を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を省略してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１，３１…三相交流モータ、１ａ，３１ａ…シーブ、１ｂ，３１ｂ…電磁ブレーキ、１ｃ，３１ｃ…ロープ、２，３２…乗りかご、３，３３…吊り合い重り、４，３４…インバータ、５，３５…回転位相検出器、６，３６…微分器、７，３７…速度指令演算器、８，３８…速度制御器、９，３９…電流制御器、１０ａ，１０ｂ，４０ａ，４０ｂ…電流検出器、１１，４１…３軸／２軸変換器、１２，４２…２軸／３軸変換器、１３，４３…荷重検出器、１４，４４…重量比較器、１５，２２，４５…１次遅れローパスフィルタ、２１…ｄ軸電流指令切替器、２３…欠相異常検出器、３０…走行制御部、４６…速度異常検出器、ＤＥ１，ＤＥ２，ＤＥ３，ＤＥ１１，ＤＥ１２，ＤＥ１３…減算器、ＡＤ１，ＡＤ２，ＡＤ１１…加算器、ＲＵＮ…走行開始指令、ＳＰＣ…速度制御指令、ＷＴＣ…荷重吊り合いトルク電流指令、ＣＨＫ…チェック指令。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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